«Информационные технологии в реализации системы контроля, оценки и учебных достижений, мониторинг учащихся по биологии»

ЧОУ ВО "Казанский инновационный университет имени

В.Г. Тимирясова (ИЭУП)"

Методическая разработка

на тему: «Информационные технологии в реализации системы контроля, оценки и учебных достижений, мониторинг учащихся по биологии»

Выполнил(а) слушатель курсов

профессиональной переподготовки

                                                                                                        учителей

Садовникова Ирина Владимировна

                                                                        (Ф.И.О. полностью)

Чистополь 2016

Содержание

1.     Сущность и значение информационно-коммуникативных технологий в обучении биологии.

2.     Понятие компьютерной компетентности: уровни, характеристика.

3.     Способы мультимедийного обучения учащихся на уроках биологии. Приемы активизации познавательной деятельности учащихся средствами ЦОР.

4.     Методические особенности использования компьютерных технологий на различных этапах обучения биологии.

5.     Анализ электронных образовательных ресурсов по биологии.

1. Современные информационно-коммуникативные технологии активно используются в системе образования.

Применение информационных компьютерных технологий на уроках биологии  не только облегчает усвоение учебного материала, но и открывает новые возможности для развития творческих способностей обучающихся:

– повышает мотивацию учащихся к учению;

– активизирует познавательную деятельность;

– развивает мышление и творческие способности;

– формирует активную жизненную позицию в современном обществе.

В своей педагогической деятельности выделяю три основные формы работы с ИКТ на уроках биологии:

1. Во-первых, непосредственное применение в учебном процессе.

2. Во-вторых, применение ИКТ для организации самостоятельной работы учащихся по биологии.

3. В-третьих, применение информационных технологий для обеспечения познавательного досуга.

Компьютеры и учебные программы можно назвать универсальными средствами обучения. В преподавании биологии  я выделяю следующие направления использования новых информационных технологий:

– демонстрация учебных материалов;

– использование ИКТ во внеурочной деятельности;

– интернет ресурсы;

– обобщение и систематизация знаний обучающихся с помощью ИКТ;

– самостоятельная работа обучающихся по созданию проектов-презентаций; проверка знаний обучаемых с использованием ИКТ.

Главной отличительной чертой использования ИКТ в биологическом образовании является перераспределение потоков информации на занятии. При этом учащийся превращается в активного участника образовательного процесса. Активная деятельность приводит его к значительному повышению мотивации, стимулирует активную поисковую познавательную деятельность. Поэтому обучение биологии  с использованием ИКТ следует рассматривать как новую форму организации самостоятельного освоения учащимися содержания учебного предмета и их развития. Применение ИКТ на занятиях биологии  весьма результативно. Учащиеся оживляются, активно включаются в учебный процесс. Повышается эффективность обучения, улучшаются учёт и оценка знаний обучающихся. У ребят проявляется интерес к предмету. Работа с мультимедийными программами показала, что косвенным путём развивается конструктивное, алгоритмическое мышление учащихся. Также формируются умения и навыки исследовательской деятельности, ориентировка в информации и её последующей обработке. Применение информационных технологий интенсифицирует передачу информации, значительно расширяет иллюстративный материал, создаёт проблемные ситуации. Усиливается эмоциональный фон обучения, формируется учебная мотивация учащихся. Информационные технологии дифференцируют и индивидуализируют учебный процесс; позволяют преподавателю значительно расширить объём изучаемой информации и разнообразить формы и способы её восприятия учащимися. Материал, предлагаемый обучающимся в такой форме, запоминается намного лучше, чем на традиционных уроках, и в конечном итоге приводит к более высокому уровню усвоения предмета, способствует развитию креативности ребят через создание образовательных информационных продуктов, способствует психологическому росту личности, развитию навыков самообразования и самовоспитания. Как показывает практика, без новых информационных технологий уже невозможно представить себе современное образование. Уроки с использованием ИКТ становятся привычными для учащихся. А для преподавателей они становятся нормой работы. Применять компьютерные технологии можно в сочетании и интеграции с различными технологиями, главное, чтобы результатом такого сочетания и интеграции было повышение эффективности и качества образовательно-воспитательного процесса.

Взгляд на систему образования как на информационную структуру позволяет по-новому взглянуть и на задачи реформирования школьной биологии. В этом аспекте, реформа школы представляется как попытка оптимизации информационных процессов через решение задач информатизации системы образования. Таким образом, становится достаточно ясной мысль о том, что реализация государственной программы информатизации системы образования не должна сводиться только к установке в учебных заведениях компьютеров. Для реализации программы требуется комплексный подход, учитывающий использование информационных технологий во всех жизненно важных процессах современной школы.

Информационно-коммуникативные технологии образования – это совокупность организационных форм, педагогических технологий и технологий управления образовательным процессом, которые основаны на использовании современных компьютерных и телекоммуникационных систем и обеспечивают достижение принятого образовательного стандарта всеми обучаемыми (Н.П.Безрукова, 2004)

Информационные и коммуникативные образовательные технологии – средства и методы подготовки, передачи и представления информации для обучающегося, использующего компьютер, электронных пособий в качестве нового, динамично развивающего систему форм и методов образования. В настоящее время выделяются три взаимосвязанные между собой области применения информационных технологий в образовании: обеспечение аудиторных занятий, электронные библиотеки, Интернет.

Сущность информатизации биологического образования в принципиально новой организации образовательного процесса на более высоком качественном уровне взаимодействия педагогов и обучающихся с информационными технологиями. Использование информационных и коммуникативных технологий ведет к изменению различных сторон образовательной деятельности. Ключ к использованию информационных и коммуникативных технологий должен быть найден в возможности организовывать процесс саморазвития личности так, чтобы обеспечить его максимальную эффективность.

Функции ИКТ:

• предъявление учебной информации: информационно-справочное обеспечение всех видов занятий;

• моделирование и демонстрация объектов, явлений и процессов; наиболее целесообразным является моделирование таких процессов, которые невозможно или трудно организовать в обычных кабинетах;

• производство измерений с помощью ЦОР; имитация средств измерения и выполнение рутинной части обработки результатов измерений;

• обеспечение различных игровых форм занятий;

• отработка образовательных действий различного характера, решение задач;

• контроль и оценка уровня подготовки обучающихся.

Функции учителя биологии:

• мотивирование и стимулирование учебной деятельности;

•  постановка творческих проблем, задач, указание направления поиска в затруднительной ситуации;

• создание «интенсивно-структурированного, легко воспринимаемого и интерактивно-удобного знания»;

• общее управление процессом взаимодействия между обучающимся  и осваиваемыми понятиями;

• обсуждение проблем (ведение дискуссий);

• оказание помощи обучающимся (там, где помощи, оказываемой средствами информационных технологий, недостаточно);

• анализ хода занятий и подведение итогов.

Использование информационных и коммуникативных технологий в образовании наиболее целесообразно, когда: 

• требуется индивидуализировать образование (особенности в связи с большими различиями уровня подготовленности обучающихся);

• в электронный учебник должен быть вынесен тот материал, который нельзя принципиально показать ни на доске, ни на слайдах, ни на плакатах: различного рода модели, анимационные иллюстрации, видеофрагменты, отражающие динамику описываемых процессов и т.д.;

• необходимо выполнять многочисленные и однообразные упражнения и осуществлять оперативный контроль правильности их выполнения;

• осуществляется проверка уровня подготовленности по значительному объему учебного материала с обеспечением заданий, отличных по содержанию и порядку следования в обычной или тестовой форме;

• необходимо обеспечить формирование навыков распределения внимания для многостороннего анализа разнородной (визуальной и вербальной) информации, особенно в условиях дефицита времени;

• нужен быстрый поиск информации в большом её массиве;

• реализовываются нетрадиционные методы обучения;

• обеспечивается повторение и обобщение полученных знаний;

• организовывается управляемая и контролируемая самостоятельная учебная деятельность;

• производится решение задач, требующих значительного объема вычислений; требуется наглядное представление (визуализация) результатов вычислений, а также их статистическая обработка;

• содержание образования, научно устоявшееся, хорошо формализуемое, обильное фактами и рисунками, трудно осваиваемое и «нелюбимое» либо наоборот – достаточно легкое, предполагающее небольшие познавательные усилия;

• осуществляется деятельностный подход к образованию на базе индивидуальных моделей деятельности каждого обучающегося;

• производится закрепление освоенных понятий путем «виртуального погружения» обучающегося в среду его профессиональной деятельности;

• применяются игровые методы образования, использующие состязательную мотивацию обучающихся на освоение новых видов деятельности;

• производится сбор и обработка статистической информации о ходе и результатах образовательного процесса.

Применение информационных и коммуникативных образовательных технологий в первую очередь необходимо там, где оно дает возможность повысить информативность, наглядность, привлекательность, личностную ориентированность учебного материала, обеспечивает формирование системного образа осваиваемого понятия, целостного, законченного представления о нем. Наибольшая степень наглядности обеспечивается применением не видеофрагментов, а компьютерного моделирования процессов и явлений. Предпочтение следует отдать динамическому и имитационному моделированию с помощью информационных технологий. Модель, в отличие  от реального процесса или его видеокопии, позволяет обучающемуся сконцентрировать свое внимание на главных, наиболее существенных характеристиках рассматриваемых процессов, отвлечься от

Особенности мультимедийных методов обучения биологии.

 Поскольку мультимедийные методы обучения обладают признаками словесных (учащиеся слушают, учитель рассказывает), демонстрационных (учащиеся наблюдают, учитель демонстрирует) и практических (учащиеся осуществляют деятельность, учитель руководит, инструктирует) методов одновременно, их можно назвать комплексными, но выделять эти методы в отдельную группу и перестраивать существующую классификацию методов не следует. По преобладающему характеру источника знаний (источника информации) комплексные (мультимедийные) названные методы могут входить в группу или словесных, или наглядных, или практических методов.

Однако следует подчеркнуть основную особенность комплексных (мультимедийных) методов обучения – они сочетают в себе все каналы передачи информации (визуальный, аудиальный, кинестетический, дигитальный).

Среди комплексных методов обучения биологии можно назвать мультимедийную лекцию и мультимедийную практическую работу, позволяющую осуществить лабораторную работу по биологии и даже виртуальную экскурсию в природу.

Использование возможностей компьютерных технологий на различных этапах обучения.

Традиционные методы обучения биологии включают три этапа: передача информации (объяснение), тренинг (закрепление) и аттестация (контроль). Для каждого из этих этапов имеются свои дидактические полиграфические материалы. Компактный электронный ресурс, содержащий традиционный набор таблиц, рисунков, текстовых материалов для распечатки, в совокупности с мультимедиа-проектором, системой компьютерного поиска и т.п., уже является привлекательным. Однако вряд ли понимание электронного издания как энциклопедии  традиционных дидактических материалов стимулировать учителя на освоение компьютера. Электронное издание должно отличаться от традиционных (полиграфических) материалов. Современные компьютерные технологии позволяют:

- использовать видеофрагменты, звуковое сопровождение, анимации с их остановкой, анализом, комментарием и удобным поиском фрагментов;

- многократно повторять интеллектуальные процедуры, контролировать их выполнения;

- использовать интерактивные формы обучения, моделирующие элементы общения ученика с преподавателем, когда неверный выбор ответа на вопрос сопровождается разной реакцией;

- автоматизировать контроль и оценивание уровня знаний, систематизацию ошибок по нескольким параметрам ит.д.

Если технологические возможности сопровождены соответствующей методикой использования, это делает преподавание предмета более привлекательным как для учителей, так и для учеников, может облегчить труд учителя, освободить  его от рутинной работы на всех трех этапах обучения.

Использование  электронных изданий по биологии на разных этапах процесса обучения:

- на этапе изучения нового материала;

- на этапе закрепления;

- на этапе контроля знаний, умений и навыков.

Характеристика электронных изданий по биологии:

- электронные учебники по биологии из серии виртуальная школа «Кирилла и Мефодия» -  как успешное дополнение классического варианта урока;

- мультимедийный курс по биологии 1С Репетитор. Биология - рассчитан на самостоятельную подготовку учащихся. ;

- компьютерный курс Открытая биология 2,5 – рекомендован для учащихся средних общеобразовательных школ, лицеев, гимназий, колледжей, для самостоятельного изучения биологии, для работы в локальной сети Интернет;

- электронное издание «1С: Экология» - элективный (факультативный) мультимедиа-курс для старшей школы.

Имеющиеся на рынке электронные издания по биологии, распространяемые на компакт-дисках, содержат множество электронных объектов, открывающих новые методические приемы при объяснении нового материала и его закреплении и при этом легко вписывающихся в стандартную методику ведения урока. Помимо традиционных видео и анимационных фрагментов, рисунков, появились интерактивные объекты, которые можно назвать, используя термины для обозначения старых наглядных пособий, динамичными плакатами и электронными муляжами. Они позволяют укрупнять изображение отдельных фрагментов, «заглядывать» внутрь объекта, убирать лишние детали, пользоваться всплывающими подсказками и т.л. Динамические модели, показывающие развитие процессов при изменении начальных условий, вообще не имеют аналогов вне компьютера. Поэтому учителям, безусловно, следует смелее обращаться к компьютерным технологиям. Они не только сделают их рассказ более ярким, но и облегчат их труд. Это относится и к автоматизированному контролю знаний, электронным журналам и другим инструментам, направленным на облегчение труда учителя.

Появление цифровых фотоаппаратов в каждом доме вскоре сделает использование цифровой техники привычным для большинства учеников, а учителю позволит создавать банки новых наглядных материалов и разработки новых типов домашних заданий, совмещающих  наблюдение за объектами живой природы и владение компьютерной техникой. Приведенный обзор электронных изданий показывает, что цветная цифровая фотография становится намного более привлекательным и дешевым способом отражения живых объектов в учебных пособиях.

Наиболее слабым в электронных изданиях с методической точки зрения является материал для закрепления и контроля. Он пока содержит мало иллюстративного материала и в основном базируется на традиционной текстовой форме.

Возможности компьютерных технологий в области диагностики пробелов знаний и в области увеличения разнообразия типов заданий за счет использования графических объектов в электронных изданиях по другим предметам использованы существенно шире.

Электронные пособия по биологии.

В настоящее время практика использования информационных технологий в образовании обнаруживает две тенденции:

·        применение универсальных компьютерных программ, предназначенных для решения широкого круга практических и научных задач и адаптированных к учебным дисциплинам;

·        применение обучающих программ, специально разработанных для целей образования.

     Дидактическими основами использования ЦОР на уроках биологии являются:

А) информационная насыщенность;

Б) возможность преодоления существующих временных и пространственных границ;

В) возможность глубокого проникновения в сущность изучаемых явлений и процессов;

Г) показ изучаемых явлений в развитии, динамике;

Д) реальность отображения действительности;

Е) выразительность, богатство изобразительных приемов, эмоциональная насыщенность.

Компьютерные учебные комплексы могут включать программы:

- диагностики пробелов в знаниях учащихся;

- коррекции пробелов в знаниях учащихся;

- тренинга;

- контроля знаний;

- диагностики психологического состояния учащихся;

- тестирования;

- дистанционного образования на дому;

- непрерывного образования по информатике и информационным технологиям;

- методов самообучения;

- обеспечение внеклассной и внешкольной работы.

Структура электронного пособия включает в себя: текстовый материал, задания (с выбором ответа, с необходимостью ввода числового или словесного ответа с клавиатуры, с реакцией на ответ, с использованием  фото, видео и анимаций, интерактивные задания и др.), цифровые ресурсы (цветные рисунки, видеофрагменты, фотографии, анимации, модели, слайд-шоу и др.).

Электронное издание должно отличаться от традиционных (полиграфических) материалов, которые позволяют:

- использовать видеофрагменты, звуковое сопровождение, анимации с их остановкой, анализом, комментарием и удобным поиском фрагментов;

- многократно повторять интеллектуальные процедуры, контролировать их выполнения;

- использовать интерактивные формы обучения, моделирующие элементы общения ученика с преподавателем, когда неверный выбор ответа на вопрос сопровождается разной реакцией;

- автоматизировать контроль и оценивание уровня знаний, систематизацию ошибок по нескольким параметрам ит.д.

      Применение ЦОР при изучении нового материала через организацию и проведение работы с ЦОР по биологии; научиться планировать виртуальную лабораторную работу учащихся как источник знаний.

    При планировании урока изучения нового материала с использованием ЦОР учащиеся решают соответствующие задачи по восприятию, осмыслению определенных понятий, законов, теорий, переводу знаний в умения и навыки. Реализовать эти задачи возможно при организации актуализации опорных понятий, постановки познавательной задачи, восприятии и осознании нового учебного материала, осмыслении в нем связи и отношений  между формируемыми понятиями, обобщении и выводов, закреплении изученного материала. Каждый названный элемент урока имеет свою методику, соответствующую его целям и задачам. Главная задача данного типа урока – формирование новых знаний и умений.

    На уроке изучения нового материала возможен такой вид деятельности как лабораторная работа, которая является основанием для выделения вида урока. На лабораторном уроке основным источником знаний является организованная учителем практическая деятельность школьников, в ходе которой формируются основные понятия изучаемого материала. Для успешного ее выполнения необходимо предварительная подготовка раздаточного материала, инструктивная карточка, включающая последовательность выполнения работы, обобщение знаний.

    Мультимедийная лабораторная работа может быть организована в классе, где каждый ученик сидит за отдельным компьютером или размещается группами по два человека. Данный вид работы  способствует развитию личного познавательного опыта ученика и усвоению понятий, умений и навыков.

 Использование ЦОР на этапе контроля знаний, умений и навыков по биологии.

Задачи применения ЦОР при контроле в обучении:

·      обеспечение обратной связи  в обучении;

·      обеспечение индивидуализации учебного процесса;

·      повышение наглядности учебного процесса;

·      поиск информации из самых широких источников;

·      моделирование изучаемых процессов и явлений;

·       организация коллективной и групповой работы.

      Применение ЦОР при самостоятельной работе с целью проверки и самоконтроля знаний, умений и навыков возможно при первичном ознакомлении с учебным материалом, при работе на основе приобретенных знаний, при обобщении систематизации знаний. Одним из вариантов может быть использование специальных контрольных или обучающих программ по отдельным вопросам или темам, где предусмотрен контроль после изучения каждой порции информации.

Контроль позволяет улучшать знания, совершенствовать их. Кроме того, его надо   рассматривать и как одно их средств воспитания чувства ответственности в любой работе и способности безошибочно выполнять действия интеллектуального или трудового характера.

Защита  уроков биологии с использованием ЦОР

Защита урока – это демонстрация результатов  самостоятельной работы студентов. В ходе защиты учащиеся излагают полученную информацию, сталкиваются с другими взглядами на планирование урока, учатся доказывать  свою точку зрения и отвечать на вопросы.

Существуют определенные процедуры защиты работы:

1.            Открытие итоговой презентации (приветствие преподавателя, уточнение порядка выступления учащихся).

2.            Выступления и оппонирование. Проект представляется индивидуально, но не более 5 минут.

3.            Итоговое обсуждение (рефлексия, выступления гостей, постановка задач на дальнейшее развитие и самосовершенствование)

 Такие возможности есть у программной среды PowerPoint. С её помощью создаются компьютерные презентации, заменяющие собой демонстрацию слайдов, фрагментов видеофильмов. При помощи компьютерных презентаций можно создавать любые уроки в соответствии с потребностями учителя и логикой построения конкретного урока для конкретного класса. Использование цветных компьютерных слайдов и комментариев к ним дает возможность демонстрировать учащимся многообразие любых объектов, недоступных для непосредственной демонстрации в классе, например, различных живых организмов. Объекты могут быть и микроскопическими, а изображения – не только стационарными, но и движущимися. Для этого можно использовать цифровую фотографию, цифровую видеосъемку, в том числе с помощью цифрового микроскопа.

К сожалению, многие школы не в состоянии предоставить учителю все возможности компьютерных  технологий, не у всех в компьютерном кабинете есть соответствующее техническое оснащение в виде достаточной оперативной памяти и скорости обработки информации ПК для поддержки программы PowerPoint, а также периферии: сканера, мультимедиапроектора, цифрового фотоаппарата и т.д.

Моя дальнейшая деятельность предполагает расширение работы в рамках новых информационных технологий, поиск и освоение новых сочетаний и интеграций технологий при изучении биологии, в целях повышения качества образования.

   Список используемой литературы

1.  Бартенева Т.П., Ремонтов А.П. Использование информационных компьютерных технологий на уроках биологии. Международный конгресс «Информационные технологии в образовании». — Москва, 2003.

2.Корнер Т.В., Смирнов В.А, Проблемный семинар как форма обучения учителей использованию ЭВТ в преподавании биологии // Биология в школе. 1990. №4.

 3.Селевко Г. Учитель проектирует компьютерный урок // Журнал «Народное образование». 2005г. №8 С.140.

4.Смирнов В.А. Пути использования персонального компьютера // Биология в школе. 1995. №6.

5.Смирнов В.А. Компьютеризация: от энтузиаста–учителя к коллективу единомышленников. — Народное образование, 1992.

6. Смирнов В.А., Соломин В.П. ЭВТ на уроках биологии. Учебное пособие. — СПб.: Образование, 1997.