ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. В.П. Астафьева»

 

Кафедра методики биологии и основ сельского хозяйства

 

 

Комплект учебно-методических материалов к учебному модулю:

«Основы проектирования урока по биологии с использованием ЦОР при изучении разделов «Бактерии. Грибы. Растения», 6 класс; «Человек, 8 класс; «Общая биология», 9 класс»

 

 

 

УТВЕРЖДАЮ

 

Заведующий кафедрой

_________ Голикова Т.В.

29 мая 2006 г.

 

Конспект лекций

 

Специальность    032400.00             Биология с дополнительной специальностью

 

Ведущий лектор:

Голикова Т.В., к. пед. н., доцент

 

Одобрен на заседании кафедры

29 мая 2006 г., протокол № 14

 

СТРУКТУРА

конспекта лекции по учебному модулю (2 часа)

 

Тема: Использование современных образовательных ресурсов

в учебно-воспитательном процессе по биологии

 

Основные вопросы лекции

1.     Сущность и значение информационно-коммуникативных технологий в обучении биологии.

2.     Особенности мультимедийного обучения учащихся на уроках биологии. Приемы активизации познавательной деятельности учащихся средствами ЦОР.

3.     Методические особенности использования информационно-коммуникативных технологий на различных этапах обучения биологии.

4.     Анализ цифровых образовательных ресурсов, предназначенных для обучения биологии в школе.

 

Рекомендуемая литература:      

1.     Беспалов П.В. Компьютерная компетентность личностно-ориентированного обучения //Педагогика. 2003, № 4.

2.     Борис С.И., Хаппаков Н.К. Возможности использования электронных изданий на уроках биологии // Первое сентября. Биология, 2005, № 6 – 7.

3.     Гилева Г.Г. Медиаобразование и биология: первые шаги //Биология в школе, 1998, № 2. – С.36

4.     Пасечник В.В. Компьютерная поддержка урока биологии // Биология в школе, 2002, № 2. – С.30

5.     Пономарева И.Н., Соломин В.П., Сидельникова Г.Д. Общая методика обучения биологии: Учеб. пособие для студ. пед. вузов – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 272 с.

6.     Тирас Х.П. Компьютерная биология в школе - вполне возможная реальность // Компьютерные учебные программы, 1999, № 3.

7.     Тушина И.А. Использование компьютерных технологий в обучении биологии // Первое сентября. Биология, 2003, № 27-28.

 

Краткое содержание лекционного материала

 

I. Сущность и значение ИКТ в обучении биологии

Информационно-коммуникационные технологии значительно расширяют возможности организации учебного процесса. Ученики получают современные удобные, эффективные средства работы с информаций: поисковые системы, текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, базы данных.

В современном образовательном пространстве распространены следующие виды обучающих программ: программы – тренажеры; контролирующие программы; моделирующие программы; демонстрационные программы; мультимедийные энциклопедии; электронные учебники; предметные поурочные курсы. Все они, в большей или меньшей степени, имеют место при обучении биологии.

Биология – учебный предмет, в процессе изучения которого могут быть широко использованы  ИКТ. Применение компьютера на уроках биологии позволяет повысить его эффективность, сделать занятия более наглядными и интересными.

Нужно учитывать и то, что на уроке биологии ИКТ не может заменить натуральные объекты, изучение живых организмов в естественной среде обитания. Однако с помощью компьютера можно смоделировать многие сложные биологические процессы и закономерности, помочь в проведении контроля знаний учащихся, организации самостоятельных работ, объяснении и закреплении нового материала.

Информационно-коммуникативные технологии образования – это совокупность организационных форм, педагогических технологий и технологий управления образовательным процессом, которые основаны на использовании современных компьютерных и телекоммуникационных систем и обеспечивают достижение принятого образовательного стандарта всеми обучаемыми (Н.П.Безрукова, 2004)

Основные направления внедрения и использования информационных технологий в системе образования: как объект изучения на пропедевтическом, базовом, профильном и углубленном уровнях; как средство обучения; в управленческой деятельности учителя; как средство доступа к мировым информационным ресурсам.  

Обсуждение методических проблем информатизации процесса обучения биологии, их анализ:

1.   Как видоизменяется деятельность обучающих и обучающихся в условиях применения ИКТ?

2.   Какие методические функции могут быть возложены на ЦОР?

3.   В каких случаях целесообразно, а в каких нежелательно использование ИКТ?

Главной отличительной чертой использования ИКТ в биологии является перераспределение потоков информации на учебном занятии. Диалог учителя с обучающимися опосредован электронным пособием, который выступает в роли третьего компонента образования, индивидуального (индивидуализированного) для каждого обучающегося. Причем обучающийся превращается тем самым в активного участника образовательного процесса. Активная деятельность обучающегося приводит к значительному повышению его мотивации, стимулирует его активную поисковую познавательную деятельность.

Дидактическими основами использования ЦОР на уроках биологии являются:

А) информационная насыщенность ЦОР;

Б) возможность преодоления существующих временных и пространственных границ;

В) возможность глубокого проникновения в сущность изучаемых явлений и процессов;

Г) показ изучаемых явлений в развитии, динамике;

Д) реальность отображения действительности;

Е) выразительность, богатство изобразительных приемов, эмоциональная насыщенность.

II. Особенности мультимедийных методов обучения биологии

Согласно И.Н.Пономаревой (2003 г.) мультимедийные методы обучения обладают признаками словесных (учащиеся слушают, учитель рассказывает), демонстрационных (учащиеся наблюдают, учитель демонстрирует) и практических (учащиеся осуществляют деятельность, учитель руководит, инструктирует) методов одновременно, их можно назвать комплексными. По преобладающему характеру источника знаний названные методы могут входить в группу или словесных, или наглядных, или практических методов.

Среди комплексных методов обучения биологии можно назвать мультимедийную лекцию и мультимедийную практическую работу, позволяющую осуществить лабораторную работу по биологии и даже виртуальную экскурсию в природу.

Технически мультимедийная лекция может быть реализована в компьютерном классе при работе каждого учащегося за отдельным компьютером или группы по два человека за компьютером, а при использовании мультимедийных проекционных систем – при работе всего класса. Это необходимо для полноценного погружения в виртуальную информационную среду и выполнения всех заданий.

Мультимедийная лекция может быть полностью автоматизирована и сопровождаться заранее записанным докторским текстом или может проходить в сопровождении слов учителя. Мультимедийная программа демонстрирует последовательно кадры, которые раскрывают содержание лекции, определяют задания учащимся, дают оценку их действий и т.п. Школьники под руководством учителя или сама программа автоматически меняют кадры. Продолжительность показа каждого кадра длится не более 1 – 2 мин, а видеоролика – 5 мин.

Мультимедийная практическая работа может быть реализована в компьютерном классе, где каждый ученик сидит за отдельным компьютером, или группами по два человека за компьютером. Такие работы позволяют моделировать естественные условия, ставить биологические эксперименты, выяснять природные закономерности. Практика показывает, что практические работы с моделями вызывают большой интерес к материалам биологии, мультимедийным методам обучения и образовательному процессу вообще.

III. Использование возможностей ИКТ на различных этапах обучения биологии.

Особенностью преподавания биологии в средней общеобразовательной школе является необходимость демонстрации различных форм наглядности на всех этапах урока: при опросе, при объяснении нового материала и в процессе закрепления новых знаний. Установлено, что эффективность усвоения материала при использовании одних словесных методов изложения возможна в пределах 10 – 15 %, при использовании только зрительной наглядности усвоение возрастает до 25 %, а при одновременном предъявлении звуковой и зрительной информации эффективность усвоения материала достигает уже 65 %.

Характеристика типов объектов, представленных в электронных изданиях с указанием на возможность их использования на разных этапах обучения: на этапе объяснения нового материала (цветные рисунки и фото, слайд-шоу, видеофрагменты, 3D – рисунки и модели, анимации короткие, анимации сюжетные, интерактивные модели, интерактивные рисунки, вспомогательный материал); на этапе  закрепления (задания с выбором ответа, задания с необходимостью ввода числового или словесного ответа с клавиатуры, тематические подборки заданий, задания с использованием фото, видео и анимаций,  задания с реакцией на ответ,  интерактивные задания,  вспомогательный материал); на этапе контроля (задания с выбором ответа, с необходимостью ввода ответа с клавиатуры, с использованием, фото, видео и анимаций, интерактивные задания, тематические наборы тестовых заданий с автоматической проверкой, контрольно-диагностические тесты).

IV. Анализ цифровых образовательных ресурсов по биологии.

 Количество электронных изданий, предназначенных для школьников, из года в год увеличивается. Изменяется и их качество. Большую роль в этом сыграло появление государственного заказа на создание таких ресурсов.

По биологии на сегодняшний день разработаны некоторые электронные издания. Среди них можно выделить следующие:

- электронные учебники по биологии из серии виртуальная школа «Кирилла и Мефодия» могут успешно дополнять классический вариант урока. Так виртуальные уроки по биологии обеспечат наглядным материалом изучаемую тему. Яркие рисунки с возможностью их изменения и системой самоконтроля будут способствовать быстрому и осмысленному запоминанию изучаемого материала. Организация лабораторных работ по биологии на уроке с использованием лабораторного оборудования не всегда приносит желаемый результат. Учащиеся еще не владеют навыками работы с микроскопом, не всегда правильно определяют объект исследования и на организацию таких уроков затрачивается много времени, а результат не всегда положительный.

Использование иллюстраций виртуального учебника повышает качество проведения лабораторных работ, так как учащиеся в сравнительном плане рассматривают объект под микроскопом и на экране монитора, что позволяет им быстро ориентироваться в натуральном объекте, сравнивать, выделять главное. Организацию таких лабораторных работ можно планировать как групповую работу на основе индивидуальной и выводить учебно-воспитательный процесс на уровень сложной кооперации. Особое значение приобретает такая организация учебно-воспитательной деятельности, когда недостаточно раздаточного материала натуральных объектов или в ходе изучения процессов жизнедеятельности организмов. Электронный учебник способен восполнить эти недостатки.

Использование справочного материала позволить закрепить умения работать с дополнительными источниками информации наряду с учебной и дополнительной литературой. Информация, не прописанная в учебнике, обеспечивает учащимся широту кругозора с одной стороны и не требует дополнительных усилий учителя в организации такой деятельности – с другой.

- 1С Репетитор. Биология

Данный мультимедийный курс по биологии рассчитан на самостоятельную подготовку учащихся. Материал курса представлен в той последовательности, по которой проводится обучение в школе, поэтому программа может быть использована при работе в классе и позволяет расширить методические возможности учителя. Дидактический материал состоит из основной части – учебника и дополнительной части: альбома, глоссария, исторических сведений, таблиц.

Учебник содержит основной теоретический материал с гиперссылками.  Все части учебника взаимосвязаны, при активизации слов можно открыть  или текст по смежной теме, или иллюстрацию из альбома, или исторические сведения и т.д. Навигация по диску удобная, легко переходить с одной страницы на другую, в любой части продукта понятно, в каком разделе находишься.

Издание имеет методические рекомендации по возможности его применения, примеры уроков с использованием различных имеющихся объектов.

Текстовой материал представляет собой полный курс (ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, общая биология), содержательно интересен, но использовать на уроках, особенно средней школы, его будет крайне сложно, т.к. текст содержит достаточно большое количество сложных терминов, не изучающихся в школьном курсе. Это хороший материал для самообразования учащихся, учителя, или для классов с углубленным изучением биологии, или для проведения факультативных занятий в старшей школе. 

Биографии ученых написаны очень хорошо, познавательно, интересно и направлены на расширение кругозора учащихся, содержат портреты ученых и флаги их стран. Этот материал может быть использован как учителями при объяснении, так и учащимися при написании докладов.

Вспомогательный материал представлен таблицами в справочнике (15 таблиц, например «Продолжительность жизни разных живых организмов», «Единицы измерения в биологии»). В разделе «Руководство пользователя» представлено еще 26 таблиц (например, «Сравнительная характеристика отделов высших растений», «Сравнительная характеристика беспозвоночных и позвоночных животных», «Количество гемоглобина в крови разных животных», «Содержание витаминов в различных пищевых веществах»). Использовать таблицы удобно – они копируются, трансформируются, их можно распечатывать или выводить на экран через мультимедиа-проектор.

- Открытая биология 2,5

Авторы рекомендуют этот курс для учащихся средних общеобразовательных школ, лицеев, гимназий, колледжей, для самостоятельного изучения биологии, для работы в локальной сети Интернет. Предлагаемый мультимедийный курс несколько отличается по изложению теоретического материала от традиционного, но, несмотря на это, электронное издание можно использовать на уроках основной школы, а также на факультативных занятиях: курс составлен в соответствии с программами по биологии и включает все разделы. Содержание превышает современный школьный стандарт по биологии для средней школы, оно соответствует уровню поступающих в вузы.  

Курс содержит хорошие методические материалы с пробным описанием методик работы с диском, разработками некоторых видов уроков с использованием компьютерных моделей и сравнение эффективности разных составляющих мультимедийного курса при разных режимах использования компьютерной техники на уроке. Имеется примерное поурочное планирование для 5 – 11 классов с рекомендациями использования данного издания.

В издании приводится перечень рекомендуемой литературы, учебные программы, справочные таблицы, путеводитель по Интернет-ресурсам по биологии (в т.ч. информационные серверы и базы данных, электронные журналы, образовательные сайты и порталы, каталоги web-ссылок на биологические ресурсы).

 При актуализации знаний и изложении нового материала возможна опора на приводимые в пособии хорошо продуманные схемы, рисунки, иллюстрации многообразия организмов. Они легко копируются, возможна их трансформация и использование в любых вариантах работы, как в компьютерном классе, так и при использовании компьютера и мультимедиа-проектора.

Представленные в издании фотографии яркие, разнообразные, их удобно использовать при рассмотрении многообразия живого мира и рассказе о редких видах. Фотографиями же проиллюстрировано наружное строение, например, наземных позвоночных животных (земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих).

Интересная методическая находка – совмещение рисунков объектов и их фотографий, сделанных  при помощи электронного микроскопа. Таким приемом продемонстрировано строение органелл клетки. Несомненно, это позволяет учащимся разобраться в строении микрообъектов и одновременно лучше понимать схематические рисунки. Также интересно совмещение анимации и фотографий, демонстрирующих развитие побега из почки в  Средней полосе России. Происходящие события демонстрируются как синтез визуального и реального изображений.

 - «1С: Экология» представляет собой элективный (факультативный) мультимедиа-курс для старшей школы. Пособие состоит из двух частей: общей экологии и социальной экологии и включает текст учебника, большое количество иллюстративного материала, видеосюжеты и фотоальбом, методические и справочные материалы, содержащие информацию об экологических терминах и понятиях, сведения по истории экологической науки, биографии и портреты ученых-экологов.

Курс построен по модульному принципу. Основная часть учебника – теоретический материал с гиперссылками, позволяющими переходить в словарь терминов, биографии ученых и т.д. В текст включены поясняющие рисунки, схемы, фотографии, карты. Помимо основного теоретического материала имеется материал дополнительный – подборки интересных фактов. После статей могут размещаться демонстрации: модели-схемы и подборки сменяющихся слайдов со звуковым сопровождением. Для закрепления и контроля предлагаются экологические задачи и тестовые задания.

Дополнительная часть диска состоит из «галереи» и справочника. В «галерее» собраны все тренажерные тестовые задания и экологические задачи, размещенные в разделах основной части, все фотографии, видеофрагменты, демонстрации и слайд-шоу («Виртуальные экскурсии»), имеются эскизы страниц этих объектов.

Материалы пособия соответствуют обязательному минимуму содержания среднего (полного) общего образования по экологии, а само оно имеет гриф ФЭС Министерства образования и науки «Рекомендовано в качестве учебного пособия». Модульный принцип построения курса позволяет использовать его при работе по любой из действующих программ по экологии для 9-го  или 10 – 11-х классов в сочетании с наиболее распространенными школьными учебниками. 

Резюме. Имеющиеся на рынке электронные издания по биологии, распространяемые на компакт-дисках, содержат множество электронных объектов, открывающих новые методические приемы при объяснении нового материала и его закреплении и при этом легко вписывающихся в стандартную методику ведения урока. Поэтому учителям, безусловно, следует смелее обращаться к компьютерным технологиям. Они не только сделают их рассказ более ярким, но и облегчат их труд. Это относится и к автоматизированному контролю знаний, электронным журналам и другим инструментам, направленным на облегчение труда учителя.