Использование новых информационных технологий при обучении биологии

Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Возможности информационных технологий обучения

Современное общество ставит перед учителями задачу развития личностно значимых качеств обучающихся, а не только передачу знаний. Гуманизация образования предполагает ценностное отношение к различным личностным проявлениям школьника. Знания же выступают не как цель, а как способ, средство развития личности. Богатейшие возможности для этого предоставляют современные информационные компьютерные технологии (ИКТ).

Информационные технологии позволяют:

• — построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому школьнику собственную траекторию обучения;
• — коренным образом изменить организацию процесса обучения учащихся, формируя у них системное мышление;
• — рационально организовать познавательную деятельность школьников в ходе учебно-воспитательного процесса;
• — использовать компьютеры с целью индивидуализации учебного процесса и обратиться к принципиально новым познавательным средствам;
• — изучать явления и процессы в микрои макромире, внутри сложных технических и биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и моделирования;
• — представлять в удобном для изучения масштабе различные физические, химические, биологические процессы, реально протекающие с очень большой или малой скоростью.

В отличие от обычных технических средств обучения ИКТ позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать их интеллектуальные, творческие способности, а также умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.

Впервые в методике преподавания биологии понятие о методах мультимедийного обучения биологии было дано авторами основного учебника по методике биологии под общей редакцией И. Н. Пономаревой в 2003 г. Здесь подробно описаны мультимедийные лекции и практические работы.

Поскольку мультимедийные методы обучения обладают признаками словесных, демонстрационных и практических, их можно назвать комплексными. Основная особенность комбинированных (мультимедийных) методов обучения в том, что они сочетают в себе все каналы передачи информации. Одним из достоинств применения мультимедиатехнологий в обучении является повышение качества обучения за счет новизны деятельности, интереса к работе с компьютером. Применение компьютера на уроках биологии может стать новым методом организации активной и осмысленной работы учащихся, сделав занятия более наглядными и интересными.

Использование ИКТ на уроках биологии позволит интенсифицировать деятельность учителя и школьника; повысить качество обучения предмету; отразить существенные стороны биологических объектов, зримо воплотив в жизнь принцип наглядности; выдвинуть на передний план наиболее важные (с точки зрения учебных целей и задач) характеристики изучаемых объектов и явлений природы.

К наиболее эффективным формам представления материала по биологии следует отнести мультимедийные презентации. Данная форма позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей структурированной информацией в алгоритмическом порядке. В этом случае задействуются различные каналы восприятия учащихся, что позволяет заложить информацию в их память не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде.

Цель такого представления учебной информации — формирование у школьников системы мыслеобразов. Подача учебного материала в виде мультимедийной презентации сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей. Это становится возможным благодаря свойствам интерактивности электронных учебных приложений, которые наилучшим образом приспособлены для организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Кроме того, при наличии принтера легко получить копию на бумаге.

Использование на уроках мультимедийных презентаций позволяет построить учебно-воспитательный процесс на основе психологически корректных режимов функционирования внимания, памяти, мыследеятельности, гуманизации содержания обучения и педагогических взаимодействий, реконструкции процесса обучения с позиций целостности. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока.

В практике работы современной школы наметился процесс, называемый общим понятием «информатизация обучения и образования». Остановимся более подробно на раскрытии этого термина.

Под информатизацией образования понимают комплекс мер по преобразованию педагогических процессов на основе внедрения в обучение информационной продукции, средств, технологий. Информатизацию образования следует рассматривать не просто как использование компьютера и других электронных средств в обучении, а как новый подход к организации обучения и как направление в науке, которое ученые называют педагогической информатикой. Рассмотрим некоторые аспекты внедрения приемов работы с системами цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) в практику работы учителя биологии.

• 1. Внедрение ЦОР — это способ развить систему определенного уровня мышления, раскрыть творческие способности у будущих учителей биологии. Данная специальная методическая подготовка, освоение определенных умений и навыков оказывают влияние на становление у студентов специальных методических умений и навыков, способствуют развитию интереса к изучению методики биологии (уровень А, В, С, уровень, превышающий С: профильное, углубленное изучение биологии).
• 2. Развитие у будущего учителя биологии специальных умений и навыков владения средствами ЦОР, а также методами ИКТ способствует возможности реализовать себя в педагогической деятельности с современных позиций, не чувствовать себя ущербным в общении с учащимися, достаточно хорошо владеющими приемами работы с ПК.
• 3. Методическое назначение использования цифровых систем обучения в практике работы учителя биологии велико. При помощи средств ЦОР стало возможным показать те процессы и явления, которые отдалены от нас во времени и пространстве, продемонстрировать видеофрагменты, цифровые фотографии, смоделировать биологические, природные, планетарные, экологические процессы.
• 4. Роль данных средств в обучении определяется методической значимостью показываемого в качестве наглядного сопровождения урока биологии.
• 5. Средства ЦОР правомерно приравнять к изобразительным наглядным средствам обучения, сопровождающим демонстрации в процессе лекции, рассказа, беседы. В настоящее время вполне целесообразно выделить в отдельный методический блок наглядные пособия виртуальной среды. Они правомерно могут быть использованы как преподавателем при подготовке учителя к уроку биологии, так и студентом и учащимся при подготовке к устному ответу, демонстрации собственных учебных достижений, к докладу по теме исследования.
• 6. К ошибкам при использовании ЦОР следует отнести попытки полностью заменять на уроках биологии натуральные объекты объектами виртуальной среды.

Информационная технология обучения — педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино-, аудиои видеосредства, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией. Это приложение информационных технологий для создания новых возможностей передачи знаний, восприятия знаний, оценки качества обучения и развития личности обучающегося в ходе учебно-воспитательного процесса.

Выделяют разные типы уроков биологии с применением компьютера. Они разделены на три группы по способу использования компьютеров.

• 1. Компьютер используется в демонстрационном режиме (одна машина на учительском столе); например, урок закрепления знаний с использованием микрофотографий и видеофрагментов, тестов для самопроверки.
• 2. Компьютер используется в индивидуальном режиме (урок в компьютерном классе без выхода в Интернет). Например, определение растений семейства Капустные (Крестоцветные) с использованием определительной карточки, выполненной в виде веб-страницы, для обучения работы с определителем.
• 3. Компьютер используется в индивидуальном дистанционном режиме (урок в компьютерном классе с выходом в Интернет). Например, при изучении генетической инженерии, биотехнологии с поиском в Интернете пояснений к терминам, предложенным на уроке, при помощи поисковых машин.

Компьютер может использоваться на всех этапах процесса обучения биологии: при объяснении (введении) нового материала, закреплении, повторении, контроле знаний, умений, навыков. При этом для ребенка он выполняет различные функции: учителя, рабочего инструмента, объекта обучения, сотрудничающего коллектива, досуговой (игровой) среды.

В функции учителя компьютер представляет:

• — источник учебной информации (частично или полностью заменяющий учителя и книгу), позволяющий с учетом потребностей найти информацию энциклопедического характера;
• — наглядное пособие, при помощи которого возможно детальное изучение биологических объектов посредством виртуальной среды (качественно нового уровня с возможностями мультимедиаи телекоммуникации) ;
• — индивидуальное информационное пространство;
• — тренажер при подготовке к различного рода промежуточным и итоговым испытаниям;
• — средство диагностики и контроля.

В функции рабочего инструмента компьютер выступает как:

• — средство подготовки текстов, изображений, мультипликаций и т. д., их хранения;
• — текстовый редактор;
• — графопостроитель, графический редактор;
• — вычислительная машина больших возможностей (с оформлением результатов в различном виде при помощи средств математической обработки и моделирования);
• — средство моделирования биологических процессов, явлений, действия законов.

Функцию объекта обучения компьютер выполняет:

• — при программировании, обучении компьютера заданным процессам;
• — создании программных продуктов;
• — применении различных информационных сред.

Сотрудничающий коллектив воссоздается компьютером как следствие коммуникации с широкой аудиторией (компьютерные сети), телекоммуникации в сети Интернет.

Досуговая (игровая) функция компьютера реализуется посредством использования электронных образовательных ресурсов познавательного и игрового характера. К познавательным относятся, например, диски:

• — Мир природы [Электронный ресурс]: познавательные материалы об окружающем мире: для детей 6—12 лет / автор программы Г. О. Асвацатуров, Т. П. Асвацатурова, Т. К Жилина и др. — М.: Новый диск, 2006. — (Наглядное пособие по естествознанию для малышей). — 1 электрон, опт. диск: зв., цв. — Систем, требования: Microsoft Windows 98SE/ME/2000/XP, Pentium 1ГГц 256МБ оперативной памяти; устройство для чтения CD-дисков и проигрывания DVD-Video. — Загл. с этикетки диска;
• — Планета, на которой мы живем: энциклопедия [Электронный ресурс] / автор сценария Л. Ярмышко; текст читают А. Леньков, Т. Аксюта, В. Сторчак. — М.: ТВИК, 2007. — 1 электрон, опт. диск (CD-ROM): зв., цв. — (Аудиоэнциклопедия). Представлена познавательная программа для детей дошкольного и младшего школьного возраста, которая в доступной и увлекательной форме расскажет о планете Земля;
• — Ребятам о зверятах [Электронный ресурс] = ALL ABOUT ANIMALS: подарочное издание / продюсер Шон Кристиан. — М.: СОЮЗ Видео, 2006. — 705 мин. — 5 электрон, опт. диска (DVD): зв., цв. — (ВВС. Живая природа). — Загл. с этикетки диска. Новый познавательный и увлекательный сериал для самых маленьких зрителей. В этом фильме дети смогут не только наблюдать за любимыми животными, но и узнают ответы на многие любопытные вопросы, например такие, как: кто громче всех рычит, у кого самая большая семья и даже у кого самый неприятный запах. А также познакомят ся со многими другими поразительными цифрами и фактами, касающимися живой природы.

Существует целый спектр игр биологической и экологической тематики на CD-дисках. К примеру, на диске «Веселый зоопарк», наряду с энциклопедией и заданиями для детей 8—13 лет, есть и игра.

Все методы, методические приемы, средства обучения остаются неизменными в любом предметном обучении и выполняют триединые функции: обучения, развития, воспитания в рамках предметной деятельности с учетом использования средств ЦОР и методик ИКТ.

Обучающие функции:

• — усвоение знаний (о фактах, понятиях, биологических и планетарных процессах, законах, биологических теориях, способах деятельности);
• — совершенствование качества знаний, закрепление полученных ранее знаний, усвоение системы контроля качества знаний (глубины, прочности, системности), в том числе с использованием приемов дистанционного обучения;
• — освоение методов естественно-научного познания в предметной деятельности учителя биологии, географии при помощи ЦОР, ИКТ;
• — формирование практических умений при работе с натуральными и виртуальными объектами.

Развивающие функции:

• — развитие всей системы познавательных процессов (внимания, восприятия, представления, воображения, мышления, памяти, речи);
• — развитие аналитико-синтетических приемов мышления с использованием ИКТ;
• — развитие творческих способностей па базе ЦОР.

Воспитательные функции:

• — формирование естественно-научного мировоззрения и естественно-научного стиля мышления, способности алгоритмизировать собственную деятельность;
• — становление социально ценных мотивов учения (в частности, интереса к учению);
• — формирование социально положительных элементов поведения;
• — воспитание волевых и нравственных качеств личности.