Лекция № __1_.

Тема:

Средства обучения биологии. Методика использования ЦОР

 

Основные вопросы, рассматриваемые на лекции

1. Компетентностный подход в обучении методики биологии.

2. Методика использования ЦОР на уроках биологии

 

Рекомендуемая литература:

1.     Бурлова Е.Ф. Создание компьютерных презентаций в среде Power Point и использование их при обучении природоведению и биологии / Первое сентября. Биология, 2005, № 14.

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

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

4.     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.

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

 

Современная биология – учебный предмет, в котором высока доля теоретического материала, поэтому применение компьютерных технологий в процессе обучения позволяет повысить его эффективность, сделать занятия более наглядными и интересными.

Ботаника и зоология основывается на изучении натуральных объектов, изучение живых организмов в естественной среде обитания. 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.

В соответствии с концепцией модернизации российского образования качество образования зависит от компетентностного похода, который учитывает что подготовка выпускника (будущего учителя) в логике компетентностного подхода сводится к тому, что его профессиональная компетентность при его подготовке (или при переподготовке специалиста):

- на ключевом уровне (или другими словами, ключевая профессиональная компетентность) развивается на базе сформированных ранее ключевых компетентностей, которыми должен обладать любой выпускник общеобразовательного учреждения или будущий специалист современного общества; при применении компьютерных технологи использовании ЦОР на первое место выдвигаются компетенций в области информатики, современных мультимедийных средств обучения;

- на базовом уровне (или базовая профессиональная компетентность) формируется на основе ключевой профессиональной компетентности, которая формируется при изучении специальных дисциплин, таких как зоология, экология и т.д., а также при изучении теории и методики преподавания биологии, педагогики и психологии;

- на специальном уровне (или специальная профессиональная компетентность) происходит ее становление на основе развитой базовой компетентности; использование ЦОР позволяет студентам обращаться к различным компетенциям из зоологии, гистологи, методики биологии, информатики одновременно развивая и углубляя их и качественно преобразуя; выходя на новый уровень анализа предлагаемых программ, учебников по биологии, соответствия структуры и содержания ЦОР, а также применения новых виртуальных приёмов обучения и контроля качества знаний.

Цифровые образовательные ресурсы позволяют учителю выполнять организационные, консультационные функции, способствуют индивидуализации обучения с учетом мотиваций и способностей учеников.

В ходе анализа учебного процесса с применением компьютерных технологий были определены дидактические основы использования ЦОР:

·        информационная насыщенность содержания ЦОР;

·        насыщенность изобразительных средств, показ изучаемых явлений в развитии, динамике;

·        возможность самостоятельного моделирования процессов и явлений.

            ЦОРы дают преподавателю новые возможности по организации учебного процесса, а у студентов и учеников развивают творческие способности. Электронные издания имеют ряд преимуществ:

·        сокращается время на изучение дисциплины;

·        обеспечивается обратная связь между учеником и учителем;

·        обеспечение индивидуализации обучения;

·        создание определённого эмоционального фона и осознание учеником самостоятельности в своих действиях;

·        обеспечение дифференцированного подхода при осуществлении контроля над учебным процессом;

·        создание игровых учебных ситуаций.

 

Методика использования ЦОР на уроках биологии

Цифровые образовательные ресурсы используются в традиционной структуре любой формы учебного процесса:

·        при объяснении нового материала (теоретический раздел ЦОР, видеофрагменты, фотографии, 3D – модели, модели различных процессов)

·        закрепление материала - задания с выбором ответа, задания с использованием фото, видео ресурсов интерактивные задания, дополнительный материал, 3D – модели, словарики, методические рекомендации ЦОР

·        контроль (задания с выбором ответа, с автоматической проверкой, с использованием, фото, видео ресурсов, интерактивные задания, контрольно-диагностические тесты).

На основе ЦОР возможна организация мультимедийных школьных лекций в компьютерном классе, когда ученики получают от лектора небольшие интерактивные задания и выполняют их. При использовании мультимедийных проекционных систем в любой аудитории – при работе всего класса.

Интерактивные доски позволяют, в зависимости от возникающей ситуации изменять последовательность изложения материала. Вводить дополнительные сведения для активизации познавательного процесса, создания эмоционального фона.

Компьютер, при соответствующем программном обеспечении, позволяет вводить в биологию виртуальные лабораторные работы, которые по дидактической значимости не уступают работам с натуральными объектами. Лабораторные работы предоставляют возможность для ученика самостоятельно выбирать последовательность изучения объекта, моделировать естественные условия, ставить биологические эксперименты, выяснять природные закономерности.

Для определения способа места применения ЦОР в учебном процессе по биологии необходимо провести анализ образовательных ресурсов.

Анализ, предлагаемых ЦОР отличается от анализа программ на бумажных носителях. Предлагается разработанная методика анализа биологических ЦОР. Нами проанализированы ЦОРы № 10, № 60, № 67.

Определена следующая последовательность анализа программ предложенных ЦОР по курсу «Животные»:

·                   изучение объяснительной записки;

·                   логика построения программы;

·                   распределение материала по темам;

·                    анализ содержательной части программы на основе дидактических принципов научности, доступности, системности;

·                   анализ лабораторных занятий предлагаемых программой;

·                   моделирование и вспомогательный материал

Анализ и методика работы с ЦОР

Рассматриваем учебное электронное издание «Биология 6 – 11 класс» ГНУ РМЦ, которое подготовлено при содействии НФПК – Национального фонда подготовки кадров.

Учебное электронное издание «Биология 6 – 11 класс» ГНУ РМЦ, способствует организации проведения лабораторных работ; содержательная часть ЦОР биологи не охватывать даже часть школьного материала, но позволят проводить хорошие виртуальные лабораторные работы по ботанике, зоологии, человеку; экологии, использовать богатый фото и видеоматериал при моделировании уроков, создании презентаций, проектов, биологических газет, иконографии; определении растений, самостоятельно изучать строение человеческого тела по анатомическому атласу человека, небольшого биогеографического анализа.

Методическое обеспечение электронного пособия позволяет фиксировать результаты обучения; проводить аттестацию на базовом и углубленном уровне; организовывать интерактивное обучение; пользоваться поисковой системой, словариком и хрестоматией.

При работе с ЦОР предлагается следовать следующим этапам:

·        ознакомиться с названием ЦОР; названием производителя его исходными данными; системными требованиями; если представлено, с кратким содержанием на обложке; количеством дисков входящих в комплект.

·        учебное электронное издание «Биология 6 – 11 класс» ГНУ РМЦ, не предлагает порядок установки и запуска программы на обложке, оно состоит из двух пронумерованных дисков, и для запуска программы мы используем первый диск (СД 1).

На лекции для одновременной работы всех студентов и составления методических рекомендаций по использованию этого диска на лабораторных работах по методике преподавания биологи, приводится алгоритм работы с этим ЦОР. Создатели этого ЦОР рекомендуют на первых этапах изучения и использования ЦОР пользоваться фронтальной деятельностью в классе: «В компьютерном классе с большой группой ребят лучше начинать с фрагмента урока длительностью не более 10–15 минут. Желательно, чтобы такой работе предшествовало использование компьютерного курса «Открытая Биология 2.6» в демонстрационном, фронтальном варианте».

Мы с этапа установки и пуска программы используем мультимедийный проектор, интерактивную доску.

Программа запускается, появляются информационные окна – в верхнем правом углу стрелка знак свёртывания программы; в нижнем правом кнопка полного выхода из программы, окно справки; в центре – окно выбора статуса (ученик, преподаватель, родитель). Выбираем статус ученик и регистрируем программу кнопкой «без регистрации». Порядок использования регистрации и пароля необходимо рассмотреть на лабораторных занятиях.

На экране компьютера рационально расположены разделы этого диска в верхней его трети, кликаем мышкой по области расположения этого раздела или изображению мы выходим в подменю; ниже расположены разделы с дополнительной вспомогательной информацией; в правой части вспомогательной символикой показаны разделы, находящиеся на втором диске (СД 2).

На лекции, в соответствии, с темой модуля я выбираю раздел, где располагаются характеристики беспозвоночных животных. Это окно под названием «Классификация и систематика». В нижней части экрана появляются всплывающие подсказки, позволяющие, при пользованию мышью в областях их окон, получить дополнительную информацию или выйти в следующий раздел. В левой нижней части экрана кнопка возвращения на главную страницу или на один этап назад, в соответствии, с целью модуля. Продолжаем изучение структуры ЦОР. Как было, указано выше цифровой образовательный ресурс, обеспечивает выполнение различных видов лабораторных работ.

Показываем возможности использования ЦОР на занятиях по зоологии. Виртуальная лабораторная работа по паразитическим червям.

Выбираем раздел, царство животные он расположен в правой стороне экрана и кликаем по названию лабораторной работы 5.2. Жизненные циклы паразитических червей.

Появляется окно - цели лабораторной работы. Вся лабораторная работа включает 14 пунктов, они отражены на всплывающей подсказке, в верхнем правом углу рядом с кнопкой свёртывания программы изображён чемодан, кнопка для экспорта содержимого области окна в буфер.

На лекции я показываю возможности ЦОР для традиционного подхода, ученики переписывают название работы и цели в тетрадь по биологии, а затем вместе с анализируем разные подходы в изучении паразитических червей.

Рядом с изображением портфеля, расположена стрелка, нажатие которой сменяет последовательность заданий, сменить последовательность заданий произвольно можно по номеру задания, которое появляется во всплывающем окне; выполняем предложенное задание №2, которое требует перемещения названий частей животных в соответствующие столбцы таблицы; лектор подчёркивает, что здесь проявляются ключевые компетенции – работа с клавиатурой, мышью, оценка областей экрана; после выполнения задания, его правильность подтверждается аудиовизуально. Для того чтобы ускорить процесс запоминания и дальнейшей оценки информации (рекомендуется такую информацию экспортировать в буфер нажатием кнопки – чемодан), которая в дальнейшем будет напечатана и вклеена в тетрадь ученика.

Далее с целью показа разнообразия приёмов применяемых в данном ЦОР выбираю с помощью всплывающей подсказки задание №4, в нём необходимо, решить простой тест с выбором одного ответа и нажать кнопку проверить, если ответ неверен, то последует подсказка повторить выбор (выбор всегда совершается мышкой), можно нажать кнопку подсказка и получить ответ, который заносится в тетрадь.

Выбирая задание №7, я показываю возможности работы компьютера в интерактивно режиме, который также сопровождается аудиовизуальной информацией, также экспортировав в буфер рисунок, я рекомендую его использовать для построения цветной таблице для использования на уроках как вспомогательного материала.

Задания итогового контроля повторяют выше описанные методические приёмы – это перетаскивание изображения, выбор одного или нескольких ответов в тестовых задания.

Последним показывается таблица с фиксацией результатов выполнения контрольной работы по строкам, которого можно оценить сумму в балах, скорость выполнения работы, возможные ошибки, выход осуществляется кнопкой выход на главную страницу.

Студенты, фиксируя этапы анализа структуры программы, убеждаются, что им необходимо обираться на компетенции информатики (ключевые) и одновременно, работать с базовыми, анализируя возможности использования в учебном процессе отдельных фрагментов ЦОР.

На главной странице, показывается области дополнительной информации. Обращаемся мышкой в зону хрестоматия и получаем информацию на всплывающей подсказке - фамилии учёных биологов в алфавитном порядке, с биографическими данными, выбираем информацию о Беклемишеве и Павловском, которые изучали паразитических животных и отправляем её в буфер.

БЕКЛЕМИШЕВ Владимир Николаевич (1890 - 1962)

Выдающийся зоолог и сравнительный анатом, автор капитального труда «Основы сравнительной анатомии беспозвоночных», получившего мировую известность. Под его руководством разработана научно обоснованная система  мероприятий, в результате которых в СССР была практически полностью ликвидирована малярия. В.Н. Беклемишев заложил основу учения о паразитарных системах, которое получило дальнейшее развитие в работах отечественных паразитологов

Дальнейшее использование информации на базовом уровне (подготовка сообщения на уроке, создание газеты) или на специальном с использованием дополнительной литературы. Написание реферата, работы о творчестве учёного для школьной научной конференции.

Для перехода к информации расположенной на втором диске, обращаемся к правой части, где расположены окна, получаем сигнал и следуем точно информации в жёлтом окне. После запуска программы возникнет тот раздел, к которому вы обратились, что обратиться на главную страницу выполняйте известную по описанию последовательность действий. Для того чтобы работать с коллекцией фотоизображений вы выполняете туже последовательность, что и при работе с хрестоматией. Точно также поступаем и с видео роликами. Полученную в окне информацию можно отправить в буфер и использовать для создания различных презентаций. Полностью выйти, из программы, можно нажав кнопку правой нижней части выход.

В ходе работы с предложенным ЦОР студенты должны убедиться, что, прежде всего, нужно отшлифовать ключевые компетенции общения с компьютером, а для этого проанализировать структуру программы ЦОРА.

Анализ содержательной стороны разделов биологии представленных в ЦОР.

Для анализа содержательной части используем ЦОР «Открытая Биология 2.5» ООО «Физикон».

Предлагаемый цифровой образовательный ресурс отличается по насыщенности теоретического материала по зоологии от программных требований, общеобразовательной школы, но, несмотря на это, электронное издание можно использовать на уроках и факультативных занятиях. Большинство процессов сопровождается динамическими, анимационными моделями. Содержание позволяет использовать ЦОР для подготовки для поступления в вузы.

Методические материалы позволяют самостоятельно отработать технические приёмы работы с диском; включают разработками некоторых видов уроков с использованием компьютерных моделей. Имеется примерное поурочное планирование для 5 – 11 классов, указываются нормативные документы по биологии для учителей. В издании представлен перечень рекомендуемой литературы, учебные программы, справочные таблицы.

Электронное пособие содержит большое количество рисунков и фотографий, характеризующих морфологию и анатомию изучаемых животных и растений. Приводятся электронно-микроскопические фотографии, схемы и рисунки копируются, возможно, их использование в любых вариантах работ, как в компьютерном классе, так и при использовании компьютера и мультимедиа-проектора.

Последовательность работы с программой «Открытая Биология 2.5» ООО «Физикон»

Программа, после установки (последовательность действий по установке изложена на обложке), запускается сама, её структура напоминает поле Microsoft Word., что облегчает поиск по ключевым словам, выведенным в текстовое поле и аппарату Микрософт. Переход на главную страницу осуществляется кнопкой на верхней панели «переход». Для иллюстрации содержательной части предлагается посмотреть раздел посвященный строению червей и сравнить с понятиями, освящаемыми в ЦОР с лабораторными работами. Студентам, на интерактивной доске, предлагается фрагмент теоретической части ЦОР по Типу Плоские черви (в данном конспекте лекций приводится только начало характеристики плоских червей).

Глава 5. Беспозвоночные

5.3. Бесполостные черви

Назад

Вперед

Назад

Вперед

5.3.1. Плоские черви

Плоские черви (Platyhelminthes) – это тип двусторонне-симметричных беспозвоночных животных. У плоских червей впервые среди многоклеточных животных появляется третий, средний, слой – мезодерма, участвующий в образовании органов и систем органов. Таким образом, плоские черви стоят на новом, более высоком уровне организации, по сравнению со всеми предыдущими животными. В соответствии с названием, тело плоских червей сильно уплощено, а всё пространство между стенкой тела и органами заполнено недифференцированной соединительной тканью — паренхимой. Площадь поверхности тела велика по отношению к объёму, и обмен веществ в нём может поддерживаться путём простой диффузии. Кровеносная система отсутствует. Тело составляет в длину от 0,1 мм до нескольких метров и обычно удлинено. У паразитических форм имеются органы прикрепления – крючья, присоски, хоботки, позволяющие удерживаться на или в теле хозяина. Кожный покров образует эпителиальная ткань, иногда с ресничками. Мускулатура состоит из кольцевых, продольных и косых слоёв, образованных самостоятельными мышечными волокнами и обеспечивающих «червеобразное» движение.

 

Рисунок 5.3.1.1.

Строение планарии

Обращаем внимание учеников и студентов на выделение специальных понятий, изучаемых на уроке, синим цветом, указывается на полноту характеристики типа, которая по объёму превышает требования программы общеобразовательной школы.

Содержательная часть по разделам посвященным строению черве позволяет выйти на методике на уровень преподавания в биологических классах.

Показываем на данном разделе возможность использования встроенного в ЦОР тестового материала. Для этого обращается внимание на окно в правой части экрана, где расположены ярлыки с различными видам работ и обращаемся, к контролирующему материалу, активизируя ярлык.

На интерактивной доске комментируется и решается небольшой тест по теме.

Бесполостные черви

ВопросыВопросы Включить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий

Для плоских червей характерна симметрия:

Бесполостные черви

ЗадачиЗадачи Включить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий

Как называется тип бесполостных червей, отличных от плоских червей?

 

 

Программа для работы проста для запоминания полученного текстового и изобразительного материала. Требует минимального знания Microsoft Word (выделяем все и копируем). Ученики самостоятельно могут копировать необходимый текстовый и иллюстративный материал.

На лекции приводится примеры моделей предлагаемых в этом ЦОР. Обращаемся для этого к главной странице и выбираем раздел «Модели».

Список моделей курса

Глава 1. Жизнь под микроскопом

1.1. Бактериофаги

Глава 2. Царство простейших

2.1. Малярия

2.2. Питание инфузории

2.3. Жизненный цикл водорослей

Глава 3. Грибы и лишайники

3.1. Жизненный цикл грибов

Глава 4. Растения

4.1. Жизненный цикл растений

4.2. Распространение семян

4.3. Крапива

Глава 5. Беспозвоночные

5.1. Танец пчелы

5.2. Жизненный цикл бабочки

Просматриваем и анализируем модель Питание инфузории.

Большой интерес представляет раздел методического обеспечения, где представлены методические разработки уроков; тематическое планирование; методики работы с компьютерным курсом; дополнительная литература.

Глава M. Методика

M.1. Нормативные документы

M.1.1.

Образовательный стандарт основного общего образования по природоведению

 

M.1.2.

Образовательный стандарт основного общего образования по биологии

 

M.1.3.

Образовательный стандарт среднего (полного) общего образования по биологии (базовый уровень)

 

M.1.4.

Образовательный стандарт среднего (полного) общего образования по биологии (профильный уровень)

 

M.1.5.

Образовательный стандарт среднего (полного) общего образования по естествознанию

 

M.1.6.

Требования к оснащению образовательного процесса по природоведению

 

M.1.7.

Требования к оснащению образовательного процесса по биологии

 

M.1.8.

Требования к оснащению образовательного процесса по естествознанию

M.2. Тематическое планирование

M.2.1.

Введение

M.2.2.

Примерное поурочное планирование (5-й класс)

 

M.2.3.

Примерное поурочное планирование (6-й класс)

 

M.2.4.

Примерное поурочное планирование (7-й класс)

 

M.2.5.

Примерное поурочное планирование (8-й класс)

 

M.2.6.

Примерное поурочное планирование (9-й класс)

 

M.2.7.

Примерное поурочное планирование (10-й класс)

 

M.2.8.

Примерное поурочное планирование (11-й класс)

 

M.2.9.

Примерное календарное планирование

M.3. Методика работы с компьютерным курсом

M.3.1.

Методика использования компьютерных моделей на уроках

 

M.3.2.

Некоторые виды уроков с использованием компьютерных моделей

 

M.3.3.

Урок в 6 классе. 6.13. Половое размножение растений разных отделов

 

M.3.4.

Урок в 7 классе. 1.2. Значение простейших в природе и жизни человека. Колониальные организмы

 

M.3.5.

Урок в 10 классе. 1.26. Биосинтез белков. Понятие о гене. ДНК – источник генетической информации. Генетический код

 

M.3.6.

Урок в 10 классе. 1.27. Образование и-РНК по матрице ДНК. Матричный принцип биосинтеза белков

 

M.3.7.

Сравнение эффективности использования разных составляющих мультимедийного курса «Открытая Биология» при разных режимах использования компьютерной техники на уроке

 

M.3.8.

Организация групповой работы учащихся

 

M.3.9.

«Коэффициент индивидуального участия» ученика в общей работе

M.4. Ресурсы

M.4.1.

Путеводитель по Интернет-ресурсам

 

M.4.2.

Федеральный перечень учебников

 

M.4.3.

Рекомендуемая литература

 

 

Внимание студентов обращается на тематическое и поурочное планирование по зоологии для 7 класса. Даётся задание, посмотреть программу по редакцией И. Н. Пономарёвой, для последующего анализа на практических занятия и выполнения тестовых заданий. Программа обеспечивает значительную помощь в подготовке планов – конспектов.

Программа позволяет самостоятельно пополнять знания и удовлетворять потребности и мотивации обучения. Студентам демонстрируются возможности разделов «Поиск» и «Справочник».

Поиск Предметный указатель

H А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Я

H
Homo sapiens

А
авдотки

авитаминоз

австралопитеки

автотрофы

Именной указатель

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Я

А
Аверроэс

Авиценна

Жан Агассис

Вернер Арбер

Аристотель

Б

 

Просмотрев возможности данного цифрового ресурса, а так же результаты анализа предыдущего, предлагаем студентам области применения ЦОР в учебном процессе по биологии.

В ходе объяснения учитель может использовать ЦОР:

при формировании и развитии понятийного аппарата,

для раскрытия вопросов исторического характера,

при изучении жизнедеятельности учёных

как источник дополнительного и справочного материала,

 как базу фото-видео и иллюстративного материала,

Использование ЦОР при закреплении:

понятий;

решении задач и тестировании;

самостоятельном моделировании биологических процессов учениками;

создании презентаций и электронных рефератов,

написании заметок, биографических обзоров для биологических газет и стендов.

В заключение лекции студентам предлагается разработать презентацию по беспозвоночным животным на основе предложенных ЦОР; проанализировать содержательную часть любой систематической группы беспозвоночных, сравнить с требованиями программы и выделить специальные, локальные и общебиологические понятия, которые развиваются на основе содержания ЦОР, показать, как ЦОР облегчает и ускоряет процесс изучения беспозвоночных животных. Примерные группы: простейшие, кишечно-полостные, плоские черви, губки.

Эволюционная лаборатория (ЭВОЛАБ), 9 11 кл. информационный источник сложной структуры содержит анимационный атлас предковых форм различных позвоночных. При подготовке занятий о происхождении основных групп животных необходимо познакомить студентов и учеников с особенностями работы с этим пособием. Филогенетическое древо изобилует латинскими названиями в русской транскрипции, что выходит за рамки школьного занятия. Для понимания происходящих изменений в ИИСС не содержится достаточной информации, что требует от учителя дополнительных усилий по поиску информации. Дополняющий материал студенты почерпнут из ЦОР «Открытая Биология 2.5» ООО «Физикон» в разделах связанных с эволюцией.

Эволюционная лаборатория (ЭВОЛАБ), 9 11 кл содержит большое количество иллюстративного материала собранного в одной папке, что позволяет его быстро находить и строить собственные пути эволюции.

Самостоятельный анализ обеспечивается различными нормативными документами и планированием из используемого ЦОР «Открытая Биология 2.5», В файле «Образовательный стандарт по общей биологии», ООО «Физикон», раздел «Учителю». Содержание вышеуказанных файлов демонстрировалось на лекции.

 

Лекция № __2_.

Тема:

Характеристика лабораторных работ. Виртуальные лабораторные работы ЦОР

 

Основные вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Общая характеристика и классификация лабораторных работ.

2. Компьютерные модульные технологии и экспертно-обучающие системы

3. Методика использования ЦОР на лабораторных работах

Рекомендуемая литература:

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

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

8.     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.

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

 

Лабораторная работа - форма учебного процесса, проходящая в условиях класса под руководством учителя при которой ученик самостоятельно подтверждает или добывает новые знания.

Лабораторные работы преобладали в учебном процессе в конце 20 – х годов, и даже не были ограничены временем. Причины такого подхода в сохранении биологического направления в преподавании, которое было ориентированно на изучении организма во взаимосвязи со средой. Возрастание теоретических знаний в биологических дисциплинах потребовал упорядоченности в подборе лабораторных работ, а в 70 – 80 годах увлечение охраной природы изменило структуру лабораторных работ на столько, что отсутствует логика в их подборе и построении, нет преемственности знаний в развитии умений и навыков.

Хорошо представлен комплекс работ в ботанике. Они посвящены изучению морфологии, анатомии и систематике растений.

В зоологии лабораторные работы, выполняющиеся традиционными методами и приёмами мало эффективны из-за специфики материала по  простейшим и паразитическим червям, недостаточной наглядности отдельных представителей, редкости объектов.

Лабораторные работы позволяют получить целостные знания самостоятельным путём.

Практическая работа позволят ученику отработать элемент знания или развить умение, приобрести навык.

Лабораторные работы выполняются фронтально. Все ученики получают одинаковый материал, одинаковые инструктивные карточки. Такой подход характерен при изучении растений, животных и человека. Он позволяет накопить факты для последующего изучения биологии, создать базу в развитии мышления.

Для этого типа работ идеально подходит работа «Изучение жизненного цикла насекомых». В ЦОР «Биология 6 – 11 класс. Лабораторные работы». Работа включает 11 этапов. Знакомимся с перечнем заданий и последовательностью их выполнений. Показываем роль звукового сопровождения выполняемой работы для усвоения материала. Материал этой работы служит основой для последующего изучения в общей биологии типов развития животных.

Индивидуальные лабораторные работы. Реально их можно выполнить при изучении анатомии и физиологии человека, через самонаблюдения. Такой подход позволяет анализировать материал, выделять главное, видеть многообразие форм явлений. Цифровой образовательный ресурс позволяет углубить и знания учеников на основе привлечения информации атласа по анатомии человека (ссылка во время лекции на содержание атласа).

В общей биологии лабораторные работы по изменчивости, приспособленности организмов, критериях вида позволяют на разных организмах увидеть и подтвердить объективность биологических законов. Эти работы активизируют мышление, развивают интерес к биологии. Применение ЦОР позволяют интенсифицировать эту форму проведения работ по многим параметрам – время, доступность объектов, повторяемость действий до их закрепления и т.д.

Цикловая форма проведения лабораторных работ. В начале начитывается теоретический курс или его крупная часть, а затем организуется проведение лабораторных работ взаимосвязанных между собой. В общей биологии есть возможность циклического проведения работ по критериям вида, изменчивости, приспособленности, характеристике пород и сортов.

Ученики выполняют работы независимо друг от друга и приступают к новым работам. Задача учителя определить объём теоретических знаний, необходимых для выполнения цикла, а так же организовать работу с различными группами учеников.

 

 

Лекционный блок

Лабораторные работы

Слабые ученики, индивидуальные задания

Сильные ученик, дополнительные работы

Семинар

 

Использование предлагаемых ЦОР позволяет организовать цикловую форму работы, редко встречающуюся в школах. Ученик в любое время может обратиться через поисковую систему к теоретическому материалу, рекомендованному учителем, посмотреть модели для решения поставленных задач в лабораторной работе. По этой форме возможно выполнение лабораторных работ « Жизненные циклы паразитических червей и «Строение дождевого червя», представленных в ЦОР «Биология 6 – 11 кл.»

Учитель может выбрать ряд фрагментов для организации нового типа работ, не входящего в перечень работ ЦОРа. Такие работы могут использоваться в старших классах для характеристики путей и направлений эволюции. Работа «Сравнительный анализ внутреннего строения кольчатых червей и ракообразных». Организация по фрагментам представлена ниже.

 

В условиях компьютеризации учебного процесса теории поэтапного формирования умственных действий - теория имеет первостепенное значение (П. Я. Гальперин).

Компьютерные технологии обучения позволяют осуществить разработку экспертно-обучающих систем оценки знаний, умений и навыков, в основу таких экспертных систем должны быть положены принципы теории поэтапного формирования умственных действий и умений. Среди этих принципов выделяют следующие:

1.Переход к планированию учебного процесса в соответствии с уровнем усвоения знаний.

2.Введение в учебный процесс количественного измерителя степени законченности процесса обучения.

3.Экспертно-обучающая система оценки знаний, умений, навыков должна создаваться с учетом двух выше названных принципов. Экспертно - обучающие системы оценки знаний, умений, навыков на основе компьютерных технологий обучения. Меняют положение учителя и ученика в системе формы учебного процесса:

1.Изменение роли и функции преподавателя, превращение его в специалиста-консультанта, что добавляет новую обязанность в его преподавательской деятельности.

2.Отказ от поточного метода обучения и перехода к индивидуальной подготовке специалиста.

3.Перенос центра тяжести учебного процесса на самостоятельную работу учеников и студентов.

4.Подготовка учебно-методического комплекса на основе учета особенностей компьютерной технологии обучения.

Попытки индивидуализировать процесс обучения в традиционной методике приводят только к интенсификации труда преподавателя. Использование системы моделей и лабораторных работ ЦОР активизирует познавательную учебную деятельность обучаемых.

Например, изучение строения ракообразных способствует развитию логического мышления при сопоставлении различных групп членистоногих, что практически невозможно при традиционном выполнении работы «Строение ракообразных».

Демонстрируем студентам этап сравнительного анализа при выполнения работы.

Для определения степени обучаемости студентов по каждой учебной дисциплине выделяют объем знаний, которые необходимы для усвоения согласно учебной программе, что составляет базовый объем знаний.

Базовые знания представляют минимум государственного образовательного стандарта. Но и среди базовых знаний выделяют те, которые должны оставаться в памяти по любой дисциплине, в совокупности образуют компетентность ученика и студента.

В лабораторной работе о ракообразных базовыми являются знания о морфологии, усвоение этих знаний способствует процесс перетаскивания названий частей тела рака в соответствующие им места. В процессе выполнения работы ученик познаёт и одновременно закрепляет знания в индивидуальном режиме. Демонстрация этапа -

Критерием действенности применения ЦОР в учебном процессе, в том числе и на лабораторных работах являются различные виды умений.

1.Умение узнавать объекты, понятие, факты, законы, модели.

2.Умение действовать по образцу, по известному алгоритму, правилу.

3.Умение проводить анализ ситуации, вычленять главное и строить из освоенных операций процедуры, позволяющие получить решение тестового задания.

4.Умение и способность находить оригинальные решения.

Модульная технология – сочетание различных способов проектирования дидактических материалов, рейтинговая система оценки и контроля достижений. Ведущая характеристика технологии – гибкость – способность оперативно реагировать и мобильно адаптироваться к изменяющимся условиям.

Предварить выполнении лабораторной работы можно использованием видео фрагментов ЦОР. После просмотра которых, ставятся дополнительные цели, отсутствующие в приведённой работе.

Поскольку модульное обучение предполагает формирование навыков самообразования, весь процесс обучения строится на самостоятельной работе с ЦОР при выполнении лабораторных работ. Модульная технология предусматривает создание положительных мотивов к обучению, благодаря новизне содержания, занимательности, организации учебного поиска. Одним из перспективных моментов создании мотиваций является выполнение интерактивных заданий таких как –

Суть модульной технологии сводится к тому, что учащийся весь урок работает по данной ему инструкции. В инструкции определяются: алгоритм последовательных шагов на уроке; рекомендации по эффективному усвоению нового материала; задания на закрепление нового материала; проверочные тесты. Модульное обучение ориентировано на активную деятельность детей, при выполнении лабораторной работы на компьютере. Предварительно учителем осуществляется на основе ЦОР «Биология 6 – 11 кл. Лабораторный практикум» входной контроль; блок информации; отработка содержания обучения.

При выполнении лабораторных работ, по приведённым ЦОР, возможен контроль и самоконтроль усвоения знаний и коррекция ошибок.

Приведённый фрагмент иллюстрирует это положение.

Работа с ЦОР облегчает составление алгоритма и предлагает свой вариант для проведения учебного процесса. Примером может служить работа «Паразитические черви». На лекции указывается путь к этой работе – окно «Лаборатория систематики». После его открытия идёт перечень работ. Традиционно учитель пользуется следующим алгоритмом для модульного обучения:

·        Определение и формулировка цели лабораторной работы и конечных результатов обучения.

·        Разбивка учебного содержания работы на отдельные логически завершенные учебные элементы.

·        Подбор необходимого фактического материала.

·        Определение способов учебной деятельности учащихся.

·        Отбор методов и форм преподавания и контроля.

Фактически мы показываем студентам на примере алгоритма этой работы, что структура выполнения лабораторной работы включает все эти шаги.

Первый шаг алгоритма предлагает ученику цели выполняемой работы. В кратком конспекте лекций мы приводим выборочно различные формы работы от чисто информационного материала, интерактивного, контролирующего до подведения итогов.

Предлагаемые учебные элементы способствуют аналитической сравнительной деятельности учеников.

Учебный элемент является этапом достижения интегрирующей цели урока.

 

Изучение в интерактивном режиме делает доступным материал, который в реальных условиях традиционного подхода невозможен.

Цифровые образовательные ресурсы при выполнении лабораторных работ активизируют познавательную деятельность учеников использованием, видеофрагментов, фотографий, 3D – моделей.

Одновременно происходит закрепление материала (задания с выбором ответа, задания с использованием фото, видео ресурсов интерактивные задания).

Совершенно новый подход реализован в ИИСС – «Животный мир России. Птицы», фрагментарно материал этого электронного пособия можно изучать на уроках зоологии, где мы знакомимся с внешним видом птиц, многообразием по биотопам. В ИИСС разработаны 11 лабораторных работ, которые можно проводить как уроки при изучении птиц. В общей биологии мы используем систему фильтров для отбора видов по географическим зонам, демонстрируем на интерактивной доске работу фильтров. Система заданий трёх уровней сложности развивает биологическую эрудицию, знакомит с видовым разнообразием и голосами птиц. Приводятся задания начального уровня сложности на интерактивной доске. Для знакомства с возможностями программы.

Внеклассная работа с этим ИИСС может развиваться по предлагаемым разработкам: «Исследовательская работа» или «Практическая помощь птицам» остальные направления не разработаны. Студенты могут организовать кружок для орнитологических исследований родного края. Возможности определителя безграничны. Демонстрирую поиск видов птиц средней полосы по месту обитания, размерам, форме клюва, длины ног и получаем иллюстрированный каталог с описанием и картами.

Учтены и игровые моменты – игра «Найди пару» может изучаться в общей биологии как интерактивная работа по характеристике полового отбора. Приводятся необычные занимательные данные в глоссарии, информация о кулинарных рецептах, поведению птиц. Такие электронные учебные пособия способствуют пробуждению раннего интереса к профессиональной деятельности.

В ИИСС «Эволюционная лаборатория (ЭВОЛАБ), 9 – 11 класс» прослеживаются в анимационном атласе изменения геологического масштаба, приводятся рисунки и эволюционный путь различных групп позвоночных. Демонстрирую студентам при помощи интерактивной доски готовые алгоритмы эволюционных путей. Прохождение пути сопровождается названиями вымерших животных, но нет вербального комментария о причинах вызвавших эти изменения.

Не всегда убедительны комментарии – по причинам и результатам эволюционных путей:

Пример № 2 – лисьи. Запустите анимированный атлас, щелкнув по этому слону. Старт установлен на иконку «псовые», а финиш – на иконку «песец». Остается проиграть этот маршрут.

Попросите учеников прокомментировать наблюдаемые превращения. Какие еще млекопитающие белеют на зиму? (заяц-беляк и горностай). К сожалению, ученики не смогут объяснить изменении по трём безмолвным шагам.

 

Рассматривая эволюцию человека от австралопитека, авторы забыли остальные предковые формы. Изменения, которые возникли, исходя из демонстрации, касаются волосяного покрова, объём черепа визуально уменьшился, а среда не претерпела никаких изменений.

Разработчики сами понимают трудности работы программы, поэтому ниже рекомендуют:

·        Заранее распространять копии ЭвоЛаб среди учеников – чтобы они могли увлечься «эволюционной игрой» и освоить ее принципы еще до официального начала прохождения эволюционной темы.

·        Пробовать пройти некоторые темы не на уроках, а в виде внеклассных соревнований.

·        Передавать ученикам инициативу и воспринимать, как должное, когда они станут обгонять своего учителя в практическом освоении эволюции.

·        Если на то имеется техническая возможность – проводить в Виртуальном практикуме многодневные эксперименты, длящиеся миллионы виртуальных лет – как это было в реальной эволюции на Земле.

На занятиях кроме анимированного атласа необходимо использовать рисунки, фотоматериалы из папки MEDIA все файлы подписаны, что облегчает поиск иллюстративного материала для составления эволюционного ряда. Виртуальный практикум очень сложен и запускается только из папки инструменты, а не связан с 10 уроками.

Компьютер, при соответствующем программном обеспечении, позволяет вводить в биологию виртуальные лабораторные работы, которые по дидактической значимости не уступают работам с натуральными объектами. Лабораторные работы предоставляют возможность для ученика самостоятельно выбирать последовательность изучения объекта, моделировать естественные условия, ставить биологические эксперименты, выяснять природные закономерности. Для большинства школьников выполнение работ является своеобразной компьютерной игрой, бонусом в которой становятся знания.