Введение
Бурно развивающееся современное информационно-индустриальное общество предъявляет особые требования к подготовке будущих специалистов. Эта подготовка должна начинаться еще со школьных лет и готовить выпускников, обладающих не только набором необходимых знаний для будущей профессии, но и способных самостоятельно принимать решения, анализировать условия в нестандартных ситуациях, хорошо ориентироваться в социальном и информационном поле. Требования ФГОС направлены на формирование у обучающихся личностных, предметных и метапредметных результатов, необходимых в различных видах деятельности в будущем. Для этого в последнее время в педагогической практике активно используются интерактивные технологии, направленные на развитие познавательного интереса к обучению, формированию активной жизненной позиции обучающихся [1–3].
Интерактивные технологии направлены на широкое взаимодействие между всеми участниками образовательного процесса, учат критическому мышлению, коммуникации с другими членами коллектива, способности находить и принимать осознанные решение при любых сложных ситуациях [4; 5]. Интерактивные технологии чрезвычайно разнообразны по формам и способам взаимодействия, имеют большой потенциал для полноценного усвоения изучаемого учебного материала любого школьного предмета, в том числе и биологии [6–8].
При изучении школьного предмета «Биология» обучающиеся приобретают основы научно-материалистического мировоззрения, то есть комплекса знаний о природе и человеке, об отношениях между человеком и окружающим миром. Это очень важно, так как такое мировоззрение определяет жизненную позицию личности, убеждения и ценности. Развитие научного мировоззрения в процессе обучения биологии имеет особенное значение для обучающихся старших классов [9].
Изучение биологии в старшей школе направлено:
–на освоение знаний о живой природе и формирование современной естественнонаучной картины мира;
–осознание роли жизни на Земле и значении биологии в жизни человека и общества;
–освоение элементарных биологических основ медицины, сельского хозяйства, биотехнологии, ведения здорового образа жизни.
Однако в биологическом образовании имеются некоторые проблемы. Обучающимся приходится сталкиваться с большим объемом учебного материала, который бывает сложен в усвоении, так как насыщен биологическими терминами, теориями, идеями, гипотезами, концепциями. А в школьном расписании уроку биологии отводится только один час в неделю. Это связано и с вопросом подготовки к ЕГЭ по биологии, когда учитель работает не на усвоение основных биологических знаний, а на натаскивание обучающихся по решению тестов [10].
В ХХI в. биология как наука развивается очень стремительно, но в школьных учебниках биологии чаще всего отражены устаревшие материалы, что делает уроки биологии неинтересными. В то же время большинство работников общеобразовательных учреждений отмечает, что именно в старших классах у обучающихся появляется осознанный интерес к изучению сложных биологических явлений.
Развитие познавательного интереса способствует формированию глубоких и устойчивых знаний в области биологии. Когда обучающиеся проявляют интерес к предмету, они более склонны к самостоятельному изучению материала, активному поиску информации и проведению дополнительных исследований. Это, в свою очередь, приводит к более глубокому и пониманию самого предмета, что сказывается на общем уровне знаний и умений обучающихся по биологии [11; 12].
Формирование стойкого познавательного интереса невозможно без использования учителем современных интерактивных технологий, таких как:
–вебинар – совмещение лекции с дискуссией, с обсуждением каких-либо материалов;
–мастер-класс – форма проведения обучающего семинара для отработки каких-либо практических навыков;
– «мозговой штурм» – коллективный поиск решения поставленной задачи;
–дебаты – публичный обмен мнениями двумя сторонами по важным вопросам;
–деловые игры – метод быстрого освоения материала в виде игры и сплочения коллектива;
– «дерево решений» – творческая работа с использованием табличного формата, средство поддержки принятия решений;
–форум – обсуждение проблемы единомышленниками.
Таким образом, интерактивное обучение – активные методы и формы формирования познавательного интереса, основанные на совместной деятельности всех участников образовательного процесса при решении важных проблем [13–15].
Цель исследования – экспериментальная проверка эффективности применения интерактивных технологий на уроках общей биологии при изучении цитологического материала.
Материалы и методы исследования
Педагогический эксперимент проводился в 2024 г. в МОУ «Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов№ 18» г.о. Саранск среди обучающихся десятых классов.
В ходе проведения педагогического исследования использовались методы теоретического анализа и обобщения научно-методической литературы по проблеме исследования, педагогический эксперимент и анализ результатов экспериментального исследования. Педагогический эксперимент включал в себя три этапа: констатирующий, формирующий и контрольный. Количественный анализ результатов осуществлялся путем определения успеваемости при проведении входного и итогового контроля.
Результаты исследования и их обсуждение
Изучение раздела «Клеточный уровень» в школьном курсе общей биологии играет важную роль в формировании у обучающихся фундаментальных знаний о структуре и функциях клеток – основных структурных единицах живого. При изучении данного раздела обучающиеся должны не только усвоить теоретический цитологический материал, но и приобрести практические умения и навыки.
Констатирующий этап педагогического эксперимента был направлен на выявление исходного уровня познавательного интереса к биологии у обучающихся десятых классов. В связи с этим был проведен мониторинг успеваемости обучающихся. В качестве проверки знаний были выбраны тестовые задания по предыдущей теме, оцениваемые по пятибалльной системе; рассчитывалась успеваемость и средний балл. Результаты тестирования до начала проведения педагогического эксперимента представлены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты тестирования обучающихся десятых классов до применения интерактивных технологий
|
Оценка |
Количество обучающихся |
|
|
10 «А» |
10 «Б» |
|
|
отлично |
5 |
4 |
|
хорошо |
7 |
6 |
|
удовлетворительно |
10 |
11 |
|
неудовлетворительно |
1 |
2 |
|
Качественная успеваемость, % |
52,2 |
43,4 |
|
Средний балл |
3,65 |
3,43 |
Источник: составлено авторами.
Результаты тестирования показали, что почти половина обучающихся обоих классов не заинтересована в предмете, биология вызывает слабый интерес. На этом же этапе были определены: контрольная (10 «А» класс) и экспериментальная (10 «Б» класс) группы. С контрольной группой на следующем этапе проводились занятия традиционного типа. В экспериментальной группе были проведены уроки биологии с использованием интерактивных технологий.
Вторым этапом педагогического эксперимента стала разработка и проведение уроков направленных на формирование познавательного интереса обучающихся при изучении цитологического материала. На основе учебника «Биология. 10 класс» под редакцией В.В. Пасечника был разработан комплекс уроков с применением интерактивных технологий по разделу «Клеточный уровень», направленный:
– на освоение цитологических понятий о строении и делении клеток;
– развитие умений называть и различать органеллы клеток и фазы митоза;
– способность различать клетки, принадлежащие разным таксонам живой природы;
–формирование умений находить информацию о биологических объектах и критически ее оценивать.
Некоторые из тем и использованных интерактивных технологий на уроках изучения цитологического материала представлены в табл. 2.
Таблица 2
Использование интерактивных технологий на уроках биологии в экспериментальной группе
|
Тема урока |
Применяемая интерактивная технология |
Этап урока |
Предполагаемый результат обучения |
|
Клеточный уровень: общая характеристика. Клеточная теория |
Круглый стол «История открытия клеточной теории» |
Закрепление |
Обучающиеся должны: –понять структуру и функции клетки; –познакомиться с историей открытия клетки; –знать основные положения клеточной теории |
|
Строение клетки. Клеточная мембрана. Цитоплазма |
Форум «Мембранная организация клетки» |
Закрепление |
–знать строение и функции клеточных мембран, мембранных органелл клетки; –определять роль клеточных мембран в жизнедеятельности клетки, транспорте веществ, взаимодействии с окружающей средой |
|
Рибосомы. Ядро. Эндоплазматическая сеть |
Дискуссия о важности для жизни клетки данных структур |
Изучение нового материала |
–понять значение ядра как центральной структуры клетки, ответственной за хранение и передачу наследственной информации; –знать роль рибосом в биосинтезе; –иметь представление о строении и функциях ЭПС |
|
Митохондрии. Пластиды. Клеточный центр. Органоиды движения. Клеточные включения |
Дебаты о возникновении в клетке двухмембранных органелл |
Закрепление |
–понять строение и функции митохондрий, пластид, клеточного центра, органоидов движения и клеточных включений; –научиться определять и описывать особенности строения и функций каждой органеллы и клеточного включения |
|
Особенности строения клеток прокариот и эукариот |
Мастер-класс «Жизнь под микроскопом» |
Изучение нового материала |
–знать основные черты сходства и отличия между строением клеток разных царств живой природы; –иметь представление о единстве происхождения живых организмов |
|
Обмен веществ и превращение энергии в клетке |
Деловая игра «АТФ-расследование» |
Закрепление |
–иметь представление о клетке как открытой биологической системе; –знать значение обмена веществ в клетке |
|
Типы клеточного питания. Фотосинтез и хемосинтез |
«Мозговой штурм»: обсуждаются проблемы разных типов питания клеток, их обменов веществ, источников энергии |
Закрепление |
–иметь представление о разных типах питания клеток, процессах обмена веществ, энергетическом обмене в клетке |
|
Деление клетки. Митоз |
Проблемная лекция «Почему клетки организма постоянно растут и воспроизводят самих себя? Могут ли они делиться бесконечно?» |
Изучение нового материала |
–иметь представление о типах деления клетки; –знать о митотическом цикле клетки; –уметь определять последовательность фаз митоза и его биологическое значение |
Источник: составлено авторами.
На заключительном этапе педагогического эксперимента определялась эффективность усвоения учебного материала о клетке с использованием интерактивных технологий. По данной теме было проведено тестирование, результаты которого в экспериментальном классе изменились в положительную сторону по сравнению с входным тестированием (табл. 3).
Таблица 3
Результаты тестирования обучающихся десятых классов после педагогического эксперимента
|
Оценка |
Количество обучающихся |
|
|
10 «А» |
10 «Б» |
|
|
отлично |
5 |
6 |
|
хорошо |
8 |
9 |
|
удовлетворительно |
9 |
7 |
|
неудовлетворительно |
1 |
1 |
|
Качественная успеваемость, % |
56,5 |
65.2 |
|
Средний балл |
3,74 |
3,83 |
Источник: составлено авторами.
Анализ успеваемости экспериментального класса (10 «Б» класс) после прохождения раздела «Клеточный уровень» с применением интерактивных технологий показал положительную динамику. Число обучающихся, получивших оценки «хорошо» и «отлично», увеличилось на 50% по сравнению с результатами предыдущего тестирования. Число обучающихся, получивших оценку «удовлетворительно», снизилось с 11 до 7 чел. В целом качественная успеваемость повысилась в 1,5 раза, средний балл также вырос. Из бесед с обучающимися было выяснено, что их отношение к урокам биологии изменилось в лучшую сторону, им было интересно выполнять разные задания. Следует отметить, что успеваемость в контрольной группе (10 «А» класс), где уроки велись в традиционной форме, также незначительно улучшилась.
Следовательно, можно сделать вывод, что использование инновационных технологий на уроках общей биологии, способствовало формированию познавательного интереса к предмету, высокой мыслительной активности обучающихся, побуждало их к поиску решений проблем и расширению знаний по изучаемым темам.
Заключение
Изучение цитологического материала в общей биологии является одной из сложнейших тем для понимания и требует активного участия всех участников образовательного процесса. Использование интерактивных технологий позволяет сделать процесс изучения клетки как структурной и функциональной единицы живого более понятным и интересным. Интерактивные формы работы на уроке могут проводиться как коллективно, так и индивидуально, обучающиеся учатся обсуждать и анализировать результаты, обмениваться мнениями и идеями.
Таким образом, формированию познавательного интереса к биологии может способствовать системное применение интерактивных технологий, направленных на активное включение обучающихся в процесс познания природы и места человека в ней.