Использование инновационных технологий на уроках биологии
статья по биологии на тему

Использование инновационных технологий на уроках биологии  

Современные подходы к модернизации российского образования, внедрение стандартов нового поколения определяют приоритетные цели и задачи, решение которых требует высокого уровня качества образования. Сегодня общество заинтересованно в выпускниках с развитыми познавательными потребностями, нацеленных на саморазвитие и самореализацию, умеющих оперировать полученными знаниями, ориентироваться в современном информационном пространстве, продуктивно работать, эффективно сотрудничать, адекватно оценивать себя и свои достижения. Изменилась ситуация на рынке труда. В меняющемся мире система образования должна формировать такое качество, как профессиональный универсализм – способность менять сферы и способы деятельности. С другой стороны, происходит глобальная информатизация общества. Главным результатом образования становится не система ЗУН сама по себе, а набор компетентностей, обеспечивающий эффективное решение личностью разнообразных проблем. Появление идей компетентностного подхода в образовании выдвигает на первое место не информированность учащегося, а умение решать проблемы, возникающие в познании, во взаимоотношениях людей, в профессиональной жизни, в личностном самоопределении. Для подготовки таких учащихся педагогам  необходимо  использовать современные образовательные технологии (СОТ) в обучении в школе. Новые технологии дают новые возможности по формированию личностного потенциала и обеспечению успешности выпускника школы. Одной из педагогических задач сегодня является внедрение в образовательный процесс таких методов и приемов, которые помогут подросткам не только овладеть определенными знаниями, умениями и навыками в той или иной сфере деятельности, но и развивать их творческие способности, мотивировать детей к самостоятельному добыванию знаний и применению их в жизненных ситуациях. В связи с происходящими изменениями в российском образовании у меня, как учителя биологии, появилась проблема необходимости повышения качества образования, приведение его в соответствие с компетентностно-ориентированным подходом в современном образовании и невозможностью решения этих проблем в формате традиционного подхода к организации образовательного процесса. 

Решение данной проблемы потребовало инвентаризации педагогического инструментария, поиска новых подходов. Изучение и анализ научно-методической литературы по данной проблеме, передовой педагогической практики позволили мне сформировать педагогическую идею программы: повышение качества  образования на уроках биологии в школе возможно при использовании современных педагогических технологий (СОТ), которые будут направлены на:

• формирование умений, необходимых для изучения биологии;
• повышение мотивации к учебной деятельности;
• развитие аналитического и критического мышления;
• формирование универсальных учебных действий (УУД);
• на активизацию познавательной деятельности, организацию её на основе уровневой дифференциации;
• сохранение и укрепление здоровья учащихся.

   Цель: внедрение современных технологий обучения, способствующих повышению качества обучения, мотивации, формированию функциональной грамотности учащихся и ключевых компетенций, развитию потенциальных способностей учащихся.

Задачи:

• выбор СОТ для повышения качества обучения биологии;
• развитие ключевых компетенций учащихся;
• повышение профессиональной компетентности, методологической культуры и инновационного потенциала педагога;
• формирование ключевых компетенций педагога;
• включение педагога в проектирование, исследование и  сопровождение индивидуальных образовательных траекторий учащихся;
•  внедрение в учебный процесс технологий личностно-ориентированного обучения, здоровьесберегающих технологий; технологий дифференцированного обучения; информационных технологий.

   Биология - это наука где для внедрения различных СОТ  предоставлено широкое поле действия. Мною были опробованы и частично применяются такие  педагогические технологии как:

• здоровьесберегающие технологии;
• технологии дифференцированного обучения;
• информационные технологии;
• технология проектного обучения

    Здоровьесберегающие технологии.             

   Применение здоровьесберегающих технологий даёт возможность создавать на уроке атмосферу доверия и взаимопонимания, развития личности ребенка и в конечном счете снижают риск школьных стрессов, которые отрицательно влияют не только на психическое, но и физическое здоровье школьников.

Существуют правила организации урока на основе принципов  здоровьесбережения.
Правило 1. Правильная организация урока.
Во-первых, это учет всех критериев здоровьесбережения на рациональном уровне. 
Во-вторых, главной целью учителя, должно быть, научить ученика учиться. А для этого необходимо сформировать у него интерес, мотивацию к познанию, обучению. 
Каждый урок должен быть интересен. П.Я. Гальперин пишет: «Известны случаи, когда даже маленькие дети в условиях обучения, построенного на интересе, легко выдерживают 10-12 часов ежедневных занятий без малейшего ущерба для здоровья. Губит здоровье детей тоска зелёная». Скучное обучение приводит к утомлению за значительно более короткое время.
Учитель может добиться интереса разными способами: 
во-первых, за счет формы подачи содержания учебного материала, который надо сделать более привлекательным, 
во-вторых, за счет личностных качеств учителя.
в - третьих, взаимный интерес, который подавляет утомление.
Правило 2. Использование каналов восприятия.
Особенности восприятия определяются одним из важнейших свойств индивидуальности – функциональной асимметрией мозга: распределением психических функций между полушариями. Существуют различные типы функциональной организации двух полушарий мозга в зависимости от того, какое из них является доминирующим.
Левополушарные люди – для них характерен словесно-логический стиль познавательных интересов, склонность к абстрагированию и обобщению;

Необходимо на уроке:
ясные и четкие инструкции; изложение информации линейное: от части к целому; неоднократное повторение; проверка выполнения задания; тишина на уроке.
Правополушарные люди – у данного типа развито конкретно-образное мышление и воображение.
Необходимо на уроке: связь информации с практикой, анализ от целого к частному, задачи зрительно-пространственного анализа, творческие задания, эмоции, эксперименты, речевой и музыкальный ритм.
Равнополушарные люди - у данного типа отсутствует ярко выраженное доминирование одного из полушарий.

На основе предпочтительных каналов восприятия информации различают:
- аудиальное восприятие; 

- визуальное восприятие;

- кинестетическое восприятие.

Знание этих характеристик детей позволяет мне излагать учебный материал на доступном для всех учащихся языке, облегчая процесс его запоминания. 
Правило 3. Учет зоны работоспособности учащихся.
Экспериментально доказано, что биоритмологический оптимум работоспособности у школьников имеет свои пики и спады как в течение учебного дня, так и в разные дни учебной недели. Работоспособность зависит и от возрастных особенностей детей. 
Правило 4. Распределение интенсивности умственной деятельности.
При организации урока выделяют три основных этапа с точки зрения здоровьесбережения, которые характеризуются своей продолжительностью, объемом нагрузки и характерными видами деятельности. 
Эффективность усвоения знаний учащимися в течение урока такова:
5-25 минута – 80%,   25-35 минута - 60-40% ,   35-40 минута – 10%.
Практически все исследователи сходятся во мнении, что урок, организованный на основе принципов здоровьесбережения, не должен приводить к тому, чтобы учащиеся заканчивали обучение с сильными и выраженными формами утомления. 
Если правила здоровьесбережения недостаточно учитываются в организации и содержании самого процесса обучения, то возникает умственное переутомление школьников.
Утомление часто возникает в следующие периоды:
- начало учебного года и недели;
- возникает ежедневно к 3-4-му урокам; 

- сначала проявляется слабо, а затем усиливается к концу учебного дня;

- окончание четверти, учебного года, недели.

 На моих уроках регулярно проводятся физкультминутки, гимнастика для глаз,  дыхательные упражнения (если необходимо снять острое напряжение, можно сделать глубокий вдох и задержать дыхание на 20-30 секунд;
упражнения мимических мышц, снижающие напряжение мышц лица (1 – надуть щеки, затем постепенно выпустить воздух через плотно сжатые губы;

поочередно надувать то одну, то другую щеку, то обе вместе).

 Часто применяю  смену видов деятельности, чтобы учащиеся не переутомлялись; соблюдаю требования техники безопасности и санитарно-гигиенические требования (проводится регулярное проветривание кабинета на переменах, обеспечивается рекомендованная посадка детей, соблюдается правильная осанка во время выполнения письменных заданий и при работе за компьютером, соответствует нормам освещение в кабинете, согласно росту учащихся подобрана мебель). Обязательным является дозированное домашнее задание и  создание комфортной психологической обстановки на уроках.  Надо больше улыбаться на уроках – так мы сохраним здоровье и себе, и своим ученикам.

    Психологический климат на уроке. Каждый урок начинается с психологического настроя класса. После доброжелательного приветствия, одобрительных реплик, предлагаю детям «Лист настроения». Из изображенных на нём гримас они должны выбрать одну, соответствующую их настроению на данный момент.

    В конце урока предлагаю выбрать гримасу снова. Как правило, в конце урока настроение у всех хорошее. Это как своеобразный ритуал, позволяющий школьникам после перемены лучше адаптироваться к взаимодействию со мной, моим требованиям, настроиться на урок. Основой моих приёмов и техник, повышающих эффективность образовательного процесса, служат искренность, открытость и доброжелательность.

   Смена видов деятельности – достижение эффективности урока. Однообразие урока способствует утомлению школьников. Поэтому за время урока я стараюсь чаще менять виды деятельности. Порой на уроке бывает 5-7 разнообразных видов деятельности! Поэтому, когда прозвенит звонок с урока, многие дети говорят, что не заметили, как пролетел урок, что совсем не чувствуют усталости при достаточно высокой интенсивности и продуктивности.

   Используемые мною технологии относятся к личностно-ориентированным. Они обеспечивают образовательные потребности каждого ученика в соответствии с его индивидуальными особенностями, перевод обучения на субъективную основу с установкой на саморазвитие личности.

   Здоровье ребёнка, его физическое и психическое развитие определяются условиями его жизни и, прежде всего, условиями жизни в школе. Именно на годы обучения ребёнка в школе приходится период интенсивного развития организма. У многих детей времени, свободного от школы и школьных занятий, просто нет. Их учебный день, особенно в старших классах, порой превышает рабочий день взрослого человека. Это неизбежно приводит к нарушению режима дня школьников, сокращению времени сна, отдыха, прогулок, двигательной активности, что отрицательно сказывается на физическом и психическом здоровье учащихся. Безусловно, ухудшение состояния здоровья школьников нельзя связывать только с негативным влиянием «школьных факторов». Необходимо учитывать также неблагоприятные социально-экономические условия жизни семей, отрицательное влияние некоторых экологических факторов, нарушения состояния здоровья.

   Интенсивность современного урока приводит к росту нездоровых детей. Изменения в организации урока могут снять эту проблему. Поэтому я применяю традиционные и современные образовательные технологии через призму здоровья сбережения, стимулируя этапы урока, учитывая пики и спады активности. Работа ведется в тесном контакте со школьной социальной службой: психологи, логопед, социальный педагог.

   Технологии дифференцированного обучения. В нашей школе есть разные дети: и отличники, победившие на олимпиадах разного уровня, и средние ребята, и дети с ОВЗ, которым необходима индивидуальная коррекция знаний в силу разных причин.

   Поэтому мы приходим к выводу о необходимости внедрения в учебно-воспитательный процесс дифференцированного обучения, которое позволит отказаться от уравнивания всех учеников и создаст условия для успешного обучения каждого ребенка. Для дифференцированного обучения я использую: задания по картам разного уровня сложности, пошаговые инструкции для выполнения отдельных заданий, карточки для коррекции знаний по теме. Каждая карточка посвящается одному отдельному вопросу и состоит из трех частей: инструкции (формулировки правила), образца применения этой инструкции и задания для учащихся. Карточки предназначены для дополнительных занятий с учащимися (в классе или дома). Если  эти задания ученик не может выполнить, объяснение продолжается, применяются индивидуальные консультации.

   Для организации эффективной самостоятельной работы учащихся в классе и дома я применяю дидактический материал, в котором взяты за основу поэтапное, пошаговое формирование учебных приемов, т.е. систему действий в определенной последовательности.

     Информационно – коммуникационные технологии

     В самом простом понимании биология – наука о жизни и развитии живых тел. Поэтому главной моей задачей  является использование в учебном процессе наглядных средств обучения.         

    Роль наглядности в преподавании биологии общепризнанна, наглядность обучения - это один из основных принципов дидактики.

    Использование современного компьютера в школьном образовании, способствует повышению качества знаний, реализации творческого потенциала учащихся и совершенствование учителя в своей профессиональной деятельности.

       При проведении уроков биологии большое значение имеет демонстрационный материал. Компьютер дает возможность демонстрировать организмы, их строение, жизнедеятельность и взаимоотношения с другими организмами. Использовать это можно на всех этапах урока, и при объяснении нового материала, и при закреплении, и для контроля знаний. Причем, на каждом этапе урока предоставляется возможность огромного выбора материала. Компьютер дает возможность рассмотреть, изучить и продемонстрировать учащимся разнообразные организмы. В своей педагогической деятельности я использую интерактивные пособия, виртуальные экскурсии, интернет-ресурсы. Могу назвать лишь некоторые из электронных пособий, которые стали для меня незаменимы, это мультимедийное учебное издание «Биология 5-9 кл.» ООО «Дрофа», лабораторный практикум «Биология 6-11»  и многие другие, электронные и интерактивные пособия. Использование технологии мультимедиа позволяет включить в учебный курс одновременно видео, звуковое сопровождение, фото, рисунки, картины, схемы, текст.

   Применяю энциклопедий из сети Интернет   на уроках при изучении многообразия различных таксономических групп животного мира, а также в качестве дополнительного средства при самостоятельной подготовке учащихся. Очень большие возможности открываются при использовании ИКТ технологий при проведении лабораторных работ. Ведь не всегда есть возможность использовать живые объекты. В условиях школьного кабинета биологии невозможно или очень сложно моделировать некоторые физиологические процессы. Виртуальные эксперименты по физиологии дают такую возможность. Например, изучение регуляции глюкозы в крови, возникновение и передача нервных импульсов, сокращение мышц и другие.

    Анимационные модели различных биологических процессов и явлений (например, оплодотворение, передвижение питательных веществ, обмен веществ и энергии) формируют у школьников целостную картину органического мира, позволяют наглядно показать ход того или иного процесса. Процессы деления клетки, оплодотворения, фотосинтеза, принципы работы органов и систем органов и т.п. помогают глубже понять учащимся моделирующие программы. Кроме моделирования многих сложных биологических процессов и закономерностей, эти программы помогают в проведении контроля знаний учащихся. Их можно использовать для организации самостоятельных работ, объяснения и закрепления нового материала. По многим темам курса общей биологии мною подготовлены электронные приложения к уроку – презентации. Созданные презентации уроков позволяют красочно донести необходимые знания до каждого ребенка и позволяют сэкономить время на уроке.

      Использование ИКТ технологий активно входит в работу учителя и дает ему новые возможности для преподавания, повышают мотивацию учащихся к обучению биологии, существенно повышает эффективность процесса обучения.  

   На этапе контроля знаний и умений я  использую личностно-ориентированный подход в обучении с дифференциацией по степени обученности учащихся. В целях обеспечения определенного уровня овладения знаниями, умениями, навыками, а также самостоятельности в учении мною разработаны разноуровневые задания.

   Использование компьютерных технологий в обучении технологии позволяет дифференцировать учебную деятельность на уроках, активизирует познавательный интерес учащихся, развивает их творческие способности, стимулирует умственную деятельность, побуждает к исследовательской деятельности. Я ориентирую своих учащихся на использование компьютера при подготовке к урокам, сообщениям.

 При подготовке к занятиям использую электронные учебники, пособия и презентации, применяемые на уроках.

   Технология проектного обучения. Данная технология широко мной используется при выполнении с учениками коллективных творческих заданий.  

 Проектная деятельность обучающихся - совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся, имеющая общую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленные на достижение общего результата деятельности. Непременным условием проектной деятельности является наличие заранее выработанных представлений о конечном продукте деятельности, этапов проектирования (выработка концепции, определение целей и задач проекта, доступных и оптимальных ресурсов деятельности, создание плана, программ и организация деятельности по реализации проекта) и реализации проекта, включая его осмысление и рефлексию результатов деятельности.

     В проектной работе целью обучения становится, прежде всего, развитие у школьников учебно-познавательной активности, направленной на освоение нового опыта. Работая над проектом, школьники учатся проводить исследования, вынуждены систематически и четко излагать свои мысли, ориентироваться в большом числе текстовой, графической и цифровой информации, анализировать результаты и представлять новые идеи.  

      Теоретические позиции проектного обучения, позволяющие выявить существенные отличия от традиционного обучения, роль и место в учебном процессе, можно определить следующим образом:

1. Образовательный процесс строится не в логике учебного предмета, а в логике деятельности, имеющей личностный смысл для ученика, что повышает его мотивацию в учении.
2. Комплексный подход к разработке учебных проектов способствует сбалансированному развитию основных функций ученика, освоению им необходимых типов деятельности.
3. Глубокое, осознанное освоение базовых знаний обеспечивается за счет универсального их использования в разных ситуациях;
4. Гуманистический смысл проектного обучения состоит в развитии творческого потенциала учащихся.

Основные требования к использованию метода проектов:

   Первым требованием к использованию проектного метода обучения является наличие значимой в исследовательском, творческом плане проблемы, требующей интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения.

   Второе требование - практическая, теоретическая, познавательная значимость предполагаемых результатов.

   Третьим требованием выступает организация самостоятельной (индивидуальной, парной, групповой) деятельности учащихся и использование исследовательских методов: определение проблемы, вытекающих из нее задач исследования, выдвижение гипотезы их решения, обсуждение методов исследования, оформление конечных результатов, анализ полученных данных, подведение итогов.

   Использование проектного обучения  на уроках биологии развивает у школьников такие умения, как:

1. Умение работать с увеличивающимся и постоянно обновляющимся информационным потоком в разных областях знаний;
2. Умение пользоваться различными способами интегрирования информации;
3. Умение задавать вопросы, самостоятельно формулировать гипотезу;
4. Умение решать проблемы;
5. Умение вырабатывать собственное мнение на основе осмысления различного опыта, идей и представлений;
6. Умение выражать свои мысли (устно и письменно) ясно, уверенно и корректно по отношению к окружающим;
7. Умение аргументировать свою точку зрения и учитывать точки зрения других;
8. Способность самостоятельно заниматься своим обучением (академическая мобильность);
9. Способность брать на себя ответственность;
10.  Способность участвовать в совместном принятии решения;
11. Способность выстраивать конструктивные взаимоотношения с другими     людьми;
12.  Умение сотрудничать и работать в группе и другие, что  в конечном  итоге способствует формированию ключевых образовательных компетенций учащихся.

    Проектная деятельность, применяемая на уроках биологии, учит школьников самостоятельно мыслить, находить и решать проблемы, привлекая для этой цели знания из разных областей, формирует умения прогнозировать результаты, развивает  умения устанавливать причинно – следственные связи. Кроме того, метод проектов — это замечательное дидактическое средство для обучения проектированию — умению находить решения различных проблем, которые постоянно возникают в жизни человека, занимающего активную жизненную позицию. Проектная деятельность способствует формированию учащегося нового типа, владеющего способами целенаправленной интеллектуальной деятельности, готового к сотрудничеству и взаимодействию, наделенного опытом самообразования.

Ожидаемые результаты

• повышение качества знаний учащихся;
• развитие научно-исследовательских и творческих способностей учащихся;
• изменение профессиональной позиции педагога – это творческий подход к организации учебно-воспитательного процесса в школе;
• активная жизненная позиция всех членов образовательного процесса;
• совершенствование качественных характеристик личности учащихся

Учащийся приобретёт навыки:

- гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях, самостоятельно приобретать необходимые ему знания, умело применять их на практике для решения разнообразных возникающих проблем;

- самостоятельно критически мыслить, уметь видеть возникающие в реальной действительности проблемы и используя современные технологии, искать пути рационального их решения; четко осознавать, где и каким образом приобретаемые им знания могут быть применены в окружающей его действительности; быть способным генерировать новые идея, творчески мыслить;

- грамотно работать с информацией (уметь собирать необходимые для решения определенной проблемы факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения проблем, делать необходимые обобщения, сопоставления с аналогичными или альтернативными вариантами решения);

- быть коммуникабельным, контактным в различных социальных группах, уметь работать сообща в разных областях, в различных ситуациях, легко предотвращать или уметь выходить из любых конфликтных ситуаций;

- самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культурного уровня.

Формы представления результатов

Результаты работы по программе представляются в виде анализа работы учителя по программе, методических разработок, проведение открытых уроков, участие в семинарах разного уровня, распространение опыта работы в профессиональном сообществе через сеть Интернет  

Вывод

Ограничений в применении современных образовательных технологий нет. Закон “Об образовании” дает право учителю самому отбирать средства и способы обучения, которые не противоречат основным дидактико-педагогическим принципам.  Современные образовательные технологии (СОТ), интерактивные формы, повышающие мотивацию и способствующие развитию интеллектуального потенциала каждого. Разнообразные СОТ  применяемые современным учителем способствуют повышению качества обучения, позволяют повысить уровень  мотивации, формировать функциональную грамотность учащихся и ключевых компетенций на более высоком уровне,  эффективнее развивать потенциальные способности учащихся и не только в предметной области географии, а также и по другим предметам.

Я уверена, что КПД урока с использованием СОТ будет высоким, ведь у каждого своя начальная ступенька – и сегодня он научился тому, что не давалось. Ученик не готовое чужое должен переварить, а сам добывает знание, сам создаёт продукт.

Современный педагог просто обязан уметь работать с современными средствами обучения, чтобы обеспечить одно из главнейших прав обучающихся – право на качественное образование.

 В результате использования мной  СОТ  на уроках повышается качество обучения, развиваются потенциальные способности учащихся, формируются ключевые компетентности учащихся.