Роль творческих задач в развитии познавательной активности

Традиционные методы закрепления и контроля знаний: пересказ учебного материала, проверочные и контрольные работы, хороши тем, что показывают, насколько точно усвоен материал. Однако они не позволяют выявить то, как ученик научился применять знания, оперировать ими.

Использование творческих задач на уроках биологии значительно повышает эффективность обучения. Творческая задача – это задача, при решении которой необходимо найти новый алгоритм решения. Условия таких задач непосредственно не говорят о том, какие знания понадобятся для их решения, поэтому деятельность учащихся направлена на их выявление и подбор необходимых сведений. При решении таких задач могут потребоваться знания из различных разделов физики, химии, географии и т.д. Основным признаком творческого процесса служит отказ от традиционного подхода к интерпретации существующих данных.

Творческие задачи на уроках биологии позволяют:

– обобщить, повторить и усвоить учебный материал;
– ознакомить учащихся с достижениями в области естественных наук;
– развивать творческие способности учащихся, познавательный интерес, абстрактное и логическое мышление;
– формировать навыки совместной работы;
– установливать межпредметные связи.

Творческие задания применимы на уроках по различным темам. Однако их использование требует большего времени, дополнительной подготовки учителя и учащихся. Вести урок, где применяется проблемный подход, сложнее, чем проводить урок в объяснительно-иллюстративной форме. Тем не менее, эти уроки оказывают положительное влияние на учащихся, формируя у них интерес к биологии, развивая творческое мышление.

Задачи могут быть разделены на количественные (расчетные), качественные и экспериментальные.

Количественные задачи

Многие наблюдения и опыты по анатомии, физиологии и гигиене человека связаны с измерениями: определение роста и массы тела, подсчет частоты пульса и дыхательных движений, определение жизненной емкости легких, времени максимальной задержки дыхания и пр. Измерения позволяют проверить навыки самоконтроля и сравнить полученные данные со среднестатистическими. Результаты измерений в дальнейшем могут использоваться учащимися для оценки состояния своего здоровья, составления рациона питания и пр.

Качественные задачи

К качественным относятся, например, задачи на сравнение органов человека с гомологичными органами животных. Это дает возможность ознакомить учащихся с методами сравнительной анатомии. При решении задач такого типа определяются лишь качественные соотношения между биологическими величинами, что дает возможность выявить причинно-следственные связи между явлениями. При этом часто используются рисунки, графики, таблицы, иногда эксперимент.

Задачи на распознавание органов по их функции способствуют лучшему пониманию учащимися связи между органом и его функцией. Эти задачи требуют выделения отличительных признаков на основе признака функционального (например, влияние нагрузки на массу позвонка).

К качественным можно отнести также задачи следующих типов:

– задачи, требующие распознавания препаратов органов по их словесному описанию;
– задачи на определение демонстрируемых физиологических процессов (например, определение условных и безусловных рефлексов и их торможения);
– задачи на связь строения и функции, например, определение мощности шейных мышц по бугристости на затылочной кости человека;
– задачи на связь теоретических знаний основ анатомии и физиологии человека с личной и общественной гигиеной.

Экспериментальные задачи

К экспериментальным задачам относятся составление гипотезы, формулирование выводов из результатов опыта, доказательство выдвинутых предположений. Задачи на составление гипотезы используются в тех случаях, когда у учащихся были определенные теоретические знания или материалы наблюдений, на основании которых можно сделать какие-либо предположения. Такие экспериментальные задачи проводятся по обычному плану: составление гипотезы, обсуждение способов ее проверки, конструирование опыта и его проведение. Правильность выдвинутого предположения доказывается экспериментально.

Предлагается несколько однотипных задач. Одни из них разбираются вместе с учащимися, другие используются для самостоятельного составления гипотез.

Пример 1. Ответьте на следующие вопросы, самостоятельно проделав необходимые действия: наклоны, приседания, вставания и т.п.

Почему сидящий на стуле человек не может встать, не наклонившись вперед?
Почему при глубоком приседании мы поднимаемся на носки?
Почему, если прижаться к стенке правой стороной тела, нельзя отвести левую ногу в сторону?
Почему при наклоне вперед без сгибания ног в коленях голень отклоняется назад?

Вопросы направлены на выявление взаимодействия прямых и обратных связей.

Предварительное действие – наклон корпуса при вставании со стула, отведение таза назад при приседании, отклонение корпуса вправо при подъеме левой ноги – это прямые связи. Но для осуществления следующего (или одновременного) целевого действия нужна информация о выполнении предшествующей фазы. Она поступает в мозг по каналам обратной связи. Если она не пройдет, окончательное действие будет блокировано.

Анализ результатов опытов подводит учащихся к пониманию не только важных биологических законов, но и универсальности законов физики: устойчивое равновесие сохраняется в том случае, когда проекция центра тяжести находится над площадью опоры.

При решении задач на доказательство учащиеся, ознакомившись с выводом из результатов опыта, должны были составить план опыта и, проделав его, доказать правильность вывода.

Пример 2. Как доказать, что кровеносные сосуды под кожей руки – вены?

Учащиеся решали задачу разными способами. Часть из них исходила из определения вены. Они искали такие опыты, которыми можно доказать, что кровь в сосудах движется к сердцу: «Нужно сдавить руку в запястье. Если мы видим, что сосуды набухают со стороны кисти, значит это вены, т.к. кровь по ним движется к сердцу». Такое решение основано на подведении под определение. Задачу можно решить, строя рассуждение по логическому принципу исключения: «Видимые на поверхности руки сосуды не могут быть капиллярами, т.к. они крупные, и не могут быть артериями, т.к. не пульсируют. Значит, это вены».

Примером задач на формулирование выводов из опыта может быть изучение состава костей. Условие таких задач дается путем демонстрации экспериментов. Задачи решаются более эффективно, если предварительно раскрыть их условия.

В творческих задачах могут использоваться противоречия в научных фактах, противоречия между житейскими представлениями и научными фактами, а также новые факты, которым трудно найти объяснения на основе имеющихся знаний.

Разрабатывая творческие задачи, я опиралась на высказывание Д.В. Колесова: «Рекомендуем также различать два вида творчества: преимущественно инновационное и преимущественно системообразующее. В чем различие? Первое – создание нового как такового: выдвижение новых научных идей и т.д....– элементарная новизна. ...Второе – установление новых связей и отношений между уже известными явлениями и объектами, благодаря чему они обретают новое качество, выступают в новой роли. Это системная новизна».

Задачи инновационного типа связаны с осознанием школьниками новых для них фактов и идей на основе общих закономерностей и логических умозаключений. В качестве примера рассмотрим следующую задачу.

Яйцо взвесили перед началом и в конце инкубации. Изменился ли вес яйца?

В конце инкубации масса яйца должна быть меньше, т.к. часть веществ расходуется в энергетических процессах, необходимых для развития цыпленка, а продукты окисления удалены из яйца через поры в скорлупе. Путем рассуждения школьники приходят к выводу, содержащему новую информацию, возможно, не известную им.

Системообразующее творчество учащихся проявлялось при решении задач, связанных с систематизацией уже известных им фактов. Примером может служить следующее задание.

Построить схему переваривания углеводов, начиная с их поступления в организм и кончая их утилизацией в клетке.

При выполнении таких заданий учащимся разрешено использовать учебник. Используя известные факты, они должны выстроить цепочку: разложение крахмала до глюкозы в пищеварительном тракте, всасывание ее в кровь, изменения, происходящие с ней в печени и мышцах, превращения в клетках, где часть ее окисляется, т.е. расходуется на удовлетворение энергетических потребностей клетки, а другая часть используется для синтеза новых веществ.

Продолжение следует