Існує велика кількість методичних прийомів, за допомогою яких можна керувати інтелектуальним розвитком школярів. Один з них - це використання на уроках біології задач, запитань-завдань, запитань-задач, які залучають учнів в активний пізнавальний пошук, формують у них прийоми розумової праці. Добре відомо, що при вивченні таких наук, як математика, фізика, або хімія задачі відіграють дуже суттєву роль. Сучасна біологія містить чимало матеріалу, при вивченні якого, рішення задач може дати користь.
Провідні методисти вказують, що біологічна задача є одним з найефективніших засобів, що забезпечує творчий рівень засвоєння біологічних знань, сприяє вихованню в учнів творчої особистості, розвитку пам’яті, логічного мислення.
Біологічні задачі принципово відрізняються від задач з математики, фізики тим, що спрямовані на живі об’єкти, кожен з яких неповторний. Для їх рішення необхідно не просто багато знати про життя живих організмів, а й уміти, за необхідності, застосовувати знання з математики, фізики, хімії, вміти вибудовувати логічні ланцюжки і робити висновки; продумувати досліди, які доводять ту чи іншу версію.
Методика застосування біологічних задач на уроках біології надає вміння не тільки вміло використовувати біологічні задачі в системі, але й, при потребі, складати їх. В умовах сучасної школи, де відчувається нестача забезпечення, біологічні задачі є легко доступним засобом активізації діяльності учнів і конкретизації матеріалу. Останнім часом спостерігається тенденція посилення уваги до задач, освітнє, виховне та розвиваюче значення яких важко переоцінити. Водночас дана тема відображена в біологічній методичній літературі недостатньо, епізодично. Питання щодо ефективності і необхідності використання задач, їх класифікація залишаються ще й досі мало розробленими.
Поруч із терміном "задача" в психології, педагогіці та інших областях наук широко застосовуються терміни "проблема", "проблемна ситуація". Однак, співвідношення даних понять визначаються по-різному кожним автором. По-різному також трактуються поняття "задача" та "завдання".
Отже, необхідно сформулювати окремі визначення. Насамперед, що вважати біологічною задачею?
Визначення 1: навчальне завдання, яке передбачає пошук нових знань, способів (умінь) і стимуляцію активного використання в навчанні зв’язків, відношень, доведень.
Визначення 2: будь-яка учбова задача – це завдання, яке складається з умови і запитання.
Визначення 3: біологічною задачею можна вважати запитання (Чому? Як? Навіщо?) або пропозицію (знайдіть, встановіть, доведіть тощо), які вимагають від учнів активної розумової діяльності, що дає змогу встановити зв’язки між різними пунктами знань, висунути оригінальні гіпотези.
Рішення біологічних задач належить до методів активного навчання (МАН). Активне навчання припускає використання такої системи методів і прийомів, що спрямовані головним чином не на повідомлення учням готових знань, їхнє запам’ятовування і відтворення, а на організацію учнів для самостійного одержання знань, засвоєння умінь і навичок у процесі активної пізнавальної і практичної діяльності. Богданова О.К. відносить рішення біологічних задач до імітаційних неігрових методів. Імітаційні методи передбачають, як правило, надання учням професійних умінь і навичок пов’язані з моделюванням ігрових ситуацій. Разом з тим у літературі можна зустріти ще один підхід до класифікації методів активного навчання. Він запропонований Г.М. Муртазіним і полягає у виділенні методів активного навчання з числа традиційних. Біологічні задачі потрапили у групу словесних методів.
Освітня роль біологічних задач виявляється в тому, що їх виконання сприяє глибокому засвоєнню основних біологічних понять, теорій, законів, служить простим, зручним та ефективним засобом перевірки і систематизації знань, умінь і навичок учнів, дає можливість у більш раціональній формі повторювати матеріал, конкретизувати, розширювати і поглиблювати знання, активізувати розумову діяльність учнів.
Виховне значення задач полягає в тому, що їх виконання сприяє формуванню в учнів певних поглядів на природу, виховує волю до подолання труднощів, дозволяє здійснювати екологічне, естетичне, економічне виховання.
Вирішення біологічних задач допомагає здійснити зв’язок теоретичних знань учнів із практикою, встановити своєрідний міст до проведення орієнтації на професії, пов’язані із сільським господарством, медициною, ветеринарією.
Розвиваюча функція задач полягає в розширенні кругозору учнів, встановленні міжпредметних та міжкурсових зв’язків. Рішення задач сприяє розвитку пізнавального інтересу до предмету біології, демонструє зв’язок теорії з практикою, дає змогу розвивати мислення, зокрема здатність аналізувати, виявляти риси подібності й відмінності, узагальнювати, формує в учнів раціональні прийоми розумових дій, розвиває самостійність в роботі.
В методичній літературі нема чіткої та послідовної класифікації біологічних задач, зустрічаються лише відомості про окремі їх види. На основі цього можна зробити спробу класифікації біологічних задач за різними ознаками.
Класифікація за змістом. За змістом задачі можуть відповідати матеріалу кожного року навчання: задачі з ботаніка;
· задачі з зоології;
· задачі з біології людини;
· задачі з еволюційної теорії;
· задачі екологічного змісту;
· задачі з цитології;
· задачі з молекулярної біології;
· задачі з ембріології;
· генетичні задачі.
Серед кожного типу можна виділити ще й окремі види.
Генетичні задачі можна поділити на 3 види:
· розрахункові задачі, в яких питання стосується прогнозу фенотипічних та генотипічних характеристик потомства або вірогідності появи серед нащадків певного гено- чи фенотипу.
· задачі на визначення генотипів батьків через гено- чи фенотипи нащадків.
· задачі на визначення характеру наслідування якоїсь ознаки через фенотипи поколінь, які йдуть одне за одним, та якісну і кількісну характеристику потомства.
Види екологічних задач:
· задачі, які розвивають поняття про середовище та його фактори.
· задачі, які розвивають поняття про екологію окремих організмів.
· задачі, які розвивають популяційно-екологічні поняття.
· задачі, які розвивають біогеоценотичні поняття.
· задачі, які розвивають біосферні поняття.
Задачі дослідницького характеру.
Виділяють такі види задач дослідницького характеру:
1)задачі на вирішення певної наукової проблеми – це конкретні ситуації, які потребують свого розв’язання шляхом логічного аналізу із застосуванням відомих учням знань з біології та з інших предметів шкільного курсу.
2) задачі на пояснення конкретних фактів, отриманих в результаті наукового дослідження, виявлення неврахованих причин, що могли вплинути на результати.
3) задачі, що потребують аргументації чи спростування якоїсь наукової гіпотези.
4) задачі на уявне експериментування для перевірки певної гіпотези.
5) задачі на доказ.
Задачі на продумування експерименту або на їх інтерпретацію направлені на вміння аналізувати поведінку складних систем з багатими внутрішніми зв’язками, прогнозувати шляхи розвитку таких систем, шукати необхідні відомості інших розділах біології і навіть в інших науках. Таким чином виробляється правильне уявлення про хід наукового пізнання, що на жаль, часто не забезпечує вивчення біології в цілому.
Можливі і такі дослідницькі задачі, які суміщають в собі кілька з перелічених видів. Наприклад, задачі на пояснення конкретних фактів можуть передбачати висунення гіпотез, їх доказ або спростування, побудову експерименту для перевірки тої чи іншої гіпотези.
Деякі автори дослідницькі задачі називають творчими задачами. Пояснюють це тим, що вони не тільки активізують навчальну діяльність учнів, а й пробуджують інтерес, розвивають творчі здібності, логічне мислення. Крім того, допомагають вчителю виявити обдаровану дитину з нестандартним мисленням та створити в класі сприятливий психологічний клімат. Творчі задачі можуть використовуватися для активізації пізнавальної діяльності учнів, як домашнє завдання, замінити етап розминки, сприяти рефлексії вивченого матеріалу, а головне – виявити учнів із ґрунтовними знаннями та логічним мисленням – майбутніх біологів.
Задачі з професійною направленістю.
Учням необхідно давати задачі по використанню біологічних знань як в практичних роботах, на уроках, так і у виробничій і суспільно-корисній роботі. Для правильного розуміння сільськогосподарської практики можливе використання задач при розвитку таких понять, як „організм як єдине ціле”, „зв’язок будови з функцією”, „взаємозв’язок рослин і тварин з середовищем”.
Використання творчих задач на уроках біології значно підвищує ефективність навчання. Творча задача – це задача, при рішенні якої необхідно знайти новий алгоритм рішення. Умови таких задач безпосередньо не говорять про те, які знання знадобляться для їх рішення, тому діяльність учнів спрямована на їх виявлення і підбір необхідних відомостей. При рішенні таких задач можуть знадобитися знання з різних розділів фізики, хімії, географії і т.д. Основною ознакою творчого процесу служить відмовлення від традиційного підходу до інтерпретації існуючих даних.
Творчі задачі на уроках біології дозволяють:
· узагальнити, повторити і засвоїти навчальний матеріал;
· ознайомити учнів з досягненнями в області природничих наук;
· розвивати творчі здібності учнів, пізнавальний інтерес, абстрактне і логічне мислення;