ИКТ на уроках биологии как средство активизации познавательной деятельности обучающихся
учебно-методический материал по биологии на тему

ИКТ на уроках биологии как средство активизации познавательной деятельности обучающихся

Ямало-Ненецкий автономный округ

Надымский район

п. Пангоды

Лийв Ольга Викторовна,

 муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1 п.Пангоды»,

учитель биологии

2011 г.

ИКТ на уроках биологии как средство активизации познавательной деятельности обучающихся

Информатизация общества в современных условиях предусматривает обязательное применение компьютеров в школьном образовании, что призвано обеспечить формирование компьютерной грамотности и информационной культуры обучающихся.  
Современное общество ставит перед учителями задачу развития личностно значимых качеств школьников, а не только передачу знаний. Информационные компьютерные технологии предоставляют для этого богатейшие возможности.
В отличие от обычных технических средств обучения ИКТ позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации. По мнению Селевко Г.К., «информационная (компьютерная) компетентность — ключевая суперкомпетентность человека XXI века, важнейший инструмент будущей профессиональной деятельности нынешних школьников».

                Использование информационно-коммуникационных средств на уроках биологии осуществляется мною в течение полутора лет, начиная с того момента как получено достаточное техническое оснащение кабинета биологии. В настоящее время кабинет располагает разнообразными современными компьютерными средствами: стационарным компьютером, принтером, 16-ю ноутбуками, проектором, интерактивной доской, локальной сетью, цифровым микроскопом, набором CD- и DVD-дисков по различным разделам и  курсам биологии. За это время мне удалось освоить большинство имеющихся обучающих программ, создать копилку методических разработок уроков и внеклассных мероприятий с использованием ИКТ-средств для отдельных тем, собрать материал для контрольных, проверочных и лабораторных  работ в электронном архиве  кабинета. Наиболее систематично мною использовались средства ИКТ на уроках в 8 классе, 11 классе. При этом проводились наблюдения за познавательной активностью обучающихся, отслеживалось качество знаний.        

        Согласно исследованиям, основным источником познавательного интереса является процесс сосредоточенной, углубленной деятельности, направленной на решение познавательной задачи. Комплексное применение интерактивных и аудиовизуальных средств может стать способом организации такой деятельности, помогает повысить наглядность обучения. Принцип наглядности можно рассматривать как стимул в организации активной познавательной деятельности учащихся при опоре на представленные в средствах наглядности образы, модели, знаки. Комплекс интерактивных и аудиовизуальных средств выступает как стимулятор, побуждающий к познанию, развитию интереса, воображения, создающий эмоциональную сферу обучения. Полученный мною опыт показал, что использование информационно-коммуникационных средств на различных этапах урока имеет свои особенности. Результаты собственной работы  а также анализ опыта других педагогов позволили мне  сформулировать рекомендации в использовании данных средств обучения на различных этапах урока, позволяющие в наибольшей мере использовать потенциал познавательной активности детей.

        Выделяя этапы учебного занятия, я руководствовалась классификацией, представленной в монографии Т.И.Шамовой  и Т.М.Давыденко «Управление качеством образования в адаптивной школе». Я проанализировала возможности использования компьютерных средств на следующих этапах учебного занятия:

1. этап  актуализации личностного опыта обучающихся, постановки учебных задач;
2. этап изучения новых знаний и способов деятельности;
3. этап  закрепления знаний и способов деятельности;
4. этап применения изученного;
5. этап обобщения знаний;
6. этап контроля и самоконтроля;

  Рассмотрим особенности  реализации информационно-коммуникационной технологии на каждом из этих этапов.

1. При использовании ИК-средств на этапе актуализации знаний и личностного опыта обучающихся главной задачей является обеспечение мотивации учения, раскрытие субъективной значимости изучаемой темы, привлечение опорных знаний. Здесь возможно  использовать яркий ряд видеообразов, представленный на слайде презентации или видео, использовать интерактивную доску для построения логической  схемы с проблемным вопросом или записи предложений в стиле «мозгового штурма».

        Так, например, при постановке учебных задач на уроке в 11 классе «Пути биологической эволюции» использую слайд с анимацией, построенной в логике постановки учебной проблемы: «Каковы пути биологической эволюции?». При подключении к интерактивной доске процессом на экране может управлять ученик, что заметно активизирует внимание класса.

        На первом уроке природоведения в 5 классе провожу демонстрацию слайдов с картинками и  вопросами о природных явлениях, что позволяет одновременно и привлечь внимание детей к изучению предмета, и проверить уровень знаний, с которым начинают изучение природы пятиклассники.

        Использование информационно-коммуникационных средств на данном этапе позволяет ученикам быстро и с большой долей самостоятельности поставить учебные задачи, усиливает  мотивацию к дальнейшей деятельности.

2. На этапе изучения новых знаний и способов деятельности  на первое место выступает обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания учащимися изучаемого материала, усвоение способов проработки учебной информации. На данном этапе учителем часто используется лекция, эвристическая беседа. Информационно-коммуникационные технологии делают данные формы  более эффективными и активизируют работу класса. Компьютер в данном случае становится незаменимым помощником, позволяющим наглядно представить многие биологические явления, процессы и события, которые трудно описать словесно. При использовании презентационного показа имеется возможность представить сложный теоретический материал более упорядоченно, при изучении порядка действий представить алгоритм, наиболее важное не только проговорить, но и выделить в тексте на экране, подтвердить наглядным примером. Это позволяет включить в работу разные виды памяти ребёнка, осуществить индивидуальный подход. Подключая компьютерные средства на данном этапе, я чаще всего использую готовые обучающие программы, такие как «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия»,  «Открытая биология» ООО «Физикон», «Биология. Просвещение», видеофрагменты на DVD- дисках  а также имеющиеся в копилке презентации.

        Так при изучении темы «Строение и работа почек» в 8 классе, объяснение фильтрационной функции почек с помощью рисунков в учебнике и традиционных печатных таблиц не достигает того результата как при использовании в процессе объяснения мультимедийного ролика  с комментариями.   На уроках в 9 классе более чётко сформулировать понятия «полное превращение» и «неполное превращение» помогают кадры  видеофильма, демонстрирующие развитие бабочки и  саранчи. Использование интерактивной доски на этапе объяснения нового материала позволяет организовать работу с определением новых понятий, когда на доске фиксируется родовое слово и видовые признаки, причём из нескольких предложенных учениками вариантов затем выбирается наиболее точный.

        Большой интерес, на мой взгляд, на этапе изучения нового материала представляет проведение виртуальных опытов, особенно таких, которые невозможно по тем или иным причинам провести в школьной лаборатории. Демонстрация таких экспериментов помогает обучающимся осваивают новые знания и способы деятельности,.  Так, например, шестиклассникам при изучении темы «Движение» можно продемонстрировать опыт, показывающий движение инфузории-туфельки (CD «Открытая биология»). При демонстрации реальных объектов очень удобно использовать цифровой микроскоп. В 6  классе, изучая тему «Ткани» предлагаю рассмотреть эпителиальную ткань слизистой оболочки полости рта. Когда ткань собственного организма дети могут рассмотреть при большом увеличении на экране, это производит впечатление, знания об особенностях объекта воспринимаются не абстрактно, лучше запоминаются.

        Использование ИКТ на этапе изучения нового материала  позволяет совместить видео-, аудио- и текстовый формат, что обеспечивает более глубокое погружение в материал. Ребенок не только видит и воспринимает, он переживает эмоции. Это способствуют творческому осмыслению учебного материала, повышает мотивацию учения.

3. Главной задачей этапа закрепления знаний и способов деятельности является достижение обучающимися определённого уровня осмысления  изученного материала. Применение информационно-коммуникационной технологии в данном случае  помогает создать условия для закрепления изученного материала с учётом индивидуальных способов усвоения знаний. Обучающие программы содержат различные интерактивные тренажёры, которые можно выполнять на индивидуальном компьютере, или на интерактивной доске. Так восьмиклассники охотно работают с тренажёрами, где нужно расставить названия органов на схеме, сопоставить органы и их функции, в 11 классе с помощью задания-тренажёра в программе «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» отрабатываем сущность этапов антропогенеза. Задания такого типа можно создать самостоятельно в программе Microsoft Power Point и представлять с помощью интерактивной доски. Организуя деятельность обучающихся по воспроизведению существенных признаков изученных явлений или объектов предлагаю детям самостоятельно прокомментировать просмотренный ранее видеофрагмент или анимационный ролик при  отключенном звуке.

Полученный опыт показывает, что использование ИКТ на этапе закрепления знаний позволяет школьникам более чётко усвоить алгоритмы деятельности, соотносить объекты и их функции или  особенности, быстрее запоминать сущность биологического процесса.

4. На этапе применения знаний и способов деятельности необходимо создать условия для самостоятельного применения полученных знаний в разных ситуациях.  И здесь компьютер может использоваться как для получения необходимой информации, так и для выполнения тренажёров, творческих и практических работ. Например,  одиннадцатиклассники выполняют самостоятельную работу «Пути эволюции» в обучающей программе «Уроки биологии Кирилла и Мефодия», где имеют возможность использовать  свои знания об ароморфозе, идиоадаптации и общей дегенерации, анализируя информацию о конкретных представителях растительного и животного мира, наблюдение которых в реальности недоступно. В этой же обучающей программе провожу программную практическую работу «Анализ гипотез происхождения жизни», проведение которой  в другой форме всегда вызывало трудности у детей с нахождением и отбором нужной информации. Здесь же ребята имеют не только доступ к тексту, но и располагают иллюстрациями.  

Использование ИК-средств на этапе применения знаний значительно активизирует познавательную активность обучающихся, позволяет выполнять работу с большим интересом, а значит получить более высокую оценку.

5. Этап обобщения и систематизации знаний присутствует на уроках, завершающих изучение определённой темы или блока. Опираясь на собственный опыт,  выделяю следующие формы использования ИК- средств на данном этапе:

- презентация обобщающего характера;

- построение структурно-логических обобщающих         схем с использованием интерактивной доски;

- выведение слайда с главными идеями темы на экран с последующим обсуждением;

- анализ видеоряда по теме;

- «дерево» темы с иллюстрациями.

ИК- средства в данном случае позволяют целостно представить изученный материал,  более рационально использовать  время урока, разнообразить деятельность учеников, провести урок в уплотнённом режиме.

6. Задача  этапа  контроля и самоконтроля знаний  - выявление качества усвоения учащимися знаний и способов деятельности, развитие способности к самооценке.  Как показывает мой опыт, компьютерные программы в данном случае  особенно эффективно использовать для самоконтроля. При выполнении заданий и тестов даю ученикам возможность повторно выполнить задания, обратиться к информации на компьютере, но при этом ограничиваю время выполнения задания. Работа в таком режиме снимает стрессовую нагрузку, позволяет выявить и ликвидировать пробелы в знаниях, а получение хорошей  оценки даёт положительный эмоциональный заряд. Кроме того, оценка, выставленная компьютером для ребёнка является более объективной. Всё это позволяет ученику подготовиться к итоговой контрольной работе, которую провожу в более строгих условиях.

Информационно-коммуникационные технологии дают возможности и для устного контроля, проверки умения словесно описывать биологические объекты, явления, процессы. При проведении индивидуального контроля предлагаю ребёнку, например, описать представленную на слайде схему круговорота веществ, охарактеризовать формы биотических отношений, используя «немые» видеокадры, описать строение системы органов по выведенной на экран схеме, прокомментировать биологический процесс, представленный на анимационном ролике. Конечно, при выборе формы контроля необходимо учитывать индивидуальные особенности ребёнка.

В заключении хочу отметить, что использование информационно- коммуникационной  технологии не означает отказ от других методов и форм организации образовательного процесса. ИКТ должна использоваться  в соответствии с задачами обучения и воспитания, с учётом задач конкретного этапа урока,  там, где это даёт явные преимущества. Безусловно при использовании современных информационных средств на уроке возникают определённые проблемы, вопросы, как технического плана, так и организационного, методического характера. Но, как говориться, дорогу осилит идущий. В моих планах дальнейшее изучение методики использования интерактивной доски, локальной сети, отработка системного внедрения информационно-коммуникационных средств в процесс обучения.

 Но уже сейчас могу сказать об определённых успехах применения ИКТ в обучении биологии: активность школьников на таких уроках значительно выше, качество знаний по биологии за последние два года возросло с 64 до 70%; активизируется познавательный интерес к предмету, растёт количество детей, выбирающих биологию для сдачи государственной итоговой аттестации ( с 7 человек в 2007/2008 учебном году до 14 в 2009/2010 учебном году в 9 классе; в 11 классе 3 человека в 2008/2009 учебном году, 4 человека в 2009/2010 уч. году); количество уроков с преобладанием самостоятельной продуктивной деятельности обучающихся выросло с 30%  до 60%.

Применение информационных технологий позволило подойти к вопросу обучения биологии с качественно новой стороны. Использование ИК-средств в курсе биологии значительно поднимает уровень обученности при низкой мотивации учащихся. Одним из достоинств применения мультимедиа технологии в обучении является повышение качества обучения за счет новизны деятельности, интереса к работе с компьютером, повышения эмоциональности восприятия материала. Всё вместе это способствует расширению возможностей доступа к образовательной информации,  формированию умения самостоятельно приобретать знания, формированию коммуникативной компетенции школьников, развитию творческого потенциала детей, и в целом, повышению мотивации обучения.

Применение компьютера на уроках биологии может стать новым методом организации активной и осмысленной работы учащихся, сделав занятия более наглядными и интересными, а, следовательно, и улучшить качество знаний обучающихся.

Список использованной литературы  и Интернет-ресурсов

1. Габова О.Ф. Организация учебного процесса с использованием возможностей ИКТ. (С сайта http://pedsovet.org/component/option,com_mtree/task).

2.  Грудинина Т.А.  Использование информационных технологий на уроках географии и во внеурочной деятельности по предмету. ( С сайта http://festival.1september.ru/articles/511209/).
3. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе информационно-коммуникационных средств. - М.: НИИ школьных технологий, 2005.
4. Воронина Г.А. Зарубежный опыт применении интерактивных технологий на уроках биологии // Биология в школе, № 5, 2010.
5. Тимофеева А.В. Информаионные технологии – друзья или враги?  // Биология в школе,  №4, 2010.
6. Шамова Т.И., Давыденко Т.М.  Управление образовательным процессом в адаптивной школе. – М.: Центр «Педагогоческий поиск», 2001.
7. http://tana.ucoz.ru – сайт Учителя биологии.