МЕТОД АНАЛОГИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ БИОЛОГИИ В 10-11 КЛАССАХ

THE METHOD OF ANALOGY IN THE STUDY OF BIOLOGY IN GRADES 10-11

Tatyana Smelaya

Biology teacher, Municipal educational Institution "Secondary school No. 1" of the city of Valuiki, Belgorod region, Russia, Valuiki

Аннотация. Аналогия – один из самых эффективных приёмов в обучении школьников. Способность заинтересовать в изучении предмета, мотивировать на новые научные открытия, иновационность – главная заслуга учебной аналогии. Данный приём способствует не только актуализации знаний, но и более эффективному обобщению, систематизации и изучению нового материала.

Цель данной работы – определить эффективность метода аналогии при изучении биологии в старшей школе.

Метод – педагогический эксперимент.

Результат: было выяснено, что применение приёма аналогии в 97 % случаев эффективнее простого рассказа учителя, апеллирующего научной терминологией.

Abstract. Analogy is one of the most effective methods in teaching schoolchildren. The ability to interest in the study of a subject, motivate for new scientific discoveries, innovation is the main merit of the educational analogy. This technique contributes not only to the updating of knowledge, but also to a more effective generalization, systematization and study of new material.

The purpose of this work is to determine the effectiveness of the analogy method in the study of biology in high school. The method is a pedagogical experiment.

Result: it was found that the use of the analogy technique in 97 % of cases is more effective than a simple teacher's story appealing to scientific terminology.

Ключевые слова: аналогия; педагогика; биология, знания; живые системы.

Keywords: analogy; pedagogy; biology; knowledge№ living systems.

В современном обучении система приёмов деятельности учащихся включает в себя, моделирование, выделение главного, классификацию, перенос, анализ, конкретизацию синтез, наблюдение, обобщение сравнение и, конечно же, аналогию.

Методика применения аналогии в процессе обучения понятиям – это программа таких действий учителя и учащихся с терминологией, которая обеспечивает учащимся высокий уровень овладения ими, характеризующийся их пониманием, способностью осознанно применять их при решении задач и ориентироваться с их помощью в изменённых условиях [1].

В такой программе действий может быть выделено и описано главное звено применения аналогии, определяющее направленность и основную цель этого процесса, а также – его отдельных этапов и действий, составляющих его структуру.

Исходя из анализа литературных источников, в настоящее время можно выделить два основных аспекта применения метода аналогий:

1. Метод аналогий используется при обучении в качестве приема визуализации сложных и визуально непредставимых объектов и явлений.
2. Более важный аспект, который применяется чрезвычайно редко − использование метода аналогий как основы для переноса знания одной науки на предмет другой. То есть использование в качестве инструмента при восхождении по пирамиде знаний [2].

Установление аналогий требует от учащихся проводить сравнение.  Благодаря  сравнению  объектов, явлений, процессов  человек  получает  возможность  мыслить  глубже,  и  его знания  становятся  более  прочными  и  осмысленными.  Сравнение   позволяет сформировать у школьников  умение  находить  сходства  и  различия  понятий, процессов, явлений, что активизирует мыслительную деятельность  и  ускоряет процесс умственного развития.

Сравнение осуществляется  в  двух  основных  формах: сопоставления и противопоставления. Противопоставление  направлено на уяснение отличительного в предметах и явлениях при выделении  существенных  признаков и свойств.  Сопоставление  направлено  на  выделение  существенных  свойств, общих для ряда объектов.  Как показывает практика, ученик легче находят различие, чем сходство [2].

Аналогия помогает учащимся  находить  предположительное  решение новых  вопросов,   учебных   проблем   и   этим   способствует   активизации познавательного  процесса,  учения  школьников,  эффективному  развитию   их самостоятельного продуктивного мышления, биологической интуиции.  Аналогии, кроме  того,  являются  важнейшем  источником   ассоциаций,   обеспечивающих глубокое и прочное усвоение предмета учащимися [3].

Использование удачных аналогий позволяет достичь гораздо большей наглядности. При этом многократно возрастает легкость усвоения и запоминания материала за счет включения ассоциативного мышления. С другой стороны, без использования аналогий просто невозможно обойтись, если излагается абстрактный предмет, который необходимо каким-либо образом визуализировать, чтобы слушатель с не слишком развитым абстрактным мышлением понял смысл излагаемого. Иными словами, если явление слишком сложное или его невозможно представить визуально, используют метод аналогий.

Вот несколько примеров аналогий, которые можно использовать при изучении биологии.

1. Полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чем же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли.

2. В теле глубоководных губок рода Euplectellas высококачественное оптоволокно. По результатам тестов оказалось, что материал из скелета этих 20-сантиметровых губок может пропускать цифровой сигнал не хуже, чем современные коммуникационные кабели, при этом природное оптоволокно значительно прочнее человеческого благодаря наличию органической оболочки. Скелет глубоководных губок рода Euplectellas построен из высококачественного оптоволокна [2].

3. Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера. За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела.

Основание Эйфелевой башни напоминает костную структуру головки бедренной кости.

4. Рыба плывет, отталкиваясь от водоворотов, которые выталкивают ее вперед. На основе этого принципа кораблестроители начали работать над созданием подводных судов, двигающихся с легкостью рыбы [4].

Сравнения сложных биолого-химических процессов с различными ситуациями из повседневной жизни выполняют разнообразные функции: предоставляют возможность представить то, что невозможно увидеть в школьных условиях, служат средством открытия новых закономерностей, объясняют некоторые явления, помогают запомнить сложные научные понятия и понять их сущность. Метод аналогии делает уроки более интересными, разнообразными, а учебный материал более понятным и доступным для понимания.

Для проведения педагогического эксперимента было отобрано 4 класса: 10 А, Б; 11 А, Б. При этом классы с литерой «А» были экспериментальными группами, в которых на уроках биологии применяли метод аналогии, а «Б» контрольными. В 10-х классах эксперимент пришёлся на время изучения тем раздела «Живые системы и их изучение», а в 11-х классах «Живая материя как система».

Эксперимент в 10-х классах показал следующие результаты (диаграмма 1):

Рисунок 1. Диаграмма 1

На изучение раздела «Живые системы и их изучение» отводится 2 урока изучения нового материала. Нами был добавлен 1 контрольный урок, для определения показателей эксперимента. Было выяснено, что применение метода аналогии в 10 «А» классе показывается высокий уровень усвоения знаний. Дети активно участвовали в диалоге с учителем о свойствах живых систем, приводили примеры и самостоятельно выстраивали аналогии по следующим свойствам, поняв структуру метода. На уроке, посвященном уровням организации живых систем, дети составляли схемы по методу аналогии, которые у них ассоциировались с конкретным уровнем и легко переходили к следующему без помощи учителя.

В случае с 10 «Б» классом учитель использовал стандартные методики объяснения нового материала. Дети участвовали в беседе, но лишь тогда, когда обсуждались самые простые свойства живого. Например, свойства дискретности и целостности вызвало у детей затруднения. Уровни организации живых систем детям дались несколько сложнее, в связи с тем, что учитель использовал уже более сложную научную терминологию. На контрольных уроках в 10 «А» классе дети показали высокий уровень усвоения знаний: 84% - оценка 5; 8% - оценка «4»; 8% - оценка «3»; неудовлетворительных оценок нет. В 10 «Б» классе качество знаний по данному разделу показал более низкий результат: 17% - оценка 5; 44% - оценка 4; 35% - оценка 3; 4% - оценка 2.

Эксперимент в 11-х классах показал следующие результаты (диаграмма 2):

Рисунок 2. Диаграмм 2

На изучение раздела «Живая материя как система» отводится 5 уроков изучения нового материала. Нами был добавлен 1 контрольный урок, для определения показателей эксперимента. В 11 «А» классе выявили следующие результаты: 80% – оценка 5; 10 % – оценка 4; 10 % – оценка 3. В 11 «Б» классе результаты таковы: 43 % – оценка 5; 19 % – оценка 4; 38 % – оценка 3. Неудовлетворительные оценки в обоих классах не зафиксированы.

Таким образом, мы делаем вывод, что приём аналогии является высокоэффективным для обучения. Личная аналогия освобождает учеников от механистического, внешнего анализа проблемы. Прямая аналогия требует от ученика активизации его памяти, включения механизмов аналогии и выявления в человеческом опыте или в жизни природы подобий того, что требуется создать.