Использование информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) как средство активизации познавательной деятельности учащихся на уроках биологии, химии.
статья на тему

Использование информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) как средство активизации познавательной деятельности учащихся на уроках биологии, химии.

Урок – это зеркало общей и педагогической культуры учителя, мерило его интеллектуального богатства, показатель его кругозора и эрудиции.

                                                                В.Сухомлинский

Все, что сейчас происходит в обществе, как в зеркале отражается в школе. Какой должна быть школа, образование, учитель? каким должно быть образование?

Современный урок невозможен без использования информационных и телекоммуникационных технологий особенно это касается предметов естественно - научного цикла, т.к. именно они формируют единую картину мира и все же не следует возносить возможность компьютеров. Передача информации еще не гарантия обеспечения в полной мере передачи знаний, культуры, информационно-коммуникационные технологии (далее икт) это всего лишь эффективные вспомогательные средства.

В сфере обучения, особенно с появлением операционной системы windows, открылись новые возможности. Прежде всего, это доступность диалогового общения в так называемых интерактивных программах, кроме того, стало осуществимым широкое использование графики (рисунков, схем, диаграмм, чертежей, карт, фотографий). Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных материалах позволяет на новом уровне передавать информацию обучаемому и улучшить ее понимание.

Современное обучение уже трудно представить без технологии мультимедиа, которая позволяет использовать текст, графику, видео и мультипликацию в интерактивном режиме и тем самым расширяет области применения компьютера в учебном процессе.

Максимальная активизация познавательной деятельности учащихся, развитие у них активности, самостоятельно творческого мышления становится важнейшей задачей школьного обучения. основой обучения должно быть активное участие самих школьников в Процессе Приобретения информации, их самостоятельное мышление, постепенное формирование способности самостоятельно применять знания.

Совершенствуя методы, средства и формы обучения, каждый учитель должен проявить максимум творчества и инициативы, чтобы обеспечить активное усвоение знаний учащихся, заложить основы их всестороннего развития.

Электронные материалы реализуют три компонента учебного Процесса, активизирующие учебно-познавательную деятельность учащихся:

– Получение информации

– Практическое применение информации

– Проверка полученных знаний и умений.

Используя только традиционные методы обучения в школе не возможно обеспечить следующие возможности:

• вовлечение каждого учащегося в активный познавательный процесс;
• совместной работы в сотрудничестве для решения разнообразных проблем;
• широкого общения со сверстниками из других школ, регионов, стран;
• свободного доступа к необходимой информации в информационных центрах всего мира с целью формирования своего собственного независимого аргументированного мнения по различным проблемам.

Модернизация образования невозможна без внедрения в учебно-воспитательный процесс информационно-коммуникационных технологий. Основными средствами информатизации образования являются аппаратное обеспечение, программное обеспечение и содержательное наполнение.

Эффективность компьютеров и информационных технологий зависит от того, как мы их используем, от способов и форм применения этих технологий.

Модели икт:

• выступление с опорой на мультимедиа презентацию;
• компьютерное тестирование;
• использование электронных сборников-тренажёров;
• работа с электронными энциклопедиями;
• выступление с опорой на мультимедиа презентацию.

Презентация предполагает демонстрацию на большом экране в сопровождении автора и содержит названия основных разделов и тезисов выступления, а также неподвижные и подвижные иллюстрации (фотографии, видеофильмы, мультипликации).

Мультимедиа выступления повышают эффективность учебно-воспитательного процесса за счёт:

• активизации восприятия учащихся за счёт использования звуковых и зрительных демонстраций, выделения главных мыслей;
• во время выступления учитель не поворачивается к доске, таким образом не теряет контакта с классом, не тратит время на выписывание текста на доске;
• большой объём информации может быть получен из Интернета и с компакт дисков и воспроизведён на экране, в формате, видимом всем учащимся;
• учащимся проще отвечать, когда он опирается на отображаемый на экране план выступления.

компьютерное тестирование.

Учитель, решивший воспользоваться тестовыми методом, может самостоятельно создать тест, пользуясь соответствующей оболочкой- системой для создания тестов (такую возможность даёт использование интерактивного аппаратно-программного комплекса).

Компьютерное тестирование (с использованием индивидуальных Пультов тестирования) даёт возможность за короткий промежуток времени фиксировать, анализировать результат проделанной работы, возвращаться к выполненному заданию, работать над ошибками.

работа с электронными энциклопедиями.

Современному человеку необходимо уметь быстро искать нужную информацию, находящуюся на разных носителях. компьютер позволяет отбирать и анализировать информацию. Для эффективного поиска информации необходимо научиться правильно формулировать вопросы и пользоваться поисковыми системами.

Работа с электронными детскими энциклопедиями даёт возможность, сэкономив время, найти необходимую информацию в нужном разделе (например: выбрав в электронной библиотечке имя автора, быстро найти нужное произведение, или найти нужную иллюстрацию и информацию из любой области знаний.)

Использование икт на уроках естественных дисциплин позволяет сделать урок динамичнее, интереснее, эффективнее.

Задачами использования икт на уроках является:

• создание банка учебных Программ, которые можно использовать на уроке;
• осуществление идеи индивидуализации обучения в соответствии с темпом, наиболее близким каждому ученику;
• передача нагрузки по проверке знаний учащихся с учителя на компьютер;
• сведение к минимуму вероятность формирования у учащихся «комплекса неполноценности»;
• повышение качества обучения.

Примеры использования икт на уроках биологии, химии:

• построение урока с применением программных мультимедиа средств: обучающих программ, электронных учебников, видеороликов.
• осуществление автоматического контроля: использование готовых тестов, создание собственных тестов, применяя тестовые оболочки.
• организация и проведение лабораторных практикумов с виртуальными моделями. многие явления, недоступные для изучения в классах из-за отсутствия оборудования, ограниченности времени либо не подлежащие прямому наблюдению, могут быть достаточно Подробно изучены в компьютерном эксперименте.
• обработка результатов эксперимента.
• разработка методических программных средств.
• выпущены диски «икт на уроках» с методическими материалами учителями.
• разработка педагогических программных средств различного назначения.
• разработка web-сайтов учебного назначения.
• использование internet-ресурсов.
• коммуникационные технологии: дистанционные олимпиады, дистанционное обучение, сетевое методическое объединение.

Традиционные методы обучения биологии включают три этапа: передача информации (объяснение), тренинг (закрепление) и аттестация (контроль). Для каждого из этих этапов есть свои дидактические полиграфические материалы.

Современные компьютерные технологии имеют ряд преимуществ, они позволяют:

• использовать видеофрагменты, звуковое сопровождение, анимации с их остановкой, анализом, комментарием и удобным поиском фрагментов;
• многократно повторять интеллектуальные процедуры, контролировать результаты их выполнения;
• использовать интерактивные формы обучения, моделирующие элементы общения ученика с преподавателем, когда неверный выбор ответа на вопрос сопровождается разной реакцией;
• автоматизировать контроль и оценивание уровня знаний, систематизацию ошибок по нескольким параметрам и т.д.

Если технологические возможности сопровождены соответствующей методикой использования, то это делает преподавание предмета более привлекательным как для учителей, так и для учеников, может облегчить труд учителя, освободить его от рутинной работы на всех трех этапах обучения. для большей убедительности, приведу характеристику типов объектов, представленных в электронных изданиях с указанием на возможность их использования на различных этапах.

1) Этап “объяснение”. цветные рисунки и фото-учебники и методические пособия не могут иметь большой иллюстративный материал, т.к. это резко повышает их себестоимость. цифровые технологии позволяют при той же стоимости насытить издание большим количеством цветных иллюстраций. цветные фотографии позволяют расширить иллюстративный ряд, придать ему приближенность к реальной жизни.

Слайд-шоу – сменяющиеся иллюстрации (фотографии, рисунки) с дикторским сопровождением придают данному этапу большую эмоциональность, выразительность, наглядность.

Видеофрагменты – выполняют функцию, аналогичную использовавшимся ранее учебным кино- и видеофильмам, однако в сочетании с компьютерными технологиями выводят их на качественно новый уровень (возможность использования паузы, копирования кадра, увеличения отдельного фрагмента, сопровождения его текстом, выносками; создание собственного объекта на основе кадра и т.д.)

3D рисунки и модели. создание пространственного рисунка с возможностью изменения ракурса рассматривания, приближения и удаления объекта с эффектом увеличения заменяет собой серию рисунков, разрезов и выносок и позволяет учителю выбирать для комментария тот или иной фрагмент.

Анимации короткие (упрощённые) – “ожившие картинки”, показывающие короткую динамику процесса. могут содержать всплывающие подписи, выделение отдельных частей, сопроводительный текст диктора или быть интуитивно ясными в силу понятности содержания первого кадра и названия объекта.

Анимации сюжетные – аналоги традиционных фрагментов “мультфильмов”, включавшихся в учебные кино- и видеофильмы для иллюстрации механизмов тех или иных биологических процессов, в том числе микромира. Психологически привлекательны за счёт использования современного компьютерного дизайна, внедряемого в сознание школьника телевидением. в подобных анимациях облегчена остановка и переход к нужному фрагменту, за счёт синхронизированного звукового сопровождения возможно квалифицированное объяснение процесса с нужными визуальными акцентами.

Интерактивные модели – анимация, ход которой зависит от задаваемых начальных условий. могут использоваться для имитации биологических процессов. к этому типу объектов можно отнести интерактивные таблицы (когда фрагменты могут “оживать” в короткие анимации или укрупняться с появлением новых деталей).

Интерактивные рисунки - упрощённый вариант интерактивных моделей. При подведении курсора к такому рисунку отдельный объект или часть объекта выделяется подсвечиванием или изменением цвета, и всплывает его название.

Вспомогательный материал – сюда можно отнести справочные и обобщающие таблицы, определения величин, формулы. они могут быть использованы на этапе объяснения для того, чтобы не работать с доской и мелом при проведении урока в компьютерном классе.

2) этап “закрепление”. задания с выбором ответа - компьютерные технологии позволяют легко анализировать, сохранять и обрабатывать задания, где требуется выбрать один или несколько вариантов ответа из-за предложенных. такие задания помимо текста могут содержать рисунки, а также фотографии, видео – и анимационные фрагменты (однако пока чаще всего содержат только тексты, формулы и рисунки.)

Задания с необходимостью ввода числового или словесного ответа с клавиатуры – анализ числа или слова (словосочетания), введённого в специальное поле, в настоящее время также доступен большинству обучающих программ.

Тематические подборки заданий - реализуют техническую возможность сборки объектов по их характеристикам (атрибутам) и методическую возможность создания групп заданий, рассчитанных на достижение педагогических целей за счёт определённой последовательности их выполнения, привязки ко времени занятия, данной программе, выбранному учебнику.

Задания с использованием фото, видео и анимации – такие задания переводят фото-, видео и анимационные объекты из категории иллюстраций в категорию обучающих материалов. в преподавании биологии могут быть использованы для создания заданий, связанных с экспериментом, обработкой экспериментальных данных и для сопоставления информации, представленной в различных видах, т.е. для усвоения методов познания, включённых в образовательный стандарт по биологии.

Задания с реакцией на ответ – появление на экране “реакций” на правильный и неправильный ответ повышает обучающий эффект выполнения заданий за счёт придания ему эмоциональной окраски.

Интерактивные задания – задания (система заданий), в которых заложен компьютерный контроль этапов выполнения и ошибок, имеется система подсказок для выбора следующего шага, система ветвлений в зависимости от результатов выполнения первого этапа.

Вспомогательный материал – справочные и обобщающие таблицы и т.п. могут быть использованы и на этапе закрепления – если учащийся обращается к ним при выполнении заданий или ликвидации пробелов в знаниях.

3) этап “контроль”. задания с выбором ответа, с необходимостью ввода ответа с клавиатуры, с использованием фото, видео и анимации, интерактивные задания - все эти типы, обычно используемые на этапе закрепления, могут быть использованы и на этапе контроля – если у ученика нет возможности Просмотреть верный ответ или решение задания.

Тематические наборы тестовых заданий с автоматической проверкой – снабжены системой автоматической проверки и выдачей протокола выполнения. оценивание выполнения оставлено за учителем по рекомендациям автора.

Контрольно-диагностические тесты – помимо протокола выполнения всех заданий содержат обоснованный анализ пробелов знаний по данной теме и рекомендации по их ликвидации.

Важным направлением в использовании икт является интернет – обучение школьников. в учебниках практически отсутствует информация о вкладе отечественных и зарубежных биологов в развитие науки, нет исторических справок об основных этапах развития биологических дисциплин, недостаточно материала о современных открытиях. необходимую информацию они находят в Интернете.

В настоящее время, когда количество информации интенсивно увеличивается с каждым днем, важное значение для человека приобретает умение быстро находить нужную информацию. Главной задачей школы сегодня является не передача каких-то определенных знаний, а обучение учащихся умению добывать эти знания

Сейчас многие образовательные учреждения имеют доступ к интернету и должны в Полной мере использовать его в образовательном процессе.

Применение учащимися Интернета дает следующие преимущества:

1. значительно сокращается время подготовки к урокам, за счет того, что поиск нужной информации в интернете осуществляется гораздо быстрее, чем, например, в библиотеке

2. повышается актуальность, получаемой информации

3. учащиеся приучаются систематизировать информацию, выделять главное, ориентироваться в больших объемах информации

Рассмотрим несколько направлений, как можно использовать интернет в школе.

1) Использование интернета на уроке для объяснения нового материала делает урок интереснее, повышается мотивация ученика к получению знаний. В интернете можно найти тематические сайты по всем предметам школьного курса, задачники с подробными решениями, тесты, рефераты, модели различных опытов.

2) Дистанционное обучение. В настоящее время существует большое количество электронных учебников и дистанционных курсов по различным предметам. на многих дистанционных курсах имеются следующие инструменты получения информации и общения: доска объявлений, электронная почта, электронная конференция, обмен файлами, виртуальный класс, библиотека web-сайтов.

3) дистанционные олимпиады, объединяющие конкурсы учащихся и обмен методическим опытом педагогов, позволяют, не нарушая основного учебного процесса, принять участие в крупномасштабных конкурсных мероприятиях, найти единомышленников из других учебных заведений.

Сегодня использование икт очень актуально. икт – одно из средств активизации познавательной активности учащихся. икт стимулирует и развивает мышление, память. использование икт становится неотъемлемой частью работы современного учителя.

Работая над проблемой внедрения икт в образовательный процесс, можно придти к выводу, что нет причин, препятствующих внедрению компьютера. главное: не перегрузить машинной технологией, что может привести к утрате школьниками эмоционально – личностного отношения к природе.