Статья "Информационные технологии на уроках биологии"
статья по биологии

Информационные технологии на уроках биологии

Номоконова А.А., учитель биологии

ОГАОУ «Центр образования

«Ступени» г. Биробиджан

   Преподавание предмета биологии невозможно без демонстрации наглядного материала. Это равносильно тому, что научить писать, не имея ручки. Помню, как  в девяностые годы, когда я только пришла работать в школу, мне приходилось готовиться к урокам вырезая маленькие раздаточные модели изучаемых организмов, самой делать коллекции плодов, грибов, мхов, лишайников, насекомых, а для работы у доски – таблицы, схемы, фотографии. Когда я стала руководителем НОУ «Биолог», то в создании наглядного материала мне стали помогать мои ученики и их родители. Со временем  дидактический материал тускнел, приходил в негодность и все созданное моими руками, и руками моих  учеников  реставрировалось или заменялись новыми экземплярами. На все это уходило много времени и средств. Прошло время и в нашу жизнь ворвался КОМПЬЮТЕР, к которому многие учителя боялись подойти, нажать какую-либо кнопку, да и ни в каждом школьном кабинете его можно было увидеть, но все это в прошлом....

     Мы живем в 21 веке.  В век компьютеризации и новых технологий, где использование компьютера на уроках возможно и доступно, так как учащиеся, начиная с младшего школьного возраста уже знакомы с основными принципами работы с ним, благодаря проекту 2005 года  «Информатизация системы образования». Одной из задач, которого являлось создание коллекций информационных источников, формирование распределенного хранилища единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (ЦОР), обеспечивающего их качество и доступность для системы образования.  Сегодня информатизация учебного курса биологии осуществляется, главным образом, в форме внедрения средств новых информационных технологий (СНИТ), в том числе мультимедийных пособий. Мультимедиа (от англ. multi - много, media - среда) - это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств, они объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении. Мультимедиа средства - это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию.

  При помощи ЭОР стало возможным обогатить урок качественным иллюстративным материалом, показать те процессы и явления, которые отдалены от нас во времени и пространстве, моделировать биологические процессы. Нельзя полностью заменять на уроках биологии натуральные объекты объектами виртуальной среды. Все средства обучения необходимо применять комплексно, исходя из цели, задач урока, особенностей  учащихся. Применение ЭОР позволяет повысить эффективность организации учебно-воспитательного процесса, развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся. Способствует повышению мотивации, формированию общеучебных умений и навыков, стимулирует активную поисковую познавательную деятельность, позволяет учитывать индивидуальные особенности учащихся.

Планируя урок с применением ЭОР, учитель должен соблюдать дидактические требования, в соответствии с которыми:

  1) четко определять педагогическую цель применения данного ресурса в учебном процессе;

    2) уточнять, где и когда он будет использован;

    3) согласовывать выбранный ресурс с другими средствами обучения;

  4) учитывать специфику учебного материала, особенности класса, характер объяснения новой информации;

  5) возможности анализировать и обсуждать с классом фундаментальные, узловые вопросы изучаемого материала.

 При использовании ЭОР  важно обеспечить сохранение здоровья учащихся в соответствии с требованиями СанПиН 2.4.2.2821-10. Продолжительность непрерывного использования в образовательном процессе технических средств обучения в 8-11 классах составляет:

  а) просмотр статических изображений на учебных досках и экранах отраженного свечения - 25 минут;

  б) просмотр телепередач - 30 минут;

  в)просмотр динамических изображений на учебных досках и экранах отраженного свечения - 30 минут;

  г) работа с изображением на индивидуальном мониторе компьютера и клавиатурой - 25 минут;

 д) прослушивание аудиозаписи - 25 минут;

 е) прослушивание аудиозаписи в наушниках - 25 минут.

После использования технических средств обучения, связанных со зрительной нагрузкой, необходимо проводить комплекс упражнений для профилактики утомления глаз, а в конце урока - физические упражнения для профилактики общего утомления.

  В своей работе я использую информационные технологии обучения. Использование данных технологий в курсе биологии значительно поднимает уровень обученности при низкой мотивации учащихся. Одним из достоинств ЭОР, является повышение качества обучения за счет новизны деятельности, интереса к работе с компьютером. Кроме того компьютерные технологии позволяют создать условия для работы ребят в индивидуальном темпе, комфортном режиме не только для сильных и хорошо успевающих по предмету учащихся, но и для ребят со слабым знанием предмета, так как позволяют создать ситуацию успеха. Центром деятельности становится ученик, который исходя из своих индивидуальных способностей и интересов, выстраивает процесс познания. Учитель часто выступает в роли помощника, консультанта, поощряющего оригинальные находки, стимулирующего активность, инициативу и самостоятельность. Вот один из  самых популярных сайтов, используемых учителями и мной на уроках биологии http://school-collection.edu.ru/catalog/teacher/, который содержит цифровые образовательные ресурсы. Данная образовательная коллекция представлена по разным предметам, для разных авторских учебников и разных классов. Для урока я использую  различные типы цифровых образовательных ресурсов: анимации, интерактивные рисунки и схемы, интерактивные задания. Это позволяет  мне  адаптировать их к конкретным условиям преподавания, учитывать уровень готовности учащихся и создавать возможность реализации личностного творческого потенциала каждого участника учебного процесса. Предлагаю  познакомиться с  возможностями использования в учебном процессе   интерактивных объектов таких как анимации, интерактивные рисунки,схемы, модули.

  Интерактивные рисунки - упрощённый вариант интерактивных моделей. Используемые на уроках интерактивные рисунки имеют два режима работы. Первый режим работы - демонстрационный, второй – тестовый. Для демонстрационного режима работы возможны три варианта. Для работы с интерактивным рисунком в демонстрационном режиме предлагаются несколько опций. Основная работа может проводиться, если выбрать опцию «Подсказка». При подведении курсора к определённой части интерактивного рисунка эта часть выделяется подсвечиванием, и появляются всплывающие подписи, которые можно зафиксировать на экране. Постепенно можно открыть и зафиксировать все подписи к рисунку, а при необходимости – убрать ненужные. Работая в режиме «Подсказка», ученик видит четко очерченные части рисунка, границы которых не всегда понятны в полиграфических изданиях, а учитель, выделяя различные фрагменты интерактивного рисунка, может акцентировать внимание учащихся на конкретном его фрагменте. Этот режим работы может использовать как учитель для объяснения учебного материала, постепенно вводя новую информацию, так и ученик самостоятельно изучая учебный материал с интерактивным рисунком по специально разработанным к нему заданиям или при работе с учебником. Преимущество такого режима работы заключается в том, что на экране выделяется конкретная часть объекта, это позволяет ученикам лучше концентрироваться на конкретном изучаемом вопросе. У интерактивных рисунков «Зоны корня», «Проведение веществ по стеблю» одновременно с всплывающими подписями в отдельном окне выводится краткая характеристика составной части биологического объекта. Открыть все подсказки можно и сразу, выбрав опцию «Показать все». С рисунком, у которого открыты все подписи, можно работать как с полиграфическими таблицами, применяя его для обобщения или закрепления учебного материала, а также в качестве наглядного пособия при проведении лабораторных работ. Опция «Спрятать всё» переключает интерактивный рисунок в режим, позволяющий выделять части объекта без появления подписей. Этот вариант может использоваться как при закреплении материала, так и при контроле знаний. Тестовый режим работы с интерактивным рисунком удобен для закрепления учебного материала. Ученику надо выбрать верные подписи из выпадающего списка, предлагаемые к рисунку. После выполнения задания проводится автоматическая проверка с реакцией на ответ. Этот режим работы можно использовать и как при самостоятельной работе учащихся с интерактивными рисунками на персональном компьютере, как дома, так и в школе, и при проведении устного опроса, когда ученик выполняет задание и затем комментирует его выполнение. Для ряда интерактивных рисунков реализована возможность проигрывания анимации. Используя такие рисунки, можно наглядно продемонстрировать не только строение части организма, но и динамические процессы, проходящие в них.

  Анимации на уроках биологии используются для иллюстрации механизмов биологических процессов. Психологически привлекательны за счет использования современного компьютерного дизайна. Наиболее удобны для применения в учебном процессе анимации, которые имеют синхронизированное дикторское сопровождение, это даёт возможность использовать анимации при объяснении нового материала учителем или проводить учащимся самостоятельное изучение нового материала Для повышения эффективности учебного процесса сюжеты анимации разбиты на части, и предоставлена возможность выбора режима проигрывания сюжета – с остановкой на ключевых кадрах или без остановки. Работа с анимацией в режиме остановки на ключевых кадрах даёт возможность учителю сделать дополнительные комментарии или дать возможность учащимся выполнить записи в тетрадях, а также этот режим позволяет несколько раз проигрывать наиболее сложные фрагменты анимации без особых сложностей поиска необходимого фрагмента сюжета. Все эти приёмы создают возможность квалифицированного объяснения биологических процессов с нужными визуальными акцентами. В единой коллекции цифровых образовательных ресурсов http://school-collection.edu.ru/catalog/teacher/ можно скачать хорошие анимации практически по всем разделам биологии. Выбирайте то, что вам больше нравится. Ресурсы бесплатные, легко копируются.

  Интерактивные схемы интересны постепенным вводом информации, позволяют акцентировать внимание школьников на определённом моменте изучаемого материала. Использование таких схем возможно для предъявления нового учебного материала при объяснении учителем. Их можно использовать в качестве опорных конспектов и при самостоятельной работе учащихся с учебниками для структурирования изучаемого материала. Наиболее эффективны схемы при проведении сравнения.

  Виртуальные лаборатории сегодня я их материалы использую своих   уроках биологии для проведения лабораторных работ. Здесь применяю сочетание например, работа с микроскопами и ЭОР, что позволяет детям сопоставлять увиденное в микроскоп с изображениями на мониторе компьютера.

 Например: лабораторная работа в 7 классе по теме «Водоросли», рассматривая, спирогиру демонстрирую кинофрагмент http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/79e9d4ef-0a01-022a-013f9192c4e30d3/%5BBIO6_05-38%5D_%5BMV_01%5D.WMV При помощи кинофрагмента учащиеся наглядно знакомятся со средой обитания водоросли, ее внешним строением и как выглядят клетки спирогиры под микроскопом. Широко использую интерактивные ЭОР, которые помогают закрепить изученный материал на уроке, например:

1) определить правильное обозначение или дать правильное описание (Биология — 6 класс Тема «Ткани растений») http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000209-1000-4ddd-3ac1-5b0046b3269f/066.swf

2) заполнить интерактивную таблицу (Биология — 7 класс Тема «Многообразие водорослей) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000367-1000-4ddd-a38e-3f0046bb2fd4/129.swf

Для проверки знаний применяю контролирующие ЭОР, например:

1. тематические тесты (Биология - 6 класс.Тест по теме «Лишайники» http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000356-1000-4ddd-1c98-0e0046bb2fd2/index_mht.htm.

Использую  тематические тесты проекта "Образовательные тесты" на сайте http://testedu.ru/. Здесь огромное количество тестов для начальной, основной и средней школы. Все тесты интерактивные, учителю не надо проверять результаты, компьютер сделает это за Вас и выдаст процент правильно решенных заданий. Вам необходимо только определить, сколько процентов надо набрать учащемуся для пятерки, четверки и т.д.
Любой тест, который находится на данном сайте, можно загрузить и отредактировать. Или, скачав программу, Вы можете самостоятельно составить новый - это проще, чем кажется.
Создавая тест, Вы сами выбираете типы заданий и уровни сложности. Попробуйте и оцените все преимущества  данного проекта.

2) контроль в форме игры, например :

игра — лото (Биология — 6 класс. Тема « Бактерии»)

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000343-1000-4ddd-d6eb-2a0046bb2fd1/0046_1.swf

ЭОР можно использовать как средство создания проблемных ситуаций на уроке. Для этого можно:

- отключить звук и попросить прокомментировать учеников наблюдаемое на экране. Затем можно либо просмотреть еще раз со звуком, либо не возвращаться к просмотру, если ребята успешно справились с заданием. Условное название этого приема: «Что бы это значило?»;

-  остановить кадр и попросить ученика, проделав мысленный эксперимент, попробовать описать дальнейшее протекание процесса. Дадим этому приему условное название «А дальше?»;

- продемонстрировать какое-либо явление, процесс и попросить объяснить, высказать гипотезу, почему это происходит именно так. Назовем этот принцип «Почему?».

 В работе широко применяю   хорошо проверенный ресурс – это презентации, а так же создаю свои мультимедийные интерактивные приложения. О создании которых я хочу с вам рассказать.

  Создание собственного сайта:

   В 2013 году я создала свой сайт с помощью Интернет - ресурса  Социальная сеть работников образования http://nsportal.ru/, который в 2013 году предоставил возможность многим учителям РФ создать быстро и просто персональный сайт при помощи программы «Конструктор мини-сайта». В 2014 году создала сайт на сервере http://multiurok.ru . На страничках  моих сайтов я делюсь своими разработками уроков, внеклассных мероприятий с другими учителями.

Создание мультимедийных интерактивных приложений 

В своей работе для создания пособий я использую социальный сервис LearningApps.org  http://learningapps.org/  - это игровой сервер с мультиактивными приложениями для поддержки обучения и процесса преподавания с помощью интерактивных модулей . При помощи  приложений учащиеся могут тренироваться в закреплении полученных знаний при изучении нового материала и при выполнении домашнего задания. Для того, как правильно пользоваться данным сервером я приготовила презентацию «Создание  интерактивных модулей для уроков биологии» ( см. Приложение)

  Созданные мною приложения помогают моим ученикам проверить свои знания и получить  положительные эмоции как при выполнении упражнений, так и при создании таких же  интерактивных модулей при помощи образцов. При использовании данного Интернет-ресурса  мои воспитанники получают   радость познания.

    Как мы видим, ЭОРов создано много и в дальнейшем их будет еще больше, но самое главное мы должны помнить о том, что  ключевой фигурой информационной образовательной среды является учитель. Именно учитель решает, в каком качестве, в каком объеме и для каких целей могут быть использованы информационные технологии в учебном процессе.

   Подведу итог: применение ЭОР оправдано, так как позволяет активизировать деятельность учащихся, дает возможность повысить качество образования, повысить профессиональный уровень педагога, разнообразить формы общения всех участников образовательного процесса.