Тема концептуального проекта: Использование логической структуры курса общей биологии при профильном обучении на примере решения задач раздела «Основы генетики» . Итак, разрешите представить вашему вниманию проект из опыта работы учителя биологии и химии МОУ «Национальная гимназия», Республики Саха (Якутия), Олёкминского района, г. Олёкминска, Яковлевой Ульяны Михайловны Рис.1. Монолог ребенка , стоящего перед выбором жизненного пути. Меня беспокоит моё будущее, моя неопределённость в будущем; Почему-то мне кажется недоступным полноценное образование в рамках обязательных предметов; Для меня мучительно: Как связать сегодняшние знания с моей будущей профессией; Как мне самоопределиться, а ведь мне надо саморазвиваться и самореализовываться, так как я очень хочу быть успешным в жизни… Как помочь этому ребенку? А сколько детей выходят из школы так и не сумев определить свой выбор… Как им помочь ориентироваться в жизни и найти себя? В этих условиях профильное обучение представляется наиболее целостной образовательной структурой, способной решить эти проблемы. Что даёт профильное обучение? •введение профильного обучения на старшей ступени общего образования способствует решению проблем, стоящих перед ребенком, усиливает индивидуальный подход в обучении и воспитании, уменьшению разрыва между школой и вузом, школой и профессиональным образованием. Для того, чтобы каждый ребенок стал соучастником и почувствовал свою сопричастность к учебному процессу, раскрыл свои потенциальные возможности необходимо изменить методы и формы обучения. Актуальность темы Модернизация образования связана с новыми целями образования, где профильное обучение становится приоритетным звеном. Новые цели вызывают изменение содержания, методов и форм обучения. Цели обучения по профилям при изучении темы «Основы генетики» Обучающие цели Для обучающихся физикоматематического профиля: •Сформировать знание основных правил и законов наследственности для объяснения эволюции органического мира. •Добиться понимания учащимися универсального характера законов наследования. Для обучающихся естественного профиля : •Сформировать знание законов наследования, умение раскрывать сущность законов для объяснения закономерностей изменчивости как доказательства материального единства живой природы •Углубить, расширить, систематизировать знания общебиологических закономерностей. Для обучающихся гуманитарного профиля : •Сформировать знание генетической терминологии, символики и законов наследования для объяснения эволюции органического мира. •Добиться понимания учащимися значения генетики для медицины, здравоохранения, селекции. Развивающие цели: Разностороннее развитие личности учащихся, памяти, наблюдательности, устойчивого познавательного интереса, творческих способностей, теоретического мышления средствами биологии, стремление к самообразованию и применению знаний биологии на практике. Воспитательные цели: Научить применять знания для объяснения вредного влияния курения, алкоголя и наркотических веществ на потомство. «Как можно познать себя? Только путем действия, но никогда- путем созерцания.» И.-В. Гете В познавательной деятельности типологическое мышление первично. Человек мыслит образами, категориями, в которых разнообразные объекты представлены в своих наиболее важных для узнавания типических чертах. Это облегчает их упорядочение, ту или иную классификацию, которая относится к первичным формам познания. Индивидуально-типологические особенности, характерные для учащихся определенного профиля, отражающие склонности и интересы и позволяющие им успешно осваивать предмет. У обучающихся физико-математического профиля развито абстрактное мышление: ученики легко воспринимают материал в виде логических схем, задач, моделей. Применение строгого дедуктивного метода изложения, использование методов математического моделирования повышают авторитет предмета в глазах учеников. У обучающихся гуманитарного профиля развито наглядно-образное мышление, ярче проявляются эмоции. Для обучающихся гуманитарного профиля изучение общей биологии необходимо связывать с изложением материала опирающимся на ранние сформированные умения и навыки, что позволяет постепенно подготовить учеников к усложнению материала. У обучающихся естественного профиля развиты свойства восприятия предмета как целого, гибкость мыслительной деятельности, логическое и чувственное восприятие объекта. Для обучающихся естественного профиля изучение общей биологии основополагается на последовательности тем, соответствующих уровням организации живой материи. С учетом целей обучения и индивидуально-типологических особенностей разработаны методы разделения логической структуры по профилям при решении генетических задач в курсе изучения темы «Основы генетики» . Методы, используемые на уроке Физико-математический профиль Метод дискуссии Метод ассоциативного мышления Данные методы способствуют формированию у учащихся приемов умственной деятельности, анализа, синтеза, сравнения, обобщения, установления причинно-следственных связей. Все методы включают в себя логические операции, необходимые для выбора целесообразного решения. Гуманитарный профиль Метод системного анализа метод частично -поисковый Метод проблемного изложения Метод контрольных вопросов метод проектов Метод самостоятельной работы с дидактическими материалами. Метод мозгового штурма Сущность данных методов заключается в том, что процесс выдвижения идей отделен от процесса их критической оценки и отбора. В данных методах используются разнообразные приемы для лучшего использования потенциала в поиске решений. Учащиеся самостоятельно решают поставленные задачи. Естественный профиль Данные методы способствуют формированию у учащихся теоретического и образно-предметного мышления при анализе и обобщении закономерностей природы. Дают возможность свободно высказывать свое мнение и внимательно слушать мнение выступающих . Методы, используемые на уроке при решении генетических задач по профилям Метод контрольных вопросов Метод системного анализа Метод мозгового штурма Алгоритм решения задач для естественного профиля Алгоритм решения задач для ф/м профиля 1. 2. Прочтите внимательно условие эадачи и предложите все возможные гипотезы в качестве решений. Сделайте анализ предложенных гипотез и выберите те, которые наиболее вероятны и имеют под собой частичное научное обоснование. 1. 2. • • • • Прочтите внимательно условие задачи и предложите все возможные гипотезы в качестве решений. При формулировании решений постарайтесь ответить на следующие вопросы: Какие характерные признаки отображены в условиях задачи? Каковы генотипы родителей F1, F2. ? какие гаметы могут образовывать данные организмы. Какие выводы можно сделать о характере наследования признака. Алгоритм решения задач для гуманитарного профиля 1. Составьте подробную схему ситуации в решении задачи. 2. Определите генотип и фенотип родителей. 3. Определите причину проявления конкретных признаков у родителей и их детей. 4. Вспомните законы генетики в решении данной задачи. 5. Проанализируйте проявление возможных генотипов у всех организмов в данной задаче. Условие генетической задачи Голубоглазый мужчина, родители которого были кареглазыми, женился на кареглазой женщине, отец которой был голубоглазый, а мать - кареглазой. От этого брака родился 1 ребенок - кареглазый. Определите генотипы всех упомянутых лиц. Дано: Признаки Ген Карие глаза В Голубые глаза в Пример решения генетической задачи методом «мозгового штурма». Из условия задачи видно, что она соответствует Второму закону Менделя (1865). •При скрещивании гибридов I поколения (дух гетерозиготных особей) во II поколении наблюдается расщепление признаков по фенотипу 3:1; по генотипу 1:2:1. При неполном доминировании в потомстве F2 расщепление по генотипу и фенотипу совпадает (1:2:1). Тогда, Этапы решения задачи: 1. По данным фенотипов записать возможные генотипы родителей голубоглазого ♂ и кареглазой ♀. 2. По данным фенотипов записать возможные генотипы голубоглазого ♂ и кареглазой ♀. 3. Найти гаметы у всех организмов. 4. Определить генотип ребёнка. 1. Генотипы Родителей голубоглазого ♂ Р: ♀ G: В х♂ Вв в 1. Генотипы Родителей кареглазая ♀ Вв в В G: В в вв в Генотпиы мужчины и женщины РР2 ♂ G: Решетка Пеннета Х♂ Вв F1 (В+в)х(в+в)=2Вв+2вв Соотношение генотипа 1:1 Генотип кареглазой ♀ -Вв F1 (В+в)х(В+в)=ВВ+2Вв+вв Соотношение генотипа 1:2:1 Генотип голубоглазого ♂ -вв 2. ♀ Р: вв в х в ♀ Вв В в в в В Вв Вв в вв вв F2 Вв генотип ребёнка карие фенотип ребёнка Ответ: 1) Генотип родителей голубоглазого мужчины -♀ Вв; ♂ Вв. Генотип родителей кареглазой женщины : ♀ Вв; ♂ вв. 2) Генотип голубоглазого мужчины (отца гибрида F 2) ♂ вв ; Генотип кареглазой женщины (матери гибрида F 2) ♀ Вв. 3) Генотип ребёнка(гибрида F 2) - Вв. Пример решения генетической задачи методом контрольных вопросов. Решение 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. В – доминантный ген, определяет карий цвет глаз в - рецессивный ген, определяет голубой цвет глаз Мужчина с голубыми глазами несет рецессивный признак, следовательно, он гомозиготен по рецессивному гену и его генотип - вв . Родители этого мужчины несут доминантный признак карего цвета глаз, но являются гетерозиготами. Следовательно, их генотип Вв . Женщина, на которой женился мужчина, была кареглазой, следовательно, её генотип Вв - так как её отец нес рецессивный признак- в , а мать доминантный признак В . Гетерозиготные особи образуют два типа гамет- В , в ,а гомозиготные рецессивные образуют только один тип гамет- в . Эти гаметы могут сочетаться следующим способом, в результате чего происходит расщепление признаков в первом поколение F1 в у мужчины в соотношении 1:2:1,а у женщины 1:1. Гетерозиготы с равной вероятностью формируют гаметы, содержащие В в гены и . Их слияние носит случайный характер, поэтому в F2 будут Вв (50%) и вв (50%) встречаться дети с генотипами Запись решения генетической задачи Карие глаза Фенотипы родителей Генотипы родителей Р ♀ Голубые глаза Вв х Гаметы ♂ вв х В в в Генотипы F2 Вв; Вв; вв; вв. Фенотипы F2 Карие и голубоглазые Ответ: из условия Гипотеза чистоты гамет Слособом оплодотворение закон расщепления 2 закон Менделя 1) Генотип родителей голубоглазого мужчины -♀ Вв; ♂ Вв. Генотип родителей кареглазой женщины : ♀ Вв; ♂ вв. 2) Генотип голубоглазого мужчины (отца гибрида F 2) ♂ вв ; Генотип кареглазой женщины (матери гибрида F 2) ♀ Вв. 3) Генотип ребёнка(гибрида F 2) - Вв. Пример решения генетической задачи методом системного анализа. Решение: 1. 2. 3. Голубоглазость и кареглазость –это внешние признаки строения организма. Совокупность всех признаков организма называют фенотипом. Признаки бывают не только внешние, но и биохимические(например, форма молекулы структурного белка или фермента), гистологические (формы и размеры клеток), и анатомические(строение тела и взаимное расположение органов). В данной задаче вначале необходимо найти генотип исходных родителей, то есть бабушек и дедушек. Родители -Р Фенотип Phenotype ♀ Родители-Р х ♀ ♂ Карие глаза х Карие глаза Внешние признаки Фенотип Phenotype Карие глаза ♂ голубые глаза Внешние признаки Признак Sign - The peculiarity of molecular, citological and anatomic structures. Фенотип – Phenotype - The whole complex of signs and properties of an organism. 1. 1. Бабушка и дедушка (родители голубоглазого мужчины) несут доминантный признак карего цвета глаз, но являются гетерозиготами. Следовательно, их генотип . 2. Бабушка (мать кареглазой женщины) несет доминантный признак карего цвета глаз -генотип Вв . Дедушка (отец) несет подавляющий(рецессивный) признак цвета глаз, следовательно, его генотип . вв Вв Генотип Genotype Гаметы Gametes гибриды F1 Вв ♀ В ВВ х в Вв Вв ♂ В Вв ♂ Генотип Genotype в вв В Гаметы Gametes гибриды F1 Вв ♀ ♀ Вв х ♂ в Вв вв в вв в вв Генотипв условияхГаметыпрофильного Genotype -A system of interacting genes Gametes- Sexual cells, that appear due to in the organism. обучения gametogenesis. Гомозиготный организм, у которого в одних и тех же локусах гомологичных хромосом лежат одинаковые по последовательности нуклеотидов гены. Homozygous an organism, that has similar consequences of nucleotides, i.e. similar genes, in the same locuses of homologous chromosomes. Гетерозиготная особь, у которой аллельные гены отличаются по последовательности нуклеотидов. Heterozygous an individual, whose allelic genes differ in consequence of nucleotides. 4. По условии задачи голубоглазый мужчина женился на кареглазой женщине, у них родился кареглазый ребенок, необходимо найти генотипы. РF1 F1 х F1 ♂ Генотип ♂ Genotype Гаметы Gametes ♀ голубые глаза х вв в Карие глаза Генотип Genotype Вв ♀ Гаметы Gametes В в F2 гибрид Карие глаза Вв Генотип Genotype Ответ: 1) Генотип родителей голубоглазого мужчины или первых(бабушки и дедушки ребёнка-гибрида F 2) : ♀ Вв; ♂ Вв. Генотип родителей кареглазой женщины или вторых (бабушки и дедушки гибрида F 2) : ♀ Вв; ♂ вв. 2) Генотип голубоглазого мужчины (отца гибрида F 2) ♂ вв ; Генотип кареглазой женщины (матери гибрида F 2) ♀ Вв. 3) Генотип ребёнка(гибрида F 2) - Вв. Как повлияло использование методов на конечный результат? За 7 лет работы над данной темой достигнуты следующие результаты: 1) Повысился интерес к данному предмету, из общего количества обучающихся класса 45 % выбирают естественный профиль. 2) Повысилась успеваемость от 60% до 100% учащихся по профилям. 3) Повысилась мотивация и результативность к ежегодному участию во внутригимназических и районных олимпиадах по биологии, химии, экологии всех профилей на 30%. 4) Появилось конкретное самоопределение в выборе профессий на 100% . 5) Повысилось участие и результативность в конкурсах и конференциях районного, республиканского, всероссийского уровней на 45% . Результаты по основной деятельности Биология Учебный год Всего обучающихс я «5» 2002-03 16 4 7 3 8 1 - 33 6 11 2 16 1 42 14 10 3 27 9 52 17 из них естествен профиль (11) 2003-04 Предпрофиль (9) 2004-05 из них ест. Профиль(9-11) 2005-06 из них ест. Профиль (911) 2006-07 из них ест. Профиль (911) «4» «3» «2» % % усп-и кач-ва - 100 100 100 100 6 3 - 100 100 82 50 27 10 5 1 - 100 100 88 92 5 1 19 7 3 1 - 100 100 88,8 89 12 4 39 13 1 - - 100 100 98 100 Биология 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 успев-ть кач-во 2002-03 2003-04 2004-05 2005-06 2006-07 химия Учебный год Всего обучающихся «5» «4» «3» «2» % успев-ти % кач-ва 2006-07 Предпроф иль (9) 39 1 1 - 33 1 5 - 1 100 100 87 100 экология Учебный год Всего обучающихся «5» «4» «3» «2» % успев-и % кач-ва 2002-03 4 3 1 - - 100 100 2003-04 6 2 4 - - 100 100 2004-05 14 6 8 - - 100 100 2005-06 9 3 6 - - 100 100 2006-07 17 5 12 - - 100 100 Результаты ЕГЭ по биологии Год 2002-03 2003-04 2004-05 2005-06 Количество уч-ся выполнения % качества 5 7 6 1 100 100 100 100 81 60 100 100 % ЕГЭ по биологии 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 успев-ть кач-во 2002-03 2003-04 2004-05 2005-06 Достижения обучающихся Победители и призёры Районной олимпиады по биологии с 2000г- 2008г. Фамилия имя ученика Место Класс Годы Тыкынаев Игорь 3 9 класс 2000 Малышев иван 2 9 класс 2001-2002 Тыкынаев игорь Венедиктова Влада Черников Юрий Васильева Ирина Малгаров Кеша Васильева Ирина Малгаров Кеша Корнилова Ольга Корнилов Кеша Маркина Айына Михайлова Мария 1 1 2 2 1 2 1 1 3 3 2 10 класс 11 класс 11 класс 9 класс 8 класс 10 класс 9 класс 10 класс 9класс 9класс 11 класс 2001-2002 2001-2002 2002-2003 2002-2003 2003-2004 2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2007-2008 Достижения обучающихся Победители и призёры Районной олимпиады по экологии с 2000г- 2008г. Фамилия имя ученика Тыкынаев Игорь Тыкынаев Игорь Сотникова Альбина Тыкынаев Игорь Васильева Ирина Малгаров Кеша Васильева Ирина Сотникова Альбина Малгаров Кеша Лазарева Марина Сотникова Альбина Корнилова Ольга Декоямова Кристина Павлов Эдуард Михайлова Мария Место 3 2 2 3 2 1 3 3 1 3 3 1 2 1 2 Класс Годы 9 класс 9 класс 9 класс 10 класс 8 класс 8 класс 9 класс 10 класс 9 класс 9 класс 11 класс 10 класс 9 класс 11 класс 11 класс 2000 2001-2002 2002-2003 2002-2003 2002-2003 2003-2004 2003-2004 2003-2004 2004-2005 2004-2005 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2007-2008 Достижения обучающихся Победители и призёры Региональной и республиканской олимпиады по биологии и экологии с 2000г- 2008г. Фамилия имя ученика Тыкынаев Игорь Фамилия имя ученика Тыкынаев Игорь Тыкынаев Игорь Сотникова Альбина Малгаров Кеша Сотникова Альбина Сотникова Альбина Декоямова Кристина Михайлова Мария По биологии Место Класс 3 (регион) 9 класс По экологии Место 2 (регион) 3 республ 3(регион) 6(республик ) 2 (регион) 3 республ 1 (регион) 3 (регион) 4 республ 3 (регион) 4 республ 2 (регион) 10 республ 2 (регион) Годы 2000 Класс Годы 9 класс 2000 10 класс 2001-2002 9 класс 2002-2003 9 класс 10 класс 2003-2004 2003-2004 11 класс 2004-2005 9 класс 2006-2007 11 класс 2007-2008 Участие в предметной школьной олимпиаде по экологии на Российском уровне в г. ПЕРМИ Фамилия имя ученика Тыкынаев Игорь Место 12 (Россия) Город Годы г. Пермь 2001 Участие в предметной школьной олимпиаде по экологии на Всероссийской конференции «Шаг в будущее» Фамилия имя ученика Место Город Годы Тыкынаев Игорь 32 г. Москва 2003 (Россия) Участие во Всероссийской дистанционной олимпиаде «Эйдос» по Биологии и экологии Фамилия имя ученика Малгаров Кеша Тыкынаева Лена Место Лауреат (Россия) 2 (Россия) Город Предмет Годы г. Москва Биология 2005 г. Москва Экология 2008 НИРУ • • • • • • • 2001-Российская конференция «Шаг в будущее» Победитель в секции «Биология» - (Тыкынаев Игорь) 2001-Международная научная выставка во Франции Финалист в секции «Биология» - (Тыкынаев Игорь) 2001-2002 Совместное мероприятие с улусной детской юношеской библиотекой «Интеллектуальный конкурс по окружающей среде», сохранению биологического разнообразия на земле - 40 участников, 1 лауреат, 3 победителей (1,2,3 место). 2001-2002Улусная конференция «Шаг в будущее» выступление учащихся с научными проектами - 5 проектов, 1 доклад рекомендован на республику. 2001-2002 Внутригимназическая предметная олимпиада по экологии и биологии 64 участника по биологии, 12 победителей (1,2,3 место); 48 участников по экологии, 12 победителей (1,2,3 место).8-11 2001-2002Улусная предметная олимпиада по биологии и экологии16 участников по биологии, 3 - победителя, 4 призера; 12 участников по экологии, 1 -победитель, 3 призера. 2001-2002 Региональная предметная олимпиада по экологии1 участник - 3 место (Тыкынаев Игорь) с вручением Грамоты. НИРУ • • • • • • • • • 2002-2003 Республиканская предметная олимпиада по экологии1 участник - 6 место (Тыкынаев Игорь) с вручением Сертификата. 2003 год Международная научная выставка США, г. Кливленд (Тыкынаев Игорь) 2001-2002 Республиканская научно-практическая конференция молодых исследователей «Интеллектуальный потенциал молодежи - селу XXI века» Участник - 1 (Тыкынаев Игорь), .Дипломант 1 степени 2001-2002 Улусный этап «Марш парков» конкурс рисунков «Как прекрасен этот мир» - 12 участников, победителей - 3. Конкурс стихов, эссе сочинений по теме «Сохраним родной край» - 5 участников, 2 призера.Конкурс плакатов «Редкие растения и животные Олекминского улуса» - 12 участников. 2002Совместное мероприятие с районной библиотекой в связи со 100-летним Юбилеем М.Ф.Габышева Конференция с выступлением учащихся по защите сельскохозяйственных проектов по деятельности Михаила Федоровича Габышева - 8 докладов 2002-2003 апрель Участие 2002-2003 март летняя школа «Дьо5ур»Интел- игра по биологии и химии 2003-2004 Совместное мероприятие2004-2005 март Неделя биологии Брейн – ринг, биологический бой, Республиканская конференция «Шаг в будущее», 14 человек. 2005 год Победители и призёры Российского конкурса «Человек и природа» всего 7 человек. 2008 год победитель Дистанционной российской олимпиады по экологии 1 человек. Поступление выпускников естественного цикла Всего выпускников гимназии-93 Естественного цикла- 30 ВЫСШИЕ УЧЕБНЫЕ заведения Якутии Всего -17 Мединститут-8 БГФ-3 С/Х академия-5 Педагогический-1 ВЫСШИЕ УЧЕБНЫЕ заведения РОССИИ Всего -8 МОСКВА- мединститут-1 Иркутск- мединститут-1 Томск-мединститут-2 Иркутск -с/Х академия-1 Омск- с/Х институт -1 Улан-Удэтехнологический1 Кемеровотехнологический1 Средние специальные заведения Всего -5 Медколледж -4 ЯСХТ- 1 Мониторинг по изучению индивидуальности ученика, Анализ когнитивной сферы Критерии:1Каков темп освоения учебного материала?2Каков объем выполнения учебных (письменных и устных) заданий на уроке?3 Каково качество выполнения письменных учебных заданий? 4Какова степень сложности выполняемых учебных заданий на уроке?5Каков уровень учебной мобильности ученика в рамках урока ?6Каков уровень способности к анализу при решении задачи на уроке?7Каков уровень способности к самостоятельному, творческому решению учебных задач на уроке?8Каков уровень способности к запоминанию учебного материала на уроке? Анализ эмоциональноволевой сферы Критерии:1Какова степень устойчивости волевой концентрации на учебной деятельности на уроке? 2Какова степень эмоциональной зависимости ученика от внешней формальной оценки (отметки) его знаний? 3Каков уровень мобильности эмоциональной сферы ученика?4Каков уровень устойчивости позиционноволевых процессов?5Какая роль в групповой (коллективной) учебной деятельности характерна для данного ученика? Анализ рефлексивномотивационной сферы Критерии: 1 Каков характер отношения ученика к внешней оценке (критика, похвала и т.д.) знаний?2Каков характер отношения ученика к своим ошибкам?3Каков уровень самооценки учеником своих способностей и достижений?4Какова направленность ученика в учебной деятельности?5Каков уровень моральноэтических установок у ученика? 6Каков уровень рефлексии собственного субъектного опыта в учебной деятельности у ученика?7Каков уровень развитости рефлексивноцелеполагающих навыков ученика? Благодарю за внимание!