Учебный предмет "Биология": методика обучения и воспитания

Предмет "Биология", как и любая другая учебная дисциплина средней школы, представляет собой систему понятий, отражающих основы науки. Понятие может выступать как форма мышления и результат познания.  
 
Учебный предмет "Биология" является системой основных (фундаментальных) научных понятий биологии, специально отобранных, дидактически переработанных, расположенных в определенном порядке, развивающихся в логической последовательности и находящихся во взаимосвязи между собой. Вся система понятий определяется основами науки, отраженными в школьном предмете. Среди них: ботанические, зоологические, экологические, эволюционные, морфологические, анатомические, физиологические, систематические, цитологические, генетические, онтогенетические, природоохранные, структурно-уровневые, а также прикладные (сельскохозяйственные, биотехнологические и гигиенические). Освоение системы знаний по основам той или иной науки предполагает, прежде всего, усвоение системы понятий, выражающих законы живой природы и теории их отражающие.  
 
Осуществление задач всестороннего развития подрастающего поколения, подготовки его к активному участию в жизни общества предполагает вооружение учащихся глубокими и прочными знаниями по основам наук, чтобы они могли творчески мыслить, делать самостоятельные выводы на базе этих знаний, имели активную жизненную позицию. В решении этих задач особая роль принадлежит фундаментальным понятиям основ наук, поскольку они - главный компонент содержания и основная единица знаний. Понятие - это особая форма мышления, в то же время - важнейший объект учебных действий и фактор умственного развития учащихся. Понятие, по образному выражению В.В. Давыдова1, "преследует цель воспроизведения развитой сущности предмета".  
 
Некоторые методисты и дидакты в качестве основных структурных единиц учебного содержания называют суждения (А. М. Сохор, 1974) или теорию (Л.Я. Зорина, 1978; Е.А. Мамчур, 1975). Однако в ходе рассмотрения этого вопроса большинство ученых-методистов в качестве основной единицы содержания школьного предмета называли понятие (Н.М. Верзилин, А.В. Даринский, В.А. Извозчиков, И.Д. Зверев, В.М. Корсунская, Н.Е. Кузнецова, А.Н. Мягкова, В.В. Пасечник, И.Н. Пономарева, Н.А. Рыков, В.П. Соломин, Д.И. Трайтак и др.). В понятиях как дидактических единицах содержания науки изложен обязательный минимум знаний по всем учебным предметам естественно-научного цикла.  
 
В настоящее время понятия рассматриваются как основные единицы учебного содержания. Это обусловлено тем, что понятие фиксирует в своем содержании сущность предметов и явлений, отражает результаты обобщений. Кроме того, любое знание - законы, теории, идеи - раскрывается в форме научных понятий. Даже факты, если это реальные научные факты, являются ступенями на пути определения понятия. То же можно отнести и к суждению, которое по своей сути представляет собой связь понятий, оперирование ими.  
 
Понятие - форма человеческого мышления, в которой выражаются общие существенные признаки вещей, явлений реального мира. Овладение понятием включает разнообразные операции памяти и мышления. Понятиями человек мыслит. Они помогают человеку в познании мира. Оперирование понятиями стимулирует умственное развитие учащихся, приучает их мыслить, осуществлять поиск, использовать в иных ситуациях при раскрытии новых понятий. Поэтому в системе развивающего и воспитывающего обучения вопрос о формировании понятий - один из центральных.  
 
Понятия - это обобщенный вид знания и в то же время это форма мышления учащихся в процессе усвоения биологии. Они наиболее экономно и емко выражают содержание основ биологии.  
 
В теории познания понятия рассматриваются как одна из форм отражения реальности на ступени абстрактного мышления. В понятиях отражается реальная общность объектов, потому они являются формой отражения предметов и явлений со стороны их существенных признаков и отношений, фиксируемых в слове. В каждом понятии имеется содержание, под которым понимается совокупность его существенных признаков, и оно отражает качественную сторону понятия. Объем понятия характеризуется количеством обобщенных в нем объектов, отражает количественную сторону процесса познания. Объем и содержание понятия - его логические характеристики.  
 
Овладение понятием - процесс научного познания, завершающийся переходом от незнания к знанию. Этот процесс проходит ряд стадий. Философская теория познания выступает в качестве методологической основы этого процесса и так характеризует его: от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике - таков путь познания истины, познания объективной реальности.  
 
Исходным моментом в познании внешнего мира и образовании понятий служит живое созерцание. Самые абстрактные понятия связаны хотя бы косвенно с ощущениями. Материальный мир является источником понятий. Понятие - это мысленное отображение предметов и явлений, плод длительной разъяснительной работы, мыслительного труда, результат процесса познания. Исходный путь познания - ощущения, восприятия и представления.  
 
Ощущение - это чувственная форма отражения объективного мира. Оно адекватно отражает внешние свойства в виде отдельных сторон и качеств вещей и явлений. Однако ощущения служат исходной ступенью всего процесса познания. На их основе возникают восприятия, отражающие целостный образ объекта, совокупность его внешних сторон, т.е. вещь в целом. Восприятие - это начало процесса осмысления ощущений. На основе восприятий возникают представления. Представления - это воспроизведение в сознании человека образов вещи и явлений, полученных ранее в ходе их непосредственного восприятия.  
 
Представления - наиболее сложная форма чувственного познания. В отличие от ощущений и восприятий для представлений не нужно непосредственного взаимодействия с изучаемыми объектами, так как представления заключаются во внутренних образах, хранимых в памяти. Представления - это чувственно-наглядный и обобщенный образ, который можно воспроизвести по памяти и мысленно оперировать им. Они являются в известной мере уже обобщениями, так как при их создании образ теряет какие-то признаки и свойства, установленные восприятием. Поэтому представления - ступень к абстрагированию; служат переходной формой к рациональному познанию. Однако они зависят от психологического состояния человека и могут отражать отдельные несущественные признаки, поэтому представлять еще не означает мыслить.  
 
Обобщенные представления образуют понятия, обеспечивающие выход за пределы чувственного познания объективной реальности. Поэтому понятия являются качественно новым уровнем познания. На их основе формируются суждения и умозаключения. Все эти формы мышления связаны между собой. Суждения и умозаключения обеспечивают оценочный аспект понятий в результате их сравнения и соединения. Переход к формированию понятий, оперирование ими углубляет и расширяет возможности познания. Наиболее существенном в формировании понятий является их развитие.  
 
В философской и формально-логической литературе отмечается исключительно сложная природа понятий. Понятие рассматривается как объект познания, как орудие познания, как результат познания и как форма мышления. Поэтому многие авторы дают понятию различные определения, которые не противоречат друг другу, а, наоборот, полнее, точнее характеризуют его.  
 
Например, философ М. С. Строгович, автор одного из первых курсов логики для вузов (1949), пишет: "Понятие есть форма мышления, отображающая и фиксирующая существенные признаки вещей и явлений объективной действительности". Другой отечественный философ и логик Д.П. Горский, автор рада крупных работ по методологии наук, в учебнике для вузов "Логика" (1968) подчеркивает другую сторону понятия: "Понятие есть мысль, в которой отражаются отличительные специфические свойства предметов действительности и отношения между ними", тем самым характеризует понятие как результат познания. А философ Е.К. Войшвилло, автор монографии "Понятие" (1967), раскрывает диалектическую природу понятия и высвечивает в определении этой категории познания стороны, чрезвычайно важные для теории обучения: "Понятие есть некоторый концентрат знания, итог познания на некотором этапе и вместе с тем исходный пункт, средство дальнейшего познания".  
 
Путь познания от чувственных данных к абстрактному мышлению, в результате чего появляется новое знание в виде понятий - это движение знаний от образа явления к осознанию его сущности. Этот путь познания реализуется путем формирования и развития понятий. Такая закономерность проявляется в науке, жизни и школьном обучении. Развитие понятий - основная движущая сила всего процесса познания вообще и в практике школы в частности.  
 
В современных условиях обучения в средней школе взаимосвязи в системе "ощущения-восприятия-представления - понятия" представлены неоднозначно. Формирование многих биологических понятий не отражает всего цикла системы познания. Совсем необязательно начинать изучение учебного материала по биологии с живого созерцания, на основе чувственных данных. Многое заменяет образное слово учителя и изобразительная наглядность. Даже на начальном (эмпирическом) этапе изучения предметов и явлений живой природы этапы живого созерцания активно опосредованы мышлением ученика, его предшествующим познанием, опытом. Однако надо помнить, что без предметно-чувственной опоры на натуральный, естественный материал нельзя сформировать ни одного правильного понятия о живом мире.  
 
 
^ 5.2. РОЛЬ СОДЕРЖАНИЯ ПОНЯТИЙ В ШКОЛЬНОМ 
 
ПРЕДМЕТЕ 
 
Существенной стороной понятия является его содержание. Это свойство понятия имеет определяющее значение в обучении школьников. Поэтому данное качество - содержание понятия - отмечается практически во всех трудах по теории обучения и документах по стандартизации образования в современной средней школе.  
 
Известно, что содержание понятия выражается через признаки предмета или явления. Обычно под содержанием понятия понимается совокупность отличительных признаков, основным ядром в содержании являются существенные признаки. Синтез элементов, их единство отображает сущность понятия. Выявление признаков служит основой формирования (определения) понятия. От количества существенных признаков (предметов и сторон, фиксированных в понятии, т.е. от объема понятия) зависит полнота отображения предмета в понятии. Иногда отмечается, что понятия по содержанию могут быть "менее простыми" и "более простыми". Однако подобное деление относительно, так как одно и то же понятие может быть более простым по сравнению с другим и более сложным по сравнению с третьим. Например, понятие о растительном сообществе является более простым, чем понятие биогеоценоза,  
 
Степень сложности понятия определяется полнотой отображения предметов и явлений. Как справедливо замечают философы, чем сложнее понятие, тем больше законов заключается в его содержании. Данное обстоятельство имеет большое значение в обучении школьников, так как чем сложнее понятие (т. е. полнее его объем), тем продолжительнее должен быть путь его раскрытия в образовательном процессе. Это свойственно многим биологическим понятиям - эволюционным, экологическим, цитологическим и т. п. Выражение "более сложное понятие" обычно указывает на то, что оно включает (фиксирует) больше признаков, больше информации. Но не следует забывать, что сложность содержания понятия определяется не только абсолютным числом (составом элементов) отображенных признаков, но и качественным их разнообразием, поведением, связями, которые свидетельствуют о нелинейном характере содержания понятия. Это свойство особенно характерно для общебиологических понятий. Поэтому для образовательного процесса в школе существенной стороной является структура содержания понятия.  
 
Структура - вид упорядоченности элементов содержания, устойчивая связь (отношение) и взаимодействие элементов. При этом отмечаются взаимосвязи не самих объектов, а их упорядоченность в отображении, т.е. композиция совокупности элементов содержания понятия. Знание структуры содержания понятия облегчает и организует изучение элементов, входящих в целое, поскольку они находятся в определенной зависимости друг от друга. Это имеет значение при конструировании логики и приемов изучения сложных понятий, таких, как обмен веществ, онтогенез, микроэволюция, естественный отбор, популяция, биогеоценоз и др.  
 
Однако понятия, даже простые и элементарные, нельзя дать учащимся в готовом виде. Потому психолог А.Н. Леонтьев подчеркивает, что для овладения понятием как "продуктом человеческой деятельности нужно осуществлять деятельность, адекватную той, которая воплощена в данном продукте", а Н.Ф. Талызина уточняет это положение так: "Надо с самого начала организовать у учащихся действия с предметами, которые будут направлены на интересующие нас в этих предметах стороны" и рекомендует: "Учащимся надо задать ориентиры, по которым они будут "снимать" с предметов образ".  
 
Психологи подчеркивают, что понятия всегда формируются и усваиваются через посредство действий, в процессе, через включение в познавательную деятельность. Поэтому процесс становления понятий в мышлении школьников представляется как процесс постепенного, поэтапного восхождения от предметного, образного отражения явлений к абстрагированию понятий. Этот процесс формирования и развития понятий не сводится к заучиванию готовых знаний, он реализуется путем активной мыслительной деятельности учащихся.  
 
Указанный процесс, как отмечалось выше, проходит через ряд этапов овладения понятием (обычно по схеме: восприятие - представление - понятие - система понятий). При определении данных этапов учитывают возраст учащихся, так как это позволяет установить качественное состояние процесса овладения понятиями. Безусловно также важным является содержание изучаемого материала. Если содержание понятия оказывается сложным и не может быть раскрыто при первоначальном знакомстве, или выведение (определение) понятия осуществляется не на основе генерализации, а путем развертывания одного за другим признаков предметов и явлений, заключенных в понятии, то процесс формирования понятия растягивается на продолжительное время.  
 
В таком случае в характеристике процесса формирования и развития понятий существенна не только систематизация элементарных понятий и представлений. Необходимо пройти этап накопления опорных знаний, на основе которых возможно выведение понятия. Применение дискурсивного1 вывода знаний на основе актуализации биологических понятий разных курсов и систем имеет большое дидактико-методическое значение в интегративном процессе обучения биологии.  
 
Дискурсивный характер определения понятий постоянно проявляется при изучении, например, экологических понятий, особенно биогеоценологических, таких, как растительное сообщество, биогеоценоз, биосфера, экосистема и др. Эти понятия в качестве элементов содержания включают знания о свойствах (строении и функционировании) надорганизменных биосистем, выраженные в виде сложных экологических понятий (т. е. соподчиненных понятий в данном случае). Каждое из них, в свою очередь, тоже основано на умозаключениях, вытекающих из анализа разнообразных прямых и косвенных фактов о свойствах живого населения, образующего сообщество, и условий окружающей среды. Таким образом, определение названных понятий осуществляется путем их выведения по отдельным элементам содержания (как главным признакам) и последующей затем интеграции этих знаний в одно целое. Логическая структура содержания таких понятий оказывается очень сложной, отражающей рядоположенную и иерархическую зависимость входящих в них элементов (рис. 3). Становится понятным, почему материалы о природном сообществе изучаются в самом конце курса о растении. Высокая степень  
 
сложности структуры экологических понятий обусловлена самой природой знаний о надорганизменных биосистемах. Опора на какой-либо один из названных элементов не обеспечивает должного образования экологического понятия, это приведет к ущербному и даже ошибочному представлению о данном природном объекте. Лишь синтез всех элементов отражает содержания понятия природное сообщество, такая возможность осуществима в случае, когда ученики будут владеть знаниями о растении (его строении и функционировании в природе), о многообразии растений, условиях их произрастания, взаимосвязях с животными (опылители, питающиеся растениями), грибами (микориза), о бактериях и их значении в природе и пр.  
 
Накопление предшествующих (опорных) знаний - это одно из важных условий для определения (выведения) многих биологических, особенно экологических и эволюционных, понятий. Данное обстоятельство послужило основанием для выделения трех этапов в формировании и развитии понятий такого плана:  
 
- I этап - накопление, развитие опорных знаний (фактов, соподчиненных понятий) как основных элементов содержания определяемого понятия;  
 
- II этап - интеграция (синтез) элементов содержания и определение (выведение) на этой основе понятия;  
 
- III этап - использование сформированного понятия как целостного знания по пути закрепления и дальнейшего развития (углубление, расширение, взаимослияние с другими или, наоборот, отдифференцировка).  
 
Указанные этапы являются общими для формирования всех сложных биологических понятий, хотя некоторые из них имеют свою специфику, обусловленную содержательной сутью, местом включения в учебный предмет и гносеологическими особенностями1.  
 
Таким образом, формирование и развитие биологических понятий представляют собой сложный процесс, основой которого является развитие знаний не только в плане: восприятие - представление- понятие - система понятий, но и как накопление опорных знаний - определение и закрепление понятий-дальнейшее развитие понятий в их системе на базе структуры учебного материала. При этом содержание понятия и его структура имеют большое дидактическое значение.  
 
В методической литературе, когда говорят об определении и применении понятий в образовательном процессе, обычно используются два выражения: формирование понятий и развитие понятий. Словосочетание "формирование понятий" обычно используют, когда идет речь об определении понятия, выведении его дефиниции (от лат. definitio - определение). Действительно, чтобы определить (т.е. сформировать) понятие, например фотосинтез, надо отыскать существенные признаки данного свойства живой природы: "фотосинтез есть процесс создания органических веществ с помощью хлорофилла". Следовательно, сформировать понятие - это значит установить существенные признаки предмета, сформулировать определение (дефиницию) понятия и назвать соответствующий термин. Однако определение понятия не есть навсегда данное и неизменное. Чем шире и глубже познания об окружающем мире, тем полнее и точнее понятие, отображающее все более существенные свойства и связи предметов и явлений действительности. Поэтому вышеназванное понятие фотосинтеза, сформированное учащимися при изучении курса 6 класса, в курсе общей биологии звучит иначе: фотосинтез - это биосинтез углеводов из неорганических веществ, происходящий благодаря энергии света в зеленой клетке. Первое определение фиксирует внимание учащихся на создании органических веществ и роли хлорофилла у зеленых растений, а второе углубляет сведения о фотосинтезе как одном из специфических видов биосинтеза живой клетки. Более полным становится и содержание понятия о фотосинтезе (хлоропласта, разные пигменты, наличие световой и темновой фаз, роль света, воды и водорода, фиксируется внимание на природе появления свободного кислорода, накоплении химической энергии в виде АТФ). Все эти материалы значительно обогащают понятие о фотосинтезе, свидетельствуют о его развитии на новом этапе изучения биологии в старших классах.  
 
Выражение "развитие понятий" фактически отражает проблему постепенного обогащения знания и, следовательно, расширяет, углубляет содержание понятия в учебном предмете на том или ином этапе обучения. Развитие биологического понятия может идти или от простого к сложному, или от конкретного к обобщенному, абстрактному. Процесс развития понятия может складываться поэтапно, каждый раз на качественно новом уровне обобщения, углубляющем или расширяющем содержание развиваемого понятия (путем интеграции, или абстрагирования, обобщения в новой ситуации).  
 
 
^ 5.3. ТЕОРИЯ РАЗВИТИЯ ПОНЯТИЙ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ 
 
Формированию и развитию понятий в методике обучения биологии давно уделяется большое внимание. Наиболее глубокая разработка этой проблемы была проведена в 50-х годах XX в. коллективом ленинградских методистов под руководством Н.М. Верзилина. Итогом этой работы явилось создание "Теории развития биологических понятий" (1956)1. Этот труд был очень важным событием в методике обучения биологии. Теория создала научную базу, определяющую отбор и расположение учебного материала в школьных курсах и предмете биологии в целом, повлияла на пересмотр методов обучения и воспитания. Теория развития понятий наметила ряд направлений в области специальных исследований, в том числе по разработке эффективной методики развития отдельных групп биологических понятий (природоведческих, экологических, эволюционных, физиологических, систематических, генетических и др.), развитию самостоятельного мышления учащихся2, развитию методов обучения биологии в средней школе3, по моделированию систем биологических понятий отдельных курсов биологии и всего предмета в целом.  
 
К основным положениям теории о развитии биологических понятий школьного предмета можно отнести следующее:  
 
- учебный предмет "Биология" является системой основных понятий науки и практики;  
 
- в понятиях выражается содержание предмета "Биология";  
 
- понятия выполняют ведущую роль в процессе развития мышления и воспитания учащихся;  
 
- понятия не дают ученикам в готовом виде, их развивают в процессе обучения;  
 
- формирование и развитие биологических понятий происходят в поэтапном процессе;  
 
- существуют типы понятий: специальные, локальные и общебиологические ;  
 
- сложные понятия формируют в процессе их развития путем обобщения простых понятий, слияния, интеграции и во взаимосвязи с понятиями других учебных дисциплин (на межпредметной основе);  
 
- вводят понятия: межпредметные и внутрипредметные связи, перспективные и ретроспективные линии, развитие понятий;  
 
- межпредметные и внутрипредметные связи являются важными условиями развития понятий, их средство - "синхронистические карты учебного процесса";  
 
- существуют разные типы развития понятий: непрерывное, прерывистое, сквозное и приуроченное к небольшим отрезкам учебного материала и времени его изучения;  
 
- при непрерывном формировании и развитии понятий происходит преемственное и более осознанное их усвоение;  
 
- движение понятий в школьном предмете сопровождают все более полным отражением, адекватным природе вещей и явлений.  
 
Данные положения составляют ядро методической теории развития биологических понятий, которые и в настоящее время имеют большое значение в практике обучения биологии.  
 
В теории развития биологических понятий также было отмечено, что процесс развития понятий - обязательное условие приобретения прочных и осознанных знаний. Большое значение в этом процессе придается преемственности содержания всех учебных курсов биологии, а также перспективным и ретроспективным линиям движения понятия в учебном предмете, для чего рекомендуется строить "графики движения понятий".  
 
Для того чтобы лучше уяснить некоторые методические идеи создателей теории развития понятий, приведем фрагмент авторского текста Н.М. Верзилина о биологических понятиях: "Биология как учебный предмет является сложной системой понятий, развивающихся в логической последовательности и находящихся во взаимосвязи. Вся система понятий определяется составом основ науки, входящих в школьный предмет биологии. Таким образом, основными понятиями школьной биологии являются морфологические, анатомические, физиологические, экологические, систематические, филогенетические, цитологические, эмбриологические, генетические, а также агрономические. В курсе анатомии, физиологии и гигиены человека, кроме того, гигиенические и медицинские".  
 
Общепринятое деление понятий на единичные и общие в методике биологии может быть конкретизировано как понятия простые и сложные. В школьной биологии имеют место специальные понятия, развиваемые в пределах одного курса (ботаника, зоология и др.), и общебиологические, развиваемые во всех курсах предмета.  
 
Каждое понятие постепенно развивается, усложняется. Простое, начальное понятие, включающее один элемент знания, объединяясь с другими простыми понятиями, образует сложное. Так, понятие о листе на первом уроке по теме является простым, первичным. Учащиеся узнают, что лист имеет зеленую пластинку с жилками и черешок, т. е. приобретают понятие о внешней форме. К концу изучения темы, на двенадцатом уроке, понятие "лист" становится сложным, включающим ряд элементов знаний. Учащиеся знают разные формы листа, анатомическое строение, образование органического вещества в листе путем усвоения углекислого газа на солнечном свету, дыхание листа, испарение воды листьями, приспособительные признаки листьев у разных растений  
 
Аналогичное развитие, усложнение претерпевают понятия о семени, корне, цветке и т.д. Еще более сложно понятие о целом растении, его строении, функциях всех его органов, обмене веществ, развитии, связи с условиями жизни, месте в эволюции и систематике. Такие понятия составляют уже систему.  
 
В то же время в курсе ботаники из темы в тему развиваются понятия по элементам основ этой науки: морфологии, анатомии тканей растения, физиологии - о дыхании органов, питании (сначала водном и минеральном, затем воздушном), передвижении питательных веществ в растении  
 
В курсе зоологии понятие о каждом животном объединяет понятия о его морфологии, анатомии, физиологии и экологии. Одновременно развивается понятие об эволюционном усложнении организмов. В курсе анатомии, физиологии и гигиены человека простые понятия дают в совокупности сложное понятие об анатомии каждого органа, например сердца, легкого, мозга и др. Это понятие тесно связано с понятием о функциональных процессах, протекающих в клетках, тканях, целом органе и во всей системе, в которую он входит. Понятие об органе постепенно преобразуется в более сложное анатомо-физиологическое понятия о системе органов. При дальнейшем изучении человеческого организма происходит еще большее углубление понятия о системе (например, кровообращения), рассмотрение взаимосвязей с другими системами. Из приведенных примеров видно, что данные понятия в ряде случаев могут быть относительно простыми и относительно сложными.  
 
Специальными понятиями называются такие, которые развиваются в пределах одного курса. Среди них можно выделить локальные понятия, развивающиеся только в пределах темы или отдельных уроков. Общебиологическими считают понятия о биологических закономерностях, относящихся ко всем живым организмам и обобщающих специальные понятия отдельных биологических курсов: клетка как единица жизни, единство строения и функции организмов, взаимосвязи организма и среды, организм как саморегулирующаяся система, обмен веществ и превращение энергии, самовоспроизведение организмов, эволюционное развитие мира, биологическая система и уровень организации живой материи. Эти понятия образуются из специальных понятий и развиваются во всех курсах школьной биологии на материале каждого из них.  
 
Сложный и многообразный состав биологических знаний нередко затрудняет отбор учителем главного, существенного и приводит к бессистемному, неосознанному запоминанию учащимися несущественных признаков отдельных объектов и явлений. Знания, полученные на одном из уроков и в дальнейших темах не практикуемые в новых связях, не удерживаются в памяти.  
 
Анализ преподавания в школах также показывает, что понятия, в особенности общебиологические, недостаточно развиваются, что создает разрывы и пробелы в знаниях учащихся. Задача обучения заключается в планомерном образовании и развитии понятий. Каждое понятие в своем развитии должно быть усвоено учащимися настолько, чтобы они могли им свободно оперировать1.  
 
Предмет "Биология" в школе - это основа знаний таких областей биологической науки, как генетика, цитология, ботаника, зоология, микробиология, эволюционное учение, экология, систематика, физиология, морфология и др. Все они в школьном предмете представлены в виде систем понятий, которые формируются, развиваются в учебных курсах биологии 6- 11 классов. С движением и развитием такой системы понятий можно ознакомиться на примере экологических понятий предмета "Биология" базовой школы (6 - 9 кл.).  
 
5.4. СИСТЕМА И РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХПОНЯТИЙ В ШКОЛЬНОМ ПРЕДМЕТЕ "БИОЛОГИЯ"Система экологических понятий является важной составной частью общей системы биологических понятий школьного предмета и потому обусловлена спецификой его содержания в каждом отдельном курсе и возрастными особенностями учащихся. Вместе с тем эта система отражает основы научных знаний по экологии. Современная экология рассматривает жизнь организмов в природе, проявление их свойств, отношения между организмами и организмов со средой. Данные проблемы экология вскрывает на примере биосистем разных уровней организации - клеточном, организменном, популяционно-видовом, биогеоценотическом и биосферном. Кроме того, экология охватывает также вопросы взаимоотношений общества и природы. Научные экологические понятия, трансформированные в понятия учебные, вошли во все курсы школьной биологии, где на примере растений, животных и даже человека раскрываются основные экологические закономерности (количественные и качественные). Особенно широко в школьном предмете "Биология" отражены понятия экологии организмов, биогеоценологии, по-пуляционной экологии и социальной экологии. Однако экология не только изучает структуру и свойства различных биосистем, но и исследует также возможные проявления свойств окружающей среды, ее сущность, особенности разных сред жизни, многообразие местообитаний; рассматривает закономерности воздействия экологических факторов, их взаимодействие с живым населением. Сложные, многоплановые экологические знания обусловили в школьном предмете "Биология" систему экологических понятий. В соответствии с разнохарактерным содержанием понятий в ней четко различают пять рядов экологических понятий: I) о среде и экологических факторах среды; II) об экологии организмов; III) об экологии популяций; IV) о биогеоценологии (илиэкологии экосистем); V) о социальной экологии. Распределение экологических понятий по этим рядам представлено в табл. 2.  
 
В каждый ряд, представляющий собой одну из главных линий в овладении основами экологии, входят простые и сложные экологические понятия, развиваемые в ходе изучения биологии. Указанная система является общей, отражающей состав основных экологических понятий всего учебного предмета в целом. В отдельных же учебных курсах она проявляется по-особому - в соответствии со спецификой содержания учебного курса, с его местоположением в общей системе школьных курсов биологии и возрастными особенностями учащихся. В курсе биологии 6 класса "Растения. Бактерии. Грибы и Лишайники" развиваются экологические понятия четырех рядов: о Таблица 2  
 
Система основных экологических понятий в школьных 
курсах биологии

 
среде и экологических факторах; об экологии организмов; о биогеоценологии; социальной экологии. В нем отсутствуют понятия популяционно-экологического ряда, так как в учебном содержании для этого еще нет основы. Систематическое изучение живой природы только начинается, а для ознакомления с понятием о популяциях необходимы: опора на знания о свойствах отдельных видов организмов, владение знаниями о классификации живого мира, достаточно глубокое владение понятием "вид". Перечень основных экологических понятий курсов биологии 6 -11 классов приводится в табл. 3. 
 
Достаточно широкое представление экологических понятий в курсе биологии 6 класса логически сочетается с учебным содержанием. Изучение многообразия растений и процессов их жизнедеятельности основано на развитии знаний о конкретных условиях  
 
Система основных экологических понятий в школьных 
курсах биологии 6-11 классов

 
Таблица 3  
 
Продолжение табл. 3 

 
Окончание табл. 3

 
(факторах) среды (свет, влага, температура, воздух, ветер и животные, распространяющие семена или  помогающие переносу пыльцы). В тесной связи с этими вопросами развиваются понятия о проявлении свойств организмов в зависимости от влияния экологических факторов. Знакомство учеников с многообразием растений дает возможность развить знания о местообитании и средах жизни организмов на Земле (водная, наземно-воздушная, почвенная, организм).  
 
Понятия об абиотических и биотических факторах среды, о свойствах организмов, которые появляются в результате действия этих факторов, о природных сообществах хотя и обобщаются в заключительной теме и на весенней экскурсии в природу, но работа над ними продолжается в следующих классах.  
 
Тема о природных сообществах, завершающая курс биологии 6 класса, включает группу биогеоценотических понятий. Среди них - растительное сообщество (фитоценоз), природное сообщество, смена природных сообществ, ярусностъ в пространстве, ярусность во времени, биогеоценоз, а также конкретные примеры сообществ: лес (дубрава, ельник, смешанный лес), луг, поле, сад, болото.  
 
Формирование биогеоценотических понятий осуществляется путем интеграции знаний о роли растений, грибов и бактерий в природе, об их совместном обитании на определенных участках, а также на основе приобретенных ранее знаний о среде, экологических факторах, о зависимости растений от животных, приспособленности разных организмов к совместной жизни. Эти знания закладывают основы понимания природного сообщества или биогеоценоза как особой надорганизменной биосистемы, включающей разные виды растений, животных, грибов и бактерий. Социально-экологические понятия, входящие в учебный курс, позволяют обратить внимание учащихся на необходимость бережного отношения к природе, целенаправленно развивать ответственное отношение к живому миру и природе в целом.  
 
В системе экологических понятий курса "Зоология" находят отражение все пять рядов понятий (см. табл. 3). Здесь широко представлены понятия о чертах приспособленности организмов и проявлении свойств живых организмов, об образе жизни животных. При этом в характеристике приспособительных свойств у животных организмов помимо анатомо-морфологических и физиологических отражаются и поведенческие.  
 
В этом курсе в виде элементарных представлены понятия популяционно-экологического ряда: популяция, внутривидовые взаимоотношения организмов, плотность популяций, динамика численности. Следует отметить, что теоретические положения и определения названных понятий отсутствуют в программе и учебнике по зоологии. Однако сами материалы курса, сведения об отдельных видах животных позволяют в ходе изучения зоологии ознакомить учеников с некоторыми конкретными фактами популяционной экологии, примерами внутривидовых групп и на этой основе сформировать элементарные популяционно-экологические понятия. Все эти вопросы помогают глубже изучить взаимосвязи организма и среды, показать возможности рационального использования животных ресурсов в природе и подготовить учеников к восприятию общебиологических понятий об эволюции в органическом мире.  
 
В курсе о животных в связи с углублением знаний обогащается содержание понятия о биогеоценозе. Это происходит с помощью включения новых материалов, таких, как цепи питания, экологические ниши, регуляция численности видов, взаимосвязи между организмами, средообразующая деятельность животных и других, углубляющих и расширяющих понятие о биогеоценозе. Социально-экологические понятия помогают сформировать ответственное отношение школьников к живой природе и роли отдельной личности в сохранении природных богатств. Анализируя развитие системы экологических понятий в курсе зоологии, можно видеть, что оно осуществляется по-разному. В одних случаях за счет использования новых примеров о животных, подтверждающих закономерности и явления, рассмотренные ранее на ботаническом материале. В других случаях развитие экологических понятий в зоологии основывается на сравнении и противопоставлении фитоэкологических и зооэкологических закономерностей. При этом понятия наполняются новыми элементами, дополнительным содержанием, обусловливающими дальнейшее их продвижение в ряду экологических знаний. И в-третьих, развитие системы совершается за счет включения новых, ранее не изучавшихся экологических понятий. Ввиду этого первый путь развития экологических понятий в зоологии можно назвать продолжающим, второй - дополняющим, а третий - нарастающим.  
 
Хотя система экологических понятий курса зоологии представляет собой единство, отвечающее содержанию учебного курса и более или менее полно отражающее основы знаний зооэкологии, в общей системе экологических понятий учебного предмета "Биология" она представляется звеном в дальнейшем развитии экологических знаний.  
 
В системе экологических понятий курса "Человек" могут быть представлены достаточно широко экологические понятия первых рядов о среде и факторах среды, об экологии организмов, а также некоторые элементарные понятия популяционной экологии и биогеоценологии (см. табл. 3). Понятия популяционно-экологические и биогеоценологические в данном учебном курсе дают возможность обратить внимание школьников на одну из глобальных проблем человечества - экологическую проблему, пояснить возможные пути ее решения, показать необходимость обеспечения экологического равновесия между обществом и природой, ориентации общества на устойчивое развитие.  
 
К сожалению, формирование экологических понятий в данном курсе осуществляется слабо, а то и отсутствует вовсе, хотя учебное содержание биологии 8 класса имеет для этого богатые возможности. В итоге развитие экологических понятий в обучении школьников происходит с перерывом. В таких условиях исчезают возможности показа общебиологической сущности экологических явлений и общего проявления их закономерностей в органическом мире. При этом у учащихся создается представление о независимости человеческого организма от условий среды обитания.  
 
Включение вопросов экологии в курс о человеке в настоящее время стало необходимо. Оно обусловлено как воспитательными задачами процесса обучения, так и достижениями науки в области экологии человека.  
 
Современной биологической наукой накоплен большой материал по экологии человека: о взаимоотношении человека с природой, особенно в связи с последствиями антропогенных воздействий на среду обитания; о зависимости человеческого организма от факторов окружающей среды; об адаптации человека к новым географическим и экстремальным условиям; о многообразии социальных факторов среды, оказывающих влияние на жизнедеятельность, здоровье и трудоспособность человека. Эти знания имеют большое теоретическое и прикладное значение для освоения новых районов (например, Крайнего Севера, пустынь, высокогорий и т.п.), исследования Антарктики, космоса и морских глубин, а также для разрешения проблем охраны здоровья и трудоспособности человека, проблем рационального природопользования и охраны окружающей среды. Все это обусловливает необходимость включения вопросов экологии человека в содержание общего образования.  
 
Необходимость изучения экологических понятий в курсе "Человек" определяется также и тем, что благодаря специфическому содержанию знаний и структуре данного курса (не перегружая учебной программы) есть возможность познакомить учащихся с механизмами взаимодействия организма и среды, рассмотреть примеры внутриорганизменных адаптаций - продолжить развитие общих экологических понятий, представленных в курсе зоологии. Следует обратить внимание на специфичность экологии человека, оттенить его биологическую и социальную сущность. Кроме того, на примере изучения свойств организма человека, его жизнедеятельности, здоровья, гигиены, работоспособности имеются реальные возможности отметить очень большое разнообразие факторов окружающей среды - природных и социальных, подчеркнуть характер их действия на организм, выделить отличительные особенности человека, его зависимость от природы. Можно рассмотреть и демографическую проблему - проблему выживания человечества.  
 
Для системы экологических понятий курса "Человек" характерно: 1) формирование знаний по экологии продолжается на основе развития экологических понятий, которые вводились при изучении растений и животных; 2) развитие экологических понятий осуществляется путем тесного взаимосочетания (и взаимопереходов) с понятиями физиологическими, гигиеническими, медицинскими и природоохранительными; 3) система экологических понятий данного курса является звеном в развитии знаний по экологии в процессе изучения биологии в школе.  
 
Своеобразной оказывается система экологических понятий в курсе общей биологии (9, 10-11 классы). В каждом ее ряду содержится множество сложных экологических понятий (см. табл. 3). Их подавляющее большинство представлено в обобщенном виде. Кроме того, в системе экологических понятий общей биологии наряду с конкретными наличествует большое число абстрактных понятий (например, экосистема, цепи питания, экологические ниши, экологическая пирамида, правило десяти процентов, численность, плотность, биомасса, саморегуляция, глобальная проблема и многие другие), позволяющих рассматривать общие закономерности природы со значительной степенью научности.  
 
В курсе общей биологии в отличие от других изучается специальная тема "Основы экологии", раскрывающая с достаточной полнотой все основные понятия экологии: о среде и экологических факторах, экологии организмов, популяций, биогеоценологии, глобальной и социальной экологии. Развитие понятий в этой теме осуществляется путем обобщения и корректировки экологических знаний, полученных в предшествующих курсах с использованием нового материала.  
 
Поэтому экологические понятия курса становятся более обобщенными и сложными. В их содержание включаются знания о закономерностях взаимосвязи организма и среды, историчности предметов и явлений. Из отдельных конкретных понятий они формируются в экологические понятия с явно выраженным общебиологическим содержанием. Характерно тесное взаимосочетание экологических понятий с эволюционными. Например, формирование таких экологических понятий, как черты приспособленности организмов, проявление свойств организмов, экологические группы, жизненные формы, коэволюция, в курсе общей биологии тесно связано с развитием эволюционных понятий: приспособленность, целесообразность, модификация, норма реакции, фенотип, конвергенция, естественный отбор и др.; формирование экологических понятий: биотические факторы, организм и среда, биотические связи - с эволюционным понятием о борьбе за существование. Таким образом, развитие и обобщение одних понятий обусловливают формирование других. Наряду с этим здесь проявляются дифференциация и обособление экологических понятий об организмах и понятий о проявлении свойств отдельных особей. Такая направленность в развитии экологических понятий способствует формированию знаний о популяциях и обусловливает переход отдельных понятий из II ряда об экологии организмов в III ряд популяций экологии.  
 
Образование и развитие понятий о популяции являются в данном учебном курсе особой проблемой, с которой связано образование основных эволюционных понятий, таких, как эволюция, микроэволюция, видообразование, вид, структура вида, свойства вида и др. Понятия об экологии популяций обогащают конкретными знаниями эволюционные понятия о популяции, виде и эволюции. В то же время в этом курсе популяция рассматривается как основной компонент в составе биогеоценозов.  
 
В системе экологических понятий курса общей биологии четко выражено преобладание понятий по основам биогеоценологии. Формирование понятий этого ряда может выступать как завершающий этап их изучения, начатого в предыдущих учебных курсах биологии, как обобщение и слияние сложных экологических понятий из предыдущих рядов системы. Последнее обусловлено тем, что фактическое содержание знаний о среде, организмах, популяциях, видах как зависимое, включаясь в содержание о надорганизменных биосистемах, определяет свойство и существо последних.  
 
В курсе общей биологии важное место занимают социально-экологические понятия, позволяющие сформировать ценностное отношение учащихся к окружающей среде, к решению глобальных экологических проблем человечества, экологических проблем своего региона, а также определить свое отношение к природе.  
 
Таким образом, система экологических понятий общей биологии характеризуется: 1) обобщенностью большинства экологических понятий, их переходом из специальных экологических в общебиологические; 2) тесным взаимосочетанием большинства экологических понятий с основными эволюционными и генетическими понятиями; 3) наличием понятий, имеющих высокий мировоззренческий и экокультурный потенциалы в обучении школьников.  
 
Система экологических понятий курса общей биологии является в общей системе экологических понятий предмета "Биология" завершающим звеном, определяющим степень экологической образованности школьников.  
 
Овладение системой знаний по экологии в процессе обучения подводит учащихся к пониманию закономерностей живой природы на разных уровнях ее организации; законов зависимости организмов, популяций и сообществ от факторов среды; воздействия организмов и сообществ на всю природу нашей планеты.  
 
Однако успешность овладения данным материалом во многом зависит от опоры на конкретные знания экологических и многих других биологических понятий, приобретенных во всех предыдущих учебных курсах школьной биологии. В связи с этим появляется необходимость в экологической пропедевтике при изучении курсов, предшествующих общей биологии, что обеспечивает готовность учеников к оперированию обобщенными экологическими понятиями в заключительных темах курса общей биологии; в неустанном внимании со стороны учителя к процессу преемственного развития экологических понятий в каждом учебном курсе, прежде всего это касается курсов "Растения. Бактерии. Грибы и Лишайники", "Животные" и "Человек".  
 
Как видим, в системе экологических понятий каждого учебного курса и всего предмета "Биология" четко выражена тенденция развития понятий как в пределах каждого ряда, так и от ряда к ряду. Сами ряды по сути являются важнейшими линиями овладения основами экологии. Развитие экологических понятий внутри каждого ряда совершается постепенно и с учетом преемственности - от ботаники к общей биологии.  
 
Все знания по экологии входят в школьный предмет не специальными экологическими темами и особыми уроками. Их содержание связано с материалами, изучаемыми в биологических курсах разных классов, они выводятся как обобщение в ходе обсуждения процессов жизнедеятельности организмов, их морфологии и физиологии. Включаемые в начале школьного предмета как бы диффузно (поэлементно), без сложных научных терминов, экологические понятия по мере продвижения приобретают более четко выраженный характер с глубоким содержанием и научной терминологией. В конце изучения учебного предмета основной школы (9 кл.) они обобщаются и корректируются в специальной теме "Основы экологии". Такое включение экологических знаний не вытесняет и не подменяет основ биологии, а обогащает их экологическим содержанием, обеспечивает необходимую экологизацию биологического образования непрерывным развитием системы экологических понятий и формированием экологической культуры.  
 
Под экологизацией, или экологическим освещением, учебного содержания понимается особая подача изучаемого материала, при которой элемент экологии (экологические идеи, факты, понятия, суждения, принципы, проблемы и подходы) становится ясным и более развернутым, ориентирующим на формирование экологического сознания, экологической культуры, природосообразного отношения к действительности. При этом экологический материал в зависимости от целей обучения может оставаться в подчиненном значении, не заменяя собой программного биологического содержания, а лишь обогащая его, помогая более полному и многообразному раскрытию.  
 
Назовем содержание учебного материала, экологизация которого обеспечивает успешное развитие системы экологических понятий:  
 
- содержание, на примере которого можно без перегрузки дополнительным материалом осуществлять достаточно эффективное формирование экологических понятий о среде и экологических факторах, об адаптациях организмов, о взаимоотношениях организмов, видов, о биогеоценологии;  
 
- содержание, дающее возможность проанализировать проявления свойств организмов и других биосистем в различных условиях существования;  
 
- содержание, обеспечивающее возможность обсуждать разностороннее значение организмов, экосистем и всего биологического разнообразия в природе;  
 
- содержание, на примере которого удается наглядно проиллюстрировать роль человека в природе, особенно его управляющую функцию, природоохранную полезную деятельность и нарушения в природе.  
 
Полезными методическими приемами экологизации биологического образования могут служить:  
 
- мотивационное раскрытие экологических явлений;  
 
- акцентирование внимания на экологические предметы и явления в природе, на решение экологических проблем в мире и регионе;  
 
- актуализация, т.е. использование одних знаний для уяснения и раскрытия других;  
 
- включение дефиниций (определений) и терминов по экологическим понятиям, отсутствующим в учебнике;  
 
- иллюстрирование изучаемых явлений интересным и социально значимым фактическим экологическим материалом;  
 
- вычленение элемента экологии в синтетическом содержании биологии на уровень отдельных познавательных задач;  
 
- демонстрация растений и животных из разных мест обитания, показ различных условий обитания одних и тех же видов;  
 
- широкое использование средств наглядности, обеспечивающих возможность сравнительного наблюдения;  
 
- вариативные опыты и моделирование возможных свойств живых систем в оптимальных и измененных условиях.  
 
Однако, как показали исследования, экологическое освещение (экологизация), хотя и является эффективным путем развития знаний по основам экологии, достичь должного уровня обобщения, систематизации экологических понятий не удается без специальных экологических уроков и тем в учебных курсах 7 - 8 классов. В курсах биологии 6 и 9 классов есть специальные темы ("Природные сообщества" и "Основы экологии"), уроки экологического содержания и экскурсии, которые обеспечивают необходимое обобщение и систематизацию знаний по экологии.  
 
 
^ 5.5. МЕТОДИКА РАЗВИТИЯ ПОНЯТИЙ В ПРОЦЕССЕ 
ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ 
 
Процесс формирования понятий в сознании учащихся признается методистами и дидактами одной из центральных проблем педагогики и методики.  
 
Так, М.Н. Скаткин пишет: "Проблема образования понятий является центральной проблемой дидактики и методики потому, что задача обучения - передать молодому поколению опыт, накопленный веками, а этот опыт заключается в понятиях. Овладеть основами науки - это значит овладеть системой основных понятий данной науки". Н. М. Верзилин видит одну из главных причин непрочного усвоения основ наук в том, что знания учащихся не доводятся до соответствующих понятий, а остаются на стадии восприятия или представления.  
 
Отечественные методисты (Л.П.Анастасова, Н.М.Верзилин, Е.П. Бруновт, И.Д.Зверев, Г.Е.Ковалева, Л.С.Короткова, В.М.Корсунская, Н.Е.Кузнецова, Н.А.Рыков, А.В.Усова, С. Г. Шаповаленко) в своих работах большое внимание уделяют раскрытию психолого-педагогических основ формирования понятий. Все они отмечают, что каждое понятие не может быть представлено учащимся сразу во всей его научной полноте. Последнее достигается при последовательном развитии содержания в соответствии с познавательными возможностями учащихся. Поэтому учителю необходимо знать, как происходит движение понятий из темы в тему, из курса в курс. Важно заранее предусмотреть, где понятия сливаются и обобщаются, переходят из одного ряда в другой. В связи с этим полезно графически представить пути движения и обобщения, интеграции понятий.  
 
Наиболее важным моментом в формировании понятия является выделение его существенных признаков. Для этого используют анализ сравнение признаков, синтез и обобщение.  
 
В общих чертах процесс формирования и развития понятий можно разделить на три этапа: образование, развитие и интеграция.  
 
Поэтапное формирование понятий осуществляется в процессе активной познавательной деятельности учащихся. Пропуск отдельных этапов осложняет процесс овладения понятиями.  
 
Способ развития зависит от характера понятия, уровня его познания, от сформированности теоретических знаний учащихся и от роли данного понятия в обучении. Как в научном познании, так и в обучении чаще других используют два способа образования понятий: из чувственного опыта путем индуктивного (выводного) обобщения или путем дедуктивного вывода их из известных теорий. В биологии используется еще и третий путь образования понятий - традуктивный.  
 
Индукция (от лат. inductio - наведение) представляет собой такой тип умозаключений, который строится на последовательном переходе от обсуждения частных сторон предмета к его общему свойству. Например, при последовательном рассмотрении того, что зеленые растения, используя энергию солнечного света и минеральные вещества (углекислый газ и воду), с помощью хлорофилла образуют органические вещества, можно сформулировать вывод: растения обладают фотосинтезом.  
 
Дедукция (от лат. deductio - выведение) характеризует обратное движение мысли - от общего к частному - растения обладают фотосинтезом, потому что имеют хлорофилл, с помощью которого на свету образуются органические вещества из углекислого газа и воды. Как видим, в первом случае понятие "фотосинтез" формируется путем постепенного раскрытия свойств и сути процесса,  
 
определяемого данным термином. Во втором случае вывод делается на основе сложившихся и обладающих достоверностью общих положений, заключенных в соответствующем термине. Традукция (от лат. traductio - перемещение) - вывод идет от знания определенной степени общности к новому знанию, но на той же степени общности. То есть вывод идет от единичного к единичному, или от частного к частному, от общего к общему. Сформировав на каком-то этапе образовательного процесса конкретное понятие (например, дыхание организмов или половое размножение, вегетативное размножение), используют это общее понятие, не углубляя его, для выведения других понятий (например, при объяснении свойств разных растительных и животных организмов, бактерий и др.). Имея общее понятие, человек может формулировать вывод независимо от своего наглядного опыта. Сам вывод часто принимает значительно более сложные формы, чем в указанных примерах. Для начального этапа обучения наиболее характерно индуктивное образование понятий, основой которого служат обобщения опытных данных. Это понятия о строении и свойствах растений, животных, грибов, об условиях их существования, о чертах приспособленности к среде обитания, строении и свойствах человеческого организма и др. Индуктивно выводятся и более общие понятия, напримеробмен веществ, деление клетки, экологические свойства организмов, эволюция систем органов у животных, филогенетические связи и т.п. При этом особое место принадлежит наблюдению объектов (натуральных или изобразительных), сравнению и обобщению наблюдений. Такие понятия направлены на усвоение в обобщенном виде биологических явлений и закономерностей реального мира, на понимание его многообразия и исторического развития. Индуктивно образуются многие и специальные, и общебиологические понятия. Однако индуктивный способ формирования понятий требует значительно больше учебного времени, нежели дедуктивный, поэтому многие биологические понятия, даже сложные по своей структуре и абстрактные, часто формируются дедуктивным способом.  
 
Формирование понятий индуктивным путем осуществляется в определенной последовательности по этапам:  
 
1) выделение, группирование и сравнение ряда объектов с целью выявления общих признаков у совокупности данных объектов;  
 
2) выделение существенных признаков (отбор и уточнение их), отграничение их от несущественных;  
 
3) определение понятия (формулирование дефиниции) и обозначение соответствующего термина;  
 
4) установление связи с другими понятиями, разграничение со смежными;  
 
5) определение места понятия в соответствующей системе понятий, подведение под него конкретных объектов;  
 
6) применение сформированного понятия (практикование).  
 
Уже на первом этапе обучения биологии вводится ряд абстрактных теоретических понятий (биосистема, приспособленность, биоразнообразие, экология, система живых организмов, царства и др.), являющихся исходными для развития целостной системы теоретических знаний (организм, вид, род, семейство, эволюция, происхождение, биогеоценоз, биосфера и др.). Здесь же берет начало формирование общих теоретических понятий (ценность биологического разнообразия, вид, род, семейство и другие таксоны, видообразование, естественный отбор, борьба за существование, взаимоотношения организмов и среды, уровни организации жизни, биосистемы, экосистемы и др.), которые для учащихся пока еще абстрактны из-за малого количества известных им признаков, что осложняет их определение в школьных курсах биологии о растениях, животных и человеке. В то же время начало развития этих общебиологических понятий в данных курсах способствует в сравнительно короткое время накоплению знаний для более успешного формирования названных теоретических понятий. В этом случае часто используется дедуктивный способ овладения понятиями.  
 
По мере накопления теоретических знаний усиливается формально-логический вывод понятий. Некоторые из них выводятся способом редуцирования (от лат. reducere - приводить обратно, отодвигать назад, возвращать), при котором сложный процесс определения сводится к более простому. В этом случае имеющиеся данные признаков понятия преобразуются, сводятся к простой форме, открывая более легкий путь решения поставленной задачи. Так, понятие "биосистема" редуцируется из понятия о процессах жизнедеятельности живого организма, а понятие о структурных уровнях организации жизни - из знаний о биосистеме.  
 
Абстрактные понятия, образованные путем формально-логического вывода из теории, имеют иную последовательность формирования, чем при индуктивном способе познания. При этом Н. Е. Кузнецова выделяет следующие этапы1:  
 
Отбор исходных посылок для вывода понятия; 
 
Вывод и определение понятия, уточнение его признаков; 
 
Установление его места в системе теоретических знаний, его связей с другими понятиями; 
 
Конкретизация понятия, отграничение от смежных, распространение на частные ситуации;Применение понятия для решения разных познавательных задач.Большую роль в формировании и развитии биологических понятий играет сравнение. К.Д.Ушинский писал: "Сравнение есть основа всякого понимания и всякого мышления. В дидактике сравнение должно быть основным приемом. Чтобы какой-нибудь предмет был понят ясно, отличайте его от самых сходных с ним предметов и находите сходство с самыми отдаленными от него предметами, тогда вы выясните себе все существенные признаки, а это значит понять предмет"1.  
 
Сравнение - это сопоставление объектов в целях выявления черт сходства и различия между ними. Оно обеспечивает возможность применения анализа, т. е. детального и сравнительного исследования свойств изучаемого предмета и явления. Вместе с тем сравнение с использованием анализа позволяет сформулировать обобщающий вывод (т. е. подводит к синтезу). Таким образом, сравнение является важнейшей предпосылкой к обобщению. Суждения, выражающие результат сравнения, служат цели раскрытия содержания понятий в сравниваемых объектах. В этом отношении сравнение выступает как прием, дополняющий, а иногда и заменяющий определение (выведение) понятия.  
 
Однако сформированные таким путем биологические понятия являются эмпирическими, так как возникают на основе наблюдения. Такие понятия хотя еще и не являются теоретическими, играют немаловажную роль в познании мира. Формирование теоретических понятий осуществляется на основе анализа фактических данных и их обобщения, при этом выделяется содержательная, реальная абстракция, фиксирующая сущность изучаемого конкретного явления. Затем путем раскрытия противоречий в этом явлении и определения способа практического решения следует восхождение от абстракций сущности к единству многообразных сторон развивающегося целого, к конкретному.  
 
Наиболее успешно формально-логическое формирование теоретических понятий происходит в процессе проблемного обучения, например формирование понятия по типу "подведение под понятие". Модель этого процесса можно представить в таком виде: 1) постановка проблемы (подведение обьекта под данное понятие); 2) поиск путей решения проблемы (анализ, синтез, сравнение существенных свойств объекта и понятия); 3) решение проблемы (выделение общих существенных свойств понятия); 4) осознание и осмысление полученных результатов (изучение соотношения между объектом и понятием); 5) характеристика результатов - выведение понятия, формулирование дефиниции (вывод о принадлежности объекта понятию).  
 
Формирование и развитие понятий во многом зависят от правильных и доступных пониманию определений. Они способствуют выделению главного в содержании понятия, следовательно - четкости и ясности его восприятия. Значительную положительную роль выполняет наглядность, особенно демонстрационный и лабораторный эксперимент, а среди логических приемов (наряду с такими, как сравнение, анализ, синтез, обобщение) - вопросы и задания проблемного характера.