Презентация, доклад Способы создания проблемных ситуаций

В. М .

на уроках биологии (по технологии проблемного диалога Е.Л. Мельниковой)

участников мастер-класса с приёмами создания проблемных ситуаций;

− представить участникам мастер-класса опыт использования приёмов создания проблемных ситуаций;

− провести практическую часть мастер-класса по формированию умения распознавать приёмы создания
проблемных ситуаций на уроках;

− провести рефлексию продуктивности мастер-класса.

изучении темы «Грибы» обучающиеся из рассказа учителя узнают, что грибы имеют свойства животных и растений. Формулируется проблемная задача: кто же такие грибы?

при изучении темы «Стебель» можно включить следующие проблемные задачи: У деревьев умеренных широт за год образуется одно годичное кольцо, но у известного растения среднеазиатских пустынь саксаула в некоторые годы образуется 3, а то и более колец. У тропических растений они могут вообще отсутствовать. Объясните, с чем это связано?
У растений кукурузы и подсолнечника срезали верхушки стеблей. Что будет с этими растения, погибнут они или будут продолжать расти?

Индуктивный, аналитико-синтетический способ

или же актуализируем ранее полученные знания для решения новых задач.
При изучении темы «Цитология» ученикам можно предложить такую задачу: предположим, что Р. Гук не открыл клеточное строение организмов. Как это отразилось бы на развитии биологической науки? Почему вы так думаете?

А при изучении темы «Происхождение человека» включить задачу: Дриопитек в основном питался растительной пищей, а неандерталец – преимущественно животной. Каким образом можно объяснить такие различия?

Способ аналогий

горшок 80 кг земли и посадил в неё ветку ивы, предварительно взвесив её. Ива росла 5 лет, не получая никакого питания, а только поливалась водой, не содержащей солей. Взвесив иву через 5 лет, ученый обнаружил, что вес ивы увеличился на 65 кг, а вес земли в горшке уменьшился всего на 50г. Почему произошло такое явление? 








Амёб поместили в две колбы: одну с родниковой водой, а другую с кипячёной. В одной из колб через некоторое время амёбы погибли. Как вы объясните, почему в одной из колб погибли амёбы? 

Отыскание причин, обусловливающих то или иное изучаемое явление, на основе проделанных опытов, анализа изучаемого материала. 

сталкивались.

Так, на уроке «Наследование признаков, сцепленных с полом» в 10 классе предлагаю решить генетическую задачу. «В семье здоровых родителей рождается мальчик больной гемофилией (несвертываемость крови). В семье паника, откуда взялась болезнь, ведь последним, кто ею болел, был прадед по материнской линии». Не зная способа выполнения нового задания, ученики испытывают затруднение.

Отыскание причин, обусловливающих явление, анализа изучаемого материала.

1.Учащиеся посадили черенки смородины в два ящика, наполненные один песком, другой – черноземом. В первом ящике черенки быстрее образовали корни, и пошли в рост. Чем это можно объяснить?

2. Простейших поместили в две колбы: одну с родниковой водой, а другую с кипячёной. В одной из колб через некоторое время простейшие погибли. Как вы объясните, почему в одной из колб погибли простейшие?

3. «Класс птиц» Обыкновенная чайка после вылупления птенцов относит осколки яичной скорлупы далеко от гнезда и выбрасывает. Так же поступают скворцы, хотя они гнездятся в скворечниках, а вот куриные птицы (куропатки, тетерева и другие) обычно оставляют скорлупу яиц в гнезде. Объясните этот факт.

найти познавательную проблему и сформулировать ее при рассказе учителя о том что:
Развитие насекомых с неполным превращением проще и, как правило, менее длительно, чем развитие с полным превращением. Однако для очень многих видов насекомых характерно именно последнее. Чем это можно объяснить? И начинают высказывать свое мнение.

Способ нахождения обучающимися в излагаемом учителем материале познавательной проблемы, четкое формулирование и аргументирование ее решения.

учения Дарвина.

Известный географ и путешественник А. Гумбольдт утверждал, что “человеку предшествуют леса, а сопровождают пустыни”. Почему так считает ученый?

По словам Ф.Энгельса «Клеточная теория - одно из 3-х великих открытий». Какие еще два великих открытия подразумевал Ф. Энгельс?

Создание проблемной ситуации на основе высказывания учёного

В больницу был доставлен человек, грудная клетка которого была пробита с двух сторон, легкие, при этом, остались не поврежденными. Через некоторое время больной умер от удушья. Почему это произошло?
А при изучении темы «Простейшие» в 7 классе использовать такой факт: Во время военных действий на Кавказе в 19-ом веке, укрепляя крепость Адлер, окруженную болотами, за 5 лет вымер весь гарнизон русских солдат, численностью 922 человека. Убитых горцами среди них почти не было. Причина гибели в чем-то другом. В чем?
В 9 и 11 классах при изучении темы «Экология» использовать факт: В 1906 году Теодор Рузвельт учредил на плато Кайбаб заповедник чернохвостых оленей. Он отдал приказ истребить на этом плато всех хищников: пум, волков, рысей. Первые результаты были превосходными: численность особей с 3000 голов в течении 15 лет возросла до 50000 голов. Однако, в последующие годы численность оленей резко сократилась. К 1940 году осталось стадо из 10000 особей. Почему так случилось?

Сообщение парадоксального факта, выдвижение гипотез, предположений.

может быть связано с подчеркиванием противоречивых положений, заключенных в содержании учебного материала, и их объяснении обучающимися:
при изучении тем «Насекомые» или темы «Простейшие» в 7 классе можно включить такую проблемную ситуацию: Рассудите спор: Термиты, как известно, питаются древесиной, протачивая ходы в деревянных постройках. Однако, сами переваривать клетчатку входящую в состав древесины, они не могут. Если к пище термитов добавить немного антибиотиков, то они погибают от голода. Объясните этот факт?
1-й ученик: «Это происходит потому, что термины чувствуют антибиотик и , перестают есть древесину»
2-й ученик: «В пищеварительной системе термитов, живут простейшие, которые расщепляют клетчатку, при попадании в пищеварительную систему термитов антибиотиков простейшие погибают» Кто прав в споре?

знаниями нужно творчески применить какой-то ранее изученный принцип или закономерность.  Примеры заданий:  • Почему у зародыша птицы закладываются жаберные щели, если газообмен идет через скорлупу яйца, а не через них? 
• Почему при стирке белья, пилке дров больше всего работают руки, а устает спина? 
• Почему врачу важно знать, кем является человек - правшой или левшой? 

Выдвижение проблемного вопроса 

вопрос предшествующий озвучиванию темы урока

Ландыш

Тюльпан

Нарцисс

Вьюнок

Черёмуха

Сирень

они представляют собой цветоножки, заканчивающиеся цветками

Боковые оси ветвятся, представляют собой цветоножки, заканчивающиеся цветками.

Соцветия

Сложные

Простые

, луковицу и т. д. Разрешьте пополам огурец, яблоко , клубень и т.д , рассмотрите их строение; 2. Выделите признаки плода и признаки побега; 3. Найдите среди рассмотренных органов побеги, назовите их признаки

Вопрос : К каким органам относится клубень и луковица?» и т.д

разных пигментов: хлорофилла и каротиноидов. Произрастают преимущественно в прибрежных мелководьях, Тело бурых водорослей расчленено на части. Почему именно бурые водоросли могут быть предками высших растений?

условиям должны появиться у него?
1.Благодаря чему растение будет удерживать вертикальное положение?
2.Что будет способствовать поглощению воды из почвы?
3.Как растение должно защитить себя от обжигающих солнечных лучей?

Решение проблемных задач
Можно ли считать водорослями все растения, обитающие в водоемах?

рыбы осваивали сушу?»

Рыбы — водные существа. Освоив все жизненные ресурсы своей среды, они высадили десант на сушу. С какими проблемами столкнулись эти первопроходцы?

Ситуация всем понятна, ученики наперебой называют эти препятствия:
-Кожа и слизистая глаз будут пересыхать на воздухе. Как этого избежать?
-Как дышать на суше, ведь жабры тоже сразу высохнут?
-В воде пища и так была мокрая, а теперь ее надо как-то смачивать.
 -Что случится с икрой, отложенной на суше? Ответ очевиден — высохнет. И что с этим делать?
 -Как передвигаться на суше? Плавники — слабые помощники, да и вес тела возрастает при выходе из воды.

Появление у этой группы животных тонкой кожи со слизистыми железами, легких, суставных конечностей, слюнных и слезных желез, укрепление скелета по сравнению с рыбами некоторые другие особенности становятся логически обоснованными и легко запоминаются.

Амфибии не справились с одной существенной задачей – размножением вне воды.

Природа остановилась на компромиссном варианте: жизнь взрослых животных протекает на суше, а размножение и развитие – в воде. Что, собственно, и определило название класса – Земноводные.

В данном примере проблемная ситуация высвечивает сразу несколько задач, ответы на которые очевидны. Поэтому мы окунаемся в ситуацию, снимаем с ходу варианты решений и сопоставляем их с «природными изобретениями».

Их эволюционные предшественники рыбы и амфибии откладывают икру в воду. В воде происходит ее оплодотворение и развитие зародыша. Как должна была измениться икринка, чтобы зародыш успешно развивался в наземных условиях?

В данном примере рассматривается одно «изобретение» – яйцо. Здесь требуется определенная подготовка к выявлению задач и их формулировке. Выстраивается цепь рассуждений:
— для защиты зародыша от высыхания в воздушной среде появляется непроницаемая для испарения воды скорлупа; — чем выше непроницаемость скорлупы для испарения, тем лучше, но какие при этом возникают негативные следствия? — через непроницаемую скорлупу становиться невозможным: — газообмен для дыхания, — поступление питательных веществ, — выведение продуктов метаболизма.

На этом этапе почва для понимания особенностей устройства яйца рептилий и птиц подготовлена.

Выявленные противоречия можно положить в основу изобретательских задач:

1. Как осуществлять газообмен, если яйцо покрыто непроницаемой скорлупой?
2. Как осуществлять поступление питательных веществ, если яйцо покрыто непроницаемой скорлупой?
3. Как осуществлять выведение продуктов метаболизма, если яйцо покрыто непроницаемой скорлупой?

Пример 2. Размножение пресмыкающихся

от конкретной ситуации и выбирается учителем:

что гетеротрофные бактерии «едят» почти всё: нефть, парафин, мыло, стиральный порошок и многое другое. Как объяснить тот факт, что у гетеротрофных бактерий не наблюдается такой способ питания как фагоцитоз?

Решение
I-й этап – осознание противоречий

мембраной твёрдых частиц. Раз бактериальная клетка не способна к фагоцитозу, значит, есть причины, не позволяющие ей осуществлять захват твёрдых пищевых частиц.

III – Доказательства гипотезы
Почему бактериям не доступен фагоцитоз. Для ответа надо вспомнить особенности строения клеточной мембраны, её свойства. Основные источники информации: учебник , дидактические материалы

Формируются доказательства:
поверхность клеток гетеротрофных животных некоторых простейших, лейкоцитов крови) представлена только одной мембраной, которая обладает подвижностью и эластичностью, что позволяет ей достаточно легко обволакивать и захватывать твёрдые частицы;

поскольку бактериальная клетка неспособна к фагоцитозу, значит, причина этого кроется в строении её поверхности, которая представлена не только клеточной мембраной, но и другими компонентами, в частности клеточной стенкой.

IV-й этап - общий вывод
Бактериальным клеткам недоступен фагоцитоз. Они получают пищу в виде растворов, так как их клеточная оболочка представлена цитоплазматической мембраной т клеточной стенкой. Клеточная стенка бактерий состоит из муреина и представляет собой прочный нерастяжимый каркас, через который твёрдые частицы не проникают. Для того чтобы захватить твёрдую частицу, бактериальной клетке пришлось «снять» с себя клеточную стенку, но бактерии на это не способны.

вопросом: Вы любите яичницу? Наверное, да, я тоже люблю. А вы не задумывались над тем, что мы едим, яйцо-это что? Как оно образуется внутри организма курицы? В ответ последуют многочисленные варианты, и вы с классом ставите цель- что такое яйцо и как оно образуется?

вес яйца?
Используя знания о строении яйца, путем рассуждения учащиеся приходят к выводу, содержащему для них новую информацию, что в конце инкубации масса яйца должна быть меньше, т. к. часть веществ расходуется в энергетических процессах, необходимых для развития цыпленка, а продукты окисления удаляются из яйца через поры в скорлупе.
Развитию творческих способностей учащихся в значительной мере способствуют задачи, требующие использование жизненного опыта, повседневных наблюдений,

тела на постоянном, оптимально высоком уровне. У большинства зверей она составляет 36 – 38 градусов, у птиц – 39 – 41 градус. Почему леопард съедает больше, чем крокодил?

II этап – выдвижение гипотезы
Леопард – теплокровное животное, а крокодил - холоднокровное. Вероятно, для поддержания температуры тела на постоянном оптимальном высоком уровне животным требуется больше пищи.

III этап – доказательства гипотезы
Для доказательства гипотезы необходимо переформулировать вопрос. В данной задаче это можно сделать следующим образом: «В чём преимущества и недостатки теплокровности?

поддержания постоянной температуры тела им требуется много энергии, поэтому они много потребляют пищи, по сравнению с холоднокровными животными;
- преимуществом является то, что постоянные условия внутри организма позволяют настроить органы на наилучший режим работы независимо от изменчивости внешних условий.

IV этап – общий вывод
Вся жизнь животных – это непрерывное соревнование в борьбе за выживание и продолжение рода. Побеждает тот, кто лучше приспособился: сумел убежать, догнать, заметить, опередить. Важнейшую роль в приобретении этих качеств играет теплокровность. Поэтому в современном мире животных господствуют два класса теплокровных животных: звери и птицы. Чтобы сократить затраты энергии на терморегуляцию у теплокровных в ходе эволюции появился ряд приспособлений: густой мех, перья, подкожный слой жира, особое расположение кровеносных сосудов, сжатие и расслабление подкожных сосудов, потоотделение.

228) и дополнительная информация. В любой живой клетке скорость химических реакций зависит от температуры тела. С ростом температуры на 10 градусов их скорость возрастает примерно вдвое. Увеличивается скорость пищеварения, сердцебиения, мышечных сокращений. Улучшается проведение нервного возбуждения, острота зрения, работа мозга. На каждую реакцию затрачивается энергия, которая получается при окислении их кислородом. Чем выше температура, тем больше нужно кислорода. Значит, быстрее идут жизненные процессы. Чем теплее, тем лучше – только до определённого предела. В жару рост активности животных замедляется. Оказывается, при температуре выше 45 градусов происходит денатурация белков – необратимое изменение молекул и потеря биологических свойств. Поэтому все живые организмы боятся перегрева больше, чем охлаждения. Постоянство температуры достигается внутренней терморегуляцией. Управляет ею специальный центр в промежуточном мозге. Как только температура тела начинает понижаться, организм автоматически «сжигает» питательные вещества и вырабатывает дополнительное тепло. Если температура повышается, животное расходует дополнительные силы на охлаждение. Постоянные условия внутри организма позволяют настроить все органы на наилучший режим работы независимо от изменения внешних условий. Это особенно важно для работы органов центральной нервной системы и органов чувств. Поэтому поведение теплокровных животных намного усложнилось и позволило быстрее находить пищу, избегать хищников, строить гнёзда, то есть изменять среду для своих потребностей. Но у теплокровности есть большой недостаток: она крайне расточительна. Даже в состоянии покоя животное вынуждено поддерживать постоянную температуру тела и тратить много энергии на терморегуляцию. Поэтому теплокровное животное потребляет во много раз больше пищи. Такой темп жизни могут «позволить себе» только высоко организованные животные – млекопитающие и птицы.

фактами.

В 7-м классе при изучении класса «Ракообразные» обращаюсь к басне И.А. Крылова «Лебедь, рак и щука», в которой говорится, что рак пятится назад.

Действительно ли это так?
Привожу общеизвестные выражения «красный, как рак», и «когда рак на горе свистнет», показать , «где раки зимуют» и т. д .

Ученики удивлены, но научно объяснить, как передвигается рак, когда он бывает красным и может ли он подняться на гору и свистеть, не могут.

Возникает учебная проблема - «Изучить внешнее строение и образ жизни речного рака».

– о нём забывают. Между тем это самый крупный орган нашего организма. У взрослого площадь этого органа достигает 1,7 – 2 м2, а вес – 2-3 кг. Этот орган постоянно отмирает и постоянно рождается вновь. Этот орган тесно связан с нервной системой. В нем заложены многочисленные нервные рецепторы, воспринимающие различные внешние раздражения. Это орган, который является покровом нашего тела.

Определить о чем идет речь.

Проблемная ситуация. Объясните опыт доктора Ч.Блегдена
Вместе с несколькими друзьями и собакой он провел 45 мин в сухой камере при температуре + 126°С без последствий для здоровья. В тоже время кусок мяса, взятый в камеру оказался сваренным, а холодная вода, испарению которой препятствовал слой масла, нагрелась до кипения.

Ученики выдвигают предположения, учитель выписывает на доске функции кожи, которые помогают организму противостоять условиям среды, по мнению детей. Проблема остаётся нерешена. Возникает разрыв между проблемой и решением из-за недостатка знаний.
- Что мы должны изучить подробнее, чтобы решить проблему? (ученики ставят задачи урока)
Задачи: изучить строение кожи и её функции, выяснить взаимосвязь между строением и функциями. (

помогает им с помощью наводящих вопросов найти правильный ответ.

Этап осмысления изучаемого материала

Предположим, что вы съели бутерброд с ветчиной. В каких отделах пищеварительной системы и с помощью каких веществ будут перевариваться его составные части?

лаборантской утеряны наклейки к микропрепаратам крови лягушки и человека. Как распознать микропрепараты?

Задание: различить и ответить на вопрос: с чем связано именно такое строение эритроцитов крови человека?

ученые считают сокола важным объектом биологического мониторинга?

Последствия:
Сокол – хищная птица, которая является естественным врагом многочисленных представителей грызунов, а значит, регулирует их численность в природе и в агроэкосистемах.

Применение на полях пестицидов приводит к резкому снижению численности сокола, потому что многие птицы погибают в результате отравлений зараженными животными.

Ученые должны постоянно отслеживать численность

соколов, потому что они становятся особо уязвимыми в таких условиях. Нельзя допустить исчезновения соколов из экосистемы т. к. на вершине пирамиды в этом случае окажутся грызуны на некоторое время, а это может вызвать необратимые последствия для всей структуры.

Предлагаемое решение:
Сократить до минимума или практически прекратить применение пестицидов в местах обитания соколов. Практиковать применение биологических методов защиты растений. Оградить естественные гнездовья сокола от антропогенного влияния.

к сравнению сопоставлению фактов, обобщению, выводам.
1. Подчеркните только те органоиды и их функции, которые напрямую связаны со здоровьем человека.
2. Назовите и дайте характеристику подчеркнутых органоидов.
3. Обратите внимание на рисунок животной клетки – отчертите границы этих органоидов.

Учитель: Проблема здоровья подрастающего поколения – одна из важнейших государственных задач. Но решать ее нужно на уровне личности, на уровне каждого из нас. Д. Голсуорси: «Если ты не думаешь о будущем, то у тебя его не будет».
1. Составьте схему факторов, вредно влияющих на клетки, а следовательно на здоровье.
2. Факторы, вредно влияющие на клетки (здоровье человека через здоровые клетки)

Учитель: Сформулируйте основную проблему урока: «Здоровье человека через здоровые клетки».
4.Этап: Видеоролик «Вредные привычки у подростков»
Методический прием: Формирование учащимися проблемы – задание для показа видеофильмов.
1. На какие органоиды в первую очередь влияют никотин, алкоголь?
2. Какие органоиды блокируются и почему?
3. Как алкоголь действует на клетку?
4. Как алкоголь действует на организм человека?

и остались лежать на земле: вывезти их с территории парка очень дорого. Предложите решение проблемы.

Последствия:
Старые деревья – место жительства многих болезнетворных организмов, которые могут заразить молодые деревья.
Распиленные бревна придают парку не респектабельный вид, попросту захламляя, значительную часть парка.
Для детей и взрослых на прогулках они создают дополнительные неудобства, т.к. способствуют нечаянному травматизму.

Предлагаемое решение:
Можно распространить информацию среди жителей окрестных деревень, в которых имеются дома с печным отоплением, – дрова жители вывезут сами. Можно организовать субботник и найти спонсоров для предоставления транспорта и вывезти дрова на распродажу. Можно использовать части деревьев для оформления детской площадки или беседки.

своей красотой, но в природе они предназначены для другого: размножения растений, пищи травоядным животным, укрытия насекомым.

Сорвать несколько цветков редкого растения – значит подвергнуть опасности существование всей популяции.

Бессмысленное прерывание жизни растения и его потомков безнравственно и для экосистемы луга в целом может иметь крайне отрицательные последствия.

Среди сорванных цветов могут быть лекарственные растения, растения – индикаторы, которые можно использовать по назначению.
Варварское отношение к охраняемым видам влечет юридическую ответственность

Предлагаемое решение:
Можно составить «фотобукет», специализируясь на искусстве пользования фотоаппаратом, накапливать цифровое фото в компьютере. Данное увлечение имеет не только эмоциональное значение, но и представляет собой научную ценность.  Людям с хорошими художественными навыками цветущий луг дополнительный источник вдохновения для выполнения тематических картин или отдельных зарисовок растений, которые также могут стать важным дополнением к исследовательским проектам. Можно собрать небольшую часть семян осенью и вырастить понравившиеся растения с родителями или на пришкольном участке. Если есть возможность для посещения этого луга, можно долгое Время наблюдать за красиво цветущими растениями, записывать их, систематизировать и познакомить с ними других в форме проекта-исследования. Кроме того, регулярные прогулки – основа здорового образа жизни человека. Однако нужно помнить, что прогуливаясь, следует быть осторожным и предупредительным по отношению к популяции интересующих вас растений и к экосистеме, в которой оно живет.

Решение экологических ситуаций

с тем, которые подлежат усвоению в определенной учебной ситуации;
Содержит познавательную трудность и видимые границы известного и неизвестного,
Вызывает чувства удивления при сопоставлении нового с ранее известным, не удовлетворяет имеющимся запасам знаний, умений, навыков.

Проблемный вопрос – это учебный вопрос, входящий в состав проблемной задачи или отдельно взятый вопрос, требующий ответа на него посредством мышления. Вопросы, стимулирующие мышление, начинаются с таких вопросительных слов и словосочетаний, как «почему», «отчего», «как (чем) это объяснить», «как это понимать», «как доказать (обосновать)», «что из этого следует (какой вывод)» и т.п.

Вопросительные слова «кто», «что», «когда», «где», «сколько», «какой» всегда требуют ответа на основе памяти, поэтому проблемными не являются.

задания могут быть разными: одни построены на противоречиях реальной жизни (реальных психологических коллизиях) или противоречивых высказываниях известных авторов, другие – на противоречиях в развитии самой психологической науки, связанных с еще не решенными проблемами и различными точками зрения ученых на них.

Проблемная задача — это такая форма организации учебного материала, которая требует особых условий своего исполнения: времени, дополнительной информации, умений и др