Методические рекомендации. На наш взгляд технологии обучения биологии и подготовки к ЕГЭ по биологии могут совершенствоваться, в основном

На наш взгляд технологии обучения биологии и подготовки к ЕГЭ по биологии могут совершенствоваться, в основном, в трех направлениях:

1) в направлении системы организации обучения и подготовки к итоговой аттестации учащихся;

2) в организации и осуществлении системно-деятельностного подхода в подготовке к итоговой аттестации самих выпускников;

3) в совершенствовании материалов, используемых в процессе подготовки учащихся к итоговой аттестации.

Система организации подготовки учащихся к ЕГЭ по биологии включает:

- готовность самого педагога, которая основывается на понимании значимости поставленной задачи, уровне собственных знаний и готовности их пополнять в процессе курсовой подготовки и самоподготовки, использовании наиболее продуктивных приемов подготовки учащихся, использование наиболее проверенных источников информации (учебно-справочные материалы, контрольные тренировочные материалы издательств «Просвещения», ФИПИ, «Дрофа», «ЭКСМО» - на бумажных носителях и в электронном формате);

- готовность администрации ОУ создать благоприятные условия подготовки учащихся (профориентационная работа в ОУ, индивидуальная работа с родителями и учащимися, направленная на осознанный выбор дальнейшего образовательного маршрута; предоставление педагогу консультационных часов, часов для элективных курсов; поощрение педагога в случае хороших показателей подготовки, осторожная оценка всей деятельности учителя в случае невысоких результатов ЕГЭ, т.к. не все ученики сдают экзамен по биологии),

- методическое сопровождение: организация специальных курсов, изучение положительного педагогического опыта в рамках поставленной задачи, организация обмена педагогическим опытом (семинары, круглые столы, выпуск методических рекомендаций, выпуск учебно-методических пособий с привлечением опыта педагогов).

Осуществление системно-деятельностного подхода в подготовке к ЕГЭ по биологии самих учеников предполагает выбор наиболее оптимального варианта повторения материала, изучаемого с 5 по 11 класс, с учетом кодификатора и спецификации контрольных измерительных материалов;

Согласно «Спецификации контрольных измерительных материалов единого государственного экзамена 2015 года по биологии» работа включает 7 тематических блоков, охватывающих весь объем школьного курса биологии:

· 1. Биология как наука. Методы научного познания

· 2. Клетка как биологическая система

· 3. Организм как биологическая система

· 4. Система и многообразие органического мира

· 5. Организм человека и его здоровье

· 6. Эволюция живой природы

· 7. Экосистемы и присущие им закономерности.

Представленные блоки требуют от учителя изменения логики повторения и обобщения материала.

Некоторые блоки (5 и 6) более четко очерчены с позиций времени изучения материала: «Организм человека и его здоровье» - 8 класс, «Эволюция живой природы» - 9-11 классы. Материал 1, 2, 3, 4 блоков изучается с 6 по 11 классы.

Необходимо помнить, что за один год подготовки высоких результатов добиться невозможно. Подготовке к ЕГЭ следует уделять должное внимание, начиная с 5 класса, практикуя систематизацию знаний и их обобщение.

Заслуживает внимание и совершенствование материалов, используемых в процессе подготовки учащихся к итоговой аттестации.

В настоящее время много выпускается пособий, ориентированных на выполнение учащимися тренировочных заданий и совсем немного таких, которые раскрывали бы особенности технологии подготовки, пути позволяющие предупредить возникновение ошибок. Ощущается недостаток справочных материалов, соответствующих необходимому и достаточному уровню подготовки к ЕГЭ по биологии.

Соблюдая принцип преемственности в преподавании биологии с 5 по 11 классы, с младших классов большое внимание уделять формированию основных биологических понятий на основе обобщения представлений учащихся, используя приемы сравнения, сопоставления, работу с биологическими терминами. В курсе биологии материал, как правило, изучается в сравнении.

Сравниваются строение и значение генеративных (цветок, плод, семя)
и вегетативных (корень, побег) органов цветкового растения; представители отделов, классов, семейств.

Пример:

Сравнительная характеристика классов цветковых растений

В процессе изучения животных подобным образом сравниваются представители различных классов, отрядов, семейств. В курсе «Человек и его здоровье» в сравнении рассматриваются строение и функции систем органов, физиологические процессы. При сравнении объектов, процессов, явлений следует обращать внимание, как на сходство, так и на различие. На основании выявленных закономерностей - делать вывод.

Пример:

Примерный состав газов в легких

· Чем выдыхаемый воздух отличается от вдыхаемого?

· Какие газы не участвуют в газообмене?

· На чем основывается возможность поддержания жизни пострадавшего, обеспечивая ему искусственное дыхание изо рта в рот?

Вывод: Дыхание обеспечивает поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа.

Умение характеризовать проверяется целым рядом заданий контрольных измерительных материалов ЕГЭ. Формированию данного умения во многом способствует алгоритм составления характеристики какой-либо группы организмов.

Пример:

Общая характеристика типа «Плоские черви».

Трудными для учащихся являются вопросы, требующие интеграции знаний предметов естественнонаучного цикла: биологии и химии, биологии и физики. В этом случае так же полезно сопоставление рассматриваемых величин.

Пример:

«Среднее значение скорости кровотока и давления

в кровеносной системе человека»

В каких сосудах наблюдается минимальная скорость течения крови, какое значение это имеет?

Как меняется давление крови от аорты до полых вен, чему способствуют эти изменения?

Наблюдается ли прямая зависимость скорости тока крови от давления?

Чем объясняется значительное уменьшение скорости тока крови в капиллярах по сравнению с мелкими артериями?

Каково значение небольшой скорости тока крови в капиллярах?

Повреждения каких сосудов наиболее опасны для человека и почему?

Вывод: Максимальная скорость тока крови в артериях, что обеспечивает эффективность транспортной функции. Минимальная скорость тока крови в капиллярах обусловливает эффективный обмен веществ в них. Значительный перепад давления крови от артерий к венам способствует движению крови в этом направлении.

В старших классах необходимо шире использовать разнообразные примеры из ранее изученных разделов биологии для конкретизации общетеоретических положений и закономерностей с целью успешного обобщения, уверенной интерпретации изучаемого материала. С этой целью, на уроках общей биологии, на занятиях элективных курсов, при выполнении самостоятельных работ, могут быть использованы учебники по курсам «Растения», «Животные», «Человек».

Например, видоизменения корней, листьев, цветков; экологические группы рыб, птиц, разные формы конечностей млекопитающих могут быть яркими примерами идиоадаптаций. Усложнения растений и животных в процессе эволюции – примерами ароморфозов, возникновение приспособлений.

Трудными для учащихся остаются задания, предполагающие перенос знаний из различных отделов всего курса биологии, курсов естественнонаучного цикла.

Школьные программы по биологии, химии, физике, географии сочетаются не лучшим образом. Так, органическая химия в школе изучается в 10-11 классах, а процессы метаболизма органических веществ на уровне организма и клетки изучаются в курсе биологии уже в 8 – 9 классах и, так получается, что без должной химической основы.

Уверенное использование интеграции знаний из различных областей биологии, химии, физики, географии возможно только на завершающем этапе обучения биологии («Химический состав клетки», «Химический состав костей», «Газообмен в легких и тканях», «Обмен веществ и энергии».

Проявление законов гидродинамики при объяснении особенностей движения крови, зависимость объемов и давления газов при объяснении механизмов вдоха и выдоха, особенности газообмена в легких и тканях в зависимости от концентраций и напряжения газов в воздухе и крови и др.). Поэтому так важны консультационные часы или возможность проведения занятий элективных курсов.

Определенные сложности возникают при работе с терминами. Учитывая значительный объем терминов, обозначающих разнообразные понятия в курсе биологии, необходимо создать благоприятные условия для их понимания и запоминания: постоянно задействовать различные виды памяти учащихся, увереннее использовать приемы мнемотехники, объяснять значение терминов, имеющих греческое, латинское или иное происхождение.

Пример:

Консументы (лат. потребляю) – организмы, являющиеся в трофической цепи потребителями органических веществ;

Гетерозис (греч. изменение, превращение) превосходство гибридов по ряду признаков и свойств над родительскими формами;

Тропизмы (греч. Тропос – поворот, направление) – направленные ростовые движения органов растений, выраженные односторонним воздействием факторов среды и т.д.

Часто бывает так, что одно и то же понятие обозначено разными терминами.

Пример: кольцевая хромосома бактерий = нуклеоид.

Центростремительный нейрон называют чувствительным или афферентным

Видообразование аллопатрическое = географическое

Видообразование симпатрическое = экологическое

Биогеоценоз = экосистема

В этом случае необходимо представлять учащимся все терминологические варианты обозначения того или иного понятия, поскольку в контрольных измерительных материалах могут использоваться различные термины, обозначающие одно и то же понятие.

Работа в этом направлении предполагает использование словарей, энциклопедий, при этом возрастает внимание к русскому языку, формируется интерес к языку биологической науки, актуализируется языковой опыт учащихся, развивается их устная и письменная речь, наиболее эффективно формируются коммуникативные умения учащихся.

Большое значение в повышении общего уровня обученности, в формировании метапредметных умений имеет умение работать с различными источниками информации, в том числе информации, выраженной в графическом виде. В контрольных измерительных материалах такая информация чаще всего представлена в виде рисунков и схем.

В контрольных измерительных материалах задание, предполагающее проверку умения работать с рисунком представлено в каждом варианте. Учитывая это, необходимо уделять больше внимания работе с учебным рисунком, включая развитие навыков выполнения учебного рисунка в тетрадях и более детального анализа рисунков, представленных в учебнике, в тетрадях на печатной основе, на электронных носителях.

Работа с готовым уже рисунком может быть различной. Учащимся предлагается идентифицировать рисунок с натуральным объектом, обозначить детали строения изображенного объекта. Опыт показывает, что целый ряд учащихся не справляются с заданиями подобного типа. Причиной, вероятно, является недостаточное внимание учителя к рисункам, как к источникам информации, представленным в учебниках, в тетрадях на печатной основе, в компьютерных презентациях.

Особое внимание уделять разделам программы, вызывающим наибольшие затруднения учащихся. При этом возможно увеличение объема часов (из резерва) на изучение объективно трудного для учащихся материала (процессы дыхания и фотосинтеза на клеточном уровне, процессы деления клетки, химический ее состав, циклы развития организмов, молекулярная биология); обязательное повторение сложного материала на завершающем этапе обучения с привлечением уже полученных знаний из курсов химии и физики, из ранее изученных курсов биологии.

Из года в год трудными заданиями для учащихся являются задачи по молекулярной биологии.

Пример: Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в слетках семязачатка перед началом профазы мейоза 1 и в конце телофазы мейоза 1. Объясните результаты в каждом случае.

Распространенной ошибкой учащихся является представление об удвоении хромосом.

На самом деле удваивается количество молекул ДНК (в данном примере – 56), а число хромосом остается прежним – 28. В конце редукционного деления количество хромосом уменьшается вдвое (стало равно 14), следовательно, уменьшилось и количество молекул ДНК до 28.

Трудной для понимания учащихся является ситуация, возникающая в анафазе митоза, когда сестринские хроматиды разошлись, превратившись в самостоятельные хромосомы, их количество увеличилось вдвое, деление цитоплазмы еще не произошло, все хромосомы располагаются в одной клетке. Этот момент труден для понимания учащихся. Для объяснения подобных тонкостей хороши динамические модели или подробные рисунки с обстоятельным объяснением учителя.

Многие учащиеся ошибаются при решении задачи с использованием хромосомного набора клеток эндосперма растений.

Пример: в клетках эндосперма лука содержится 24 хромосомы. Какое количество хромосом содержится в соматических и половых клетках этого растения.

Чтобы правильно решить эту задачу, необходимо помнить, что эндосперм у цветковых растений формируется из оплодотворенной центральной клетки, имеющей триплоидный набор хромосом. Если 24 – 3n, то n - 8 (половая клетка), 2n – 16 (соматическая клетка).

Значительные затруднения испытывают учащиеся, характеризуя циклы развития растений. Сами циклы развития изучаются в 6 классе, а поведение хромосом в процессе жизненного цикла обсуждается в 10- 11 класса.

Требуется интеграция знаний, полученных ранее с вновь формирующимися. При этом требуется обстоятельное повторение материала, сопровождаемое иллюстрацией, сочетающей фазы цикла развития с соответствующими изменениями в хромосомах.

Существуют ошибки по причине затруднений учащихся при переносе знаний из одной области в другую.

Пример:

В отрезке молекулы ДНК нуклеотиды с Т (тимином) составляют15 %, какое количество в процентном выражении составляют нуклеотиды с Г(гуанином), Ц (цитозином), А (аденином). Для решения подобных задач необходимо учитывать, что А=Т, Г=Ц – комплементарные пары. (100% - (1

5% Т+15% А)): 2 = 35 Г и 35 Ц.

Необходимо обращать внимание учащихся на внимательное прочтение заданий, аккуратное оформление работы.

Например, в одной из задач по генетике сказано: «Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли т-РНК имеет следующую последовательность …» Не обратив внимания на первую фразу, учащиеся неверно решают задачу.

По причине невнимания учащиеся часто определяют последовательность аминокислот в молекуле белка, используя генетический код, но при этом основываются на антикадонах т-РНК вместо и-РНК. Кроме того, форма генетического кода не одинакова в различных учебниках. В процессе подготовки к экзамену следует познакомить учащихся и дать возможность потренироваться в решении задач, используя форму генетического кода, представленную в контрольных измерительных материалах.

Часто в условиях задач приводятся дополнения - подсказки: «гены не сцеплены», «гены локализованы в одной хромосоме», «ген, определяющий данный признак, локализован в Х- хромосоме», которые не учитываются учащимися по причине невнимательности.

И хотя, в основном, учащиеся стали лучше решать задачи, иногда встречаются ошибки при написании гамет и генотипов гибридного поколения. Значительного снижения ошибок подобного типа можно добиться, повторив подробно мейоз и поведение хромосом с указанием условного расположения в них отдельных генов.

Затрудняют учащихся и формулировки генетических законов, которые иллюстрированы определенными задачами.

Достаточно часто учащиеся допускают ошибки при решении задач на наследование признаков у птиц. Необходимо помнить, что гомогаметными особями у птиц являются самцы, самки же – гетерогаметны.

Гомогаметным называется пол, у которого обе половые хромосомы одинаковы (ХХ), они образуют один сорт гамет. Пол с разными половыми хромосомами (ХУ) или только с одной (ХО) называется гетерогаметным.

При рассмотрении вопросов по генетике пола учащимся может быть предложена справочная таблица, обобщающая и систематизирующая информацию о вариативности генотипов, определяющих половую принадлежность.

Использование обобщающих справочных таблиц при подготовке к ЕГЭ весьма желательно. Например, очень часто учащимся предлагается назвать имя ученого, сделавшего определенное открытие в области биологии. Имена ученых представлены в различных главах учебников с 5 по 11 класс. Поиск необходимой информации затруднителен. В этом случае выручает сводная таблица «Вклад ученых в развитие биологии», подготовленная самим педагогом или учащимися. Подобная таблица представлена в пособии «Биология. Учебно-справочные материалы ГИА» (М., СПб.), «Просвещение» 2011 г.

Подобные справочные таблицы могут быть использованы при повторении темы «Бактерии», «Вирусы», «Группы крови человека» «Сравнение клеток представителей различных царств»

Часто встречаются задания, проверяющие знания учащихся о возбудителях заболеваний. Для лучшего запоминания желательно использовать сводные таблицы.

Пример:

Возбудители заболеваний и длительность их инкубационного периода

При повторении материала, особенно давно изученного, эффективно групповое или индивидуальное самостоятельное составление обобщающих таблиц. Например, «Признаки растений различных семейств» или «Сравнение клеток представителей различных царств».

Ряд заданий по биологии решается на основе знаний общего алгоритма.

Например, объясните возникновение покровительственной окраски лягушки (или обтекаемой формы тела у рыб, уменьшение количества пальцев у копытных, образование нектара в цветках).

Алгоритм объяснения: возникновение наследственных изменений – естественный отбор наиболее прогрессивных изменений (выживание наиболее приспособленных) – накопление изменений благодаря их наследственному характеру – концентрация (увеличение особей с данными изменениями) – проявление признаков в популяции.

Учащиеся часто объясняют возникшие приспособления с позиций влияния среды обитания, не используя эволюционные механизмы.

Сложным для учащихся является объяснение относительного характера приспособлений. Для тренировки можно предложить учащимся перечень приспособлений, выраженных в строении, окраске, физиологии, поведении и обосновать относительный характер этих приспособлений.

Пример

Приспособленность и ее относительный характер

Учитывая давность изучения некоторых курсов (растения, животные, человек) и сложность ряда разделов (нервная и гуморальная регуляция, эволюция, метаболизм клетки, селекция и биотехнология), рекомендуется включать эти разделы в программы спецкурсов и элективных курсов, реализуемых в последние годы обучения, на этапе подготовки к экзамену.

В настоящее время методистами и учителями подготовлены программы элективных курсов, ориентированные на подготовку к ЕГЭ по биологии.

Наибольшим спросом пользуются следующие курсы:

1. Избранные главы общей биологии, Полякова А. В.

2. К совершенству шаг за шагом, Семенцова В.Н.

3. Биохимия, Панина Г.Н.

4. Биология развития организмов, Павлова Г.А.

5. Биология растений, Минкова О.Ю.

6. Биология животных, Селеннова Т.В.

7. Молекулярная биология, Макин В.П.

8. Генетика человека, Щигорева М.В.

Рекомендуется обязательно знакомить учащихся с демонстрационными версиями КИМов, спецификацией экзаменационной работы, доводить до сведения учащихся их структуру и содержание.

Демонстрационные версии выпускаются на печатной основе и в электронном виде по адресу: https://www.fipi.ru/

Весьма желательно создание банка тренировочных заданий на основе ДЕМО версий, КИМ прошлых лет, тренировочных заданий с официальных сайтов Министерства образования.

Таким образом, в настоящее время развивается система взаимодействия организационных структур в Санкт-Петербурге, на уровне согласования программ, методических подходов, педагогического взаимодействия.