Курсовая работа "Компьютерные и Интернет – технологии в преподавании биологии"
материал по теме

Министерство образования Республики Мордовия

ГОУ «Мордовский республиканский институт образования»

Курсовая работа

тема

«Компьютерные и Интернет – технологии в преподавании биологии»

                                                             Выполнила: учитель биологии

                                                       МОУ «Парцинская средняя

                                                            общеобразовательная школа»

                                                    Лебина Ольга Сергеевна

                                   Руководитель:

                                                                     Грунюшкина Людмила Алексеевна

Саранск 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Информатизация системы образования – одно из приоритетных направлений модернизации российского образования. Информатизацию образования рассматривают как систему методов, процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения и использования информации в образовательном процессе. В последнее время специалисты по-новому определяют место информационных технологий в образовательных учреждениях. Информационные технологии используются в моделировании, конструировании и анализе предметных информационных сред, их содержательной и дидактической компоненты. Конструирование информационных предметных сред – принципиально новая задача методики преподавания, требующая специальных знаний в области дидактики, психологии, управления. 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. Использование ИКТ на уроках биологии позволит интенсифицировать деятельность учителя и школьника; повысить качество обучения предмету; отразить существенные стороны биологических объектов, выдвинуть на передний план наиболее важные (с точки зрения учебных целей и задач) характеристики изучаемых объектов и явлений природы. Методические приемы использования мультимедиа на уроках биологии. Преимущества мультимедийных технологий, по сравнению с традиционными, многообразны: наглядное представление материала, возможность эффективной проверки знаний, многообразие организационных форм в работе учащихся и методических приемов в работе учителя. Многие биологические процессы отличаются сложностью. Дети с образным мышлением тяжело усваивают абстрактные обобщения, без картинки не способны понять процесс, изучить явление. Развитие их абстрактного мышления происходит посредством образов. Мультимедийные анимационные модели позволяют сформировать в сознании учащегося целостную картину биологического процесса, интерактивные модели дают возможность самостоятельно «конструировать» процесс, исправлять свои ошибки, самообучаться.

Современное общество ставит перед учителями задачу развития личностно значимых качеств школьников, а не только передачу знаний. Гуманизация образования предполагает ценностное отношение к различным личностным проявлениям школьника. Знания же выступают не как цель, а как способ, средство развития личности. Богатейшие возможности для этого предоставляют современные информационные компьютерные технологии (ИКТ).

Информационные технологии позволяют:

• построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому школьнику собственную траекторию обучения.
• коренным образом изменить организацию процесса обучения учащихся, формируя у них системное мышление.
• рационально организовать познавательную деятельность школьников в ходе учебно-воспитательного процесса.
• использовать компьютеры с целью индивидуализации учебного процесса и обратиться к принципиально новым познавательным средствам.
• изучать явления и процессы в микро- и макромире, внутри сложных технических и биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и моделирования.
• представлять в удобном для изучения масштабе различные физические, химические, биологические процессы, реально протекающие с очень большой или малой скоростью.

Мультимедийные презентации

Информационные технологии, в том числе и компьютерные, в разной мере присутствуют в процессе обучения и влияют на конечный результат.

По данным Г.А.Бордовского, И.Б.Горбуновой и А.С.Кондратьева, "...внимание во время работы с обучающей программой на базе мультимедиа, как правило, удваивается, поэтому освобождается дополнительное время. Экономия времени, необходимого для изучения конкретного материала, в среднем составляет 30%, а приобретенные знания сохраняются в памяти значительно дольше" .

В своей практике учителя биологии часто сталкиваются с проблемами осуществления принципов наглядности и доступности на уроках биологии. Эти проблемы заключаются в сравнительно малой эффективности традиционных средств изобразительной наглядности, их низкой динамичности, малой реальности, что мешает должному усвоению материала учащимися.

Достаточное оснащение образовательного процесса средствами мультимедиа способствует усилению индивидуализации обучения. С другой стороны, в связи с непрерывным развитием биологии, принцип научности требует постоянной корректировки содержания биологического образования, эту задачу быстрее и проще выполнить при использовании электронных носителей информации и средств современных телекоммуникаций.

К наиболее эффективным формам представления материала по биологии, следует отнести мультимедийные презентации. Данная форма позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей структурированной информацией в алгоритмическом порядке. В этом случае задействуются различные каналы восприятия учащихся, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в память учащихся.

Цель такого представления учебной информации – формирование у школьников системы мыслеобразования. Подача учебного материала в виде мультимедийной презентации сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей. Это становится возможным благодаря свойствам интерактивности электронных учебных приложений, которые наилучшим образом приспособлены для организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Кроме того, при наличии принтера они легко превращается в твердую копию.

Использование на уроках мультимедийных презентаций позволяет построить учебно-воспитательный процесс на основе психологически корректных режимов функционирования внимания, памяти, мыследеятельности, гуманизации содержания обучения и педагогических взаимодействий, реконструкции процесса обучения с позиций целостности. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока.

Программу Power Point можно использовать не только для презентации ярких иллюстраций к уроку, но и для создания инструктивных карточек при выполнении лабораторных работ, карточек-заданий для проверки знаний. Сюда, кроме текстовой информации, могут быть внесены схемы, таблицы, рисунки. Такие карточки помогают детям сосредоточиться на выполнении задания, они успевают на уроке выполнить больший объем работы, при этом время урока используется наиболее эффективно. Карточки можно использовать как для всего класса, так и для индивидуальной работы.

Электронные учебники

На уроках и факультативах по биологии и во внеурочное время можно использовать электронные учебники, которые помогают решить следующие дидактические задачи:

• усвоить базовые знания по предмету,
• систематизировать усвоенные знания,
• психологически настроить на атмосферу экзамена,
• натренировать отвечать на наиболее каверзные вопросы,
• сформировать навыки самостоятельной работы с учебным материалом с использованием НИТ, сформировать навыки самостоятельной работы с учебным материалом с использованием НИТ,
• сформировать навыки самоконтроля,
• сформировать мотивацию к учению в целом и к биологии в частности,
• оказать учебно-методическую помощь учащимся в самостоятельной работе над учебным материалом,
• обеспечить удобную образовательную среду и возможности самостоятельного выбора в поиске и использовании источников информации, то есть подготовить учащегося к экзамену в кратчайшие сроки, попутно сформировав у него массу полезных общеучебных навыков.

Спросите талантливого, знающего и любящего свой предмет учителя биологии: чего он ждёт от компьютера? После короткого знакомства с возможностями компьютера и недолгих раздумий почти наверняка получите от него однозначный ответ – наглядности.
То есть возможности показать те объекты и явления, которые недоступны для непосредственного наблюдения по разным причинам:

• если они невелики (например, структуры ядра);
• быстротечны (процесс передачи импульса от нейрона к нейрону);
• скрыты от наблюдения (развитие эмбриона);
• сложны для объяснения, а, соответственно, понимания (синтез белка);
• недоступны для демонстрации (глубоководные черви или альпийские луга);
• недоступны из-за их исчезновения с лица Земли (странствующий голубь).

Все выше перечисленные ситуации позволяют понять, какие требования предъявляет пользовательская сторона к программным продуктам по предметной области биологии.

Конечно, хотелось бы иметь в распоряжении материал подлинно мультимедийный – насыщенный разными видами представления информации, дополненный грамотными текстами, справочным аппаратом и системой контроля. Но такого, нам, увы, пока не встречалось. Даже просто качественное совмещение графики, мультипликации, видео и компьютерных моделей в одном продукте сегодня еще большая редкость. Но работать школьному биологу надо уже сейчас, не дожидаясь появления ресурсов, совершенных во всех отношениях.

Рассмотрим некоторые электронные пособия

«Атлас морфологии человека» (разработчик Диамединфо), который содержит 2300 иллюстраций, 1 000 страниц текстового материала, глоссарий на 7000 терминов.

Атлас содержит пять разделов: анатомия человека, анатомия новорожденного, эмбриология, гистология и гистопатология и представляет собой уникальный ресурс для изучения человека. Есть в нём возможность послушать дикторский текст, найти расшифровку латинского термина, скопировать любой объект – как текстовый, так и графический. Правда, высокая специфичность и научность представленного материала резко ограничивает его применимость в школе, ведь школьный курс «Человек и его здоровье» включает не только разделы анатомии, но и физиологии, гигиены, а также ОБЖ и социологии.

Для использования материала атласа на уроках можно посоветовать распечатать некоторые иллюстрации – при условии, если есть качественный цветной принтер. Однако, в классе не следует включать звуковое сопровождение, так как читаемый текст не меняется синхронно при переходе с одной иллюстрации на другую. Текст тоже лучше распечатать и сопроводить выбранные иллюстрации необходимыми комментариями самостоятельно, отметив их на CD или экспортировав в отдельную папку на жестком диске компьютера.

Ещё один продукт, посвященный большому разделу школьной биологии – «Экология (общий курс)». Пособие представляет собой синтез глав из общей экологии, ее химических основ и социальной экологии. Наибольший интерес с содержательной точки зрения представляют два последних раздела. Основа учебного материала – структурированный гипертекст. Вызов словаря специальных терминов возможен из любой части текста и открывается в отдельном окне. Некоторые материалы из последних глав могут служить для организации дискуссий со старшеклассниками. Диск снабжен иллюстрациями, различными схемами и диаграммами, которые доступны для экспорта через фотоальбом.

Для контроля усвоения пройденного материала в конце каждой главы помещены тесты и ряд контрольных вопросов. Тест применим в качестве самостоятельной работы для первичного закрепления, так как предоставляет возможность неограниченное число раз проверять и возвращаться к выполнению. Небольшое количество компьютерной анимации и видеоклипов дополняют текст.

«Открытая биология 2.5» адресована – по замыслу разработчика – учащимся СОШ, лицеев, гимназий, студентам ВУЗов и рассчитана, прежде всего, на самостоятельное изучение биологии. Курс содержит иллюстрированный учебник, около 800 фотографий, рисунков и схем, порядка 60 интерактивных учебных моделей и почти 600 вопросов и задач для проверки знаний.
Доступный язык и интерактивность, большое количество иллюстраций, простой и понятный поиск, внушительный – более трёхсот - список персоналий от Авиценны до Шванна и Шлейдена радуют и порождают желание широко пользоваться этим электронным пособием.
Присутствует в изложении и сквозной системный подход, когда основой является сравнительно-эволюционный принцип, не всегда, к сожалению, свойственный современной школьной биологии. Можно найти и много дополнительной информации – сверх школьной программы, - например, о слизевиках или о современных химерах. Некоторые интерактивные модели своей доступностью и достоверностью вызывают восхищение – такие, как «Фототропизм»                 или «Развитие побега из почки».

Учителю биологии, тем не менее, этот долгожданный продукт может дать очень неплохой иллюстративный и модельный ряд, который применим фрагментарно при демонстрациях и организации самостоятельной работы учащихся, а также уникальный библиографический материал. Только подходить преподавателю к его использованию надо критически.

Ещё в 2001-02 учебном году широко известная компания выпустила «Уроки биологии Кирилла и Мефодия, 6-7 класс». Цель «Уроков», как её сформулировали разработчики, - дать базовые знания по ботанике и помочь познакомиться с основными разделами этой науки.
У этого пособия примерно поровну недостатков и достоинств.
Недостатки – отсутствие полноэкранного режима и возможности зарегистрировать более 10 учеников на одной машине, работа только с диска, наличие только одного типа контроля – выбор одного правильного ответа из 2-4 предлагаемых текстовых вариантов, невозможность вернуться в определённое место прерванного теста или экзамена. Выполнение сопутствующих уроку заданий нигде не фиксируется и никак не влияет на количество очков, набранных зарегистрированным пользователем.
Достоинства – простой и понятный интерфейс, снабжённый по всей оболочке текстовыми подсказками - о последствиях выбранных действий или уточняющих место нахождения пользователя. Хороший справочный аппарат, содержащий отличные от урочных иллюстрации к расшифровываемым терминам и раздел «Указатель», чутко реагирующий на каждую новую букву, вводимую в строку поиска.  В конце курса предлагается сдать экзамен, который является случайной выборкой из 12 вопросов – по одному на каждую пройденную тему.
Довольно успешно можно использовать этот продукт для объяснения нового материала, сопровождая свой рассказ заданной подборкой иллюстраций, или для первичного «хорового» закрепления на уроке, или для индивидуальной работы.
К сожалению, нельзя напрямую воспользоваться набором встроенных иллюстраций, так как механизм экспорта или перемещения не был предусмотрен.

«Человек и его здоровье»
Прежде всего, данный продукт, обладаем хорошим набором стандартных свойств для рекомендуемых продуктов такого рода.
«Содержание» представляет, прежде всего, иллюстративный ряд, структурированный в соответствии с логикой школьного курса биологии, снабжённый поясняющими текстами. При этом каждая иллюстрация представлена в обычном и полноэкранном режиме. Выбранные элементы содержания – иллюстрация, текст, статья целиком, 3-D-объект, анимационный ролик интерактивный атлас – можно добавлять в «Избранное», индивидуально для каждого пользователя внутри оболочки, создавая там папки и свободно перемещая материалы внутри них.
«Тесты» имеют два режима – режим тренинга и сдачи зачёта. При тренинге доступна проверка. В случае неправильного ответа имеется возможность получить комментарий и набор ссылок на материал, вопрос по которому вызвал затруднение. Сами задания варьируются по следующим типам – выбор ответа из предложенных вариантов, краткий ответ, установление соответствия. Отвечающий может выбирать уровень сложности заданий – базовый или повышенный, а также вопросы в любом порядке.
При сдаче зачёта включается таймер. Все ответы вносятся в Итоговый протокол, доступный по завершению для последующего анализа по каждому из заданий. Выставляемая оценка вносится в журнал пользователя. Пока зачёт не закончен, все материалы из других разделов недоступны. Зачёт можно пересдать.
Ещё одно достоинство - превосходный, многовариантный и многоуровневый поиск - по словам, словосочетаниям, наборам словосочетаний, только по заголовкам документов или только по текстам, по ключевым словам – от 1 до нескольких одновременно, поиск по свойствам – с учётом функциональной значимости термина или образовательного уровня.

Методические приемы использования мультимедиа на уроках биологии.

Преимущества мультимедийных технологий, по сравнению с традиционными, многообразны: наглядное представление материала, возможность эффективной проверки знаний, многообразие организационных форм в работе учащихся и методических приемов в работе учителя.
Многие биологические процессы отличаются сложностью. Дети с образным мышлением тяжело усваивают абстрактные обобщения, без картинки не способны понять процесс, изучить явление. Развитие их абстрактного мышления происходит посредством образов. Мультимедийные анимационные модели позволяют сформировать в сознании учащегося целостную картину биологического процесса, интерактивные модели дают возможность самостоятельно «конструировать» процесс, исправлять свои ошибки, самообучаться.

Можно использовать следующие методические приемы:

1. Использование мультимедиа учителем: отключить звук и попросить ученика
пркомментировать процесс, остановит кадр и предложить продолжить дальней шее
протекание процесса, попросить объяснить процесс.
2. Использование компьютера учениками: при изучении текстового'материала можно:заполнить таблицу, составить краткий конспект, найти ответ на вопрос.
3. Контроль знаний: тесты с самопроверкой.
4. Выступление школьников с мультимедийной презентацией развивает речь,мышление, память, учит конкретизировать, выделять главное, устанавливать логические связи.

Этапы информатизации преподавания предмета:

1 .Использование компьютера в качестве пишущей машинки, подготовка с его помощью простейших дидактических материалов, планов уроков и т.п.
2.Использование электронных учебников и образовательных ресурсов на электронных носителях в качестве наглядных пособий, с их иллюстративными, анимационными возможностями.
3.Использование программных ресурсов для создания собственных учебных пособий с помощью программ Microsoft Power Point, Microsoft Publisher, Adobe Photoshop и т.д.
4.Применение учебных проектов, руководство исследовательской учебной и внеурочной деятельностью учащихся, участие в дистанционных олимпиадах, конференциях.
5. Поиск системы. Создание целостной методической системы, органично включающей все пройденные этапы.

Большое влияние для нас имело знакомство с программой «Intel» в 2003 г. С этого момента наши разрозненные попытки использовать компьютерные технологии в образовательном процессе получили идеологическую и технологическую поддержку, если рассматривать педагогическую технологию как выверенное описание процесса достижения планируемых результатов обучения.
Метод проектов получил в последнее время широкое признание, многие педагоги считают его альтернативой классно-урочной системе. В основу образовательного проекта положена самостоятельная целенаправленная исследовательская деятельность учащихся. Несмотря на то, что исследование носит учебный характер, при его организации используются общепринятые в науке методы познания - наблюдение, опыт, аналогия, анализ и синтез. Некоторые исследователи настаивают на принципиальном различии - по смыслу, содержанию и направленности таких видов деятельности, как исследование и проектирование, и с ними нельзя не согласиться [5]. Тем не менее, исследовательское обучение и проектирование тесно связаны и могут послужить эффективным инструментом развития интеллекта и творческих способностей ребенка, подготовить его к реалиям взрослой жизни. Именно эти направления считаю ведущими в нашей педагогической деятельности. В профильных классах гимназии учебное проектирование и исследование надежный метод формирования устойчиво мотивации учебной деятельности. Это убедительно показал опыт проведения учебного проекта «Клетка -целостный организм» в 9 физико-математическом классе, в ходе которого учащиеся не только обобщили и систематизировали полученные знания о клетке, но и получили навыки исследовательского поиска: от постановки проблемного вопроса к формулированию гипотезы, выбору адекватных путей решения проблемы. Результаты деятельности оформлены в виде мультимедийных презентаций и печатных публикаций. Немаловажен также опыт работы в группе и представления плодов своей деятельности на конференции.

Ресурсы сети - в помощь учителю биологии

 В последнее время наблюдается массовое внедрение Интернет в школьное образование. Увеличивается число информационных ресурсов по всем предметам и по биологии в том числе. Интернет действительно становится доступным для использования в образовательном процессе. А в отношении постановки учебных задач вхождение в Интернет мало, чем отличается от просмотра учебного видеофильма или учебной экскурсии. Без четкого сценария посещение Интернета не может оказаться полезным и эффективным. При этом главное в сценарии – нацеливание на вопрос: зачем и для чего используется Интернет? Он позволяет реализовать три сценария:

• во-первых, может быть поставлена задача найти дополнительную учебную информацию с сохранением её на магнитных носителях для последующего многократного использования разными пользователями. Например, при изучении темы «Селекция» в 11 классе мною было дано задание найти сведения о современных методах селекции и успехах ученых по выведению новых пород животных и сортов растений. Учащиеся, пользуясь Интернетом, нашли много дополнительной очень интересной информации по данным вопросам.
• во-вторых, возможна задача: отыскать принципиально новую информацию, сопоставить её с известной, то есть создать проблемную ситуацию, инициирующую конструктивное общение. При изучении в 11 классе темы « Генетическая и клеточная инженерия» мною было дано задание найти сведения о последних разработках в области клонирования и отношению к вопросу клонирования различных ученых. На уроке при обсуждении данного вопроса возникла проблемная ситуация, вытекающая из того, что вопрос создания клона человека вызывает неоднозначные, а иногда взаимоисключающие точки зрения ученых. Тем более этот материал ценен потому, что его вообще нет в учебниках. В ходе обсуждения учащиеся высказали своё мнение и своё отношение к данной проблеме.
• в-третьих может быть поставлена задача сделать обзор (аналитический обзор, дайджест, реферат) по сформулированной заранее теме, что может оцениваться как проектная работа ученика.

Но применение в обучении информационных сетей не должно быть самоцелью. Смысл в том, чтобы ресурсы сети стали абсолютно необходимыми для решения познавательных задач. Их применение позволяет изменить образовательную парадигму: отказаться от накопления знаний в пользу освоения способов деятельности в условиях доступности любых информационных ресурсов. Технически организовать работу с ресурсами Интернет на уроке можно в двух вариантах. Если компьютеры обеспечивают быстрый доступ в сеть, учащиеся могут работать в режиме on-line, то есть с непосредственным доступом в Интернет. Однако учителю необходимо заранее проверить доступность интересующих материалов. По причине переработки содержания серверы и сайты могут быть временно недоступны. Другой вариант более надёжен – с опосредованным доступом в Интернет. При подготовке урока можно скопировать необходимые для занятий Web-страницы в отдельную папку на школьном сервере или хотя бы на одном из школьных компьютеров. И в том и в другом случае использование Интернет-ресурсов повышает уровень проведения занятий, качество знаний учащихся и их мотивацию к обучению.

Нельзя не сказать о значении Интернета для самообразования учителя и использования богатейших ресурсов сети для подготовки к урокам. Причём не стоит отказываться от посещения англоязычных сайтов, так как на них могут быть очень интересные иллюстрации, которые можно сохранить и использовать при создании мультимедийных презентаций.

За последние 3-4 года значительно увеличилось число информационных ресурсов по всем школьным предметам. Учитель биологии полезные обзорные материалы может найти в многочисленных рефератах, подготовленных студентами и школьниками. Их поиск можно осуществлять через справочные серверы рефератов www.referat.ru, или поисковые системы.

Заключение

Таким образом, на основе вышеизложенного можно сформулировать следующие выводы:

1. Информатизация образования, основанная на использовании средств новых информационных технологий, направлена на интенсификацию процесса обучения, реализацию идей развивающего обучения, совершенствование форм и методов организации

учебного процесса, обеспечивающих переход от механического усвоения фактологических знаний к овладению умением самостоятельно приобретать новые знания.

2. Положительная мотивация обучаемых является ключевым моментом, определяющим результаты применения информационных технологий в преподавании биологии и экологическом воспитании учащихся.

3. С целью повышения эффективности учебно-воспитательного процесса на уроке биологии и во внеурочное  время  необходимо  использовать  как готовые электронные ресурсы (компакт-диски), так   и создавать свои собственные с использованием приложений Microsoft PowerPoint, Microsoft Excel и Интернет – технологий.

Список литературы

1. Голубин Д.В., Конюшенко С.М., Петрущенков А.В. Формирование информационно-технологической культуры работника образовательной отрасли региона. Влияние новых образовательных технологий на развитие регионов// статьи конференции (3июня2003 года, г. Москва) - М.: Издательство МЭСИ, 2003. –96 с.

2. Курманалина Ш.Х. Электронная методическая система в педагогическом  колледже. Школьные технологии №2, 2003 г.

3. http://www.kaliningrad.fio.ru

4. http://center.fio.ru

5. Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном образовании. - М., 1994.

6. Извозчиков В.А. Новые информационные технологии обучения. //Учебное пособие. - СПб., 1991.

7.Кальнин С.М., Румянцев И.А., Соломин В.П., Степанов С.А. Информационное проектирование учебного процесса. //Учеб.ное пособие /Под ред. проф. В.П. Соломина - СПб., 1997.

8. Смирнов В.А. ЭВТ на уроках биологии. //Учебно-методическое пособие /Под ред. проф. В.П. Соломина. - СПб., 1997.

9. Соломин В.П., Зеленин В.М. Создание и применение педагогических программных средств. - СПб., 2000.