автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методика изучения системы понятий генетики

Автореферат диссертации по теме "Методика изучения системы понятий генетики"

РОССИЙСКАЯ AK АДОШ СШ'ЛЗОШШ!

институт сщогл'лзоштшл шсиш

Специализированный совет К ОЮ.Сб.О;.

IIa правах рукописи

Полякова tíapmia Васнлъошш

МЕТОД И (A ИЗУЧИМ СИСТЕМ!! ПОНЯТИЯ ГЬЖТШИ

13.00.(2. - иотодика преподавания биологии

АШШ'МЁРАТ диссертации 1ш соисшиио ученой степени хнндидата педагогических наук

Ыосяяа I9SB

FaôoTa шполнена в института обв^вобразоьитедьноя школы Российской акади*.1и обраэошшия.

Ияучннй руководитель - доктор педагогических наук,

профессор, академик АЛЛ СССР ¡иД.Звярев

Щициелъмм оппоиенти - доктор биологических наук

К.Б.Булабеа

- кандидат педагогических наук В.Ь.Пасечник

Ивдуцал организация - Институт общего образования

Министерства образоьажш России

Защита диссертации состоится * ¿у^ея^/е? и -i^fp *^шсоб на заседании специализированного сокета '^ОШ. Сб.01. по защите диссертаций на соискание учоной степени кандидата педагогических наук ь Институте общеобразовательной школы РАО по адресу: II9I2I, Москва, ул. Погодинская, д. 8, аудитория Р_,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "J^f" ^^¿Я99^-г.

Учений секретарь специализированного совета . Б.П.Голов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Развитие новых концептуальных идей в методике биологии глубоко затрагивает проблему развития биологических знаний, их соответствия уровню современной биологии.

Важную роль в содержании школьного курса биологии играгт вопросы генетики. Основные генетические закономерности являются настолько сходными для живых организмов планеты, что разнообразие в их проявлении вызвало, в сущности, только различием способов размножения.* Усвоение школьниками содержания тег-и "Основы генетики": сложного механизма сохранения и передачи наследственной информации, закономерностей наследования, проявления законов генетики не только на уровне организма, но и в природных и искусственных популяциях и биогеоценозах, - может служить, поэтому, основой формирования у них теоретического мышления.

Вопросы методики генетики в общеобразовательной школе разрабатывались рядом ученых: Л.П.Анастасовой, К.Б.Булаевой, Н.П.Дубини-нш, З.С.Киселевой, Т.А.Козловой, Б.Д.Комиссаровым, А.Н.М/.гковой, Ю.И.Полянским, Б.Х.Соколовской и другими. К их числу можно отнести проблемы применения наглядности; доли генетических знаний в развитии мышления учащихся; установления связей между специальными биологическими и химическими понятиями, входящими в содержание понятий наследственность и изменчивость; системы работы с терминами; требований к содержанию основного, углубленного и факультативного материала; методических приемов проведения лабораторных работ и решения генетических задач.

Проведенный анализ педагогической практики показал существование ряда проблем, возникающих в процессе изучения темы "Основы генетики". Из них мы выделяем сохранение тенденции к описательному, то есть эмпирическому обобщению. Мыслительная деятельность учащихся, направленная на усвоение большого количества сведен» , описывающих закономерности наследственности и формы изменчив;» .и, совершается по принципу формального тождества. Показателей успешного усвоения материала теми в существующей школьной практико чаще всего признается умение учащихся вербалыю воспроизводить определенные факты, а не умение обнаруживать в собственных рассуждениях всеобщую основу пилений, исследуемых генетикой. Ст.ль односторон-

* Лобашоч М.Е. Генетика. - Учебник для биологических специальностей униьерситеюв. - Л,, ЛГУ, 196§. - 751с.

ний подход Еызызает закономерное паденио интереса к материалу темы и, как следствие этого, невысокий уровень знаний даже на эмпирическом уровне. Способном к теоретическому мышлению учащимся материал кажется слишком легким в силу его описательности, остальным.же - он сложен в силу его значительного объема и информационной емкости.

Рекомендации ло проведению лабораторных занятий по генетике часто не находят применения в практике школы из-за слабой материальной базы биологических кабинетов, недостаточной методической вооруженности учителей. В случае же проведения лабораторных работ проявляется тенденция к натурализации объектов усвоения и закреплению эмпирических выводов, однако, учациеся не подводятся к теоретическим обобщениям.

Анализ научно-методической литературы и состояние школьной практики свидетельствует о том, что вопросы »'етодики обучения основам генетики в общеобразовательной школе нуждаются в новом осмыслении.

Проблема исследования состоит в поиске путей разрешения противоречий между необходимостью изучения основ генетики не только на эмпирическом, но и теоретическом уровне и недостаточной разработанностью методики изучения понятий генетики.

В этой связи, во-первых, возникла необходимость разделения понятий генетики на эмпирические и научно-теоретические, установление их взаимоотношений и систематизация. Бо-вторых, потребова. лось испрльзование особых методических приемов, обеспечивающих изучение понятий генетики в системе, учитывающих индивидуальную мыслительную деятельность учащихся при изучении материала темы.

Методическая значимость проблемы изучения понятий генетики, ее роль в формировании теоретического мышления обусловили выбор темы настоящего исследования.

Принципиальное значение для разработки проблемы исследования имеет раскрытие психологических особенностей личности в работах В.А.Крутецкого, В.Д.Небылицина, И.П.Павлова, В. .4. Те плова, а также психологических основ обучения в трудах Л.С.Выготского, Н.А.Мен-чинской, А.А.Смирнова, Н.Ф.Телыгинои. В настоящем исследовании использованы психолого-педагогичееиие данные о путях усвоения учащимися теоретических понятий в работах Л.С.Выготского, Б.В.Давыдова, Л.В.Занкова. Возможности применений системно-структурного подхода в методике обучения биологии, показанные в трудах Н.М.Верзи-

лина, Б.В.Нсесвятского, И.Д.Зверева, А.Н.Мягковой и других, рассматривались как предпосылки конкретного методического решения проблемы.

Цель исследован™; выявить и обосновать систему понятий генетики и методические условия развития и усвоения этой системы.

Объект исследорания; методика изучения теш "Осноеы генетики" в старших классах общеобразовательной школы.

Предмет исследования: процесс развития понятий генетики в системе.

Гипотеза исследования сводится к следующему:

Если изучение теш "Осноьы генетики" осуществляется при наличии следущих условий:

- наделения содержательной абстракции, выраженной в "снятии "ген";

- восхождения от абстрактного к конкретному в процессе изучения закономерностей наследственности и изменчивости;

- установления связей мезду разнородными свойствами исходной абстракции /понятиями генетики, входящими в содержание и объем понятия "ген"/;

- применения дедуктивно-индуктивных методов в их единстве и взаимной дополнении,

то это будет способствовать совериенствованию методики изучения системы понятий генетики.

Поставленная цель и выдвинутые положения определили задачи исследования:

1. Определить пути развития понятий генетики.

2. Выделить этапы развития понятий генетики.

3. Конкретизировать взаимодействие понятий генетики посредством установления причинно-следственных связей.

4. Наметить иерархию понятий генетики как условия существования системы.

5. Установить методические условия изучения системы понятий генетики и осуществить их экспериментальную проверку.

Основными для данной работы стали методы теоретического и эмпирического исследования. Учитывая прудиетную направленность . исследования, его пели и задачи, использовались методы анализа, синтеза, сравнения и обобщения. Применен ряд эмпирических методов, таких, как изучение школьной документации; педагогические наблюдения; бесэди с учителям, уч&цдамса; анкетирование; проведение

педагогического эксперимента в школе, направленного на выяснение и описание состояния проблемы исследования и проверку положений гипотезы исследования. Использован личной многолетний опыт препода-тния автора в школе и педВУЗе.

Новизна и теоретическая значимость исследования заключается ь разработке характеристик системы понятий генетики:

- раскрыта специфика путей развития понятий генетики;

- определены этапы развития понятий генетики;

- каадекы пути организации понятий генетики в систему;

- обнаружены системообразующие связи и определена структура системы понятий генетики;

- определены методическ'э условия, обеспечивающие усвоение системы понятий генетики.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработана методика изучения системы понятий генетики, опираясь на которую можно структурировать знания других разделов школьного курса биологии. Результаты исследования могут представлять интерес для научных и практических работников, занимающихся проблемами методики биологии и повышения квалификации учителей биологии. Кроме этого, материалы проведенного исследования могут быть использова- . ны при чтении курса лекций "Основы методики биологии", в учебном процессе на семинарских и лабораторно-практических занятиях по обучению студентов педБУЗа умениям выбора методов преподавания основ генетики в общеобразовательной школе.

Основные источники исследования составили работы теоретиков и практиков классической и современной генетики, общей теории систем и системного годаода, педагогической психологии, методики биологии, материалы анкетирования учителей, учащихся, данные констатирующего и обучающего экспериментов и их анализа, периодическая печать, официальные документы, освещающие данную проблему.

Этапы исследования: 1989 год - изучение философской, биологической, психолого-педагогической и методической литератур; определение целей и задач исследования; разработка направлений обучающего эксперимента, подготовка учебных материалов, необходимых для его проведения; организация констатирующего эксперимента, в ходе которого проанализировано состояние проблемы, шя плены противоречия, возникающие при изучении теш "Основы генетики".

1990-1932 года посвящены прозеденаю об/.аючего эксперимента в школах г.Москвы и г.Екатеринбурга, анализу полученных данных,

выявлении эффективности предложенных методик, оформления рукописи диссертации.

На защиту выносятся

1. Система понятий генетики в теме "Ос:юш генетики"

2. Методические условия, обеспечивающие усвоение систем понятий генетики.

Стргуитуру диссертации составляют введение, две главы, заключение и библиография.

Во-введении дало обоснование актуальности, исследования, определены объект, предмет, цель, гипотеза, задачи и методч, выявлен уровень разработки проблемы в литературе, .раскрыта новизна, теоретичесглл и практическая значимость исслодоканм.

Б первой главе "Система понятий генетики и ее отражение в содержании школьного образования" дан анализ проблемы исследога-ния в трех направлениях: в историческом, психолого-педагогическои и с позиций системного подхода.

Анализ учебно-иегодической и учебной литерат^ы позволил выявить особенности методики преподавания основ генетики в школе - преобладание индуктивных, исследовательских и частичпо-пспсхових методов, в результате применения которых учащиеся в процессе обучения идут от объекта к обобщениям, имеющим характер элементарных биологических закономерностей.

Психолого-педах^огкческий анализ понятий генетики валят необходимость разделения их на эмпирические и,научно-теоретические по характеру абстракций, лежащих в их основе, по путям, этапам и результатам развития.

Эмпирические понятия имеют в своей основа формальную абстракцию, представляют собой отчет о фактах, развиваются от кс шротного к абстрактному, рядополагаются.

В основе развития научно-теоретических понятий лепи-*' содержательная абстракция и восхождение от абстрактного к конкретному.

Для генетики в качество исходной абстракции выступает понятие "ген" - дискретная единица наследственности, выражающая центральную концепцию этой науки.

Проблема развития научно-теоретических понятии подробно рассматривалась Л.С.Выготским. Им была предложена такая последаьа-тельность:

I этап - обозначение понятия с помощью термина;

II зтап - перенесение понятия на ноЕыв объекты;

III этап - использование понятия з процессе свободного ассоциирования;

IV э\-ал - применение в образовании суждений, полоненная нами в основу развития понятий генетики. Концепция

JI.С,Выготского привлекательна с нескольких позиций. Во-первых, она не противоречит идее развития понятий от абстрактного к конкретному. Во-вторых, предусматривается этап работы с терминами, что для постижения основ генетики представляется достаточно важным, в силу сложности терминалогического аппарата. В-третьих, выделены критерии развитого научно-теоретического понятия: осознанность и произвольность оперирования понятиями. В-четвертых, четко обозначены отличия научно-теоретических лонятий от эмпирических, сводимые к внесистемности последних.

По мере развития понятий генетики происходит обобщение и систематизация знаний одновременно, что позволяет осознанно и произвольно оперировать ими. Обобщение приводит к образованию высшего понятия, в систему которого как частный случай включается данное понятие. Так возникает система понятий генетики.

Система понятий генетики обладает свойствами, характерными для любой системы: дискретностью - она состоит из понятий; целост- , ностью - все эти понятия входят в объем и содержание понятия "ген", все они объединяются разнообразными и разнородными связями; иерархией. Необходимость иерархического построения системы обусловлена большим массивом информации, который она содержит.

Система понятий генетики состоит из подсистем, соответствующих уровням изучения организации жизни, которые, в свою очередь, отражают иерархию биологических систем. Подсистема I соответствует молекулярно-цитологичесчому уровню и состоит из понятий о молекулярных носителях наследственной информации, механизмах наследственной информации, механизмах наследственной изменчивости. Подсистема II объединяет понятия организмеиного уровня. Это понятия о закономерностях наследственности и формах изменчивости. Подсистема III соответствует популяционно-видовому уровню, и ее структурируют понятия о генетических процессах э популяции, формах естественного отбора, о методах искусстветсго стОора. Структура системы понятий генетики представлена на схеме I.

В качестве системообразующих нами выделены причинно-следственные связи, соединяющие подсистемы в единое ц>люе. При этом, каждая предшествущвя /подчиненная подсистет понятий/ является по отно-

пгеним к следующей /стоящей на более высоком иерархическом уров::з/ сущностной, а пс отношению к пре.аддущей га-еет характер формы, явления.

Схема Р I

Система понятий генетики '

^-г е н—--

подсистем i

/Моленулярнс-цитологичесний уровень/:

понятия о молекулярных носителях наследственности,

понятия о механизмах передачи наследственной информации,

понятия о механизмах наследственной

изменчивости.

подсистема ii

/Органиэменный уровень/:

понятия о закономерностях наследственности,

понятия о формах и&ыенчивости.

подсистема iii

/Популяционно-видовой уровень/:

понятия о генетических процессах в популяции,

понятия о формах естественного

отбора,

понятия о методах искусственного

отбора.

Внутри подсистем между понятиями генетики имеют место разнообразные связи, обеспечивающие, в "свою очередь, целостность каждой подсистем. Из них ввделяются связи строения /например, между понятиями ген - признак/; состояний /например, законы доминирования, расщепления, независимого наследования являются для понятия о взаимодействии генов предыдущим состоянием/; преобразований /например, связи между понятиями взаимодействия организма и среды и понятиями форм естественного отбора/.

К системе понятий генетики припоздал тезис о принципиальной несводшости целого к сутже, составляющих, его частой. Понятие ' "ген" - это п сумма понятий генетики, это - и исходная ¿бстракция, и теоретическое понятие, одновременно. Иными словами, это - и начало и конец системы.

Ео-второй главе "Экспериментальное исследование и его результаты" дено описание разработанных и экспериментально проверенных илриантоэ методических условий обучающего эксперимента, а также сделан количественный и качественный анализ результатов констатирующего и обучающего экспериментов.

Критериями для выбора вариантов методических условий экспериментального обучения, создающих ситуации, внутри которых происходят изучение системы понятий генетики, стали структурная орга-ниэация систеш понятий генетики; этапы и пути развития понятий генетики; индивидуальные особенности мыслительной деятельности учащихся.

Структура системы понятчй генетики обусловила деление материала теш на блоки. Основу каядого блока составили понятия генетики, структурированные подсистемами. При этом, подсистема I, соответствующая молекуллрно-цитологическому уровню, выполняла сущностную функцию по отнояеним к остальным, а подсистема II, соответствующая организмешюму уровню, - по отношению к подсистеме III - пспуляцнонно-видовому уровни^ Всего было выделено три блока: первый включал в себя закономерности наследственности, второй - закономерности изменчивости, третий - основы генетики популяций.

Первый блок составили понятия о наследовании при моногкбрид-ном и дигибриднси скрещивании /законы дом жирования, расщепления, независимого наследования/; сцепленного наследования; понятия генетики пола и наследования, сцепленного с полом; взаимодействия неаллелькых генов.

Второй блок составили понятия мутационной и модификационной изменчивости; закон гомологическую рядов К.И.Вавилова.

Основой третьего блока стали .понятия генетики популяций: генотипической /мутационной и комбинативной/ изменчивости, дрейфа гинов, форм естественного отбора, закона Харди-Байнберга.

Для организации учебной деятельности учащихся использовалась лекционно-сешшарская форма обучение. Каждый блок начинался лекцией, затем шла последовательность уроков и, в завершение, - семинарское занятие. Лекции и семинары сопровождались специальными схемами, которые не только игрели роль опорных сигнглов для быстрого запоминания и воспроизведения материала, ко и давали возможность учащимся сравнивать изучаемые законоуерности и делать теоретические выводы.

Особенности развития понятий генетики /этапы и пути, выделен-

ные в первой главе/ обусловили необходимость создания специальных учебных ситуаций, внутри которых осуществляется этот процесс. Превалируют в таких ситуациях логические методы, вццеленкые согласно классификации Ю.К.Бгбанского^, и ставшие варьирующта компонентом обучающего эксперимента. Логические методы организовывали развитие понятий геиэтики либо в условиях индуктивных объяснений, либо -дедуктивных, либо при сочетании тех и других.

Першй вариант обучающего эксперимента предполагал кндуктиЕше методы / ход мысли от конкретного к абстрактному/, результатом которых являются индуктивные обобщения и эмпирические понятия. Ное с Л задачей в условиях обучающего эксперимента был переход от индуктивных к теоретическим обобщениям.

Второй вариант обучающего эксперимента, предполагал использование дедуктивных методов /восхождение от абстрактного к конкретному/, результатом которых являются теоретические понятия.

Бажнейлим компонентом третьего варианта стало сочетгшие методов дедукции с методами индукции при условии доминирования первых. Такое сочетание позволяло, во-первых, учесть сложиванеся в практике преподавания биологии традиции преобладания индуктивно-исторического подхода; во-вгорих, оно служило способом преодоление трудности изучаемых закономерностей наследственности, требующих сложных теоретических заключений; в-третьих, обеспечивало развитие понятий генетики от абстрактного к конкретному. Смена методов /дздуъ. -тивных на индуктивные и наоборот/ происходила каждый раз индивидуально как результат реакции-на качество изучаемого материала и складывающуюся в классе учебную обстановку.

Обязательным компонентом всех вариантов обучающего эксперимента стали проблемно-поисковые методы. Они Екянчали такие приемы как создание проблемных ситуаций /различными способами: от демонстрации фрагментов учебных кинофильмов до предлагаемых для решения в классе генетических задач, содержащих новые неизвестные учащимся генетические закономерности/; формулирование учебных гипотез, помогающих разрешении этих ситуаций; доказательства принятых учебных гипотез; формулирование выводов и обобщений, приводящих к научно-теоретическим понятиям.

Важное методическое условие обучающего эксперимента представляло собой решение генетических задач. Был подобран комплекс задач

* Бабанский Ю.К. Избранные труды / Сост. М.Ю.Бабанский -Педагогика, 1989. - С.2<2.

социально для каждой теш, лредназначеичии для свободного выбора учащимися. Характер подобранных задач определялся критериями, ко-•гор;й легли в основу обучающего эксперимента. Поэтому задачи можно проклассифицировать по двум признакам: по характеру решения и по характеру- уел о е ил. Часть задач /примерно 1/3 /предусматривала репродуктивное, а часть продуктивное /в условиях первичного -1/3- и вторичного - 1/3 - абстрагирования/ решение. Часть задач - 1/2 - имела традиционное условие / с описанием скрещивания и указанием признаков, наследование которых необходимо проследить/; часть - 1/2 - абстрактное, безличное.

Генетические задачи принимались как своеобразная модель скрещивания, Б них в схатой и свернутой форме воспроизводятся те действия, которые обеспечивает выделение исходной абстракции и восхождение от абстрактного к конкретному,' приводящее к выведению научно-теоретического понятия.

Генетические задачи использовались для формирования проблемных ситуаций,' обозначения нового, неизвестного материала, который подлежит усвоению. 3 этом случае поиск неизвестного в процессе решения задачи совпадает с усвоением знания.'

Генетические задачи помогали формировать и удерживать интерес к проблемой генетики. Кроме этого, возможность произвольного выбора задач для решения обеспечивала индивидуализация обучения: учащиеся могли выбирать и выбирали задачи, различные по. условию и характеру решения.

Было принято, что в решении генетических задач главную роль играет анализ условия с целью обнаружения в нем генетических закономерностей. Результаты такого анализа должны были быть выражены в письменной форме б виде гипотезы, которая предшествует ре-шеь ж Еыеод, завершающий решение, мог либо подтвердить гипотезу /или одно из ее положений/, либо отвергнуть ее. В самом же решении допускались вариации. Оно могло быть развернут-м и состоять из нескольких действий /с полной записью скрещиваний, решеткой Пеннета, анализом по генотипу и фенотипу/, тем более, что простой перебор вероятностей исключался присутсвием гипотезы. Оно могло быть свернутым /без подробных записей скрещивания/ с прямым указанием ответа, когда простое угадываний также предотвращалось сформулировакно й заранее гипотезой.

Таким образом, основными методическими условиями, обеспечивающими изучение системы понятий генетика, были применяемые ло-

т II -

гические метода /индуктивные, дедуктивные и дедултивно-ккдуктив-ные/; разбивка .материала темы на блоки; лекционно-семинарскал форма обучения; использование проблемно-поискового подхода; решение генетических задач на выбор.

Обучающему эксперименту предшестЕОЕая констатирующий, который имел целью определить, предсташшет ли учебное содержание теш в сознании учащихся систему. Сн состоял из тестового экзамена и письменных ответов учащихся на Еопросы во время зачета по теме "Основы генетики и на вопросы по завершению теш "Основы селекции". По результатам тестового экзамена был раечктан коэффициент усвоения учебного материала по методике, предложенной А.И.Писнунсвым и Г.В.Воробьевым*. Тестовый экзамен - это специальный набор вопросов /в нащем случае 10/, позволяющий надежно оценивать знания учащихся с помощью определенных статистических методов. ЬспользоЕался один из наиболее распространенных и удобных тшов вопросов множественного выбора: вопрос с одним наиболее правильным ответом. Правильный ответ оценивался одним баллом, неправильный - 0 баллов. Отношение верных ответов к общему числу вопросов составляет коэффициент усвоения учебного материала. Известна шкала оценок по коэффициенту усвоения. Результаты даны в таблице № I совместно с данными, полученными з обучающем эксперимен -те, для сравнения.

Был проведен количественный и качественный анализ письменных ответов учащихся на вопросы, требующие продуктивной деятельности. В качестве критериев результативности использовались объем и полнота знаний /учет всех элементов зьаний и их сопоставление с фан» тическим усвоением/; фактическая точность знаний /полно и правильно воспроизведенные элементы знаний/. Количественный и каг- ствен-ный анализ результатов констатирующего эксперимента пока?? , что 27^ учащихся обнаружили умение рассматривать отдельные элементы содержания понятий генетики вне ¡к сачзи с конкретным материалом, при анализе новых ситуаций или яаченчй. Генетические знания 33& учащихся имеют характер эмпирических а.бстракций, в которых отражены отдельные связи процессов и явлений наследственности и изменчивости, изучаемых в теме "Основы генетики',' и генетически основ методов селекционной работы с растениями и животными в теме "Основы селекции". 38?» учащихся в своих ответах приводят не тео-

1 Теория и практика педагогического эксперимента / Под ред. А.Н.Пискунова, Г.В.Воробьева. - М.: Педагогика, 1979. - ¿06с.

рсткческпе полосекия, а конкретные ситуации, которые они стремятся опирать. Отсюда, лснлгил генетики в сознании 73$ учащихся имеют еыпирнческую оярасху и, следовательно, рлдспслежены. Система понятий генетики в их сознании отсутствует.

Эффективность вариантов обучающего эксперимента оценивалась на основании результатов проведенного тестового экзамена и определенного по ого результага-м коэффициента усвоения; письменных ответов учащихся на вопросы проверочных работ, приводимых по завершении изучения материала каждого блока; анализа решений генетический задач, выбранных учащимися для самостоятельного решения.

Е тестовом экзамене были использованы те на вопросы, которые предавались учащимся в констатирующем эксперименте, с целью сравнения результатов. Результаты тестового экзамена ъ виде вычисленного коэффициента усвоения представлены в таблице К? I.

Таблица I

Результаты тестового экзамена

Значение Сценка Число учащихся в процентах

коэффициента ответа — '-------------------

усвоения в баллах Констат, Варианты обучающего экспер.

экспери----------—----

мент I . II III

0,6 - 5,75 7. 14~ б" ~ 2 2

0,75 3 44 4£ 37 24

0,?5 - 0,9 4 34 41 ' 44 54

0,9 5 8 II 17 20

Сравнение коэффициента усвоения для констатирующего и обучающего экспериментов дает основание утверждать, что предложенные варианты экспериментальных методик ш.ели положительный эффект. Число ответов с коэффициентом усвоения 0,6 - 0,75 уменьшилось с I4K до 6% /для I варината обучающего эксперимента/ и до /для

II и III вариантов/. А число ответов с коэффициентом усвоения

0,5 увеличилось более, чем в два раза: от 8ii в констатирующем эксперименте до ZOa п III варианте обучаюцэго. Таким образом, именно

III вариант обучающего эксперимента обеспечивает оптимальные условия для изучения понятий генетики в системе.

Интересна данные анализа рзяений учащимися генетических задач на иьйор:

1. Первоначально предпочитаемые задачи, предполагающие репродуктивное решение, сменяются задачам1? на первичное и вторичное

- IS -

абстрагирование.

2. Повышается качество решенных задач за счет верного анализа условия и самостоятельного формулирования на его основе гипотез и выводов.

3. Увеличивается вариативность решений /особенно это характерно для III варианта обучающего эксперимента/.

4. Наблюл, датся уменьшение количества самостоятельно решенных на одном уроке задач с трех до одной.

Результаты анализа решений генетических задач учащимися на выбор представлены в таблице К? 2. По ним можно заключить, что более 50# учащихся в условиях экспериментального обучения решали задачи на "хорошо" и "отлично". Самые высокие результаты дали II и III варианты.

Таблица Н? 2

Результаты анализа решений генетических задач

Оценки в баллах Число оценок в процентах

I вариант II вариант III вариант

Ч 22 48 58 •

4 43 34 23

3 16 9 И

2 19 9 5

Поэлементны,* анализ письменных ответов учащихся показал, что наибольшее число полных правильных ответов /в среднем 75?</ дали учащиеся, обучавшиеся основам генетики в рамках III варианта. Неверных же ответов /в таблице обозначено "ответ не получен"/ -только 7*. Результаты поэлементного анализа даны в таблице 1С 3.

Таблица Ii? 3

Результаты поэлементного анализа ответов учащихся

Правильные Правильные Ответ не

полные ответы неполные ответы получен

Варианты -----------—------------

эксперимента I II III I II III I II III

Значёнйэ~х~ ~ 22 ~ ~6Q ~ 75~ " 49~ ~22 ~ ~I8 ~ ~29 ~lö ~ 7 ~

Таким образом, данные коэффициента усвоения, анализа решенных генетических задач, поэлементного анализа письменных ответов учаг щихся коррелируют друг с другом и позволяют сделать выводы:

1. Оптимальные условия ддя изучения учебного содержания теш "Основы генетики в системе создает III вариант обучающего эксперимента, предполагающий сочетание дедуктивных и индуктивных логических методов. Школьники, изучавшие закономерности наследственности и изменчивости согласно этому варианту, показали повышенный, по сравнению с 1-м и 11-м, уровень теоретических и фактологических знаний, умение осознанно и произвольно пользоваться понятиями генетики в своих суждениях и умозаключениях. Это говорит о наличии причинно-следственных связей, иерархии понятий и, в конечном счете; об их системе, (¡акторами, обеспечивающими успех III варианта, стали условия смены логических методов как реакции на сложность изучаемого материала и возникающие .в классе учебные ситуации.

2. Школьники, обучавшиеся в условиях II варианта с доминированием дедуктивных методов, показали хорошие теоретические знания и проблемы в фактологических знаниях. При этом, учащихся экспериментальных классов можно разделить на две группы, противоположные по качеству знайий. 5452 старшеклассников обнаружили формальные теоретические знания, о чем свидетельствует ре продуктивней харак- ч тер их ответов. школьников, напротив, продемонстрировали научно-теоретический характер понятий генетики, их системность, умение обнаруживать основу явлений, делать самостоятельные выводы. Причины таких результатов лежат в использовании только дедуктивных методов, которые трудны для части учащихся и опасны возможным догматизмом.

3. Учащиеся, обучашиеся по I варианту эксперимента, показали достаточный уровень фактологических знаний, сходный с тем, которого достигли школьники, изучавшие основы генетики согласно условиям III варианта. В то не время, по^ти исключительно репродуктивная деятельность учащихся при решении генетических задач, во время письменных ответов на вопросы говорит о том, что понятия генетики в их сознании имеют только эмпирический характер и радо-полагаются. Вместе с тем, создание проблемных ситуаций, лекционно-с.еминарская форма обучения, решение генет :ческих задач на выбор, организация учебного материала в блоки повышают уровень знаний учащихся ь рамках I варианта обучающего эксперимента. А эмпирический уровень развития понятий генетики позволяет им легко рапро-дуцировать свои знания. С друго стороны, исключительное использование индуктивных методов создает ограниченные возможности усвоения понятий генетики на научно-теоретическом уровне, иными словами, в

системе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальность изучения проблемы обусловлена необходимостью методического обеспечения практической деятельности учителя биологии при изучении основ генетики. С этой целью осуществлен анализ проблемы понятий генетиьи как системы знаний по материалам учебной и учебно-методической литературы, теории методики биологии, психолого-педагогических исследований, состояния проблемы ь школьной практике по данным констатирующего эксперимента. Результаты анализа послужили основой определения путей, этапов и результатов развития понятий генетики, а также установления методических условий изучения понятий генетики в системе.

В процессе теоретического исследования были выделены следующие положения:

1. Ведущую роль в процессе развития потпН. генетики выполняет понятие "ген", которое символизирует и конкретизирует центральную концепцию генетики.

2. Развитие понятий генетики идет преимущественно путем восхождения от абстрактного к конкретному.

3. Развитие понятий генетики происходит по этапам от обозначения с помощью термина через перенесение на новые объекты и ис-' пользование в процэссс свободного ассоциирования к образовании суждений.

4. Причинно-следственные связи /например, между понятиями о молекулярных механизмах передачи наследственной инфоришлш и понятиями о закономерностях наследственности/ являются уел-. ..".он образования системы понятий генетики.

5. Для . системы понятий генетики характерна следующая ¿рархил подсистем, соответствующая уровням организации жизни и уровням оо изучения: подсистема включает в себя понятия молекулярно-цито-логического уровня ; подсистема П-состоит из понятий оргакизмен-иого уровня; подсистема III-структурирована понятиями популяцион-но-видового уровня.

В процесса эмпирического исследования определены методические условия изучения системы понятий генетики. К ним относятся:

-деление содержания теш "Основы генетики" на блоки;

- использование -дедуктивно-индуктивных методов объяснения материала в их единстве и взаимном дополнении;

- применение лекциокно-семинарской формы обучения;

- применение лроблемно-лоискошх методов;

- использование специально подобранных генетических задач, предназначенных дал самостоятельного решения учащимися на выбор;

- фиксирование изучаемых закономерностей в специальных схемах, позволяющих не только воспроизводить знания, но и делать теоретические обобщения.

Использование названных методических условий позволяет повысить уровень усвоения фактологических и теоретических знаний учащихся по основам генетики.

Основное содержание исследования отражено в следующих работах:

1. Поиск новых подходов к дифференцированному изучению основ генетики в школе П Актуальные проблемы современной методики обучзнил предметам естественно-математического цикла. - и.:

НИИ СиМО АПН СССР, 1950. - С.6-9.

2. Использование дедуктивного метода при изучении основ генетики в школе П Формирование личности школьника в процессе преподавания естественно-математических дисциплин. - Ы.: НИИ 0С0 АПН СССР, 1991. - С.9-32.

3. Учебные материалы для учащихся по разделу "Общая биологияГ• Темы: "Основы генетики", "Основы селекции". М.; НИИ 0С0 АПН СССР, 1991. - 44с.

Подписано к печати IIЛ1.92. Формат 60x04 / 16 Объем I п.л. Заказ 535 Тирая 100 экз. Бесплатно. Ротапринт Уральского пединститута, Екатеринбург, пр. Космонавтов 26.