Статья «Современные образовательные технологии на уроках биологии»

ПРОБЛЕМЫ

Как видно из требований государственного стандарта, предмет биологии достаточно сложен, требует знания строения и функционирования биологических систем, понимания закономерностей, существующих на различных уровнях организации живой природы,  демонстрации процессов происходящих в природе и это лишь часть факторов, усложняющих усвоение предмета биологии школьниками.

Мыслительная деятельность учащихся от класса к классу усложняется, требует осуществления переноса интеллектуальных умений с ботанических объектов на зоологические, на человека, на живую природу в целом.(по уровням организации живой природы)

Наиболее сложный характер носят интеллектуальные умения учащихся 9-11 классов, которые формируются у  них в процессе обучения общей биологии. В 6-8 классов школьники проводят анализ и синтез отдельных биологических объектов. В старших же классах они анализируют процессы и явления, положения биологических теорий, сравнивают взгляды ученых.

Но нельзя научить того, кто сам не желает этого. Поэтому проблема активизации обучения является центральной в современной педагогике и методике обучения. Активизация связана с изменением позиции учителя, который не только передает знания, но и формирует личность школьника через организацию его активной деятельности.

Работаю над методической темой «Использование ИКТ в процессе преподавания биологии для повышения познавательной активности и развития логического мышления учащихся»

 По Сухомлинскому Логика природы есть самая понятная и доступная для детей логика задача учителя опираясь на эту логику сформировать логическое мышление и навыки деятельности. В основе лежат причинно – следственные связи: состав-строение- функция в биологии или состав – строение - свойства в химии

Цель инновационной работы: создание оптимальных условий для повышения качества обучения учащихся по предмету "биология", формирование педагогического опыта для его дальнейшего использования в собственной практике и распространении.

Для достижения цели я решаю следующие  задачи:

совершенствование форм и методов работы с детьми;

освоение технологий, направленных на повышение качества образования и воспитания школьников;

вовлечению учащихся в исследовательскую и проектную деятельность.

ПРОГНОЗИРУЕМЫМ РЕЗУЛЬТАТОМ РАБОТЫ ДОЛЖНО СТАТЬ формированием ключевых компетенций, то есть готовности использовать усвоенные знания, умения и способы деятельности в реальной жизни.

- информационная (учащиеся обращаются к различным источникам информации; анализируют, систематизируют и обобщают материал);

- коммуникативная (в ходе работы учащиеся обращаются за консультациями к специалистам, при защите своих работ не только представляют структурированные материалы, но и отвечают на вопросы по затронутой проблеме, отстаивают собственную точку зрения на данную проблему);

- самоорганизация (при работе над проектом или исследовательской работой ученики ставят учебные цели и задачи, самостоятельно составляют план работы, распределяют время на выполнение того или иного вида деятельности);

- самообразование (в процессе самостоятельной исследовательской работы учащиеся узнают много нового, делают выводы и совершают открытия, важные для их собственного интеллектуального роста).

Исходя из новых требований изменяется и роль педагога, и отношение к учащимся, которые не сосуд который нужно наполнить и не кусок глины из которого нужно вылепить что то, но личности, а учитель - это направляющий фактор помогающий всестороннему раскрытию всех положительных сторон ребенка. Учитель идет рядом или немного впереди в зоне ближнего действия и подсказывает, помогает, направляет в нужное русло познавательную активность ребёнка. Не бежит вперёд лишая детей веры в себя, не подгоняет сзади, а создаёт такие условия, в которых ребёнок познаёт законы природы сам, создаёт ситуацию успеха. И в то же время работает как бы в тени, чтобы у ученика была уверенность, что всё это он сделал сам.

Основными значимыми моментами здесь является

1 вера ребёнка в собственные силы

2 познавательный интерес постоянно подкрепляемый новизной материала

3 посильность заданий

4 результативность его деятельности

Работа в этом направлении  приводит к пониманию того, что нам нужно гибкое адаптивное к условиям образоватеьного процесса вариативное использование  деятельностные, групповые, игровые, ролевые, практико-ориентированные, проблемные, рефлексивные и другие активные формы и методы учения/обучения.

Наиболее эффективными для активизации учебного процесса считаю следующие технологии:

технология проблемного обучения;

проектная технология;

научно-исследовательская работа;

ИКТ.

        Образовательной технологией называют способ реализации предусмотренного учебной программой  содержания, представляющий систему форм, методов и средств обучения, обеспечивающий достижение поставленных дидактических целей.

Основные принципы образовательной технологии (воспроизводимость, целесообразность, целостность) и решают задачи, которые ранее в педагогике не были решены.

  Главной отличительной чертой использования  НИТ в биологическом образовании является перераспределение потоков информации на занятии. При этом учащийся превращается в активного участника образовательного процесса. Активная деятельность учащегося приводит к значительному повышению его  мотивации, стимулирует активную поисковую познавательную деятельность. Поэтому обучение биологии и экологии с использованием НИТ следует рассматривать как новую форму организации самостоятельного освоения школьниками содержания учебного предмета и их развития.

Словесные наглядные практические методы

Получение информации(зрение 75% слух)  НЛП  аудиалы  визуалы  кинестетики

  Изучение в школе предмета «Биология», на вербальном уровне не всегда создает правильное представление об изучаемых объектах и явлениях (объяснение на пальцах). Поэтому главной задачей учителя является разумное использование в учебном процессе наглядных средств обучения.

  Многие биологические процессы отличаются сложностью. Дети с образным мышлением тяжело усваивают абстрактные обобщения, без картинки не способны понять процесс, изучить явление.  Развитие их абстрактного мышления происходит посредством образов. С НИТ в образовании позволяют сформировать в сознании учащегося целостную картину биологического процесса, интерактивные модели дают возможность самостоятельно «конструировать» процесс, исправлять свои ошибки, самообучаться.

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

Презентации – это электронные диафильмы, которые могут включать в себя анимацию, аудио-, видеофрагменты, элементы интерактивности. 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 этом случае задействуются различные каналы восприятия учащихся, что позволяет заложить информацию не только в фактическом, но и в ассоциативном виде в память учащихся. Цель такого представления учебной информации - формирование у школьников системы мышления. 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.

Электронные энциклопедии. В отличие от бумажных аналогов они обладают дополнительными свойствами и возможностями: поддерживают удобную систему поиска по ключевым словам и понятиям, используется удобная система навигации на основе гиперссылок, может включать в себя аудио-, видео фрагменты.  « Школьный курс биологии», «Открытая биология», энциклопедия Кирилла и Мифодия.

Дидактические материалы - сборники задач, упражнений, примеры рефератов.

Программы-тренажеры могут отслеживать ход решения и сообщать об ошибках.

Системы виртуального эксперимента – это программные комплексы, позволяющие проводить эксперименты в "виртуальной лаборатории". Главное преимущество таких лабораторий – они позволяют обучаемому проводить такие эксперименты, которые в реальности были невозможны по соображениям безопасности, временным характеристикам, недостаточности химических реактивов.

Программные системы контроля знаний, к которым относятся опросники и тесты. С помощью их можно быстро, автоматизировано обработать результаты.

Электронные учебники и учебные курсы – объединяют в единый комплекс все или несколько вышеописанных типов. ( работа с ЦОР и ЭОР.)

Обучающие игры или развивающие программы – это интерактивные программы с игровым сценарием.

По способу использования информационных технологий выделяют несколько типов уроков: [4]

Уроки, на которых компьютер используется в демонстрационном режиме – один компьютер на учительском столе + проектор.

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

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

На этапе объяснения нового материала целесообразно использовать следующие виды учебной деятельности:

1. Цветные рисунки и фото. Учебники и методические пособия обычно не  имеют большого иллюстративного материала. Цифровые технологии позволяют насытить издание большим количеством цветных иллюстраций, которые расширяют иллюстративный ряд, придают ему большую эмоциональность, приближенность к реальной жизни.

2. Слайд-шоу – сменяющиеся иллюстрации (фотографии, рисунки) с дикторским сопровождением. Использование слайд-шоу при объяснении нового материала дает возможность более наглядно проиллюстрировать новый материал, привлечь внимание учащихся. Особенно полезны слайд-шоу при изучении многообразия живых организмов различных систематических групп, так как позволяют иллюстрировать богатый живой мир.

3.Видеофрагменты – выполняют функцию, аналогичную использовавшимся учебным кино- и видеофильмам, однако в сочетании с компьютерными технологиями выводят их на качественно новый уровень.

Видеофрагменты с использованием компьютера, позволяют использовать видеоматериал как сверхэффективное средство создания проблемной ситуации на уроке.

4. Анимации - аналоги традиционных фрагментов "мультфильмов", включавшихся в учебные кино- и видеофильмы для иллюстрации механизмов тех или иных биологических процессов, в том числе и микромира. Психологически привлекательны за счет использования современного компьютерного дизайна, внедряемого в сознание школьника телевидением. В подобных анимациях облегчена остановка и переход к нужному фрагменту, за счет синхронизированного звукового сопровождения возможно квалифицированное объяснение процесса с нужными визуальными акцентами.

5. Интерактивные модели и рисунки, схемы.

Интерактивные модели – анимация, ход которой зависит от задаваемых начальных условий. Могут использоваться для имитации биологических процессов. К этому типу объектов можно отнести интерактивные таблицы, в которых фрагменты могут "оживать" в короткие анимации или укрупняться с появлением новых деталей.

6. Мультимедийные презентации.

Данная форма позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей структурированной информацией в аналогичном порядке. В этом случае задействуются различные каналы восприятия учащихся, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в память учащихся. Цель такого представления учебной информации – формирование у школьников системы мыслей, образов. Использование на уроках мультимедийных презентаций позволяет построить учебно-воспитательный процесс на основе психологически корректных режимов функционирования внимания, памяти, мыслительной деятельности.

  На этапе закрепления материала я использую следующие виды учебной деятельности.

1.Работа с заданиями с выбором ответа. Такие задания помимо текста могут содержать рисунки, а также фотографии, видео- и анимационные фрагменты.

2. Работа с тренажерами. Данный вид работы позволяет закрепить знания учащихся и отработать умения определять части и органы живых организмов.

3. Выполнение виртуальных лабораторных работ позволяют кроме закрепления знаний и отработки умений, значительно сократить время на проведение лабораторной работы и решить проблему недостаточной материальной базы.

4. Работа с интерактивными заданиями – задания (система заданий), в которых заложен компьютерный контроль этапов выполнения и ошибок, имеется система подсказок для выбора следующего шага, система ветвлений в зависимости от результатов выполнения первого этапа. Интерактивные задания могут содержать фото-, видео- и анимационные объекты. Такие задания переводят эти объекты из категории иллюстраций в категорию обучающих материалов. В преподавании биологии могут быть использованы для создания заданий, связанных с экспериментом, обработкой экспериментальных данных и для сопоставления информации, представленной в различных видах.

Интерактивные таблицы – данный вид работы очень удобен при наличии интерактивной доски. При заполнении таких таблиц один учащийся выходит к доске, а остальные фиксируют таблицу в тетрадь. Интерактивные таблицы также можно использовать для фронтальной работы, в этом случае заполнение таблицы происходит устно.

ВЫВОД

  ИКТ  позволяет не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.

Использование современных образовательных технологий на уроках биологии позволит повысить качество обучения предмету, отразить существенные стороны биологических объектов, выдвинуть на передний план наиболее важные характеристики изучаемых объектов и явлений 

Использование цифровых образовательных ресурсов позволяет:

- 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 микро- и макромире, внутри сложных технических и биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и моделирования.

- представлять в удобном для изучения масштабе различные биологические процессы, реально протекающие с очень большой или малой скоростью.

Использование компьютеров в учебной и внеурочной деятельности позволяет решить следующие проблемы: индивидуализация и дифференциация обучения; мотивация обучения; избежание трудностей при работе с печатными пособиями; дефицит времени; активизация самостоятельной работы учащихся.

Известно, что современные технологии должны и регламентированы гигиеническими нормами. Длительное пребывание за компьютером может негативно сказаться на здоровье ученика, возникает утомление, которое приводит к торможению восприятия учебного материала, отвлечению внимания и привыканию. Поэтому важно использовать здоровье сберегающие технологии (физкультминутки, изменение мизансцены урока, негромкую классическую и релаксирующую музыку). Информационные технологии должны использоваться как элементы на уроке. И далеко не все уроки целесообразно проводить с использованием мультимедийных презентаций.

Каждое средство обучения обладает определенными возможностями и дополняет другие средства, не заменяя их. Поэтому необходимо комплексное использован средств обучения.

  Одним из достоинств применения мультимедиа технологии 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.