Аудиовизуальные средства повышения познавательного интереса у школьников на уроках биологии

Различные аспекты применения компьютера в преподавании биологии раскрываются в работах З.В. Абрамовой, О.И. Белякова, A.M. Гатаулина, Д.П. Гольневой, Н.Л. Луниной, В.В. Пасечника, А.В. Пименова, В.А. Смирнова, В.Н. Стародубцева и др. Вместе с тем, в методике преподавания биологии, методической литературе и образовательной практике уделяется недостаточное внимание вопросу применения компьютера в преподавании биологии в средней школе.

Основанием для использования в преподавании биологии компьютера может служить аргумент, сформулированный в середине 1970-х гг. B.C. Ледневым и А.А. Кузнецовым: «Кибернетика, вводя понятие об информационных связях, присущих системам различной природы, об общности строения управляющих органов всех целесообразно действующих систем, способствует формированию представлений о единстве мира...». В общем смысле «кибернетика» - это наука об управлении, обработке информации в любых, включая биологические системах. И.П. Павлов писал: «Человек есть, конечно, система (грубее говоря - машина)...подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам, но...единственная по высочайшему саморегулированию. Разнообразно саморегулирующихся машин мы уже достаточно знаем между изделиями человеческих рук. С этой точки зрения, метод изучения системы человека тот же, как и всякой другой системы...». Это высказывание носит методологический характер взаимодействия наук о человеке и технике и основывается на философском принципе всеобщей связи и взаимосвязи предметов и явлений объективной действительности. И с этих пор компьютер завоевал прочные позиции в сфере образования.

Когда компьютеры стали широко использоваться в образовании, появился термин "компьютерная технология ". Компьютерные технологии обучения - это процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых является компьютер.

Идея использовать компьютеры в обучении детей принадлежит профессору Сеймуру Пейперту. Для С. Пейперта компьютер - это, в первую очередь, средство, способное придать процессу обучения естественный, неформализованный характер. По его мнению, компьютер может изменить характер учения - не чему-то определенному, а учения вообще - и сделать его более интересным и эффективным, а получаемые знания - более глубокими и обобщенными. По сути дела, С. Пейпертом предложена концепция школы будущего, исходными моментами которой являются естественное любопытство детей и средства для удовлетворения этого любопытства. С. Пейперт не пытается переложить на компьютер функции учителя или учебника. Основная идея - это микромиры, представляющие собой некоторые модели реального мира, которые с той или иной степенью детализации творит сам ребенок.

Использование компьютера изменяет цели и содержание обучения: появляются новые методы и организационные формы обучения. Поэтому возникает необходимость, разработки методики использования компьютерных технологий обучения при изучении всего школьного курса «Биология». Компьютер открывает совершенно новые, еще не исследованные технологические варианты обучения, связанные с его уникальными возможностями. Ученик на таких уроках работает активнее: самостоятельно анализирует, сравнивает, описывает, выполняет практические работы на компьютере в виде презентации. Использование компьютера на уроках учитель должен вводить не вместо, а наряду с другими современными технологиями и методиками.

В образовательном процессе компьютер может быть как объектом изучения, так и средством обучения, воспитания, развития и диагностики усвоения содержания обучения, т.е. возможны два направления его использования в процессе обучения. При первом - усвоение знаний, умений и навыков ведет к осознанию возможностей компьютера, к формированию умений их использования при решении разнообразных задач. При втором - он является мощным средством повышения эффективности организации учебно-воспитательного процесса.

Особенностью учебного процесса с применением компьютерных средств является то, что центром деятельности становится ученик, который исходя из своих индивидуальных способностей и интересов, выстраивает процесс познания. Компьютер позволяет усилить мотивацию ребенка. Не только новизна работы с компьютером, которая сама по себе способствует повышению интереса к учебе, но и возможность регулировать предъявление учебных задач по степени трудности, оперативное поощрение правильных решений позитивно сказываются на мотивации.

Формирование познавательного интереса школьников при обучении в компьютерной среде - процесс, состоящий из нескольких этапов, выделить которые можно в зависимости от уровня владения учащегося компьютером.

Первый этап - учащемуся первый раз приходится работать за компьютером. Компьютер представляет для него интерес как что-то незнакомое, открывающее совершенно новые возможности. Наряду с интересом у ребят присутствует страх. Поэтому на первом этапе необходимо дать школьникам основные, самые первые навыки по работе на компьютере

Второй этап - учащиеся уже обладают основными навыками работы за компьютером, поэтому им становится интересно просто выполнять какие-то действия, а также продемонстрировать всем, что он что-то умеет. На данном этапе необходимо дать понять ребятам, что у компьютера есть еще очень много возможностей.

Третий этап - учащиеся достаточно уверенно работают за компьютером, хорошо знают основы. Поэтому необходимо уделить особое внимание разнообразным методам организации обучения, новым педагогическим технологиям, давать ребятам интересные задания, ставить перед ними проблемы. На этом этапе можно продолжить изучение приложений, но на углубленном уровне.

Четвертый этап - знакомство с дополнительными приложениями, дополнительными возможностями компьютера, программирование. Благодаря новым знаниям, умениям, навыкам, приобретенным ребятами на таких уроках можно создавать очень сложные, интересные работы. Ребята смогут проявить свое творчество, воплотить в жизнь какие-то свои идеи. Также есть возможность участвовать в различных конкурсах.

Без метода активизации с помощью компьютера (как одного из основных сегодня инструментов, позволяющего включить все физические потенциалы организма, направленные на активизацию мыслительного процесса) вызвать интерес и понимание многих понятий курса «Биология» достаточно трудно.

Специфика современной биологии как учебного предмета, заключается в том, что высока доля теоретического материала. При этом объем информации продолжает увеличиваться с каждым годом, поэтому применение компьютерных технологий в процессе обучения позволяет повысить его эффективность, сделать занятия более наглядными и интересными. Ботаника и зоология основываются на изучении натуральных объектов, изучении живых организмов в естественной среде обитания. Содержание биологии человека и общей биологии направлено на понятия о сущности биологических процессов организма человека, на объяснение роли биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира и т.д. Однако с помощью компьютера можно смоделировать многие сложные биологические процессы и закономерности. Проводить виртуальные работы, не отличающиеся от работ традиционных с микроскопическими, малодоступными, в силу их биологии, организмами; объяснении и закреплении нового материала, помочь в проведении контроля знаний, организации самостоятельных работ учащихся.

Использование компьютера обеспечивает реализацию таких принципов обучения, как научность, наглядность, доступность, активность и самостоятельность. Роль наглядности в преподавании биологии общепризнанна, наглядность обучения - это один из основных принципов дидактики.

Компьютеры позволяют добиваться более высокого уровня наглядности предлагаемого материала, значительно расширяют возможности включения разнообразных упражнений в процесс обучения, придавая ему в ряде случаев характер игры, а непрерывная обратная связь, подкрепленная тщательно продуманными стимулами учения, оживляет учебный процесс, способствует повышению его динамизма, что приводит к формированию положительного отношения учащихся к изучаемому материалу.

Однако компьютер не может полностью заменить изучение химии и биологии стандартными методами, а являются лишь полезным дополнением к уроку, средством самоподготовки учителя и учеников. Методический аспект применения компьютера на уроке учителем-предметником заключается в том, что когда речь заходит о применении компьютера в деятельности учителя-предметника, возникает сразу несколько вопросов:

1) целесообразность применения компьютера: решение о применении техники на каком-то уроке каждый учитель принимает сам. На выбор учителя влияет такие факты как:

компьютер применяется там, где есть возможность автоматизировать деятельность и сэкономить время для обработки результатов (всевозможные контролирующие, тестирующие программы);

компьютер применяется для обучения. Здесь речь идет о применении всевозможных обучающих программ, к выбору которых надо подходить очень ответственно. Какие применять обучающие программы - принимает решение сам учитель. Сколько применять - в соответствии с санитарными нормами.

применяется для демонстрации

2) различные подходы к организации уроков с использованием компьютера: исходя из целесообразности формируются подходы к организации уроков с использованием информационных технологий:

используется один компьютер как правило для демонстрации при объяснении нового материала, показа моделей, опытов, которые опасно проводить в реальной жизни.

используется компьютерный класс. Применяется обычно для контроля знаний учащихся или же для обучения учащихся.

3) средства для применения на уроках:

- использование готовых мультимедийных программ;

- создание собственных разработок с помощью стандартного программного обеспечения.

Использование компьютера на уроках имеет ряд преимуществ:

- индивидуализация обучения. Работая на компьютере, каждый учащийся выбирает свой темп работы. Диалог ученика с машиной происходит индивидуально.

- интенсификация самостоятельной работы учащихся, т.е. дает возможность многосторонней и комплексной проверки знаний учащихся.

- рост объема выполненных на уроке заданий;

- возможность получения различного рода материалов через сеть Интернет и использование специальных дисков. Мультимедиа-система электронного учебника позволяет наполнить программу звуком естественных процессов, продублировать текст голосом диктора, создать необходимый музыкальный фон для работы, включить любой видеофрагмент, «оживить» мультипликацией любой биологический процесс; что обеспечивает большую наглядность и интерес учащихся;

- повышение познавательной активности и мотивации усвоения знаний за счет разнообразия форм работы, возможности включения игрового момента. Компьютер дает учителю новые возможности, позволяя вместе с учеником получать удовольствие от увлекательного процесса познания. Такое занятие вызывает у детей эмоциональный подъем, даже отстающие ученики охотно работают с компьютером;

- это экономит время. Интегрирование обычного урока с компьютером позволяет учителю переложить часть своей работы на ПК, делая при этом процесс обучения более интересным, разнообразным, интенсивным. В частности, становится более быстрым процесс записи определений, теорем и других важных частей материала, так как учителю не приходится повторять текст несколько раз (он вывел его на экран), ученику не приходится ждать, пока учитель повторит именно нужный ему фрагмент;

- этот метод обучения очень привлекателен и для учителей: помогает им лучше оценить способности и знания ребенка, понять его, побуждает искать новые, нетрадиционные формы и методы обучения, стимулирует его профессиональный рост и все дальнейшее освоение компьютера;

- применение на уроке компьютерных тестов и диагностических комплексов позволит учителю за короткое время получать объективную картину уровня усвоения изучаемого материала у всех учащихся и своевременно его скорректировать. При этом есть возможность выбора уровня трудности задания для конкретного ученика;

- для ученика важно то, что сразу после выполнения теста (когда эта информация еще не потеряла свою актуальность) он получает объективный результат с указанием ошибок, что невозможно, например, при устном опросе;

- освоение учащимися современных информационных технологий.

Но, наряду с плюсами, возникают различные проблемы как при подготовке к таким урокам, так и во время их проведения:

- нет компьютера в домашнем пользовании многих учащихся и учителей, время самостоятельных занятий в компьютерных классах отведено далеко не во всех школах;

- у учителей недостаточно времени для подготовки к уроку, на котором используются компьютеры;

- недостаточная компьютерная грамотность учителя;

- в рабочем графике учителей не отведено время для исследования возможностей Интернет;

- отсутствие демонстрационного центра;

- сложно интегрировать компьютер в поурочную структуру занятий;

- не предусмотрено деление класса на группы при проведении занятия в компьютерном классе;

- не хватает компьютерного времени на всех;

- в школьном расписании не предусмотрено время для использования Интернет на уроках;

- при недостаточной мотивации к работе учащиеся часто отвлекаются на игры, музыку, проверку характеристик ПК и т.п.;

- существует вероятность, что, увлекшись применением компьютера на уроках, учитель перейдет от развивающего обучения к наглядно-иллюстративным методам;

- санитарные нормы, действующие в настоящие время в школе, не позволяют работать за компьютером школьнику больше 10-25 минут в сутки.

Компьютер может использоваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении (введении) нового материала, закреплении, повторении, контроле ЗУН. Форм подачи материала учителем на уроке с использованием компьютера много: это презентация, электронные учебники, виртуальная практические и лабораторные работы, тесты, тренинги. Презентация с включением дополняющих технологий - самая удобная и не сложная форма для учителя при проведении урока. Главное в презентации это - тезисность для учителя и наглядность для ученика. В презентации могут быть показаны самые выигрышные моменты темы: эффектные превращения в форме мультипликации, портреты ученых, схемы, таблицы, цитаты, графики, т.д.

На экране могут появляться определения, которые учащиеся переписывают в тетрадь. Тесты могут быть использованы на уроке при проверке домашнего задания и при закреплении. В электронной версии тесты могут представлять собой варианты от карточек с вопросами и вариантами ответов, до сложных многоуровневых структур, где ученику предлагаются небольшие подсказки. По результатам таких тестов можно судить о степени подготовленности учеников по данной теме.

Таким образом, применение компьютера на уроке позволяет ученикам с интересом и быстро усваивать больший объем научно-познавательной информации, урок становится более интересным и увлекательным, качество обученности учащихся повышается, но самое главное данный материал надолго остается в памяти.

На основании вышесказанного можно выделить следующие ступени формирования познавательного интереса учащихся на уроках с применением компьютера:

1) изучение интересов учащихся, проведение диагностики;

2) обеспечение либо индивидуального подхода к каждому школьнику, либо объединение учащихся в группы по сходным интересам;

3) подготовка материала, определение способа представления его учащимся. Это может быть самостоятельная работа учащихся с материалом, работа в группе или в команде над разными частями и с разной задачей, но по общей проблеме, чтобы в итоге получить единый результат. Важным условием этого этапа является посильность информации, решения задачи учащимися;

4) изучение материала учащимися, решение задачи приводит к удовлетворению первоначального интереса, получению положительной эмоции, которую хочется продлить, закрепить;

5) постановка новой задачи, проблемы, основанной на интересах учащихся, но уже с элементами новой информации (использование проблемного метода). На данном этапе происходит анализ средств, позволяющих добиться удовлетворения познавательной потребности. Информация, которая была озвучена ранее и оставила отпечаток в памяти учащихся говорит о новых средствах, новых возможностях решения данной проблемы, но пока они неполные, их недостаточно. Однако уже намечены пути решения, и, следовательно, обратившись за новой информацией можно решить данную задачу;

6) поиск дополнительной информации, которая позволит разрешить стоящую проблему.

При работе с мультимедийными технологиями учащиеся с самого начала вовлечены в активную познавательную деятельность. В ходе такого обучения они учатся не только приобретать и применять знания, но и находить необходимые для них средства обучения и источники информации, уметь работать с этой информацией.

В условиях информатизации общества, и в том числе информатизации образования, компьютер и информационные технологии могут выступать как одно из средств формирования познавательного интереса.

Однако очень важно правильно организовать работу учащихся с использованием компьютера на уроках информатики, стремиться к тому, чтобы внешняя занимательная сторона применения этого мощного технического средства автоматической работы с информацией обязательно переходила во внутренний мотив использования компьютера с целью реализации способностей школьника, формирования его познавательных интересов.

Глава 2. Возможности создания мультимедийной презентации и ее пользование на уроках биологии в целях развития познавательного интереса у школьников

2.1 Методика разработки презентации Microsoft PowerPoint биологического содержания в целях развития познавательного интереса

В широком смысле слова термин презентация (от лат. Praesento - передаю, вручаю или от англ. Presentation - “представление”) - это выступление, доклад, защита перспективного или законченного проекта, представление рабочего плана, технического предложения, готового товара или услуги, результатов внедрения, контроля, испытаний и многое другое.

Дидактические возможности мультимедиа являются предметом изучения отечественных и зарубежных исследователей: К. Вашика, М. Дамаску, В.А. Касторновой, Н.В. Клемешовой, В. Леменье, М.Р. Меламуд, Д. Пакелена, Т.Г. Пискуновой и др. Анализ отечественных и зарубежных научных источников показал, что характерной (отличительной) особенностью технологий мультимедиа по сравнению с традиционными в учебном процессе является представление информации не только в виде текста, но и в виде образов (Зайнутдинова Л.Х., Касторнова В.А., Поздняков С.Н., Осин А.В., Роберт И.В., Уайт М.А., Шлыкова О.В. и др.), которые позволяют максимально сконцентрировать внимание обучающихся, способствуют лучшему пониманию, осмыслению и запоминанию информации.

Microsoft Power Point, входящее в состав пакета Microsoft Office является универсальным средством, предназначенным для создания, оформления и показа презентаций, призванных наглядно представить работу преподавателя (или группы учеников) вниманию других учащихся. Мультимедиа презентация в Microsoft Power Point может содержать текстовые материалы, фотографии, рисунки, слайд-шоу, звуковое оформление и дикторское сопровождение, видеофрагменты и анимацию, трехмерную графику. Основным отличием презентаций от остальных способов представления информации является их особая насыщенность содержанием и интерактивность, т.е. способность определенным образом изменяться и реагировать на действия пользователя.

Мультимедийная презентация - один из эффективных методов организации обучения на уроках, мощное педагогическое средство, выходящее за рамки традиционной классно-урочной системы. Презентации предназначены, как правило, для решения локальных педагогических задач. Так, например, использование презентаций в Microsoft Power Point способствует тому, что урок обогащается эмоциональной окрашенностью, возрастает уровень наглядности, повышается интерес к предмету, учащиеся легче усваивают учебный материал, так как одновременно задействованы зрительный и слуховой каналы восприятия.

Познавательная деятельность в процессе изучения биологии включает, во-первых, усвоение учащимися биологических знаний, умений и навыков, и, во-вторых, развитие их умственных способностей и познавательных интересов. Для того чтобы усвоение биологических знаний, формирование и развитие умений и навыков шло более плодотворно, необходимо использовать различные педагогические средства, стимулирующие их развитие. Презентация, как средство обучения, существенно влияет на умственное развитие учащихся, но не прямо, а в процессе выполнения познавательной деятельности.

Конструирование урока с использованием презентации, направленного на развитие интереса, требует соблюдения определенных дидактических принципов и научно-методических положений, сформулированных в традиционной дидактике. Уникальность мультимедийной презентации заключается еще в том, что она может использоваться на всех типах урока. Существует ряд вариантов использования Microsoft PowerPoint в работе с учащимися:

1. Проведение презентаций на уроке при объяснении нового материала: заранее созданная презентация заменяет классную доску при объяснении нового материала для фиксации внимания учащихся на каких-либо иллюстрациях, данных, формулах и т. п. Например, при изучении вида и его характеристик, можно использовать флеш-анимацию (рис.2.1), которая может быть применена как для ознакомления с материалом, так и для его проверки. При демонстрации этого слайда ученики разделяют понятия микропопуляции, экологической и географической популяции, конкретизируют представление об ареале вида. Учитель действует по схеме:

• демонстрирует анимацию с функцией «спрятать все»;

• просит учеников, используя определения понятий и подсказки анимации микропопуляция, экологической и географической популяции, ареал вида, указать каким цветом на слайде они обозначены. При необходимости учитель исправляет и корректирует школьников;

• учитель дает задание перенести изображение из презентации в тетрадь и сделать подписи к нему.

Рис.2.1 Пространственная структура вида.

2. Наглядная демонстрация процесса (построение диаграмм, таблиц, моделирование опытов, построение географических карт и т. д.), которую невозможно или достаточно сложно провести с помощью плакатов или школьной доски. Например, при изучении фотосинтеза в курсе общая биология так же можно использовать динамическую модель, которая будет управляться учителем - курсором он последовательно откроет всю картинку (рис.2.2). При объяснении того, как из молекулы воды и углекислого газа на свету образуются органические вещества, учитель обращается к знаниям, которые ученики получили ранее, при изучении курса ботаники, он использует наводящие вопросы и подсказки флеш-анимации.

Рис.2.2 Фазы фотосинтеза.

3. Презентация по результатам выполнения индивидуальных и групповых проектов:

- подготовка учениками (самостоятельно или в группе) презентации для сопровождения собственного доклада;

- создание фотоальбомов, как отчетов о проведенных группой учеников исследований в рамках деятельности по проекту.

Например, при проведении внеклассного мероприятия по биологии «Суд присяжных» в 10-11 классах, когда каждая из сторон по очереди выступает с положениями «за» и «против» идеи трансформизма или креационизма. Каждое из положений сопровождается доказательством, примером, демонстрацией. То есть, школьники самостоятельно изучают литературу, на ее основе подготавливают доклад, который будет сопровождаться презентацией.

4. Совместное изучение информационных источников и материалов урока (например, обсуждение доказательств теории Ч. Дарвина после просмотра видеофрагмента из презентации к уроку).

5. Корректировка и тестирование знаний:

- проведение дополнительных занятий в компьютерном классе или школьной медиатеке, когда отставшие или отсутствовавшие учащиеся самостоятельно изучают материал на основе презентаций;

- работа с тестирующими системами и тренажерами,

- создание контрольно-измерительных материалов средствами PowerPoint в занимательной форме.

Так, например, про проведении закреплений знаний по теме «Биологические полимеры: нуклеиновые кислоты», отвечая на вопросы теста, и выбрав правильный ответ, школьники получат ключевое слово - нуклеотид.

Выше были рассмотрены варианты использования Microsoft PowerPoint в работе с учащимися, а подготовка самой мультимедийной презентации должна идти в соответствии правилам:

* конецформыначалоформыПервый лист - это титульный лист, на котором обязательно должна быть отображена тема урока, далее слайды, посвященные цели и задачам урока.

Следующим слайдом должно быть содержание, где представлены основные этапы (моменты) урока-презентации. Желательно, чтобы из содержания по гиперссылке (см. приложение 6)можно перейти на необходимую страницу и вернуться вновь на содержание.

Количество слайдов учебной презентации не должно превышать 15-20 слайдов. Слайды желательно не перегружать текстом. Лучше разместить короткие тезисы, даты, имена, термины, которые часто переспрашиваются учащимися при записи материала. Презентация не повторяет слова выступающего, а лишь дополняет их, создавая целостную и яркую картину выступления.

* Часто верхняя и нижняя часть слайда плохо отображаются на экране, поэтому там не должна располагаться важная часть информации.

Наиболее важная информация (например, выводы, определения, правила и др.) должна располагаться в центре экрана и должна быть представлена более крупным и выделенным шрифтом (например, жирный шрифт 24 размера). Для надписей и заголовков следует употреблять четкий крупный шрифт, ограничить использование просто текста. Лаконичность -- одно из исходных требований при разработке учебных программ. Предпочтительно горизонтальное расположение информации на странице информации.

* Содержание и оформление презентации должно отвечать принципам научности, доступности, наглядности. конецформыначалоформыМатериал презентаций должен быть ориентирован на учеников с учетом их психического, физического, эмоционального уровня развития.

* Необходимо соблюдать единый стиль оформления и избегать стилей, которые будут отвлекать от самой презентации. Вспомогательная информация (управляющие кнопки) не должны преобладать над основной информацией (текст, рисунки). Заливка фона, букв, линий предпочтительна спокойного цвета, не вызывающая раздражение и утомление глаз.

* Размер букв, цифр, знаков, их контрастность определяется необходимостью их четкого рассмотрения с последнего ряда парт. Для заголовков -- шрифт не менее 24. Для информации -- не менее 18. Шрифты без засечек легче читать с большого расстояния. Нельзя смешивать разные типы шрифтов в одной презентации. Для выделения информации следует использовать жирный шрифт, курсив или подчеркивание. Нельзя злоупотреблять прописными буквами (они читаются хуже строчных). Рисунки, фотографии и другие иллюстрационные материалы должны, по возможности, иметь максимальный размер и равномерно заполнять все экранное поле. Если на слайде располагается картинка, надпись должна располагаться под ней.

* Нельзя перегружать слайды зрительной информацией. Для обеспечения разнообразия следует использовать разные виды слайдов (см. приложение 6):

- с текстом;

- с таблицами;

- с диаграммами.

* На просмотр одного слайда следует отводить достаточное время (не менее 2-3 мин.), чтобы учащиеся могли сконцентрировать внимание на экранном изображении, проследить последовательность действий, рассмотреть все элементы слайда, зафиксировать конечный результат, сделать записи в рабочие тетради.

* Нельзя увлекаться анимацией в презентациях. Анимация не должна быть слишком активной. Особенно нежелательные такие эффекты как вылет, вращение, волна, побуквенное появление текста и т.д.

* Стихи лучше декламировать, чем записать на слайде презентации, зато небольшой эпиграф или изречение очень хорошо воспринимается учащимися в презентации.

Специфической чертой естественнонаучных дисциплин является то, что учителю часто необходимо обращаться к «визуальному мышлению» учеников в учебном процессе, которое представляет собой человеческую деятельность, продуктом которой является порождение новых образов, создание новых визуальных форм, несущих определенную смысловую нагрузку и делающих знание видимым. Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод о том, что методически обоснованное использование мультимедийной презентации будет направлено на развитие познавательного интереса учащихся.

2.2 Использование презентации Microsoft PowerPoint в курсе общей биологии как средства развития познавательного интереса у школьников

Специальные исследования, посвященные проблеме формирования познавательного интереса, показывают, что интерес во всех его видах и на всех этапах развития характеризуется по крайней мере тремя обязательными моментами (Г.И. Щукина, Н.Г. Морозова):

1) положительной эмоцией по отношению к деятельности,

2) наличием познавательной стороны этой эмоции,

3) наличием непосредственного мотива, идущего от самой деятельности.

Что в содержании урока вызывает интерес к нему? Прежде всего - наличие новизны в учебном материале. Нередко тема урока уже знакома из курса прошлого года, из средств массовой информации и поэтому материал представляется хорошо известным и неинтересным, он воспринимается поверхностно. Интерес к уроку могут стимулировать различные аспекты его содержания, но и для их восприятия важно возбудить эмоциональную сторону интереса. С этой целью учителя используют произведения искусства, стихи, музыку, красочные иллюстрации, живые объекты, эпиграфы к учебной теме, к уроку, которые создают определенный эмоциональный настрой учащихся.

Для поддержания и укрепления интереса учеников к урокам особое значение имеет организация учебной деятельности учащихся так, чтобы она бала разнообразной по формам и видам учебной работы в течение урока, поисковой, самостоятельной, развивающей мышление. Разнообразие видов учебной работы на уроке достигается путем комбинирования и вариативного сочетания разных методов и приемов обучения, разных средств наглядности и форм работы (индивидуальной, коллективной, групповой, фронтальной), а также с помощью варьирования структуры урока и использования новых интересных форм работы.

Возможность вставлять в презентацию любые объекты делает ее особенно привлекательной и наглядной при изучении сложных тем, если необходимо показать модели (молекулы, строение атома, типы взаимоотношений между живыми организмами и окружающей средой, цепи питания), процессы (механизмы реакций, механика дыхания, глаз как оптический прибор и т.д.). Например, на первых этапах изучения биохимических понятий в курсе «Общая биология» трудность представляет пространственное строение молекул белка, ДНК, РНК, нуклеотидов и т.д. Рисунки в учебнике - плоские, двумерные. Пространственный образ приходится додумывать, воображать. В случае использования мультимедиа любой объект может быть представлен не только в строго определенной, зафиксированной форме на плоскости, его можно перемещать в пространстве и рассматривать под разными углами. Использование презентаций на уроках биологии позволяет сделать преподавание содержательнее, интереснее, эмоциональнее, нагляднее, эффективнее. Используя презентации, можно реализовать дифференцированный подход в работе с разнопрофильными классами. Так, слайды, подготовленные к уроку в классе с углубленным изучением химии, биологии и содержащие гораздо более сложный, чем обычно, материал, в классах гуманитарного профиля можно пропустить.

Выбор методов преподавания курса «Общая биология» определяется тем, что этот курс относится к старшему звену. В связи с этим, главным звеном дидактического цикла обучения является лекция. Для совершенствования лекционного процесса необходимо использование современных компьютерных технологий. Преимущество компьютера и мультимедийной презентации заключается в их наглядности и образном представлении информации.

Большую роль в усвоении понятий, умений и навыков играет личный познавательный опыт ученика, появлению и развитию которого способствуют практические мультимедийные работы. Мультимедийная практическая работа так же может быть реализована в компьютерном классе каждый ученик за отдельным компьютером, или группами по два человека за компьютером. Подобные мультимедийные практические работы позволяют моделировать естественные условия, ставить биологические эксперименты, выяснять природные закономерности, опыты, которые являются дорогостоящих или затратными по времени.

Особенно большой интерес вызывает у учащихся мультимедийная экскурсия. Созданная мультимедийным путем виртуальная природная среда создавала эффект присутствия. Поэтому такое знакомство с природным объектом можно назвать виртуальной экскурсией. От простой демонстрации видеофильма по той же теме виртуальная экскурсия отличается интерактивностью, т.е. возможностью самого ученика самостоятельно действовать в созданной природе. Интерактивный видеоролик отличается от обычного тем, что его можно в любую секунду остановить и получить учебную информацию, необходимую для выполнения задании. Учащийся, управляя курсором, может приближать различные объекты, поворачивать вокруг оси, т.е. в соответствии с его действиями меняется картинка на экране.

Мультимедийные экскурсии и практические работы достаточно сложны для разработки одним учителем, поэтому лучше воспользоваться уже готовыми, которые можно приобрести на носителе или скачать из сети интернет.

Еще одним из примеров организации работы с мультимедиа является электронный конспект лекций. Такой конспект позволяет совместить слайд-шоу текстового и графического сопровождения с компьютерной анимацией. При этом технические возможности компьютерной техники совмещаются с живым общением лектора с аудиторией. Безусловно, презентации, сопровождаемые красивыми изображениями или анимацией, являются визуально более привлекательными, нежели статический текст, и они могут поддерживать должный эмоциональный настрой, облегчающий восприятие и запоминание представленного материала.

На слайдах представлены тема лекции, основные положения, краткий текстовый комментарий, необходимые рисунки, картинки, формулы, уравнения реакций, схемы химических опытов в соответствии с последовательностью изучения материала на уроке(см. приложение 6). В целях своевременного устранения пробелов в знаниях и закрепления наиболее важных вопросов темы на последнем слайде помещают контрольные вопросы (см. приложение 6). Их учитель предлагает по завершении лекции. Если учащиеся не могут ответить на какой-либо вопрос, то учитель, используя специальную управляющую кнопку с гиперссылкой, возвращает тот слайд, где есть сведения для правильного ответа. Таким образом, осуществляется повторение материала, оказавшегося трудным для школьников.

Презентация, сопровождающая лекцию, позволяет максимально эффективно использовать особенности восприятия каждого обучаемого. Возможности анимации позволяют акцентировать внимание учащихся на наиболее важных моментах урока, позволяют понять логику построения логических цепочек, схем, таблиц.

На школьном уроке целью презентации может быть:

-- актуализация знаний;-- сопровождение объяснения учителем нового материала;-- первичное закрепление знаний;-- обобщение и систематизация знаний.

1. Актуализация знаний чаще проходит в виде беседы с учащимися.Вопросы такой беседы целесообразно визуализировать в слайды, но не в виде простого текста. Вопросы могут быть представлены как небольшой видеоряд, фото с демонстрационным опытом, проводимым ранее, рисунком из учебника, требующим комментария и т. д.



Рис. 2.3 Определение понятия «белки»

В приведенном выше примере (рис.2.3) - после демонстрации слайда «Вспомним…» на доску выводятся слайды с заданиями, которые позволят провести актуализацию знаний. Ответы могут быть показаны или по щелчку мыши или выводиться на следующем слайде.

Так же, вспоминая изученный материал, можно привести 1-2 слайда из предыдущей презентации (если таковая была), причем их оформление не стоит резко менять под новый фон (рис.2.4), так лучше срабатывает ассоциативная память (см. приложение 3). На некоторых слайдах могут быть помещены подсказки к ответам, но не сами ответы, т. к. теряется эффект значимости ответов самих учащихся, их непредсказуемость, а беседа пойдет в русле «угадай следующий слайд-ответ».

Рис. 2.4 Белки (протеины).

2. При объяснении нового материала наиболее обширны возможности самой презентации и ее оформления. Последовательность показа и логика построения зависят от содержания изучаемого материала, особенностей восприятия учащимися класса, индивидуальности учителя.

3. Первичное закрепление чаще проходит в виде беседы или при выполнении заданий. В первом случае предъявляемый материал для вопросов может быть оформлен на слайдах презентации. Здесь, кроме материалов к вопросам и самих вопросов уместно также вывести в обобщенном виде результирующий материал по ответам учащихся, например заполнение сводной таблицы( рис.2.5), заполнение схемы (см. приложение 3).

Рис.2.5 Закрепление по теме «Органические вещества, входящие в состав клетки».

Можно предложить неизмененными предложить в качестве повторения несколько слайдов презентации, использовавшейся при объяснении нового материала для их дальнейшего самостоятельного комментария, но это должен быть наиболее значимый материал из объясненного. Во втором случае индивидуальные карточки -- предпочтительнее, а на слайде презентации показать правильное решение (рис.2.6).



Рис.2.6 Закрепление по теме «Нуклеиновые кислоты».

4. Обобщению и систематизации знаний, как правило, отводится отдельный урок. Нет смысла его проводить с использованием электронной презентации, если при изучении обобщаемой темы (это как правило не менее 5 уроков) ни разу не использовался этот вид наглядности. В этом случае учащиеся больше будут обращать внимание на форму, а не на содержание урока. В презентацию обобщающего урока можно включить схемы, таблицы, диаграммы. Используемые ранее фрагменты слайдов презентации, можно перегруппировать с целью проведения сравнения или анализа и представить учащимся. Видеофрагменты применения тех или иных изученных объектов в быту или природе очень оживляют урок и актуализируют знания школьников.К обобщающему уроку можно предложить учащимся подготовить небольшой отчет о домашнем эксперименте или защиту минипроекта по пройденной теме, также с использованием слайдов презентации.

Презентация, используемая на уроке обобщения может не отличаться стройной логикой, а представлять из себя отдельные наборы слайдов, используемых на уроке. В этом случае можно использовать различные фоны и элементы анимации, т. к. данная электронная презентация не является единым целым и включается в урок с временными перерывами. Значительно более интересно для ребят создание электронной презентации. Дается учащимся тема и предлагается создать презентацию не более 10-15 слайдов, и к этим слайдам соответствующие комментарии. В отличие от заведенного правила -- презентация только иллюстрирует доклад по какой-то большой проведенной работе -- в данном случае она является главной целью работы. Оформление на усмотрение ученика, но стиль можно обговорить с учителем, особенно, если учитель предполагает включить приготовленную презентацию в основную канву урока. Эти требования не должны быть жесткими и звучать только в виде рекомендаций, чтобы не ограничивать фантазию ученика.

Учащиеся при этом осваивают работу с компьютером, причем одну из самых сейчас распространенных программ PowerPoint, учатся выбирать главное, концентрировать свою мысль. Доклады и рефераты, которые сдают учащиеся, как правило, не звучат на уроке из-за отсутствия времени. Презентации же можно или включить в урок (в объяснение учителя), представить в виде визуального ряда при проверке домашнего задания, что займет мало времени и учащиеся с удовольствием просмотрят новые презентации. Зная, что работа учащихся будет востребована, они более серьезно относятся к такому домашнему заданию. Еще одна явная польза от такого рода домашних заданий.

Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что раздел общей биологии в силу своей специфичности - главной формой обучения является лекция - нуждается в применении средств наглядности и образном представлении информации. Использование лекций-презентаций в процессе преподавания позволяет легче переводить учебную дидактическую информацию в долговременную память, способствуя ее прочному усвоению, повышает интерес школьников к изучению дисциплины.

2.3 Диагностика развития познавательного интереса у учащихся посредством использования на уроках презентаций Microsoft PowerPoint

В первой главе были теоретически обоснованы важность развития познавательных интересов и роль аудиовизуальных средств. Для подтверждения гипотезы о том, что познавательный интерес к изучению биологии повысится при использовании на уроках аудиовизуальных средств, была проведена экспериментальная работа.

Цель опытно-экспериментальной работы: определить эффективность применения мультимедийной презентации для развития познавательного интереса на уроках курса «Общая биология».

Задачи экспериментальной работы:

1. Провести диагностику первоначального уровня развития познавательных интересов у старших школьников;

2. Применить систему уроков с использованием Microsoft PowerPoint в экспериментальном классе и повторную диагностику уровня развития познавательного интереса;

3. Сделать анализ и оценку результатов экспериментальной работы.

Исследование проводилось на базе МОУ «Новоаннинская гимназия» г. Новоаннинский и профессиональный лицей № 10 г. Волжского. В эксперименте приняли участие ученики лицея гр. 11, гр. 12, гр. 13 и ученики гимназии 11 «А», 11 «Б» классов. Важным условием проведения опытно-экспериментальной работы является - сходный уровень исследуемых учеников. Количество учеников учебных групп 11, 12 и 13 - 60 человек, 11 «А» и «Б» - 47 человек. Общее количество участников эксперимента - 107 человек.

Группа 11 и 11 «А» класс были представлены как контрольные, в которых уроки проводились по установленной программе, а группы 12, 13 и 11 «Б» - экспериментальные, то есть обучение в которых проводилось с применением мультимедийной презентации.

В соответствии с обозначенными целями и задачами, опытно-экспериментальная работа осуществлялась в 3 этапа:

I этап: На данной ступени была поставлена следующая задача - узнать первоначальный уровень развития познавательных интересов учащихся экспериментальных и контрольных классов. Если уровень развития познавательного интереса контрольного и экспериментальных классов будет примерно на одинаковом уровне, то будет соблюдено важное условие проведения эксперимента.

Учащимся был предложен опросный лист. Целью проведения было следующее: узнать направленность, устойчивость, глубину познавательных интересов, характер мотивации познавательного процесса, уровень активности и самостоятельности детей, как критериев развития познавательного интереса. При выборе критериев была использована методика исследования познавательного интереса, предложенная Кувалдиной Е.А. В соответствии с критериями были составлены вопросы, которые представляют собой характеристику критерия в форме утверждения. Например, если характеристика критерия - поверхностный интерес к ярким, занимательным фактам и явлениям, то задание опросника было сформулировано так - Я испытываю поверхностный интерес к ярким, занимательным фактам и явлениям.

Данные, полученные после обработки анкет можно поместить в таблицу 2.1 и 2.2

Таблица 2.1 Уровни развития познавательного интереса у учащихся 11 «А» и 11 «Б» классов при проведении уроков с использованием презентаций Microsoft PowerPoint (начальная диагностика)

Уровни познавательного интереса	Класс «А»	Класс «Б»
	Кол-во уч-ков	%	Кол-во уч-ков	%
1.Низкий	5 чел.	22 %	5 чел.	21 %
2.Средний	11 чел.	48 %	12 чел.	50 %
3.Высокий	6 чел.	26 %	6 чел.	25 %
4.Оч. высокий	1 чел.	4 %	1 чел.	4 %
Всего:	23 чел.	100 %	24 чел.	100 %

Таблица 2.2 Уровни развития познавательного интереса у учащихся групп 11, 12 и 13 при проведении уроков с использованием презентаций Microsoft PowerPoint (начальная диагностика)

Уровень познавательного интереса	Гр. 11	Гр. 12	Гр. 13
	Кол-во уч-ков	%	Кол-во уч-ков	%	Кол-во уч-ков	%
1.Низкий	5 чел.	26 %	5 чел.	24 %	5 чел.	25 %
2.Средний	8 чел.	43 %	10 чел.	47 %	9 чел.	45 %
3.Высокий	5 чел.	26 %	5 чел.	24 %	5 чел.	25 %
4.Оч. высокий	1 чел.	5 %	1 чел.	5 %	1 чел.	5 %
Всего:	19 чел.	100 %	21 чел.	100 %	20 чел.	100 %

Предоставленные в таблице результаты показывают, что классы, участвующие в эксперименте действительно находятся примерно на одинаковом уровне развития, а так же сходно процентное соотношение учеников с различным уровнем познавательного интереса.

На II этапе проводилась целенаправленная работа по повышению уровня познавательного интереса учащихся и повторная диагностика. Для оценки эффективности использования мультимедийной презентации был применен комплекс занятий. После была проведена вторичная диагностика с применением диагностической программы изучения уровней развития познавательного интереса учащихся. Данная программа позволяет целенаправленно изучать уровень развития познавательного интереса, эффективность учебно-воспитательной работы с учащимися, определить достигнутые в этой работе результаты, измерить их, выявить динамику происходящих изменений. Задания были сформулированы по тому же принципу, как и для первичной диагностики - за основы бралась формулировка показателя.

Данные, полученные после обработки анкеты представлены ниже в диаграммах 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 и 2.5.

Уровни развития познавательного интереса у учащихся 11 «А» и 11 «Б» классов при проведении уроков с использованием презентаций Microsoft PowerPoint (заключительная диагностика)

Диаграмма 2.1 11 «А» контрольный

Диаграмма 2.2 11 «Б» экспериментальный

Уровни развития познавательного интереса у учащихся групп 11, 12 и 13 при проведении уроков с использованием презентаций Microsoft PowerPoint (заключительная диагностика)

Диаграмма 2.3 Группа 11 контрольная

Диаграмма 2.4 Группа 12 экспериментальная

Диаграмма 2.5 Группа 13 экспериментальная

III этап: на этом этапе проводился анализ результатов исследований, проведенных с учениками по выявлению уровня развития познавательного интереса, сформулированы выводы.

Проведенная работа не прошла бесследно, у школьников повысился интерес к знаниям, повысились уровни познавательных интересов (устойчивость, глубина познавательного интереса, уровень активности и самостоятельности детей по добыванию знаний), расширился кругозор учащихся. Цель опытной работы - определение эффективности применения мультимедийной презентации для развития познавательного интереса на уроках курса «Общая биология» - была достигнута. Гипотеза исследовательской работы доказана, что легко заметить при сравнении результатов опытно-экспериментальной работы. Конечно, рост уровня познавательного интереса мог бы быть выше, если бы применение мультимедийной презентации на уроках велось систематически, комплексно, а не периодически.

Заключение

В соответствии с поставленной целю и задачами выпускной квалификационной работы были рассмотрены основные понятия по теме исследования - познавательный интерес, его сущность, функции, компоненты и уровни, роль принципа наглядности в формировании и развитии познавательного интереса, понятие об аудиовизуальных средствах.

В связи с этим можно сделать следующие выводы:

Познавательный интерес психологи и педагоги изучают с разных сторон, но любое исследование рассматривает интерес как часть общей проблемы воспитания и развития. Познавательный интерес - это избирательная направленность личности на предметы и явления окружающей действительности.

Существует четыре уровня развития познавательного интереса. Это любознательность, любопытство, познавательный интерес и теоретический интерес. Учителю нужно уметь определять, на какой стадии развития познавательный интерес у отдельных учащихся, для того чтобы способствовать укреплению интереса к предмету и его дальнейшему росту. Выделяют также условия формирования познавательного интереса, а именно: максимальная опора на активную мыслительную деятельность учащихся, ведение учебного процесса на оптимальном уровне развития учащихся, положительный эмоциональный тонус учебного процесса, благоприятное общение в учебном процессе.

Немаловажную роль в формировании и развитии познавательного интереса играет наглядность. Для максимальной активизации мыслительной деятельности учащихся, развития их познавательных интересов, творческих способностей, умения самостоятельно пополнять знания необходимо применять при обучении новые методы и средства. Среди них аудиовизуальные средства обучения занимают одно из ведущих мест. Аудиовизуальные средства обладают большой информативностью, достоверностью, позволяют проникнуть в глубину изучаемых явлений и процессов, повышают наглядность обучения, способствуют интенсификации учебно-воспитательного процесса, усиливают эмоциональность восприятия учебного материала. Совместное использование различных видов аудиовизуальных средств обучения оказывает положительное влияние на процесс обучения. В последнее время увеличивается интерес учеников к работе с компьютером.

Компьютер в преподавании школьного курса биологии обладают большим потенциалом и дают возможность:

использовать изобразительные возможности (анимация, видеофрагмент) и звук, что делает содержание учебного материала более наглядным, понятным, занимательным;

сопровождать учебный материал динамическими рисунками, т.е. рассматривать изучаемое явление с различных сторон и на различных уровнях;

моделировать и исследовать закономерности, которые в обычных условиях невозможно воспроизвести;

проиллюстрировать сложные эксперименты;

провести быстрое и эффективное тестирование учащихся;

организовать самостоятельную работу учащихся, научить их работать со справочным материалом;

в случае необходимости организовать дистанционное обучение.

Презентация в Microsoft Power Point является одним из ведущих аудиовизуальных средств обучения. Мультимедийная презентация как методический прием предполагает совершенствование системы управления обучением на различных этапах урока, усиление мотивации учения, улучшение качества обучения и воспитания, повышение уровня подготовки учащихся как по предмету, так и в области современных информационных технологий, демонстрация возможности компьютера не только как средства для игры. Мультимедийные уроки решают и дидактические задачи: лучше усвоить базовые знания по предмету, систематизировать усвоенные знания, сформировать мотивацию к учению в целом, оказать учебно-методическую помощь учащимся при самостоятельной работе с учебным материалом. Применение мультимедийной презентации принципиально не изменяет структуры урока и может использоваться на всех этапах урока.