Использование технологии фреймовой наглядности на уроках биологии (9 класс)

Теоретическое состояние проблемы формирования и развития познавательных универсальных учебных действий в обучении биологии в деятельности современной школы. Состояние проблемы применения фреймовой наглядности в практике работы современной школы.

Рубрика Педагогика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 28.07.2018
Размер файла 199,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В. П. АСТАФЬЕВА (КГПУ им. В. П. Астафьева)

ФАКУЛЬТЕТ БИОЛОГИИ, ГЕОГРАФИИ И ХИМИИ

Выпускающая кафедра методики обучении биологии и физиологии человека

Выпускная квалификационная работа

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФРЕЙМОВОЙ НАГЛЯДНОСТИ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ (9 КЛАСС)

Руководитель: к.п.н., доцент, Зорков И.А.

Обучающийся: Пожидаева О.Н.

Красноярск 2018

Оглавление

  • Введение
  • 1. Теоретические основы применения фреймов в обучении биологии
    • 1.1 Теоретическое состояние проблемы формирования и развития познавательных УУД в обучении биологии
    • 1.2 Теоретическое состояние проблемы применения фреймовой наглядности в обучении биологии
    • 1.3 Состояние проблемы в практике работы современной школы
  • 2. Практические основы применения фреймовой наглядности в обучении биологии
    • 2.1 Состояние проблемы применения фреймовой наглядности в практике работы современной школы
    • 2.2 Проект «Фреймовая наглядность - средство формирования и развития познавательных УУД в обучении биологии» и методические особенности его применения
  • Выводы
  • Список литературы

Введение

На протяжении сотен лет от становления обучения как процесса усвоения знаний и до нашего времени эталоном образованности является способность обучающегося в полной мере выразить и использовать всё то, что он узнал от своего учителя - показать уровень владения инструментами и средствами познания, которыми являются умения схематически выражать усваиваемый материал или создавать его модели. При этом каждый учитель постоянно находится в поиске вещей, которые станут помощниками в его труде, то есть в поиске каких-либо средств обучения. Подобными средствами в данных исследованиях являются фреймовые модели биологической информации. В изучении биологии, дисциплине постигая которую человек связывается непосредственно с естественными законами и процессами, отвечает на задаваемые природой вопросы, читает язык живого, просто необходимо иметь полный объём знаний о действительности этих процессов, чтобы приобрести необходимые умения (универсальные учебные действия). В современной школе, где время для изучения биологии сведено до минимума, учащиеся по результатам исследований современных дидактов и педагогов не всегда имеют даже общего представления о структуре живого, законах эволюции, процессах жизнедеятельности организмов и других очень важных понятиях и учебных навыках. А основная задача учителя биологии - сформировать у каждого ученика чёткое представление о том, как он должен строить собственную учебную деятельность, т.е. обладать спектром универсальных навыков для получения знаний (познавательных УУД), выполняется только в случаях с отдельными учащимися. Поэтому проблема недостаточного развития познавательных УУД в современной школе требует непосредственного разрешения, что и будет освещено в данном исследовании, а также является требованием ФГОС:

В ФГОС начального общего образования одним из планируемых результатов обучения в разделе «Познавательные универсальные учебные действия» отмечается необходимость учащимся уметь «… использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы для решения задач» в начальной школе, и как результат, получить возможность научиться «…создавать и преобразовывать модели и схемы…» в средних и старших классах [38].

По требованиям ФГОС основного общего образования, деятельность учащихся со средствами знаково-символической наглядности является неотъемлемым компонентом любого урока. В разделе «Требования к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования» ФГОС говорится об развитии и формировании у учащихся умений работать с учебным текстом с применением терминологии и символики, овладения символьным языком, построения и анализа построенных моделей, развития изобразительных умений и навыков, а также умений извлекать информацию, представленную в схемах, таблицах, диаграммах и графиках [220, с. 15]. [38]

Кроме недостаточности количества отводимых уроков на показатель уровня развития познавательных УУД также влияет скудность средств обучения, которыми пользуется преподаватель и малая эффективность этих средств.

Изучение школьной биологии невозможно без наглядной демонстрации, поэтому в последнее время особо актуальным стал вопрос о повышении эффективности усвоения понятий и умений у учащихся на уроках биологии, посредством использования знаково-символических средств фреймовой наглядности, как одной из наиболее результативных из наглядных средств обучения.

Всё перечисленное выше позволяет сформулировать актуальность исследования, которая заключается в следующих тезисах:

- недостаточный уровень развития познавательных УУД учащихся 9 класса по биологии;

- недостаток современных средств обучения, в том числе знаково-символических средств фреймовой наглядности в практике работы учителей биологии;

- недостаточное владение методикой применения фреймовой наглядности как эффективного средства развития познавательных УУД.

Изучением проблемы развития познавательных УУД в естественнонаучном обучении занималось множество педагогов и исследователей. Само понятие «универсальные учебные действия» было сформулировано и довольно подробно рассмотрено А.Г. Асмоловым в 2010 г. Он разработал классификацию УУД, что помогло наиболее полно представить суть данного понятия и соответственно развить методики для определения уровня развития УУД. Наряду с А. Г. Асмоловым над данной проблемой работали Г.В Бурменская, И.А. Володарская, О.А. Карабанова, Н.Г. Салмина, С.В. Молчанов.

Использовать фреймовую наглядность в обучении биологии предлагали Марвин Минский, О.П. Зайцева, Т.Н. Колодочка, Р.В. Гурина, Н.А. Черабаева приводящие её подробные описания, помогающие дать чёткое представление о её различных формах. Проблема использования наглядности в процессе обучения, изучалась психологами И.В. Богословским, А.В. Петровским, А.В. Занковым, И.Ф. Харламовым, методистами Е.П. Бруновтом, Н.М. Верзилиным, Б.Е. Райковым и другими учёными, но и настоящее время она остаётся актуальной.

Из вышесказанного становится ясно, что использование наглядности имеет уже весьма долгий срок в процессе обучения биологии. Но в реальности до сих пор не существует достаточно хорошо разработанных основ использования фреймовой наглядности в обучении этому предмету и ещё меньше проводится исследований, посвящённых внедрению её в педагогический процесс. На эту тему очень мало публикаций, в них отсутствуют целостные системы и определения фреймовой наглядности, нет единства в их классификации, а также практически не определяются условия влияния этой разновидности наглядности на отдельные познавательные УУД учащихся.

Вышесказанное определяет цель данного исследования: разработка модели развития познавательных УУД учащихся 9-х классов по биологии через использование знаково-символических средств фреймовой наглядности.

Объектом исследования является процесс обучения биологии.

Предмет исследования - методика применения знаково-символических средств фреймовой наглядности, способствующих развитию познавательных УУД на уроках биологии в 9-х классах при изучении раздела «Общие биологические закономерности».

В соответствии с целью, объектом и предметом исследования в качестве гипотезы было выдвинуто предложение о том, что уровень развития познавательных знаково-символических УУД можно повысить через использование фреймовой наглядности на уроках биологии по разделу «Общие биологические закономерности», если соблюдать следующие условия:

- использовать фреймовую наглядности на различных этапах и видах уроков;

-рационально сочетать наглядные методы со словесными и практическими, знаковую наглядность с натуральной наглядностью;

-демонстрировать фреймы и условные изображения, привлекающие максимальное внимание и наиболее кратко и точно характеризующие рассматриваемое понятие.

-организовать совместную работу с учащимися, направленную на выделение в предоставляемой информации определённых символов и поиск смысловых связей между ними, для побуждения учащихся к самостоятельному структурированию информации в знаково-символические модели в ходе дальнейшего обучения.

Реализация данной гипотезы осуществляется посредством решения следующих задач:

1. Провести анализ литературы и периодической печати по проблеме использования фреймовой наглядности и других знаково-символических средств наглядного обучения.

2. Изучить состояние проблемы исследования в практике современной школы.

3. Разработать модель развития познавательных УУД учащихся 9-х классов по биологии через использование знаково-символических средств фреймовой наглядности.

4. Определить условия реализации проекта «Фреймы - средство повышения качества знаний и развития УУД старшеклассников по биологии». познавательный фреймовый учебный биология

Методологическими основами, послужившими опорными трудами, при написании выпускной квалификационной работы и предоставившими необходимые научные подходы и принципы, стали работы И.А. Зоркова, Н.З Смирновой., В.И. Загвязинского и Р. Атаханова «Методология и методы психолого-педагогического исследования» - 2010 г., Асмолова «Формирование универсальных учебных действий в основной школе» - 2010 г, отражающие основные философские положения о сущности процесса познания объективной реальности, классификацию методов, методических приёмов и форм организации учебной деятельности связанной с использованием фреймовой и знаковой наглядности, положения теории поэтапного формирования умственных действий и взаимосвязи логического и чувственного уровней познания.

Чтобы реализовать выдвинутые цели и задачи и подтвердить рабочую гипотезу использовались нижестоящие методы:

1. Метод теоретического исследования.

2. Метод изучения педагогического опыта.

3. Метод педагогического эксперимента.

4. Метод моделирования.

Работа выполнена в течении 2016-2018 гг. Процесс исследования можно разделить на следующие этапы:

Первый этап (28 июня 2016 - 3 сентября 2017гг.) - аналитико-теоретический - включал в себя анализ психолого-педагогической и методической литературы по исследуемой проблеме. На этом этапе были определены цель, задачи, объект, предмет исследования, выработана его гипотеза. Также установлена целесообразность уровня повышения познавательных УУД учащихся в процессе обучения по биологии на основе включения фреймовой наглядности в школьный курс биологии в 9 классах. Параллельно теоретической работе над проблемой осуществлялся подбор диагностических методик для проведения педагогического эксперимента.

Второй этап (18 - 30 октября 2017 г.) - собственно разработка проекта - посвящался разработке проекта - методической системы знаково-символических средств фреймовой наглядности. На этом этапе осуществлялся постоянный поиск и разработка фреймовых моделей для различных этапов урока. Разработан комплекс фреймов, направленный на развитие познавательных УУД учащихся, осуществлена первоначальная диагностика уровня познавательных УУД учащихся в контрольном и экспериментальном классах (стадия поиска).

Третий этап (14 февраля - 19 марта и 6 ноября - 19 декабря 2017 г.) - апробация проекта - стал временем для внедрения разработанной методической системы в процесс обучения по биологии в ходе педагогической практики 2017 г. (стадия формирующего эксперимента (14 февраля - 19 марта и 6 ноября - 19 декабря 2017 г.)). Была проведена диагностика уровня КЗ учащихся и уровня познавательных знаково-символических УУД в контрольном и экспериментальном классах с последующим сравнением, обобщением и систематизацией полученных результатов, обоснованна эффективность разработанной системы (стадия теоретико-обобщающей деятельности (14 февраля - 19 марта и 6 ноября - 19 декабря 2017 г.)

Базой исследования является МАОУ СШ № 153 г. Красноярска

Теоретическая значимость работы заключается в том, что проведено обобщение сведений по проблеме повышения уровня познавательных УУД учащихся, использования знаково-символической наглядности (фреймовой наглядности); сделана попытка обосновать возможность повышения уровня познавательных УУД 9-х классов через внедрение в урок фреймовой наглядности.

Практическая значимость и новизна - подготовленное тематическое планирование, поурочные планы, комплекс фреймов могут быть использованы учителями биологии в собственной педагогической деятельности.

Апробация материала и внедрение результатов исследования осуществлялись в соответствии с его основными этапами в ходе теоретической и экспериментальной работы. Теоретические положения, материалы и результаты исследования были представлены на Всероссийских XVIII, XIX научно-практических конференциях «Методика обучения дисциплин естественнонаучного цикла: проблемы и перспективы» в рамках форума «Молодежь и наука XI века» в 2017 и 2018 гг. и VIII Всероссийской (с международным участием) научно-методической конференции «Инновации в естественнонаучном образовании» (2016г.)

1. Теоретические основы применения фреймов в обучении биологии

1.1 Теоретическое состояние проблемы формирования и развития познавательных УУД в обучении биологии

Одной из основных проблем в современном образовании, является проблема формирования и развития УУД у учащихся. Развитие УУД зависит от использования в педагогическом процессе необходимых средств обучения.

Федеральный государственный общеобразовательный стандарт (ФГОС) определяет требования к итогам освоения учащимися основной образовательной программы основного общего образования:

- Личностные, включающие готовность и способность учащихся к личностному самоопределению и саморазвитию, развитость их мотивации к обучению и направленной познавательной деятельности, концепции необходимых межличностных и социальных отношений, ценностно-смысловых установок, отображающих гражданские и личностные позиции в деятельности, концепции социального плана, правосознание, способность ставить цели и выстраивать жизненные планы, способность к пониманию российской идентичности в поликультурном социуме;

-Метапредметные, которые включают освоенные учащимися межпредметные понятия и УУД (регулятивные, коммуникативные, познавательные) способность их применения в учебной и социальной практике. Именно сформированность УУД обеспечивает готовность к освоению новых знаний, поиску путей решения проблем в различных ситуациях, его способность к самоорганизации, сотрудничеству и коммуникации.

- Предметные, которые включают освоенные учащимися в процессе исследования учебного предмета умения для представленной предметной сферы, виды деятельности по приобретению нового знания в границах учебного предмет, его преобразованию и использованию в учебных ситуациях, развития научного тип мышления, научных представлений об основных теориях, видах и типах отношений, владение терминологией научного уровня, Основными понятиями, приемами и методами [38]

К метапредметным результатам относят регулятивные, коммуникативные и познавательные УУД. Регулятивные УУД определяют готовность обучающегося к самоорганизации. К ним относятся действия:

* целеполагание;

* планирование и определение путей достижения цели;

* прогнозирование возможных рисков;

* построение логического рассуждения, установление причинно-следственных связей в изучаемом круге явлений;

* сопоставление результатов с заданным эталоном;

* внесение дополнений, изменений в план и способы действий в случае расхождения с заданным эталоном.

Познавательные УУД включают в себя:

* выдвижение гипотез и их обоснование;

* определение стратегии работы с текстом;

* осуществление информационного поиска;

* анализ объектов, явлений с выделением существенных и несущественных признаков;

* построение рассуждения в форме связи простых суждений об объекте, его строении и свойствах;

* структурирование знаний;

* использование знаково-символических средств, в том числе моделей и схем, для решения поставленных задач;

* сравнение, классификацию объектов, явлений по заданным критериям.

Коммуникативные УУД обеспечивают взаимодействие обучающихся со сверстниками и взрослыми. К данному виду относятся действия:

* определение цели, функций, способов взаимодействия;

* учебное сотрудничество в поиске и сборе информации;

* разрешение конфликтов -- выявление проблемы, поиск способов разрешения, их реализация;

* коррекция своей деятельности, оценка действий партнёра (самоконтроль, взаимоконтроль);

* общение в монологической и диалогической формах [40].

В Связи с тем, что целью данного исследования является разработка модели развития познавательных УУД учащихся, поэтому особое внимание в теоретическом анализе мы уделяем познавательным УУД знаково-символического характера.

Знаково-символические действия играют немаловажную роль в познании, особенно в условиях современного информационного общества, когда ученик все чаще сталкивается со сложными знаково-символическими системами как в профессиональной деятельности (профессии типа «человек-знак), так и в повседневной жизни (реклама, интернет, интерфейс различных прикладных программ и др.). Нам представляется справедливым замечание Э. Кассисер, который в своей работе «Опыт о человеке» раскрывает принцип символизма, суть которого в том, что «вне представлений о сложной системе символов и знаков не может развиваться человек, не может возникнуть мысль»[15].

Знаково-символические действия обеспечивают конкретные способы преобразования учебного материала, представляют действия моделирования, выполняющие функцию отображения учебного материала; выделение существенного, отрыва от конкретных ситуативных значений, формирования обобщенных знаний [22]. Это действия:

- моделирование - преобразование объекта из чувственной формы в модель, где выделены существенные характеристики объекта (пространственно-графическая или знаково-символическая);

- преобразование модели с целью выявления общих законов, определяющих данную предметную область [16]

Знаково-символические универсальные действия связаны с адекватным отображением реальности, формированием образа изучаемых объектов, в связи с чем, они являются основой для формирования системы универсальных учебных действий. Особая значимость знаково-символических универсальных действий для успешного изучения биологии подчеркивается тем, что в процессе обучения биологии учащиеся сталкиваются с абсолютно новой информацией и с новыми, не заложенными в естественном языке знаками.

Развитию знаково-символических действий, их роли в процессе познания посвящены работы А. А. Веряева, Н. Г. Салминой, А. В. Славина, Н. А. Кургановой и др. Анализ данных исследований показывает, что в процессе обучения информатике необходима работа по целенаправленному развитию представления учащихся о знаке, процессе семиозиса и их роли в адекватном отображении действительности, формировании научной картины мира.

Немаловажным для определения эффективности фреймовой наглядности является корреляция уровня усвоения биологических понятий и частота использования этого средства.

Уровень усвоения биологических понятий - своего рода показатель определяющий уровень обученности личности, соответственно может быть измерен соответствующими методиками педагогических исследований. В.П. Беспалько выделяет следующие показатели качества знаний: уровень и коэффициент усвоения знаний, научный уровень и коэффициент научности содержания, сложность, трудность содержания и т.п. По коэффициенту усвоения знаний (Ка), количественные показатели которого используются как сравнительные характеристики уровня знаний учащихся в данном исследовании, судят о завершенности процесс обучения. Как отмечает ученый, проведенные им исследования показывают, что при Ка?0,7 процесс обучения можно считать завершенным, так как в последующей деятельности учащийся способен в ходе самообучения совершенствовать свои знания. При усвоении с коэффициентом Ка<0,7 учащийся в последующей деятельности совершает систематические ошибки и не способен к их исправлению. На практике значения коэффициента усвоения часто определяют в процентах. Тогда: Ка=а/р*100% (0?Ка?100).

Подходы В.П. Беспалько позволяют наиболее объективно оценить многие показатели КЗ [2].

1.2 Теоретическое состояние проблемы применения фреймовой наглядности в обучении биологии

Современная культура представлена большим многообразием знаково-символических систем (наука, литература, живопись, музыка театр, кино, телевидение и пр.). У каждой системы свой язык, который необходимо усвоить и понимать как взрослому так и ребёнку. Роль знаково-символических средств фреймовой наглядности в современной жизни вообще и в процессе учёбы в школе и в вузе в частности всё возрастает. И ребёнок должен быть подготовлен к пониманию основ семиотики, должен уметь оперировать моделированием и другими видами знаково-символической деятельности [42]. Детей необходимо научить переводить информацию, выраженную в одной знаково-символической системе в другую. Работа с фреймовой наглядностью, совершенствование семиотической функции у детей будет способствовать полноценному формированию и развитию УУД. Актуальность использования в педагогическом процессе фреймовой наглядности, начиная с первых классов педагогика признаёт безапиляционно.

Фреймовая наглядность, являясь средством обучения, становится важной составной частью сложнейшего процесса объективной действительности, уступающего, быть может, только процессам воспитания и развития - процесса обучения, представляющего собой целенаправленное взаимодействие учителя и учащихся, в ходе которого происходит усвоение знаний, умений и навыков, осуществляется развитие УУД [32]. Процесс обучения включает большое количество разнообразных связей и отношений множества факторов и обладает сложным категориальным аппаратом [28]. Организация процесса обучения, прежде всего, связана с чётким определением его целей. Существует три основных группы целей процесса обучения:

1. Образовательные (овладение знаниями, умениями, навыками);

2. Развивающие (развитие мышления, памяти, творческих способностей);

3. Воспитательные (формирование научного мировоззрения, нравственности, эстетической культуры).

Процесс обучения, как и всякий другой процесс, связан с движением и соответственно имеет задачную структуру, из чего следует, что и движение в процессе обучения идёт от решения одной учебной задачи к другой, продвигая ученика по пути познания [36].

Так как процесс обучения - целенаправленный педагогический процесс организации и стимулирования активной учебно-познавательной деятельности учащихся по овладению научными знаниями, умениями и навыками, развитию творческих способностей, мировоззрения и нравственно-эстетических взглядов, убеждений, протекание процесса обучения немыслимо без активного взаимодействия между обучающими и обучающимися. Из этого определения следует, что если педагогу не удается возбудить активность учащихся в овладении знаниями, если в той или иной мере он не стимулирует их учение, процесс обучения не происходит, а учащийся может лишь формально отсиживать на занятиях. Приведенное определение позволяет четко выделить те задачи, которые необходимо решать в процессе обучения. Важнейшими из них являются следующие:

а) стимулирование учебно-познавательной активности обучающихся:

б) организация их познавательной деятельности по овладению научными знаниями, умениями и навыками;

в) развитие мышления, памяти, творческих способностей и дарований;

г) выработка научного мировоззрения и нравственно-эстетической культуры;

д) совершенствование учебных умений и навыков. [41].

Процесс обучения - организованный процесс, поэтому существуют его различные организационные формы, представляющие собой внешнее выражение согласованной деятельности учителя и учащихся, осуществляемой в определённом порядке и режиме. Они имеют социальную обусловленность, возникают и совершенствуются в связи с развитием дидактических систем. Организационные формы ПО классифицируются по различным критериям: количеству учащихся; месту учёбы; продолжительности учебных занятий. По первому критерию выделяются массовые, коллективные, групповые, микрогрупповые и индивидуальные формы ПО. По месту учёбы различаются школьные и внешкольные формы. К первым относятся школьные занятия (уроки), работа на пришкольном опытном участке, в лаборатории, а ко вторым - домашняя самостоятельная работа, экскурсии. По длительности времени ПО различают классический урок, спаренное занятие, спаренное укороченное занятие, уроки «без звонков» произвольной длительности [4].

Как уже было сказано выше фреймовая наглядность, является средством обучения и соответственно входит в категориальный аппарат процесса обучения. Наряду с его целью, задачами, и формами средства процесса обучения обуславливают его целостность и эффективность, являясь предметной поддержкой учебного процесса. Существует огромное количество СО, и все они характеризуются по-разному. К тому же постоянно появляются новые, в корне отличающиеся от ранее использующихся, поэтому не существует их общего, конкретного определения.

Верзилин говорит о СО как о разнообразных предметах, явлениях, фактах, обучающих программ, которые способствуют повышению эффективности учебной деятельности в соответствии с целями и задачами обучения [6].

У И.П. Подласого СО названа предметная поддержка учебного процесса. Которой является голос (речь) педагога, его мастерство в широком смысле, учебники, классное оборудование [28].

Все СО представляют собой те или иные способы выражения фиксации содержания предмета биология и организации учебно-познавательной деятельности. По классификации Верзилина СО делятся на:

-реальные (натуральные объекты) - это микропрепараты, организмы, живые или фиксированные, с которыми ученики знакомятся непосредственно на уроке или во время экскурсии. Реальные средства обучения обеспечивают ученикам познания о природе и окружающем их мире в виде наблюдений или практических действий;

-словесные (вербальные) - это книги (учебники), дикторский текст, сопровождающий теле или кино кадры, программное обеспечение для работы с компьютером (видеокарты, модели, программы действий), тесты, рабочие тетради. Вербальные СО позволяют направить путь познания в наблюдения или практические действия с ними, а восприятие этих средств помогает проникнуть в сущность изучаемых объектов и явлений, также обеспечивает эмоциональное и аксиологическое раскрытие учебного содержания.

СО, фиксирующие учебное содержание обычно используются для реализации принципа наглядности в целях повышения эффективности учебно-воспитательного процесса. СО, представляющие наглядность являются необходимыми и закономерными составляющими образовательного процесса на всех этапах изучения биологии в средней школе. Наглядность как СО предназначена для создания у учащихся статических и динамических образовательных навыков. Наглядность может быть предметной и изобразительной. К СО, помогающим повысить эффективность наглядного обучения относятся приборы и реактивы, нужные для выполнения практических и демонстрационных работ: увеличительная техника (микроскопы, лупы), лабораторное оборудование (штативы, нагревательные приборы, посуда и др.). Важное место среди вышеперечисленного занимают кинопроектор, диапроектор, телевизор.

Аудиовизуальные средства - особая группа, среди технических СО включающая в себя звуковые средства а также средства статической и динамической экранной проекции представляют собой учебные диафильмы, диапозитивы, учебное кино, телевидение, учебное радио, звукозаписи. Все эти аудиовизуальные СО имеют преимущество перед обычными печатными пособиями, так как позволяют показать изучаемые явления и процессы на всех их стадиях и в нужной последовательности. Средства наглядности используются на всех этапах ПО биологии: объяснение нового материала, закрепление знаний, формирование умений и навыков, выполнение домашнего задания и проверка усвоения учебного материала. СО проверяются не только на уроке, но и при других формах обучения биологии.

Знаковые ( в том числе и фреймовая наглядность) - таблицы с изображением, например, строения клетки. Сюда же относятся схемы, фотографии и материализованные модели разных объектов и процессов, организмов, экосистем, круговорота веществ. К особой группе изобразительных средств относят компьютерные и мультимедийные (мультиканальные) средства обучения [7].

Как нет единого подхода к определению средства обучения, так и не существует их единой классификации. С.Е. Каменецкий делит их на вербальные (в свою очередь подразделяются на устное и печатное слово), наглядные (в свою очередь подразделяются на схемы, рисунки и чертежи, таблицы и диаграммы), специальные (в свою очередь подразделяются на приборы и устройства), технические (в свою очередь подразделяются на звуковые, экранные и экранно-звуковые) [14].

Знаково-символические СО являются средством наглядности и по классификации А.В. Петрова и Н.Б. Поповой, И.А. Зоркова, Н.З. Смирновой составляют один из её блоков наряду с конкретными предметами и техническими средствами. Данные авторы разбивают блок средств знаково-символической наглядности на следующие категории:

1. карты памяти;

2. фреймы;

3. алгоритмы деятельности;

4. кластеры;

5. идеограммы и пиктограммы ( рисуночно- идеографическое письмо)

Далее, рассмотрев место фреймовой наглядности в разных классификациях средств обучения, необходимо дать определение термину «Фрейм» и их собственную классификацию для развития наглядного мышления.

Понятие «фрейм» было введено М. Минским в процессе анализа способностей человека к получению информации с использованием зрительного канала восприятия. В первоначальном толковании «фрейм» - это «структуры данных для представления стереотипной ситуации зрительного восприятия» [38] Затем это понятие применила в методике обучения Зайцева:

Фреймовая наглядность - предметные и условно-графические и прочие заместители с культурно-заданным или присвоенным условным значением, используемые для реализации знаково-символической деятельности. Имеющие постоянную форму в виде слотов с меняющимся содержанием. [12]

По В.М. Когану., Э. А. Коробковой учебные фреймы подразделяются на проблемные и информационные.

Проблемные используются для уроков с проблемным обучением для визуальной постановки проблемы [17]

Информационные применяют для передачи информации, а в частности визуализации биологических понятий.

Для конкретизации представлений о фреймовой наглядности в теории и практике современной школы будет уместным привести примеры отдельных видов фреймов и дать их характеристику.

Информационный фрейм - один из наиболее простых в изготовлении и надёжных разновидностей фреймовой наглядности. Отображает учебную информацию в виде смысловых опор: символов, знаков, идеограмм, которые заключены в четкие структуры - слоты. Используются на уроках изучения новой темы и обобщающих уроках в виде ленты фреймов.

Проблемный фрейм - средство знаково-символической наглядности, отображающее учебную проблему и способ ее решения для обучающихся посредством знаков и символов, объединённых четкой структурой в слоты [13]

Таким образом, анализ литературы, показывает, что фреймы необходимо применять на разных этапах урока в различных комбинациях и взаимосочетаниях, так как все эти формы связаны друг с другом и использование какого-либо средства этого типа наглядности без применения других её разновидностей не даст желаемого результата.

1.3 Состояние проблемы в практике работы современной школы

После изучения теоретического состояния исследуемой проблемы, мы заинтересовались тем, как данный вопрос решается в практике работы современной школы. Для этого был проведен анализ периодической печати, в частности журнала «Биология в школе», сборники трудов конференции «Инновации в естественнонаучном образовании» за последние 10 лет (2008-2018 годы).

В журнале «Биология в школе» с 2008 по 2010 годы опубликованы 5 статей, освещающие проблему применения фреймовой наглядности в обучении биологии.

В статье В.В. Лебедева, И.М. Тебенихина «Как сделать простым и эффективным понимание школьниками учебной информации» (2011) описаны методические возможности использования образовательной технологии «Достижение прогнозируемых результатов», которая подразумевает использование карт памяти учебной информации, которые наряду с фреймовой наглядностью относятся к массиву знаковых средств. В качестве примера авторами приведена разработка занятия по теме «Кишечнополостные» с картами темы и «пустографами».

В статье Е. Н. Арбузовой «Визуализация образовательного процесса по биологии средствами инфографики
(2017) рассматривается инфографика как современная технология и эффективные средство визуализации информации по биологии. Показано отличие инфографики от других видов наглядного представления учебного материала. Приведены этапы и принципы создания инфографики, её типы, виды, жанры, в том числе и принципы создания фреймовой инфографики.

Тем же автором в статье «Применение интерактивной доски на уроках биологии» (2010) освещаются особенности работы с учащимися, которые относится к различным типом репрезентативной системы: визуалам, аудиалам, кинестетикам. Приведены результаты исследования, позволяющего осуществлять дифференцированный подход к использованию интерактивных досок в соответствии с указанными типами при демонстрации карт памяти и фреймов.

Сидорова Н.А в статье «Математическая моделирование при изучении темы «генетика и эволюция популяций» (2010) описывает использование ЗСН (формул и расчётных таблиц) совместно с конкретными наглядными предметами - другой разновидностью наглядности (фишки или кубики разных цветов для обозначения различных аллелей генотипов представителей популяции). Сидорова даёт подробное планирование проведения урока «Генетика и эволюция популяций» в 11 классе, считает математическое моделирование с использованием ЗСН не сложной для использования методикой, так как она не требует сложной подготовки и наличия технических средств. Использование математических формул и других средств математического моделирования, по утверждению автора наиболее доступный и эффективный способ, позволяющий учащимся усвоить взаимосвязи сложнейших генетических и эволюционных преобразований, происходящих в недрах популяции.

Алексеева Е.В. в статье «Использование визуальных структурно-логических схем и моделей в обучении школьников» (2018) уделяет много внимания описанию изучаемого нами вида наглядности. Автор даёт множество определений знаково-символической наглядности, упоминает фреймовую наглядность как одну из её форм, поднимает проблему использования дидактических возможностей средств наглядности в индивидуально-ориентированном обучении.

В сборниках трудов конференции «Инновации в естественнонаучном образовании» за последние 10 лет с 2010 по 2018 г.г. опубликованы 2 статьи освещающие проблему применения фреймовой наглядности в обучении биологии. Авторами статей «Использование технологий фреймов в обучении биологии (6 класс)» (2017) и «Фреймы в обучении биологии (9 класс)» (2015) И.А. Зорковым, О.Н. Пожидаевой рассматриваются средства наглядного обучения - фреймы. Их применение в обучении биологии. Эффективность усвоения учебного материала посредством фреймов. Примеры фреймов.

2. Практические основы применения фреймовой наглядности в обучении биологии

2.1 Состояние проблемы применения фреймовой наглядности в практике работы современной школы

Для изучения состояния проблемы исследования в практике работы школ г. Красноярска на констатирующем этапе исследования было разработано и проведено анкетирование учителей и сравнительный анализ учащихся. Анализ проводился с целью определения УУД, успеваемости, среднего балла учеников в экспериментальном (9А) и контрольном (9Б) классах данной школы. Анкета находится в приложении В.

Результаты анкетирования учителей показали, что большинство используют все разновидности наглядности указанные в анкете, в том числе фреймовую наглядность, т.к. 90% опрошенных выбрали третий вариант ответа на вопрос №1 предлагаемой им анкеты.

Большинство опрошенных (65%) до момента выполнения анкеты не имели представления о том, что такое фреймовая наглядность. 60% из учителей, применяющих ЗСН на своих уроках отбирают её по критерию максимального сжатия передаваемой фреймами информации до уровня ключевых понятий и демонстрации только основных моментов изучаемой темы, 15% опрошенных вообще не считают применение фреймовой наглядности актуальным в учебном процессе. По мнению 55% учителей фреймовая наглядность может развить УУД и мотивацию к изучению биологии, если будет применяться в каждой из изучаемых тем, что, как говорят педагоги, не всегда осуществимо из за их большой загруженности в работе и только 20 % опрошенных считают, что фреймы безусловно влияют на развитие УУД учащихся по биологии. Из всех разновидностей фреймов большинство преподавателей отдают предпочтение фреймам, передающим информацию (75%) и лишь 10% используют в обучении биологии проблемные фреймы. Наиболее эффективным из всех разновидностей фреймовой наглядности 70 % педагогов также признают фреймы, несущие информацию, меньшей эффективностью по результатам опроса обладают проблемные фреймы - 30 %. Каждый из опрошенных учителей считает, что фреймовая наглядность должна использоваться на этапе урока «Изучение новой темы». Большинство преподавателей не привлекают учащихся к разработке фреймов к своим урокам (90%), но 10 % опрошенных считают это эффективным методом повышения интереса к предмету, и в будущем планируют привлечь детей к разработке фреймовой наглядности на уроках биологии. Использование фреймовой наглядности сопряжено с некоторыми трудностями, т.к. неправильно разработанный фрейм может создать много проблем в учебном процессе и запутать учеников, поэтому 65% учителей считают данный тип наглядности трудно воспринимаемым. Характеризуя реакцию учеников на фреймовую наглядность 70% педагогов отмечают, что ученики проявляют интерес к демонстрируемой фреймовой наглядности, т.к. в процессе демонстрации вычленяется главное в теме, а у учащихся развивается способность анализировать и систематизировать учебный материал. Кроме того как часто учителя используют фреймы на своих уроках, с помощью разработанной анкеты необходимо было узнать как в современной школе решается проблема развития УУД, и насколько учителя компетентны в этом вопросе. Под разновидностями познавательных УУД все опрошенные понимают, что это анализ текста, синтез информации, создание и изменение схемно-знаковых моделей, классификация и сериация (вариант 3, вопроса 12). Подобно этому каждый из выполнивших анкету выделяет в качестве знаний все перечисленные в ответе критерии (вариант 3, вопроса 12). 100% учителей считают, что познавательные УУД учащихся можно повысить посредством отбора содержания предмета. Отвечая на последний вопрос анкеты, многие из учителей испытывали затруднения, пытаясь скоро дать оценку уровня развития УУД детей в своём предмете. Большинство из них (80%) считают, что уровень развития УУД их учеников равен 50-70% и этот результат приблизительно сходен с уровнем УУД в контрольном и экспериментальном классах, выбранных для данного исследования. Анкета для учителей и матрица её обработки представлены в приложениях А, Б.

Из результатов анкетирования учителей биологии, проведённого в нескольких школах г. Красноярска можно сделать вывод о том, что фреймовая наглядность мало применяется в школах на уроках биологии, её эффективность не признана, что подтверждает актуальность этой работы. Каждый из учителей заинтересован в решении проблемы повышения КЗ в своём предмете и ясно понимает суть данной проблемы.

Далее, на констатирующем и контролирующем этапах исследования было проведено тестирование учащихся в двух вариантах: первый проводился в начале исследования, второй вариант в его окончании, по темам, изученным в ходе формирующего этапа. Учащиеся находились в равных условиях и могут быть взяты для сравнения и определения: уровень усвоения биологических понятий, успеваемость, качества знаний. Тесты для определения уровня КЗ, оценочная таблица для определения уровня сформированности УУД и их результаты представлены в приложениях В, Г. Д.

Таблица 1

Результаты тестирования учащихся на констатирующем этапе исследования

Классы

Средний балл

Успеваемость, %

Коэффициент усвоения материала, %

Качество знаний, %

Уровень сформированности знаково-символических УУД

Контрольный

4,5

100

74,25

70

28,8

Экспериментальный

4,1

100

61,75

63

29,5

По данным таблицы можно отметить разницу в успеваемости и качестве знаний в контрольном и экспериментальном классах. Как видно из таблицы №1, средний балл, успеваемость и качество знаний уровень сформированности знаково-символических УУД в экспериментальном классе ниже, чем в контрольном.

2.2 Проект «Фреймовая наглядность - средство формирования и развития познавательных УУД в обучении биологии» и методические особенности его применения

На втором этапе выполнения ВКР был разработан и апробирован проект «Фреймовая наглядность - средство формирования и развития познавательных УУД в обучении биологии», предназначенный для реализации в средних общеобразовательных школах (СОШ), осуществляющих процесс обучения биологии по учебной программе И.Н. Пономаревой, О.П. Дудкиной: «Программа биологии 9 класса», учебнику «Биология» 9 класс. И.Н. Пономаревой, О.А. Корниловой, Н.М. Черновой. Проект включает систему средств фреймовой наглядности и методику её применения на уроках биологии в 9 классе. Система фреймовой наглядности представлена в приложении Г. Методика применения фреймовой наглядности представлена тематическим планированием, отражающим особенности применения фреймов и методическими условиями, без соблюдения которых успешная реализация проекта не возможна.

Проект «Фреймовая наглядность - средство формирования и развития познавательных УУД в обучении биологии» реализован в сроки с 13 февраля по 20 марта и 7 ноября по 18 декабря 2017 г. в течении первой учебной четверти.

Этапы проекта:

1. Аналитико-теоретический

2. Собственно разработка проекта

3. Апробация проекта

Аналитико-теоретический этап предполагал анализ психолого-педагогической и методической литературы и периодической печати по исследуемой проблеме. Результаты деятельности этапа отражены в главе 1 ВКР.

Этап разработки проекта.

Деятельность на данном этапе ВКР состояла в выборе программы и учебника по биологии в соответствии с требованиями ГОСТ и программой биологического образования в базовой школе, разработке тематического и поурочного планов занятий по биологии для 9-х классов, разработку системы средств фреймовой наглядности для планируемых уроков и поиск подобных средств с ранее доказанной эффективностью, определении этапов урока на которых использование фреймовой наглядности принесёт наиболее положительные результаты, оптимальных форм работы учащихся и других форм наглядности, с которыми будут совместно использоваться обучающие фреймы. Контрольный и экспериментальный классы занимались по учебнику «Биология» 9 класс. И.Н. Пономаревой, О.А. Корниловой, Н.М. Черновой.. В соответствии с учебником для планирования и проведения уроков использовалась программа по биологии 9 класса под авторством И.Н. Пономаревой, О.П. Дудкиной.

На основании выбранной программы, был разработан тематический план, структура которого позволяет включать фреймовую наглядность в учебно-воспитательный процесс (Таблица № 2). Тематический план отражает методику применения фреймовой наглядности, благодаря тому, что в нем отмечается этап урока, на котором использование фрейма наиболее результативно, средства наглядности, с которыми комбинируется фрейм и характер деятельности учащихся.

На основании выбранной программы и разработанного тематического планирования в контрольным классе, проводились обычные уроки биологии. В экспериментальном разработаны и проведены уроки с включением фреймовой наглядности.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2

Тематическое планирование по биологии для 9 класса авторы программы В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова (Программа биологии 9 класса И.Н. Пономаревой, О.П. Дудкиной) Учебник «Биология» 9 класс. И.Н. Пономаревой, О.А. Корниловой, Н.М. Черновой

№ урока

Название урока

Ведущие методы

Опыты и лабораторные демонстрации

Этапы урока на которых применялись средства фреймовой наглядности

Деятельность учащихся

Наглядность с которой совместно использовались средства фреймовой наглядности

1 (38)

Вид: критерии и структура

Демонстрация наглядности;

Объяснение с элементами беседы; ответы учащихся у доски;

Л.р. «Изучение морфологического критерия вида»,

Изучение новой темы, актуализация знаний

Работа с важными моментами изучаемого материала в тексте учебника.

Работа по составление фрейма на доске вместе с учителем. Дешифровка фрейма для определения качества усвоения биологических понятий

Схемы

«Критерии вида», «Лестница систематики»,

Изобразительные средства наглядности ( фотографии, карточки, картины) Видефрагменты,

2 (39)

Популяция как структурная еденица вида

Демонстрация наглядности;

Рассказ с элементами объяснения

ответы учащихся у доски;

Изучение новой темы, актуализация знаний

Работа с важными моментами изучаемого материала в тексте учебника. Работа по составление фрейма на доске вместе с учителем. Дешифровка фрейма для определения качества усвоения биолгических понятий.

таблица-схема «Численность и ареал популяции»;

карты-схемы «Мозаичный ареала соболя», «Внутриконтинентальный разрыв ареала у голубой сороки».

3 (40)

Популяция как структурная единица эволюции

Демонстрация наглядности;

Объяснение с элементами беседы; ответы учащихся у доски.

Изучение новой темы, актуализация знаний

Работа с важными моментами изучаемого материала в тексте учебника.

Работа по составление фрейма на доске вместе с учителем. Дешифровка фрейма для определения качества усвоения биологических понятий.

таблица-схема «Численность и ареал популяции», арифм. прогрессия «Рост численности овец в южной Австралии» и динамика численности северного оленя на острове Прибылова».

4 (41)

Факторы эволюции

Демонстрация наглядности;

Ответы учащихся у доски;

Рассказ с элементами объяснения

Изучение новой темы, актуализация знаний

Работа с дополнительным материалом таблица «Формы борьбы за существование» (конспектирование в тетради)

Работа по составление фрейма на доске вместе с учителем. Дешифровка фрейма для определения качества усвоения биолгических понятий

схемы «Факторы эволюции», «Скрещивание», график «Динамика численности зайцев и хищников»

карта-схема «Зоны контакта между ранее изолированными популяциями жулана» таблица «Формы изменчивости»

5 (42)

Естественный отбор

Демонстрация наглядности;

Рассказ с элементами объяснения

ответы учащихся у доски;

Изучение новой темы, закрепление.

Работа с дополнительным материалом таблица «Виды естественного отбора» (конспектирование в тетради)

Тест «проверка знаний по изученной части раздела «Вид».

схема«Формы естественного отбора», «Естественный отбор», таблица «Формы отбора»

6 (43)

Адаптации организмов к условиям обитания

Демонстрация наглядности;

Рассказ с элементами объяснения

ответы учащихся у доски;

Л.р. приспособленность организмов, как результат естественного отбора

Изучение новой темы, актуализация знаний, закрепление (самостоятельная работа)

Работа с дополнительным материалом. Таблица «Примеры адаптаций» (конспектирование в тетради)

Схема «Этапы развития научных представлений об изменчивости», «Виды адаптаций», «Адаптации», Таблица «Примеры адаптаций».

7 (44)

Видообразование как результат эволюции

Демонстрация наглядности;

Рассказ с элементами объяснения

ответы учащихся у доски;

Изучение новой темы, актуализация знаний, домашнее задание

Работа с важными моментами изучаемого материала в тексте учебника.

Работа по составление фрейма на доске вместе с учителем. Дешифровка фрейма для определения качества усвоения биолгических понятий, составление фрейма дома.

Схемы «Способы видообразования», «Алгоритм видообразования».

8 (45)

Сохранение многообразия видов как основа устойчивого развития биосферы

Демонстрация наглядности;

Рассказ с элементами объяснения

ответы учащихся у доски;

Изучение новой темы, актуализация знаний, домашнее задание

Работа с дополнительным материалом. Таблица «Главные направления органической эволюции» (конспектирование в тетради)

Дешифровка фрейма для определения качества усвоения биолгических понятий, составление фрейма дома

Схема «Векторы эволюции», «Факторы многообразия видов», таблица «Главные направления органической эволюции».

9 (46)

Доказательства эволюции органического мира

Демонстрация наглядности;

Рассказ с элементами объяснения

ответы учащихся у доски.

Изучение новой темы, закрепление, домашнее задание.

Работа с дополнительным материалом. Таблица «Доказательства органической эволюции» (конспектирование в тетради)

Схема «Морфологические доказательства эволюции», «Доказательства эволюции с позиций различных наук», таблица «Доказательства органической эволюции».

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.