Любой практикум по биологии может включать сразу все универсальные учебные действия, особенно если практические работы связаны с классическими биологическими дисциплинами: зоологией, ботаникой, анатомией, физиологией и генетикой. В предлагаемой читателю статье мы хотим показать, как при помощи практических работ можно оживить курс биологии в шестом классе, одновременно развивая весь комплекс УУД.
Традиционно изучение биологии в шестом классе начинается со знакомства с устройством клетки, изучением строения бактерий и грибов, а далее большая часть курса посвящена изучению анатомии, морфологии и физиологии растительного организма. Для гармоничного формирования исследовательских навыков в этот курс необходимо вводить практические работы, которые ученики могут выполнять как в свободное время в ходе индивидуальных исследований, так и непосредственно на уроках. На уроках в классе ученики отчитываются по проведённым исследованиям в формате докладов и мини-конференций. Таким образом, каждое практическое задание превращается в небольшой проект, отчёт по которому развивает коммуникативную культуру обучающихся, способность формировать своё личное мнение и авторскую позицию. Ниже мы поясним на нескольких примерах, как подобные практические работы можно провести в условиях обычной школы. В выборе практикумов мы будем руководствоваться образовательным стандартом, принятым для базового изучения предмета в шестом классе средней школы.
Как мы уже упоминали выше, знакомство с устройством клетки начинается с бактериальной клетки. Для того, чтобы дополнительно мотивировать учащихся и привлечь их к изучению непонятных микроскопических организмов, им заранее предлагается вырастить культуры бактерий на сыром картофеле и сене. Методика подготовки данных культур проста и раньше была в любом школьном учебнике: сырой клубень картофеля надо разрезать на небольшие ломтики, натереть их мелом и оставить в закрытой таре в тёплом (+25-30°С) и тёмном месте на несколько дней, а сено необходимо прокипятить в течение 10 минут, отвар слить в банку и так же отставить в тепло и темноту. Через несколько дней в опытных банках будет огромное количество бактерий, которых можно будет рассмотреть при 400-кратном увеличении микроскопа. Несмотря на внешнюю простоту эксперимента, он развивает различные навыки как в процессе подготовки, так и получения результата.
Итак, начнём с формулировки задания: за неделю до планируемого знакомства с результатами наблюдения мы ставим задачу на уроке. Ученики записывают ход подготовки эксперимента, который они будут проводить дома самостоятельно, а результаты записывать в дневник наблюдений. В этот момент сразу включается регулятивные моменты деятельности: каждый учащийся должен сам спланировать свой эксперимент в свободное время, начиная от добычи материала для проведения опыта и заканчивая ежедневным занесением результатов в дневник наблюдений. Учитель проговаривает, что ученики должны пронаблюдать за всеми изменениями культуральной среды: появление цвета, специфического запаха, изменение этих показателей в течение недели, – необходимо проводить ежедневный контроль результатов. Надо отметить, что кроме саморегуляции мы ещё задействуем и личностные качества каждого учащегося, так как он должен сделать волевое усилие в свободное от уроков время, а для достижения дополнительной мотивации мы можем заранее сообщить ребятам, что ученик, вырастивший наиболее интересную и показательную культуру бактерий, получит дополнительные баллы, – тогда включается соревновательный процесс.
Через неделю часть учащихся принесёт культуры бактерий в класс. В зависимости от особенностей класса, это будет один-два человека или половина класса, которых надо дополнительно похвалить. Далее проводят смывы с поверхности клубней, отбирают немного настоя сена, помещают капли материала на предметные стекла и раздают всем учащимся для наблюдений под микроскопом. Результаты наблюдений фиксируются в тетради для лабораторных работ. В этот момент активизируется познавательная активность учеников: они должны увидеть бактериальные клетки, зарисовать их, проследить за особенностями движения, наличием колоний. Ещё раз отметив тех, кто провёл эксперимент до конца, необходимо провести опрос всех остальных учеников с целью проведения их саморефлексии: «Почему ты не смог провести опыт? Как получилось, что забыл банку с настоем?». Часто у детей возникает интерес к движущимся живым объектам, микроскопу, как прибору, позволяющему видеть микромир, а когда ребята понимают, что материал для рассмотрения они могут подготовить сами – включается дополнительная мотивация, – и в следующий раз процент учеников, подготовивших свой собственный материал, существенно возрастёт.
Часть следующего урока можно посвятить просмотру старого советского обучающего фильма «Бактерии». Для активизации познавательной активности заранее, в начале урока, даются следующие задания по фильму: отметить в тетради, где обитают бактерии, какова их роль в природе и жизни человека, какие бывают болезнетворные бактерии? При этом учащиеся должны сравнить то, что они увидят на экране, с теми образцами, которые они рассматривали ранее под микроскопом. Для обсуждения фильма несколько учащихся выступают со своими записями, остальные должны внимательно следить, всё ли перечислено, – таким образом, класс регулирует получение знаний и при необходимости корректирует докладчиков. Далее два-три ученика попытаются ответить на сложный вопрос: «Чем могут быть полезны болезнетворные бактерии?» – здесь важно акцентировать внимание на личной точке зрения учеников и дать им возможность отстоять личную позицию в данном вопросе. Всегда найдётся учащийся, который скажет, что болезнетворные бактерии поддерживают численность разных видов животных или растений на определённом уровне, что важно для сбалансированного функционирования биосферы. Учитель может специально спровоцировать мини-дискуссию по этому вопросу, что заставляет учеников дополнительно развивать коммуникативные и личностные УУД.
Аналогично выращиванию культуры бактериальной можно поработать с культурой плесени во время прохождения темы «Грибы». Стоит отметить, что в этом случае часто бывает так, что те ученики, которые в прошлый раз «забыли» культуру бактерий дома, первыми приносят собственноручно выращенную плесень на разных субстратах – срабатывает эффект предыдущего задания, когда поощрили тех, кто вырастил бактерий, плюс ученикам уже становится интересно самим получить то, что они будут рассматривать под микроскопом, а не просить у Вани-Пети – таким образом, мы постепенно закрепляем регулятивные и личностные УУД в процессе подготовки материалов к урокам, а на самих уроках включаются познавательные и коммуникативные УУД: мы ведь будем зарисовывать результаты наблюдения, а потом учащиеся будут обсуждать, у кого какие виды плесени выросли. Как правило, вырастают представители трёх родов: Penicillium, Mucor, Aspergillus – это зависит от использованного субстрата, на котором выращивали гриб.
С целью закрепления знаний о грибах и развития коммуникативных навыков очень к месту будет завершающая тему конференция «Съедобные и ядовитые грибы», когда ребята в качестве домашнего задания готовят небольшие сообщения по отдельным видам базидиальных грибов. Необходимо сделать так, чтобы конференция не превратилась в занудное чтение докладов, – для этого части класса распределяются сообщения, а остальные участники конференции на уроке должны будут делать пометки по ходу сообщений и задавать вопросы «лекторам». Таким образом мы активизируем сразу несколько УУД: познавательную активность при подготовке сообщений и дискуссии на уроке, регулятивную – ребятам надо следить за докладчиками в классе и уметь правильно задать вопросы, потому что только за научные вопросы ученики получат оценки, коммуникативные УУД будут развиваться в процессе общения, так как мы оцениваем грамотность речи, умение формулировать вопросы и ответы на них, внимательно выслушивать собеседника, а отдельно можно поощрить личный вклад некоторых участников, потому что всегда найдётся ученик, подготовивший наиболее содержательное сообщение, так же как и будут ученики, задавшие наибольшее количество научных вопросов по теме выступления – все они должны рассчитывать на дополнительный балл и будут хорошим образцом для одноклассников.
Следующим большим блоком в курсе биологии шестого класса обычно является строение растений, в котором помимо традиционных практикумов с наблюдением крахмальных зёрен картофеля и клеток кожицы лука будет зимняя экскурсия «Определение пород деревьев в безлистном состоянии», которая может быть проведена непосредственно рядом со школьным зданием. Перед экскурсией важно чётко поставить цели и задачи, стоящие перед классом. Во-первых, ученикам будет предложено попытаться самостоятельно определить встреченные деревья, а далее описать те признаки, по которым они это сделали. При этом полезно будет разбить класс на несколько групп, каждая из которых будет разбираться со своим деревом – так мы формируем познавательные УУД наших юных натуралистов. Во-вторых, на основании наблюдений необходимо составить описание общего вида дерева или кустарника, почкорасположения, формы и размеров почек, наличия опушения на ветках. Далее учитель подтверждает правильность определения вида или помогает в затруднительных ситуациях, а каждая группа рассказывает другой про «своё» дерево, обращая внимание на ключевые признаки – здесь активизируется коммуникативная составляющая УУД. После экскурсии домашним заданием будет приведение своих полевых записей в порядок. Кроме морфологических особенностей мы обращаем внимание на место в систематике каждого вида растения и подготавливаем полную его характеристику: вид, род, семейство, отдел, описание внешнего строения, рисунок побега с несколькими почками – план общей характеристики даётся на уроке, а учащиеся дома доделывают задание самостоятельно. В начале следующего урока в классе учитель спрашивает у учеников, что понравилось на экскурсии и было интересным, а что вызвало наибольшие затруднения – при этом в результате самоанализа учащиеся высказывают личную позицию и одновременно включаются в тему урока. Далее несколько учеников зачитывают свои описания, а остальные могут добавлять свои заметки по мере возможности. Отдельно стоит поощрить тех, кто сделал наиболее близкие к оригиналу рисунки.
В январе-феврале можно приступать к самой увлекательной для ребят практической работе, которая займёт больше всего времени и усилий, но и результат будет самый волнующий – это выращивание разных видов растений из семян, а также пробуждение нарезанных побегов спящих древесных пород. Этот проект может затянуться на несколько месяцев, поэтому начинать его следует не позднее начала февраля.
При подготовке эксперимента по посеву семян и выращиванию рассады в ходе его выполнения учащиеся учатся самостоятельно планировать свою деятельность – все вопросы, связанные с посевом, поливом, освещением каждый решает самостоятельно, при необходимости консультируясь с преподавателем. С целью дополнительной саморефлексии и регуляции процесса, ученики ведут дневник наблюдений, где они отмечают все изменения состояния сеянцев. Наиболее продвинутым ученикам можно провести небольшое исследование, например, произвести посев на разных субстратах и далее выявить, на каких из них развитие сеянцев будет быстрее, активнее будет нарастать корневая система, интенсивнее формирование листвы. С целью поддержания эмоционального настроя ребят и развития личностных и коммуникативных УУД периодически на уроках учитель уделяет некоторое время промежуточным результатам эксперимента: ученики демонстрируют фотографии сеянцев, обмениваются мнениями по агротехнике, смотрят и сравнивают, у кого растёт быстрее и сильнее, а у кого не хватает света, земли и т.д. При этом мы можем поставить цель «помочь вырастить рассаду бабушке на дачный участок» или «вырастить цветы для пришкольного участка» – таким образом, создаём дополнительную мотивацию этой деятельности.
В конце февраля, параллельно с проведением эксперимента по выращиванию рассады, стоит заложить ещё один опыт, по пробуждению спящих побегов древесных пород. В этом случае лучше будет, если учитель сам подберёт и нарежет необходимый материал, чтобы по возможности минимально травмировать деревья. Опытный учитель биологии может аккуратно провести обрезку деревьев и кустарников таким образом, что она пойдёт скорее на пользу, вырезав слабые или жирующие побеги, которые не формируют скелетные ветви кроны, а для проведения опыта сгодятся. На уроке ученики выбирают те черенки, которые им интересно было бы наблюдать, а дома ставят их в воду на светлое и прохладное место. Через неделю-другую уже можно будет говорить о результатах, когда раскроются почки и у опыляемых ветром растений появятся соцветия. Все результаты этого опыта ученики должны сфотографировать и оформить в виде мини-презентации, где будут прописаны условия содержания черенков и представлена серия фотоснимков, демонстрирующая последовательные стадии набухания почек, появления первых листьев, раскрытия соцветий, появление пыльцы.
Познавательный эффект от проведения такого рода экспериментов трудно переоценить, так как для современных детей, особенно городских, открывается огромное поле для деятельности, связанной с наблюдением природных процессов. Набухание и прорастание семян банальной фасоли шестиклассниками часто воспринимается как чудо, а когда эта фасоль через два месяца приступает к цветению и плодоношению – это верх восторга. В нашей практике были ребята, которые прямо на подоконнике получали стручки зеленой фасоли, выращивали зелень на салат, даже маленькие помидорчики. Здесь всё зависит от грамотного подбора сортов культурных растений учителем, поэтому можно рекомендовать учителям заранее отобрать те сорта семян, которые будут наиболее подходящими для выращивания в условиях подоконника, а далее принести разноцветные пакетики в класс и пусть каждый ученик самостоятельно выберет то, что ему по душе. При этом можно сразу завести отдельный общий журнал наблюдений, в котором напротив каждой фамилии будет записано, какие сорта семян выбрал ученик, а дальше с интервалом в неделю – записи о произошедших изменениях. В этот процесс необходимо активно вовлекать родителей учеников, которые помогут своему ребёнку правильно посеять семена, напомнят о необходимости полива и других процедур, вместе сфотографируют результаты.
В конце эксперимента – начало мая – проводится итоговая конференция по результатам посевов, на которую каждый приносит своё растение в горшке и презентацию, демонстрирующую все этапы развития, от прорастания до цветения. На этой конференции наилучшим будет разделение класса на три группы: юных исследователей, журналистов и жюри. Юные исследователи – это те ученики, у кого получились самые гармонично сформированные растения; группа юных исследователей будет рассказывать о проведении эксперимента и делиться опытом. Комиссия жюри оценивает как доклады исследователей, так и качество рассады всех участников эксперимента, то есть всего класса. А юные журналисты должны активно задавать вопросы исследователям и по итогам докладов соорудить стенгазету или небольшой журнал, где будет рассказано о результатах эксперимента и особо выделены наиболее отличившиеся ученики. Полученную в результате рассаду можно посадить на пришкольном участке, подарить родственникам на дачу или так и продолжать выращивать в горшке – здесь уже каждый из участников сам волен выбирать, какие дальнейшие действия он будет осуществлять.
В заключение стоит отметить, что на уроках биологии, особенно в начале её изучения, практические уроки являются самым интересным и востребованным компонентом программы, и если учитель хочет сформировать универсальные учебные навыки на своём предмете, то чем больше практических работ он будет проводить, тем скорее он выработает у своих учеников комплексный подход к биологическим наукам. Теоретические уроки биологии в школе, не подкреплённые хотя бы небольшими практическими наблюдениями и опытами, не смогут сформировать качеств исследователя, которые могут пригодиться в дальнейшей деятельности человека.