Об эффективности преподавания биологии

Автор: Николаева Юлия Евгеньевна

Организация: МБОУ Гимназия им Катериничева г. Гурьевска

Населенный пункт: Калининградская область, г. Гурьевск

В настоящее время правительством Российской Федерации разработан и осуществляется национальный проект «Образование». Его целью является формирование современной среды для обучения и раскрытия талантов детей. В национальном проекте поставлена задача для учительского сообщества – повышение эффективности образования. Особенно сделан акцент на повышение эффективности преподавания естественных наук, формирования биологической грамотности. От того насколько будут овладевать знаниями естественных наук современные школьники зависит будущее Российской Федерации.

Однако надо отметить, что научной литературы посвященной теме эффективность преподавания биологии в школе незначительное количество. Здесь надо отметить статью Воронина Д.М., Звальцевой О. А. и Хутулевой О. В. «Подходы к повышению эффективности обучения биологии в школе». Эта статья непосредственно связанная с проблемой эффективности преподавания биологии в школе. В ней в частности говорится «У любого обучающегося существует доминирующий режим получения информации, что обязательно необходимо учитывать при обучении предмету, используя элементы зрительного, слухового, письменного и кинестетического типов передачи информации». [3 С.10] О необходимости задействовать все пять чувств для получения и усвоения информации. Также тема раскрывается в статье Пивоваровой Л. В. «Качество биологического образования и управленческих решений» в которой, говорится о проблеме биологической грамотности, а также о том, что в наше время человек должен знания не накапливать, а умело их интегрировать. [6]

Анализ публикаций по проблеме эффективности преподавания биологии в школе показывает ряд проблем, которые носят дискуссионный характер. Так, на наш взгляд, можно согласиться с авторами публикаций, что 34 часа в год отведенных на обучение биологии в 5, 6 и 7 классах явно недостаточно. Невозможно сформировать биологическую грамотность у учащихся, если преподаванию биологии отведен один час в неделю. [5,7]

Необходимо перераспределение учебных часов. Однако ни в коем случае не следует перегружать учеников дополнительными уроками, а провести перераспределение учебных часов за счет их уменьшения для дисциплин гуманитарного профиля. Предвижу недовольство гуманитариев. Однако выход только в специализации и переводе части предметов в факультативы.

Мы решили изложить свои наработки по данной проблеме, полученные из опыта преподавания биологии в гимназии им. Катериничева г. Гурьевска.

В гимназии существует класс с углубленным изучением биологии. Ученики данного класса ориентированы на сдачу экзамена по предмету «Биология», а в дальнейшем стать биологами, ветеринарными врачами, медиками.

Рассмотрим критерии эффективности человеческой деятельности, так как деятельность учителя относится к одному из видов деятельности человечества. Говоря об эффективности любого вида деятельности, имеют в виду, прежде всего время. Чем больше создается тех или иных ценностей в единицу времени, тем выше эффективность деятельности и наоборот. Время является, таким образом, постоянной величиной в совокупности критериев эффективности человеческой деятельности.

Другим важнейшим элементом в характеристике критериев эффективности являются количественно - качественные показатели, сколько и какого качества произведено тех или иных ценностей. Процесс преподавания биологии относится к духовной деятельности и здесь единицы эффективности в основном имеют понятийные и особые количественно-качественные характеристики. Безусловно, количественно-качественные критерии эффективности в преподавание биологии фиксируются в специфических формах в процессе обучения биологии.

Здесь время как критерий эффективности выражается рабочей программой и соответствующей дозировкой материала учебного предмета биология, предусмотренной ФГОС. Рабочие программы по предмету биология были составлены учителями гимназии, рассмотрены на методическом совете и утверждены. Учебный план определяет объем научной информации, которую может и должен воспринять, осмыслить и усвоить каждый ученик.

Разумеется, рассматривая эффективность преподавания биологии, надо иметь в виду в первую очередь такую форму обнаружения степени освоения знаний, как результаты ЕГЭ. Здесь мы имеем дело непосредственно с индивидуальным сознанием ученика, степенью его ориентации в изученном материале. Проведение ЕГЭ вызывает среди педагогов определённую долю скептицизма. ЕГЭ не может исключить момента случайности в оценке знаний учеников, а следовательно результаты ЕГЭ не в полном объеме отражают эффективность преподавания. Нельзя, наконец, не учитывать эмоциональное, психологическое состояние ученика во время сдачи ЕГЭ.

Однако, на наш взгляд, при всей важности ЕГЭ это не достаточный источник информации, который позволяет судить о степени овладения учеником знаний по предмету «биология». Источники получения такой информации разнообразны. Ценный опыт получения информации об уровни знаний по предмету «биология» являются проекты, которые выполняют ученики гимназии. Одновременно выполнение учениками научных проектов можно отнести и к активной форме обучения предмету «биология».

Проекты выполняются на добровольной основе, выбор темы является инициативой самого ученика. Как показывает практика, ученики склонны к выбору обширных тем, которые могут стать объектом изучения научно-исследовательского института. Например, тема «Влияние генов на характер человека». Тема обширная и к тому же она неправильно сформулирована. Другими учениками были предложены следующие проекты «Получение анилиновых красителей», «Получение растительных красителей», «Исследования влияния разнообразных диет на рельеф мускул человека», «Исследование памяти», «Влияние кошек на темперамент человека». Данные проекты отличаются отсутствие конкретного объекта исследования, широтой постановки проблемы, невозможностью получения конкретных результатов в условиях гимназии. Выбирая тему проекта с одной стороны, ученики демонстрируют желание внести свой вклад в развитие науки, а с другой материальная база гимназии не может дать необходимого оборудования для выполнения таких проектов, да и уровень подготовки самих учеников не позволит их выполнить. В процессе индивидуальных бесед с учениками были избраны темы ученических проектов. Здесь был необходим тактичный подход к ученику, исключительная корректность, учет его психоэмоциональных особенностей. Ученики, выполняющие проект подростки, которым свойственны: закомплексованность, бескомпромиссность суждений, отчасти нигилизм.

Наконец, следует обратить внимание ещё на один момент работы учеников над проектами. Это существенный аспект проектной деятельности – повышение самооценки ученика. Возраст учеников, выполняющих проекты, от 14 до 17 лет, возраст поиска себя, своего места в социуме. Это возраст - бескомпромиссных оценок и решений. Получение положительного опыта в процессе исполнения проекта позволяет мобилизовать не только умственные способности ученика, но его эмоциональную сферу. Правильный выбор темы исследования – залог успешного выполнения проекта. Прежде всего, необходимо обратить внимание, что выбор учеников должен быть тесно связан с жизнью. Для 10 класса были предложены и выполнены проекты на следующие темы: «Изучение влияния способа представления информации на степень ее запоминания», «Создание проекта клумбы для озеленения пришкольной территории», «Влияние стимуляторов роста на прорастание семян микрозелени», «Влияние диеты и физических упражнений на вес человека», «Исследование пигментов растений при помощи бумажной хроматографии». В дальнейшем работа над этими темами может стать перспективной темой научно-исследовательской деятельности.

Ученик при выполнении проекта выступает в роли исследователя. Руководствуется определенными теоретическими положениям, полученными в процессе освоения предмета «биология». Одновременно у ученика возрастает роль чувственного познания, углубляется познавательный процесс. В ходе выполнения проекта ученик овладевает методами научно-исследовательской деятельности, которые используются в биологии. Как известно, к ним относятся методы эмпирического познания: наблюдения, измерения, сравнение, опыт, а также методы теоретического познания: эксперимент, гипотеза, теория, моделирование как единство эмпирического и теоретического.

На практике впервые ученики знакомятся с особыми методами, используемые в биологии, например: хроматография. Ученики приобретают навыки ведения лабораторного журнала. Удачно были выбраны проекты по следующим темам «Исследование пигментов растений при помощи бумажной хроматографии», «Влияние стимуляторов роста на прорастание семян микрозелени», которые полностью отвечают данным требования. А главное у ученика формируется представление, что получение истинного знания требует вечного горения, способности подчинять всего себя достижению поставленной цели и, наконец, достижение, поставленной цели требует повседневного упорного труда. Учителя обеспечивают создание оптимальной образовательной среды, предоставляют в распоряжение учеников свой научный опыт. В тоже время учитель должен строить свою работу так, чтобы ученики осознавали, что ответственность за исполнение проекта лежит целиком на них самих.

Именно практика преподавания показывает, что в процессе выполнения учениками проекта у них формируются такие качества как самостоятельность, целеустремленность, ответственность, вариативность решения проблемы. Данные качества необходимы гражданину в современном социуме.

Кроме того, поставленные учениками проблема являются одним из средств увлечения биологической наукой. На наш взгляд, главным моментом работы над проектами, является необходимость осуществлять эволюционное вовлечение учеников начиная, с седьмых классов в проектную деятельность. Здесь мы имеем в виду, что уже с 8 класса ученики начинают выполнять проекты, которые адекватны их интеллектуальному развитию и вовлекают их в исследовательскую деятельность, которая обладает глубокой преемственностью. Например, проект ученицы 8 класса «Почвенные обитатели дачного участка». В дальнейшем, существует, возможно, его продолжение в качестве исследования биогеоценоза полей Калининградской области. Подобным можно считать проект ученицы восьмого класса «Пауки Калининградской области». Также интересен проект «Содержание змей в домашних условиях», Ученик содержит небольшого питона в террариуме. Описал его жизнь и уход за ним. На лицо практическая деятельность и любовь к животным.

Желание учеников 9-го класса сделать проекты на тему, соответствующую их интересам, было мною поддержано. Однако выбор, например, таких тем проектов как «Влияние наушников на слух человека», «Влияние компьютерных игр на сознание подростка», «Сон и здоровый образ жизни», «История Калининградского зоопарка» в исполнение учеников больше подходят для реферата, а не для проекта. В связи с тем, что ученики, во-первых, не владеют соответствующими методами научных исследований, во-вторых, научный подход к обозначенным темам требует многочисленных научных данных, которые невозможно получить в условиях гимназии. В то же время выбор подобных тем может завуалированно показывать недостаточное владение проблематикой биологической науки.

Критериям ученического проекта отвечает проект девятиклассника на тему «Выращивание роз». Ученик показал, как на протяжении двух лет он выращивает розы из черенков на приусадебном участке родителей. Эту тему он начал разрабатывать ещё в 8-ом классе. В проекте описываются сорта роз, а так же какие он применял стимуляторы для укоренения черенков, методы ухода за ними. Проект иллюстрирован фотографиями, которые отражают рост кустов роз на разных этапах их развития.

Проект ученика 9 класса «Исследование изменений артериального давления и пульса в различных возрастных группах в покое и при физических нагрузках» заслуживает одобрения. В перспективе ученик намерен поступать в медицинский университет. Он самостоятельно при помощи тонометра измерил артериальное давление и пульс у своих одноклассников, родственников и преподавателей. Им была проанализирована соответствующая литературы, обобщены полученные данные, сделаны выводы. Проект содержит диаграммы и таблицы. Можно рассматривать его как маленькое, но самостоятельное исследование.

Проект, предложенный мной «Влияние волн света различной длины на рост растений» был воспринят девятиклассниками как слишком легкий и не достойный внимания. Уместно коснуться в этой связи темы интеллектуального воспитания учеников, пробуждение стимулов к познанию. В процессе выполнения проекта естественно ученик сталкивается с противоречием. А именно, объем знаний по биологии, которым он владеет и огромным количеством знаний, которые накопила наука биология, что должно побудить ученика к углубленному изучению биологии. Перед учителем стоит задача – научить ученика «плавать в море знаний», как говорил великий Исаак Ньютон.

Наконец, надо отметить, что выполнение проекта пробуждает творческое начало ученика. В процессе его выполнения не может быть заранее заготовленных мыслительных шаблонов, готовых ответов. Апробация проектов учеников показала, что большинство выполненных проектов имеют элементы научно-исследовательской деятельности.

На наш взгляд, выполнение проекта учеником, его успешная защита должны давать дополнительные балы к ЕГЭ. Проект может быть пропуском к поступлению в профильный ВУЗ интеллектуально одарённых учеников, готовых раздвигать горизонты науки.

Следует особо сказать о таком важном аспекте повышения эффективности уроков по биологии как знакомство учителя с успеваемостью по предмету «химия». Многие разделы предмета биологии напрямую связаны с разделами химии. С большой степенью вероятности те ученики, которые имеют высокие отметки по предмету химия, будут показывать более эффективное усвоение учебного материала по предмету «биология». Те же ученики, у которых уровень знаний по химии низкий требуют особого внимания учителя. Они нуждаются в первоочередной помощи учителя, который может предложить им изучить пройденный ранее материал по химии, дать доступный материал по темам связанным, с химическими процессами в биологических системах. А так же использовать другие формы активной познавательной деятельности с учениками. Глубокие знания химии для освоения биологии предполагают, всестороннее знание органической химии. Это знание формул глюкозы, спиртов, карбоновых кислот, аминов, аминокислот и так далее. Не только знания химии востребованы современной биологией. Знания по предмету «физика» так же необходимы современному биологу, например, когда речь идет об осмосе, фотонах и квантах света. В настоящее время, как известно, успешно развивается наука биофизика.

В соответствие с требованием времени необходимо развивать меж предметные связи между учебными дисциплинами, которым обучаются школьники. Нельзя не отметить, что учебные программы по биологии и химии не синхронизированы.

На наш взгляд, на уроках биологии важно показать, что за видимым «многообразием» учебных дисциплин находится единый многообразный мир, в который они вступают, и будут жить. Не существуют ненужные учебных дисциплин, а есть лишь реальная действительность, в ней живые системы, которые мы изучаем в биологии, Используя метод анализа, мы выделяем объекты изучения дисциплин, а с помощью синтеза мы объединяем их в целостную реальность. С помощью анализа выделяются учебные дисциплины физика, математика, химия, биология, история, а их единство дает нам синтез. Именно в этом заключается один из аспектов воспитательной функции уроков биологии.

Как показывает практика преподавания, существенным фактором повышения эффективности преподавания биологии являются рисунки, которые необходимо выполнять ученикам по каждой теме учебной программы. Как известно, в развитии мышления человека большую роль играет взаимосвязь образа и слова. Слова учителя, не подкреплённые наблюдениями, перестают быть средствами мышления, что обедняет и искажает действительность. От правильной взаимосвязи между словом и образом зависит качество обучения учеников.

Рисунки необходимы для развития у учеников наблюдательности, развития навыков сотрудничества в классе, а также развитие воображения и зрительной памяти. Выполнение рисунка можно проводить как в классе, так и в качестве домашнего задания. Необходимо чтобы выполнение рисунков было не единичным задание для успевающих учеников, а носили массовый характер. Выполняя рисунки у учеников пробуждается ассоциативное мышление, которое позволяет активизировать в подсознание учеников то, что они не могут иногда передать с помощью языка. Создание рисунков, на наш взгляд, должно стать частью учебного процесса биологии с 5 по 11 класс. В рисунке аккумулируются те мысли, идеи, которые нарабатываются в процессе урока. Одновременно рисунок позволяет дисциплинировать мысли учеников выделить главное, существенное по той или иной теме урока биологии.

На наш взгляд, домашнее задание ученикам в виде презентаций по тем или иным темам предмета «биология» следует использовать ограничено, так как большинство из них носят компилятивный характер. Они взяты из Интернета учениками. Ученики зачитывают текст, часто не понимая смысла распечатанного материала. Безусловно, в ХХI веке ученикам надо использовать ресурсы Интернета.

В настоящее время в школах доступны современные средства обучения: проекторы, электронные доски. На первый взгляд учитель не должен испытывать недостатка в наглядных и демонстрационных пособиях. Однако в статье О. Б. Макарова, Л. Н. Сивохина «Методика обучения биологии: Современные подходы» говорится «новое мультимедийное средство обучения должно быть внедрено в учебный процесс при условии, если за счет внедрения подобного средства время обучения (или объем изучаемого материала) удается сократить (увеличить) без потери качества на 30%, такое внедрение считается обоснованным. Если аналогичный показатель не превышает 10%, то рассматриваемое мультимедийное средство обучения не заслуживает внимания, с точки зрения его использования для повышения эффективности образования». [4, С. 141]

Содержание и оформление мультимедийного средства обучения должны обеспечить повышение уровня мотивации обучения и поддержание высокой степени работоспособности обучаемого за счет грамотной организации диалога. Использование ресурсов Интернета требует вдумчивого отношения ученика к информации по изучаемой теме. В педагогической практике мы встречаем непродуманное использование Интернета. Так, например, в 7-ом классе проходила самостоятельная работа по теме: «Семейство крестоцветные (капустные)». Ученица эмоционально доказывала, что плод капусты - это кочан. «Так же написано в интернете!»- восклицала она. Ссылка на материал по теме в учебнике, где написано, что плод крестоцветных - стручок производит впечатление на ученицу. Когда же была проведена демонстрация гербария с этим стручком, то ученики согласились с истинным фактом, что отразилось в памяти учеников. Так, знания переходят в умения, а затем в навыки. Другой и вовсе курьёзный случай: произошел на самостоятельной работе в 9-ом классе. Было дано задание описать виды тканей в организме человека. Получен ответ ученицы - это синтетическая, натуральная, искусственная. Ученица, не задумываясь, списала с интернета определение тканей как материи для шитья. Заучивание текста также не приносит результатов. Только в процессе выполнения лабораторной работы с микропрепаратами, ученики начали понимать различия между эпителиальной, мышечной и нервной тканями. Демонстрация модели скелета человека предполагает выполнение обязательного задания - зарисовать скелет с обозначением всех костей. После этого ученики выполняют самостоятельную работу с минимальным количеством ошибок. Главное, они понимают смысл задания, так как дальше изучается тема «Переломы. Первая помощь при переломах». Навыки, полученные в процессе изучения данной темы, могут пригодиться ученикам в повседневной жизни. Практика преподавания биологии показывает, что одного метода, преподавания биологии недостаточно для повышения эффективности преподавания биологии, необходимо их разнообразие, уход от монотонности.

Важным средством повышения эффективности преподавания биологии является научно-исследовательская работа самого учителя. Когда деятельность учителя органически сочетается с проблемами современной биологии, учитель имеет возможность на уроке рассказать о результатах своих исследований, передавать их ученикам, тогда преподавание становится творческим, интересным, эффективным. Темой моей диссертации «Физиолого-генетические аспекты явления фасциации на примере модельного объекта Arabidopsis thaliana (L) Heyhn» на соискание степени кандидата биологических наук было явление фасциации, её генетический механизм. Так, у учеников вызвала интерес информация использование явления фасциации в сельскохозяйственной деятельности. А именно, что подсолнух, цветная капуста, томаты сорта «бычье сердце» - это результат использования явления фасциация на практике. Опыт преподавания показывает, что огромный резерв повышения эффективности преподавания биологии лежит в усиление его связи с практикой с повседневной деятельностью людей.

Дидактическое значение данного принципа состоит в том, что источник познания того или иного биологического объекта не только определяется тем или иным положением биологии, но и как обобщение прошлого опыта и развития биологической науки. На этой основе возрастает роль чувственного момента познания, обостряется восприятие и углубляется познавательный процесс. Всё это позволяет сделать преподавание биологии доходчивым, убедительным, интересным. Например, опираясь на научные открытия учёными, были выведены новые высокопродуктивные сортов сельскохозяйственных растений и животных. Так, современные сорта пшеницы дают урожай при благоприятных условиях до 60 центнеров с гектара, тогда как в начале ХХ века её урожай не превышал 15 центнеров. Следовательно, становится реальным решить в мире проблему голода. Вместе с тем сам процесс получения новых знаний вооружает учеников умением пользоваться знаниями в практической и повседневной деятельности. Именно поэтому связь с жизнью является одним из основных принципов преподавания биологии. В связи с этим мы солидарны с авторами научных работ по методике преподавания биологии по вопросу о необходимости иметь в каждой школе теплицы, где ученики могли бы наблюдать за ростовыми процессами, ставить эксперименты. [1 С.200-250, 2 С. 150-200] Одновременно работа в теплице стала бы одной их форм активного познавательного процесса, позволила бы уйти от монотонности обучения биологии.

Мы придерживаемся мнения, что на уроке биологии ученики не только должны смотреть презентации, но и выполнять лабораторные работы, проводить наблюдения за растениями и животными. В учебнике «Биология» под редакцией Пасечника В.В. (базовый уровень), а тем более углубленный уровень предусмотрены лабораторные работы. Следовательно, по ФГОС мы их должны проводить, но не проводим из-за отсутствия соответствующей базы: оранжереи, живого уголка. Предвижу возражения – нет денег на их строительство и содержание. Однако сформировать биологическую грамотность у учеников невозможно без теплицы, наблюдения за живыми растениями и животными. В связи с этим необходимо упомянуть, что современные школы лишены оранжерей (теплиц) где бы школьники могли бы выращивать растения, проводить наблюдения за ними, также нет возможности обустроить живой уголок, оборудовать аквариум и или террариум для содержания рыб, земноводных или рептилий. Биология превратилась из практической науки в бумажную схоластику.

Как пишет Пивоварова Л.В. «Кроме того, большинство респондентов (57 %) отмечают, что давно существует проблема преподавания ботаники, она осваивается слишком рано. Учебники ботаники наукообразны, часто не соответствуют возрасту школьников 6-го класса, что вызывает у них недопонимание, перерастающее в неприятие предмета. Вместе с тем экскурсии в природные заповедники, лес, музеи, зоопарки вызывают живой интерес у школьников, это свидетельствует о том, что имеется мотивация познавать ее. Познание природы без барьерно, через все органы чувств, без посредства авторов учебников делает природу инструментом прямого воздействия, развития эмоционального и культурного интеллекта. Учителя с сожалением отмечают, что исчезла из практики обучения работа на пришкольной территории, которая поддерживала познавательный интерес и связь с живой природой. В учебниках биологии слишком ограничены прикладные знания, которые можно использовать в повседневной жизни и в практике обучения, примеры реальных ситуаций, в системах природа и общество. Учителя отмечают, что у учащихся отсутствует способность применять биологические знания (функциональная грамотность) в тех ситуациях, где они востребованы, это показали и наши исследования на протяжении 2-х десятилетий» [8 С.176]

В аспекте связи преподавания биологии с жизнью, общественной практикой особое значение имеет раскрытие этого положения во всех темах курса биологии. Например, рациональное питание предполагает знания в какой пропорции следует употреблять белки, углеводы, жиры и витамины для поддержания своего здоровья.

Накопленный нами полезный опыт предполагает совместное решение проблемы эффективности преподавания биологии учителями – биологами в процессе дискуссии, которую мы предлагаем продолжить на страницах журнала.

Список литературы.

1. Андреева Н. Д. Методика обучения биологии в современной школе: учебник и практикум для вузов /Н. Д. Андреева, И. Ю. Азизова, Н. В. Малиновская — М.: Изд-во Юрайт, 2025. — 300 с.

2. Арбузова Е. Н. Теория и методика обучения биологии: учебник и практикум для вузов / Е. Н. Арбузова. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Изд-во Юрайт, 2025. — 519 с.

3. Воронин Д.М. Подходы к повышению эффективности обучения биологии в школе» / Д.М. Воронин О. А. Звальцевой и О. В. Хутулевой // Проблемы современного педагогического образования – 2018 - №6 - С. 7-10.

4. Макарова О. Б., Методика обучения биологии: Современные подходы. /О. Б. Макарова, Л. Н. Сивохина. Часть 1 – Новосибирск: Изд-во. НГПУ, 2013. -275 с.

5. Никишов А. И. Методика обучения биологии в школе: учебник для вузов / А. И. Никишов. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: Изд-во Юрайт, 2025. — 193 с.

6. Пивоварова Л. В. Качество биологического образования и управленческих решений /Л. В. Пивоварова // Вестник Московского университета. Сер. 16, Биология. – 2010. - № 2. - С. 46-50.

7. Пивоварова Л.В Состояние проблем биологического образования в практике обучения. / Л.В.Пивоварова // Международный научно-исследовательский журнал №12 (78) Ч. 2, Декабрь-2018 – С. 174-176.

8. Пивоварова Л. В. Проблемы среднего биологического и высшего педагогического образования /Л.В. Пивоварова //Вестник Московского университета. Сер. 20: Педагогическое образование.-2007- №1- C.50.

Опубликовано: 02.06.2025