Формирование эволюционных представлений учащихся 8-х классов

16

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФОРМИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ УЧАЩИХСЯ 8-х КЛАССОВ.

(дипломная работа)

ОГЛАВЛЕНИЕ:

Введение

Глава 1. Формирование теоретического мышления как задачи современного биологического образования.

1.1 Характеристика типов мышления в условиях модернизации образования.

1.2 Анализ методов обучения биологии с точки зрения формирования теоретического мышления.

1.3 Анализ формирования мышления в традиционном преподавании биологии.

Глава 2. Эволюционное учение - теоретическая основа в науке и в школьном биологическом образовании.

2.1 Эволюционные представления в науке.

2.1.1 Понятие эволюции и различные подходы к этому понятию.

2.1.2 Два подхода к науке.

2.1.3 Антропогенное влияние на эволюцию.

2.2 Эволюция как основное теоретическое обобщение в биологии

2.3 Эволюционные представления в школьном образовании.

2.3.1 Современное состояние эволюционного учения в школьном курсе биологии.

2.3.2 Эволюционная теория в различных программах по биологии.

Глава 3. Практическое применение эволюционного подхода к преподаванию зоологии.

3.1 Возможность формирования теоретического мышления на материале биологии 8-ого класса.

3.2 Методы формирования теоретического мышления в курсе биологии.

3.3 Описание практической части работы.

3.4 Результаты и выводы.

Заключение.

Список литературы.

Приложения.

ВВЕДЕНИЕ

Естественнонаучное образование - один из компонентов подготовки подрастающего поколения к самостоятельной жизни. Наряду с гуманитарным, социально-экономическим, валеологическим и технологическим компонентами образования оно обеспечивает всестороннее развитие личности ребенка за время его обучения и воспитания в школе. Биология относится к основополагающим областям естествознания.

На данный момент в преподавании биологии закреплено содержание и методы обучения, которые ориентированы на формирование у школьников основ эмпирического сознания и мышления. В существующих методических рекомендациях учителям даются детальные указания относительно того, как следует направлять этот процесс, как следует проверять уровень достигнутого детьми эмпирического обобщения. Материал в учебниках по биологии располагается так, чтобы работа учащихся с ним приводила к образованию соответствующих обобщений и понятий. В результате детей слишком долго держат на уровне представлений о реальных, конкретных окружающих предметах и их совокупности, что тормозит развитие способностей к анализу и обобщению и в итоге затрудняет формирование научных понятий.

Развитие мышления у школьников тормозит и описательный характер учебного материала. Понятия в нем, как отмечает В.В. Давыдов, даются детям в готовом виде, без раскрытия их происхождения. Отсюда трудности дальнейшего усвоения предмета.

При создании новых программ следует учитывать достижения психологии, дидактики, методики обучения и школьной практики. Так, по мнению В.В. Давыдова процесс образования в идеале должен представлять собой сокращенную модель исторического развития науки. Повышение удельного веса теоретических знаний в обучении будет способствовать формированию у школьников научно-теоретического мышления, главного инструмента познания.

Однако, в настоящее время в обучении биологии недостаточно учитываются особенности мышления учащихся среднего звена, для которых наряду с интересом к фактам характерен высокий уровень обобщения и абстрагирования, стремления аргументировать свое мнение, делать вывод.

Поэтому уже с первых лет обучения биологии целесообразно вводить на доступном уровне основные биологические понятия, которые в дальнейшем от класса к классу будут расширяться, углубляться, конкретизироваться новыми примерами. При этом теоретические понятия, закономерности, ведущие идеи должны использоваться для интеграции фактических знаний, для установления связей между разделами курса, преодоления его фрагментарности.

В биологии одним из центральных комплексов теоретических представлений является эволюционная теория. Она представляет собой попытку объективной связи многообразия органического мира в единое целое, т.е. она видит внутри органического мира переход одного биологического объекта в другой, их внутреннюю взаимосвязь. Теория эволюции и есть попытка теоретического осмысления многообразия живых форм.

К сожалению, в современной школе эволюционный подход в преподавании биологии занимает лишь третье место после экологического и молекулярно-цитологического направлений.

Основные теоретические обобщения теоретической науки, в том числе и эволюционная теория, изучаются в 10-11х классах. Обучение на этом этапе ориентировано на формирование теоретического типа мышления, однако, оно опаздывает во времени, т.к. эмпирические понятия, сформированные в 6-9х классах, не предоставляют учащимся возможности осознанно подойти к теоретическим обобщениям и сформулировать их.

Эмпирическое мышление, в основе которого лежит описание наблюдаемых структур, не соответствует современному уровню, как биологической науки, так и психологии и дидактики. Поэтому добиться качественного улучшения преподавания биологии можно, если только в основу построения предмета будет заложена цель формирования у школьников научно-теоретического мышления.

Исходя из всего вышесказанного, можно выдвинуть гипотезу, что если преподнести материал зоологии через «призму» эволюционной теории, как основного теоретического обобщения, то можно достичь качественно новых результатов в усвоении предмета учащимися.

Целью данной работы является разработка метода формирования теоретического мышления на материале биологии 8-ого класса.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Анализ структур мышления учащихся 8-х классов.

2. Вычленение основных эволюционных моментов в материале зоологии.

3. Разработка методов формирования теоретических обобщений.

Работа проводилась в лицее №1 в 8-х классах. В эксперименте участвовало 2 класса, и 2 класса составили контрольную группу.

В экспериментальных классах материал зоологии по теме «Птицы» был представлен в свете эволюционного учения, причем в качестве методов обучения использовались моделирование, мысленный эксперимент, выдвижение гипотез и их решение.

Также в ходе работы были изучены и проанализированы основные утвержденные программы по биологии. И, исходя из результатов анализа программ, для удобства применения эволюционного подхода было предложено новое планирование учебного материала темы «Птицы».

После проведения 12 уроков была проведена проверка эффективности предлагаемого подхода, для этого сравнивались результаты итоговой контрольной, задания которой были одинаковы и для экспериментальных, и для контрольных классов.

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что выдвинутая гипотеза подтвердилась, т.е. без увеличения количества учебных часов были достигнуты качественно новые результаты в усвоении предмета учащимися.

ГЛАВА 1. Формирование теоретического мышления как задачи современного биологического образования

1.1 Характеристика типов мышления в условиях модернизации образования

Содержание учебных предметов и способы их развертывания определяют тип сознания и мышления ребенка. Поэтому построение учебных предметов имеет не узкое, дидактико-методическое, а более общее значение, с точки зрения особенностей психического развития ребенка.

Мышление представляет собой процессы познания человеком объектов и явлений окружающего мира и их связей, решения жизненно важных задач, поиска неизвестного, предвидения будущего. Мышление - это процесс работы сознания, переработки мозгом хранящихся в нем знаний и поступающей информации и получения результатов.[21, c.8]

Мышление человека в широком смысле понимается как его активная познавательная деятельность, а также как внутренний процесс планирования и регуляции внешней деятельности. Мышление в узком смысле понимается как процесс решения творческой задачи.

В психологии различают несколько видов мышления:

Мышление рассуждающее, словесно-логическое

Мышление наглядно-действенное

Мышление наглядно-образное

Существуют и парные классификации мышления:

Теоретическое и практическое мышление

Творческое и критическое мышление

Продуктивное и репродуктивное мышление.[25, с.19]

По В.В. Давыдову, мышление подразделяется на рассудочно-эмпирическое и разумно-теоретическое.

Рассудочно-эмпирическое мышление направлено на расчленение и сравнение свойств предметов с целью абстрагирования формальной общности и придания ей формы понятия. Это мышление - начальная ступень познания, его виды доступны и высшим животным, различие только в степени. (Ф. Энгельс). С помощью этого мышления человек классифицирует все многообразие различных сфер действительности и решает различные задачи, в основе которых лежат родовидовые отношения объектов.

Эмпирическое мышление позволяет человеку хорошо ориентироваться в событиях повседневной жизни. Это мышление соответствует «здравому смыслу».

Процесс эмпирического обобщения состоит в том, что ребенок посредством сравнивания выделяет некоторые повторяющиеся свойства предметов. В процессе обобщения происходит, с одной стороны, поиск и обозначение словом некоторого инварианта в многообразии предметов и их свойств, с другой - опознание предметов данного многообразия с помощью выделенного инварианта. Такое обобщение позволяет учащимся осуществлять операцию классификации. Критерием успешности ребенка в данной деятельности является количество объектов, с которыми ребенок может таким образом работать. В преподавании используется принцип наглядности, который по шагам подводит школьников к эмпирическому обобщению:

1. Чувственное восприятие.

Демонстрируется наглядно несколько образчиков, у которых существенные признаки совпадают, а не существенные разные. Предлагается сравнить объекты (выделяются признаки и по ним сравниваются объекты).

2. Абстрагирование.

Похожее отделяется от самих объектов и получается представление, которое содержит общие признаки для класса предметов.

3. Словесное оформление.

Когда понятие сформулировано, его можно использовать, привязывая к нему алгоритм или правила действия.[22, с.7]

Для эмпирической схемы обобщения и образования понятий, на основании которой у школьников формируется эмпирический тип мышления, характерен общий подход: дети должны усваивать некоторые уже сформулированные для них знания, которые предлагаются им в готовом виде. В этом случае понятия образуются путем суммирования обобщенных представлений образов, которые возникают из ощущений, путем опускания части признаков. Таким образом, все содержание понятий, в конечном счете, исчерпывается ощущениями и восприятиями, а за мышлением остается только роль суммирования, упорядочения ощущений и восприятий. [13, с.27]

Разумно-теоретическое мышление связано с исследованием природы самих понятий, вскрывает их переходы, движение, развитие. Суть теоретического мышления состоит в том, что это особый способ подхода человека к пониманию вещей и событий, который реализуется в ходе анализа условий их происхождения и развития.

Учителя обычно полагают, что теоретическое сознание и мышление представляет собой абстрактно-отвлеченное отношение к действительности, к знаниям. Это - недоразумение, имеющее, правда, определенные причины, связанные с устаревшими философско-психологическими представлениями.

Теоретическое мышление направлено на поиск условий происхождения тех или иных отношений, оно ориентирует человека в общих отношениях, позволяет ему выводить из них различные частные следствия, т.е. мысль учащихся двигается от «общего к частному». Такое мышление не отменяет необходимости эмпирического мышления - просто оно другого типа и предназначено для решения особых задач. [8 c. 56]

Теоретическое мышление - это процесс идеализации одной из сторон предметно-практической деятельности, воспроизводство в ней всеобщих форм вещей. Такое воспроизводство происходит в трудовой деятельности людей, как в своеобразном предметно-чувственном эксперименте. Затем этот эксперимент приобретает познавательный характер, позволяя людям со временем переходить к мысленно проводимым экспериментам.

В.С. Библер выделяет особенности мысленно проводимого эксперимента:

1. Предмет познания мысленно переносится в такие условия, в которых его сущность может раскрыться с особой определенностью.

2. Данный предмет становится объектом последующих мысленных преобразований.

3. В данном эксперименте формируется та система мысленных связей, в которую помещается данный предмет.

Отмеченные выше особенности мысленного эксперимента составляют базу теоретического мышления. Содержанием теоретического мышления является область объективно взаимосвязанных явлений, составляющих целостную систему.

Теоретическое сознание и мышление, во-первых, реализуется в наглядно-действенной, наглядно-образной и словесно-дискурсивной форме, во-вторых, оно представлено в науке и искусстве, в нравственности и праве, в третьих, суть его состоит в разумном отношении человека к действительности, в разумном решении им как отвлеченных, так и жизненно-практических задач. Но не всяких задач, а таких, решение которых требует от человека (в том числе, естественно, и от школьника) умения разводить внешнее и внутреннее, являющееся и существенное. Известно, что внешние проявления вещи не похожи на ее внутреннюю суть, здесь могут быть противоречия.

Разрешить противоречия, как известно, способно лишь диалектическое сознание и мышление. Поэтому то, что принято называть теоретическим мышлением, вместе с тем является диалектическим мышлением. Теоретическое сознание направляет внимание человека на осмысление его собственных познавательных действий, на рассмотрение самого знания. На философском языке это называется рефлексией.

Диалектическое мышление необходимо формировать у школьников на всех ступенях образования. От этого зависит развитие творческих способностей, активности, самостоятельности, т.е. в конечном счете, развитие их личности.

Современному российскому образованию крайне необходимы разработка и реализация учебных программ, которые опираются на диалектическое понимание мышления. Именно такое обучение имеет развивающий характер. А ориентация на развивающий характер обучения является одной из главных задач модернизации образования.

Модернизация школы предполагает решение ряда системных задач - нормативно-правовых, экономических и содержательных. Первостепенной из них является задача достижения нового, современного качества образования. В общегосударственном плане новое качество образования - это его соответствие современным жизненным потребностям развития страны. В педагогическом плане - это ориентация образования не только на усвоение учеником определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей. К числу основных, современных тенденций мирового развития, обуславливающих существенные изменения в системе образования, относятся:

ускорение темпов развития общества и как следствие - необходимость подготовки - людей к жизни в быстро меняющихся условиях;

переход к постиндустриальному, информационному обществу, значительное расширение масштабов межкультурного взаимодействия, в связи, с чем особую важность приобретают факторы коммуникабельности и толерантности;

возникновение и рост глобальных проблем, которые могут быть решены лишь в результате сотрудничества в рамках международного сообщества, что требует формирования современного мышления у молодого поколения. [33]

Таким образом, происходящая сейчас в нашей стране перестройка образования должна осуществляться на основе нового педагогического мышления и реализовываться путем использования новых программ, создаваемых на основе новой педагогической психологии. [8 с.62].

При создании новых программ следует учитывать достижения психологии, дидактики, методики обучения и школьной практики. Так, по мнению В.В.Давыдова, повышение удельного веса теоретических знаний в обучении будет способствовать формированию у школьников научно-теоретического мышления, главного инструмента познания. Однако в настоящее время в обучении недостаточно учитываются особенности мышления учащихся 11-13 лет, для которых наряду с интересом к фактам характерен высокий уровень обобщения и абстрагирования, стремления аргументировать свое мнение, делать вывод, синтезировать знания.

В средних классах учащиеся должны овладеть системой научных понятий, научиться рассуждать в теоретическом плане. Новообразование в развитии мышления подростка заключается в новом подходе к анализу интеллектуальных задач, в появлении потребности предварительного мысленного их решения. Подросток начинает анализ задачи с попыток выявить все возможные отношения в имеющихся данных, создает различные предположения об их связях, гипотезы, а затем проверяет эти гипотезы. Умение оперировать гипотезами в решении интеллектуальных задач - важнейшее приобретение подростка в его познавательной деятельности.[25, с.22]

Общеобразовательная школа должна формировать новую систему универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся. Поиск путей формирования этой новой системы выводит на традиционный дидактический вопрос, - как учить - который в свою очередь выводит на категорию методов обучения.

1.2 Анализ методов обучения биологии с точки зрения формирования теоретического мышления

Методам обучения, от которых зависит немалый успех работы учителя и школы в целом, посвящен не один десяток фундаментальных исследований, как в теории педагогики, так и в частных методиках преподавания отдельных учебных предметов. И, несмотря на это проблема методов обучения остается весьма актуальной.

Термин «метод» происходит от греческого слова «methodos» , Что означает путь, способ продвижения к истине. В педагогической практике метод выступает как упорядоченный способ деятельности по достижению учебно - воспитательных целей.

Методы реализуются в педагогической действительности в различных формах: в конкретных действиях, приемах, организационных формах и т.п. Необходимо заметить, что по логике, заложенной в разных классификациях методов, одни и те же виды деятельности могут быть отнесены к разным дидактическим категориям. Например, беседа может быть отнесена и к методам, и к приемам.

В настоящее время нет единой точки зрения по этому вопросу. В связи с тем, что разные авторы кладут в основу подразделения методов обучения на группы и подгруппы разные признаки, существует ряд классификаций.

Традиционной является классификация методов обучения по источнику получения знаний. В соответствии с таким подходом выделяют:

1) словесные методы, 2) наглядные методы, 3) практические методы, 4) работа с книгой, 5) видеометод.

Также распространенной является классификация, предложенная М.Н. Скаткиным и И.Я. Лернером. Они предлагают делить методы обучения в зависимости от характера познавательной деятельности учащихся по усвоению изучаемого материала на 1)объяснительно-иллюстративный, 2)репродуктивный, 3)проблемное изложение, 4)частично-поисковое и 5)исследовательский.

Суть объяснительно - иллюстративного метода обучения состоит в том, что учитель сообщает готовую информацию разными средствами, а учащиеся ее воспринимают, осознают и фиксируют в памяти. Объяснительно-иллюстративный метод - один из наиболее экономных способов передачи информации. Однако при использовании этого метода обучения не формируются умения и навыки пользоваться полученными знаниями.

Для приобретения учащимися этих умений и навыков используется репродуктивный метод обучения. Суть его состоит в повторении (многократном) способа деятельности по заданию учителя. Деятельность учителя состоит в разработке и сообщении образца, а деятельность ученика - в выполнении действий по образцу.

Суть проблемного метода изложения заключается в том, что учитель ставит перед учащимися проблему и сам показывает путь ее решения, вскрывая возникающие противоречия. Назначения этого метода заключается в то, чтобы показать образцы научного познания, научного решения проблем. Учащиеся при этом следят за логикой решения проблемы, получая эталон мышления и познания образец культуры развертывания познавательных действий.

В целях постепенного приближения учащихся к самостоятельному решению познавательных проблем используется частично-поисковый или эвристический метод обучения. Метод получил название частично-поискового потому, что учащиеся не всегда могут самостоятельно решить сложную учебную проблему от начала и до конца. Поэтому учебная деятельность развивается по схеме: учитель - учащиеся - учитель и т.д. Суть метода состоит в том, что учитель расчленяет проблемную задачу на подпроблемы, а учащиеся осуществляют отдельные шаги поиска ее решения. Каждый шаг предполагает творческую деятельность, но целостное решение проблемы пока отсутствует.

Этой цели служит исследовательский метод обучения. Он призван обеспечить творческое применение знаний. Учащиеся овладевают методами научного познания, формируется опыт исследовательской деятельности. [16 с.475]

Проанализируем перечисленные методы обучения в связи с их пригодностью для формирования теоретического мышления. При использовании объяснительно-иллюстративного и репродуктивного методов познавательная деятельность, организованная учителем, приводит лишь к запоминанию готовых знаний и последующему их безошибочному их воспроизведению, которое может быть и неосознанным, т.е. уровень мыслительной активности достаточно низкий. Таким образом, в этих случаях можно говорить лишь о формировании эмпирического, репродуктивного типа мышления.

Что касается остальных методов по классификации Скаткина М.Н. и Лернера И.Я., то здесь мы видим, что знания дети добывают самостоятельно в ходе рассуждения, разрешения проблемных ситуаций, анализа и сравнения, в результате чего у учащихся формируются теоретические обобщения, и как следствие - теоретическое мышление.

Для выделения методов, способствующих формированию теоретического мышления, необходимо обратиться к методам развивающего обучения (РО) Д.Б. Эльконина - В.В. Давыдова, главной целью которого является формирование теоретического мышления.

В целом можно говорить о пяти дидактических способах организации процесса РО (т.е. общих методах), представляющих собой три вида изложения учебного материала учителем и два вида организации им самостоятельной учебной деятельности учащихся.

Метод монологического изложения. Учитель сам объясняет сущность новых понятий, фактов, дает учащимся готовые выводы науки, но это делается в условиях проблемной ситуации.

Метод рассуждающего изложения. Создав проблемную ситуацию, учитель анализирует фактический материал, делает выводы обобщения.

Метод диалогического изложения. Представляет диалог учителя с учениками. Учитель решает проблему с помощью учащихся, которые активно участвуют в выдвижении предположений, и доказательства гипотез.

Метод эвристических заданий Открытие нового закона, правила и т.п. совершается самими учащимися под руководством и с помощью учителя. Форма реализации - сочетание эвристической беседы и решение проблемных задач.

5. Метод исследовательских заданий. Ученик совершает логические операции самостоятельно, раскрывая сущность нового понятия и нового способа действий. По форме организации исследовательские работы могут быть разнообразны: ученический эксперимент, экскурсия и сбор фактов, конструирование и моделирование.

Содержание РО дидактически построено в логике теоретического мышления (ведущая роль теоретических содержательных обобщений, дедукция, содержательная рефлексия и т.д.). РО осуществляется как целенаправленная учебная деятельность (УД), в которой ребенок сознательно ставит и задачи самоизменения и творчески их достигает. Организовать УД можно с помощью различных методов: проблемного изложения, метода учебных задач, коллективных и групповых методов, новых методов оценивания и др.

Проблемное изложение знаний. Учитель не только сообщает детям выводы науки, но и по возможности ведет их по пути открытия, заставляет следить за диалектическим движением мысли к истине, делает их соучастниками научного поиска. Это соответствует природе мышления как процесса, направленного на открытие новых для ребенка закономерностей, путей решения познавательных и практических проблем.

Метод учебных задач. Термин «учебная задача» в широком понимании - это то, что дается учащемуся (или выдвигается им самим) для выполнения в процессе учения. Учебная задача в системе РО похожа на проблемную ситуацию. Решение учебной задачи состоит не в нахождении конкретного выхода, а в отыскании общего способа действия, принципа решения целого класса аналогичных задач.

Решить задачу теоретически - значит решить ее не только для частного случая, но и для всех однородных случаев. При этом большую роль играет моделирование в предметной, графической или знаковой форме способа решения задачи. Учебной моделью можно назвать такое изображение, которое фиксирует всеобщее отношение некоторого целостного объекта и обеспечивает его дальнейший анализ. Учебная модель выступает, как продукт мыслительного анализа, затем сама может являться особым средством мыслительной деятельности человека.

Отношение объекта (всеобщее) как бы «заслоняется» многими частными признаками, что затрудняет его специальное рассмотрение. В модели это отношение выступает зримо и в «чистом» виде. Поэтому школьники, преобразовывая и переконструируя учебную модель, получают возможность изучать свойства всеобщего отношения как такового, без «затенения» привходящими обстоятельствами. Работа с учебной моделью выступает как процесс изучения свойств содержательной абстракции - некоторого всеобщего отношения. Далее, опираясь на него, учащиеся строят систему частных задач, решаемых общим способом.

Формирование у учащихся основных понятий учебного предмета в соответствии с системой РО строится как движение по спирали от центра к периферии, где в центре находится абстрактно-общее представление о формируемом понятии. На периферии это представление конкретизируется частными представлениями и тем самым превращается в научно- теоретическое понятие.

Такое структурирование учебного материала принципиально отличается от применяемого в традиционном обучении линейного способа, когда обучение идет от рассмотрения частных факторов и явлений к их последующему обобщению на завершающей ступени обучения. Общее представление, которое возникает на завершающей ступени, не помогает учащимся в изучении частных представлений и понятий, и уже не может быть развито, обогащено, т.к. появляется в конце цикла обучения. [21 c 193]

1.3 Анализ формирования мышления в традиционном преподавании биологии

В современной школе используется три относительно обособленных и отличающихся рядом признаков вида обучения:

Объяснительно-иллюстративное, называемое также традиционным, сообщающим или конвенциональным (обычным);

Проблемное;

Программированное и развившееся на его основе компьютерное обучение.

Педагоги неустанно ищут такой вид обучения, который бы был лишен недостатков. Выбор какого-либо вида обучения практически всегда зависит от требований к конкретному школьному предмету.

На данный момент в преподавании биологии закреплено содержание и методы, которые соответствуют объяснительно-иллюстративному виду обучения. Такое обучение называют еще традиционным, но не только с целью отличить его от более современных видов, но и чтобы подчеркнуть длительную историю его существования. [16 c.487]

Селевко Г.К. выделил преимущества и недостатки этого вида обучения:

Положительные стороны	Отрицательные стороны
Систематический характер обучения;	1. Шаблонное построение, однообразие;
Упорядоченная, логическая правильная подача учебного материала;	2. Нерациональное распределение времени урока;
Организационная четкость;	3. На уроке обеспечивается лишь первоначальная ориентировка в материале, а достижение высоких уровней перекладывается на домашние задания;
Постоянное эмоциональное воздействие личности учителя	4. Учащиеся изолируются от общения друг с другом;
Оптимальные затраты ресурсов при массовом обучении.	5. Отсутствие самостоятельности
	6. Пассивность или видимость активности учащихся;
	7. Слабая речевая деятельность;
	8. Слабая обратная связь;
	9. Усредненный подход;
	10. Отсутствие индивидуального обучения

Современная наука стремится от описания явлений перейти к раскрытию сущности, как внутренней взаимосвязи явлений. С 19 века наука задается вопросом «почему биологические объекты различны по внешним признакам, что позволяет им изменяться?» Однако, устоявшееся содержание в преподавании биологии, на данный момент, соответствует содержанию описательной науки. В 18 веке К. Линней создал классификацию и разделил биологические объекты на группы по внешним признакам. Именно эту систему учителя предлагают детям как «призму», через которую они могут смотреть на окружающий мир. Отсюда вытекают некоторые противоречия в образовании:

Противоречие между объемом информации и средствами ее освоения. Количество информации перегружает ребенка, т.к. используется неадекватная система.

Невозможность научить ребят решать нестандартные задачи, поскольку классическая модель образования основывается на примерах.[22,c.9]

Программы традиционной школы построены в соответствии с требованиями формально-логических представлений о человеческом мышлении. Учебный материал в этих программах расположен так, что при его усвоении мысль учащихся двигается от наблюдения за многими частными проявлениями какого-либо объекта к выделению в них некоторых одинаковых, сходных или общих элементов, которые обозначаются словом, т.е. «общее знание» усваивается как результат сравнения частных явлений. Мысль учащихся двигается от «частного к общему». Учебные программы, обеспечивающие в процессе усвоения знаний именно такое движение мысли, представляют собой каталог, классификацию знаний.

Систематическое обучение школьников по традиционным программам, с одной стороны, формирует у них эмпирические представления и понятия о различных сферах действительности, с другой стороны, культивирует эмпирическое мышление. А оно и появляется у человека вне школы, и в определенной степени может развиваться вне школьного обучения, которое лишь оформляет его. Таким образом, традиционное обучение не формирует основы какого-либо другого типа мышления, кроме эмпирического. Теоретическое сознание и мышление формируется стихийно, не в полной мере и далеко не у всех школьников. И если это происходит, то часто вопреки многим положениям принятой дидактики и методики, между нормативами которых и реальной практикой отдельных учителей существует множество расхождений. [8 c.59]

В настоящее время сложилось представление о жизни как определенной стадии в эволюции не только нашей планеты, но и Вселенной в целом. Возникшее в начале 20 века представление о биосфере «позволяет увидеть жизнь как сплошной, непрерывный во времени и пространстве поток, в котором беспрестанно преобразуется вещество, энергия и информация… Формой существования и эволюции этого непрерывного потока являются дискретные, ограниченные во времени и пространстве, выделенные из окружающей среды образования - отдельные организмы» (В.И. Вернадский, 1985). Все это - постоянное движение, взаимосвязи между отдельными элементами, образующими живые системы разных уровней организации, - невозможно раскрыть на уровне эмпирических знаний.[13 c.30]

Поэтому уже с первых лет обучения биологии целесообразно вводить на доступном уровне основные биологические понятия (эволюционные, экологические, цитологические), которые в дальнейшем от класса к классу будут расширяться, углубляться конкретизироваться новыми примерами.

При этом теоретические понятия, закономерности, ведущие идеи должны использоваться для интеграции фактических знаний, для установления связей между разделами курса, преодоления его фрагментарности.

Биология - наука о жизни. И основой теоретического курса школьной биологии, отвечающего уровню и логике современной науки, должно быть научное понимание жизни, закономерностей ее проявления и развития. Одним из центральных комплексов теоретических представлений в ней является эволюционная теория, которая занимает центральное место в огромном и многообразном здании современной биологии. Она позволяет рассматривать живую природу в динамике, во взаимосвязи ее элементов и в связи с абиотической средой.

ГЛАВА 2. Эволюционное учение - теоретическая основа в науке и в школьном биологическом образовании

Эволюция… основное условие, которому должны подчиняться отныне все теории, гипотезы, системы, если они хотят быть разумными и истинными.

Пьер Тейяр де Шарден.

2.1 Эволюционные представления в науке

2.1.1 Понятие эволюции и основные подходы к этому понятию

В.И. Вернадский, Ч. Дарвин, А. Энштейн изменили основы мировоззрения человека. Время стало осязаемым, эволюция перестала быть фактором, которого стремятся отвлечься в исследованиях. Естественным стало изучать не только сложившиеся структуры, чем на протяжении столетий занимались многие науки, а процессы как таковые. Постепенно происходит переход от привычного трехмерного восприятия «универсума», мыслимого в виде как бы мгновенных слепков, к восприятию его как единого целого в четырехмерном пространственно-временном измерении.

Не только универсум, а и сама жизнь, человек как часть социума - это тоже процессы, тоже эволюция, и понять их, представляя себе как случайно или по чьей-то воле появившиеся косные и завершенные сгустки материи, невозможно. В обыденной жизни у большинства людей не слишком часто возникает желание рассуждать об этих проблемах, т.к. сознание относительной ценности собственной личности на фоне человеческой истории, а тем более, неимоверных космических масштабов эволюции приводит к ощущению трагичности и кажущейся бессмысленности индивидуального бытия.

Люди прошлого видели действительность другими глазами, потому что не догадывались о том, каким будет будущее. Изучая эволюцию Вселенной и биосферы, мы, таким образом, не просто познаем этапы изменения живого и неживого, а стремимся заглянуть вперед, охватить одним взглядом жизнь как таковую (этим, кстати, занимается и религия). Подспудно приближаемся к новым ответам на вопросы: «что и кто я есть?», «что такое жизнь?», «что будет с человечеством?».[11,c 5]

Выяснение причин и особенностей биологической эволюции не только представляет собой философский интерес, а стало необходимостью для большого числа научных направлений. Сюда относятся практически все биологические науки, в частности зоология и ботаника с систематикой, генетика, биохимия, экология, микробиология, вирусология, физиология. Большую роль приобретает изучение эволюционных процессов в экосистемах в связи с нуждами земельного хозяйства, проблемами охраны природы, усугубившимися в наше время из-за усиления антропогенного влияния на естественную среду

Особое значение имеет изучение специфических черт эволюционного процесса для физиологии и современной медицины. Познание филогении организмов, принципов функциональной эволюции стало в наше время иметь существенную практическую значимость, поскольку эти сведения помогают в объяснении структурных, биохимических и функциональных особенностей современных организмов, их онтогенеза и сложившихся взаимосвязей с окружающей природной средой.[4 c. 10]

Глубоко диалектично в эволюционном учении понимание самого процесса развития как постоянной смены постепенных и количественных изменений (например, на уровне вида). Каждая вновь возникшая форма в эволюции - новый этап того или иного масштаба, скачок в эволюционном процессе. Теория эволюции с успехом объясняет неизбежность образования органических форм, иерархичности и дискретности системы живых организмов. Весь процесс эволюции как нельзя более убедительно иллюстрирует процесс саморазвития, идущий посредством постоянного возникновения и снятия противоречий, перерывов постепенности и развития с возвращением, казалось бы, к уже пройденному, но возвращением на ином уровне, на следующем витке спирали. [32 c.303]

Различный смысл понятия эволюции мог бы быть выяснен путем критического разбора различных определений, но предпочтителен иной, более наглядный путь, именно, что всякое понятие определяется легче всего указанием противоположного ему понятия.

Можно выделить 5 основных противоположений:

Эволюция как изменение, трансформизм и антитеза - постоянство;

Эволюция как преформация (стремление к некоторому, наперед заданному, состоянию) и антитеза - эпигенез (развитие с новообразованием);

Эволюция как постепенное, плавное развитие и - антитеза - революция (кризис, скачок);

Эволюция как восхождение, как прогрессивное развитие от низших форм к высшим, и антитеза - эманация (нисхождение);

Эволюция как необратимое развитие и антитеза - инволюция (обратимое развитие).

Если 1 и 3 противоположения являются наиболее «ходячими» в биологии, то 4 - наиболее философское, обычно игнорируется в биологических трудах. 5 противоположение приводит к рассмотрению микроэволюционных явлений, 2 же потеряло свою значимость для биологии еще в первой половине 20 века. Однако с проникновением эволюционных идей в другие естественные науки стало актуальным для них.

Нельзя сказать, что полное единогласие и четкость в понимании термина «эволюция» достигнуты к настоящему времени. Так, например, в Большой Советской Энциклопедии в статье «Эволюция» сказано: «Эволюция (evolutio - развертывание) в широком смысле синоним развития, в более узком - один из основных типов развития: медленные постоянные количественные и качественные изменения в отличие от революции. При этом каждое новое достижение объекта имеет по сравнению с предшествующим более высокий уровень организации и дифференциации функций».

В книге Н.Ф. Реймера (1990) под эволюцией понимается:

1. Последовательное непрерывное изменение в пределах данного качества - форма движения, постепенно приводящая к смене низшего высшим.

2. Необратимое и в известной степени естественное историческое развитие живой природы.

На 12 школе по математическому моделированию сложных биологических систем (Ростов-Великий, 1994) прозвучало: «эволюция - это процесс фиксации воспроизводящихся изменений».

Трактовка термина «эволюция», методология ее исследования непосредственно связаны с тем, какие объекты выбраны для ее изменения.[11 c.325]

2.1.2 Два подхода к науке

Почему перелетные птицы летят на юг осенью? Физиолог мог бы ответить на этот вопрос так: сокращение длины светового дня стимулирует возникновение гормональных сдвигов, которые и изменяют поведение птиц. Эволюционист же, скорее всего, объяснит данное явление преимуществами снижения смертности в зимнее время, которые привели к тому, что птицы, улетающие дальше на юг, жили дольше и, следовательно, оставляли больше потомства, чем их немигрирующие родственники. Действуя в течение длительного времени, естественный отбор привел к возникновению сложных систем миграционного поведения.

Различие данных ответов - это различие во взглядах исследователей, мыслящих в разных масштабах времени: в «экологическом» (сегодняшнего дня), или в «эволюционном» (геологического времени). Майр (1961) назвал эти два подхода в биологии подходами «Как?» и «Почему?». Их именуют также функциональными эволюционными объяснениями, еще - системными и историческими.

Эти два взгляда на биологические явления не исключают друг друга. Экологические проблемы часто бывает выгодно рассмотреть в эволюционном аспекте, точно также эволюционные проблемы оказывается полезным проанализировать с точки зрения экологии. [4 c.25]

На разных этапах развития науки и общественной мысли преобладающим становился то один, то другой подход, в зависимости от того, какой из них позволял получать более интересные результаты. Во времена господства системного подхода, в центре внимания которого многообразные механизмы, обеспечивающие устойчивость объектов окружающей среды, эволюционная проблематика отходят на второй план. Но исторический подход неизменно брал реванш, каждый раз, воскресая и обогащаясь научными идеями и достижениями предыдущей эпохи.

Вторая половина 20 века - период господства системного подхода. Динамика живой природы не слишком интересовала исследователей. В результате теория биологической эволюции и история жизни на Земле ушли из первого эшелона научных исследований, уступив место молекулярной биологии и экологии.

Похоже, однако, что ситуация постепенно меняется. Успешно развивается синергетика - раздел физики, изучающий процессы самоорганизации и эволюции. Подходы ее перекочевывают в биологию, геологию, историю, стимулируя там новые исследования и идеи. Вселенная, воспринимаемая наукой, становится вихреобразной и меняющейся.

2.1.3 Антропогенное влияние на эволюцию

Человечество в настоящее время озабочено грандиозными изменениями, происходящими в биосфере под влиянием антропогенных факторов. За короткий срок из-за недостаточного знания закономерностей эволюции биосферы, неразумного вмешательства человека в развитие природных систем произошли тяжелые последствия - нарушение природного равновесия в раде районов планеты. Подобные последствия будут еще более опасными в будущем при отсутствии научно обоснованных рекомендаций и организации отношения человека с биосферой. Научная разработка таких рекомендаций невозможна без изучения особенностей эволюции биосферы в прошлом и без знания законов развития отдельных видов и целых сообществ в настоящем и будущем. [32 c.5]

Мысль о том, что человеческая деятельность становится существенным фактором органической эволюции, неоднократно высказывалась еще в 19 веке К. Рулье и Ч. Дарвином.

Создание теории, учитывающей определяемое антропогенным фактором качественное своеобразие нового периода в развитии органического мира - задача первостепенной важности, стоящая перед современной эволюционной теорией.

В настоящее время на Земле уже нет эволюции биосферы в ее первозданном виде. Вероятности эволюционных изменений определяются не столько имманентными потребностями развития видов, сколько потребностями человека.

При дальнейшем анализе роли антропогенного фактора в процессе эволюции представляется целесообразным различать: 1. Эволюцию под воздействием человеческой деятельности, имеющую стихийный характер, и 2.Эволюцию, сознательно управляемую человеком.

В настоящее время все еще доминирует первая форма. Поэтому все больше осознается необходимость предвидения результатов эволюционных процессов. Наряду с этой проблемой отмечается определенная тенденция к чрезмерным надеждам на возможность управления эволюцией всей биосферы. Эта возможность часто выдается за единственный путь решения противоречия между человеческой деятельностью и закономерностями развития природы. Но мы пока не располагаем достаточной информацией о закономерностях структуры и динамики эволюционирующих систем, чтобы удовлетворительно прогнозировать возможные эволюционные сдвиги, вызванные антропогенным фактором (не говоря об управлении эволюцией всех систем).

К сожалению, в настоящее время природопреобразующая (стихийная!) мощь человека намного превышает его способности предсказать возможные эволюционные последствия своей деятельности.[23 c 31-38]

2.2 Эволюция как основное теоретическое обобщение в биологии

Идея историчности развития, идея эволюции принадлежит к числу немногих фундаментальных идей не только естествознания, но и всех наук. Но именно в биологии эволюционная идея, доказанная Ч. Дарвином, стала краеугольной, отсюда пошло распространение ее в другие дисциплины, вплоть до языкознания, здесь она достигла наибольшей разработанности. Ведь живой природе свойственны закономерные изменения. На всех уровнях организации жизни осуществляется эволюционный процесс: в генах и хромосомах клетки возникают мутации, которые обуславливают появление мутантных организмов, накопление мутантов в популяции, действие отбора в экосистеме приводит к изменению генофонда популяции, к совершенствованию и появлению новых видов, к эволюции.

Все закономерности, проявляющиеся на каждом структурно-функциональном уровне организации, опираются на эволюционную систему, как методологическую основу биологии. В свете учения о структурно-функциональном уровне организации и эволюции живой природы устанавливается иерархия всех ее уровней, осуществляется структурирование научных знаний.[29 c.242]

В биологии одним из центральных комплексов теоретических представлений является эволюционная теория, которая в определенном смысле представляет собой методологическое содержание и основу мировоззрения

Конкретный фактический материал, накапливаемый в разных разделах биологии, требует осмысливания с эволюционных позиций. Любые теории и гипотезы в биологии приобретают логическое завершение только тогда, когда они удовлетворяют эволюционному принципу. Теорию эволюции справедливо называют величайшим обобщением в биологии.[28 c50]

Эволюционный подход важен во всех без исключения областях биологии: описание отдельных групп фактов возможно и вне эволюционной интерпретации, но естественнонаучное объяснение фактов в биологии вне эволюционного подхода оказывается невозможным.

Объективная тенденция усиления дифференциации биологии создает реальную опасность разобщения разных биологических дисциплин, ослабления связей между ними. Эволюционное учение и оказывается той главной силой, которая противостоит дроблению биологии и дает возможность широкого использования теоретических достижений каждой из дисциплин в соседних. Поэтому можно сказать, что эволюционное учение занимает центральное место в огромном и многообразном здании современной биологии.[32 c.6]

В заключительной главе «Происхождения видов…» Ч. Дарвин хорошо сказал о переменах в биологии после распространения его взглядов: «Когда воззрения, развиваемые мною и мистером Уоллсом, или аналогичные взгляды на происхождение видов, сделаются общепризнанными, это будет сопровождаться, как мы смутно предвидим, глубоким переворотом в области естественной истории».

Дарвин оказался прав. Современная биология насквозь пронизана историческим подходом, эволюционизмом. Можно даже сказать, что зрелость той или иной биологической дисциплины проверяется тем, насколько она оказывается встроенной в общее здание современной биологии, которое от фундамента до вершины оказывается эволюционной. Это не случайно. Все законы организации и развития жизни, все закономерности жизнедеятельности можно понять, только опираясь на достижения эволюционного учения как теоретического стержня всей биологии. Вне эволюционного подхода невозможно понять ни функционирование молекулярно-генетических систем, ни развитие живых организмов от зарождения до смерти, ни существования видов и их популяций, ни развитие и преобразование биосферы в целом

Эволюция столь многогранна, что, пожалуй, нет двух людей, которые воспринимали бы ее абсолютно одинаково. Теория эволюции - не завершенное, а строящееся здание, и она служит объектом самых бурных дискуссий, столкновения противоположных взглядов и даже ожесточенной борьбы идей.

Число опубликованных статей, брошюр и внушительных монографий, посвященных эволюции уже необозримо - вряд ли найдется человек, который все это прочитал. В теории эволюции обескураживает не столько недостаток, сколько избыток разнообразных идей. Эти идеи часто настолько противоречат друг другу, что перед каждым человеком, заинтересовавшимся теорией эволюцией, встает задача: отделить смысл от бессмыслицы, выбрать (хотя бы для себя) достаточно непротиворечивый комплекс идей.[7 c.17]

Но конечно, существует некая бесспорная сумма фактов, есть некоторые эмпирические обобщения, есть некоторые итоги предыдущего синтеза генетики и классического дарвинизма, которые кажутся бесспорными и на сегодняшнем уровне знаний и которые никто из серьезных исследователей в настоящее время не пытается опровергнуть.

Жизнь существует на Земле около 3,8 - 4 млрд. лет (О возникновении жизни речь не идет). Бесспорно, что в первый миллиард лет (а может и два) жизнь существовала только на прокариотическом уровне, затем возникли эукариоты.

Не оспаривается, что в эволюции происходили приспособительные процессы, т.е. адаптациогенез. Эволюционный процесс идет непрерывно и неравномерно.

Процесс адаптациогенеза идет при участии естественного отбора

Элементарной эволюирующей единицей является популяция.

Важнейшим событием в эволюции является акт видообразования, т.е. двух или более нескрещивающихся множеств самостоятельных генофондов.

Конечно, этот список далеко не полный.[5 c.469 ]

Иногда выдвигается задача построения некой теоретической биологии, которая смогла бы охватить одновременно все проявления жизнедеятельности и стать в будущем фундаментом всей биологии. Попытки создания теоретической биологии предпринимались неоднократно, но ни одна из них не завершилась заметным успехом. Всегда оказывалось, что наиболее фундаментальные, аксиоматические положения, которые можно положить в основу всего здания теоретической биологии, в той или иной форме были просто одними из положений эволюционной теории. Эволюционное учение всегда будет оставаться теоретическим стержнем биологического знания. [32 c.309]

2.2 Эволюционные представления в школьном образовании

2.2.1 Современное состояние эволюционного учения в школьном курсе биологии

Мир, а вместе с ним и мы, стремительно изменяется. Поток информации из самых разных источников просто захлестывает. Но приходишь в школу - попадаешь в информационный штиль: ни бурь, ни штормов.

20 век подарил биологии несколько важнейших для понимания эволюции инструментов - генетику, учение о биосфере и молекулярную биологию. Новую жизнь обрела почти забытая морфология. Кроме того, в толщах пород самых древних эпох, прежде считавшихся безжизненными, обнаружены следы первичной жизни, а затем была открыта совсем новая форма жизни - сообщества организмов горячих источников.

Все это радикально преобразило эволюционную теорию, однако на ее преподавании почти не отразилось: эволюцию по-прежнему раскрывают в понятиях генетики 1930-х годов, добавляя лишь несколько новых терминов.[30 c.9]

Конечно, картина эволюции органического мира нашей планеты никогда не будет реконструирована во всей полноте, т.к. неполны сами исходные данные - палеонтологическая летопись. Хотя за последние десятилетия в палеонтологии произошла настоящая научная революция, радикально изменившая многие расхожие представления о прошлом, разрыв между содержанием школьного курса и современными воззрениями в этой области стал сейчас просто вопиющим.

Если данные по экспериментальной эволюции (а их много) не замалчивать, а ввести в преподавание, то нынешние ученики, став учеными, наверняка завершат новый синтез и разработают, наконец, теорию эволюции, которую можно будет не только заучивать, но и применять как полезную для выхода из экологического кризиса.[9 c.61]