Т. Ю. Вишневская
Построение причинно-следственных связей в курсе биологии средней и старшей школы
Педагогический марафон 2009
В курсе биологии учащиеся знакомятся с многообразием живых организмов, их строением, жизнедеятельностью, взаимодействием с окружающей средой. На любом этапе изучения курса важно изложить материал таким образом, чтобы стала понятной причинная обусловленность каждого факта или явления. Выявляя логические связи между строением органа и его функцией или между особенностями среды обитания и способами адаптации к ней, мы помогаем учащимся понимать принципы устройства живой природы. Если такого понимания нет, факты приходится просто заучивать. Построение логических цепочек с системами взаимосвязей между элементами учит сопоставлять, обобщать, структурировать, т.е. развивает общеучебные навыки, абстрактное мышление и аналитические способности. Более глубокое понимание законов живой природы вызывает очень важное для эффективного обучения эмоциональное отношение к предмету, восхищение совершенством живой материи. Одновременно мы подводим учащихся к пониманию того, что позиция антропоцентризма, на которой стоит большинство современных людей, глубоко ошибочна.
В этой работе мы приведем несколько примеров построения причинно-следственных связей и постараемся показать общие подходы и принципы выявления таких связей. В каждом случае должна быть найдена своя ключевая позиция, от которой начинается выстраивание схемы. Это может быть некая особенность строения, способ и тип питания, свойство среды обитания, которое предъявляет к организму особые требования. Ключевая позиция в примерах подчеркнута.
Пример 1. Особенности растительной клетки в многоклеточном организме
Эта схема показывает взаимную зависимость различных структур и их функций, в основе которой лежит способность растений к фотосинтезу. Нужно заметить, что логическая цепочка может строиться и по-другому, например для классического объекта школьного курса – зеленой водоросли хламидомонады. Этот одноклеточный организм имеет не настолько плотную клеточную стенку, чтобы противостоять осмотическому давлению в клетке, поэтому избыточная жидкость выводится через сократительные вакуоли, которые выполняют и экскреторные функции тоже. Поскольку продукты жизнедеятельности выводятся и непосредственно через оболочку клетки, и с помощью сократительной вакуоли, нужда в постоянной вакуоли с клеточным соком отсутствует. Кроме того, у всех одноклеточных нет проблемы интоксикации соседних клеток продуктами своей жизнедеятельности, а у многоклеточных она есть.
Пример 2. Характерные особенности прокариот (царства Археи и Бактерии)
Таким образом, мы можем логически обосновать взаимосвязь мелких размеров клеток, простоты их организации и механизма протекающих обменных процессов, высокой скорости роста, размножения и эволюции прокариот с особенностями их строения и жизнедеятельности.
Иногда возникает необходимость построить две или более параллельных цепочек для сравнения разных групп организмов. Исходные ключевые позиции при этом могут быть разные: в приводимом ниже примере это характер питания и способ передвижения.
Пример 3. Сравнение таксисов у типичных представителей саркодовых и инфузорий
Причинно-следственные связи очень часто образуют не цепочки, как в приведенном выше примере, а целые сети взаимно обусловленных особенностей строения и функций живых организмов. В некоторых случаях с их помощью можно выявить причины ограничений морфофизиологического и биологического прогресса группы.
Пример 4. Амфибии – особенности класса (по тексту Еськова К.Ю., 2004)
В качестве еще одного примера можно привести логическую сеть, показывающую те адаптивные особенности, которые приобрели китообразные в связи с физическими свойствами водной среды. Этот пример интересен тем, что он позволяет выявить хотя бы некоторые из многочисленных катаморфозов, характерных для отряда. Все они не затрагивают тех достижений класса млекопитающих, которые принципиально важны для сохранения высокого уровня организации.
Пример 5. Адаптации китообразных к физическим свойствам водной среды
Особое место в курсе занимает такое краткое обобщение теории Дарвина, которое позволяет изложить логику эволюционного учения за один урок.
Пример 6. Краткое обобщенное изложение логических построений в теории Дарвина (использованы некоторые идеи Т.Л. Богдановой, 1991)
Таким образом, мы видим, что от различных ключевых позиций можно построить причинно-следственные связи, которые будут выглядеть как схемы, логические цепочки или сети. Такое изложение материала помогает учащимся осмысливать факты и явления, понимать их связи, вести четкие и краткие записи.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Богданова Т.Л. Биология. Задания и упражнения. – М.: Высшая школа, 1991.
2. Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней. – М.: НЦ ЭНАС, 2004.