Информационные технологии на уроках биологии

 Информационные технологии на уроках биологии

«Дитя требует деятельности беспрестанно, а утомляется не деятельностью, а ее однообразием»

К.Д. Ушинский

Важную отличительную черту современной цивилизации составляет все возрастающая скорость количественных и качественных изменений. Радикальное ускорение перемен в обществе произошло в период быстрого развития информационных технологий.

В наши дни каждому – ребенку, подростку, взрослому – необходимо иметь хотя бы общее представление о технологиях, окружающих его в школе, дома, на улице. Чтобы воспользоваться обширнейшими возможностями, предоставляемыми новыми технологиями во всех сферах человеческой деятельности, нужно быть достаточно подготовленным, обладать набором знаний и умений.

Привычное понимание процесса обучения связано с абстрагированием его от другой деятельности человека: ученик приходит в школу учиться. Однако любой человек учится постоянно в процессе любой деятельности.

Возможность использования информационных технологий в образовании строится на том, что обучение представляет собой обработку информации. Слушать, говорить, читать, писать, убеждать, оценивать, запоминать – все это примеры некомпьютерной обработки информации. Обработка и передача информации становится ныне одним из главных видов деятельности человека.

Применение информационных технологий дает возможность в большей степени использовать некоторые универсальные особенности личности ребенка – естественный интерес и любопытство ко всему, что лежит вне и внутри них, потребность в общении и игре, стремлении к коллекционированию, порядку, способность создавать неожиданные и эстетически значимые произведения. Основа человеческого развития – стремление и способность к обучению в течение все жизни – должна закладываться в школе.

Информатизация образования представляет собой систему методов, процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения и использования информации в интересах ее потребителей. Цель информатизации состоит в глобальной интенсификации интеллектуальной деятельности за счет использования новых информационных технологий: компьютерных и телекоммуникационных.

В последнее время отмечают падение интереса учащихся к изучению естественнонаучных дисциплин. И это печально, поскольку именно они дают знание о Земле как о природном теле, они формируют правильное восприятие окружающего мира. Они играют значительную роль и в формировании личности в целом. Падение интереса к изучению естественнонаучных дисциплин вызвано в первую очередь применением довольно старых наглядных материалов, однообразным использованием учебников, таблиц, схем. Одним из способов повышения интереса к дисциплинам естественнонаучного цикла, углубления знаний учеников по этим предметом является использование современных информационных технологий, в частности компьютерах, на различных стадиях учебного процесса.

Цель исследования – активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся на уроках биологии при помощи информационных технологий.

Задачи:

- Изучить теоретический материал об использовании информационных технологий в образовании;

-Разработать методическую базу, способствующую оптимальному внедрению информационных технологий на уроках биологии;

-Внедрить информационные технологии в учебный процесс, изменив методику преподавания предмета.

Объект исследования – учебно-воспитательный процесс в 6 – 11 классах на уроках биологии.

Предмет исследования  - внедрение информационных технологий в учебный процесс при изучении биологии.

Гипотеза:

·        интенсифицировать  все уровни учебно-воспитательного процесса;

·        рационально организовать познавательную деятельность учащихся в ходе учебного процесс;

·        построить открытую систему образования. Обеспечивающую каждому индивиду собственную траекторию обучения;

·        использовать специфические свойства компьютера, позволяющие индивидуализировать учебный процесс и обратиться к принципиально новым познавательным средствам;

·        изучить явления и процессы в макро- и микромире, внутри сложных биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и компьютерного моделирования;

·        представлять в удобном для изучения масштабе времени различные биологические процессы, реально протекающие с очень большой или очень малой скоростью;

·        конкретным образом изменить организацию процесса познания путем смещения его в сторону системного мышления.

Этапы работы

№ п/п	Содержание работы	Сроки
1	Прогностический этап Изучение теоретических основ применения информационных технологий в образовании, определение объекта и предмета эксперимента; предварительная диагностика классного коллектива.
2	Организационные этапы Разработка методики использования информационных технологий на уроках биологии; проведение пробных уроков с использованием информационных технологий; разработка методической базы на следующий учебный год.
3	Практический этап Внедрение информационных технологий на уроках биологии; диагностика классного коллектива.
4	Обобщающий этап Проведение итоговой диагностики классного коллектива; пропагандирование результатов эксперимента в педагогическом коллективе своей школы и педагогических коллективах других школ.
5	Внедренческий этап Внедрение информационных технологий в практику обучения на постоянной основе.

Возможные трудности

№ п/п	Возможные трудности	Пути преодоления трудностей
1	Отсутствие навыков работы на компьютере	Соединение учащихся в пары или микрогруппы по наличию навыков работы с компьютером, использование компьютера в демонстрационном варианте.
2	Изучение большого объема теоретического и практического материала	Обучение научной организации труда

Результаты исследования

В трактовке И.В. Роберта под информационными технологиями понимаются "программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной техники, современных средств и систем телекомуникаций информационного обмена, -аудио, - видиотехники и т.п., обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации." (1)

Информационные технологии предоставляют возможность:

1. сделать обучение более эффективны, вовлекая все виды чувственного восприятия ученика в мультимедийный контекст и вооружая интеллект новым концептуальным инструментарием;

2. вовлечь в процесс активного обучения категории детей, отличающихся способностями и стилем учения;

3. значительно усилить как глобальный аспект обучения, так и в большей мере отвечающий местным потребностям.

Основная образовательная ценность информационных технологий в том, что они позволяют создать неизмеримо более яркую мультисенсорную интерактивную среду обучения с почти неограниченными потенциальными возможностями, оказывающимися в распоряжении и учителя, и ученика.

В отличие от обычных технических средств обучения информационные технологии позволяют не только насытить обучающегося большим корличеством знаний, но и развить интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источника информации. (2)

Выделяют восемь типов компьютерных средств используемых в обучении на основании их функционального назначения (по  А.В. Дворецкой): (3)

1. Презентации - это электронные диафильмы, которые могут включать в себя анимацию, аудио-, и видеофрагменты, элементы интерактивности. Для создания презентаций используются такие программные средства, как PowerPoint или Open Impress. Эти компьютерные средства интересны тем, что их может создать любой учитель, имеющий доступ к персональному компьютеру, причем с минимальными затратами времени на освоение средств создания презентации. Кроме того, презентации активно используются и для представления ученических проектов.

2. Электронные энциклопедии - являюся аналогами обычных справочно-информационных изданий - энциклопедий, словарей, справлчников и т.д. Для создании таких энциклопедий используюся гипетекстовые системы и языки гипертекстовой зарметки, например, HTML. В отличие от своих бумажных аналогов они обладают дополнительным свойствами и возможностями:

•         они обычно поддерживают удобную систему поиска по ключевым словам и понятиям;

•         удобная система навигации на основании гиперссылок;

•         возможность включать в себя аудио- и видиофрагменты.

3. Дидактические материалы - сборники задач, диктантов, упражнений, а также примеров рефератов и сочинений, представленных  в электронном виде, обычно в виде простого набора текстовых файлов в форматах doc, txt и объединенных в логическую структуру средствами гипертекста.

4. Программы-тренажеры выполняют функции дидактических материалов и могут отслеживать ход решения и сообщать об ошибках.

5. Системы виртуального эксперимента - это программные комплексы позволяющие обучающему проводить эксперименты в "виртуальной лаборатории". Главное их преимущество - они позволяют обучающему проводить такие эксперименты, которые в реальности были бы невозможны по соображениям безопасности, временным характеристикам и т.п. Главный недостаток подобных программ - естественная ограниченность заложенной в них модели, за пределы которой обучаемый выйти не может в рамках своего виртуального эксперимента.

6. Программыные системы контроля знаний, к которым относятся опросники и тексты. Главное их достоинство - быстрая удобная, беспристрастная и автоматизированная обработка полученных результатов. Главный недостаток - негибкая система ответов, не позволяющая испытуемому проявить свои творческие способности.

7. Электронные учебники и учебные курсы - объединяют в единый комплекс все или несколько вышеописанных типов. Например, обучаемому сначала предлагается просмотреть обучающий курс (презентация), затем проставить виртуальный эксперимент на основе знаний, полученных при просмотре обучающего курса (система виртуального эксперимента). Часто на этом этапе учащемуся доступен также электронный справочник/энциклопедия по изучаемому курсу, и в завершение он должен ответить на набор вопросов и/или решить несколько задач (программные системы контроля знаний).

8. Обучающие игры и развивающие программы - это интерактивные программы с игровым сценарием. Выполняя разнообразные задания в процессе игры, дети развивают тонкие двигательные навыки, простанственное воображение, память и, возможно, получают дополнительные навыки, например, обучаются работать на клавиатуре.

Выделяют следующие типы уроков по способу использования информационных технологий (по Козленко А.Г.) : (5)

1. Уроки, на которых компьютер используется в демонстрационном режиме - один компьютер на учительском столе + проектор;

2. Уроки, на которых компьютер используется в индивидуальном режиме - урок в компьютерном классе без выхода в Интернет;

3. Уроки, на которых компьютер используется в индивидуальном дистанционном режиме - урок в компьютерном классе с выходом в Интернет.

Компьютерные средства обучения можно разделить на две группы по оношению к ресурсам сети Интернет:

•         Средства обучения on-line применяются в реальном времени с использованием ресурсов сети Интернет;

•         Средства обучения on-line - это автономно используемые средства.

При внедрении информационных технологий в учебный процесс предпочтительными в наших условиях оказались уроки, на которых компьютер используется в демонстрационном варианте. Поскольку использование компьютера в индивидуальном режиме невозможно из-за отсутствия навыков работы на компьютере и недостаточность материального обеспечения (1 компьютерный класс).

На начальном этапе работы информационные технологии вводились на уроках усвоения новых знаний, когда необходимо использовать большое количество наглядного материала (с учетом возрастных особенностей учащихся).

Из перечисленных типов компьютерных средств использовались в основном презентации. При составлении презентаций большое внимание уделялось иллюстративному материалу. Надо отметить, что используемый в обучении учебник по биологии недостаточно снабжен иллюстрациями или они слишком мелкие и не понятные. Текстовая часть презентации представляет собой только основные мысли по теме или термины для обязательного запоминания.

Очень интерсны презентации по изучению биологичнского разнообразия растений и животных. Большой восторг у учащихся вызывает наглядный материал данных презентаций, когда они могут очень хорошо разглядеть, то или иное растение или животное. Дополнение к презентациям становятся материалы к уроку приготовленные учащимися.

Затем информационные технологии стали вводиться на обобщающих уроках, когда важно не только систематизировать знания и умения учащихся, но и акцентировать внимание на выжнейших моментах изучаемой темы, необходимых для изучения последующих тем или курсов биологии.

В индивидуальном режиме с учащимися желающими углубленно изучить предмет проводилась работа и с другими типами компьютерных средств. Это электронные учебники и энциклопедии, программы-тренажеры для подготовки к экзаменам, которые помимо результата дают объяснения и правильный ответ, системы виртуального эксперимента, обучающие игры.

В образовательном процессе компьютер может быть как объектом изучения, так и средством обучения, воспитания, развития и диагностики усвоения содержания обучения, т.е. возможны два напрвления использования компьютерных технологий в процессе обучения. При первом - усвоение знаний, умений и навыков ведет к осознанию возможностей компьютерных технологий, к формированию умений их использования при решении разнообразных задач. При втором - компьютерные технологии являюся мощным средством повышения эффективности организации учебно-воспитательного процесса.

При введении в программу предмета "Информациооные технологии в предметах" появилась возможность внедрения информационных технологий в индивидуальном режиме. Развития навыков работы на компьютере позволяет учащимся не только управлять готовой программой, но и самим изготовить какой-либо продукт, будь то доклад, презентация или текстовый тренажер. Это расширяет диапозон условий для реактивной деятельности учащихся и психологического роста личности, развивая самостоятельность и повышая самооценку.

В результате использования информационных технологий на уроках биологии стала наблюдаться динамика качества знаний учащихся, повышение мотивации учебной деятельности.

Заключение

Применение информационных технологий:

•        интенсифицирует передачу информации, значительно расширяет иллюстративный материал, создает проблемные ситуации, усиливает эмоциональный фон обучения, формирует учебную мотивацию у обучаемых, дифференцирует и индивидуализирует учебный процесс;

•        позволяет преподавателю значительно расширить объем изучаемой информации и разнообразить формыв, способы ее восприятия учащимися;

•        материал, предлагаемый учащимся в такой форме, запоминается намного лучше, чем на традиционных уроках и в конечном итоге приводит к более высокому уровню усвоения предмета;

•        способствует развитию креативности детей через создание образовательных информационных продуктов;

•        способствует психологическому росту личности, развитию навыков самообразования и самовоспитания;

•        способствует выявлению и поддержке одаренных детей.

Список литературы

1. Андреев А.А. Компьютерные и телекоммуникационные технологии в сфере образования. //Школьные технологии. 2001. №3

2. Башмаков М.И., Поздняков С.Н., Резник Н.А. Процесс обучения в информационной среде. // Школьные технологии. 2000. №6

3. Дворецкая А.В. Основные типы компьютерных средств обучения. // Школьные технологии. 2004. №3

4. Информационные технологии в начальном образовании. // Школьные технологии. 2000. №6