Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ НА УРОКЕ БИОЛОГИИ В 6 КЛАССЕ

РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ НА УРОКЕ БИОЛОГИИ В 6 КЛАССЕ


  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_m6a773883.gifhello_html_m3be789b1.gifhello_html_20ea745f.gifhello_html_d9b4ee6.gifhello_html_73ccf621.gifhello_html_m610d520e.gifhello_html_m62e8b7ed.gifhello_html_m20c1f1f9.gifhello_html_m7b591cf1.gifhello_html_7048c04c.gifhello_html_78b7e81e.gifhello_html_m2c4a7f6f.gifШейерманн Наталья Александровна

магистр, учитель биологии

МБОУ «Средняя

общеобразовательная школа №50»

г. Барнаул, Алтайский край



РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ НА УРОКЕ БИОЛОГИИ В 6 КЛАССЕ

Аннотация

В статье исследуются уровень интереса к изучению предмета и качество знаний учащихся, эффективность реализации технологии визуализации в учебном процессе при внедрении разработанных средств когнатической визуализации (схемно-знаковых моделей представления знаний) в курс биологии (6 класс) в общеобразовательной школе.

Ключевые слова: средства когнитивной визуализации, разработки логико-смысловые модели, когнитивно-графические элементы, схемо-конспект.

Концепция многомерного отображения действительности базируется на постулате о том, что процессы мышления могут формироваться как стихийно, так и управляемо в процессе образования. Картина мира воспринимается органами чувств, но для глубокого и всестороннего познания предметов этого недостаточно, поскольку в такой картине есть факты, объекты, предметы, но не выявлены различные связи предметов и скрытые от глаза причинно-следственные изменения. Для проникновения в незримые сущности необходимо абстрактно-логическое мышление. Интеллект формируется только тогда, когда человек приобретает способность отражать действительность, оценивать её и планировать во внутреннем плане, то есть первое контактное взаимодействие с объектами происходит во внешнем плане, а затем переносится во внутренний. Как правило, во внутреннем плане формируются так называемые когнитивные схемы (мы о них тоже говорили в первой лекции), которые придают структуру обволакивающему их информационному полю. Образы-модели замещают и дополняют первичный материальный внешний план, а сенсорные образы поддерживают процессы запоминания и переработки знаний. Эволюция познавательной деятельности не останавливается на учебно-познавательном этапе, она перерастает в проектирование и поиск, то есть предопределяет способность к научному поиск, проектированию, эвристике. Как? Через совмещение свойств образа и модели как интегративного отображения действительности. То есть не только поддержать учебно-познавательную деятельность, но обеспечить творчески-поисковую деятельность. [1] Такой механизм совмещения организовывает современная школа.

Формирование научной картины мира требует от ученика не только высокого уровня понимания знаний, но и переработки, запоминания и применения этих знаний на деле. Для этого учителю надо не только презентовать знания, но и логически их организовать, чтобы увеличить информационную плотность представления знаний, обеспечить универсальность установления смысловых связей в учебно-познавательной деятельности.[1]


Цели изучения материала должны соответствовать уровням его усвоения. Это может быть опознание, воспроизведение, конструирование или трансформация. Механизмы переработки информации различны по уровням восприятия, осмысления и моделирующей деятельности и являются схемно-знаковыми моделями представления знаний, каждая из которых имеет свои достоинства и издержки, и при совместном применении они могут существенно дополнять друг друга.

Преимуществом использования в качестве средства структурирования знаний является системный подход к изучению предметной области.[6]

На уроках биологии обязательным условием является интерактивность. Понимание живых объектов, процессов, явлений учениками возможно только анализу и синтезу сенсорной призмы и образного мышления человека в результате индивидуальной и совместной работы обучающихся.

Среди интерактивных средств обучения (например, интерактивные игры) на уроках биологии незаменимым в учебном процессе является и технология визуализации учебной информации, с помощью которой возможно усовершенствовать учебный процесс в целом.

Технология визуализации учебной информации заключается в составлении схемно-знаковых моделей, концептуальных карт, являющихся продуктом анализа структурных взаимодействий между понятиями предметной области. Например, «карты ума» (Муромцев Д.И.,2009) можно применить для выстраивания связей между объектами создания краткого опорного конспекта создания иллюстрации к теме. Также они полезны при описании процессов проведения научных исследований, для формальных обоснований и для аргументации высказываний в биологии.

Таким образом, технология визуализации учебной информации – это эффективный инструмент отображения понятийной системы человека, который способствует формированию понятийного мышления (высшего порядка), лучшему запоминанию и извлечению из памяти знаний, повышает способности применять знания в новых ситуациях.[6] При этом достигаются:

системность концептуальная карта (схемно-знаковая модель) представляет целостный взгляд на предметную область;

единообразие материал, представленный в единой форме, гораздо лучше воспринимается и воспроизводится;

научность построение к-карты позволяет восстановить недостающие логические связи во всей их полноте. [6]

Для реализации технологии визуализации учебной информации мы использовали такие схемно-знаковые модели (СЗМ) представления знаний как логико-смысловые модели, когнитивно-графические элементы, конспект-схема.

Когнитивно-графические элементы «Древо» и «Здание»

Для составления спецификации учебных элементов необходимо провести структурно-логический анализ содержания, то есть выделить сами УЭ, а также установить связи между ними.

Данные элементы строятся по принципу блок-схем. Здесь важна последовательность основных компонентов в изучаемой теории: основание – ядро – приложение. [2]

Конспект-схема может рассматриваться как частный случай фреймовой модели. Ее автор В.М. Каган основывает применение конспектов-схем тем, что восприятие образов и явлений зависит от глубины проникновения в них. Лучше запоминаются те образы, которые раскрыты со всех сторон и на всех уровнях [4].

Логико-смысловые модели (ЛСМ)

ЛСМ – это образно-понятийная дидактическая конструкция, в которой смысловой компонент представлен семантически связанной системой понятий (ключевых слов), а логический компонент выполнен из радиальных и круговых графических элементов, предназначенных для размещения понятий и смысловых связей между ними. [5]

Основные этапы проектирования ЛСМ[5,1,3]:

  • выделяются основные вопросы, раскрывающие тему занятия; в соответствии с количеством вопросов вычерчиваются координаты модели;

  • вопросы расставляются путем ранжирования их смысла (первая координата, как правило, установочная и называется «Цель», «Смысл» и т.п.; последняя координата должна быть завершающей, и на ней располагаются результаты или их контроль);

  • в каждом вопросе выявляются узловые элементы содержания – опорные узлы ЛСМ, а затем выполняется их расстановка на координатах (первый узел всегда отсчитывается от центра);

  • выполняется свертывание названий координат и опорных узлов до одного-двух ключевых слов (по возможности без использования глаголов и аббревиатур);

  • выявляются наиболее важные смысловые связи между опорными узлами модели, что является важнейшей логической процедурой анализа в учебном процессе, эти связи обозначаются пунктирами или тонкими линиями;

  • структура модели проверяется на наличие избыточных узлов, изолированных и не связанных с другими узлами, а также на отсутствие недостающих узлов.

Требования, на которые также надо обратить внимание при работе с ЛСМ:

  • Тему занятия располагают в центре и заключают в эллипс. Использование другой геометрической фигуры может нарушить всю композицию и тормозить восприятие.

  • Первая координата (К1) во всех ЛСМ должна располагаться на одном и том же месте (как правило, там, где расположена цифра 9 на циферблате часов). Это помогает выработать определенный стереотип как построения, так и восприятия моделей.

  • В надписях должен использоваться легко читаемый шрифт (предпочтительно Arial).

  • Методика использования ЛСМ при обсуждении предполагает, что модели не даются обучающимся в готовом виде, а обсуждаются и заполняются вместе с учителем.

  • Отдельные узлы или координаты нужно предлагать обучающимся для самостоятельного заполнения.

  • Особое значение следует придавать обсуждению связей между узлами.

  • Количество связей может быть больше количества самих элементов и их выстраивание и иерархия переводит процесс обучения с описательного уровня на объяснительный.

Учебная программа позволяет преподавателю варьировать объем и последовательность содержания в зависимости от конкретной цели.

Применительно к обучению особенно важно учитывать цели обучения, которые, в свою очередь, определяются той деятельностью, к которой готовится обучающийся.

С позиций этой деятельности и должен рассматриваться вопрос о существенности тех или иных связей и в целом последовательности изучения учебного материала.

Этапы освоения приемов структурирования и визуализации учебного материала[5]:

  1. отбор учебного материала, структурно-логический анализ и построение структурно-логической схемы учебной информации;

  2. выделение главного (ядра), методологических и прикладных аспектов темы;

  3. расположение учебного материала с учетом логики формирования учебных понятий;

  4. подбор опорных сигналов (ключевых слов, символов, фрагментов схем) и их кодировка;

  5. поиск внутренних логических взаимосвязей и межпредметных связей;

  6. составление первичного варианта, компоновка материала в блоки;

  7. критическое осмысление первичного варианта, перекомпоновка, перестройка, упрощение;

  8. введение цвета;

  9. озвучивание и окончательная корректировка опорного конспекта, схемы или другого визуального средства.

Работая над составлением кластеров (схем), ученики не только ещё раз прочитывают учебный материал, но и учатся структурировать полученную информацию, выделять ключевые слова в тексте и устанавливать между ними смысловые связи. Работа с моделями когнитивной визуализации предполагает как коллективную, так и индивидуальную работу (в том числе и в рабочих тетрадях). С помощью различных средств ИКТ ученики составляют конспекты учебных статей, оформленных в виде концептуальных карт (СЗМ).

Такие работы позволяют обучающимся овладеть основными навыками для построения моделей визуализации – одного из основных методов «инженерии знаний» (Муромцев Д.И.,2009).

 Технология визуализации нами была успешно использована на уроках, посвященных изучению раздела «Жизнь растений» (по учебнику В.В. Пасечника «Биология. 6 класс») при работе с новой информацией (изучение процессов жизнедеятельности растения) и при повторении и обобщении учебного материала на уроке «Организм растения – единое целое». При этом были достигнуты практически все цели учебного процесса, таких как: формирование универсальных учебных действий; обобщение и систематизация знаний обучающихся об органах цветкового растения об их взаимосвязи и процессах жизнедеятельности. (Приложение 1, рис. 1-9)

Однако, для успешного хода учебного процесса при помощи техники визуализации требуется подготовка как учителя, так и учеников к работе со схемно-знаковыми моделями. Поэтому приобретение навыков составления схем, моделей (овладение инструментом отображения понятийной системы) обучающимися 6 класса наблюдается во второй-третьей четверти первого года обучения предмета биологии.

Разработанные и апробированные уроки ботаники с элементами разработок схемно-знаковых моделей представления знаний, показали, что обеспечивают включение учащихся в активную познавательную деятельность, повышая их уровень мотивации к предмету, с использованием и рабочей тетради, в которой предлагается учащемуся произвести информацию по опорному конспекту. Применение различных форм схемно-знаковых моделей представления знаний позволяет каждому ученику проявить творческие личностные способности и перейти на более высокий уровень знаний.

В общей сложности, результаты реализации технологии визуализации в учебном процессе с использованием разработанных схемно-знаковых по биологии (6 класс) подтвердили свою эффективность.

Ссылки на источники:

1. Белова З.С. Визуальная наглядность в формировании реалистического мышления учащихся: Автореф. дисс. …. канд. пед. наук. – Чебоксары, 1997.

2.Бершадский, М.Е. Когнитивная технология обучения: последовательность процедур проектирования учебного процесса.//Педагогические технологии. – 2006, № 2

3. Интенсификация учебного процесса в вузе культуры.- Барнаул, 1988.

4. Каган В.М. Конспект-схема в оптимизации обучения специальным техническим дисциплинам.– Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1986.– 128 с.

5. Лаврентьев Г.В., Лаврентьева Н.Б. Инновационные обучающие технологии в профессиональной подготовке специалистов.- Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2002.- 156 с.

6. Муромцев Д.И. Концептуальное моделирование знаний в системеConcept Map. – СПб: СПб ГУ ИТМО, 2009. – 83 с.

7. Резник Н.А. Технология визуального мышления //Школьные технологии.– 2000.- № 4.– С. 127-141.







Приложение 1




Рис. 1 Граф - логическая модель по теме: «Процессы жизнедеятельности растений»





Рис. 2 Логическая модель по теме: «Растительный организм как единое целое»











Рис.3 Конспект–схема по теме: «Передвижение воды и питательных веществ в растении».





Рис.4 Граф - логическая модель по теме: «Виды удобрения»

hello_html_m41414dd9.png

Рис.5 Логико-смысловая модель по теме: «Фотосинтез растений»



hello_html_m6d322c58.pngРис.6 Логико-смысловая модель по теме: «Дыхание растений»



hello_html_5f78a6f6.png

Рис.7 Логико-смысловая модель по теме: «Минеральное питание растений»

hello_html_41835a65.pngРис.8 Логико-смысловая модель по теме: «Размножение растений»



Рис.9 Граф - логическая модель по теме: «Размножение покрытосеменных растений»






Краткое описание документа:

Технология визуализации нами была успешно использована на уроках, посвященных изучению раздела «Жизнь растений» (по учебнику В.В. Пасечника «Биология. 6 класс») при работе с новой информацией (изучение процессов жизнедеятельности растения) и при повторении и обобщении учебного материала на уроке «Организм растения – единое целое». При этом были достигнуты практически все цели учебного процесса, таких как: формирование универсальных учебных действий; обобщение и систематизация знаний обучающихся об органах цветкового растения об их взаимосвязи и процессах жизнедеятельности. (Приложение 1, рис. 1-9)

Разработанные и апробированные уроки ботаники с элементами разработок схемно-знаковых моделей представления знаний, показали, что обеспечивают включение учащихся в активную познавательную деятельность, повышая их уровень мотивации к предмету, с использованием и рабочей тетради, в которой предлагается учащемуся произвести информацию по опорному конспекту. Применение различных форм схемно-знаковых моделей представления знаний позволяет каждому ученику проявить творческие личностные способности и перейти на более высокий уровень знаний.

В общей сложности, результаты реализации технологии визуализации в учебном процессе с использованием разработанных схемно-знаковых моделей по биологии (6 класс) подтвердили свою эффективность.

Автор
Дата добавления 03.08.2015
Раздел Биология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров652
Номер материала ДA-000392
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх