Что такое практика в биологии
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Значение практической биологии
История становления и развития науки биологии показывает, что во все времена практическая часть знаний о живой природе, т. е. практическая биология, играла чрезвычайно важную роль в жизни людей и природы.
Уже первоначальное познание растений и животных, как показывает история материальной культуры, было связано с их использованием в быту и хозяйстве, иной деятельности человека (для питания, изготовления одежды, врачевания). Сбором пищевых растений, охотой и рыболовством люди начали заниматься еще в каменном веке.
В настоящее время источником всех необходимых для человека белков, углеводов, жиров, витаминов, энергии также являются в основном культурные растения и домашние животные. Открытие законов генетики, селекции, микробиологии, физиологии позволяло совершенствовать технологию выращивания биологической продукции, создавать более продуктивные сорта растений и породы животных. В итоге многие животные и растения, давно введенные в культуру, полностью изменили свой первоначальный облик, стали устойчивыми к заболеваниям и более продуктивными. Например, у древних сортов кукурузы в початках содержалось лишь 45—48 мелких зерен, тогда как в початке современной зубовидной кукурузы около 1000 довольно крупных зерен.
Соотношение урожайности кукурузы современных и древних сортов выражено на рисунке размерами початков.
Достижения современной биологии. Благодаря знаниям из области биогеографии и экологии человечество пополняет разнообразие культурных растений и домашних животных новыми видами с помощью интродукции, или акклиматизации. Интродукция (лат. introductio — «введение») означает преднамеренный или случайный перенос особей или видов в какую-либо страну или область с новыми и непривычными для них климатическими и другими природными условиями. Акклиматизацией называют приспособление организмов к новым условиям существования (лат. ad — «к», «для»; греч. klima — «климат»).
Среди животных в последние годы идет активное разведение на птицефермах перепела японского как яйценосной и мясной породы. В качестве декоративной комнатной птицы самцы японского перепела издавна содержались жителями Японии, Китая и Средней Азии. Однако в производственных целях — для получения яиц, а позднее и мяса — перепел стал использоваться лишь в конце ХХ в.
Современная биотехнология разрабатывает методы биологической очистки сточных вод, защиты растений от вредителей и болезней, определяет способы микробиологического синтеза кормовых добавок (белков, аминокислот) и биологически активных веществ (антибиотиков, ферментов, гормональных препаратов), внедряет генную и клеточную инженерию для выращивания организмов из одной клетки с применением клеточной культуры (например, картофеля, садовой земляники, женьшеня).
Биотехнология, теоретическую основу которой составляет биология, а практическую — генная инженерия, является новым перспективным направлением в развитии материального производства, способствуя решению таких глобальных проблем, как производство пищи и лекарств, выявление новых источников энергии, сохранение окружающей среды.
Бионика. Знание особенностей строения и жизнедеятельности организмов широко используется в бионике (греч. bion — «элемент жизни», «живущий») — создании более совершенных технических устройств, принципиально новых машин и аппаратов на основе аналогий в живой и неживой природе. Изучением принципов построения и функционирования различных биосистем или их элементов для решения задач бионики вместе с биологами занимаются физики, химики, математики, кибернетики, архитекторы и инженеры различных специальностей.
Растения и животные с давних пор используются для лечебных целей. В далекое прошлое уходят связи биологического знания с медициной. Многие врачи Древнего мира и позднего времени были одновременно и выдающимися биологами. Среди них грек Гиппократ (460—377 до н. э.), римлянин Гален Клавдий (131—201 до н.э.), араб Ибн Сина — Авиценна (980—1037), бельгиец Везалий Андреас (1514—1564), итальянец Мальпиги Марчелло (1628—1694) и др.
Взаимосвязь науки и практики. Открытия в биологии всегда служили основой для развития медицины, сельского хозяйства.
Изучение клетки помогло раскрыть причины многих заболеваний человека, животных и растений. Исследования по физиологии и микробиологии, открытия в области иммунологии позволили выявить защитные реакции организма и найти способы предупреждения инфекционных заболеваний. Работы генетиков о проявлении действия генов у человека установили причины наследственных заболеваний. В настоящее время данные цитологии, анатомии, физиологии и биохимии, общей и молекулярной генетики, экологии, микробиологии, вирусологии являются теоретическим фундаментом для диагностики, лечения и профилактики многих болезней, в том числе и некоторых наследственных недугов человека. Знание биологических закономерностей лежит в основе здоровья человека, и медицина постоянно использует его в своей практике. Биология становится реальной производительной силой и основой рациональных отношений между человеком и природой.
Знание биологии является условием существования и устойчивого развития человечества.
Практическая направленность уроков биологии
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
По мнению исследователей, реализация практической направленности учебного процесса эффективна в совместной деятельности учителя и учеников на уроке и во внеурочное время. При этом система внедрения элементов практического обучения должна быть нацелена на максимальное согласование и успешную реализацию интересов всех участников этого процесса [1,с.179].
Каждый учитель хочет, чтобы его ученики учились с интересом, увлечённо. А как сделать так, чтобы ученики стали учиться, и в силу своих возможностей осваивали материал. Для реализации этой задачи также необходимо во главу поставить практическую направленность обучения. Потому что в практической направленности, т.е. во взаимосвязи учебного материала с природой, экологией, деятельностью человека во всех областях науки и техники, а также в общественной и личной жизни ученик способен реализоваться.
На каждом уроке объяснение нового материала нужно предварять словами о том, где и в какой жизненной ситуации ученику могут пригодиться полученные на уроке знания. На уроках задается вопрос: «Зачем нам надо это знать?»
На уроках разбираем такие жизненно-важные вопросы как:
— Почему лечебные санатории, дома отдыха часто расположены в хвойных лесах при изучении темы голосеменные
— почему в спальне нежелательно иметь много комнатных растений, особенно с большими листьями, при изучении темы дыхание и фотосинтез
при изучении темы «Генетика»
— как узнать, какого пола родиться ребёнок?
— какую группу крови наследуют дети
-чем опасны близкородственные браки?
На уроках в 7 классе ищем ответы на такие вопросы как:
— зачем мыть руки и фрукты? Какую опасность они несут нам?
— почему продукты питания должны проходить санитарный контроль?
— какую опасность могут таить в себе стейки с кровью?
— зачем нужны дождевые черви в почве?
— почему ласточки летают низко?
— почему кошке нельзя подстригать усы?
Особенно ярко практическая направленность обучения биологии проявляется при изучении раздела «Человек и его здоровье». Так например:
при изучении темы «Иммунитет» в 8 класс разбираем такие вопросы как:
— зачем нужны прививки
— нужно ли делать прививки
При изучении темы «Обмен веществ и энергии»;
— каково значение процессов обмена веществ в функционировании клетки, организма?
— какие продукты необходимо есть, чтобы не навредить своему здоровью?
— роль витаминов в обмене веществ
— есть ли связь между яблоками и гемоглобином крови
При изучении темы «Анализаторы»
— какие наушники безопасны
— как сохранить зрение
— какие продукты полезны для глаз
Очень интересно для учеников изучение темы «Приспособление организмов к сезонным изменениям. Фотопериодизм». Учащиеся, основываясь на собственных наблюдениях, с интересом отмечают, что многие животные, готовясь в зиме, делают запасы. У них меняются биологические ритмы. Отмечают, что и у человека бывают изменения биологических ритмов вслед за сезонными изменениями.
Биология тесно связана с медициной, поэтому вопрос о здоровье затрагивается на протяжении всего курса. Это вопросы о микроорганизмах, вирусах и фагах, вирусе СПИДа, о венерических заболеваниях, об избыточном весе, правильном питании, об оказании первой медицинской помощи, о здоровом образе жизни, о роли физических упражнений.
Практическая направленность изучаемых предметов проявляется в комплексном сочетании внеурочных занятий в школе. Для этого проводятся экскурсии, работа на пришкольном участке, классные часы. На данных занятиях не ограниченные рамками урока и чувствуя себя более свободными, дети с радостью рассуждают, делятся своими наблюдениями.
Чтобы заинтересовать ребёнка и научить его учиться необходимо мотивировать его деятельность. Для усвоения учащимися программы, мы должны научить их мыслить. Развитие ума, так же, как и развитие мышц, требует постоянных упражнений. Для этого на уроках постоянно создаю ситуации, в которых ученикам приходится размышлять, искать выход, рассуждать, доказывать и обосновывать свои суждения, переживать радость от правильно найденного решения. Все это помогает формированию активного, критического, самостоятельного, творческого мышления без которого трудно обойтись в повседневной жизни.
Таким образом, благодаря объяснению практической направленности той или другой темы, у учеников развивается интерес к знаниям не как к абстрактным понятиям лежащим мертвым грузом, а как к необходимым в жизни знаниям.
Проводя постоянную работу на уроках, разбирая на примерах необходимость биологических знаний пробуждаю интерес к предмету. Результатом данной работы является то, что каждый год обучающиеся школы выбирают предмет биология для сдачи ГИА и в дальнейшем поступают в медицинские высшие и средне-профессиональные учебные заведения, после окончания которых становятся хорошими специалистами.
Спасибо за внимание!
3.Новые педагогические и образовательные технологии в образовании [Текст]: / Под ред. Е.С. Полат- 3 изд.- М.:Академия, 2012.-224с.
6. Радченко, Н.Н. Основные умения педа- 2 гога исследователя, работающего в инновационном режиме[Текст] / Н.Н Радченко //По- ^ вышение профессиональной компетенции g педагогических кадров в условиях модерни- 5 зации системы образования, ориентирован-
Предметы, которые мы преподаём близки и интересны детям, поэтому они с радостью рассуждают, делятся своими наблюдениями.
Роль практических работ в преподавании биологии
Разделы: Биология
Обучение биологии требует проведения большого количества практических работ и упражнений. Значительная часть их предусматривается программой.
В примерной программе по биологии прописаны следующие требования к результатам обучения:
1) овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, давать определения понятиям, классифицировать, наблюдать, проводить эксперименты, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать;
2) умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно-популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и оценивать информацию, преобразовывать информацию из одной формы в другую.
Предметными результатами освоения программы по биологии являются:
Под практической работой мы понимаем такую работу, которая выполняется обучающимися по заданию и под контролем учителя, но без непосредственного его участия в ней, в специально предоставленное для этого время. При этом обучающиеся сознательно стремятся достигнуть поставленной цели, употребляя свои умственные усилия и выражая в той или иной форме (устный ответ, графическое построение, описание опытов, расчеты и т.д.) результат умственных и физических действий.
Практической работе обычно предшествует изучение теоретического материала и демонстрация учителем приемов ее выполнения.
Приемы проведения практических работ с обучающимися довольно разнообразны в зависимости от места этой работы в учебном процессе и цели, которую ставит учитель при ее проведении.
Это могут быть работы для закрепления полученных знаний, например практические работы в курсе ботаники по определению принадлежности растений к семейству по гербарным экземплярам.
Практические работы могут иметь целью применение полученных теоретических знаний на практике, например явление плазмолиза и деплазмолиза в курсе общей биологии.
Практические работы в некоторых случаях могут предшествовать изучению теоретического материала и подводить к нему учащихся.
Таким образом, практические работы проводятся при изучении биологии с различной целью, но общим для них является то, что перед каждой учитель тщательно инструктирует обучающихся, демонстрирует приемы и порядок работы, указывает, каким материалом следует пользоваться, следит за процессом выполнения работы, не допуская отступлений в процессе выполнения от указанных требований.
Практическая работа на определенном этапе обучения при наличии соответствующих умений и навыков может включать, и значительные элементы самостоятельности учащихся. Целью такой работы может быть не только закрепление и применение знаний, но и получение новых знаний. Следовательно, при определенных условиях практическая работа может стать самостоятельной работой учащихся.
Степень самостоятельности учащихся при выполнении различных заданий зависит от того, на каком этапе обучения практическая работа проводится, а также от цели и характера работы. Включая в процесс обучения самостоятельное выполнение практических работ, учителю следует помнить о том, чтобы освоение каждого нового вида самостоятельной работы было подготовлено предшествующими занятиями, предусмотреть нарастание трудностей заданий и необходимость проявления обучающимися все большей самостоятельности.
Каждая из перечисленных групп включает в себя несколько видов практических работ, поскольку решение одной и той же дидактической задачи может осуществляться различными способами. Указанные группы тесно связаны между собой. Эта связь обусловлена тем, что одни и те же виды работ могут быть использованы для решения различных дидактических задач. Например, с помощью экспериментальных практических работ достигается не только приобретение умений и навыков, но также приобретение новых знаний и выработка умения применять ранее полученные знания.
Приобретение новых знаний и овладение умениями самостоятельно приобретать знания осуществляется на основе работы с учебником, выполнение наблюдений и опытов, работ аналитико-вычислительного характера.
Закрепление и уточнение знаний достигается с помощью специальной системы упражнений по уточнению признаков понятий, их ограничению, отделению существенных признаков от несущественных.
Выработка умения применять знания на практике осуществляется с помощью решения задач различного вида, решение задач в общем виде, экспериментальных работ и т.д.
Формирование умений творческого характера достигается при написании сочинений, рефератов, при подготовке докладов, заданий при поиске новых способов решения задач, новых вариантов опыта и т.п.
Практический опыт учителей показал, что систематически проводимые практические работы (с учебником по решению задач, выполнению наблюдений и опытов) при правильной организации способствует получению учащимися более глубоких и прочных знаний по сравнению с теми, которые они приобретают при сообщении учителем готовых знаний.
Организация выполнения учащимися разнообразных по дидактической цели и содержанию практических работ способствует развитию их познавательных и творческих способностей, развитию мышления и самостоятельности.
При тщательно продуманной методике проведения практических работ ускоряются темпы формирования у учащихся умений и навыков практического характера, а это в свою очередь оказывает положительное влияние на формирование познавательных умений и навыков.
С течением времени при систематической организации практических работ на уроках и сочетании ее с различными видами домашней работы по предмету у обучающихся вырабатываются устойчивые навыки самостоятельной работы. Это позволяет постепенно наращивать темпы изучения программного материала, увеличить время на решение задач, выполнение экспериментальных работ и других видов работ творческого характера.
В настоящее время практические занятия не в полной мере реализуют свои функции, что связано, прежде всего, с недостаточной теоретической и методической разработанностью проблемы. Среди мотивов, побуждающих учащихся к самостоятельной работе, преобладают конкретные, прагматические: необходимость подготовки к практическому занятию, стремление избежать осложнений на уроке, экзамене.
К тому же не каждая школа имеет все необходимое для организации сложных практических работ.
В связи с этим вашему вниманию предлагается одна из практических работ из курса общей биологии, раздел основы генетики и селекции. Работу можно провести при изучении тем «Наследственные заболевания человека», либо «Мутагенное загрязнение окружающей среды».
Актуальность работы заключается в том, что на сегодняшний момент особое значение приобретают исследования и наблюдения, проводимые для человека с целью сохранения его здоровья.
Практическая работа «Виды хромосомных нарушений у домовой мыши и человека»
Цель: обеспечить усвоение понятия мутация, сформировать умение находить их.
Оборудование: микрофотографии кариотипа домовой мыши с мутациями.
Предварительные теоретические сведения.
Набор хромосом для каждого вида свой и постоянен. Так в 1956 году было точно определено, что диплоидное число хромосом в клетках человека равно 46. С тех пор достигнуты большие успехи в изучении кариотипа человека. Для каждой пары хромосом установлены соотношения размеров плеч хромосом и особенности расположения темно- и светлоокрашенных полос, которые позволяют безошибочно определить порядковый номер каждой хромосомы в кариотипе.
Так же как успешная работа хирурга немыслима без точного знания анатомии, так и работа генетика, немыслима без детальных сведений о строении хромосом. Поэтому для более детального генетического изучения любого вида строятся генетические карты. Успехи в построении генетических карт человека до середины 70-х годов прошлого столетия были весьма скромными. В настоящее время установлено положение многих сотен генов на соответствующих хромосомах. Что позволило использовать данную информацию при диагностике ряда тяжелых наследственных заболеваний человека.
В ходе практической работы у вас появится возможность познакомиться с кариотипом домовой мыши, который имеет диплоидный набор 40 хромосом.
Значение практической биологии
Конспект урока предназначен для изучения темы «Практические аспекты биологии» к учебнику Общая биология, Базовый уровень. 10 класс (Пономарева, Лощилина)
Просмотр содержимого документа
«Значение практической биологии»
Тема урока: Практические аспекты биологии
1) образовательные: сформировать у учащихся четкое представление о современных проблемах общей биологии и понимание актуальности биологических исследований для человека и общества.
2) воспитательные: сформировать понятие о единстве живого мира на планете и их биологической роли (таким образом продолжить формирование научного мировоззрения), а также о значении биологических знаний в жизни человека.
3) развивающие: сформировать умение анализировать значение биологических знаний для нормального существования человека и всего общества в целом, выявлять практические аспекты биологической науки и их значение; продолжить отрабатывать умение анализировать текст и рисунки, выявлять существенные факты и закономерности и представлять их графически в виде таблицы или схемы.
актуализировать знания, полученные учащимися на предыдущем уроке.
сформировать понятия: живая природы как источник незаменимых питательных веществ для человека, культурные и дикие растения, процесс окультуривания, генная инженерия, биотехнология, бионика, значение биологии для охраны окружающей среды.
подчеркнуть значимость биологии, биотехнологии и бионики в жизни человека.
раскрыть понятие о многообразии современных методов биологии и их значении в теоретической и практической науке, а также разнообразии профессий, связанных с биологической наукой.
акцентировать внимание на значении практических аспектов биологии, их равенстве с общими теоретическими положениями.
закрепить сформированные в течение урока понятия.
Оборудование: карточки с индивидуальными заданиями для проверки домашнего задания, таблицы по ботанике и зоологии, отражающие многообразие сортов и пород организмов; изображения растений и животных, полученных в результате биотехнологических экспериментов.
Методы: беседа, рассказ, метод работы с учебной книгой.
1. Организационный момент. (1 мин.)
проверка готовности детей к уроку
(Ученики готовятся к уроку и приветствуют учителя)
2. Повторение и проверка ранее изученного (5-7 мин.)
Давайте вспомним, о чем вы говорили на прошлом уроке. Троих из вас я попрошу выполнить короткие задания на карточках (трое учащихся получают задания на карточках):
1. Охарактеризуйте ос-новные компоненты и процессы, происходящие на молекулярном уровне биосистемы.
2. К какому уровню био-системы можно отнести такие компоненты, как клетки, ткани и органы многоклеточного орга-низма? Опишите основные процессы, характерные для данного уровня организации живой материи.
1. К какому уровню био-системы можно отнести такие компоненты, как группы родственных особей? Опишите основные процессы, характерные для данного уровня организации живой материи.
2. Охарактеризуйте ос-новные компоненты и процессы, происходящие на клеточном уровне биосистемы.
1. Охарактеризуйте ос-новные компоненты и процессы, происходящие на популяционно-видовом уровне биосистемы.
2. К какому уровню био-системы можно отнести такие компоненты, как биогеоценозы и антропо-генное воздействие? Опишите основные про-цессы, характерные для данного уровня организации живой материи.
После того, как дети получили карточки с индивидуальными заданиями, у доски учитель предлагает учащимся осветить следующие вопросы:
что понимают под уровнями организации жизни? каковы их общие характеристики?
назвать уровни организации жизни и охарактеризовать их
Ответы учащихся при необходимости дополняются комментариями одноклассников. Учитель комментирует ответы учеников и называет отметки за ответы. После чего учитель собирает карточки с выполненными заданиями.
3. Изучение нового материала. (25 мин.)
Сегодня на уроке мы с вами попробуем понять, нужна ли биология как наука современному обществу и каждому человеку в отдельности. Тема нашего урока (записывается на доске): “Практические аспекты биологии”.
Как вы думаете, какова роль биологии в современной жизни? Какова роль биологических знаний в нашей жизни? (Ученики отвечают)
Согласны ли вы с утверждением, что биология — ведущая наука XXI века? (Ученики отвечают)
Вспомните, какие крупные биологические открытия были сделаны за последние годы (клонирование, генная инженерия, расшифровка ДНК и т. д.)? (Ученики отвечает)
Как вы думаете, для решения каких глобальных задач человечества необходимы знания биологии? (Ученики отвечают)
Вспомните, люди каких профессий связываю свою жизнь с биологическими исследованиями? (Дети отвечают) Действительно, практически любая профессия может быть связана с биологическими исследованиями. Так, например, инженеры могут разрабатывать специальные устройства для проведения биологических исследований, врачи используют новые разработки в области биологии для спасения человеческих жизней, фармацевты синтезируют новые лекарственные препараты и т. д.
Действительно, современная наука биология незаменима в жизни общества и каждого человека в частности. Как вы думаете, какой из разделов биологии наиболее полно охватывает все стороны практической деятельности человека? (Ученики отвечают) Действительно, речь идет об общей биологии. Именно поэтому мы с вами изучаем ее, уже имея большой запас знаний. Химия и физика, ботаника и зоология, история и география, анатомия и математика — нельзя отделить эти науки друг от друга. Эти и многие другие науки помогут нам разобраться в вопросах общей биологии и выяснить, каково практическое значение биологии. Вспомните, какие задачи общей биологии вы знаете? (Ученики отвечают) Действительно, основной задачей общей биологии является выявление и объяснение общих свойств и многообразия живых организмов, нахождение общих закономерностей в живой природе.
Сегодня мы с вами попробуем более подробно познакомиться с вопросом о практическом значении биологии. В течение 8-10 минут я предлагаю вам выполнить задания по группам, в первую группу попадают те ребята, которые сидят на первом ряду, во вторую — на втором, в третью — на третьем. Ваша задача, воспользовавшись материалом §5, кратко и четко ответить на вопросы, посвященные определенной проблеме и составить краткую и четкую схему по вашему вопросу. Через 10 минут каждая из групп представит свою схему и прокомментирует ее. Таким образом, у вас полностью будет отражен вопрос о назначении практической биологии и истории становления практической биологии.
Задание для группы 1: История становления знаний человечества о выращивании и культивировании растений. Значение культивирования растений в историческом контексте. Какие профессиональные сферы непосредственно занимаются этой проблемой? В чем заключается их деятельность?
Задание для группы 2: Явление интродукции (акклиматизации), его значение; конкретные примеры интродукции.
Задание для группы 3: Понятия генной инженерии и бионики, их значение для развития современной биологии и медицины, примеры растений и животных, полученных в результате биологических экспериментов.Какие профессиональные сферы непосредственно занимаются этой проблемой? В чем заключается их деятельность?
(Через 7-10 мин. каждая группа представляет свою схему, при необходимости она дополняется учителем; после обсуждения всех трех схем ученики записывают их в тетради)
4. Закрепление и обобщение. (7-10 мин.)
Сегодня на уроке мы с вами узнали, каково практическое значение биологии. Какие сферы профессиональной деятельности непосредственно связаны с биологическими исследованиями? Приведите примеры. Как выдумаете, используются ли знания биологии для охраны окружающей среды? Приведите примеры. (Ученики отвечают)
Вспомните материал сегодняшнего урока и ответьте, что понимают под интродукцией? Приведите примеры. (Ученики отвечают)
5. Задание на дом (2 мин.)
§5 читать, знать основные понятия, согласно составленному конспекту в тетрадях; напишите в тетрадях небольшое эссе на тему “Благодаря знанию основ биологии я могу. ”