Использование современных информационных технологий при изучении раздела "Человек и его здоровье"

Размещено на http://allbest.ru

Использование современных информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье»



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Значение информационных технологий в образовательном процессе

1.2 Типы информационных технологий, используемых в обучении

1.3 Психолого-педагогические особенности использования современных информационных технологий в учебном процессе

1.4 Возможности использования современных информационных технологий и традиционных средств обучения в учебном процессе

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЗАНЯТИЙ КУРСА «ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ»

2.1 Возможности использования современных информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье»

2.2 Проведение педагогического эксперимента с применением современных информационных технологий обучения при изучении темы «Анализаторы»

2.2.1 Методика изучения темы «Анализаторы. Зрительный анализатор»

2.2.2 Методика изучения темы «Нарушения и гигиена зрения»

2.2.3 Методика изучения темы «Анализаторы слуха и равновесия»

2.2.4 Методика изучения темы «Нарушение и гигиена слуха»

2.2.5Методика изучения темы «Органы осязания, обоняния, вкуса»

2.3 Результаты педагогического эксперимента

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ



ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Совершенствование образовательного процесса в Российской Федерации привело к пересмотру большинства важнейших целей и тенденций в системе образования. Концепция Федеральной целевой программы развития образования на 2016 - 2020 годы предполагает применение информационных технологий в образовательной деятельности и в учебном процессе на всех уровнях образования. Укоренение и использование в учебно-воспитательном процессе современных информационных технологий на сегодняшний день является закономерным этапом в развитии образования. В настоящее время 98 процентов учреждений общего образования подключены к информационно-- телекоммуникационной сети «Интернет». Это позволяет иметь доступ к электронным и сетевым библиотекам, базам знаний, а также системам образовательных ресурсов. Тем не менее, не создана унитарная электронная образовательная среда, которая является решающим фактором повышения качества образования. Также необходимо повышать качество имеющихся общедоступных образовательных средств, развивать новые направления и формы обучения. [15].

В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированной на вхождение в мировое информационно- образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической практике учебно-воспитательного процесса, связанной с внесением корректив в технологии обучения, которые должны быть адекватны современным техническим возможностям и способствовать гармоничному вхождению ребенка в информационное сообщество.

Сегодня, важнейшей целью современной школы, как социально- педагогической системы, является обучение учащихся самостоятельно приобретать знания, формирование умения использовать знания на практике в изменяющихся условиях, а также использовать средства новых информационных технологий для поиска, обработки и предъявления информации. Применение средств новых информационных технологий в учебном процессе диктуется требованиями современной жизни. Однако, как показывает опрос учащихся, познавательные, в частности образовательные, мотивы работы с компьютером стоят примерно на 20 месте. С появлением новых информационных средств обучения учителя биологии часто отказываются от использования традиционных средств обучения (натуральных объектов, моделей, муляжей, и др.).[27]

Современные информационные технологии могут способствовать развитию у учащихся познавательной мотивации к изучению естественнонаучных дисциплин. Несомненно, стойкий интерес учащихся к современным компьютерным средствам обучения, высокий уровень их новизны, потребность в формировании навыков работы с ними в повседневной жизни, является основой для развития самостоятельности, творческих способностей обучающихся.

Для того чтобы повысить мотивацию и интерес к изучению биологии необходимо искать новые средства для современных обучающихся. Учащиеся все чаще используют ресурсы информационно-телекоммуникационной сети

«Интернет», что увеличивает их возможности поиска учебной информации, расширяет кругозор. Возможность применения современных информационных технологий позволяет проводить дистанционное обучение и консультационную помощь учащимся, а также обеспечивает оперативный обмен учебной информацией с ними. Компьютер не сможет заменить учителя, но новые ресурсы облегчают труд современного учителя, делают его более интересным, эффективным, повышают мотивацию учащихся к изучению биологии.

Использование средств современных информационных технологий в различных образовательных областях, в том числе в школьной биологии, требует серьезного анализа с позиций дидактической и методической обоснованности применения тех или иных средств обучения. Существенной проблемой, в настоящее время, является совмещение традиционных средств обучения со средствами современных информационных технологий. Перед методистами и учителями встает целый ряд вопросов, требующих методических решений.

Необходимы педагогические исследования и методические разработки, которые позволят сочетать современные информационные технологии с традиционными средствами обучения, чтобы уровень эмоционально- личностного отношения к учебе не снижался. Так же, важно научить учеников не только пользоваться современными компьютерными средствами, но и ориентироваться в информационном потоке сети «Интернет», оценивать ее и осознавать, достоверна ли она.

Все выше сказанное определило выбор темы и цель исследования.

Цель исследования: теоретически обосновать и разработать эффективную методику комплексного использования современных информационных технологий и традиционных средств обучения при изучении темы «Анализаторы» в 8 классе.

Объект исследования: биологическое образование в средней образовательной школе.

Предмет исследования: методика комплексного использования современных информационных технологий и традиционных средств обучения при изучении темы «Анализаторы» в разделе «Человек и его здоровье».

Гипотеза исследования: сочетание традиционных средств обучения и современных информационных технологий будет способствовать повышению качества знаний учащихся по биологии, более эффективному получению и анализу информации учащимися 8 класса средней образовательной школы по теме «Анализаторы» раздела «Человек и его здоровье».

Исходя из поставленной цели работы и выдвинутой гипотезы, были определены задачи исследования:

1) определить состояние проблемы использования средств современных информационных технологий и традиционных средств обучения в практике современного школьного биологического образования;

2) определить значение и необходимость применения современных информационных технологий на уроках биологии;

3) разработать методику комплексного применения средств современных информационных технологий и традиционных средств обучения на уроках биологии при изучении анализаторов в разделе «Человек и его здоровье»;

4) проверить эффективность разработанной методики в ходе педагогического эксперимента и разработать методические рекомендации по комплексному использованию различных средств обучения.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

1. Анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования;

2. Обобщение опыта работы учителей;

3. Педагогическое наблюдение;

4. Педагогический эксперимент;

5. Тестирование, опрос, контрольные срезы знаний учащихся;

6. Статистическая обработка результатов экспериментальной работы и анализ полученных данных.

Место проведения исследования: Исследование проводилось в период педагогической практики в 2015года в гимназии № 1590 им. Героя Советского Союза В.В. Колесника. В эксперименте принимали участие учащиеся 8 «Б» и 8 «Ж» классов.



ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Значение информационных технологий в образовательном процессе

Информатизация образовательного процесса представляет собой укоренение системы методов, процессов и компьютерных средств, объединенных с целью сбора, анализа, хранения, расширения области использования информации в интересах ее потребителей. Это процесс снабжения сферы образования методологией и практикой разработки, и оптимального использования современных информационных технологий, которые направлены на осуществление психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Цель информатизации состоит в широкомасштабном усилении интеллектуальной деятельности за счет использования новых информационных технологий: компьютерных и телекоммуникационных. [23]

Согласно требованиям государственного стандарта среднего (полного) общего образования учащиеся за время учебы должны научиться использовать новые информационные технологии для поиска, обработки и предъявления информации не только по информатике, но и по другим учебным предметам, в том числе и по биологии. Таким образом, умение использовать средства новых информационных технологий относятся к общеучебным умениям [30].Однако, внедрение новых информационных технологий в обучение, в том числе школьную биологию, требует анализа с точки зрения дидактической и методической обоснованности применения их в конкретных условиях учебно- воспитательного процесса.

Под средствами современных информационных технологий И.В. Роберт рассматривает «программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации». [21]

Современные информационные технологии как средство обучения обладают поистине огромными возможностями. Любую тему урока, возможно изъяснить в увлекательной форме. Использование средств современных информационных технологий дает возможность в большей мере применять некоторые универсальные особенности личности учащихся - естественный интерес и любопытство ко всему, что лежит вне и внутри их, 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 всей жизни - должна закладываться в школе. [8]

Информационные технологии предоставляют возможность [19]:

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

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

· 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 количеством знаний, но и развить интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации. [2]

Цель использования информационных технологий в образовании: повышение познавательной активности. И эта цель достижима, так как при внедрении ИКТ учитываются особенности каждого ученика, создается благоприятный психологический фон на уроке, при контроле знаний, используются методы, сохраняющие интерес к предмету, используются разнообразные методы деятельности, усиливающие мотивацию к учебной деятельности.[24]

Так, по мнению, Г.К. Селевко функции компьютера можно свести к нескольким группам.[29]

В функции учителя компьютер представляет собой:

· источник учебной информации (частично или полностью заменяющей учителя и книгу);

· наглядное пособие, при помощи которого возможно детальное изучение биологических объектов посредством создания виртуальной среды (возможности мультимедиа и телекоммуникации);

· индивидуальное информационное пространство;

· тренажер при подготовке к различного рода промежуточным или итоговым испытаниям;

· средство диагностики и контроля.

В функции рабочего инструмента компьютер выступает как:

· средство подготовки текстов, изображений, мультипликаций и др., их хранения;

· текстовый редактор;

· графопостроитель, графический редактор;

· вычислительная машина больших возможностей (с оформлением результатов в различном виде при помощи средств математической обработки и моделирования);

· средство моделирования биологических процессов, явлений, действий, законов.

Функцию объекта изучения компьютер выполняет:

· при программировании, обучении компьютера заданным процессам;

· создание программных продуктов;

· применение различных информационных сред.

Чрезвычайно важным является то, что учащийся может изучать материал в наиболее подходящем для него темпе и сочетании зрительных и слуховых образов, при этом формы и характер общения с компьютером, в основном регламентируются им самим. Данная установка способствует активности ученика, его самостоятельности и формированию ответственности.

Информационные технологии используются в моделировании, конструировании и анализе предметных информационных сред, их содержательной и дидактической компоненты. Конструирование информационных предметных сред - принципиально новая задача методики преподавания, требующая специальных знаний в области дидактики, психологии, управления.

В отличии от обычных технических средств обучения, информационные технологии позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с разнообразными источниками информации. Использование информационных технологий на уроках биологии позволяет интенсифицировать деятельность учащихся и учителя, повысить качество обучения предмету.[12]

1.2 Типы информационных технологий, используемых в обучении

Современные информационные технологии, учитывая этапы уроков, их функциональное назначение, подразделяются на следующие группы. [9]

Мультимедийные презентации. 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. Использование презентации не только сокращает время обучения, но и позволяет увеличить объем изучаемого материала. Данная форма позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей структурированной информацией. В этом случае задействуются различные каналы восприятия материала, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в память учащихся. Для создания презентаций используются такие программные средства, как Power Point или Open Impress.

Важный творческий элемент обучения - привлечение учащихся к созданию собственных презентаций к уроку. Использование мультимедийных презентаций позволяет построить учебно-воспитательный процесс на основе психологически корректных режимов функционирования внимания, памяти, гуманизации содержания обучения и педагогических взаимодействий, реконструкции процесса обучения с позиций целостности.

Мультимедийная презентация позволяет эффективно провести такие этапы урока, как: организационный этап, постановка цели и задач урока, мотивация учебной деятельности учащихся, создание проблемной ситуации, актуализация знаний, первичное усвоение новых знаний, проверка домашнего задания, воспроизведение и коррекция знаний, навыков и умений учащихся, первичная проверка понимания, первичное закрепление, обобщение и систематизация знаний, информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению, рефлексия (подведение итогов занятия), контроль знаний. [26]

Электронные энциклопедии- выступают как аналоги обычных справочных пособий, сборников научных сведений. Для реализации подобных информационных порталов используются гипертекстовые системы и языки разметки гипертекста, такие как HTML (Hyper Text Mark up Language) с использованием гиперссылок.

Они имеют ряд преимуществ по сравнению с печатными формами.

1. Поддержание удобной системы поиска понятия;

2. Навигационная система, построенная на основе гиперссылок;

3. Интеграция мультимедийных данных, таких как видео-, аудио- и фотофрагменты.

Это очень удобная форма, для самостоятельного изучения материала учащимися, для подготовки к занятиям и усвоения новых знаний. [10]

Дидактические материалы- учебные пособия, такие как сборники тестов, задач, упражнений, диктантов, а также примеров рефератов, докладов и сочинений, которые представлены в электронном виде, как правило в форме создания текстовых файлов в форматах doc, txt, которые объединены в логическую структуру средствами гипертекста. Эта форма позволяет учителям эффективно подготовиться к урокам, а учащимся к контрольным мероприятиям. Используется на этапе организации самостоятельной работы учащихся, а также при контроле знаний. [11]

Интерактивные программы-тренажеры- это совмещение дидактических материалов и программ контроля знаний. Как правило, они могут контролировать процесс выполнения учащимися заданий и выводить правильные ответы. Создать подобный тренажер может и учитель, используя среду Power Point, как базу для тренировки знаний учащихся, применяя эффекты анимации. Такие формы могут использоваться на этапах актуализации знаний, первичной проверке понимания, а также контроля знаний. компьютерный информатизация обучение биология

Системы виртуального эксперимента - это набор программных компонентов, которые дают возможность учащимся проводить лабораторные работы в виртуальной среде. Положительная особенность этой формы заключается в том, что учащиеся имеют возможность ставить эксперименты, невозможные для реализации в обычном образовательном процессе, в связи с их небезопасностью, нехваткой времени и др. Отрицательной особенностью систем виртуального эксперимента, является программная ограниченность, невозможность выйти за рамки выполнения алгоритмов эксперимента. Используются, как правило, при проведении самостоятельных практических работ. [3]

Программные системы контроля знаний - это комплекс программного обеспечения, который включает опросники и тесты. Они позволяют быстро, а главное беспристрастно, обработать результаты учащихся.На основе полученных данных, учитель может просматривать статистику успеваемости. Однако, исключение личностного фактора не всегда хорошо. Система ответов, как правило, негибкая и учащиеся не могут проявить свои творческие способности. Эта форма используется на этапах проверки понимания и контроля знаний. [5]

Электронные учебники и учебные курсы - это единый учебно- методический комплекс в электронном формате (все вышеизложенные средства современных информационных технологий), который содержит большое количество дополнительных материалов расширяющих образовательную программу (дидактические материалы и электронные энциклопедии). Используя электронные учебники и учебные курсы, учащиеся могут осваивать новые знания, самостоятельно выбирая темп изучения предмета. Эта форма используется при самостоятельной работе учащихся.

Обучающие игры и развивающие программы - набор интерактивных программных компонентов, включающих в себя игровые задачи и сценарий. Учащиеся выполняют поставленные задачи в форме игры, развивая при этом воображение, память, двигательные навыки, так же получают дополнительные навыки, такие как работа с компьютером. Эта форма позволяет мотивировать учащихся и не только усвоить новые знания, но и эффективно провести их закрепление. [18]

Современные информационные технологии, как средства обучения можно разделить на две категории по отношению к ресурсам информационно-- телекоммуникационной сети «Интернет»:[28]

1. Применяемые в реальном времени с учетом использования ресурсов информационно -- телекоммуникационной сети «Интернет».

2. Используемые в локально-автономном режиме, без использования ресурсов информационно -- телекоммуникационной сети «Интернет».

Современные информационные технологии, по способу их использования, подразделяются на следующие категории: [1]

1. Демонстрационные. Информация с компьютера учителя транслируется с помощью проектора или интерактивной доски.

2. Практические - локальные. Компьютер используется в автономном режиме, без выхода в информационно -- телекоммуникационную сеть

«Интернет», в компьютерном классе.

3. Практические дистанционные. Компьютер используется в индивидуальном режиме, с выходом в информационно -- телекоммуникационную сеть «Интернет», в компьютерном классе.

1.3 Психолого-педагогические особенности использования современных информационных технологий в учебном процессе

Психологическую основу обучения составляет процесс усвоения знаний, оптимальная организация которого предполагает учет его компонентов и закономерностей. Как показывает, практика, обучение с информационными компьютерными технологиями дает возможность активизировать познавательную деятельность учащихся, формировать направленное восприятие. При этом использование возможностей информационных компьютерных технологий позволяет обеспечивать учащихся специфичной наглядно-образной информацией в сочетании с графической и алфавитно- цифровой. Восприятие информации является важнейшим этапом, так как от адекватности восприятия реальному образу зависит результат процесса усвоения. Эффективное применение информационных технологий в процессе обучения предполагает включение обратной связи уже на этапе восприятия, а непрерывный индивидуальный контроль дает возможность корректировать направление восприятия, формировать верный образ. В программных средствах учебного назначения можно заострять внимание на особо значимых элементах, сдвигать акцент при формировании образа, используя возможности динамического изображения (мультипликация, разные перемещения, использование игровых персонажей, изменение цвета, яркости, масштаба, размеров и т.д.). При этом в процессе формирования образа большую роль играет введение игровых ситуация, использование цветовых, графических и других моделей, облегчающих процесс восприятия. Информационные компьютерные технология позволяют активизировать непроизвольное восприятие, что достигается путем выделения отдельных элементов с помощью изменения цвета, анимации, применения инверсного изображения, выгодного расположения на экране, «растяжки» или «сжатия» во времени необходимых процессов и других приемов.

Богатые возможности имеет информационные компьютерные технология и при развитии умственных операций умозаключения, сравнения и обобщения, активизация которых достигается возможностью использования динамического изображения на мониторе (например, мультипликации).

Процесс закрепления учебной информации тесно связан с развитием памяти, поэтому установка на запоминание выдается после анализа результатов осмысления и обобщения. Хотя индивидуальные особенности памяти различны, именно информационно-коммуникационные технологии могут предоставить каждому обучаемому возможность продвигаться в работе со своей скоростью и полностью учесть индивидуальные возможности каждого. Эффективное запоминание при использовании средств информационных компьютерных технологий обеспечивается выбором наиболее подходящих ассоциативных связей, повторение материала в других ассоциативных связях, возвратом к предыдущей порции информации. [16]

Основным условием запоминания считается осмысленность материала. При использовании возможностей информационных компьютерных технологий осмысленному запоминанию способствует выделение главного в содержании и концентрации на нем внимания (использование цветовых грамм, инверсное изображение, рациональное размещение информации на экране и т.д.). Активизировать запоминание также можно, используя ассоциативные внешние связи и выбор обучаемым индивидуального темпа восприятия.

Одним из основных этапов в активизации познавательных процессов является воспроизведение, так как именно этот этап позволяет определить уровень сформированности знаний. Информационные компьютерные технологии позволяют оптимизировать процесс воспроизведения знаний с помощью специальных программ тестирования, аудирования, экспертной оценки и др. при этом сами обучающиеся для воспроизведения своих знаний могут использовать возможности тестовых редакторов (создание докладов, сообщений, рефератов, презентаций) для наглядного сопровождения своего ответа. Условиями качественного усвоения знаний является полнота и объективность контроля на основных этапах процесса усвоения.

Информационные компьютерные технологии позволяют проводить «следящую обратную связь с непрерывной коррекцией», что предполагает контроль и корректировку на каждом этапе усвоения знаний.

Одной из творческих задач на современном этапе обучения является формирование творческой личности специалиста, привитие навыков созидательного труд, где большую роль играет воображение. С помощью средств информационных компьютерных технологий можно целенаправленно воздействовать на воображение, развивая его путем выдачи специальных заданий, когда определена задача, но нет необходимых данных или они неполны. В этом случае воображение создает программу действий. Однако при появлении затруднений на первых этапах работы можно выдавать подсказку, включающую помощь в формировании этапов деятельности и содержащую разные операции (выдавать на экран справочную таблицу и т.д.). Активизировать воображение можно также, давая задания на создание образов по словесному описанию. Применять можно и обратную задачу: создание словесного описания по графическому или формульному объекту.

Одним из самых эффективных средств активизации познавательной деятельности учащихся являются мультимедиа-технологии. Мультимедиа - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графического изображение и анимацию (мультипликацию).[16]

Внедрение мультимедиа технологии способствует повышению мотивации обучения учащихся, экономии учебного времени (учитель освобождается от утомительных повторов информации и сосредотачивает свое внимание на индивидуальной помощи ученикам), более глубокому усвоению материала на уроках. Мультимедийные средства обучения помогают чётко выстраивать структуру урока, эстетически его оформлять.

Ещё одним достоинством компьютерных технологий является эмоциональное воздействие на учащихся. Особенно, если включены видеосюжеты и имеется звуковое сопровождение слайдов, что позволяет формировать у учащихся личностное отношение к увиденному и услышанному, повышает мотивацию учения. Преимущества мультимедийных технологий, по сравнению с традиционными, многообразны: наглядное представление материала, возможность эффективной проверки знаний, многообразие организационных форм работы учащихся и учителя.

Особое значение мультимедиа имеет при обучении биологии. 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. Мультимедийные анимационные модели позволяют сформировать в сознании учащегося целую картину биологического процесса, интерактивные модели дают возможность самостоятельно «конструировать» процесс, исправлять свои ошибки, самообучаться.

Одним из преимуществ обучения с использованием средств информационных компьютерных технологий называют индивидуализацию обучения. Однако, наряду с преимуществами здесь есть и крупные недостатки, связанные с тотальной индивидуализацией. Индивидуализация свертывает и так дефицитное в учебном процессе живое диалогическое общение участников образовательного процесса - преподавателей и учеников, учеников между собой

- и предлагает им суррогат общения в виде Їдиалога с компьютером?.

Ученик не имеет достаточной практики диалогического общения, формирования и формулирования мысли на профессиональном языке. Без развитой практики диалогического общения, как показывают психологические исследования, не формируется и монологическое общение с самим собой, то, что называют самостоятельным мышлением.

Использование информационных ресурсов, опубликованных в информационно--телекоммуникационной сети «Интернет», часто приводит к отрицательным последствиям. Чаще всего при использовании таких средств информационных компьютерных технологий срабатывает свойственный всему живому принцип экономии сил: заимствованные из информационно-- телекоммуникационной сети «Интернет»готовые проекты, рефераты, доклады и решения задач стали сегодня уже привычным фактом, не способствующим повышению эффективности обучения и воспитания.

Отечественные и зарубежные медицинские исследования показывают, что более 90% работающих за компьютерами жалуются на утомляемость, боли в области затылка, шеи, плечевого пояса, но чаще всего страдает зрение: наблюдается покраснение век, слезотечение, жжение и боли в области глаз. Особое значение имеет предупреждение этих неблагоприятных явлений для школьников, поскольку в данном возрасте идет интенсивно процесс роста и развития ребенка.

Но, несмотря на негативные стороны использования информационных компьютерных технологий на уроках, многими педагогами и психологами признается необходимость применения компьютерных технологий в школьном обучении предметов, включающих биологию.

1.4 Возможности использования современных информационных технологий и традиционных средств обучения в учебном процессе

Традиционная методика обучения биологии является основой учебного процесса, позволяющая достигнуть высокого уровня обучения. Однако инновации в современном образовании совершенно необходимы. Они позволяют обогащать обучение новейшими научно-практическими психолого- педагогическими и методическими достижениями, что повышает эффективность образования, обеспечивает развитие интереса не только к предмету, но и к самому процессу обучения. Так, по мнению И.Н. Пономаревой «...взаимосвязь традиционного и инновационного надо рассматривать как особый методологический принцип в теории и практике любой науки». [20]

Одним из способов повышения интереса к дисциплинам естественнонаучного цикла, углубления знаний учеников по этим предметам является использование современных информационных технологий, в частности компьютерных, на различных стадиях учебного процесса. [4]. Современному учителю сегодня необходимо ориентироваться в двух образовательных средах -- традиционной и виртуальной. Для эффективной работы ему требуется методически обоснованно отобрать содержание, определить последовательность использования традиционных и компьютерных средств обучения. Таким образом, наиболее перспективным в обучении биологии будет комплексное использование средств новых информационных технологий и традиционных средств обучения. Важно будет определить то, какая информация должна быть представлена исключительно традиционными средствами обучения, а какая компьютерными.

В основе комплексного использования средств обучения лежат взаимодействие различных психических процессов, психологические закономерности ощущения, восприятия и переработки информации, соответствие характера средств обучения поставленной педагогической задаче, связь применяемых средств обучения с практикой и жизненным опытом учащихся.

В познании окружающего мира человек использует зрение, слух, тактильные ощущения, вкус и запах. Для учебного процесса наиболее важны первые три. Наиболее эффективное усвоение учебного материала может быть достигнуто тогда, когда информация поступает через все каналы восприятия единым потоком или их сочетанием:

· конкретно-образном.

· схемно-модельном.

· знаковом (словесном).

Условия для такого представления материала создаются при комплексном использовании средств обучения.[25]

При анализе дидактических качеств различных средств новых

информационных технологий часто указывается на следующие достоинства этих средств, с большинством положений вполне можно согласиться:

- расширение возможностей в предъявлении учебной информации;

- визуализация учебной информации;

- обеспечение телекоммуникаций;

- расширение набора предметных задач;

- создание и использование необходимых баз данных;

- моделирование изучаемых процессов;

- индивидуализация и дифференциация обучения;

- реализация идей программированного обучения;

- усиление мотивации обучения;

- активное вовлечение обучаемых в учебный процесс;

- способность формировать у учащихся рефлексию своей деятельности;

- развитие творческих качеств личности;

- формирование логического мышления;

- научиться получать информацию из разных источников;

- экономия учебного времени за счет ускорения выполнения вычислительных работ и другой учебной деятельности и т. д.

Средства современных информационных технологий вполне могут заменить традиционные технические средства обучения, а также средства изобразительной наглядности. Однако такую группу средств обучения как средства натуральной наглядности, объемные модели или муляжи современные компьютерные средства заменить не могут. Этому есть следующие причины:

1) невозможность передать все возможные стороны, все возможные

ощущения, возникающие от данного объекта (зрительные, слуховые, тактильные, запах и др.) в их целостности, единстве;

2) необходимость формирования и развития практических умений, связанных с работой с натуральными объектами, традиционными средствами обучения (микроскоп, лабораторное оборудование);

3) необходимость воспитания бережного отношения к объектам живой природы.

Особенности комплексного применения средств обучения:

1. Четкое планирование этапов учебно-воспитательного процесса, детальное деление учебной информации на отдельные порции (шаги).

2. Анализ средств обучения и их комплексов применительно к данному вопросу программы.

3. Соотнесение дидактических особенностей средств обучения с возрастными особенностями учащихся, целями обучения, формами, методами.

4. Определение свойств и состава средств обучения должно осуществляться для каждого шага в отдельности.

5. Отбор средств обучения для каждого комплекса осуществляется таким образом, чтобы средства обучения взаимно дополняли друг друга и представляли информацию в различных видах.

Для составления комплекса средств обучения необходимо моделирование каждого отдельного этапа учебно-воспитательного процесса по определенному вопросу программы в соответствии с поставленными целями и задачами. Необходимым условием комплексного применения средств обучения является систематичность их использования в учебно-воспитательном процессе. При подготовке урока учитель должен убедиться в том, что учебная информация из одного средства обучения не противоречит информации из другого средства обучения. Комплекс обладает целостностью и структурой, является мини- системой, компоненты которой связаны друг с другом но не повторяют друг друга, а усиливают дидактические свойства каждого.

Без использования ИКТ, составляющих основу комплекса средств, трудно организовать учебный процесс на уровне требований современного образования. Новые информационные средства обучения в совокупности с традиционными средствами обучения как натуральные живые и неживые объекты, муляжи, объемные модели и др. составляют существенный компонент рациональной организации и проведения учебных занятий. Все средства обучения, составляя единый комплекс, должны быть, связаны общей тематикой и дидактической направленностью, охватывая все стороны учебного процесса, способствуя управлению познавательной деятельностью школьников.

Выводы по первой главе

1. Средства мультимедиа и функциональная пластичность современных информационных технологии предоставляют широкий спектр возможностей, позволяют оперативно работать с различными видами информации, повышают познавательную активность учащихся и мотивацию усвоения знаний за счет разнообразия форм работы с ними

2. В условиях современного информационного общества в учебном процессе необходимо разумное сочетание традиционных и инновационных средств обучения. Сущность комплексного применения средств обучения будет заключаться в разработке учителем обоснованного комплекса средств, при условии оптимального сочетания их дидактических возможностей.



ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЗАНЯТИЙ КУРСА «ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ»

2.1 Возможности использования современных информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье»

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) и примерная программа основного общего образования по биологии ориентируют образовательный процесс при изучении раздела «Человек и его здоровье» на широкое использование информационных технологий. В частности, это поиск информации в электронных ресурсах, в информационно--телекоммуникационной сети «Интернет», в базах данных и на персональном компьютере с использованием поисковых сервисов, построение поисковых запросов в зависимости от поставленной цели, а также анализ результатов поиска.[14]

Многие биологические процессы отличаются сложностью. Учащиеся с образным мышлением достаточно тяжело усваивают абстрактные процессы, без наглядности они не способны понять процессы, протекающих в живых системах. Учащиеся, при изучении сталкиваются с трудностями понимания трехмерности анатомии. Порой, двухмерных изображений и текстовой информации в учебниках, не достаточно. Различия в масштабировании и стиле составления не всегда дает полное представление об изучаемых органах и системах органов, иногда они только путают понятия учеников об этом. Современные информационные технологии, такие как видеосъемка и 3D- моделирование (применение специально разработанной компьютерной графики) позволяют наблюдать внутренние процессы в организме, проследить их особенности. Учащиеся видят строение и месторасположение внутренних органов. Это вызывает личную заинтересованность в предмете и повышает уровень усвоения материала. Мультимедийные анимационные модели позволяют сформировать в сознании учащегося целостную картину биологического процесса, протекающего в организме.

По разделу «Человек» имеется множество средств современных информационных технологий. Например, такие программы, как «Виртуальная анатомия 3.0» и «Zygotebody», которые построены на технологиях отображения 3D графики на основе OpenGL или DirectX (эти же технологии широко распространены при использовании в игровой индустрии, к настоящему времени достигшей больших высот вместе с этими технологиями). Такие программы, как «Виртуальная анатомия 3.0» и «Zygotebody», решают эти проблемы. При изучении таких тем, как «Ткани и органы», «Системы органов», эти программы становятся незаменимы. Учащиеся смогут увидеть все типы ткани, посмотреть все ли они сокращаются, к чему прикреплены. Также они смогут с разных сторон увидеть трехмерное изображение органов и посмотреть, как они располагаются. [31], [37].

При изучении физиологии человека, можно пользоваться, как мультимедийными презентациями, которые учитель может создать сам, предложить создать ученикам или найти множество идей на сайте фестиваля педагогических идей «Открытый урок», так и программами по физиологии, такими как «Human biodigital» и «Human Anatomy Atlas - 3D Anatomical Model of the Human Body». В этих программах множество видеофайлов по каждой теме раздела «Человек и его здоровье». Например, по разделу «Транспорт веществ» учащиеся смогут не только ознакомиться со строением органов кровообращения, но и увидеть работу сердца, а также движение крови. [33], [34], [36].

При формировании гигиенических знаний и правил оказания первой помощи, использование современных информационных технологий является закономерным. Как учитель, так и учащиеся могут создавать мультимедийные презентации по этим темам пользуясь ресурсами информационно-- телекоммуникационной сети «Интернет» и своим личным опытом. По этим темам множество видеофрагментов, которые очень повышают мотивацию у учащихся. Программа «MEDtropolis» позволяет учащимся не только познакомиться с возможными заболеваниями, но и содержит видеофрагменты, показывающие основы борьбы с этими заболеваниями и предотвращения их. Сервис «Google презентации» позволяет делиться своими мультимедийными творениями с коллегами и учащимися, а также просматривать их работы. [32], [35].

При изучении раздела «Человек и его здоровье» можно использовать различные методические приемы. Так, на уроках комплексного применения знаний и умений можно использовать различные видеофрагменты, отключить звук и попросить ученика прокомментировать процесс, поставить на паузу и предложить попросить объяснить процесс, а потом продолжить дальнейшее протекание процесса.[14]

На уроках систематизации и обобщения знаний и умений, учащиеся могут использовать компьютер при изучении текстового документа или мультимедийной презентации. Например, они могут составить краткий конспект или заполнить таблицу, а также найти ответы на вопросы. На уроках контроля знаний и умений можно использовать программные опросники и тесты, не только для проверки, но и для самопроверки. Кроме того, учащиеся могут самостоятельно создавать мультимедийные презентации и комментировать их на уроке, что развивает речь, мышление, учит конкретизировать, выделять главное, устанавливать логические связи.

Таким образом, использование ИКТ в процессе изучения анатомии и физиологии человека может повысить эффективность обучения, сделать изучаемый материал более наглядным, насыщенным, будет способствовать развитию у школьников различных общеучебных умений, повысит качество обучения.



2.2 Проведение педагогического эксперимента с применением современных информационных технологий обучения при изучении темы «Анализаторы»

С целью проверки сформулированной нами гипотезы, определения технологии более эффективного усвоения школьниками содержания курса биологии, была разработана методика комплексного применения традиционных средств обучения и средств современных информационных технологий. Экспериментальное обучение проводилось с учащимися 8 класса. Для изучения была выбрана тема «Анализаторы» в разделе «Человек и его здоровье». На изучение темы по программе отводилось 6 часов:

«Анализаторы. Зрительный анализатор» - 1 час

«Нарушения и гигиена зрения» - 1 час

«Анализаторы слуха и равновесия» - 1 час

«Нарушения и гигиена слуха» - 1 час

«Органы осязания, обоняния, вкуса» - 1 час

Итоговая контрольная работа по теме «Анализаторы» - 1 час

Обучение проводилось по программе и учебнику Н.И. Сонина, М.Р. Сапина «Биология. Человек. 8 класс». Для определения эффективности разработанной методики были выбраны два класса с приблизительно одинаковой успеваемостью, один из которых был контрольным (8 «Ж»), а другой экспериментальным (8 «Б»). Содержание уроков в двух классах было одинаковым. Отличие контрольного и экспериментального классов заключалось в использовании различных средств обучения. В контрольном классе использовались в основном только средства современных информационных технологий. В экспериментальном классе использование средств современных информационных технологий сочеталось с использованием традиционных средств обучения.

Для проведения педагогического эксперимента был определен комплекс учебного оборудования, включающий как традиционные средства, так и средства современных информационных технологий. Он содержал следующие элементы:

I. Вербальные средства (учебник, дополнительная литература)

II. Традиционные средства обучения (модели, муляжи, влажные препараты).

III. Средства современных информационных технологий

- компьютер с подключаемыми устройствами (монитор, клавиатур, мышь и др.),

- интерактивная доска,

- мультимедийный проектор,

- средства хранения информации (USB-флеш-накопитель),

- программное обеспечение:

1. Операционная система Windows хр,

2. Прикладные программы общего назначения (Windows Media Player, Power Point, Word, Internet Explorer),

3. Специальные прикладные программы, готовые программные продукты по биологии: «Энциклопедия по биологии Кирилла и Мефодия», «Биология. 1C. Репетитор».

На уроках использовались различные формы взаимодействия учителя и учащихся. Пассивный (объяснительно-иллюстративный) метод взаимодействия учащихся и учителя отличался тем, что учитель являлся основным действующим лицом и управлял ходом урока, а учащиеся выступали в роли пассивных слушателей. С точки зрения современных педагогических технологий и эффективности усвоения учащимися учебного материала пассивный метод оказался малоэффективным. При использовании данного метода на уроке компьютерная презентация несла, в основном, иллюстративную нагрузку.

При активных методах обучения учитель и учащиеся взаимодействовали друг с другом в ходе урока. Учащиеся являлись в этом случае не пассивными слушателями, а активными участниками. На уроке использовалась беседа. Учащимся задавались проблемные вопросы, на которые они отвечали, просмотрев презентацию или иные средства наглядности.

В отличие от активных методов интерактивный метод обучения ориентирован на более широкое взаимодействие учеников не только с учителем, но и друг с другом, на доминирование активности учащихся в процессе обучения. Учитель на интерактивном уроке управляет группами учащихся, которые взаимодействуя друг с другом, достигают целей урока. На уроках в этом случае использовалась дискуссия.

При изучении всех тем использовался в основном комбинированный урок, который характеризуется сочетанием (комбинацией) различных целей и видов учебной работы при его проведении: проверка знаний по предыдущей теме, изложение нового материала, работа по закреплению изученного материала.

Структура комбинированного урока с применением мультимедийной техники имеет существенные преимущества. При помощи презентации каждый этап урока можно сделать более плотным, наглядным и информационным.

В контрольном классе при объяснении нового материала использовалась компьютерная презентация, которая позволяла наглядно продемонстрировать изучаемые объекты, их строение. В экспериментальном классе при объяснении нового материала наряду с презентацией по возможности использовались традиционные средства обучения - наглядность (макеты глаза и уха), а закрепление материала проводилась на компьютерных моделях, так как узнавание и сравнение биологических объектов значительно легче проводить на компьютерных моделях и иллюстрациях. Это позволяло интенсифицировать процесс предъявления школьникам учебного материала, контроля и закрепления знаний. Такая методика позволяла экономить время, отводимое на изучение всей темы, высвободить время на детальную проработку материала, более основательно его рассмотреть.

В качестве примеров реализации, разработанной нами методики, приведем описание нескольких уроков, проведенных в ходе педагогического эксперимента. Данные уроки являются наиболее показательными в этой теме, так как именно на них использовались совместно различные средства обучения.

Цель уроков: формирование системы знаний учащихся об особенностях строения анализаторов.

Общие задачи уроков:

· Сформировать знания о строении анализаторов и органов чувств.

· Сформировать знания о гигиене зрения и слуха.

· Развивать умения учащихся проводить самостоятельный поиск биологической информации: в тексте учебника, биологических словарях и справочниках, терминов, в электронных изданиях и информационно - телекоммуникационной сети «Интернет».

2.2.1 Методика изучения темы «Анализаторы. Зрительный анализатор»

Цель урока: познакомить учащихся со строением анализаторов, органа зрения и раскрыть принцип работы зрительного анализатора.

Задачи урока:

· Раскрыть значение и особенности строения зрительного анализатора человека, зрительных ощущений и восприятия.

· Сформировать знания о строении и функциях глаза как оптической системы.

· Продолжить формирование навыков работы учащихся с различными источниками информации, навыков экспериментальной работы, работы в группах.

· Развивать познавательный интерес и потребность в саморазвитии.

Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Средства обучения: интерактивная доска, мультимедийный проектор, компьютер, мультимедийная презентация, включающая таблицы с изображением зрительного анализатора, макет глаза, видеофрагмент «Строение глаза». Комплекс средств обучения к уроку приведен в таблице №1.

Таблица №1.

Комплекс средств обучения к уроку на тему «Анализаторы. Зрительный анализатор»

Этап урока (содержание)	Методы и методические приемы	Учебное оборудование
1. Актуализация знаний (5мин)	Устный опрос	Мультимедийная презентация «Анализаторы. Зрительный анализатор»
2. Изучение нового Материала (30мин).	Беседа, составление схемы «Части анализатора»	Мультимедийная презентация «Анализаторы. Зрительный анализатор» Видеофрагмент «Строение глаза» Макет «Глаз»
	Рассказ учителя, заполнение таблицы «Строение глазного яблока».	Таблица «Вспомогательный аппарат глаза»
	Самостоятельная работа с учебником, беседа, составление схемы «Части зрительного анализатора».	Интерактивная доска
3.Закрепление знаний (7мин)	Работа с текстом в тетради Фронтальная беседа	Мультимедийная презентация «Анализаторы. Зрительный анализатор» включающая таблицы «Строение глазного яблока», «Вспомогательный аппарат глаза»

На этапе актуализации знаний осуществлялся устный опрос учащихся.

Для фронтальной беседы предлагался ряд вопросов:

1. Какие органы чувств вы знаете?

2. Какой орган ответственен за переработку информации?