Развитие системно-логического мышления у обучающихся при помощи элементов ТРИЗ-педагогики в процессе обучения методике биологии


РАЗВИТИЕ СИСТЕМНО-ЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ У ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕМЕНТОВ ТРИЗ-ПЕДАГОГИКИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ МЕТОДИКЕ БИОЛОГИИ

Развитие мышления как умения думать связано с вовлечением обучающихся в активную познавательную деятельность, позволяющую приобрести необходимые навыки исследования проблемной ситуации и определения неизвестного.

Цель статьи -- показать развитие системно-логического мышления у обучающихся при помощи элементов ТРИЗ-педагогики, то есть возможности системного оператора как технологии анализа явления листопада в процессе обучения методике биологии.

В методической литературе разных авторов указывается, что в процессе обучения биологии может использоваться ТРИЗ. Данное утверждение ошибочно, так как ТРИЗ -- техническая теория изобретательских задач. Она предложена Г. С. Альтшуллером, известным ученым, изобретателем. Техническая теория не может использоваться в чистом виде. В процессе обучения используется ТРИЗ-педагогика, которая включает закономерности лежащие в основе технической теории. Закономерности лежащие в основе этой теории, с успехом используются для решения задач из различных областей знания.

ТРИЗ-педагогика -- это часть педагогики, которая разрабатывает на основе адаптивной теории решения изобретательских задач (АТРИЗ) и общих подходов изобретательской деятельности практические пути и способы развития мышления, эффективности педагогических технологий развития и саморазвития личности в образовательном процессе. Она включает следующие составляющие: методы активизации мышления, методы развития творческого воображения и адаптивную теорию решения изобретательских задач. АТРИЗ включает теоретическую (законы развития систем, системный оператор) и инструментальную (способы взаимодействия систем, алгоритм решения проблемных ситуаций и другие) части ТРИЗ [2].

В основе ТРИЗ-педагогики лежит функционально-системный подход. Решение задачи при помощи элементов ТРИЗ-педагогики -- система умственных действий на основе анализа, рассуждений, рассматривающих описанное явление и приводящих к определенной форме записи условия задачи, постепенного ее решения и формулирования ответа и выводов по рассмотренному явлению [1].

В качестве основного инструмента развития системного сильного мышления Г. С. Альтшуллером был разработан "системный оператор" -- модель системной организации и управления мышлением по многоэкранной схеме. Четыре системных подхода (временной, компонентный, структурный, функциональный) объединены в системный оператор.

Обычное мышление, когда человек видит только то, что дано в задаче. Если задача, допустим, связана с деревом, и человек видит только это дерево. Сильное мышление -- когда одновременно работают минимум девять мысленных экранов: человек видит систему, данную в задаче, надсистему, подсистему -- три разных этажа. И на каждом этаже прошлое, настоящее, будущее [1].

Элементы, составляющие систему, называются подсистемами. Элемент (подсистема) -- относительно целая часть системы, обладающая некоторыми свойствами, способная к выполнению некоторой элементарной функции.

Рассмотрим технологию работы с системным оператором, используемую нами на одном из занятий по дисциплине "Теория и методика обучения биологии" на примере изучения материала о листопаде.

Технология работы с системным оператором при изучении материала о листопаде представлена в таблице 1.

Педагогика оператор мышление листопад биология урок

Таблица 1

Технология работы с системным оператором при изучении материала о листопаде

Время года

Прошлое

Лето

Настоящее

Осень

Будущее

Зима

Весна

Умеренные климатические условия

Свет, тепло, влага, наличие в почве необходимых минеральных элементов.

Сокращение светового дня, понижение температуры воздуха, порывы ветра.

Массовый опад листьев

Примерно 25 ноября.

Сокращение светового дня. Понижение температуры воздуха(до -10єС), снег.

Увеличение светового дня. Повышение тем-ры воздуха (до +5є, +10єС).Насыщение почвы влагой.

5/1 Листва деревьев лесного массива зеленая.

2/1 Листва деревьев лесного массива в осенних тонах.

2/2 Листва опавшая.

8/1 Ветви деревьев без листьев

11/1 На кронах деревьев появляется молодая листва.

5 Прошлое надсистемы.

Деревья растут и развиваются; в пазухах черешков листьев зарождается почка; в клетках древесины откладываются запасы органических веществ.

2 Надсистема.

Деревья смешанного лесного массива Кумысной поляны окр. г. Саратова.

8 Будущее надсистемы. У зимующих деревьев почки защищены кожистыми, плотно сомкнутыми почечными чешуями.

11 Будущее надсистемы.

Набухают и раскрываются почки деревьев.

4. Прошлое системы.

В дереве активно идут физиологические процессы (минеральное питание, образование органических веществ, дыхание, транспирация, рост, развитие)

4/1 В середине лета (в июле) образуется защитный пробковый слой.

1 Система.

Дерево лиственное.

1/1 Дерево готовиться

К зимним холодам. Оно меньше поглощает воду с растворенными в ней минеральными веществами, замедляются процессы обмена веществ, цитоплазма клеток становится вязкой.

7 Будущее системы.

Состояние глубокого покоя у деревьев.

10 Будущее системы.

В начале марта по мере прогревания стволов деревьев в них начинается весеннее сокодвижение.

6 Прошлое подсистемы.

Черешки листьев крепко прикрепленные к веткам дерева

6/5 В июле у основания листовых черешков образуется пробковый отделительный слой клеток.

6/6 Оболочки клеток отделительного слоя ослизняются и клетки отделяются. Лист оказывается висячим на тонких проводящих пучках.

3 Подсистема.

Корневая система, ствол, ветки, листья падающие.

3/4 Листья образуют лесную постилку, которая защитит травянистые растения от зимних температур.

9 Будущее

Подсистемы.

Листья опавшие, лежащие на земле под снегом.

12 Будущее

Подсистемы

У деревьев начинается энергичный рост побегов.

6/1 Зеленые листья.

3/1 Листья разнообразной окраски (желтые, оранжевые, красные, бордовые, лиловые и др.)

3/5 Деревья, сбросив листья, снижают испарение, предохраняют себя от механических повреждений зимой.

6/2 В хлоропластах образуется хлорофилл. В листьях на свету идет процесс фотосинтеза.

    3/2 Желтые пигменты (каротин и ксантофилл) Проявляются в окраске листьев максимально, а хлорофилл разрушается и его образование

Замедляется.

3/6 Листопад способствует удалению различных минеральных солей, большое количество которых скапливается в листьях под осень и становиться вредным для растения.

6/3 Зеленая окраска листьев зависит от наличия в них пигмента хлорофилла.

3/3 От наличия в деревьях красящего вещества антоциана зависит окраска листьев в красные, бордовые тона.

3/7 Листопад возвращает почве извлеченные из нее минеральные вещества.

6/4 Цвет хлорофилла зависит от наличия в растении железа, магния.

На одном из занятий по дисциплине "Теория и методика обучения биологии" обучающиеся в форме игры заполняют экраны системного оператора (настоящее и прошлое системы) по вопросам (учитель на доске, а учащиеся в тетрадях), а будущее системы учащиеся заполняют самостоятельно дома.

Учащиеся совместно с учителем определили систему, первую надсистему -- по времени и месту нахождения лиственных деревьев в определенных климатических условиях, определили условную классификационную принадлежность в данном времени, функции, которые выполняют лиственные деревья. Например:

Система -- дерево лиственное.

Надсистема -- место нахождения лесного массива, состоящего в основном из лиственных деревьев (например, Кумысная поляна окрестности г. Саратова).

Условная классификационная принадлежность в данном времени -- деревья смешанного лесного массива в осеннее время года.

Функции системы -- процессы жизнедеятельности лиственных деревьев, происходящие в разное время года.

Подсистема -- основные структурные элементы дерева (корневая система, ствол, ветви, листья).

Начальная временная точка -- сентябрь, т. е. время проявления на листьях оранжево-желтых и других разнообразных тонов.

Прошлое системы -- лето; настоящее -- осень; будущее -- зима, весна.

В данной статье представлена обобщенная информация о лиственных деревьях по времени года.

По ходу заполнения экранов системного оператора учитель задает учащимся вопросы на актуализацию знаний, а также частично-поисковые и поисковые.

Активизации мышления обучающихся способствует система логически взаимосвязанных проблемных вопросов. Приведем примеры некоторых из них.

Проблемные вопросы задаются постепенно, в следующей последовательности:

    1. Почему листья желтеют и краснеют осенью? 2. Почему желтые пигменты проявляются в листьях только осенью? 3. Почему листья бывают различные по окраске (лиловые, красные, багряные и др.)?

Частично-поисковые вопросы.

    1. Каковы причины листопада? 2. Каков механизм отрыва черешка листа от ветки? 3. Какое значение имеет опавшая листва для почвы?

Элементы ТРИЗ-педагогики, в частности, применение технологии системного оператора в процессе обучения биологии, способствует развитию познавательной самостоятельности и системно-логического мышления у обучающихся.

Список литературы

    1. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука: теория решения изобретательских задач. М.: Советское радио, 1979. --175 с. 2. Вульфсон С. И. Уроки профессионального творчества: учеб. пособие для студ. средних специальных учебных заведений. М.: Издательский центр "Академия", 1999. --160 с.

Похожие статьи




Развитие системно-логического мышления у обучающихся при помощи элементов ТРИЗ-педагогики в процессе обучения методике биологии

Предыдущая | Следующая