Т. А. Козлова

Учет качеств биологических знаний – необходимое условие для полноценной подготовки учащихся к ЕГЭ

Почти все учителя биологии, выставляя определенный балл за  ответ ученика, сопровождают оценку комментариями: «Недостаточно хороший ответ»; «Неглубокие знания»; «Полный ответ» и пр. Такие комментарии не могут нацеливать учащихся на дальнейшую конкретную работу по усвоению знаний. А между тем у каждого учителя есть резервы совершенствования своей оценочной деятельности. Для этого можно использовать критерии двенадцати качеств полноценно усвоенных знаний, которые почти двадцать лет назад выделили и обосновали ученые-педагоги И.Я. Лернер и М.Н. Скаткин. Вот эти качества: прочность, полнота, глубина, систематичность, системность, развернутость, свернутость, обобщенность, конкретность, оперативность, гибкость, осознанность. Ориентируясь на признаки этих качеств, можно более подробно и инструментально осуществлять анализ ответов учащихся средних классов, а старших школьников научить анализировать свои ответы.

Не случайно первое качество – прочность. Прочные знания – это знания на всю жизнь. Только прочные знания могут обеспечивать успешное выполнение задания ЕГЭ. Это качество проявляется в длительном сохранении учебной информации в памяти, в способности быстро и точно воспроизвести эту информацию в нужный момент. Обладая прочными знаниями, учащиеся не только могут быстро и без напряжения вспоминать необходимые знания, но и использовать их как основу в учебной творческой или практической деятельности. Большое значение для формирования прочных знаний имеют различные приемы закрепления учебного материала, повторения и пр.

Не менее важным качеством является полнота знаний. Полные знания по биологии содержат все программные элементы понятий, характеристик, процессов, явлений, сущности законов, биологических закономерностей и теорий. Это качество достигается последовательным изучением учебного материала. Нарушение полноты знаний может происходить в результате пропуска занятий по разным причинам. Для достижения полноты знаний необходимо самостоятельное повторение и изучение того учебного материала, который изучался в школе.

Ознакомление учащихся с основными вопросами каждой темы или с опорными (узловыми) моментами каждого урока необходимо для формирования у учащихся понимания полноты знаний. Полезно также после изучения какой-либо темы или сложного материала урока привлечь внимание учащихся к перечислению всех опорных моментов только что изученной учебной информации. Так, например, полные знания темы «Основы цитологии» будут включать:

– основные положения клеточной теории;
– основные функции органоидов клетки;
– строение и роль веществ, входящих в состав клетки;
– особенности строения и жизнедеятельности прокариотических и эукариотических клеток;
– сущность энергетического и пластического обмена веществ и превращения энергии.

В свою очередь, полнота знаний раздела «Основные положения клеточной теории» обеспечивается знанием учащимися следующих положений:

– большинство организмов имеют клеточное строение;
– клетка – основная единица строения, жизнедеятельности, размножения и развития живой природы;
– каждая новая клетка образуется путем деления исходной клетки;
– сходство строения, состава, жизнедеятельности клеток всех организмов подтверждает единство всего органического мира;
– клетки большинства многоклеточных организмов специализированы по выполняемым функциям и образуют ткани;
– организмы состоят из тканей, тесно связанных между собой, их функционирование регулируется нервной и гуморальной системами.

Большое значение для формирования прочности знаний имеет такое качество, как глубина знаний. Глубина знаний связана с понимаем количества и характера связей между элементами знаний. Глубокими знания можно считать в тех случаях, когда при перечислении всех элементов знаний одной темы (или вопроса) характеризуются все связи между этими элементами. Если количество таких связей достаточное, к тому же они прямые и опосредованные, то знания будут истинно глубокими. Например, полным и глубоким будет ответ об эволюционном значении наследственной изменчивости, если она будет охарактеризована как основа борьбы за существование и естественного отбора, ведущих к образованию новой формы организмов, чьи особенности строения, жизнедеятельности соответствуют изменившимся условиям окружающей среды. Глубина тесно связана с полнотой. Если есть пропуск в знаниях о сущности борьбы за существование, то в раскрытии взаимосвязи роли наследственной изменчивости и естественного отбора не будет глубины.

Учащиеся, обладающие прочными и глубокими знаниями, будут без затруднений выполнять задания ЕГЭ, потому что та система связей между знаниями, которая является основой глубоких знаний, может обеспечивать быстрое возобновление элементов правильных ответов в тестах.

С формированием полноты и глубины знаний связана систематичность, когда элементы знаний характеризуются в определенной последовательности на основе глубокого понимания учащимися иерархичности (подчиненности) знаний. На основе раскрытых и понятых связей легче усвоить знания в определенной последовательности. Здесь помогает понимание того, какие знания являются основными (базовыми), а какие – только опираются на них или следуют за ними. Например, знания о процессе географического видообразования будут систематическими в том случае, если ответ содержит следующие положения.

Увеличение численности особей одной популяции (вида) обостряет борьбу за существование (1), в результате которой особи с новыми мутациями (2) расселяются в новые места обитания (3), образуя с течением времени новые популяции (4). Между новыми популяциями могут возникать определенные географические преграды – изоляции (5). У особей новых популяций могут закрепляться новые признаки и проявляться комбинативная изменчивость (6). Отбор особей в каждой новой, отселившейся популяции изменяет свое первоначальное направление и идет в тех направлениях, которые соответствуют новым условиям (7). Между расселившимися новыми популяциями со временем возникает биологическая изоляция, обеспечивающая различия в составе генов и хромосом; невозможность обмена генами (нескрещиваемость) с другими популяциями (видами); утрату способности давать плодовитое потомство (8). Таким образом возникает новый вид, имеющий свои собственные признаки.

Знания нельзя охарактеризовать как систематические, если обозначенные выше положения будут названы примерно в такой последовательности: пункт 7 будет назван раньше пункта 6 или 4, если не будут упомянуты пункты 1 или 2 и пр. Обладая систематическими знаниями, учащиеся без особого труда могут выполнять задания, включенные в серию С.

С систематичностью часто путают другое качество – системность. Это качество знаний приобретают старшеклассники, изучая общебиологические закономерности, законы. Для формирования системности знаний необходимо добиваться понимания учащимися глубоких научных основ биологии, вершиной которых являются знания структуры биологических законов и теорий.

Усиление теоретического содержания биологии позволяет более широко пользоваться индукцией, дедукцией, анализом и синтезом, высказывать гипотезы, искать доказательства и т.д. Все это требует большого напряжения мысли, более высокой степени абстрагирования, теоретического мышления.

Полнота, глубина, систематичность помогают формировать такие свойства знаний, как развернутость и свернутость. Первое свойство или качество проявляется тогда, когда в ответах последовательно и взаимосвязанно характеризуется определенная совокупность знаний, которая логически завершается выводом. Свернутость проявляется в компактности, уплотненности знаний. Между этими качествами, как и между всеми остальными, проявляется взаимосвязь. Если не сформированы развернутые знания, то с трудом осуществляется или не не осуществляется вообще и свернутость. При изучении законов наследственности наиболее ярко и наглядно проявляется свернутость в таких записях.

Развернутость будет проявляться в расшифровках этих записей, в полном объяснении особенностей генотипов родительских форм, особенностей гамет, в раскрытии генотипов и фенотипов зигот и пр. Формированию этого качества помогает составление планов прочитанного учебного материала, планов своего ответа, ответа товарищей, объяснения учителя. Помогает формированию свернутости и развернутости и работа по составлению опорных конспектов и объяснению их содержания. Все это обеспечивает не только интеллектуальную, но и психологическую подготовку к выполнению заданий ЕГЭ, так как многие из них содержат свернутую информацию, которую надо уметь правильно развернуть.

Развернутость и свернутость знания в определенной степени влияют на приобретение учащимися таких свойств знаний, как обобщенность и конкретность.

Особенностью знаний по разделам «Растения. Бактерии. Грибы», «Животные» является обилие фактического конкретного материала о строении, жизнедеятельности и многообразии видов этих царств живой природы. Раздел «Человек и его здоровье» тоже насыщен конкретным фактическим учебным материалом о строении и функционировании систем органов и отдельных органов организма человека. Общепризнано, что без знания фактического материала невозможно формирование основ биологической науки. Процесс познания чаще всего начинается с конкретного, с фактов, явлений, процессов, на основе которых может происходить выявление закономерностей и формирование обобщений.

Современные требования Стандарта биологического образования на первое место выдвигают знания ведущих идей биологии, общебиологических закономерностей и их более раннее изучение с целью усиления теоретического уровня школьного биологического образования, то есть формирование обобщенных знаний.

Успешность формирования многих частных и практических умений и навыков зависит от построения и усвоения учащимися именно обобщенного способа ориентации в изучаемом учебном материале, формирования и понимания его теоретической основы. В дальнейшем учащиеся, столкнувшись с частной проблемой, сами будут искать прежде всего общий принцип решения аналогичных проблем, обращаться к различным источникам знаний. А это стимулирует их самообразование.

Однако без подкрепления обобщенных (теоретических) знаний конкретными (даже частными), усвоение учебной информации становится формальным. Формальные знания бесплодны, так как не могут быть применены и использованы в практической деятельности. Если учащийся усвоил формулировку законов наследования признаков, но не может привести ни одного примера из сельскохозяйственной практики или решить генетическую задачу, то нельзя такие знания считать полноценно усвоенными. Многие задания ЕГЭ требуют от учащихся умения использовать знания для решения сугубо практических проблем и ситуаций. 

Если не сформирована конкретность знаний, то не сможет полностью проявиться такое ценное качество, как оперативность. Это свойство знаний проявляется в способности учащихся применять знания в знакомой и в измененной ситуации. Например, такая ситуация: учащемуся предлагается объяснить проявление законов наследственности в создании новой породы коров. В ответе ученик все время обращается к примерам наследования желтого и зеленого цвета горошин в опытах Менделя. Опираясь на них, он не без труда начинает объяснять проявление доминантности и рецессивности признаков жирности молока у новой породы коров. В таком ответе нет ни обобщенности, ни оперативности.

С обобщенностью и оперативностью связано такое качество, как гибкость, которая проявляется в способности быстро и точно находить различные способы применения знаний. Если мы можем быстро и без затруднений извлечь из кладовых памяти необходимые аргументы – доказательства для подтверждения общей закономерности, правила и др., найти способ применения уже известного положения, из известных способов деятельности скомбинировать новый способ и пр., тогда наши знания можно считать и гибкими, и оперативными.

Формированию гибкости и оперативности способствует решение всевозможных задач, создание поисковых ситуаций, разработка проектов и пр. Именно эти виды деятельности требуют быстрой перестройки знаний в процессе выбора и применения разных способов решения задач, а также переключения с одного усвоенного ранее способа действия на другие. Именно такие интеллектуальные действия способствуют успешной работе с заданиями ЕГЭ.

Без формирования ранее перечисленных качеств знания невозможно упрочение и усиление важнейшего качества – осознанности. Оно проявляется, когда учащийся может доказывать и обосновывать связи между элементами знаний, понимая и выделяя различия существенных и несущественных связей. Осознанность признается как конечный результат усвоения знаний, без которого невозможно сформировать важнейшее качество знаний – прочность.

Формированию осознанности помогают упражнения, в которых требуется давать ответы на  необычные формулировки вопросов либо самим формулировать вопросы для себя и для товарищей по классу.

Способы проверки степени сформированности осознанности самые разные. Например, для проверки осознанности знаний о роли экологических факторов в жизнедеятельности организмов учащимся был предложен анализ графика «Зависимость продолжительности развития гусеницы бабочки-капустницы от температуры». Анализ ответов показал, что правильный вывод (с повышением температуры окружающей среды у организмов с непостоянной температурой тела ускоряется процесс развития) смогли сформулировать только 48% учащихся, а объяснить практическую значимость этой закономерности – лишь 12%. До анализа графика учащиеся правильно и, как казалось, глубоко охарактеризовали ведущую роль температуры в развитии организмов с непостоянной температурой тела. Эти ответы представляли собой пересказ объяснения учителя и информации из учебника. Однако обращение к анализу практически той же самой информации, но представленной в  графической форме, такой наглядной и доступной, выявило довольно низкую степень осознанности знаний.

Выполнение многих заданий ЕГЭ потребует от учащихся использования знаний в измененных, модернизированных вариантах и поэтому формирование осознанности знаний важно и необходимо.

Таким образом, зная особенности и показатели всех двенадцати качеств полноценно усвоенных биологических знаний, можно выстраивать методику уроков биологии таким образом, чтобы максимально развивать не только интеллектуальные способности учащихся, но и их умение эффективно использовать знания в учебной и практической деятельности. Все это поможет успешно выполнять задания ЕГЭ.

Рисунки из книги: И.Эдвард Альмако Биология.
Учебное пособие. – М.: АСТ Астрель, 2002.