Использование технологии «ТРИЗ» на уроках биологии как основа для развития  системного мышления учащихся

Автор: Назаренко Наталья Сергеевна

МОУ "Гимназия № 5 Ворошиловского района Волгограда", Волгоград

Аннотация: В статье рассматривается методы, формы обучения, способствующие развитию активной мыслительной деятельности, алгоритм постановки учебно-познавательных задач.

Ключевые слова: биология, технология «ТРИЗ», творческое озарение, учебно-познавательные задачи.

На современном этапе развития общества особо важное значение имеет не только освоение базового уровня знаний в конкретной области науки, но и умение творчески мыслить, владеть навыками логического рассуждения.Поэтому задача школы - не только  дать необходимый объем знаний, предусмотренный программой, но и  заставить учащегося увидеть цели своей учебной деятельности, планировать возможные способы получения новых знаний. [1]

Поэтому в  педагогике возникла потребность  в переосмыслении традиционных методов и форм обучения и разработке таких методических приемов, которые будут способствовать развитию  активной мыслительной деятельности. Важно чтобы  преподавание конкретной дисциплины носило не описательный характер, а раскрывало взаимосвязь основных закономерностей и явлений действительности, выявляло причинно - следственные связи. Поэтому применение учебно-познавательных задач, требующих не только знаний, но и умения оперировать имеющимися понятиями, выдвигать гипотезы, может стать особенно продуктивным с точки зрения результата учебной деятельности.

Особенно это касается предметов естественнонаучного цикла. В настоящее время сформировались научные направления по систематизации познавательных задач по биологии. Одним из них является технология  «ТРИЗ», которую разработал Г. С. Альтшуллер. Эта технология основана на  системе выстраивания логических выводов на основе единых закономерностей любой науки. Теория изобретательских задач дает возможность не тратить время на метод проб и ошибок или на ожидание творческого озарения, а воспользоваться системным подходом и решить большую часть рутинной работы на интеллектуальном уровне, найдя оптимальное решение. [2]                

Биология - не только теоретическая дисциплина, она непосредственно связана с практикой, поэтому усвоение основных понятий будет более продуктивным, если учитель использует такие методы, которые раскрывают не какие-либо абстрактные биологические модели, а опирается на естественные, реально существующие в природе закономерности. Это помогает учащимся соотносить приобретенные знания с наблюдаемыми, и, наоборот, в  своих наблюдениях видеть или обнаруживать общеизвестное.

Существует большое разнообразие видов задач, кроме того, само понятие трактуется авторами по-разному. В отличие от задач точных дисциплин чаще всего учебно-познавательная задача в биологии представляется как учебная комбинация, описывающая  какое-то биологическое явление, формулировка которой содержит определенное противоречие и предполагает ряд учебных действий, приводящих к разрешению противоречий. Но в то же время биологическая задача состоит из одних и тех же частей, что и математическая: условие, требование задачи, оператора задачи (то есть возможных путей ее решения). Поэтому при введении в практику такого приема целесообразно изначально учащихся подготовить, объяснить алгоритм, общий принцип  ее построения.

Особенность учебно-познавательных задач, используемых при изучении биологии, состоит в том, что многие из них имеют несколько путей рассуждений, приводящих к предполагаемому выводу. Необходимо объяснить учащимся, что решение задачи - это не только ответ на вопрос, а система умственных действий на основе анализа  рассуждений. Например: ”Ихтиологи установили, что на рост рыб влияет размер водоема. При одинаковых условиях содержания рыбы быстрее растут в больших водоемах, чем в маленьких. Объясните, почему?” Учащиеся формулируют то, что дано в условии задачи, что необходимо  выяснить. Затем, опираясь на знания о жизни рыб,  предполагают возможные пути ее решения. Роль учителя при этом зависит от того, насколько учащиеся усвоили основной принцип решения задач такого типа.

Если навык самостоятельного рассуждения уже отработан, функция учителя - направляющая, если - нет, то дает идею, а развивать ее предлагает детям. Кроме того, можно использовать прямой принцип решения: от предполагаемых вариантов к истинному, либо, наоборот, сформулировать решение задачи, а затем проверить его правильность. При этом следует отметить учащимся, что в основе биологической задачи лежит какое-то биологическое явление, необходимо его только выявить, а затем, опираясь на общеизвестную закономерность, можно легко найти верное решение. Это имеет огромное развивающее значение, поскольку,  порождает мгновенное озарение, “инсайт”, тем самым создает ситуацию открытия чего-то нового, позволяет ощутить себя маленьким исследователем или первооткрывателем.

Кроме того, на практике оказывается, что применение такого приема гораздо эффективнее  в младших классах, когда обучение строится на основе исключительно познавательного интереса, когда еще не вводится сложная биологическая терминология. Это и подтверждает теорию Л.С. Выготского о ”зонах актуального и ближайшего развития“. Действительно обучение не  должно опираться на исходный уровень знаний, а несколько опережать его, тем самым создавать предпосылки для последующего их совершенствования.

Необходимо отметить, что в практике работы в школе учащиеся чаще всего стремятся ответить на вопрос – “да“ или “нет“. Учитель должен обратить на это внимание и постепенно  подготавливать  учащихся, приучать их формулировать полный, обоснованный вывод. Например: “Рыбак поймал семгу. Можно ли определить, сколько лет эта рыба провела в реке, а сколько в море? “ В целях исключения односложного ответа,  учитель формулирует вопрос, требующий развернутого ответа: ”Почему? Предложите свои гипотезы“.

Другой важный методический прием, который можно использовать при решении биологических задач - предложить самим учащимся сформулировать свою собственную,  по аналогии с предыдущей. Например: ”Известно, что тело пингвинов утеплено густым оперением и подкожным слоем жира. Однако ноги пингвинов совершенно голые. Как птицы могут так долго стоять на снегу? “ Возможные варианты, которые могут предложить учащиеся: “Почему у водоплавающих и хищных птиц разное строение ног?  Почему тюлень, в отличие от кита  может жить в холодной воде?” Можно организовать викторину, конкурс ”Знатоков животных и растений “, предложив командам придумать биологические задачи. При этом учитель оценивает не только правильность ее решения, но и соответствие условия задачи реальным биологическим фактам.

В целом, чем более разнообразные формы обучения будут включать разные типы познавательных задач, тем эффективнее их использование. Это имеет отношение не только к традиционной форме организации учебного процесса, различным внеклассным мероприятиям, но и на уроках – практикумах: лабораторные занятия, экскурсии.

Кроме того, важна не только неодинаковость вариантов использования познавательных задач, но и их разнообразие. Чем больше фантазия педагога, тем дольше держится познавательный интерес. Поэтому учитель может вводить не только текстовые разновидности задач, но и таблицы, рисунки – загадки, рассказы с биологическими ошибками, с недостатком необходимых и избытком ненужных данных. Например, изображено фантастическое  животное. Необходимо определить, из каких частей рыб оно составлено. Применение задач с биологическими ошибками осложнено тем, что дети могут  их запомнить как правильные. Педагог при этом акцентирует внимание детей на ошибочных понятиях,  просит найти ошибки и  повторить правильные утверждения.

Особое значение имеют биологические задачи экологического содержания. Например: ”Почему кошки более чистоплотны, в отличие от собак, и у них мало потовых желез? Почему у ночных бабочек передние крылья окрашены, тускло, а задние ярко?“ Учащиеся  отмечают, что живые организмы взаимосвязаны между собой и со средой их обитания, что соответствует сформулированному Чарльзом Дарвиным принципу целесообразности в природе. Экология тесно связана с биологической дисциплиной, а в  современных условиях она приобретает все большую популярность. Поэтому введение экологических понятий на уроках биологии через использование познавательных задач позволит учащимся обогатить знания о биологических процессах и явлениях, представить сложность устройства окружающего мира.

Разработка и использование педагогом учебно-познавательных задач разных видов позволит улучшить качество знаний, будет способствовать развитию творческого мышления.

Литература:

1. Баранников А.В. Содержание общего образования. Компетентностный подход - М.: ГУ ВШЭ,2002г.
2. Демьянков Е.Н. Биология.Мир животных.7 кл.:задачи, дополнительные материалы/ Е.Н. Демьянков, А.И. Никишов.-М.:Гуманитар.изд.центр.ВЛАДОС, 2004.-175 с.