Использование информационно-коммуникативных технологий на уроках биологии как один из способов повышения качества знаний учащихся.
Введение
В XXI веке все больше внимания уделяется вопросу информатизации. Она охватывает все сферы деятельности человека, в том числе и образование. Информатизация учебного процесса, осуществляется главным образом через введение в образовательный процесс информационно-коммуникативных технологий. Информационно-компьютерные технологии обучения (ИКТ) - совокупность методов, приемов, способов, средств создания педагогических условий на основе компьютерной техники, средств телекоммуникационной связи и интерактивного программного продукта, моделирующих часть функций педагога по представлению, передаче и сбору информации, организации контроля и управления познавательной деятельностью [4, с.17]. Педагогическая практика показала, что использование компьютерных технологий в учебном процессе позволяет решить ряд задач: • стимулирование мотивации обучения, • увеличение наглядности преподавания, • рост интереса и познавательной активности учащихся, • повышение эффективности процесса обучения, • развитие творческих способностей учащихся, • использование ИКТ как средства самообразования. Преимущество современного урока в условиях информатизации заключается в свободе выбора учителем методик и технологий организации учебных занятий. Но при этом главным критерием эффективности работы учителя и образовательного процесса в целом, остаётся качество знаний учащихся. Повышение уровня качества знаний учащихся – одна из важнейших задач обучения школьников является. Качество знаний (школьников) - это система свойств, характеризующих их соответствие государственным стандартам образования, т.е. социальному заказу, запросам учащихся и их родителей [5]. Как показывает педагогическая практика, сегодня учителя сталкиваются с проблемой снижения уровня познавательной активности учащихся и, как следствие, снижение показателя качества знаний. Научно-методическая литература отмечает факт взаимозависимости уровня познавательной активности учащихся и уровня качества знаний учащихся. Опираясь на вышеизложенное, можно утверждать, что данная проблема является актуальной в настоящее время. Если информационно-коммуникативные технологии влияют на рост интереса и познавательной активности учащихся к предмету, то можно предположить, что они будут опосредованно способствовать повышению качества знаний учащихся. Данное предположение было положено в основу работы, тема которой «Использование информационно-коммуникативных технологий на уроках биологии как один из способов повышения качества знаний учащихся». Цель работы – выявление влияния информационно-коммуникативных технологий на качество знаний учащихся. Объект исследования – процесс использования информационно-коммуникативные технологии в преподавании биологии. Предмет исследования – качество знаний учащихся. Исходя из целей, были определены задачи исследования: • изучить направления и формы использования информационно-коммуникативных технологий в учебном процессе, • изучить влияние различных форм информационно-коммуникативных технологий на качество знаний учащихся по биологии. Для решения поставленных задач исследования были использованы следующие методы: • теоретический анализ психолого-педагогической, методической литературы по проблеме исследования, • диагностические методы (тестирование, беседа, наблюдение, самоанализ) Данная работа состоит из введения, где обосновывается актуальность темы; основной части, в которой описаны направления, формы и цель применения ИКТ на уроках биологии; заключения, включающего основные выводы и рекомендации; списка используемой литературы и приложений.
Основная часть
1.1. Направления использования ИКТ на уроках биологии
В основу использования ИКТ в отечественной педагогике положены базовые психолого-педагогические и методологические положения, разработанные Л.С. Выготским, П.Я. Гальпериным, С.Л. Рубинштейном, Ю.К. Бабанским, Н.Ф. Талызиной и др. А.В. Дворецкая, Е.С. Полат и Г.К. Селевко [1, 2, 3] доказательно обосновывают значимость ИКТ в образовательном процессе, но при этом обращают внимание на необходимость четкого определения места данной технологии в организации урока. Планируя урок, учитель должен тщательно продумывать цель, место и способ использования ИКТ. В учебном процессе компьютерные технологии применяются на разных этапах урока: • в процессе повторения пройденного, • при закреплении знаний и совершенствовании умений и навыков, • но в большей степени при изучении нового материала. Известно, что человек большую часть информации воспринимает органами зрения – 80% и органами слуха – 15%. Изучение школьного курса «Биология» на вербальном уровне не создаёт правильного представления об изучаемых объектах и явлениях. С этих позиций роль наглядности в биологии общепризнана. Материал, сопровождаемый красочными иллюстрациями, вызывает большой интерес и лучше усваивается. Повысить наглядность преподавания школьного курса «Биологии позволяют информационно-коммуникативные технологии. Информационные технологии используется на уроках биологии в следующих направлениях: • наглядное представление объектов и явлений микромира (6-11 классы), • моделирование эксперимента (9-11 классы), • проведение виртуальных экскурсий (6-7 классы), • система тестового контроля (6-11 классы), • подготовка к ЕГЭ и ГИА (9-11 классы), • создание дидактического материала к урокам в помощь учащимся (6-9 классы).
1.2 Формы использования ИКТ на уроках биологии
В методической литературе описаны разнообразные формы использования ИКТ в образовательном процессе. Наиболее доступными из них в условиях материально-технической оснащённости школьного кабинета биологии являются: • использование готовых электронных продуктов, • использование мультимедийных презентаций, • создание дидактического материала и опорных схем к уроку, • использование ресурсов сети Интернет.
Использование готовых электронных продуктов
При изучении нового и закреплении изученного материала целесообразно использовать электронные учебники, которые снабжены большим количеством интерактивных схем, видео и фотоматериалов. Электронные учебники («1С: Школа Биология. Растения, бактерии, грибы, лишайники. 6 класс», «1С: Образовательная коллекция. Живой организм. Биология 6 класс», «1С: Школа. Биология. Животные. 7 класс», «Анатомия, электронный атлас для школьника 8-9 классы». При подготовке к ЕГЭ и ГИА используются «1С: Репетитор. Биология» и «1С: Репетитор. Единый экзамен, 9 класс») позволяют использовать самую разную информацию, а также применять разнообразные формы и методы работы на уроке. Использование готовых электронных продуктов позволяют нагляднее представить объекты и явления микромира на уроках в 6, 7, 8, 9, 10 классах, совершать виртуальные экскурсии в 5, 6 классах, повышая наглядность изучаемого материала, тем самым решают следующие дидактические задачи: • усвоение базовых знаний по предмету, • систематизация усвоенных знаний, • формирование мотивации к изучению биологии, • подготовка учащихся к экзамену, попутно формируя у него массу полезных общеучебных навыков, в том числе и элементы информационной культуры. Результат использования данной форы ИКТ – повышение интереса к изучаемому предмету. Как показывает педагогическая практика, если ученик мотивирован на учёбу, то и его качество знаний неизбежно будет расти.
Использование мультимедийных презентаций
К наиболее эффективным формам представления материала по биологии, следует отнести мультимедийные презентации. Преимущество использования данной формы состоит в следующем: • мультимедийные презентации можно использовать на любом этапе урока и на любом этапе изучения темы, • активизировать процессы восприятия, мышления, воображения и памяти, • мобилизовать внимание ученика. На учебных занятиях используются не только готовые мультимедийные презентации, но и личные разработки (система уроков по теме «Кровь», «Дневник нерождённого ребёнка», «Условия и химизм фотосинтеза», «Формы размножения живых организмов» и др.). На уроках по цитологии в 9 и 10 классах успешно используется презентация «Условия и химизм фотосинтеза». Благодаря анимационным эффектам, такие сложные процессы как реакции световой и темновой фаз фотосинтеза представлены в наглядной и понятной для учеников форме. При этом учащимся в логической последовательности изложены реакции, протекающие в растительной клетке приводящие к образованию сложных органических веществ из неорганических. Это же касается и цитологии: демонстрация микрофотографий и рисунков клеточных органелл, их расположения в клетке значительно облегчает восприятие и запоминание такой информации, а использование анимации позволяет поэтапно рассмотреть все стадии деления клетки. Всё это обеспечивает восприятие информации – излагаемый материал подкрепляется зрительными образами воспринимается на уровне ощущений. Созданные презентации обладают рядом дидактических возможностей. Они позволяют: • представлять ученикам информацию в различной форме (показ фотографий, графиков, рисунков, гербарных материалов; демонстрация динамических процессов; прослушивание голосов птиц и др.), • контролировать временные параметры урока, • дают возможность адаптировать изучаемый материал с учебными и психологическими особенностями конкретного классного коллектива и самого учителя, • выдавать большой объем информации по частям, поэтому изучаемый материал усваивается легче, чем материал учебников и статей. Перечисленные дидактические возможности не только активизируют процессы восприятия, мышления, воображения, памяти и мобилизуют внимание обучаемого, но и включают ученика в активную познавательную деятельность, повышая интерес к изучаемому материалу. Еще одним очень важным моментом в создании электронных презентаций является факт проявления творчества и индивидуальности учителя. При создании цифровых образовательных ресурсов педагог становится «изобретателем», а не «технологом». Творчество, как показывает практика, заразительно. Если с 5-6 классах учащимся предлагаются готовые мультимедийные презентации, то начиная с 7 класса ребятам предлагается как один из видов пролонгированного домашнего задания – создание электронных презентаций, например, по многообразию различных групп живых организмов. Первоначально ребята работают вместе с учителем, а затем проявляют самостоятельность и творчество. Подобный вид сотрудничества объединяет учителя и ученика в группу единомышленников, при этом ученики становятся активными участниками образовательного процесса. В 9-11 классах ученики выполняют проекты, сопровождаю их защиту самостоятельно созданными электронной презентацией. Использование мультимедийных презентаций, как одной их форм применения ИКТ в учебном процессе, позволяет сделать вывод, что работа по составлению цифровых образовательных ресурсов формирует у учащихся более полное понимание представленной информации, помогает закрепить и, что более важно, активизировать полученные ребятами знания.
Создание дидактического материала и опорных схем к уроку
С целью повышения наглядности изучаемого материала, повышения эффективности процесса обучения и стимулирования мотивации учащихся к изучению биологии используются дидактические материалы, созданные с помощью стандартного пакета программ Microsoft Office и графического редактора Paint.NET. Согласно БУП 2004 года, на преподавание биологии в 6 классе отводится 1 час. Содержание курса очень насыщено. Объёмные параграфы наполнены трудными терминами и, как правило, лишены иллюстраций или рисунки достаточно мелкие. Как показывает педагогическая практика, при таких условиях изучаемый материал учащиеся усваивают с трудом, что отражалось на их качестве знаний. Данная проблема была решена за счёт использования на уроках самостоятельно разработанных опорных схем и раздаточного дидактического материала. Опорные схемы заполняются учащимися на уроке и собираются в индивидуальные папки. Накопленных материал используется при подготовке домашнего задания, повторении изученных тем и может быть использован при подготовке учащихся к экзаменам в 9 и 11 классах. Следует отметить, что опорные схемы отражают не только содержание параграфа, но и предусматривают дифференцированное домашнее задание. Домашнее задание включает вопросы как репродуктивного характера так и практической направленности.
Использование ресурсов сети Интернет
В последнее время наблюдается массовое внедрение Интернет в школьное образование. Увеличивается число информационных ресурсов по всем предметам и по биологии в том числе. Интернет, как форма использования ИКТ, позволяет решать следующие задачи: • поиск дополнительной учебной информации с сохранением её для последующего многократного использования разными пользователями. Например, решая задачи технологии критического мышления, при изучении темы «Селекция» в 11 классе ученикам было предложено найти сведения о современных методах селекции и успехах ученых по выведению новых пород животных и сортов растений. Учащиеся, пользуясь Интернетом, нашли много дополнительной очень интересной информации по данным вопросам, • поиск принципиально новой информации, отличающуюся от той, которая предложена в учебнике, последующий её анализ с вытекающими выводами. Так при изучении темы «Происхождение человека» в 11 классе было найдено много интересного материала по этому вопросу. При изучении тем «Биотехнология» и «Генная и клеточная инженерия» учащиеся нашли сведения о последних разработках в области клонирования и научные взгляды различных ученых к вопросу клонирования. В ходе обсуждения учащиеся высказали своё мнение и отношение к данной проблеме. На уроке при обсуждении данного вопроса возникла проблемная ситуация, вытекающая из того, что вопрос создания клона человека вызывает неоднозначные, а иногда взаимоисключающие точки зрения ученых. Ценность этого материала в том, что он вызвал научный интерес у учащихся и шагнул за рамки учебника. Следует отметить, что подобный тип организации работы учащихся нередко перерастает в исследовательскую деятельность. При этом учащиеся, выполняя творческие задания с заранее неизвестным решением и ответом (в отличие от практикума, служащего для иллюстрации тех или иных объектов и процессов жизнедеятельности организмов) строят свою работу исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы, • самостоятельный поиск необходимый материал для рефератов, докладов, презентаций и др, • активное участие в заочных интернет конкурсах, олимпиадах и тестированиях. Следует отметить, что применение в обучении информационных сетей не должно быть самоцелью. Ресурсы сети должны стать абсолютно необходимыми для решения познавательных задач и расширение кругозора учащихся по изучаемому предмету.
1.3 Результаты использования ИКТ в учебном процессе.
На практике эффективность использования информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе доказывается следующими показателями: 1. Позитивная динамика качества знаний учащихся. Наблюдается рост показателя качества знаний учащихся по биологии 2009-2010 – 47% 2010 -2011 – 55% 2011-2012 (1 полугодие) – 64,8% 2. Повышение познавательного интереса к предмету.
• Увеличился процент учащихся, выбирающих для сдачи итоговой государственной аттестации предмет биологии в форме ЕГЭ: 2007-2008 учебный год – 3 ученика 11 класса из 45 учащихся, 2008-2009 учебный год – 20 учеников 11 класса из 47 учащихся, 2009-2010 учебный год – 9 учащихся 9 класса сдавали экзамен по биологии в новой форме. • Стабильный показатель победителей городских олимпиад по биологии: 2009-2010 учебный год – Фёдорова Александра (9 класс) 1 место, 2010-2011 учебный год – Фёдорова Александра (10 класс) 1 место, 2011-2012 учебный год – Фёдорова Александра (11 класс) 1 место.
a) Поступление выпускников в ВУЗы и СУЗы (по профилю).
2007-2008 учебный год Ивановская медицинская академия 1.Шегута Н. 2.Буданова А. Ивановская сельскохозяйственная академия 1.Мишина А. 2. Горелина Е. 2008-2009 учебный год Ивановская медицинская академия 1.Бражникова У. 2.Егорова Е. Ивановская сельскохозяйственная академия 1.Галаш Е. 2.Стецан К. Шуйский педагогический университет Сизякова С. Ивановский стоматологический и фармацевтический колледжи 1.Мокрова К. 2. Крылова А.
b) Мониторинг отношения детей к изучаемому предмету (методика Казанцевой)
Школьным психологом были проведены исследования по методике Казанцевой с целью определения отношения детей к изучению биологии. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что детям нравятся уроки биологии, они дают много полезных и интересных знаний. Проводилась также диагностика «Рейтинга предметов». Цель диагностики: исследование степени интереса преподавания изучаемого предмета. Диагностика проводилась в начале и в конце 2009-2010 учебного года. Её участники – учащиеся 9 класса, в количестве 26 человек; Результаты диагностики можно представить графически:
Одна из причин изменения рейтинга предмета биологии среди других общеобразовательных дисциплин – использование ИКТ в учебном процессе.
Общие выводы:
Результаты исследования подтвердили выдвинутую гипотезу – если на уроках биологии используется информационно-коммуникативные технологии, то это способствует повышению качества знаний учащихся. В результате работы были сделаны следующие выводы о возможностях применения ИКТ на уроках: 1. использование информационно-компьютерных технологий открывает для учителя новые возможности в преподавании своего предмета, 2. использование различных форм информационно-коммуникативных технологий на разных этапах урока повышает наглядность преподавания, стимулирует мотивацию обучения, способствует росту интереса и познавательной активности учащихся, 3. применение разных форм информационно-коммуникативных технологий опосредованно влияет на позитивную динамику качества знаний учащихся, 4. систематичное и активное использование ИКТ на уроках биологии приводит к повышению интереса, а значит и влияет на качество обучения.
Рекомендации
1. Данный опыт может быть использован в любом образовательном учреждении и не только на уроках, но и во внеурочное время. Возможное препятствие при воспроизведении опыта – отсутствие технического минимума для разработки и использования электронно-методических материалов (IBM PC совместимый компьютер, проектор, экран, сканер, программное обеспечение: Microsoft Windows, Microsoft Office). Для более содержательных, красочных и более интересных разработок занятий требуются дополнительные материальные средства: всемирная сеть Интернет, цифровой фотоаппарат, цифровой микроскоп, медиатека. 2. Для работы с ИКТ требуются начальные пользовательские навыки работы с компьютером, с пакетом программ Microsoft Office. 3. Соблюдение норм СанПиН [6]. 5. систематичное и активное использование ИКТ на уроках биологии приводит к повышению интереса, а значит и влияет на качество обучения.
Список литературы
1. Дворецкая А.В. Основные типы компьютерных технологий. А.В. Дворецкая// Школьные технологии. 2004. № 3 2. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. М: Издательский центр «Академия». 1999 3. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе информационно-коммуникационных средств. М.: НИИ школьных технологий, 2005 4. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов, Москва, Бином. Лаборатория знаний, 2003 Ресурсы сети Интернет 5. Электронная энциклопедия Wikipedia (http://www.wikipedia.org/) 6. СанПиН 2.4.2. 1178-02 Гигиенические требования к условиям обучения в общеобразовательных учреждениях http://www.tehbez.ru/Docum/DocumShow_DocumID_566.html
