ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

«ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Кафедра  зоологии

 

Комплект учебно-методических материалов к учебному модулю«Использование средств ИКТ в организации учебно-исследовательской деятельности школьников по курсу биологии»

в составе  дисциплины ГОС  ВПО  ДПП. ОПД.Ф.04  «Теория и методика обучения биологии».

 



АННОТАЦИЯ

1.     Минимальные требования к содержанию модуля (выписка из ГОСа по специальности):

     Выписка  из образовательного стандарта высшего профессионального образования (Специальность      032400.00 Биология с дополнительной специальностью)

 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕЦИАЛЬНОСТИ

 Специальность утверждена приказом Министерства образования Российской Федерации № 686 от 02.03.2000 г.

 Квалификация выпускника - учитель биологии и (в соответствии с дополнительной специальностью)

Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки учителя биологии и (в соответствии с дополнительной специальностью) по специальности 032400.00 Биология с дополнительной специальностью при очной форме обучения 5 лет.

 Квалификационная характеристика выпускника

Выпускник, получивший квалификацию учитель биологии и (в соответствии с дополнительной специальностью), осуществляет обучение и воспитание обучающихся с учетом специфики преподаваемого предмета. Способствует социализации, формированию общей культуры личности, осознанному выбору и последующему освоению профессиональных образовательных программ. Реализует образовательные программы. Обеспечивает уровень подготовки обучающихся, соответствующий требованиям государственного образовательного стандарта.

Учитель биологии и (в соответствии с дополнительной специальностью) должен владеть системой знаний об основных научных проблемах биологии, о состоянии и перспективах развития их важнейших направлений, их роли в познании фундаментальных законов жизни.

 Возможности продолжения образования выпускника - учителя биологии и (в соответствии с дополнительной специальностью), освоившего основную образовательную программу высшего профессионального образования по специальности 032400.00 Биология с дополнительной специальностью

Выпускник подготовлен для продолжения образования в аспирантуре.

Выписка из программ дисциплин: методика преподавания биологии (ОПД. Ф. 04), информатика (ЕН.Ф.02), современные средства оценивания результатов обучения (ОПД.Ф.08).

ОПД.Ф.04. Теория и методика обучения биологии  и предмету (в соответствии с дополнительной специальностью)

Методика обучения биологии как наука. Основные принципы содержания и структуры школьного курса биологии. Методы обучения биологии. Развитие методов и методических приемов. Инновационные подходы к обучению биологии в условиях интегрированного и глобально-ориентированного образования. Формы обучения биологии: урок, лабораторное занятие, экскурсия, практическая работа. Факультативные занятия элективные курсы,  по биологии. Внеклассная и внешкольная  работа. Активные методики обучения: проблемный, поисковый, исследовательский подходы. Планирование и учет результатов учебно-воспитательной работы. Контроль и оценка знаний и умений учащихся. Материальная база обучения биологии: современные требования к оснащению кабинета.

Методика научных исследований

Аудиовизуальные технологии обучения.       Интерактивные технологии обучения. Дидактические принципы построения аудио-, видео-, фото- и компьютерных учебных пособий. Типология  построения аудио-, видео-, фото- и компьютерных учебных пособий и методика их применения. Банк  аудио-, видео-, фото- и компьютерных учебных пособий.

Использование современных информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе. Основные понятия  и определения  предметной области – информатизация образования. Цели и задачи использования информационных и коммуникационных технологий в образовании. Информационные и информационно-коммуникационные технологии в реализации информационных и  информационно-деятельностных моделей в обучении. ИКТ в активизации познавательной деятельности учащихся, ИКТ в  реализации системы контроля, оценки и мониторинга учебных достижений учащихся.

    Методы анализа и экспертизы для электронных программно- методических и технологических средств учебного назначения. Методические аспекты использования ИКТ в учебном процессе.

Использование современных цифровых образовательных систем. Методические аспекты использования цифровых образовательных систем (ЦОР) в практике работы учителя биологии.

Требования к организации практик

Целью полевых практик по дисциплинам предметной подготовки - ботанике, зоологии, физиологии растений, сельскому хозяйству и методике преподавания биологии является изучение разнообразия растений и животных в естественной среде обитания, освоение методов натуралистической работы, вегетационных и полевых методов исследования, постановки экспериментов. Для обеспечения этого вида практик желательно наличие стационарных условий (агробиостанции). Имеется в наличии ПГПУ стационарная агробиостанция Верх-Кважва в Добрянском районе Пермского края.

Решение о формах и порядке проведения практик принимается вузом.

 Требования к выпускной квалификационной (дипломной) работе специалиста

Дипломная работа должна быть представлена в форме рукописи.

Требования к объему, содержанию и структуре дипломной работы определяются высшим учебным заведением на основании Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Минобразованием России, государственного образовательного стандарта по специальности 032400.00 Биология с дополнительной специальностью и методических рекомендаций УМО вузов Российской Федерации по педагогическому образованию.

Время, отводимое на подготовку и защиту квалификационной работы, составляет не менее восьми недель.

ЕН.Ф.02 Информатика

Понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; технические и программные средства реализации информационных процессов, модели решения функциональных и вычислительных задач, языки и программирование, алгоритмы, компьютерный практикум.

   ОПД.Ф.08 Современные средства оценивания результатов обучения

Развитие системы тестирования в России и за рубежом. Понятие теста, виды тестов, формы заданий. Компьютерное тестирование и обработка результатов. ЕГЭ, контрольно-измерительные материалы

 

2. Цели учебного модуля:

·     формирование основ специальной, профессиональной компетентности учителя биологии в области применения ИКТ в учебном процессе по предмету при организации учебно-исследовательской деятельности школьников;  

·     формирование профессиональной компетентности  будущих учителей в организации учебно-исследовательских работ учащихся при проведении лабораторных, полевых исследований  с использованием стандартного программного обеспечения;

·     формирование профессиональной компетентности  будущих учителей в организации учебно-исследовательских работ учащихся при проведении лабораторных, полевых исследований  с использованием стандартных  ЦОР.

3. Задачи учебного модуля.

1. Формирование  у студентов системы знаний, соответствующих специальному уровню профессиональной компетентности:  

·        о тенденциях обновления материально-технической базы обеспечения учебного процесса и при организации учебно-исследовательской работы учащихся по предмету;

·        о содержании компонентов  программного обеспечения по методике преподавания биологии и организации проведения учебно-исследовательских работ  школьников по  биологии;

·        о программном сопровождении, поддерживающем процедуру сбора и обработки полученных   биологических данных в процессе оформления учебно-исследовательских работ учащихся;

·        о приемах моделирования биологических процессов  оформления фрагментов  учебно-исследовательских работ при использовании стандартных ЦОР;

·        о методике  формирования у студентов  специальных учебных  умений и навыков  в процессе  сбора и обработки биологических данных при  оформлении учебно-исследовательских работ;

·        об основах конструирования  итогов учебно-исследовательской  работы  собственных текстовых,  фото-, видео,-  ресурсов;

·        о содержании цифровых дидактических материалов поддерживающих самостоятельную  учебно-исследовательскую работу школьников с компонентами виртуальной среды при обработке полученных данных;

·        о способе получения  научной информации при помощи средств Internet при оформлении учебно-исследовательской работы.

2. Формирование практической  готовности будущих учителей биологии к решению специальных, профессиональных задач:

·        подготовки учителей биологии, ориентированных на практическое  использование   цифровых образовательных  ресурсов  при руководстве учебно-исследовательской  деятельностью учащихся;

·        подготовки демонстрационных и дидактических  материалов, поддерживающих и сопровождающих учебно-исследовательскую работу учащихся;

·        проектирования виртуальных моделей различных типов с использованием информационных источников при  организации учебно-исследовательской деятельности учащихся средствами виртуальной среды.

3. Формирование у студентов интереса к  самостоятельной методической  деятельности, связанной с использованием ПК и  цифровых образовательных ресурсов для организации учебно-исследовательской работы учащихся.

4. Содействие становлению коммуникативной компетентности будущих учителей в условиях индивидуальной  и коллективной  учебно-исследовательской деятельности по сбору и обработке  методически материалов учебного назначения с использованием  ИКТ и средств ЦОР.

 

4. Взаимосвязь модуля с другими дисциплинами учебного плана специальности  050102 – биология (квалификация:  учитель биологии):

 

Программа  модуля отражает содержание части программы лекционного курса и лабораторных занятий по дисциплине «Теория и методика обучения биологии» (см. Федеральный  компонент  ГОС ВПО ОПД.Ф.04. Дисциплина   “Теория и методика обучения биологии: общие вопросы, частные вопросы”), ОПД.Ф.08.

В рамках модуля реализуются межпредметные связи (МПС)  с дисциплинами ОПД.Ф.08:

ЕН.Ф.02

Информатика

ОПД.Ф.01

         Психология

ОПД.Ф.02

         Педагогика

ОПД.Ф.08

         Технические и аудиовизуальные средства обучения

ДПП. Ф.08

         Биология

ДПП.Ф.08

         Зоология

ДПП.Ф.01

         Ботаника с основами фитоценологии

ДПП.Ф.12

         Теория эволюции

ДПП.Ф.13

         Общая экология

ДПП.Ф.17

         Биогеография

 

Выбор дисциплин  для  МПС определяется: 1) программой модуля; 2) составом  тем методических исследований, в рамках которых осуществляется  разработка студентами собственных  творческих  проектов; 3) методикой организации учебных занятий со школьниками.

5. Ожидаемые результаты освоения учебного модуля

(в логике компетентностного подхода):

В результате изучения модуля студент должен:

1) решать задачи, соответствующие ключевой профессиональной компетентности:

·        владеть практическими умениями и навыками в области использования программного обеспечения и  компьютерной техники в области предметных  и методических знаний;

·        пользоваться  традиционными и цифровыми (локальными и сетевыми) источниками информации,  работать с поисковыми системами, отбирать и  структурировать информацию, необходимую для осуществления учебно-исследовательской деятельности с учащимися;

·        пользоваться стандартными офисными программами Windows (xp) для  обработки информации (в частности: M. Word, M.P.Point, «1С: Образование 3.0 (4.0.) Школа», M. Photo Editor, GPS- совместимыми программами (OZI Explorer).Nero, M. Exсel);

·        владеть навыками решения профессиональных задач в условиях методической: индивидуальной, коллективной, традиционной, инновационной учебно-исследовательской, деятельности.

2) решать задачи, соответствующие базовой профессиональной компетентности:

·         формулировать цели учебно-исследовательской деятельности и определять в соответствии с поставленными целями содержание  и рациональные методы поиска;

·        самостоятельно отбирать  цифровые и мультимедийные ресурсы для организации учебно-исследовательской деятельности учащихся, грамотно использовать информационно-коммуникационные средства при обработке результата  исследований;

·         овладеть методикой использования ресурсов стандартных ЦОР при организации учебно-исследовательской работы учащихся,

·        обеспечивать необходимые методические  условия для учебно-исследовательской работы учащихся в практике использования возможностей сети Internet  и  локальных сетей  для обучения; 

·        строить  процесс учебно-исследовательского поиска в области  биологии с учетом индивидуальных особенностей учащихся (интересов, способностей) с выбором  собственного алгоритма и темпа работы.

3) решать задачи, соответствующие специальной профессиональной компетентности:

·        осуществлять поиск, анализ  и отбор ЦОР, которые могут быть использованы  для организации учебно-исследовательской деятельности учащихся по биологии на различных видах носителей или  в сети;

·        определять методы и приемы рационального использования технических средств научного поиска, разрабатывать авторские цифровые ресурсы по биологии с использованием  различных компонентов ЦОР для конкретных конструкций уроков биологии по  темам учебно-исследовательских работ учащихся;

·        осуществлять руководство учебно-исследовательской деятельностью  учащихся по темам исследований: орнитологии, герпетологии, батрахологии,  пчеловодству в условиях адаптации исследований к школьным условиям.

       5*. Ожидаемые результаты освоения модуля

Объем часов, в том числе аудиторных  - 24 часа аудиторных, в том числе, лекционных 6  часов, лабораторных занятий 6 часов,  12 - часов для самостоятельной работы.

Современный учитель биологии должен владеть информацией о содержании научных биологических исследований и  применении предметных информационных ресурсов в практике руководства учебно-исследовательской деятельностью учащихся в условиях  реальной школы.

Современный учитель должен ориентироваться в системе  программного обеспечения и информационных образовательных услуг, эффективно применять современное программное обеспечение, использовать средства ЦОР при  осуществлении  учебно-исследовательской деятельности учащихся.

Современный учитель биологии должен уметь грамотно использовать  ресурсы сети Internet для организации учебно-исследовательской работы с учащимися по предмету.

В результате внедрения данного учебного модуля студенты должны приобрести систему специальных знаний, умений, представлений об организации учебно-исследовательской деятельности учащихся в условиях ИКТ- насыщенной среды обучения.

В логике традиционного, действующего ГОС ВПО, подхода приводится некоторый  перечень знаний, умений и навыков, которыми должен овладеть студент в ходе освоения содержания модуля.

В результате изучения модуля студент должен:

ЗНАТЬ:

·       требования к  научным  опытам  и наблюдениям за натуральными биологическими объектами с использованием компьютерных технологий обеспечения  процесса современного научного и учебно-исследовательского поиска;

·          виды программного обеспечения, поддерживающих самостоятельную учебно-исследовательскую работу учащихся с компонентами виртуальной среды;

·        состав и содержание основных компонентов ЦОР по методике учебно-исследовательского поиска в области биологии;

·        формы и методы научного и учебно-исследовательского поиска в биологических   исследованиях в условиях ИКТ- насыщенной среды обучения;

·        основные положения методики  использования компонентов ЦОР   в процессе ученического поиска и для обработки полученных данных.

УМЕТЬ:

·        разрабатывать научные  материалы, поддерживающие самостоятельную работу учащихся с  программными ресурсами и ЦОР;

·         разрабатывать  практические приёмы работы  при проведении наблюдений, экспериментов, обработке полученных данных с использованием ресурсов  сети Internet при организации учебно-исследовательской работы учащихся;

·        проектировать этапы учебно-исследовательского поиска с использованием средств ИКТ;

·        осваивать приемы работы с ЦОР, новыми средствами ТАСО учебной деятельности: видеоглазом, цифровым микроскопом, цифровым фотоаппаратом, видеокамерой в процессе  организации учебно-исследовательской деятельностью учащихся.

ВЛАДЕТЬ:

·          методикой подготовки  и проведения учебных исследований  в условиях ИКТ- насыщенной среды обучения,

·          методикой организации учебно-исследовательской   деятельности школьников при сборе и обработке  научной информации;

·          методикой обучения школьников приемам  работы с ЦОР применимо к  предметной деятельности  (биология) в рамках стандартного программного обеспечения при выполнении учебно-исследовательской деятельности учащихся.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

·        о требованиях к современным методам научного познания явлений живой природы в условиях развития компьютерных технологий обеспечения глобальных научных исследований в области естественных наук в целом;

·        о современных направлениях развития биологии как области научного знания с учетом использования возможностей программного обеспечения;

         Освоение программных вопросов модуля предполагает повторение вопросов предметной области (биологии) и методики преподавания биологии:

·        базовых понятий вузовского курса методики биологии, которые включены в содержание лекций и практических занятий;

·        методики формирования у студентов базовых понятий и законов  курса биологии;

·        методики постановки  наблюдений, опытов и экспериментов по темам  школьных исследований.

   6. Перечень элементов учебно-методического комплекта:

·        рабочая программа модуля (макет 3)

·        учебно-методическое обеспечение модуля по видам занятий в соответствии с рабочей программой:

-примерная учебная программа (макет 4);

- конспект лекций (макет 5);

-полевая практика по методике биологии (макет 7);

- методические указания к практическим  работам (макеты 8 и 8.1);

-методические указания к самостоятельным работам (макет 10 и 10.1);

-методические материалы для студентов;

-методические материалы для преподавателей.

·        учебно-методическое обеспечение модуля материалами для студентов:

-методические материалы для студентов: это комплект методических материалов ЦОР, материалов в папке «Демонстрационные материалы для студентов»,  список рекомендуемой литературы, комплект образцов фотографий и видеотека кабинета методики биологии и ТАСО, мультимедийное и программное обеспечение методическими материалами;

·        Комплект используемых в процессе обучения измерительных материалов для контроля знаний студентов:

- вопросы к зачету (макет 13).

7. Инновационность комплекта УММ состоит:

7.1. По целям обучения:

·   в представлении и дифференцировке целей обучения в виде совокупности компетентностей будущего специалиста (ключевой, базовой, специальной), отражающих разные уровни решения профессиональных задач, связанных с организацией  учебно-исследовательского  поиска учащихся в ИКТ- насыщенной среде обучения;

·   в  их обновлении за счет включения целей, связанных с овладением студентами современных компьютерных технологий  сопровождения учебно-исследовательского поиска учащихся ( инновации в области использования ЦОР).

7.2. По содержанию обучения:

·   в обновлении программы курса  теории и методики обучения биологии в части вопросов руководства  учебно-исследовательскими  работами учащихся по  предмету в образовательной среде  ТАСО: цифровых источников учебной информации  - ЦОР;

·   в представлении «ядра» содержания подготовки специалиста в виде совокупности профессиональных задач (типовых и творческих), связанных с компьютерным моделированием, проектированием учебно-исследовательской учащихся работы в ИКТ- насыщенной среде;

·    в обновлении приёмов  обработкой  полученных в результате учебных исследований данных при помощи программного обеспечения  и  цифровых ресурсов для их сопровождения. 

7.3. По методам обучения:

·  в расширении  методов обучения за счет появления новых источников научной, учебной информации, новых видов учебной деятельности студентов при организации учебно-исследовательской деятельности учащихся;

·   в сочетании использования традиционных и инновационных методов в условиях использования  новых возможностей виртуальной среды обучения при организации учебно-исследовательской деятельности учащихся;

·  в использовании активных методов обучения, ориентированных на самостоятельную творческую работу студентов по решению профессиональных задач;

·   в методике организации индивидуальной, парной и групповой работы будущих учителей в ситуациях решения нестандартных учебных и профессиональных проблем в организации учебно-исследовательской деятельности школьников;

·  в системном внедрении  ИКТ в учебный процесс, в обеспечении расширенного спектра задач профессиональной деятельности  и оптимизацию времени, отводимого на его  организацию, реализацию вариативных методик организации учебно-исследовательской деятельности, более высокий уровень индивидуализации обучения.

7.4. По формам обучения:

·   организации внеурочной работы учащихся при сочетании индивидуальных и групповых форм работы студентов в реализации учебно-исследовательской деятельности учащихся;

·   во включении в структуру традиционных форм (лекции, лабораторные занятий) инновационных элементов деятельности с использованием  ЦОР в ИКТ- насыщенной среде обучения;

·   синтетическим формам, позволяющим раскрыть творческий потенциал каждого студента в  коллективной деятельности группы при сочетании традиционных и инновационных приемов обучения в учебно-исследовательской деятельности.

7.5. По средствам обучения:

·  в системном использовании средств ИКТ, как источника знаний, дополняющего книгу  в организации учебно-исследовательских занятий  и самостоятельной работы студентов по программе модуля;

·  в системном использовании ЦОР, как источника знаний, дополняющего книгу  в организации учебно-исследовательских занятий школьников;

·  в системном использовании программного обеспечения  для обработки  данных  учебно-исследовательских работ учащихся,  компьютерном моделировании;

·  в оснащении лаборатории для проведения занятий модуля современным оборудованием, объединенным в сеть, и новыми версиями цифровых образовательных ресурсов по биологии и педагогическому проектированию. 

8. Актуальность для системы педагогического образования

         8.1.      Целью работ, выполняемых педагогическими вузами в рамках данной программы, является изменение практики методической подготовки студентов в  вузах,  осуществляющих подготовку  учителей. Актуализация ситуации объясняется тем, что в   современной российской школе возникла потребность в педагогах, способных руководить учебно-исследовательской работой учащихся в условиях информатизации образования.            

            Возникла реальная  необходимость включения в профессиональную подготовку будущих учителей приёмов использования ЦОР в учебном процессе и во внеклассной деятельности в ИКТ- насыщенной среде обучения. Модуль призван систематизировать   разрозненные знания  и умения студентов и привести их в стройную методическую систему, для того чтобы учителя биологии могли осуществлять  руководство  учебно-исследовательской деятельностью учащихся. Актуальность данной проблемы заключается в том, что очень высок уровень востребованности специалистов, прошедших специальную методическую подготовку по содержанию модуля.

         8.2. УММ можно использовать для создания банка данных обучающих, оценочных и диагностических средств по специальностям педагогического образования, методике биологии.

         8.3. УММ можно использовать для формирования содержания подготовки педагогических кадров на основе компетентностного подхода, при разработке образовательных стандартов по специальности «Биология с дополнительными специальностями»  при подготовке педагогических кадров в условиях модернизации обучения.

         8.4. Материалы УММ можно использовать для создания банка методических материалов и  для дальнейшего использования  при подготовке учителей биологии на факультетах повышения квалификации учительских кадров с целью повышения  качества учебно-исследовательской деятельности в школе.

9. Список авторов элементов УМК:

Шураков А.И., профессор, доктор биологических наук, кафедры зоологии ГОУ ВПО «ПГПУ»,

Шураков С.А., доцент, кандидат биологических наук, кафедры зоологии ГОУ ВПО «ПГПУ»,

Сипатова Н.И., старший преподаватель кафедры зоологии ГОУ ВПО «ПГПУ»

10. Нормативные документы, требования которых учитывались при разработке УМК модуля:

представить перечень документов

·        Переутверждённый ГОС ВПО 2000 г.,  Специальность утверждена приказом Министерства образования Российской Федерации № 686 от 02.03.2000 г. пед/сп подготовки дипломированного специалиста по специальности:   032400.00

·        ГОС ВПО по специальности  050102 – биология; квалификация:  учитель биологии;

·        рекомендации УМО по специальностям педагогического образования;

·        материалы исследований и разработок УМО по проектированию ГОС ВПО 3-го поколения.

·        стратегии модернизации содержания общего образования. Материалы для разработки документов по обновлению общего образования. – М., 2001.

Основополагающие документы Болонского процесса: Пресс-релиз Минобрнауки РФ // Сайт Министерства образования и науки Российской Федерации / http://www.ed.gov.ru/ministry/struk/depart/standart/work/bolon