«Формирование ключевых компетенций и универсальных учебных действий обучающихся на уроках посредством использования эффективных педагогических технологий. (Из опыта работы).

«Всем нам известны истории, когда доверчивые люди (порой – весьма неглупые) становятся жертвами мошенников, отдав немалые деньги за «чудодейственные средства», обещающие вылечить от всех болезней и решить все проблемы. «Как эти люди могли поверить такой рекламе? Как не заметили в ней элементарных ошибок, неточностей и противоречий? Ведь все это изучают в школе!»

Возникает первый вопрос: все ли у нас правильно в методиках преподавания предметов, если теоретические закономерности учащиеся, в целом, знают неплохо, но просьба теоретически обосновать их собственные практические действия часто ставит их в тупик? Например, какие правила биологии нужно иметь в виду при уходе за комнатными растениями? Или, какие правила определяют, что нужно чистить зубы минимально два раза в день, а не, скажем, три или пять

Видимо, просто «изучать» - недостаточно. Важно уметь применять свои знания о фундаментальных законах природы для критической оценки окружающей действительности. Хороший результат формирования ключевых компетенций дает вовлечение самих учеников в процесс построения знаний.

Я прошла курс обучения по теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) и технологии их внедрения в образовательный процесс. Для формирования ключевых компетенций я внедрила в учебный процесс элементы ТРИЗ технологии, созданной советским инженером Генрихом Сауловичем Альтшуллер и его последователями. Около 50 лет назад, ученый, инженер, изобретатель, писатель-фантаст, организатор школы и преподаватель – Г.С. Альтшуллер - создал две очень интересных и весьма эффективных теории - Теорию Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) и Теорию Развития Творческой Личности (ТРТЛ). ТРИЗ-технология (Теории Решения Изобретательских Задач) — это универсальная организационно-педагогическая и методическая система, которая позволяет сочетать предметно-познавательную деятельность с методами активизации и развития мышления, а также творческого решения учебных и социальных задач. ТРИЗ-технология ставит целью формирование сильного мышления у обучающихся, воспитание творческой личности, подготовленной к решению сложных нестандартных задач в различных областях человеческой деятельности. Использование методов ТРИЗ технологий приводит к гарантированным результатам обучения школьников: умениям классифицировать, систематизировать, преобразовывать объекты материального мира; формирует исследовательские умения, умения прогнозировать развитие систем и решать задачи.

Под методами решения изобретательских задач прежде всего подразумеваются приемы и алгоритмы, разработанные в рамках ТРИЗ; а также такие известные методы как мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, метод фокальных объектов и их разновидности. Решению творческих задач детей надо обучать. Необходимо познакомить учащихся с инструментарием ТРИЗ: противоречие, системный оператор, идеальный конечный результат, ресурсы, приёмы, алгоритм решения и т. д.

На современном этапе развития ТРИЗ-педагогики самой ее сильной стороной является развитие мышления.

Набор приемов ТРИЗ – технологии чрезвычайно богат. Каждый учитель должен выбрать те приемы ТРИЗа, которые отвечают поставленным на уроке задачам и его личному опыту и особенностям класса, в котором он работает

В курсе ТРИЗ уже давно используется игра "Да-Нет", задачи которой отвечают всем необходимым требованиям: легко понимаются слушателями; слушатели обладают всей информацией, необходимой для их решения; построение задач для игры в "Да-Нет" возможно на любом материале. Любой факт может быть превращен в такую задачу.

Суть игры сводится к разгадке некоторой тайны, заданной ведущим. Для этого участники игры могут задавать ведущему вопросы. Единственное ограничение: вопрос должен быть поставлен в такой форме, чтобы ведущий мог ответить "Да" или "Нет". Отсюда и название игры. Ведущему разрешается давать следующие ответы на поставленные вопросы: «Да", "Нет", "И да, и нет", "Это не существенно", "Об этом нет информации"».

Интересен приём составления загадок. Цель — развить у детей ассоциативное, образное мышление, научить сравнивать предметы и явления. На что похоже?

Чем отличается?

На грушу

Несъедобный

На мешок

Есть вход и выход

На печь

Растопить нельзя

Пример — загадка о внутреннем органе человека - желудке: "Как груша, но не съедобный; как мешок, но имеет вход и выход; как печь, но растопить его нельзя. Что это?"

Приемы ТРИЗ позволяют видеть, применять, самостоятельно анализировать и синтезировать полученную информацию. Один из приемов - синквейн. Синквейн может быть предложен, как индивидуальное самостоятельное задание; для работы в парах; реже как коллективное творчество. Границы предметной области зависят от гибкости воображения учителя. Обычно синквейн используется на стадии рефлексии, хотя может быть дан и как нетрадиционная форма на стадии вызова. Синквейн прост в овладении и применим уже на начальной ступени обучения как самостоятельный продукт.

Для более подготовленных детей старшего возраста можно предложить написать доклад на «иноземном» языке. Доклад на “иноземном” языке представляет собой учебный текст, в котором обычные термины заменены на придуманные, несуществующие слова. Учебный текст может описывать: вещество; структуру; процесс; явление.

К докладу предъявляются следующие требования: должен содержать наиболее важные учебные элементы, полностью характеризующие описываемый объект, и иметь законченный вид; отражать связи, существующие между учебными элементами, характеризующими описываемый объект - вещество, структуру, процесс или явление; правильно составленный доклад должен позволять идентифицировать описываемый объект и все его учебные элементы, то есть “перевести” доклад с “иноземного” языка на общепринятый научный язык; в докладе должны отсутствовать специфические термины, позволяющие без анализа логической структуры идентифицировать, точнее, угадать, о каком объекте идет речь в докладе.

Процедура написания доклада учит учащихся находить главное, существенное в содержании учебного материала, выявлять существующие между учебными элементами связи, четко и понятно для других излагать свои мысли.

Большое внимание в ТРТЛ играет метод фантограмм, на основе которого составляются сказки или сюжетные линии. В основе метода лежит выявление противоречия и поиск путей для его разрешения. ТРИЗ не является строгой научной теорией – это технология творчества. Цель ТРИЗ – решение творческих задач, а цель ТРИЗ-педагогики – подготовка мышления для решения творческих задач.

Например. При изучении по биологии ароморфозов, с позиций - ТРИЗ, их можно оценить, как решения движущих противоречий.

Ученики подводятся к необходимости «переизобретения» биологических приспособлений на уровне ароморфозов.

Тема. Размножение пресмыкающихся

Пресмыкающиеся – это животные, которые смогли перейти к размножению на суше. Их эволюционные предшественники Рыбы и Амфибии откладывают икру в воду. В воде происходит ее оплодотворение и развитие зародыша. Как должна была измениться икринка, чтобы зародыш успешно развивался в наземных условиях? Такая постановка вопроса заставляет вернуться к недавно изученному материалу о теме «Рыбы» и уточнить, до этого казавшееся понятным, представление о строении икры. Причем сразу становится очевидной зависимость строения от функции, условий и ресурсов. Далее меняем условия и ресурсы при неизменной функции и рассматриваем возможные варианты изменения строения. В результате «рождается» яйцо!

Таблица1

В возрасте 13-15 лет, по мнению психологов, наступает пик творческих способностей подростка и один из пиков поисковой активности. Наш вклад в этом направлении, это то, что нужно и можно показать детям возможность применения любого “кусочка” знаний в новом неожиданном направлении, что можно быть не просто потребителем знаний, но и создателем нового! Применять тризовские задачи можно на разных этапах урока, это зависит от цели, которую перед собой поставили. Очень нравится ребятам самостоятельно придумывать задачи для своих одноклассников. Тем более, что задачу можно сделать из любого интересного факта. Сначала мы с ребятами учимся готовить маленькие сообщения на тему «Знаете ли Вы, что…», а потом превращаем эти сообщения в задачи. На своих уроках я использую разные виды творческих задач. Творческая задача – это задача: - содержащая противоречие;

Например. Эволюция дыхательной системы животных

Постановка этой задачи требует предварительных пояснений.

Зачем мы дышим? Этот, примитивный на первый взгляд, вопрос очень быстро приводит в тупик: дышим, чтобы жить! Почему-то необходимо, чтобы кислород поступал в кровь, кровь переносила кислород ко всем клеткам тела и забирала из них углекислый газ, который потом выдыхается. Зачем? Ответ кроется на клеточно-молекулярном уровне. Клетка имеет необходимое «оборудование» для преобразования энергии химических связей. Таким образом, дыхание – не просто «вдох-выдох». Это процесс, который происходит на клеточно-молекулярном уровне. Для бесперебойной выработки энергии требуется постоянное поступление в клетку кислорода (существуют и бескислородные технологии) и отведение ненужного отхода – углекислого газа. Система органов, которую принято называть «дыхательной», в сущности – система для обеспечения газообмена. Таким образом, рассмотрение эволюции дыхательной системы сводится к вопросу: как и почему менялись структуры, обеспечивающие газообмен у животных?

Газообмен с окружающей средой происходит через поверхность. Для этого поверхность должна быть тонкой, влажной и достаточно большой:

• тонкой – так как кислород и углекислый газ перемещаются через покровы диффузно. Диффузия эффективна на расстоянии не более 1 см;

• влажной – так как кислород и углекислый газ перемещаются только в растворенном виде;

• большой – чем больше поверхность, тем быстрее осуществиться диффузия.

Размер поверхности организма оценивается относительно его объема. Наблюдается на первый взгляд парадоксальный эффект: по мере увеличения размеров организма, относительная площадь поверхности уменьшается!

S1 < S2, но S2 /V2 > S1 /V1

У мелких организмов отношение площади поверхности к объему достаточно для эффективного газообмена. Так, у простейших, кишечнополостных, плоских, круглых и многих кольчатых червей газообмен происходит через покровы тела. Специализирован-ных органоидов или органов нет.

У более крупных организмов относительная площадь поверхности уменьшается. Но для эффективного газообмена соотношение площади поверхности к объему должно сохраняться.

Задача 1: как должна измениться поверхность, чтобы при общем увеличении размера объекта, ее относительная площадь не уменьшалась?

Противоречие: площадь поверхности относительно объема по мере увеличения размера объекта должна уменьшаться в соответствии с геометрическими закономерностями и не должна уменьшаться для эффективного газообмена.

Решение: складчатая поверхность.

Задача 2: какой должна быть поверхность, чтобы служить организму защитой и при этом осуществлять газообмен?

Противоречие: поверхность должна быть неплотной, проницаемой для газообмена, поверхность должна быть плотной, непроницаемой для выполнения защитной функции.

Решение: разделение в частях. Часть тела покрыта прочной непроницаемой оболочкой, а часть имеет складчатую, тонкую, проницаемую поверхность.

Задача 3: как должна измениться поверхность, обеспечивающая газообмен у наземно-воздушных обитателей?

Противоречие: поверхности должны быть выступающими, складчатыми, тонкими для лучшего газообмена, и не должны быть таковыми, чтобы не высыхать на воздухе.

Решение: впячивающиеся поверхности.

После независимого конструирования газообменных поверхностей знакомлю учеников с приспособлениями организмов, появившимися в результате эволюции живой природы.

Таким образом, элементы ТРИЗ технологии помогают формированию ключевых компетенций на уроках биологии.