Знаково-символическая система в обучении биологии

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский педагогический государственный университет»

А. В. ТЕРЕМОВ

ЗНАКОВО-СИМВОЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
В ОБУЧЕНИИ БИОЛОГИИ

Учебное пособие для студентов бакалавриата
направление подготовки «Педагогическое образование»
профиль «Биология»

МПГУ

Москва
2013

УДК 57(077)
ББК 74.262.8-28

Т35

Рецензенты: 
Суматохин С.В., д-р пед. наук, профессор, заведующий

кафедрой методики преподавания и общей биологии МГПУ, 
гл. редактор журнала «Биология в школе»
Рохлов В.С., канд. пед. наук, доцент кафедры методики

обучения биологии МИОО

Т35    Теремов А. В. Знаково-символическая система в обучении
биологии: Учебное пособие. – М.: МПГУ, 2013. – 126 с.

Учебное пособие посвящено использованию в обучении биологии

знаково-символической наглядности. Рассмотрена сущность знаков и
символов, определена их дидактическая роль; обоснованы принципы
создания средств схематической изобразительной наглядности; приведены
пиктограммы и идеограммы по основным темам раздела «Животные» 
школьного курса биологии с кратким содержанием заключенной в них
информации. В пособии разработана методика применения пиктограмм
и идеограмм для формирования и развития у учащихся биологических
понятий, предложен вариант организации учебного процесса по биологии, 
основанного на использовании в обучении знаков и символов.
Учебное пособие адресовано студентам университетов, обучающимся

по программам педагогического образования, и направлено на
формирование готовности к использованию знаково-символической
наглядности в обучении биологии, разработке и применению опорных
сигналов и опорных конспектов для решения культурно-просветительских
задач и образовательной деятельности по биологии в соответствии с
профилем в учреждениях общего среднего образования.

ISBN 978-5-7042-2482-2

                                                         
                                                         © МПГУ, 2013
© Издательство «Прометей», 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1. Знаки, символы и их роль в обучении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
2. Рисуночно-идеографическое письмо и его создание . . . . . . . . . . . . .18
3. Пиктограммы и идеограммы по основным темам раздела 
     «Животные» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
 
3.1. Одноклеточные животные – простейшие . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
 
3.2. Кишечнополостные  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
 
3.3. Плоские черви . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
 
3.4. Первичнополостные, или круглые черви . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
 
3.5. Кольчатые черви . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
 
3.6. Членистоногие: общая характеристика  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
 
3.7. Ракообразные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
 
3.8. Паукообразные  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
 
3.9. Насекомые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
 
3.10. Моллюски . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
 
3.11. Хордовые: общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
 
3.12. Рыбы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
 
3.13. Земноводные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
 
3.14. Пресмыкающиеся . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
 
3.15. Птицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
 
3.16. Млекопитающие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
4. Рисуночно-идеографическое письмо как средство формирования 
      и развития биологических понятий  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
5. Использование рисуночно-идеографического письма в системе 
     уроков биологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Заключение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124

ВВЕДЕНИЕ

Одной из характерных черт современного общества является 
его информатизация. В условиях постоянно возрастающего информационного потока в общеобразовательных учреждениях возникла проблема информационной перегрузки учащихся. Перед 
учителями закономерно встает вопрос: как выйти из сложившейся ситуации, когда становится очевидным, что овладевать возросшим объемом учебной информации современным школьникам 
становится все труднее и труднее? 
Человеческое познание вообще, в том числе и процесс приобретения знаний (учение), в философском плане представляет 
активное целенаправленное извлечение информации из окружающего мира. Совершенствование способов извлечения, т.е. организация ввода информации, является одной из центральных проблем 
общей дидактики и частных методик преподавания учебных предметов. В настоящее время большинство педагогов, психологов и 
учителей пришли к единому мнению, что по многим общеобразовательным учебным предметам важны не столько заучивание и 
запоминание учащимися всего объема программного материала, 
сколько мыслительные процессы его обработки, сопровождающие познание и обеспечивающие приобретение учащимися нового видения окружающего мира. Формирующееся в процессе 
этого видения мировоззрение личности школьника необходимо не 
столько «наполнять» конкретными предметными знаниями, сколько показывать, как эти знания включены в систему естественных 
и гуманитарных наук, являющихся неотъемлемой частью общечеловеческой культуры. 
Творческая природа процессов научного познания и формирования целостного мировоззрения личности проявляется в таких тенденциях современных наук, как усиление абстрактного 
характера понятий, законов, теорий и фактов. Теоретические построения в современных науках и широкое распространение в них 
синтетических языков являются свидетельством развития человеческого познания от непосредственного контакта с окружающей 

действительностью к опосредованному ее освоению, совершаемому с помощью заместителей реальных предметов и явлений 
окружающей действительности. 
Одним из способов такого замещения, сопровождающих процесс передачи информации, является широкое использование 
многими науками знаково-символических языков, осуществляющих кодирование разнообразной информации и облегчающих 
процессы ее приобретения, обработки, хранения и воспроизведения. В школьном обучении по многим учебным предметам в последнее время стали разрабатываться и применяться различные 
виды схематической знаково-символической наглядности: опорные сигналы и конспекты, созданные по методу В.Ф. Шаталова, 
опорные схемы С.Н. Лысенковой, графические модели Б.И. Дегтярева и др. В педагогике появился даже термин «визуальное образование», означающий, что такая наглядность начинает играть 
в обучении все бόльшую роль, оттесняя иногда на второй план 
привычные традиционные дидактические средства: натуральные 
объекты, таблицы, видеофильмы и т.п.
Работать со знаками и символами, переводить информацию 
из одной знаковой системы в другую должен уметь каждый человек информационного общества. В связи с этим особенно актуальным является вопрос об информационной культуре и необходимости развития у индивида семиотической (семиотика – 
наука о знаках и знаковых системах) функции, т.е. способности 
понимать информацию, представленную знаками и символами. 
Большинство педагогов и психологов, исследовавших применение в обучении знаков и символов, считают, что способность к 
оперированию ими начинает складываться у ребенка задолго до 
школьного возраста. В ее основе лежит тонкий психофизиологический механизм работы головного мозга, наследуемый человеком от предков, применявших для передачи информации различные виды письма: рисуночного, идеографического, слогового и 
буквенного. 
Используя знаки и символы, человек осуществляет знаковосимволическую деятельность, замещая ими реальные предметы 
и явления окружающего мира. Основное преимущество такой 
деятельности перед оперированием реальными предметами и 
явлениями состоит в том, что она вскрывает в рассматриваемом 
предмете и явлении существенные внутренние отношения, которые при непосредственно-чувственном восприятии могут быть 

замаскированы второстепенными несущественными признаками. Выделение таких существенных отношений в предметах и 
явлениях составляет основу процессов человеческого познания и 
является по своей сути формой абстрактной мысли человека, моделированием окружающей действительности через замещающие 
ее знаки и символы. Моделирование окружающей действительности посредством знаков и символов ведет к получению объективно новой информации, в которой в чистом виде представлены 
системно-структурные, системно-функциональные и иные взаимосвязи окружающей действительности. 
В учебном процессе необходимость овладения учащимися 
знаково-символическим моделированием, т.е. оперированием 
знаками и символами, диктуется не только значимостью моделирования как метода научного познания, но и целым рядом разработанных в разные годы психолого-педагогических теорий: 
поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина), учебной деятельности (С.Л. Рубинштейн), 
содержательного обобщения (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин), 
формирования приемов умственной деятельности (Н.А. Менчинская, Д.Н. Богоявленский, Е.Н. Кабанова-Меллер), укрупнения дидактических единиц учебного материала (П.М. Эрдниев) 
и др. Знаково-символическое моделирование в обучении выступает в роли специального учебного средства, обеспечивающего 
логическое упорядочивание учебного материала, лучшее его 
восприятие, запоминание и воспроизведение учащимися. Знаки 
и символы позволяют учителю в процессе обучения организовать разнообразные мыслительные операции с учебным материалом: анализ, синтез, сравнение, обобщение, абстрагирование и 
др. Эти действия создают прочную основу для перевода знаний 
учащихся из внешнего плана окружающей действительности во 
внутренний план психики, что способствует развитию навыков 
аналитико-синтетической деятельности и содействует становлению научно-теоретического мышления.
Моделирование действительности посредством знаков и символов необходимо также для более четкой и упорядоченной организации учебной деятельности. Свертывание учебного материала 
по предмету в компактные логически замкнутые информационные блоки облегчает работу с ним как на уроке, так и во внеурочной деятельности, содействуют развитию у учащихся абстрактного мышления, словесно-логической и образной памяти, вооб

ражения, повышают прочность, системность, гибкость знаний по 
учебному предмету.
В данном пособии рассматриваются сущность и дидактическое значение знаков и символов, пути создания и методика их 
применения в комплексе с традиционными средствами обучения в 
системе уроков биологии в общеобразовательной школе.

1. ЗНАКИ, СИМВОЛЫ И ИХ РОЛЬ В ОБУЧЕНИИ

Для понимания сущности знака и символа нужно ответить 
на три вопроса. Первый из них: что такое знак и символ? Семиотика определяет, что знак – это материальный, чувственно воспринимаемый предмет (явление или действие), выступающий в 
процессе познания и общения в качестве представителя (заместителя) другого предмета или явления и используемый для приема, 
хранения, преобразования и передачи информации об этом замещаемом предмете или явлении. Символ (от греч. symbolon – знак, 
опознавательная примета) в науке обычно обозначает то же, что и 
знак. Второй вопрос: чем знаки и символы отличаются от других 
предметов материального мира? Признаков знаков и символов несколько. Главными из них являются: 
• 
конвенциональность – условность, в соответствии с которой устанавливается связь между обозначающим и обозначаемым; 
• 
мотивированность – связь формы и значения, основанная 
на сходстве обозначающего с обозначаемым; 
• 
системность – наличие единиц синтаксиса, иерархической структуры и уровней; 
• 
линейность – протяженность знаков и символов во времени. 
Третий вопрос: на какие группы подразделяют окружающие 
нас знаки и символы? Обычно различают: 
• 
знаки-индексы – знаки, не отделенные от объекта, т.е. полностью с ним совпадающие (изображение объекта на фотографии 
или видеопленке); 
• 
иконические знаки – копии объекта (подробные рисунки 
объектов в атласе, на таблицах, их изображения в виде объемных 
моделей); 
• 
знаки-символы – наглядно-образное выражение абстрактных идей и понятий (синтетические языки: топографические 
условные обозначения, химические формулы, генетическая символика и т.п.); 

• 
языковые знаки – буквенные и слоговые обозначения предметов, явлений и событий действительности (традиционные виды 
буквенного и слогового письма).
Знаки-индексы, иконические знаки и языковые знаки всем хорошо известны. Понятна и их роль в обучении. Знаки-символы 
используются в обучении реже. В основном они встречаются в тех 
науках, в которых без синтетических языков обойтись невозможно. Остановимся подробнее на знаках-символах, которые в силу 
своей компактности, простоты, наглядности и еще целого ряда 
ценных качеств представляют несомненный интерес для процесса обучения.
Знаки-символы – это замещающие знаки, т.е. они, как правило, не похожи на представляемые ими реальные предметы и явления. Они часто встречаются в нашей повседневной жизни. Знакисимволы помогают нам зафиксировать в памяти те или иные сведения о предметах и явлениях материального и духовного мира, 
помогают ориентироваться в окружающем пространстве. Знакисимволы, которые возможно использовать в обучении, должны обладать следующими свойствами: 
• 
являться производными от словесных, «насыщаться» значением, взятым из конкретных слов, понятий и терминов; 
• 
возникать в процессе общения субъектов образовательного 
процесса на договорных началах, т.е. быть конвенциональными по 
своему происхождению и информировать о чем-то благодаря тому, 
что общающиеся стороны одинаково понимают эти знаки-символы; 
• 
быть произвольными и условными, что при выборе замещающих знаков и символов на договорных началах создает возможность их планомерного и сознательного обновления и изменения; 
• 
иметь подвижную связь между знаком-символом и замещаемым им конкретным предметом, что обеспечивает возникновение 
на их базе знаковых систем; 
• 
иметь однозначную связь между замещающим знакомсимволом и предметом в данной системе, т.е. для соответствующего значения подбирается только один знак-символ;
• 
иметь разнообразную связь между замещающим знакомсимволом и предметом в смысле их внешнего сходства; в замещающем знаке-символе возможна различная мера сходства с предметом 
от полной абстракции до точной копии (от искусственных форм 
до пиктограмм); 

• 
быть компактными и лаконичными по форме, чтобы мысль, 
выраженную несколькими словами и даже предложением, можно 
было передать одним определенным знаком-символом, что приводит к выигрышу в скорости восприятия информации и побуждает 
воспринимающего эту информацию субъекта к действию; 
• 
иметь интернациональный характер, т.е. быть понятными 
людям, говорящим на разных традиционных языках.
Понятия «знак» и «символ» в обучении неразрывно связаны 
с понятием «наглядность». В педагогике термин «наглядность» 
употребляется в основном в следующих смыслах: 1) некоторый 
объект, средство (в частности реальный предмет, знак, запись); 
2) некоторое свойство (представленность реальных предметов, 
знаний, мышления); 3) определенная деятельность субъектов образовательного процесса (восприятие и использование средств 
наглядности). Большинство учителей биологии стремятся использовать на уроках как можно больше средств предметно-образной 
и изобразительной наглядности, в первую очередь, натуральных 
биологических объектов, таблиц, моделей, видеофильмов, слайдов и т.п. Считается, чем их больше, тем лучше для обучения. 
Однако часто разноплановая наглядность начинает играть скорее 
отрицательную роль в процессе восприятия учащимися учебной 
информации. При формировании многих специальных и общебиологических понятий неправильно используемые виды наглядности начинают усиливать для ученика значение несущественных 
признаков изучаемых фактов или явлений и тем самым способствуют возникновению у него ошибочных обобщений. Как отмечают ряд педагогов и психологов, для реализации в обучении 
принципа наглядности следует более полно учитывать закономерности развития психики и познавательных действий ребенка. По 
мере того как ребенок взрослеет, а тем самым по мере развития 
его дедуктивно-гипотетического мышления должны уменьшаться 
число и виды заданий, выполняемых на конкретных предметах, 
и увеличиваться число упражнений, во все большей мере учитывающих интериоризированные операции, т.е. «внутренние» по отношению к мышлению ребенка. При этом следует помнить о необходимости «подкрепления» этих операций соответствующими 
овеществленными знаками и символами. 
В дидактике основными видами наглядности считаются 
предметная, образная, словесно-образная, изобразительная и динамическая. Наряду с этим выделяют условные графические изо