Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ У ШКОЛЬНИКОВ УМЕНИЯ ОПРЕДЕЛЯТЬ СИСТЕМАТИЧЕСКУЮ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Якунчев М.А. 1 Андреева А.Д. 1 Киселева А.И. 1
1 ФГБОУ ВО «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева»
В статье указывается на актуальность использования технологии формирования у школьников умения определять систематическую принадлежность биологических объектов в процессе их предметной подготовки. Сущность названного умения заключается в суждении, отражающем способность совершать интеллектуальные и практические действия на основе имеющихся систематических, таксономических и классификационных знаний для решения учебных задач теоретического и практического значения. Такие задачи расширяют возможности школьников в познании явлений биологического разнообразия и обеспечения устойчивого состояния естественных сообществ в силу взаимодействий между разными живыми существами при использовании определённого спектра мыслительных операций – анализа, сравнения, установления единичных и общих признаков, абстрагирования и категоризации. С опорой на смысловые ядра обозначенных суждений авторами предложена соответствующая технология, апробированными элементами которой являются мотивационный, целеполагающий, исполнительский и оценочный. Первый из них предполагает решение проблемы побуждения школьников к успешному выполнению учебно-познавательной деятельности при изучении содержания материала систематического значения. Второй касается грамотного определения задач формирования умения определять систематическую принадлежность биологических объектов в аспектах обучения, развития и воспитания. Третий отражает структуру и содержание названного умения и процедуру его усвоения на основе использования систематического материала в отношении растений и животных. Четвертый элемент технологии ориентирует на определение и применение критериев оценивания полученных результатов предметного, личностного и метапредметного характера. Применение разработанной технологии при обучении обучающихся в экспериментальном режиме показало положительный результат в отношении освоения ими учебного материала предметного, метапредметного и личностного смыслов.
общеобразовательная школа
процесс обучения
педагогические технологии
технология формирования у школьников умения определять систематическую принадлежность биологических объектов
1. Платонов К.К. Занимательная психология. М.: Изд. «РИМИС», 2013. 290 с.
2. Ковалев А.Г. Психология личности. М.: Просвещение, 1970. 391 с.
3. Якунчев М.А., Андреева А.Д., Семенова Н.Г. Состояние готовности обучающихся определять систематическую принадлежность объектов при изучении биологии в школе // Вестник Московского государственного областного университета. 2019. № 3. С. 102–108.
4. Выготский Л.С. Мышление и речь. М.: Национальное образование, 2016. 352 с.
5. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М.: Смысл, 2005. 352 с.
6. Зуев В.В. Построение системной модели биологического таксона как основа развития современной биологической таксономии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 10–2. С. 101–108.
7. Павлинов И.Я. Основные подходы в биологической систематике // Газета «Биология». 2010. № 17. С. 19–25.

Современное содержание общего образования предполагает обязательную реализацию деятельностного его компонента. Он может положительно воздействовать на личность школьников посредством выполнения определенных групп действий в структуре учебно-познавательного процесса. Многие их качества, свойства, интересы, потребности, мотивы и ценностные ориентации проявляются именно в видах деятельности – учебной, игровой, трудовой и коммуникативной. В зависимости от того, что школьник делает – каково содержание его деятельности, как делает – какие способы и действия при этом использует и в каких условиях выполняет ту или иную работу, формируются с определенной степенью полноты способности, черты характера, стиль поведения, мировоззрение и закрепляются знания. Поэтому деятельность стала неотъемлемой составной частью содержания современного школьного образования. Как известно, деятельность школьника выражается в разнообразных его действиях. Для достижения желаемого результата в направлении усвоения действий важно научить его рациональному применению определенных операций, среди которых приоритетное место занимают операции интеллектуального и практического назначения. Утверждая условно, они в обобщенном виде сосредоточиваются в такой категории, как «умение». Ей в литературе уделено достойное место. К.К. Платонов выражает умение как «способность человека продуктивно, с должным качеством и в соответствующее время выполнить работу в новых условиях» [1]. А.Г. Ковалев определяет умение как «владение сложной системой психологических и практических действий, необходимых для целесообразной регуляции деятельности и имеющихся у субъекта знаний» [2]. Получается, что умение – это психологическое (интеллектуальное) и (или) практическое действие, совершаемое человеком, в том числе и школьником, в различных видах деятельности на основе имеющихся знаний. Следовательно, умение в обучении можно представлять как своего рода этап овладения новым способом действия, основанным на определенном знании и соответствующим правилам его использования в процессе решения поставленных задач. Иначе говоря, умение – это готовность сознательно и самостоятельно выполнять практические и теоретические действия на основе усвоенных знаний и приобретаемого жизненного опыта. Каждый предмет изначально имеет достаточный потенциал для формирования у школьников широкого спектра умений. Однако сегодня в связи с реализацией новых стандартов общего образования актуализировалась проблема усвоения ими умений специального назначения. Это в полной мере относится и к биологии. Только при ее изучении школьники могут «приобрести» умения описывать компоненты живой природы, объяснять особенности их организации и функционирования, устанавливать экологические взаимодействия, выяснять условия роста и развития живых существ, определять систематическую принадлежность изучаемых биологических объектов. Последнее из названных умений для школьников к окончанию школы имеет большое значение. Важно, чтобы они понимали сущность явления таксономического разнообразия как фактора жизнеобеспечения на планете, стремились к его сохранению для поддержания устойчивости природы, избегали встреч с опасными для здоровья живыми существами, поддерживали стабильность природных сообществ. Как показали наши исследования, к сожалению, обозначенное выше умение в процессе предметной подготовки школьников формируется недостаточно [3]. Следовательно, имеется объективная необходимость в использовании современных средств формирования умения определять систематическую принадлежность биологических объектов, к категории которых мы относим разработанную нами одноименную технологию.

Цель исследования заключается в обосновании важности использования предлагаемой авторами технологии организации учебно-познавательной деятельности в направлении определения систематической принадлежности биологических объектов для ее включения в процесс предметной подготовки школьников-семиклассников. Она еще состоит в описании соответствующей технологии как согласованных действий, ориентированных на достижение планируемых результатов.

Материалы и методы исследования

В качестве материалов взята информация из литературных источников, указывающая на сущность деятельностного подхода к организации процесса предметной подготовки школьников и актуальность формирования в его контексте умений как признанного компонента содержания общего образования. Важными также были материалы собственно предметного содержания, к которым мы относим теоретические представления о современной систематике, основанной на признании существенных признаков классифицируемых живых существ для их объединения в более или менее крупные группы. Для успешного выполнения исследования использованы две группы методов – теоретические и эмпирические. Из первых были задействованы анализ психологической и методической литературы, обобщение и выражение в целостном виде данных о структуре интеллектуального умения систематизировать объекты живой природы, а также о составе технологии определения их систематической принадлежности к соответствующим классам; из вторых – педагогическое наблюдение, проведение анкеты и беседы с обучающимися средних классов общеобразовательной школы в отношении значения умения систематизировать биологические объекты для повышения качества их предметной подготовки.

Результаты исследования и их обсуждение

Для характеристики структуры и содержания технологии формирования у школьников умения определять систематическую принадлежность биологических объектов имеется необходимость определиться с теоретическими предпосылками выполняемой работы. Как отмечалось выше, в качестве таковых в данном случае выступают два его выразителя – представления о деятельностном подходе и представления о современной систематике биологических объектов. Первый из них – деятельностный подход, разрабатывался в свое время отечественными учеными и рекомендовался к применению в практике предметного обучения [4, 5]. С опорой на их работы сущность обозначенного подхода в отношении процесса обучения нами представляется как направленность всех педагогических мер на организацию интенсивной, усложняющейся деятельности, ибо только через собственную деятельность человек усваивает науку и культуру, способы познания и преобразования мира, формирует и совершенствует личностные качества. Следовательно, деятельностный подход предполагает выполнение определенных действий, среди которых приоритетными являются следующие: 1) наличие у обучающихся познавательного мотива – желания учиться и конкретной учебной задачи – понимания того, что надо освоить; 2) выполнение обучающимися определенных действий для приобретения желаемого учебного материала; 3) выявление и освоение обучающимися способа действия для осознанного применения приобретенного учебного материала; 4) освоение обучающимися способов контроля над своими действиями; 5) включение содержания освоенного учебного материала в контекст решения насущных задач. Второй из выразителей теоретических предпосылок – представления о современной систематике биологических существ нами использовался в контексте аксиоматики современной систематики. Ее сущность выражается в нескольких суждениях, приоритетными из которых являются следующие: 1) окружающее нас разнообразие живых организмов имеет определенную внутреннюю структуру; 2) эта структура организована иерархически, иначе говоря, разные таксоны последовательно подчинены друг другу; 3) эта структура познаваема до конца, а значит, возможно построение достаточно полной естественной системы разнообразия живых организмов в пределах определенных таксонов [6, 7]. В совокупности обе характеристики обозначенных теоретических предпосылок выполненного исследования учитывались нами при выяснении сущности умения определять систематическую принадлежность биологических объектов к определенным классам, разработке структуры одноименной технологии, наполнении каждого из ее элементов соответствующим содержанием и апробации технологии в предметной подготовке семиклассников общеобразовательной школы. Технология в целостном виде представляется как выстроенная последовательность мотивационного, целеполагающего, исполнительского и оценочного элементов, подлежащих выполнению в определенных их частях и учителем, и школьниками.

Мотивационный элемент. Он касается создания таких ситуаций на уроках, особенно вводных к соответствующему разделу, чтобы школьники понимали смысл изучения учебного материала систематического содержания. Для этого, как показала собственная практика предметной подготовки семиклассников, лучше использовать способы, которые побуждали бы их к познанию сущности учебного материала. Одним из действенных способов является убеждение в значимости систематического материала в предстоящей учебной работе и повседневной жизни. Важно отмечать, что материал о таксономическом разнообразии растений и животных для любого человека имеет большое познавательное и практическое значение. Первое из них заключается в том, что с его помощью у школьников расширяются представления о главных признаках живых существ разных таксонов, помогающих различать их в естественных и искусственных условиях, характеризовать сформировавшиеся приспособления и выявлять особенности происхождения. Более того, такой материал усиливает необходимость осмысленного рассмотрения учебного материала о различных экологических системах, их сообществах с позиции биологического разнообразия, что является одним из существенных факторов поддержания стабильности и устойчивости названных систем на протяжении длительного времени. Второе значение изучения таксономического материала семиклассниками – практическое – состоит в том, что на основе усвоенных знаний о признаках живых существ можно их распознавать в природном окружении и определять тактику собственного безопасного поведения. В сущности, использование способа убеждения в необходимости изучения систематического материала первоначально выступает как внешний стимул, который по мере накопления опыта работы школьников с обозначенным материалом становится для них стимулом внутренним. В определенное время внешние и внутренние стимулы в совокупности начинают проявляться в виде двух выразителей мотивации – познавательной (хочу получать новые знания систематического смысла и усваивать способы работы с ними), а также эмоциональной (мне интересно изучать систематический материал и выполнять работу по распознаванию живых существ по их признакам). Сформированная мотивация во многом обеспечивала продвижение школьников в направлении достижения ими предметных, личностных и метапредметных результатов.

Целеполагающий элемент. Он касается выполнения работы по определению и четкому обозначению учителем целевой установки в отношении усвоения школьниками умения определять систематическую принадлежность биологических объектов. Установку в данном случае следует представлять как готовность школьников к «вхождению» в познавательную деятельность и выполнению предложенных заданий. Руководствуясь современными требованиями к успешной реализации процесса предметной подготовки школьников, учителю в обозначенном контексте лучше выражать целевую установку в трех категориях задач – обучения, развития и воспитания. Первую из них можно представить в следующем обобщенном суждении – сформировать у школьников ясное представление об умении в широком смысле его значения как способности совершать интеллектуальные и практические действия на основе имеющихся знаний для решения насущной задачи, а также представление об умении в узком смысле его значения в отношении определения принадлежности биологических объектов к соответствующим группам как способности совершать те же действия, но на основе полученных систематических знаний, содержательными аспектами которых являются таксономический и классификационный. Вторая задача (развития) лучше представляется в следующем виде: актуализировать знания школьников об анализе, сравнении, установлении единичных и общих признаков, абстрагировании, категоризации как мыслительных операциях для их целенаправленного использования в решении задач по классификации биологических объектов – растений и животных. Третью задачу – задачу воспитания – лучше представлять в нескольких суждениях, а именно: способствовать становлению у школьников научного мировоззрения на основе убеждения в разнообразном проявлении жизненных форм живых существ, сформировавшихся в силу действия объективных условий на протяжении длительной эволюции; способствовать экологическому воспитанию школьников на основе рассмотрения учебного материала о видовом разнообразии растений и животных, обеспечивающих взаимодействие в экологических системах по линии «продуценты – консументы – редуценты»; способствовать эстетическому воспитанию школьников на основе созерцания привлекательных признаков растений и животных, вызывающих положительные эмоциональные реакции, которые обогащают эстетические чувства.

Исполнительский элемент. Он касается организации и выполнения школьниками собственно учебно-познавательной деятельности по усвоению умения определять систематическую принадлежность биологических объектов. Экспериментальная работа, проведенная нами с семиклассниками общеобразовательной школы, показала, что основу такой деятельности должны составлять определенные действия интеллектуального и практического содержания. При этом необходимо соблюдать порядок действий в определенной структурной полноте, выражающий состав формируемого умения определять систематическую принадлежность биологических объектов. Его элементами являются следующие: 1) знакомство с биологическим объектом, подлежащим определению его систематического положения; 2) нахождение особенных признаков определяемого биологического объекта; 3) выражение систематического порядка в отношении определяемого биологического объекта; 4) выполнение предварительных записей систематического порядка в отношении определяемого школьником биологического объекта с учетом иерархии таксонов. Представим их описания.

Знакомство с биологическим объектом, систематическое положение которого необходимо определить, предполагает его внимательное рассмотрение для нахождения наиболее общих признаков и отнесения к крупному таксону. Аналитическая работа в данном случае может выполняться по натуральному объекту (живое растение, гербарный образец растения, влажный препарат животного, коллекционный экземпляр животного) или по фотографии, рисунку, схеме описания данного объекта. В процессе совместной работы учителя и школьников важно актуализировать знания об анализе как мыслительной операции по «разбору» рассматриваемого объекта, в данном случае растения или животного, для установления его самого общего таксономического положения. Такой «разбор» школьники выполняют на основе имеющихся анатомо-морфологических знаний и знаний об экологических приспособлениях, благодаря чему определяемый объект они могут отнести к наиболее крупному таксону. Для растений в условиях общеобразовательной школы – это будет отдел, а для животных – тип. Использование анализа должно сопровождать и дальнейшую учебно-познавательную работу школьников.

Нахождение особенных признаков биологического объекта предполагает выполнение многоступенчатой познавательной деятельности с использованием аналитических и сравнительных действий, а также действий по установлению единичных и общих признаков. Определяемый объект на данном этапе работы рассматривается с позиции обнаружения признаков для его отнесения к таксону рангом ниже. К примеру, если растение имеет такие признаки, как две семядоли в зародыше, пятичленный цветок, листья, разделенные на листовую пластинку и черешок, стержневую корневую систему, то оно явно относится к классу двудольных растений в составе отдела покрытосеменных растений и подцарства высших растений. Далее, как в отношении растений, так и животных рекомендуется использовать систематические карточки или школьные определители для выполнения дальнейшей аналитической работы. Надо прочитать тезу и антитезу первой ступени определения и решить, что больше соответствует признакам объекта, который определяется. Продолжая предложенный выше пример в отношении двудольного растения, укажем, что если оно имеет плод боб с твердой семенной кожурой и твердым рубчиком, мотыльковый тип венчика цветка, верхнюю завязь и десять тычинок, то его следует отнести к порядку бобоцветных. Далее, в конце выбранной тезы или антитезы следует выбрать цифру новой ступени, на которую нужно выполнить переход, позволяющий определиться со следующим таксоном. В отношении бобоцветных, если определяемое растение имеет плод боб, сложные листья, соцветие кисть, мотыльковый тип венчика цветка, имеющего формулу чашелистиков – 5, лепестков – 4, тычинок – 10, пестик – 1, – то это растение относится к семейству бобовых. Работа в обозначенном ключе продолжается до обнаружения ступени, которая заканчивается не цифрой, а названием определяемого объекта. Для рационального выполнения школьниками обозначенной процедуры учитель должен напомнить им, что в данном случае следует обращаться к таким мыслительным операциям как сравнение, а также установление единичных и общих признаков. Сравнение как выделение на основе анализа анатомо-морфологических, экологических и других признаков определяемых объектов черт сходства и различия применяется для выполнения правильного перехода от одной тезы к другой. Установлению единичных, присущих только для определяемого объекта признакам следует обращаться на каждой из ступеней учебной работы для соотнесения этих признаков с предыдущим таксоном и указания последующего таксона.

Выражение систематического порядка в отношении определяемого биологического вида выполняется как указание двойного его названия. В случае приведенного нами примера работа закончилась бы указанием биологического вида – горох посевной.

Выражение полной записи систематического порядка в отношении определяемого вида выполняется с учетом установившейся в биологической науке иерархии таксонов растений и животных. В отношении гороха посевного такая запись представляется в следующем виде: Царство Растения – Отдел Покрытосеменные или Цветковые, Класс – Двудольные, Порядок – Бобоцветные, Семейство – Бобовые, Род – Горох Вид – Горох посевной. В таком виде должна заканчиваться любая процедура определения биологического объекта. Выполнение работы в составе двух последних двух действий предполагает использование категоризации как структурированного выражения общей таксономической картины в отношении определяемого биологического вида.

Оценочный элемент. Он касается работы по выяснению и применению способов установления обратной связи, позволяющей получать сведения о том, чему школьники научились и в какой степени учитель смог реализовать целеполагающий элемент используемой технологии. Для исполнения названных процедур следует обратиться к определенным критериям. С их помощью возникает определенная возможность для выполнения аналитической работы и интерпретации достоверности предлагаемых средств для эффективной или, наоборот, неэффективной работы по формированию у школьников умения определять систематическую принадлежность биологических объектов. На основе проведенного нами педагогического эксперимента в качестве критериев лучше использовать обучающий, развивающий и воспитательный. Первый из них позволил нам выяснить степень освоенности школьниками знаний о сущности понятий ряда умений, а также знаний о процедуре выполнения порядка действий в составе умения определять систематическую принадлежность биологических объектов на основе их существенных признаков. Для этого лучше предлагать школьникам отвечать на вопросы для воспроизведения учебного материала. В сущности, ответы школьников в данном случае позволяют судить о достигнутых результатах предметного содержания. С помощью второго – развивающего критерия – лучше проверяется степень освоенности мыслительных действий, которые используются в составе собственно умения определять систематическую принадлежность биологического объекта в учебной практике. Для этого лучше использовать выполнение заданий по демонстрации школьниками готовности выполнять процедуры определения биологического объекта. Третий критерий – воспитательный – дает возможность отразить уровень изменения отношения к миру живой природы с позиции ее личностной значимости. Для этого более подходит использование индивидуальной беседы в доверительном формате.

Заключение

Описанную технологию, использованную в процессе предметной подготовки семиклассников, можно отнести к категории достаточной эффективности. Измерительные процедуры в отношении названной группы школьников, принявших участие в педагогическом эксперименте, по сравнению с контрольными группами, показали более высокие результаты во всех трех их аспектах – предметном, личностном и метапредметном. Большая часть семиклассников (75 %) утверждала, что выполнение учебной работы на основе технологии определения систематической принадлежности биологических объектов дает возможность относиться к материалу более осмысленно. Это связано, как высказались 70 % участников эксперимента, с пониманием и адекватным использованием в соответствующих ситуациях терминов, раскрывающих сущность понятия «умение». Более того, примерно 65 % респондентов обратили внимание на то, что для успешного определения таксономического положения растения или животного важно иметь представления об умении определять систематическую принадлежность биологических объектов в целостном виде. Вместе с этим 68 % школьников экспериментального класса признали, что без понимания сущности мыслительных операций, особенно аналитической, сравнительной и установления единичных и общих признаков биологических объектов, полноценная работа по составлению таксономических характеристик была бы затруднительна. Подтверждением тому является успешное выполнение большей частью семиклассников (63 %) учебных заданий на знание основных понятий систематики и таксономии, распределение животных и растений по таксономическим группам, установление правильной последовательности систематических групп растений и животных, использование систематических таблиц для определения биологического вида и выражение в отношении него таксономической таблицы с краткими комментариями. Примечательным является факт позитивного изменения личностного отношения семиклассников к объектам живой природы. Об этом говорят высказывания большинства респондентов (62 %) о том, что в итоге использования предложенной учителем технологии «у нас появилось глубокое убеждение в сохранении всего разнообразия живой природы, ибо без него трудно поддерживать хорошее качество состояния окружающей среды», использование технологии также приобщило семиклассников к эстетическому потенциалу школьной биологии. Следовательно, технология определения систематической принадлежности биологических объектов может оказывать положительное влияние на улучшение качества учебно-познавательной деятельности школьников.

Статья подготовлена и опубликована в рамках сетевого проекта ФГБОУ ВО «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева» с ФГБОУ ВО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева» на тему «Учебные задания как средство формирования у учащихся умения определять систематическую принадлежность растений и животных».


Библиографическая ссылка

Якунчев М.А., Андреева А.Д., Киселева А.И. ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ У ШКОЛЬНИКОВ УМЕНИЯ ОПРЕДЕЛЯТЬ СИСТЕМАТИЧЕСКУЮ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2020. – № 6-1. – С. 193-198;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=38093 (дата обращения: 02.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074