Майстер-клас: «Використання методу моделювання на уроках біології»

В рамках Фестивалю наук на біологічному факультеті пройшов майстер-клас «Використання методу моделювання на уроках біології»
від вчителя біології КЗ «Луцька гімназія № 21 імені Михайла Кравчука Луцької міської ради Волинської області» Ягенської Галини Василівни.

Нові підходи до організації навчального процесу з біології в загальноосвітній школі потребують використання найсучасніших педагогічних концепцій та вдосконалення відомих методик, модернізації їхнього змісту з метою формування високоінтелектуальної, духовно багатої, творчої, толерантної особистості. Такі завдання здатен реалізувати лише компетентний педагог, який володіє своїм предметом та вміло застосовує прийоми навчальної діяльності. З-поміж розмаїття методів ефективного навчання біології чинне місце посідає метод моделювання біологічних явищ та об’єктів.

Модель у буквальному значенні (від фр. modele, від лат. modulus — «міра, зразок») означає відтворення предмета в зменшеному або збільшеному вигляді, схему, зображення або опис якого-небудь явища або процесу в природі й суспільстві. Моделі класифікують за різними типами ознак. Наприклад, виходячи з того, із чого вони зроблені, розрізняють моделі предметні, знакові й ігрові. За способом пізнання розрізняють моделі науково-технічні, життєві й художні. За змістом модель може бути статичною, тобто відображати структуру оригіналу, динамічною — відображати функціонування оригіналу. За способом застосування трапляються експериментальні, дослідницькі й навчальні моделі.

Моделювання є процесом дослідження об’єктів пізнання на їхніх моделях. Метод моделювання в сучасній науці використовують тоді, коли маніпулювання з оригіналом неефективне або взагалі неможливе. Прикладом є вивчення недосяжних у часі та просторі об’єктів і процесів (еволюційні процеси, фізіологічні й екологічні явища і взаємодії). У школі під час вивчення біології такі ситуації трапляються на кожному кроці, і моделювання допомагає їх розв’язувати.

Моделювання біологічних систем відносять до активних методів навчання. Воно полягає в уявному або практичному створенні учнями моделі біологічного об’єкта — біогеоценозу, агроценозу, клітини, системи органів, організму тощо. Використання цього методу спонукає школярів до пошуку, часто вимагає різноманітних практичних дій.

Наприклад, створюючи схему заселення акваріума, учні вказують у ньому ланки екосистеми — продуцентів, консументів, редуцентів, установлюють зв’язки між ними, визначають потік речовини та енергії. Цю модель можна використовувати під час вивчення рослинних угруповань (6 клас), природних угруповань (7 клас), біогеоценозу (11 клас), хоча глибина розкриття учнями в моделі суті біологічних явищ при цьому буде різною.

Усі моделі можна розділити на два великі класи: моделі предметні (матеріальні) і моделі знакові (інформаційні). Предметні моделі відтворюють геометричні, фізичні та інші властивості об’єктів у матеріальній формі. У процесі навчання широко використовують такі моделі: глобус (географія), муляжі (біологія), моделі кристалічних ґраток (хімія) та ін. У навчанні біології застосовують, в основному, матеріальні моделі. Це муляжі плодів, гербарій рослин, моделі квіток, мозку тварин, органів людини і т. д. Істотними ознаками матеріальної моделі є наочність, абстракція, елемент наукової фантазії й уяви, використання аналогії як логічного методу побудови, елемент гіпотетичності. На уроках учням пропонують власноруч зробити такі моделі, тоді їхньою важливою властивістю стає наявність творчої фантазії. Пропонуючи такі вправи для самостійного виконання, досить легко можна визначити, наскільки учень розуміє предмет.

Інформаційна модель об’єкта — це його опис. Об’єктом у біології можна назвати клітину, організм, групу живих організмів, процес, явище тощо. До інформаційних моделей належать: карти, схеми, креслення, графіки, таблиці («об’єкт — властивість», «об’єкт — об’єкт»).

Текстова модель — опис об’єкта моделювання природною мовою. Одним із прикладів текстової моделі є опис загальної характеристики групи живих організмів. У курсі біології учневі пропонують готовий текст, який необхідно запам’ятати й відтворити. Може бути запропоноване відео, на основі якого учні мають відновити в тексті пропущені слова.

Табличні моделі — їхні перевага полягає в тому, що в них вносять необхідну коротку інформацію про об’єкт або кілька об’єктів та їхніх властивостей. Під час складання таблиць так само відбувається процес обробки текстової інформації, в учнів розвивається вміння виділяти головне. За таблицями можна проводити аналіз, робити висновки, контролювати ступінь засвоєння знань.

До графічних моделей можна віднести зображення організмів (картинка, схеми, графіки).

Комп’ютерне моделювання. Широке використання анімації, моделювання з використанням програми PowerPoіnt робить навчання більш наочним, зрозумілим і таким, що запам’ятовується. Завдяки анімації можна змоделювати біологічні процеси (наприклад, «Рефлекторна дуга», «Нестатеве розмноження гідри» і т. д.).

Таким чином, застосування на уроках біології методу моделювання забезпечує формування в учнів провідних понять, засвоєння біологічних закономірностей. Під час вивчення біології використовують текстові, табличні, графічні, комбіновані й комп’ютерні моделі. Метод моделювання дозволяє підвищити ефективність засвоєння учнями біології, проте у випадку, коли його використовує вчитель, який має достатній рівень професійної культури й педагогічної майстерності.