Курсовая работа по педагогике на тему Изучение фотосинтеза в школьном курсе биологии

Глава 1. Теоретические основы изучения темы «Фотосинтез»
1.1. Особенности изучения биологии в школьном курсе

В настоящее время обучение биологии начинается в 5 классе общеобразовательной школы. В это время очень важно применять натуральные объекты. Например, при проведении урока «Царства живых организмов. Общие признаки живого» использование натуральных растений, животных обеспечит не просто наглядность, но и позволит учащимся самостоятельно рассуждать о свойствах живого, выделить сходства и отличия различных категорий организмов. Во-первых, это обеспечивает связь обучения с реальной жизнью, а это одно из важных требований ФГОС нового поколения. Во-вторых, использование живых растений и животных значительно повышает познавательный интерес учащихся. Помимо этого, в этот период учащиеся начинают использовать увеличительные средства (микроскоп), например, при изучении темы «Устройство увеличительных приборов». В 5 классе учащиеся знакомятся со строением клетки, в связи с чем важно с самого начала показать детям, как правильно пользоваться микроскопом, какое строение он имеет. Это станет базой для дальнейшего обучения биологии [13].
Видеофильмы, используемые в 5 классе, в последние годы приобретают всё большую популярность. В качестве примера можно привести использование видеофильмов на уроках «Жизнедеятельность клетки: рост, развитие и деление клетки», «Основные этапы развития растительного мира». Однако они не должны стать основным средством наглядности, поскольку не фильмы не дают возможности использовать активные методы.
В 6 классе школьники изучают строение и классификацию растений. Здесь также используются различные средства наглядности: таблицы, натуральные объекты, муляжи и модели. Например, при таких тем, как «Внешнее строение листа», «Клеточное строение листа», «Строение стебля» используются таблицы «Строение листа», «Строение стебля». При изучении темы «Цветок», как правило, используется разбираемый муляж цветка.
Среди вспомогательных средств активно используется микроскоп, что необходимо для проведения лабораторных работ, связанных с изучением внутреннего строения растений, например «Корневой чехлик и корневые волоски», «Клеточное строение листа» [16].
Следует отметить важность того, чтобы в кабинете биологии находились комнатные растения, за которыми осуществляется хороший уход.
Для учащихся 7 класса, которые начинают изучение зоологии, также характерно использование микроскопов, например, при изучении тем «Общая характеристика простейших», «Многообразие и значение простейших».
К уже используемым на предыдущих этапах изучения биологии средствам наглядности добавляются новые основные средства:
- влажные препараты
- скелеты
- чучела.
Это необходимо для изучения внешнего и внутреннего строения животных, а также способствует пониманию того, как проходила эволюция животного мира.
При этом возрастает роль разбираемых муляжей, которые помогают понять, в чём заключаются особенности строения различных органов и как эти особенности связаны с выполняемыми функциями, например, во время изучения тем «Изучение способов дыхания животных», «Взаимосвязь строения и функций органов и их систем». Также возрастает важность использования микропрепаратов (например, при изучении тем «Кровеносная система. Кровь», «Изучение особенностей покровов тела») [4].
В 8 классе при изучении анатомии и физиологии человека использование схем, таблиц, муляжей и моделей также является актуальным практически на каждом уроке биологии. Так, скелет человека активно используется на уроках при изучении тем «Скелет человека. Строение костей», «Значение опорно-двигательной системы. Её состав». Модель сердца используется при изучении темы «Строение и работа сердца».
При изучении общей биологии в 9 классе также применяются различные средства наглядности при изучении биологии. При этом на различных уроках могут быть использованы те же самые средства, что и на более ранних этапах. Однако при использовании данных средств следует учитывать возрастные особенности учащихся, а также их уровень знаний. Например, при изучении темы «Основные закономерности эволюции», также как и в 7 классе, целесообразно использование скелетов разных хордовых, однако при этом учебный материал значительно обогащается и усложняется.
Использование средств наглядности при изучении биологии в 10-11 классах во многом зависит от профиля класса. Однако как на базовом, так и на профильном уровне отмечается дальнейшее усложнение данных средств. Схемы становятся более объёмными, модели – более сложными. Всё это связано с усложнением учебного материала. Сложные схемы используются при изучении тем «Сходства и различия в строении прокариотических и эукариотических клеток», «Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме», «Генетический код. Транскрипция. Синтез белков в клетке» [2].
Также при использовании средств наглядности на уроках биологии в 10-11 классах отмечается усиление межпредметных связей. Например, при изучении тем «Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки», «АТФ и другие органические соединения клетки» используются те же модели, схемы, видеофрагменты, что и на уроках химии. При изучении эволюции органического мира могут быть использованы схемы, которые также необходимы на уроках истории.
Использование средств наглядности при изучении биологии на профильном уровне часто связано с тем, что при этом, как правило, осуществляется проектная и исследовательская работа учащихся, которые уже выбрали для себя будущую профессию, связанную с естествознанием. При этом использование средств наглядности не ограничивается рамками школьного курса изучения биологии и осуществляется в выбранных направлениях исследовательской работы. Например, для учащихся, исследовательская деятельность которых связана с биотехнологией, педагог может провести экскурсию в лабораторию вуза или научную лабораторию. Там школьники смогут познакомиться с работой автоклава, ламинарного бокса, оборудования, необходимого для стерилизации натуральных объектов и др.
В целом, используя различные средства обучения при изучении биологии, следует принимать во внимание как возрастные характеристики учащихся, так и особенности изучаемых разделов.

1.2. Тема «Фотосинтез» в школьном курсе биологии

Тема «Фотосинтез» занимает важное место в школьном курсе биологии, обычно изучается в 6 классе в рамках раздела, посвящённого растениям и обмену веществ в живых организмах. Изучение фотосинтеза помогает учащимся понять процесс, который обеспечивает жизнь на Земле, раскрывает взаимосвязь между растениями и окружающей средой, а также объясняет значение этого процесса для экосистем и человека.
Фотосинтез представляет собой биохимическую реакцию, в ходе которой зелёные растения, водоросли и некоторые бактерии с помощью солнечного света синтезируют органические вещества из углекислого газа и воды, выделяя при этом кислород. Этот процесс является основным источником органических веществ и энергии для всех живых организмов, а также поддерживает баланс кислорода и углекислого газа в атмосфере, что влияет на климат планеты [11].
Для фотосинтеза необходимы определённые условия: наличие света, зелёного пигмента хлорофилла, углекислого газа и воды. Процесс состоит из двух основных этапов. Световая фаза связана с поглощением света и образованием энергии в виде АТФ и восстановительных веществ. В темновой фазе, или цикле Кальвина, энергия используется для синтеза глюкозы из углекислого газа. Фотосинтез обеспечивает растения энергией для роста и развития, а также способствует накоплению питательных веществ.
Изучение темы включает использование различных методов: демонстрацию схем и моделей, наблюдения за растениями, проведение опытов с изменением условий освещения, а также ролевые игры и групповые проекты, которые помогают лучше понять процесс и его значение. Особое внимание уделяется экологическому аспекту, формированию у учащихся ответственности за сохранение природы [12].
В результате изучения темы школьники осознают, что фотосинтез является ключевым процессом для жизни на Земле. Они учатся объяснять основные этапы и условия фотосинтеза, понимают важность растений для поддержания жизни и необходимость охраны окружающей среды. Кроме того, развивается умение анализировать информацию, работать в коллективе и аргументированно выражать свои мысли.
Таким образом, тема «Фотосинтез» служит фундаментом для понимания биологических процессов на клеточном уровне и их связи с экологией и жизнью планеты в целом.
В рабочей программе основного общего образования базового уровня тема «Фотосинтез» изучается в 6 классе, в блоке «Строение и жизнедеятельность растительного организма», в частности в «Питании растений», на который отведено 8 часов [7].