Мастер-класс «Развитие творческих способностей учащихся на уроках биологии с применением элементов ТРИЗ»

Разделы: Биология, Мастер-класс


Одной из актуальных проблем сегодня является проблема развития творческой активности учащихся. В условиях быстро меняющейся ситуации общественного развития от человека требуется максимальное проявление гибкости, критичности, толерантности, умение находить нестандартные решения возникающих проблем. Перечисленные качества в большей степени присущи творческим личностям и позволяют им не только быстро адаптироваться, но и эффективно действовать в любых жизненных ситуациях, быть успешными в различных социальных общностях и экономических системах (сл.)

Творчество - это психический процесс, который включает четыре фазы:

  • подготовка - сознательная работа;
  • созревание - бессознательная работа;
  • вдохновение - переход от бессознательной к сознательной работе;
  • развитие идеи - проверка истинности, окончательное оформление - сознательная работа. (сл.)

В основе развития творческого начала личности лежат следующие требования:

  • Выделение необходимых и достаточных условий для решения проблемы;
  • Развитие способности отбрасывать прошлый опыт, полученный при решении подобных задач;
  • Способность видеть многофункциональность вещи
  • Способность соединять противоположные вещи из различных областей знаний для решения проблемы;
  • Способность осознавать полярные идеи в данной области

Развитие творческих способностей начинается в детстве, а уровень их сформированности выступает гарантом успешности личности в осуществляемой деятельности, ее социальной мобильности. Это качество можно развивать во всех социально и личностно значимых видах деятельности. (сл)

Я - учитель биологии, и я учу впускать этот прекрасный мир в себя. А чтобы достичь этого, вначале надо научиться видеть, как окружающий мир прекрасен: полет мотылька, цветок, тянущийся к солнцу, трель соловья, улыбка ребенка.

Моя задача как учителя состоит в создании условий для реализации и развития индивидуальных и творческих способностей учащихся, в воспитании личности:

  • способной к саморазвитию и творчеству,
  • обладающей стремлением к успеху, верой в свои возможности, потребностью в новых достижениях,
  • имеющей позитивное мышление,
  • умеющей предвидеть результаты своих действий,
  • обладающей активной жизненной позицией.

Применение ТРИЗ в учебном процессе становится в настоящее время все более актуальным, из-за постоянно растущего - по мере развития общества - количества и сложности новых проблем.(сл)

Элементы технологии ТРИЗ создают условия для формирования и проявления специальных познавательных способностей учащихся, развивают их творческий потенциал, формируют основы исследовательских умений ТРИЗ - Теория Решения Изобретательских задач - дает возможность управлять своим воображением и развивать мышление. ТРИЗ носит интегрированный характер: осуществляется постоянная межпредметная связь на примере развития систем из истории, географии, физики, математики, МХК. В процессе обучения ТРИЗ учащиеся знакомятся с законами развития систем:

  • всеобщими или универсальными законами, характерными для любой развивиающейся системы независимо от ее природы - законами диалектики;
  • законами, общими для достаточно многочисленных групп систем, например для всех развивающихся технических систем;
  • частными законами, характерными для определенного вида систем.(сл)

Иерархия понятий ТРИЗ включает в себя закономерности, законы, теории.

Закономерности - это общие правила структурной организации и (или) функционирования отдельных групп живых организмов. Например, закономерности строения и жизнедеятельности растений.

Законы - это общие правила структуры и (или) функционирования всей живой природы. Законы наследственности и изменчивости, законы экологии, закон Геккеля-Мюллера.

Теории - это совокупность закономерностей для структуры и (или) функционирования живой природы. Например, клеточная теория, теория эволюции. (сл)

Теоретическое мышление включает в себя совокупность умений, которым нужно последовательно обучать учащихся:

  • умение различать и классифицировать закономерности, законы и теории;
  • умение составлять примерный план исследования для формулирования закономерностей, законов и теорий (от фактов - к обобщениям, от обобщений через проблемы и гипотезы - к новым закономерностям);
  • умение определять место факта в системе закономерностей;
  • умение находить факты, которые не объясняются ни одной из известных закономерностей;
  • умение сравнивать закономерности и теории одного фактологического поля и определять противоречия между ними.(сл)

Решение творческих задач по биологии и экологии имеет общие механизмы; алгоритм решения исследовательских и изобретательских задач:

1. Выявление учащимися типа задачи. Формулировка учащимися Противоречия.

2. Формулирование учащимися ИКР идеального конечного результата (идеального образа решения поставленной задачи).

3. ИКР: Система сама выполняет нужное действие, не допуская при этом нежелательных эффектов.

4. Поиск учащимися необходимых Ресурсов. Учащиеся должны стремиться использовать то, что уже есть в системе (известно по условию задачи), а не вводить новые элементы в систему. 5.Использование учащимися различных способов и приемов по разрешению Противоречий. Противоречия могут быть разрешены:

  • во времени,
  • в структуре,
  • в воздействиях.(сл.)

Я использую элементы ТРИЗ-технологии в своей практической деятельности. Из приемов технологии применяю следующие:

Работа с текстом

Алгоритм работы:

  1. Название текста
  2. Основные идеи
  3. Факты, аргументы и опыты в подддержку основных идей.
  4. Противоречия.
  5. Проблемы (недостаток или отсутствие информации о чем-либо).
  6. Пути решения проблемы.(сл)

1. Например, при изучении темы «Рыбы» учащиеся работают с текстом: рыба-луна - самая большая из ныне существующих рыб. Еѐ размеры могут достигать 3 м, а вес - 2 тонн! У рыбы-луны нет хвостового плавника, что делает еѐ очень медлительной. Несмотря на такие внушительные размеры и малую подвижность, эта рыба не является промысловым видом, и у неѐ почти нет естественных врагов [Волцит О.В. 1000 тайн животного мира - М.: Астрель, 2001].

Работая с этим текстом, даже самые слабые учащиеся обращают внимание на противоречия: почему такая большая рыба не используется в пищу, почему такая медлительная рыба не имеет врагов? Начинается активное обсуждение, каждый ребѐнок высказывает своѐ мнение, результате приходим к решению выявленных противоречий: мясо невкусное

и воняет, шкура прочная, толстая, недоступная зубам хищника. Где можно взять тексты для работы? Из энциклопедий, журналов «Наука и жизнь», «Знание - сила», из книг о живой природе. Главное, создать проблемную ситуацию или противоречие, для этого можно убрать часть информации.

Работа с текстами позволяет научить ребѐнка не просто читать, а выделять главное в прочитанном, задумываться над содержанием.(сл)

2. Научная экспертиза - оценка объекта или процесса с выбранным теоретическим эталоном.

1 группа. Сравнение предложенной информации с теорией.

Найти и исправить ошибки в следующих рассказах или тезисах. Такой приѐм также как и предыдущий позволяет ещѐ с 5 класса учить детей находить ошибки, сравнивать их с эталоном, который нужно знать хорошо, чтобы справиться с заданием. Начинать можно и использования заданий «Да» - «Нет», «Верю» - «Не верю» - выбор правильных утверждений с объяснением. В 6 - 8 классах можно применять приѐм «Рассказ с ошибкой» - учащиеся допускают в рассказе определѐнное количество ошибок, но обязательно указывают в каждом случае правильный ответ, что позволяет им ещѐ раз закрепить изученный материал. В классе исправляются допущенные ошибки, закрепление изученного происходит вновь.

К 9 классу формируется умение анализировать текст, выбирать ошибочные утверждения, но, главное, исправлять их, давая правильные ответы. Такие задания включены в ЕГЭ по биологии.

2 группа. Задания на сравнение закономерностей и построение системы обобщений. Сравнить закономерности строения и жизнедеятельности мхов, хвощей, плаунов, папоротников. Составить общие закономерности строения и жизнедеятельности для всех четырѐх отделов растений.

Для более качественного выполнения данных заданий предлагаются систематизирующие таблицы, заполняемые в процессе изучения темы, как в классе, так и дома. Такие таблицы могут стать хорошим подспорьем при подготовке к предметным Чемпионатам, олимпиадам, ОГЭ и ЕГЭ.

3 группа. Экспертиза исследовательских операций.

Ученик выкопал луковицы тюльпана, посадил их в землю, но они не зацвели. Почему? В эту группу заданий включены биологические задачи. Такие задания также включены в ОГЭ и ЕГЭ, требуют развѐрнутого ответа. У ребѐнка развивается речь, мыслительная активность; он учится применять полученные знания в новых, нестандартных ситуациях.

4 группа. Составление экспертных систем.

Ученик в газете прочитал о том, что холестерин очень вреден для здоровья и отказался от таких продуктов как твѐрдые сыры, сливочное масло, яйца и др. Прав ли ученик? Провести экспертизу с изучением специальной литературы холестерине, анкетированием как пожилых жителей села, так и своих родителей, учеников школы; поиск в специальной литературе альтернативных данных о значении холестерина и продуктов, богатых им для организма. Возникшее противоречие вызывает у учащихся желание узнать дополнительную информацию о проблеме.

5 группа. Экспертиза результатов исследования.

Израильские учѐные в ходе своих исследований выдвинули гипотезу о влиянии питания родителей на пол будущего ребѐнка. Если родители едят много сладкого или молочных продуктов, то рождается девочка, если много мяса, рыбы - мальчик.

Задания:

  • Научные основания для выдвижения данной гипотезы.
  • Методы практической проверки гипотезы.

Применение выдвинутой гипотезы в местных условиях.

3. Сравнение выдвинутой гипотезы с уже существующими научными теориями и закономерностями (хромосомная теория и т.д.).

4. Формирование новых закономерностей, дополнений к уже существующим теориям и закономерностям. Нестандартные ситуации всегда интересны для изучения, возникает естественное желание разобраться, найти доказательства или опровергнуть существующие гипотезы.

Заключение

Если ребѐнок ещѐ со школьной скамьи научится реализовывать себя на уроках, творить что-то новое, то без сомнений и в дальнейшем, сможет себя найти.

Предлагаю поучиться составлять и решать задачи с использованием теории решения изобретательских задач.

ЧИТАЮ ЗАДАЧУ ПО СЛАЙДУ.

РАБОТА В ГРУППАХ

ФОРМУЛИРУЕМ ВМЕСТЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ.

Способы разрешения противоречий:

противоречия разрешают

  • во времени (в интервале времени Т1 рассматриваемая система обладает свойством «А», а в интервале времени Т2 - свойством «не А»);
  • в структуре (одна часть системы обладает свойством «А», а другая часть системы - свойством «не А»);
  • в воздействиях (при воздействии - 1 система обладает свойством «А», а при воздействии - 2 свойством «не А»).

Теперь каждая группам я раздам интересные биологические факты, из которых нужно составить задачи. Но так, чтобы противоречие, уже заложенное в тексте, не бросалось в глаза, те было завуалированным, но достаточным.

1. Травмы в горах

Почему высоко в горах действие суставов человека нарушается, особо часты вывихи ?

Атмосферное давление способствует более плотному прилеганию суставов друг к другу. С уменьшением давления при поднятии на высокие горы связь между костями в суставах уменьшается, в результате конечности плохо слушаются, чаще происходят вывихи.

2. Изобретательская задача

Чтобы насекомые попали в ловчую сеть пауков, нить паутины должна быть невидимой, прозрачной. Но вот беда: некоторые виды дневных пауков из-за невидимости сети страдают от пролетающих птиц. Можно, конечно, сделать сеть видимой, но тогда в нее не попадут насекомые. Что делать?

Противоречие:

Сеть должна быть прозрачной, чтобы быть невидимой для насекомых, и должна быть непрозрачной, чтобы быть видимой для птиц.

Разрешение противоречия в пространстве: часть нити сделать видимой.

Некоторые пауки украшают сеть шариками или дополнительными узорами белого непрозрачного цвета.

3. Ловля кузнечика

Для ловли рыбы в верхних слоях воды незаменим кузнечик на крючке. Но попробуй налови их в летнюю пору: они трещат, пры-гают в зеленой траве, а в коробке - ни одного. Посоветуйте, как рыболову набрать кузнечиков.

Противоречие:

Кузнечики не должны прыгать, чтобы их можно было наловить, но они прыгают.

Кузнечиков нужно собирать рано утром, по росистой траве - пока не взошло солнце и не подсушило им крылышки и ножки, они не способны к прыжкам.

4. Вакцинация лисицы

Из диких животных наиболее часто переносчиком бешенства является лисица. Чтобы помешать распространению этой опасной для человека болезни, долгое время лисиц в Европе безжалостно отстреливали. Наконец была изобретена вакцина против бешенства, но лисиц не заставишь приходить на пункты приема вакцины. Как быть?

Решение: В приманки из рыбьей муки и жира помещают капсулу с вакциной и расставляют их в местах обитания лисиц. Обладая тонким обонянием, те легко находят приманки и поедают их вместе с вакциной. После одной такой массовой акции в Швейцарии практически полностью было искоренено бешенство среди животных.

5. Олениха и олененок

Пятнистая шкура оленя - защитное приспособление, позволяющее маскироваться в случае опасности. Но эта же шкура мешает малышу-олененку следовать за мамой, особенно в случае опасности - стоит только отвернуться на минуту - и маму не найдешь. Как помочь олененку не отстать от мамы? Решение: У оленя возле хвоста на шкуре белый кружок, наподобие салфетки. Если он испугается и бросится бежать, эта "салфетка" становится шире, заметнее. Это ориентир для олененка. Кроме того - это своеобразный сигнал опасности для других особей.

Я стараюсь развивать творческие способности учащихся не только на уроках, но и при выполнении домашнего задания:

1. Составьте связанный рассказ, в который входили бы следующие понятия. Запишите его в тетради. Приготовьте рассказать его на уроке.

Ориентировочный рефлекс, головной мозг, И.М.Сеченов, средний мозг, серое вещество, белое вещество

2. Составьте кроссворд и подписи к нему. Оформите работу на отдельном листе формата А4.

Рефлекс, мозжечок, гипоталамус, нейрон, ствол, аксон, тело, дендрит

3.Составьте тест для своих одноклассников из 10 вопросов к теме "Нервная система". Для каждого вопроса придумайте три неверных и один правильный ответ. Оформите работу на отдельном листе формата А4.

4. Придумайте форму и содержание зачетной работы. Оформите задание на отдельном листе.

Результатом становятся серьезная, вдумчивая работа учащихся над домашним заданием.

Выполнение комплексных заданий и дома, и на уроке, позволяет всесторонне изучить исследуемый объект, приводит к осознанному пониманию единства и общих закономерностей природы, побуждает учащихся мыслить масштабно, искать причинно-следственные связи в изучаемых явлениях природы, делать самостоятельные выводы и обобщения, использовать результаты исследований на практике.

Таким образом, на моих уроках дети не просто получают базовые знания, но и учатся создавать свое собственное знание, понимание предмета. Так, формируется устойчивый интерес, который у многих учащихся перерастает в будущую профессию.

Презентация

Приложение