Ответы на вопросы «Методика обучения биологии»

1. Особенности развития эмпирических понятий
   (морфологических, анатомических, физиологических, систематических) при
   изучении школьных курсов биологии.

Н.М. Верзилин «Теории развития биологических понятий» (1956) «основными понятиями школьной биологии являются морфологические, анатомические, физиологические, экологические, систематические, филогенетические, цитологические, эмбриологические, генетические, а также агрономические».
Понятия — основные единицы учебного содержания. Оно фиксирует в своем содержании сущность предметов и явлений, отражает результаты обобщений.
Любое знание — законы, теории, идеи — раскрывается в форме научных понятий, научные факты, суждения — ступени на пути определения понятия.
Понятие — форма человеческого мышления, в которой выражаются общие существенные признаки вещей, явлений реального мира. Овладение понятием включает разнообразные операции памяти и мышления. Понятиями человек мыслит. Они помогают человеку в познании мира.
Оперирование понятиями стимулирует умственное развитие учащихся, приучает их мыслить, осуществлять поиск, использовать в иных ситуациях при раскрытии новых понятий. Поэтому в системе развивающего и воспитывающего обучения вопрос о формировании понятий — один из центральных.
Понятия — обобщенный вид знания и в то же время это форма мышления учащихся в процессе усвоения биологии. Они наиболее экономно и емко выражают содержание основ биологии.
В теории познания понятия — одна из форм отражения реальности на ступени абстрактного мышления. В понятиях отражается реальная общность объектов, потому они являются формой отражения предметов и явлений со стороны их существенных признаков и отношений, фиксируемых в слове.
Логические характеристики понятия:
— содержание, под которым понимается совокупность его существенных признаков, и оно отражает качественную сторону понятия.
— объем понятия характеризуется количеством обобщенных в нем объектов, отражает количественную сторону процесса познания. Объем и овладение понятием — процесс научного познания, завершающийся переходом от незнания к знанию. Этот процесс проходит ряд стадий.
Для формирования:
— выявление существенных признаков понятия
— выделение в общебиол. понятиях специальных и локальных понятий и их содержания
— формирование понятий во взаимосвязи с другими понятиями, установление их места в системе
— определение ведущих понятий
Положения теории понятий:
— учебный предмет «Биология» является системой основных понятий науки и практики;
— в понятиях выражается содержание предмета «Биология»;
— понятия выполняют ведущую роль в процессе развития мышления и воспитания учащихся;
— понятия не дают ученикам в готовом виде, их развивают в процессе обучения;
— формирование и развитие биологических понятий происходят в поэтапном процессе;
— существуют типы понятий: специальные, локальные и общебиологические ;
— сложные понятия формируют в процессе их развития путем обобщения простых понятий, слияния, интеграции и во взаимосвязи с понятиями других учебных дисциплин (на межпредметной основе);
— вводят понятия: межпредметные и внутрипредметные связи, перспективные и ретроспективные линии, развитие понятий;
— межпредметные и внутрипредметные связи являются важными условиями развития понятий, их средство — «синхронистические карты учебного процесса»;
— существуют разные типы развития понятий: непрерывное, прерывистое, сквозное и приуроченное к небольшим отрезкам учебного материала и времени его изучения;
— при непрерывном формировании и развитии понятий происходит преемственное и более осознанное их усвоение;
— движение понятий в школьном предмете сопровождают все более полным отражением, адекватным природе вещей и явлений.
Данные положения составляют ядро методической теории развития биологических понятий, которые и в настоящее время имеют большое значение в практике обучения биологии.
Принципы теории развития биол. понятий:
— любой учебный предмет состоит из системы понятий,
— при формир. биолог. понятий учитель должен организовать мыслит. деят-ть.
— учитель должен организовать различные виды учебной деят-ти,
— в ходе обучения необходимо систематически планомерно руководить деятельностью уч-ся по формированию и развитию понятий.
Три этапа в формировании и развитии общебиологических понятий:
1) I этап — накопление, развитие опорных знаний (фактов, соподчиненных понятий) как основных элементов содержания определяемого понятия;
2) II этап — интеграция (синтез) элементов содержания и определение (выведение) на этой основе понятия;
3) III этап — использование сформированного понятия как целостного знания по пути закрепления и дальнейшего развития (углубление, расширение, взаимослияние с другими или, наоборот, отдифференцировка).
Эти этапы общие для формирования всех сложных биологических понятий, хотя некоторые из них имеют свою специфику, обусловленную содержательной сутью, местом включения в учебный предмет и гносеологическими особенностями.
Т.о., формирование и развитие биологических понятий представляют собой сложный процесс, основой которого является развитие знаний не только в плане: восприятие — представление- понятие — система понятий, но и как накопление опорных знаний — определение и закрепление понятий-дальнейшее развитие понятий в их системе на базе структуры учебного материала. При этом содержание понятия и его структура имеют большое дидактическое значение.
Общая биология — специальные понятия: историч.развитие, многообразие и единство органического мира, наследственность, приспособленность… общебиологические — клетка — ед. жизни, единство строения и функции организмов, взаимосвязи организмов и среды, обмен в-в и превр энергии.
Система биологических понятий Ивановой Т.В.:
— 1 порядок (категории) системообразующий по отношению к др. порядкам — жизнь
— 2 порядок (идеи) — уровневая организация жизни; эволюция (атрибуты жизни, характеризуют сущность и объединяют все биологические знания в систему)
— 3 порядок (теории и законы) — клеточная теория (биогент закон; закон зародышевого сходства); хромосомная теория (законы Менделя, Моргана); эволюционная теория (закон гомологических рядов)
— 4 порядок (общебиологические понятия) — клетка, организм, популяция, вид, биоценоз, биосферам
— 5 порядок (общебиологические и специальные понятия)
Понятие характеризующие строение (целостность, иерархия, взаимосвязи элементов), функционирование (обм. в-в и энергии, устойчивость, саморазвитие, самовоспроизведение, самоуправление саморегуляция) биосисетем
Понятия, характеризующие эволюцию — наследственность, изменчивость, отбор, адаптация, многообразие видов, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, биол. прогресс и регресс (единство структуры и многообразие функции, связь со средой, историческое развитие).
Решение проблемы разработки системы биологических понятий обеспечивает реализацию основных направлений совершенствования содержания биолог. образования:
— усиление целостности курса за счет выделения ведущих идей и их последовательного развития. Общебиологические понятия — интегрирующая роль в объединении биологических дисциплин — единая теоретическая основа содержания
— усиление теоретической направленности школьного курса — более раннее выведение теоретических знаний, отражение тенденции развития современно науки в школьном курсе
— выделение системного подхода как методологической основы изучения биологических объектов, это позволяет реализовать принцип полицентризма — равнозначности всех биосистем, идеи эволюции
— интеграция, усиление роли межпредметных связей
Пример: понятие о листе на первом уроке по теме является простым, первичным. Учащиеся узнают, что лист имеет зеленую пластинку с жилками и черешок, т. е. приобретают понятие о внешней форме. К концу изучения темы, на двенадцатом уроке, понятие «лист» становится сложным, включающим ряд элементов знаний. Учащиеся знают разные формы листа, анатомическое строение, образование органического вещества в листе путем усвоения углекислого газа на солнечном свету, дыхание листа, испарение воды листьями, приспособительные признаки листьев у разных растений.
Выделяют:

— момент образования
— развитие
— начальный этап
— установление логических связей с другими понятиями
— диалектика понятий (аргументация, всеобщие законы)
— применение в новых условиях
Этапы:
— формирование представлений
— формирование эмпирических понятий путем выделения существенных признаков объекта или явлений (анализ, синтез)
— расширение объема понятий за счет включения в его содержание новых фактов, установление связей с другими понятий
— установление места понятий в системе теоретических знаний
Эмпирические понятия развиваются (путь дедуктивный и индуктивный (от фактов к понятиям)):
— от восприятия натуральных объектов или их изображений к представлениям, далее к понятиям
— от простых понятий, содержащих 1 или несколько элементов знания к сложным, включающим много элементов знания
— от специальных понятий к общебиологическим
Теоретические понятия (Комиссаров) (путь дедуктивный — от понятия к фактам)
— становление исходной целостной абстракции
— прослеживание ее связей без их разрыва
— их отражение в абстрактных определениях
— синтез определений.
— Правильно организованное знание — есть мышление, следующая задача создания логической структуры знания.
Критерии выбора пути:
— индуктивный — если:
— материал носит преимущественный фактический характер,
— надо познать закономерные связи изучаемых явлений, сделать выводы ——> конкретизация биологических понятий, основа: формирование представлений и понятий путем организации наблюдений, сравнения, обобщения фактов.
— дедуктивный (обеспечивает более быстрое усвоение учебного материала, развивает абстрактное мышление):
— при изучении теоретического материала
— если требуется объяснение новых конкретных явлений ——> вывод общебиологических понятий

2. Развитие теоретического понятия «ген» в курсе общей биологии.

Ген — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определённого признака или свойства. Совокупность генов родители передают потомкам во время размножения. Однако перенос генов от родителей к потомкам не является единственным способом передачи генов. В 1959 году был описан случай горизонтального переноса генов. В отличие от вертикального переноса, в горизонтальном организм передаёт гены организму, который не является его потомком. Этот способ передачи широко распространён среди одноклеточных организмов и в меньшей степени среди многоклеточных.

Профильное обучение позволяет за счёт изменений в структуре и содержании более полно учитывать интересы и способности учащихся, создавать условия для обучения старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования. Важный компонент содержания профильного курса биологии – понятия генетики. Они имеют не только большое теоретическое значение для понимания закономерностей индивидуального и исторического развития, экологии, но и служат теоретической основой медицины, селекции и биотехнологии.

Исходным в генетике является понятие «ген». В истории формирования этой науки чётко прослеживается его развитие в системе генетических теорий, поэтому для отбора и построения генетического компонента содержания профильного курса необходимо выяснить основные особенности теоретических понятий, ведущие тенденции в их развитии и соотнести эти закономерности с историей развития генетики.
Термин «ген» был введён в употребление в 1909 году датским ботаником Вильгельмом Йогансеном. Изучением генов занимается наука генетика, родоначальником которой считается Грегор Мендель, который в 1865 году опубликовал результаты своих исследований о передаче по наследству признаков при скрещивании гороха. Сформулированные им закономерности впоследствии назвали Законами Менделя.
Среди учёных нет единого мнения под каким углом рассматривать ген. Одни учёные его рассматривают как информационную наследственную единицу, а единицей естественного отбора является вид, группа, популяция или отдельный индивид. Другие учёные, как например Ричард Докинз в своей книге «Эгоистичный ген», рассматривают ген как единицу естественного отбора, а сам организм — как машину для выживания генов.

В настоящее время, в молекулярной биологии установлено, что гены — это участки ДНК, несущие какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулыбелка или одной молекулы РНК. Эти и другие функциональные молекулы определяют развитие, рост и функционирование организма.
В то же время, каждый ген характеризуется рядом специфических регуляторных последовательностей ДНК, таких как промоторы, которые принимают непосредственное участие в регулировании проявления гена. Регуляторные последовательности могут находиться как в непосредственной близости от открытой рамки считывания, кодирующей белок, или начала последовательности РНК, как в случае с промоторами (так называемые cis-регуляторные элементы, англ. cis-regulatory elements), так и на расстоянии многих миллионов пар оснований (нуклеотидов), как в случае с энхансерами, инсуляторами и супрессорами (иногда классифицируемые как trans-регуляторные элементы, англ. trans-regulatory elements). Таким образом, понятие гена не ограничено только кодирующим участком ДНК, а представляет собой более широкую концепцию, включающую в себя и регуляторные последовательности.

Изначально термин ген появился как теоретическая единица передачи дискретной наследственной информации. История биологии помнит споры о том, какие молекулы могут являться носителями наследственной информации. Большинство исследователей считали, что такими носителями могут быть только белки, так как их строение (20 аминокислот) позволяет создать больше вариантов, чем строение ДНК, которое составлено всего из четырёх видов нуклеотидов. Позже было экспериментально доказано, что именно ДНК включает в себя наследственную информацию, что было выражено в виде центральной догмы молекулярной биологии.

Гены могут подвергаться мутациям — случайным или целенаправленным изменениям последовательности нуклеотидов в цепи ДНК. Мутации могут приводить к изменению последовательности, а следовательно изменению биологических характеристик белка или РНК, которые, в свою очередь, могут иметь результатом общее или локальное изменённое или аномальное функционирование организма. Такие мутации в ряде случаев являются патогенными, так как их результатом является заболевание, или летальными на эмбриональном уровне. Однако, далеко не все изменения последовательности нуклеотидов приводят к изменению структуры белка (благодаря эффекту вырожденности генетического кода) или к существенному изменению последовательности и не являются патогенными. В частности, геном человека характеризуется однонуклеотидными полиморфизмами и вариациями числа копий (англ. copy number variations), такими как делеции и дупликации, которые составляют около 1 % всей нуклеотидной последовательности человека. Однонуклеотидные полиморфизмы, в частности, определяют различные аллели одного гена.

Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, представляют собой сложные органические соединения, включающие в себя азотистые основания: аденин(А) илитимин(Т) или цитозин(Ц) или гуанин(Г), пятиатомный сахар-пентозу-дезоксирибозу, по имени которой и получила название сама ДНК, а также остаток фосфорной кислоты. Эти соединения носят название нуклеотидов.

3. Курс общей биологии: история создания, анализ учебников, проблемы и перспективы развития содержания.

Биология как учебный предмет имеет давнюю историю. Его содержание изменялось в зависимости от эволюции общественных целей и задач, от уровня развития биологической науки.
В соответствии с реформой народного образования в России (1782-1786 гг.) изучение живой природы предусматривалось в курсе естествознания. Первый школьный учебник по естествознанию, написанный академиком, профессором учительской семинарии Зуевым В.Ф.(1754-1794), был опубликован в 1786 г. («Начертание естественной истории»). В этом учебнике содержались сведения как о живой природе, так и о неорганическом мире.

Материал в учебнике был распределен по частям: «Ископаемое царство» (горные породы и минералы), «Прозябаемое царство» (растения), «Животное царство». В последнюю часть включалось описание человеческого тела. Почти 30 лет он оставался основным источником и руководством для школьного и внешкольного познания природы.

После 1828 года ведущее место в содержании учебников занимали знания о систематике выдающегося шведского естествоиспытателя и натуралиста К. Линнея (1707-1778) с идеалистическими и метафизическими трактовками.

Следующий этап школьного образования — это появление труда английского естествоиспытателя Ч. Дарвина (1809-1882) «Происхождение видов путем естественного отбора», написанного в 1859 году. Учение Ч. Дарвина способствовало проникновению в науку о живой природе принципа историзма. Проводниками эволюционного принципа в России были А.Я. Герд (1841-1888) и Л.П. Богданов (1834-1896). Благодаря работам этих ученых в школьном естествознании того периода возникает филогенетический принцип в изложении материала о многообразии видов, расширяются анатомо-морфологические знания, появляются сведения физиологического характера. Эволюционное направление курса естествознания А.Я. Герд сочетал с экологическим принципом.

К сожалению, прогрессивные идеи Герда А.Я. и Богданова А.П. не получили должной оценки и признания у современников. В Российских школах второй половины XIX века преобладали учебники с описательно-систематическим направлением, которое доминировало вплоть до начала XX в.

Исключение составляет учебник И.И Полянского (1872-1930) «О трех царствах природы», в котором большое внимание автор уделил вопросам физиологии растений и животных. Он учитывал историческое развитие организмов — от простоорганизованных к высокоорганизованным.

В 1907 году издается работа Половцева В.В. (1862-1918) «Основы общей методики естествознания». В работе немалое значение отводится экспериментальным методам: наблюдению, опытам, практическим занятиям. Этот труд оказал большое влияние на развитие школьного естествознания в дореволюционный период.
Следующий этап развития школьного биологического образования начался после Октябрьской революции. Уже в 1918 г. был издан Учебный план единой трудовой школы, в котором биологии отводилось значительное место во всех классах (от трех до пяти уроков в неделю, включая практические занятия). Стержнем всей школьной биологии должны были стать генетика и эволюционное учение, а при отборе содержания необходимо исходить из целей единой общеобразовательной трудовой политехнической школы.
В этот период обучение велось по «рабочим книгам»; биологические знания в них излагались на основе практических работ и комплексного изучения производственных тем. Главным источником познания являлись окружающая природа и близлежащие производственные предприятия. Сам подход к изучению природы был весьма ограниченным: природа рассматрива¬лась только как сырьевая база для промышленности. Содержание рабочих книг, а также программ и учебников не способствовало формированию систематических естественнонаучных знаний, а давало учащимся лишь отрывочные сведения о тех или иных объектах и явлениях.

Однако широкое использование в учебном процессе наблюдений и экспериментов, проводимых непосредственно в природе, включение в школьное обучение элементов научного эксперимента, сочетание труда и исследования были важным положительным явлением в преподавании естествознания и биологии в этот период. В 20-30-е гг. организуется Московская биостанция юных любителей природы (с 1929 г. Биостанция юных натуралистов им. К.А. Тимирязева), расширяется юннатское движение, накапливается опыт организации экскурсий, проведения экспериментов и наблюдений в природе.

В годы работы по комплексным программам, объединяющим стержнем разрозненных сведений о природе, стала эволюционная идея М.М. Беляев, А. Вагин, И.И. Полянский, Ф.Ф. Дучинский, Б. Д. Морозов и другие методисты попытались построить школьный курс биологии на эволюционных принципах.

Постановления ЦК ВКП (б) о школе в 1931 и 1932 гг. положили начало новому этапу в развитии школьного биологического образования: восстанавливалась предметная система преподавания. На смену комплексным программам и рабочим тетрадям по естествознанию пришли систематические курсы, что значительно повысило уровень биологического образования.

Была определена и введена в учебный план следующая система курсов по естествознанию, которая сохранялась до 1987 г.:
Элементарные сведения об окружающей природе (1-3 класс).
Неживая природа (4 класс).
Ботаника (5-6 класс).
Зоология (6-7 класс).
Анатомия и физиология человека (8 класс).
Эволюционное учение (9 класс).
Минералогия и геология (10 класс).

Достаточно подробно стали изучаться основы дарвинизма, генетики, селекции.

Период 30-60 годов XX в. характеризуется поиском путей совершенствования биологического образования развитием общих и частных методик преподавания, созданием методических пособий, способствующих повышению политехнической и эколого-эволюционной направленности школьной биологии, реализации межпредметных связей в курсе биологии. Над разработкой школьного курса трудятся В.Ф. Натали, К.П. Ягодовский, А.А. Яхонтов, Н.М. Верзилин, В.М. Корсунская, Б.В. Всесвятский, Л. И. Боров В.А. Тетюрев и др.
Большое влияние на школьное биологическое образование этого периода оказали работы академика В.И. Вернадского (1863-1945), который указывал на необходимость включения учения о биосфере, эволюционной теории и экологии в школьный курс биологии.

Школьная реформа 1966 г. поставила новые задачи перед общим средним образованием. Содержание биологического образования было приведено в соответствие с достижениями истинной биологической науки.
Вместо взглядов Т.Д. Лысенко на наследственность, изменчивость, видообразование, индивидуальное развитие в школьное образование были включены основы цитологии, генетики, экологии, теория Ч. Дарвина.

Тем не менее и в новых программах, учебниках ботаники, зоологии общебиологическим вопросам было уделено очень мало внимания. Основные биологические закономерности и теории (гена, эволюции, антропогенеза, клеточной теории и др.) отразились лишь в курсе общей биологии, изучаемой в IX и X классах. Этот курс вмещал широкий спектр вопросов теоретической биологии: эволюционное учение, цитологию, молекулярную биологию, онтогенез, генетику и селекцию, аутэкологию, биогеоценологию и учение о биосфере.

Введение нового курса «Общая биология» (IX-X классы) существенно корректировало принципиальные недостатки прежней программы. В то же время курсы ботаники, зоологии, анатомии, физиологии и гигиены человека по-прежнему оставались описательными, содержали немало фактических сведений, не подкрепленных теорией.

В 70-80 гг. были созданы программы для факультативных курсов и углубленного изучения биологии, новые учебники и методические пособия. Про¬водилась большая работа по усилению экологической направленности школь¬ного курса биологии (И.Д. Зверев, А.Н. Захлебный, Б.Д. Комиссаров, И.Н. По¬номарева, И.Т. Суравегина и др.), воспитанию и развитию учащихся (И.Д. Зве¬рев, Е.П. Бруновт, А.Г. Хрипкова, Д.В. Колесов и др.), использованию меж¬предметных связей (И. Д. Зверев, В.Н. Максимова), усилению политехниче¬ской направленности преподавания (А.Н. Мягкова, Д.И. Трайтак и др.).
Хотя совершенствование содержания среднего биологического образования носило плодотворный характер, в практике преподавания биологии эти разработки реализовывались лишь локально. Требовалось расширение масштабов и дальнейшее углубление исследований.

В 1987 г. была предложена усовершенствованная программа по биологии для средней общеобразовательной школы. В соответствии с ней в школе стал изучаться единый курс — «Биология». Он содержал следующие связан¬ные между собой разделы: 1. Растения; 2. Бактерии; Грибы; Лишайники; 3. Животные; 4. Человек и его здоровье; 5. Общая биология.

В соответствии с современным воззрением на макросистему органического мира, из курса науки о растениях в самостоятельный раздел выделен материал о бактериях и грибах, которые, по данным современной систематики, не относятся к растениям. Новая номенклатура и последовательность разделов позволили подвести учащихся к выводу о самостоятельных путях эволюции растений и бактерий и исключили возможность формирования у учащихся неверного представления об их происхождении.

В 90-е гг. XX в. создаются разнообразные типы общеобразовательных учреждений. Учителя получают возможность работать по разным, в том числе авторским программам, выбирать учебники и строить учебный процесс в соответствии с интересами учащихся. В это время разрабатываются альтернативные программы по биологии.

4. Учебник фиксированного формата, особенности структуры и содержания.

УФФ – учебник фиксированного формата. В данном случае определяющим является разворотный принцип, когда информация представляется на специально сконструированных разворотах ученика. Параграф размещается по определенному алгоритму и определенной схеме. При этом учебник выполняет роль навигатора, так как отсылает обучающегося к другим пособиям – атласам, электронным приложениям, энциклопедиям, словарям, сборникам задач.

Две основные идеи, положенные в основу УФФ, – это реализация деятельностного подхода в образовании и связь всех ступеней предметного образования в школе (удержание учебников в едином информационном поле (в том числе в рамках УМК), включение обучающихся в данную информационную среду);
Обозначим принципы разработки современных УМК: фундаментальность изучаемой информации, содержательного наполнения учебных книг; методологичность учебных пособий; доступность и вариативность для субъектов различного уровня обученности и обучаемости; модульность; интегративность и дифференцированность.

Философской основой учебника является современный метод научного позна- ния – модельное отражение действительности, приближение знаний к истине.

Содержание и методика подачи учебного материала предполагают перенесение центра тяжести с заучивания и запоминания на приобретение опыта деятельности в предметной сфере (для нас – в сфере физики) и сфере ее практического применения.

Дидактический аспект учебника учитывает то, что процесс обучения идет по общей схеме научного познания.

Психологический аспект заключается в том, что содержание учебника должно позволять организовывать творческую познавательную деятельность школьников.

В фиксированных учебниках заложена определенная методическая система, понимание которой дает учителю возможность оптимально и эффективно решать стоящие перед ним учебные задачи.

1. Использование разнообразных способов и форм предъявления информации, подачи нового материала. Избранный авторами способ предъявления информации (индуктивный, дедуктивный, индуктивно-дедуктивный) ориентирует учителя на выбор соответствующего метода объяснения темы. Так, если в учебнике предлагается ин-дуктивный путь познания нового, то учитель, как правило, использует эвристические методы работы со школьниками. Если тема излагается дедуктивно, то в процессе объяснения учитель избирает один из объяснительных методов. Учебник, таким образом, оказывает учителю помощь в решении важнейшей методической задачи.

2. Разграничение материала по степени его важности для овладения изучаемой темой в целом. Выделение материалов для заучивания, для самостоятельных наблюдений, для осознания и т. п. помогает учителю грамотно, методически целесообразно спланировать урок, уделить больше внимания той части нового материала, которая должна быть осознана школьниками более глубоко, правилам, определениям (характеристикам), предназначенным для заучивания.

3. Наличие материалов, с помощью которых школьники обучаются способам деятельности (образцы рассуждений, способы применения правил, образцы разбора и т. п.). Избранный авторами учебников подход к изложению темы дает возможность реализовать завершающий этап ее изучения – обучение школьников применять теоретические знания на практике в процессе осознания всех необходимых для решения соответствующей задачи действий. Планируя изучение нового, учитель обязан включить данный этап в структуру урока.

4. Наличие в учебниках упражнений, направленных на формирование и совершенствование всех предусмотренных программой специальных умений и навыков. Задача учителя – осознать цель каждого задания и добиться достижения этой цели в ходе его выполнения.

5. Обеспечение регулярного повторения и систематизации пройденного материала. Задания и упражнения, связанные с повторением, не должны ускользать из поля зрения учителя. Они позволяют постоянно следить за уровнем сформированных умений и своевременно предотвратить процесс их угасания. Только при таком условии обеспечивается прочность усвоения материала.

6. Наличие в учебниках разнообразного наглядного материала. Рисунки, схемы, таблицы, условные обозначения способствуют интенсификации учебного процесса, позволяют сделать методы и формы работы со школьниками более разнообразны- ми, активизируют их внимание, развивают познавательные интересы детей. Методически целесообразное использование подобных материалов обеспечивает эффективность процесса обучения в целом.

7. Наличие материалов, с помощью которых у школьников формируются обще- предметные умения. Это справочные материалы, способствующие развитию навыков самостоятельной работы.
Прежде всего, текст такого учебника должен быть построен не только с учетом особенностей учебного знания как проекции знания научного, но и с учетом реальных психологических механизмов интеллектуального развития ребенка. Это означает, что конструирование учебной информации осуществляется с учетом особенностей состава и строения ментального (умственного) опыта учащихся, а также с учетом своеобразия присущих разным ученикам индивидуальных познавательных стилей.

Индивидуализация обучения предмету предполагает:
1) учет индивидуальных интеллектуальных особенностей школьников с после- дующей адаптацией учебного процесса (в том числе учет индивидуальных познавательных склонностей, предпочитаемых способов познания, избирательности в самостоятельном изучении тех или иных тем, выборе наиболее подходящих форм контроля, степени сложности заданий и т. д.);

2) оказание каждому ребенку индивидуализированной педагогической помощи с целью развития его исходных психологических возможностей (в том числе создание условий для проявления присущих разным детям разных познавательных стилей, текущая учебная диагностика уровня обученности каждого школьника, формирование навыков самообучения и т. д.).

5. Развитие эволюционных понятий в содержании школьных учебников по биологии.

Понятие биологической эволюции. Термин «эволюция» (от лат. evolutio — развертывание) впервые был использован в биологии в 1762 г. швейцарским натуралистом Шарлем Бонне (1720—1793). В современном представлении биологическая эволюция — необратимое направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением, генетического состава популяций, формированием адоптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом.
Из этого определения следует, что биологическая эволюция — это процесс приспособительного исторического развития живых организмов на всех уровнях организации живого.

Зарождение эволюционных взглядов. Издавна мыслителей поражало многообразие форм организмов, удивительная целесообразность в их строении и поведении, соответствие их среде обитания и прогрессивное развитие от простого к сложному. Толкование этих явлений отражало взгляды и убеждения ученых в разные периоды истории и соответствовало используемым методам научного познания. На позициях признания материального начала живой природы стояли материалисты. Идеалисты же видели причину развития вне материального тела или явления.

Идея развития живой природы прослеживается уже в работах древних материалистов Индии, Китая, Египта, Греции, Мессопотамии. Еще в начале первого тысячелетия до н. э. в Индии существовали философские школы, которые отстаивали идеи развития материального мира из «проматерии». В Китае в конце первого тысячелетия до н. э. выдвигались представления о возможности превращения одних живых существ в другие. В странах Средиземноморья представление о живой природе как о развивающейся системе возникло еще в античные времена. Так, греческий философ Гераклит Эфесский, живший в 6 в. до н. э., считал, что все живые существа, в том числе и человек, развивались естественным путем из первичной материи. Его известные изречения «Все течет, все изменяется», «В одну реку дважды войти нельзя» предполагают признание изменения живой природы.

Некоторые натурфилософы (Левкипп, Демокрит) пытались объяснить идею единства природы и ее движения атомистической теорией. Согласно этой теории мир состоит из неделимых частиц — атомов, движущихся в пустоте. Рождение любой вещи — это соединение атомов, а смерть — их разъединение.
Аристотель (384—322 до н. э.) рассматривал развитие природы с идеалистических позиций. Он считал, что материя пассивна, а ее стремление к движению обусловливает форма — особое нематериальное начало, и допускал существование божественного «первого двигателя». Важную роль в развитии революционной идеи сыграла работа Аристотеля «Лестница природы», в которой он расположил живых существ в определенном порядке. Его классификация живых организмов явилась прообразом «лестницы существ» натуралистов 17—18 вв.

Таким образом, философы древности выдвигали две важнейшие идеи: единства и развития живой природы.
Впоследствии с установлением господства христианской церкви в Европе представления античных мыслителей были отвергнуты. Начался метафизический период развития естествознания, когда главным было утверждение абсолютной неизменности природы и изначальной целесообразности.
Царил креационизм (от лат. creato — творить) — учение о постоянстве видов, рассматривающее многообразие органического мира как результат его творения Богом.

К началу 18 в. накопилось много сведений о растениях и животных. Это было связано с колонизацией и освоением заморских территорий, расширением торговли. Время продиктовало необходимость классификации имеющегося материала и создания науки систематики. Английский ботаник Джон Рей (1627—1705) ввел в научное употребление единицу систематики — вид. Шведский натуралист Карл Линней (1707—1778) в работе «Система природы» (1753) создал классификацию растений и животных, объединив их в группы разного ранга. Низшим рангом был вид. К. Линнеем было определено понятие вида как основной формы организации живого и как основной единицы классификации. Он предложил и утвердил принцип двойных названий (бинарная номенклатура). Первым дается название рода (существительное), вторым — название вида, к которому принадлежит организм (прилагательное). Например, лютик едкий, медведь бурый, человек разумный.

Несмотря на точное и подробное описание живых форм, классификация К. Линнея была искусственной, так как основывалась на небольшом числе произвольно взятых признаков (число тычинок в цветке, форма клюва птицы или строение кровеносной системы) и не отражала исторического родства между группами организмов. Тем не менее она подготовила почву для разработки естественной системы. Известный русский физиолог К. А. Тимирязев высоко оценил работу К. Линнея: «Венцом и, вероятно, последним словом подобной классификации была и до сих пор непревзойденная в своей изящной простоте система растительного царства, предложенная Линнеем».

К. Линней был сыном своего времени, т.е. представлял природу как нечто застывшее, не изменяющееся во времени. По Линнею, видов существует столько, сколько их было создано во время «творения мира», и они неизменны.

Сторонником креационизма был французский зоолог Жорж Кювье (1769—1832) — величайший авторитет того времени в области палеонтологии и сравнительной анатомии. Он отстаивал сходство ископаемых и ныне живущих животных, наличие четырех изначально неизменных типов организации животных, идею постоянства видов. Для объяснения смены фаун во времени Ж. Кювье развил представление о катастрофах на поверхности Земли в прошлом, уничтожавших живые существа. После каждой из катастроф происходило повторное заселение этих территорий уже ранее созданными животными, пришедшими из других мест.
Идея изменяемости природы прослеживается в трудах натуралистов и философов (17—18 вв.). Немецкий ученый Г.В. Лейбниц (1648—1716) провозгласил принцип градации и предсказал существование переходных форм между растениями и животными. Этот принцип был развит Ш. Бонне в представлении об иерархическом расположении тел природы, от минералов до человека, — «лестнице существ». Появились сомнения в неизменности видов. Особенно доказательными были работы французских материалистов 18 в. (П. Гольбаха, Д. Дидро и др.), в трудах которых высказывалась мысль о развитии природы на основе естественных законов.

Д. Дидро, например, представлял, что когда-то существовало некое «первоживотное» — прототип всех животных. Природа в разных видах лишь видоизменила этот прототип путем уменьшения, увеличения, умножения, уничтожения или трансформирования тех или иных органов. Таким путем возникло все многообразие живых существ.

В естествознании стало развиваться новое направление — трансформизм (от лат. transformare — преобразовывать). В основе его лежит представление об изменяемости видов живых организмов и возможности превращения одного вида в другой. В то же время трансформизм не признавал преемственности и поступательного характера развития органического мира. Приверженцами трансформизма были русские материалисты М.В. Ломоносов (1711 —1765), А.Н. Радищев (1749—1802), К.Ф. Вульф (1735—1794), французские ученые Э.Ж. Сент-Илер (1772—1844), Ж. Бюффон (1707—1788), Ж.Б. Ламарк (1744—1829).

Эволюционное учение Ж.Б. Ламарка. Особый вклад в развитие эволюционных представлений внес французский ботаник и зоолог Ж.Б. Ламарк, который в 1809 г. издал свой труд «Философия зоологии». В нем он последовательно и полно высказал воззрение, которое по праву оценивают как первое эволюционное учение. По Ламарку, жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел из веществ неживой природы. Дальнейшее развитие идет в направлении прогрессивного усложнения организмов, т.е. путем эволюции. Ламарк выделил два независимых пути эволюции: 1) градация — ступенчатое повышение организации (развитие от простого к сложному)2) изменение организмов под воздействием окружающей среды, благодаря которому создается разнообразие видов на каждой ступени градации.
Ж.Б. Ламарк — создатель естественной системы животного мира, в основе которой лежит принцип родства между организмами. Исследовав строение нервной, кровеносной, дыхательной и других систем, он разместил 14 классов животных на б ступенях в порядке их усложнения — от инфузории и полипов до птиц и млекопитающих. Причины градации Ламарк объяснял неправильно. По его мнению, усложнение организации происходит под действием внутренне присущего всем живым существами стремления к совершенствованию, заложенного при сотворении мира.

Изменение организмов под воздействием окружающей среды Ламарк объяснял с помощью двух законов: 1 — упражнения и неупражнения органов и 2 — наследования благоприобретенных признаков. Организм, согласно Ламарку, изменяется в полезную для себя сторону: у жирафа вытянулась шея благодаря упражнениям, чтобы он смог достать листву деревьев (рис. 3.3), у змеи исчезли конечности для удобства передвижения по песку. Кроме того, Ламарк полагал, что приобретенная полезная изменчивость обязательно передается по наследству.

Главная заслуга Ламарка состоит в том, что он создал цельное учение об эволюции органического мира. Он первым обратил внимание на связь организмов со средой, которую рассматривал как причину изменения видов. Недостатки учения Ламарка можно свести к следующим пунктам:
• Не вскрываются причины развития органического мира от простых форм к сложным;
• Не решена проблема органической целесообразности. Изменчивость, по Ламарку, адекватна приспособленности;
• Утверждение о внутреннем стремлении организмов к самосовершенствованию, являющемся главной движущей силой эволюции, не научно.
Биологическая эволюция — это процесс приспособительного исторического развития живых организмов на всех уровнях их организации.
Представления об изменении органического мира во времени складывались еще у мыслителей античности. В дальнейшем факты, накопленные в естествознании в разные периоды времени, получали разное толкование. Господствующей точкой зрения долгое время было представление о сотворении видов живых организмов Творцом и их постоянстве (креационизм). В недрах креационизма возникло новое направление — трансформизм — идея преобразования (трансформации) органических форм.

Вопрос по предмету «Зоология беспозвоночных»:

1.Особенности организации паразитических червей, их циклы развития.
Меры профилактики гельминтозов.

В зависимости от реализации цикла развития червей и путей распространения, выделяют три группы паразитов:
Контактные гельминты. Для них характерно выделение зрелых или почти зрелых яиц, которые непосредственно заразны для человека. Человек заражается через предметы обихода и грязные руки, которые исполняют роль факторов передачи. К этой группе, например, относится энтеробиоз.

Геогельминты. Характеризуются прямым циклом развития, без промежуточных хозяев. Роль механических переносчиков играют животные (они не нужны для развития гельминтов). Паразиты этой группы выделяют незрелые яйца, которые определенную часть развития должны пройти в почве. Достигнув инвазионной (заразной) стадии, паразиты попадают в организм человека различными путями. К этой группе гельминтов относится, например, аскаридоз и ряд других.

Биогельминты. Имеют наиболее сложный цикл развития. Их возбудители, покинув организм человека, должны пройти часть цикла развития в другом хозяине (клещи, моллюски). И лишь после этого они окажутся в состоянии заразить здорового человека. Непосредственное заражение от больного в этой ситуации невозможно, так как гельминт попадает в организм здорового человека на иной стадии развития, принципиально отличающейся от той, на которой он первоначально выделился из организма больного. Жизненный цикл некоторых видов биогельминтов проходит со сменой до четырех хозяев.

Классы гельминтов:
Собственно круглые черви (так сказать, «круглые черви по факту»). Их называют нематодами. Вызываемые ими гельминтозы — нематодозами. Червей этого класса насчитывается более 20 тысяч видов, и живут они повсеместно. Нематоды, не являющиеся паразитами (так называемые свободноживущие), как правило, мелкие, до 50 мм длиной. Паразиты значительно крупнее (жизнь у них лучше: пища сама поступает, да и «куры не клюют»). Все нематоды раздельнополые.

Плоские черви, они же ленточные или цестоды. Общее название заболеваний, которые они вызывают цестодозы. Все ленточные черви (а их более 3000 видов) — паразиты, то есть гельминты. Общее для них — отсутствие кишечника (питаются через покровы, можно сказать «всеми фибрами души»), лентовидное тело, огромная плодовитость. Длина цестод варьирует от долей миллиметра до 30 метров. Некоторые виды способны продуцировать до 600 миллионов яиц в год. Цикл развития цестод протекает со сменой хозяев, то есть они относятся к биогельминтам.

Сосальщики, хотя научное название — трематоды — скрывает их истинную сущность. Как и цестоды, все сосальщики — паразиты. Отличия довольно существенны — размеры редко более 1,5 м, есть кишечник, присоски (иначе, чем бы сосальщик присасывался?). Очень редко встречаются среди 5000 видов раздельнополые, подавляющее большинство из них гермафродиты. Трематоды также относятся к биогельминтам.

В зависимости от локализации паразита различают:

Гельминты просветные, проживающие в полости кишечника и других полостях человека. Например- аскариды.

Тканевые гельминты, обитающие в тканях. Например- эхинококкозы.

Наиболее распространенными гельминтами человека являются геогельминты.

Для предупреждения гельминтозов проводят следующие мероприятия.

Животных обеспечивают полноценными кормами по нормам, сбалансированным по белку, минеральным солям и витаминам.

Создают условия кормления, водопоя, содержания, отвечающие требованиям зоогигиены:
— кормят животных в помещениях и базах только из кормушек;
— поят свежей и чистой водой из водопровода, колодцев, рек и быстро текущих ручьев. Поение из прудов и других стоячих водоемов проводят при условии создания колодцев-фильтров.
— обеспечивают чистоту животноводческих помещений, кормушек, поилок, предметов ухода, инвентаря, оборудования, дворов, выгульных площадок, соляриев и территорий вокруг скотных дворов.
— навоз и помет из помещений, с выгульных площадок и базов регулярно убирают в специальные навозохранилища для обезвреживания. Для уборки навоза выделяют специальные инвентарь и транспорт, которыми не пользуются при перевозке кормов. Фекалии собак собирают и уничтожают;
— осуществляют дезинвазию помещений, выгульных площадок, оборудования и инвентаря с учетом рекомендаций, изложенных в разделе 5, а также технологии содержания животных;
— не допускают содержания собак в животноводческих помещениях и в местах хранения кормов, организуют борьбу с мухами;
— на каждой ферме оборудуют санузлы.

В хозяйствах, где применяют пастбищное или стойлово-выгульное содержание животных:

— улучшают естественные луга и пастбища (проводят осушение земель, очистку их от камней и кустарников, лесных пастбищ — от валежника и пней), создают культурные пастбища, а также рационально используют выпасы со сменой загонов через каждые 5…7 дней;
— выпасают животных на сухих пастбищах; не допускают пастьбы на заболоченных, низинных и мочажинных участках пастбищ;
— молодняк животных (как наиболее восприимчивый к большинству гельминтозов) пасут на возвышенных, улучшенных пастбищах; там, где это целесообразно, применяют стойловое и стойлово-выгульное содержание телят, ранние (зимние) окоты, а также другие меры, обеспечивающие выращивание свободного от гельминтов молодняка и формирование здоровых стад.

В целях определения гельминтозной ситуации и своевременной организации оздоровительных мероприятий не реже 2 раз в год выборочно обследуют гельминтокопроскопическими методами не менее 30 животных в каждой группе с одинаковыми условиями содержания (при меньшем поголовье обследуют всех животных); обращают также внимание на наличие гельминтов при вскрытиях животных и послеубойном осмотре туш и органов. Сроки диагностических обследований устанавливают с учетом биологии возбудителя, особенностей эпизоотологии гельминтоза и технологии содержания животных в местных условиях.

Вновь поступающих в хозяйство домашних и диких животных подвергают профилактическому карантинированию в течение 30 дней и гельминтокопроскопическому исследованию на гельминтозы. При установлении зараженности гельминтами проводят дегельминтизацию всего поголовья, проверяют ее эффективность.

При обнаружении у вновь завезенного скота гельминтов, не встречавшихся ранее на территории хозяйства, животных содержат изолированно и подвергают дегельминтизации до полного освобождения от гельминтов.

Диагноз на гельминтозы устанавливают с учетом клинической картины, наличия характерных патолого-анатомических изменений, обнаружения в тканях и внутренних органах гельминтов или их личинок, результатов гельминтокопроскопического исследования (принятыми в ветеринарии лабораторными методами), а также эпизоотологических данных.

При постановке диагноза учитывают, что гельминтозы протекают с выраженными признаками болезни или субклинически, без видимых изменений в общем состоянии животных. Это зависит от общей резистентности животного, его возраста и других обстоятельств. Гельминтозы вызывают патологические изменения в организме животных и являются одной из причин значительного снижения их продуктивности в количественном и качественном отношениях.

Общие меры профилактики гельминтозов:
1. Чаще мыть руки.
2. Употреблять в пищу только хорошо промытые овощи и фрукты.
3. Не прикасаться руками к почве, в местах, где возможно попадание в почву фекалий человека.
4. Избегать купания в водоемах с непрозрачной, застоявшейся водой.

Виды гельминтозов, наиболее распространенные на территории РФ
• Аскаридоз
• Тениаринхоз (бычий цепень)
• Трихинеллез
• Энтеробиоз (острицы)