Перед началом занятий нами было проведено исследование сформированности взаимосвязей в природе у младших школьников.
Обучающиеся занимаются по программе «Школа 2100».
Экспериментальная группа: 15 младших школьников из 3–А класса.
Контрольная группа: 15 младших школьников из 3-Б класса.
Период проведения опытно-экспериментальной работы с группой младших школьников из 3-А класса: сентябрь-февраль 2015 года.
Опытно-экспериментальная работа проводилась в три этапа: констатирующий, формирующий, контрольный.
Цель констатирующего этапа – выявить первичные сведения об уровне знаний младших школьников о взаимосвязях живой и неживой природы.
Было предложено закончить схему, подписав под ячейкой соответствующие элементы природы.
По окончании работы у детей должна появиться такая запись:
Солнце человек
Воздух животные
вода растения
камни грибы
микробы
Здесь же предложили учащимся привести примеры, доказывающие, что: живая природа не может существовать без неживой; живая природа влияет на неживую; растения необходимы для жизни животных; животные влияют на жизнь растений. Для лучшего понимания этих взаимосвязей прочитали сказку В.В. Бианки «Сова» и попросили детей составить модель-схему экологических связей. По итогам этой работы школьников разбили на три группы. Высокий уровень присущ детям, которые распределили все элементы правильно, и составили схему экологических связей. У них присутствуют представления о взаимсовязях в природе и развито логическое мышление достаточно хорошо.
Средний уровень присущ детям, которые распределили все элементы правильно, но схему не составили, или допустили две ошибки при распределении элементов и составлении схемы экологических связей. У них не в полной мере присутствуют представления о взаимосвязях в природе, а логическое мышление развито недостаточно хорошо.
Низкий уровень присущ детям, которые не смогли правильно распределить элементы, и не составили схему экологических связей, или допустили более трех ошибок. У них представления о взаимсовязях в природе отрывочные, неполные, а логическое мышление слабо развито.
Полученные результаты отражены в таблице 2.1.
Таблица 2.1.
Результаты уровня знаний учащихся о взаимосвязях
живой и неживой природы на констатирующем этапе
| Группы учащихся | Кол-во человек (%) | ||
| Уровни: | низкий | средний | высокий |
| Экспериментальная | 19,8% (3 чел) | 59,4% (9 чел) | 19,8% (3 чел) |
| Контрольная | 13,2% (2 чел) | 66,6% (10 чел) | 19,8% (3 чел) |
Проанализировав полученные данные, можно сделать следующий вывод:
· обучающихся с высоким уровнем: в экспериментальной группе - 3 человека (19,8%), в контрольной группе – 3 человека (19,8%);
· обучающихся со средним уровнем - в экспериментальной группе - 9 человек (59,4%), в контрольной группе – 10 человек (66,6%);
· обучающихся с низким уровнем - в экспериментальной группе - 3 человека (19,8%), в контрольной группе – 2 человека (13,2%).
Таким образом, на констатирующем этапе тестирования преобладает средний уровень знаний о взаимосвязях живой и неживой природы и развития логического мышления у младших школьников в экспериментальной и в контрольной группах.
Проведённая работа по изучению уровня знаний младших школьников о взаимосвязях в природе и результаты тестирования констатирующего этапа позволили определить цель формирующего этапа: повысить уровень предметных знаний о взаимосвязях живой и неживой природы и логического мышления обучающихся с использованием метода моделирования.
Планирование и конструирование уроков окружающего мира в 3 классе с использованием приема моделирования при изучении взаимосвязей в природе
На следующем этапе исследования в экспериментальной группе младших школьников были проведены уроки окружающего мира с использованием метода моделирования при изучении взаимосвязей в природе. Использовались модели, раскрывающие экологические связи при изучении сезонных изменений в природе, связи живых организмов со средой обитания (приспособления к условиям жизни в воде, воздухе, на земле, под землёй, приспособления защиты от врагов), пищевые связи.
Например, изучение темы «Осенние явления в природе» начинаем с наблюдений. Сентябрь – месяц суточных температурных контрастов, поэтому именно его избираем для исходных наблюдений. Дети наблюдают за высотой солнца холодным утром и тёплым днём, и приходят к выводу, что днём солнце находится высоко и хорошо прогревает землю. Закономерность, отмеченная сентябрьским днём, характерна для всех сезонов года. Теперь слова «утро» и «день» можно заменить названиями изучаемых сезонов, а причины похолодания осенью или потепления с наступлением весны дети обоснуют с научной точки зрения.
Далее появляется возможность проследить важнейшие связующие звенья среди компонентов неживой природы, а также цепи единства неживого и живого в окружающем нас мире. Следом строится схема преимущественно на основе детских наблюдений в природе.
 |  | ||||||||||
 | |||||||||||
|
|
| |||||||||
Рис. 2.1. Звенья живой и неживой природы
Следующим этапом рассмотрения темы «Осенние явления в природе» была схема, которая показывает, что с приходом осени меняется жизнь в живой природе. При построении этой схемы у школьников возникли трудности при указании связи между животными и осенним похолоданием.
Рис. 2.2. Осенние явления в природе
Построение схемы, как модели природных взаимосвязей позволяет учащимся легче заметить важнейшие экологические механизмы адаптации живых организмов к изменению среды. Например, строя схему «Жизнь диких животных зимой» на доске во обсуждения с третьеклассниками, мы прослеживаем как физиолого-морфологические, так и поведенческие особенности приспособления животных к новым условиям, обсуждаем эти приспособления и причины их появления.
|
 |  | ||||||
 | |
| |||||||||||
 |  |  | |||||||||
| |||||||||||
|
| ||||||||||
Рис. 2.3.Жизнь диких животных зимой
Важное место в учебном процессе заняло моделирование экологических связей. У детей вызвало большой интерес создание моделей цепей питания. Для этого использовали изображения определённых растений и животных и цветные стрелки. Модели выстраиваются на магнитной доске как демонстрационные, а также на столах учащихся при индивидуальной или групповой работе.
Некоторые учащиеся могли построить и более сложные модели (четырёхзвенные или разветвлённые цепи питания):
Рис. 2.4.Цепи питания
От динамических схем перешли к меловым, выполненным на доске, с заменой рисунков названиями объектов, например:
Осина заяц лиса
Подобные схемы учащиеся составляли и на отдельных карточках (в частности, при проверке соответствующих знаний и умений).
Для того чтобы работу по составлению схемы пищевых связей сделать более интересной и приближенной к реальным жизненным ситуациям, были предложены следующие задания, в которых и составлялись эти цепи питания:
Текст 1. В старой дубраве стали пасти коров и коз. Вскоре её покинули птицы, гнездившиеся в кустах и траве. В результате начал привольно плодиться непарный шелкопряд. Он быстро объел листву на деревьях. И высохли могучие дубы.
(Ответ: дубы---------шелкопряд ----------птицы)
Текст 2. В крымском заповеднике расправились с волками. Скоро над лесом нависла угроза вымирания: расплодившиеся дикие козы съедали молодые деревца.
(Ответ: молодые деревья---------козы ---------волки)
Текст 3. Для защиты от зайцев посадки обнесли изгородями – стало ещё хуже. За изгородь не могли попасть не только зайцы, но и барсуки, и ежи. В этих условиях расплодились мыши, которые погубили молодые насаждения.
(Ответ: деревца--------мыши---------ежи, барсуки)
Такие задания детям предлагали как для групповой, так и для индивидуальной работы.
При изучении темы «С кем дружит дуб», познакомили детей с невидимой пищевой сетью и невидимой пирамидой в дубовом лесу.
Вместо слов можно использовать картинки животных.
- В первой группе животные, которые питаются желудями, листьями, древесиной дуба. Эти животные напрямую связаны с дубом. На этих животных охотятся хищники – волк, лиса, сова, орёл, кукушка, змеи. Значит, хищники тоже связаны с дубом, только не напрямую, а косвенно.
- Мы видим, что отдельные цепи питания переплетаются между собой. Образуется сеть питания, или пищевая сеть. Вот такая пищевая сеть в дубовом лесу.
- Сколько отдельных цепей питания можно насчитать в этой сети?
В результате школьники сделали вывод о том, что все лесные обитатели друг с другом связаны, кто напрямую, а кто косвенно. Поэтому экологи говорят, что лес – это единое целое.
Кроме пищевой сети на этом уроке можно проследить невидимую пирамиду. Для этого предлагаю задание: составить из карточек (жёлудь, мышь, сова) цепь питания.
- Кто крупнее в этой цепи питания? (Сова.)
- А мышь крупнее жёлудя. Но если бы у вас были волшебные весы и мы бы взвесили всех сов в лесу, всех мышей и все жёлуди, оказалось бы, что жёлуди намного тяжелее мышей, а мыши намного тяжелее сов. Почему? Да потому, что желудей в лесу очень-очень много, мышей просто много, а сов мало.
- Случайно ли это? Нет. Ведь одной сове для питания надо много мышей, а одной мышке – множество желудей.
В итоге этой работы у школьников формируется представление о взаимосвязях в природе, развивалось их логическое мышление. Их уровень развития оценивался на контрольном этапе эксперимента.
2.4. Выявление результатов формирующей работы
в ходе контрольного исследования
и обсуждение полученных результатов
Цель контрольного этапа – выявить уровень знаний младших школьников о взаимосвязях живой и неживой природы и определить эффективность использования метода моделирования на уроках окружающего мира.
Работа проводилась с помощью той же диагностической методики.
В таблице 2.6. показаны результаты тестирования на контрольном этапе.
Таблица 2.6. – Результаты уровня знаний учащихся о взаимосвязях живой и неживой природы на контрольном этапе.
| Группы третьеклассников | Констатирующий этап Кол-во человек (%) | Контрольный этап Кол-во человек (%) | ||||
| Уровни: | низкий | средний | высокий | низкии | средний | высокий |
| Экспериментальная | 19,8% (3чел) | 59,4% (9 чел) | 19,8% (3 чел) | 52,8% (8 чел) | 46,2% (7 чел) | |
| Контрольная | 13,2% 2 чел) | 66,6% (10 чел) | 19,8% (3 чел) | 6,6% (1 чел) | 72,6% (11 чел) | 19,8% (3 чел) |
Проанализировав полученные данные, можно сделать следующий вывод. На контрольном этапе исследования:
· обучающихся с высоким уровнем: в экспериментальной группе – 7 человек (46,2%), в контрольной группе – 3 человека (19,8%);
· обучающихся со средним уровнем - в экспериментальной группе - 8 человек (52,8%), в контрольной группе – 11 человек (72,6%);
· обучающихся с низким уровнем в экспериментальной группе не выявлено, в контрольной группе – 1 человек (6,6%).
На диаграмме рисунка 2.7 представлены результаты констатирующего этапа.
Рис. 2.7. Результаты констатирующего этапа (в %)
Таким образом, по сравнению с констатирующим этапом в экспериментальном классе уровень сформированности представлений о взаимосвязи в природе вырос, степень развития логического мышления стала выше. Детей с высоким уровнем их развития стало на 26.4 % больше.
Выводы по II главе.
Таким образом, на контрольном этапе уровень знаний младших школьников о взаимосвязях живой и неживой природы в экспериментальной группе повысился в большей степени, чем в контрольной группе.
Данные повторного исследования показали, что после проведения уроков окружающего мира в экспериментальной группе с использованием прием моделирования при изучении взаимосвязей в природе заметно изменился высокий уровень знаний о взаимосвязях живой и неживой природы. Уровень предметных знаний в экспериментальной группе стал более высоким, чем в контрольной группе.
Тестирование, проведённое на контрольном этапе опытно-экспериментальной работы, позволяет констатировать, что использование приема моделирования при изучении взаимосвязей в природе на уроках окружающего мира в 3 классе способствует повышению уровня предметных знаний обучающихся.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Прием моделирования, разработанный Д.Б. Элькониным, Л.А. Венгером, Н.А. Ветлугиной, Н.Н. Поддьяковым, заключается в том, что мышление ребенка развивают с помощью специальных схем, моделей, которые в наглядной и доступной для него форме воспроизводят скрытые свойства и связи того или иного объекта.
В основе приема моделирования лежит принцип замещения: реальный предмет ребенок замещает другим предметом, его изображением, каким-либо условным знаком. Может успешно применяться и как вид проектирования учебной деятельности, и как способ алгоритмизации учебной деятельности учащихся. Использование приема моделирования способствует развитию логического мышления, учит рассуждать, последовательно излагать материал, повышает наглядность и практическую направленность обучения естествознанию. Игровое моделирование можно использовать практически на любом уроке окружающего мира. Всё зависит от творчества самого учителя.
Моделирование – обеспечить усвоение детьми структуры задачи, связей и соотношение между объектами. Создавая модель, дети абстрагируются от конкретных признаков предмета и сосредотачиваются только на количественных характеристиках ситуации. Уровень их самостоятельности в создании моделей постепенно повышается.
На констатирующем этапе установлено, что первоначальный уровень предметных знаний младших школьников о взаимосвязях живой и неживой природы и развития мышления сформированы недостаточно.
На формирующем этапе применялись составления моделей в виде цепей питания, взаимосвязи живой и неживой природы и другие. В результате прием моделирования способствовал повышению уровня сформированности знаний взаимосвязей в природе и развития мышления. В экспериментальном классе теперь % имеют высокий уровень. Следовательно, гипотеза исследования подтвердилась. Цель исследования достигнута, задачи выполнены.
Однако еще не у всех младших школьников отмечается высокий уровень сформированности знаний взаимосвязей в природе. Некоторые дети испытывают трудности, поэтому перспектива дальнейшей работы заключается в обучении этих младших школьников навыкам моделирования на уроках окружающего мира, что поможет сформировать знания взаимосвязей в природе.