Применение ИКТ на уроках биологии

Авдеева С.В., учитель МБОУ СОШ п. Солидарность

 

  О неумолимом беге времени и неизбежных переменах в жизни людей, с ним связанных, справедливо писал А. Тарковский

Все меньше тех вещей,

Среди которых я в детстве жил,

На свете остается…

      И это естественно. На смену «тем вещам» пришли другие. Жизнь требует новых подходов, иных решений.   

     В современных условиях, когда человечеством осуществляется переход в информационное общество, определяющими становятся умения оперировать информацией и самостоятельно организовывать познавательную деятельность. Особенно остро эта задача становится перед учителем, который должен такую деятельность учащихся организовать. Большую помощь в повышении эффективности образования оказывает компьютер. 

Применение информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) на уроке становится очень распространенным явлением. И правильное использование компьютера позволяет осуществлять учебный процесс в новых условиях, когда учитель перестает быть единственным источником информации для учащихся. Но прежде чем говорить о роли  ИКТ, необходимо сказать о том, что информационные технологии – это инструмент, который обретает силу лишь при условии правильного подхода к нему и последнее слово всегда останется за личностью, его творческим мышлением.

Приведу примеры и понятия ИКТ компетентности современного учителя.

• Информация — это любые сведения, являющиеся предметом сбора, хранения, обработки и передачи для получения информационного продукта или услуги.
• Технология — это совокупность производственных методов и процессов в определенной отрасли производства.
• Коммуникация – это процесс обмена информацией между двумя или более индивидуумами, разделенными друг от друга в пространстве и во времени.

Информационно-компьютерные технологии обучения (ИКТ) - совокупность методов, приемов, способов, средств создания педагогических условий на основе компьютерной техники, средств телекоммуникационной связи и интерактивного программного продукта, моделирующих часть функций педагога по представлению, передаче и сбору информации, организации контроля и управления познавательной деятельностью.
      Педагогическая практика показала, что использование компьютерных технологий в учебном процессе позволяет решить ряд задач: 
• стимулирование мотивации обучения, 
• увеличение наглядности преподавания, 
• рост интереса и познавательной активности учащихся, 
• повышение эффективности процесса обучения, 
• развитие творческих способностей учащихся, 
• использование ИКТ как средства самообразования

Формы использования ИКТ на уроках биологии 
В методической литературе описаны разнообразные формы использования ИКТ в образовательном процессе. Наиболее доступными из них в условиях материально-технической оснащённости школьного кабинета являются: 
• использование готовых электронных продуктов, 
• использование презентаций и  интерактивной доски,
• создание дидактического материала и опорных схем к уроку, 
• использование ресурсов сети Интернет. 

Рассмотрим вышеуказанные  формы подробнее:

1. 1.      Использование готовых электронных продуктов     

Электронные уроки и тесты. Биология в школе. Организация жизни

«Электронные уроки и тесты» — это серия образовательных программ, представляющих собой электронные учебные пособия по отдельным темам основных школьных предметов. Они могут быть использованы с любым из действующих школьных учебников. Программы этой серии представляют собой органичное сочетание новейших компьютерных технологий с перспективными направлениями школьного образования и являются незаменимыми помощниками для учащихся, делая процесс обучения более эффективным и интересным.

Учебные пособия полностью охватывают темы школьного курса и содержат большое количество дополнительной информации, нередко выходящей за рамки школьной программы.

Пособие «Организация жизни» знакомит учащихся с предметом «Биология» и содержит материал о происхождении, распространении и развитии живых организмов. Учащиеся закрепляют и расширяют понятие объекты живой и неживой природы; узнают, где происходят процессы жизнедеятельности и каково строение бактериальной, животной, грибной и растительной клеток. На примере темы «Основные жизненные функции» школьники изучают типы гетеротрофного питания, отвечают на вопросы: что такое энергия и зачем она нужна, что называется «адаптивными способностями», чем отличаются половой и вегетативный способы размножения. Как классифицируются живые организмы. Почему бактерии – это самые примитивные организмы. Из каких клеток состоят ткани. К какому царству относят грибы.

Особенности продукта:

• Поурочное представление теоретического материала
• Наглядная форма представления материала курса
• Видеофрагменты и анимация с демонстрацией экспериментов и изучаемых процессов
• Высококачественные фотографии и иллюстрации
• Галерея видов
• Словарь биологических терминов, биографии ученых
• Разнообразные упражнения с возможностью проверки ответов и работы над ошибками
• Интерактивные упражнения, позволяющие усвоить материал
• Закрепление основных положений урока с применением звукозаписи и воспроизведения

Электронная энциклопедия. Хочу все знать: Человек.

Энциклопедия содержит много полезных и развивающих сведений об удивительном и сложном устройстве человеческого организма.
Она дает возможность ребенку заглянуть внутрь себя и с интересом узнать о строении тела человека и процессах, которые в нем происходят; об органах и системах, со всеми их функциями и тесными взаимосвязями.

1С: Репетитор. Биология. 

Мультимедийная обучающая программа "1С:Репетитор.Биология" содержит изложение всего школьного курса биологии (ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, общая биология). Представляет собой УЧЕБНИК, СПРАВОЧНИК, объединенные гипертекстовой структурой. Включает в себя  интерактивные иллюстрации, 50 видеофрагментов и компьютерных анимаций, 1000 тестов и задач, 30 минут дикторского текста, биографии известных биологов, справочник, словарь основных терминов.

Дидактический и раздаточный материал. Биология. 9-11 классы.

Электронное пособие "Биология. 9–11 классы (карточки)" серии "Дидактический и раздаточный материал" содержит систематизированный набор вопросов, заданий, биологических задач, составленных в соответствии со стандартами основной общеобразовательной школы и созданных в помощь учителям биологии и учащимся, желающим повысить уровень своих знаний. Материал пособия может быть использован в работе по любым школьным программам.
Данный компакт-диск позволит педагогам самостоятельно готовить раздаточный материал (карточки) для проведения контрольных, самостоятельных, итоговых и других проверочных работ.
Основу для формирования раздаточного материала составляют:
• задания по основным темам курса биологии в 9–11 классах, дифференцированные по категориям сложности (А, В, С);
• гибкая система корректировки предложенного материала с возможностью удаления, добавления, изменения;
• комплектация многовариантного (в зависимости от условий проведения) пакета карточек;
• печать сформированного пакета карточек.
Настоящее электронное пособие поможет учителю оптимально организовать работу класса и осуществить индивидуальный подход к учащимся.

1. Использование мультимедийных презентаций и интерактивной доски

       Презентация позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей структурированной информацией в алгоритмическом порядке. В этом случае задействуются различные каналы восприятия, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в долговременную память учащихся.

Использование интерактивной доски и программного обеспечения SMART Board 
Преимущества для преподавателя:

• позволяет преподавателям объяснять новый материал из центра класса.
• поощряет импровизацию и гибкость, позволяя преподавателям рисовать и делать записи поверх любых приложений и веб-ресурсов.
• позволяет сохранять и распечатывать изображения с доски, включая любые записи, сделанные во время занятия, не затрачивая при этом много времени и сил и упрощая проверку усвоенного материала.
• вдохновляет преподавателей на поиск новых подходов к обучению, стимулирует профессиональный рост.

Преимущества для учащихся:

• делает занятия интересными и развивает мотивацию.
• предоставляет больше возможностей для участия в коллективной работе, развития личных и социальных навыков.
• учащиеся начинают понимать более сложный материал в результате более ясной, эффективной и динамичной подачи материала.
• позволяет использовать различные стили обучения, преподаватели могут обращаться к всевозможным ресурсам, приспосабливаясь к определенным потребностям.
• учащиеся начинают работать более творчески и становятся уверенными в себе.
• отсутствует необходимость в клавиатуре, чтобы работать с этим оборудованием, таким образом повышается вовлеченность учащихся начальных классов или детей с ограниченными возможностями.

1. Создание дидактического материала и опорных схем к уроку 

С целью повышения наглядности изучаемого материала, повышения эффективности процесса обучения и стимулирования мотивации учащихся к изучению биологии используются дидактические материалы, созданные с помощью стандартного пакета программ Microsoft Office и графического редактора Paint. 

 Следует отметить, что опорные схемы отражают не только содержание параграфа, но и предусматривают дифференцированное домашнее задание. Домашнее задание включает вопросы как репродуктивного характера так и практической направленности. 

1. Использование ресурсов сети Интернет.

        Сеть Интернет несет громадный потенциал образовательных услуг (электронная почта, поисковые системы, электронные конференции) и становится составной частью современного образования. Получая из сети учебно-значимую информацию, учащиеся приобретают навыки:

• целенаправленно находить информацию и систематизировать ее по заданным признакам;
• видеть информацию в целом, а не фрагментарно, выделять главное в информационном сообщении.

Для построения уроков биологии можно применять различные типы цифровых образовательных ресурсов: flash-анимации, интерактивные рисунки и схемы, видеофильмы, иллюстрации и т.д.

Flash-анимация– это небольшой учебный ролик, в котором с помощью подвижных изображений, схем, подписей и дикторского текста изложен фрагмент изучаемого материала. Flash-анимации содержат чётко дозированный объём информации и хорошо продуманный дикторский текст. Длительность просмотра анимации от 30 секунд до 20 минут. При проведении урока в компьютерном классе анимации используют для выполнения индивидуальных заданий разной степени сложности:  описать процесс или явление, ответить на вопросы к анимации, составить собственные вопросы или опорные конспекты просматриваемой анимации.

Упрощённым вариантом интерактивных моделей являются интерактивные рисунки. Они имеют два режима работы: демонстрационный и тестовый.

В демонстрационном режиме при подведении курсора к определённой части рисунка эта часть выделяется подсвечиванием, и появляются всплывающие подписи, которые можно зафиксировать на экране. У отдельных интерактивных рисунков одновременно с всплывающими подписями    в отдельном окне выводится краткая характеристика составной части биологического объекта. Это можно использовать как при фронтальной работе с классом, так и при самостоятельной работе учащихся с компьютером.

Рисунок, у которого открыты все подписи, можно применить для обобщения или закрепления учебного материала, а также в качестве наглядного пособия при проведении лабораторных работ.

Возможно выделение части объекта без появления подписей. Этот вариант используется как при закреплении материала, так и при контроле знаний, например, при проведении опроса, когда ученик вызывается для объяснения рисунка.

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 применяется при самостоятельной работе учащихся с интерактивными рисунками на персональном компьютере, так  и при проведении устного опроса в классе, когда вызываемый ученик выполняет задание и затем комментирует его выполнение.

Раскрывающиеся интерактивные схемы интересны постепенным вводом информации, позволяют акцентировать внимание школьников на определённом моменте изучаемого материала. Такие схемы использую при объяснении нового учебного материала, в качестве опорных конспектов при фронтальной работе с классом и при самостоятельной работе учащихся с учебниками для структурирования изучаемого материала.

В качестве наглядных пособий в современный урок органически включаются и учебные видеофильмы, которые имеют ряд преимуществ:

1. демонстрация занимает немного учебного времени;

2. показываются действия, движения, процессы, пространство;

3. сопровождаются кратким и четким пояснением;

4. дают большие возможности проверки и закрепления знаний. 

            Если перед демонстрацией  видеофильма задать  учащимися вопросы, на которые они должны будут  ответить после его просмотра, то это придаст целенаправленность и возбудит интерес учащихся к  теме урока.

Иллюстрации включают фотографии, коллажи и рисунки клеток, организмов, разнообразных объектов природы, а также портреты ученых. Иллюстрации применяю на разных этапах обучения и в разных технологических приемах. Например, при подготовке презентаций для объяснения учебного материала. Такой способ подачи материала дает возможность учащемуся получить больший объем информации при просмотре, по сравнению с просмотром отдельно взятой иллюстрации. На этапе закрепления использую те же рисунки или фотографии, но уже без подписей или с частично убранными подписями, чтобы учащиеся восстановили недостающие подписи или прокомментировали тот или иной рисунок, провели сравнение нескольких объектов изучения. Иллюстрации используют и учащиеся, например, для создания презентаций для более наглядного представления докладов, рефератов, отчетов по проектной деятельности.

Слайд-шоу – сменяющиеся иллюстрации (фотографии, рисунки) с дикторским сопровождением. Использование слайд-шоу при объяснении нового материала дает возможность более наглядно проиллюстрировать новый материал, привлечь внимание учащихся. Особенно полезны слайд-шоу при изучении многообразия живых организмов различных систематических групп, так как позволяют иллюстрировать богатый живой мир.

Т. о., планируя урок, учитель должен тщательно продумывать цель, место и способ использования ИКТ. 
В учебном процессе компьютерные технологии можно применить на разных этапах урока: 
• в процессе повторения пройденного, 
• при закреплении знаний и совершенствовании умений и навыков, 
• но в большей степени при изучении нового материала. 
Известно, что человек большую часть информации воспринимает органами зрения – 80% и органами слуха – 15%. Изучение школьного курса «Биология» на вербальном уровне не создаёт правильного представления об изучаемых объектах и явлениях. С этих позиций роль наглядности в биологии общепризнана. Материал, сопровождаемый красочными иллюстрациями, вызывает большой интерес и лучше усваивается.

Использование компьютера на этапе объяснения нового материала:

—  Цветные рисунки, фото

—  Слайд-шоу

—  Видеофрагменты

—  Анимации

—  Интерактивные модели, схемы

—  Мультимедийные презентации

Использование компьютера на этапе закрепления полученных знаний:

—  задания с выбором ответа

—  тренажеры

—  виртуальные лабораторные работы

—  интерактивные задания

На этапе закрепления материала я использую следующие виды учебной деятельности.

1.Работа с заданиями с выбором ответа.

Компьютерные технологии позволяют анализировать, сохранять и обрабатывать задания, где требуется один или несколько вариантов ответа из предложенных. Такие задания помимо текста могут содержать рисунки, а также фотографии, видео- и анимационные фрагменты.

2. Выполнение виртуальных лабораторных работ позволяют кроме закрепления знаний и отработки умений, значительно сократить время на проведение лабораторной работы и решить проблему недостаточной материальной базы.

3. Работа с интерактивными заданиями – 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. Интерактивные задания могут содержать фото-, видео- и анимационные объекты.

4. Интерактивные таблицы – данный вид работы очень удобен при наличии интерактивной доски. При заполнении таких таблиц один учащийся выходит к доске, а остальные фиксируют таблицу в тетрадь. Интерактивные таблицы также можно использовать для фронтальной работы, в этом случае заполнение таблицы происходит устно.

5. Работа с биологическими лабиринтами – позволяют в игровой, привлекательной для учащихся, форме отработать и закрепить знания по предложенной теме. Учащимся предлагается задание: "Приглашаем Вас в увлекательное путешествие по биологическому лабиринту. Изучив тему, Вы всегда найдете выход. Прочитав утверждение, выберите "Да", если согласны, или "Нет", если не согласны. Лабиринт заканчивается, если Вы находите выход или попадаете в тупик. Нажав на кнопку "Карта", Вы всегда сможете посмотреть свои ответы и текущее положение в лабиринте".

В процессе работы с лабиринтами у учащихся развивается алгоритмическое мышление, способность правильно ориентироваться в информации, вырабатывать навыки работы в группах. Лабиринты вносят в урок игровой момент, что позволяет привлечь внимание учащихся к изучаемому материалу.

Использование компьютера на этапе контроля знаний:

—  Электронные образовательные ресурсы

При проведении уроков биологии я использую цифровые образовательные ресурсы, созданные для Единой образовательной коллекции (www.school-collection.edu.ru), ресурсы, размещенные на  сайте Федерального центра информационно-образовательных ресурсов (http://fcior.edu.ru), а также ресурсы из электронных учебников.

В игровой форме можно использовать : игра - лото (например, по теме бактерии Б-7кл.) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000343-1000-4ddd-d6eb-2a0046bb2fd1/0046_1.swfили игра-лабиринт.

—  Компьютерные тесты

Можно подобрать тест для любого учащегося и любого урока. При использовании компьютерных тестов учащиеся также сразу получают результат своей работы в виде оценки. Тесты содержат не только текстовый, но и графический материал, а также, где это возможно, видеофрагменты.

В своей работе использую тесты, выполненные при помощи программ конструкторов тестов и интерактивные тесты, выполненные в программе "MS PowerPoint".

На уроках биологии мною активно используются кроссворды, составленные в программе Excel, при завершении изучения отдельных тем дети самостоятельно составляют кроссворды. Кроссворды теперь это не только развлечение, но и способ проверки знаний или развития творчества. Эти удивительные задания развивают память, образное и логическое мышление (ведь приходится анализировать, сопоставлять, сравнивать, искать нужное слово), творческое воображение, и, конечно, улучшают словарный запас ребенка, учат запоминать слова правильно.

Обобщающие уроки 

С помощью презентации можно подготовить и обобщающие уроки. Задача такого типа урока - собрать все наблюдения, сделанные в процессе анализа, в единую систему целостного восприятия темы, но уже на уровне более глубокого понимания, выйти за пределы уже затронутых проблем, эмоционально охватить всю тему. Схемы, таблицы, тезисное расположение материала позволяют сэкономить время и, самое главное, представить изученный материал целостно. Кроме того, выводы и схемы могут появляться постепенно, после обсуждения или опроса учащихся. Учитель благодаря презентации может все время контролировать работу класса.

В перечисленных типах уроков презентации созданы учителем, однако, как говорилось выше, ученик тоже может участвовать в создании презентации. В старших классах сам ученик может быть автором урока-презентации, который становится его итоговой работой по теме или курсу, творческим отчетом о результатах исследовательской работы.

Таким образом, у учащихся формируются ключевые компетентности, предъявляемые Государственными стандартами образования:

• умение обобщать, анализировать, систематизировать информацию по интересующей теме;
• умение работать в группе;
• умение находить информацию в различных источниках;
• коммуникативная компетентность;
• осознание полезности получаемых знаний и умений.

На лабораторных работах по биологии применяю сочетание например, работы с микроскопами и ЦОР, что позволяет детям сопоставлять увиденное в микроскоп с изображениями на доске.

Л.р. в 6 кл по теме Водоросли, рассматривая спирогиру, демонстрирую кинофрагмент http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/79e9d4ef-0a01-022a-0131-f9192c4e30d3/%5BBIO6_05-38%5D_%5BMV_01%5D.WMV

Дети видят, где обитает водоросль, что представляет собой, и как выглядят клетки спирогиры под микроскопом.

Вывод:

Использование информационных технологий - это обновление роли учителя, его готовности передавать свои знания и опыт новыми средствами. И поэтому в первую очередь должен быть подготовлен учитель для грамотного использования компьютера в преподавании того или иного предмета.

В процессе обучения ИКТ позволяют повысить интерес и расширить кругозор учащихся по предмету, изменить традиционное преподавание, активизируя все потенциальные возможности ученика посредством смены видов деятельности на уроке.

Использование возможностей компьютерных технологий открывает доступ к справочным системам и электронным библиотекам, позволяет обеспечивать учебный процесс новыми учебными и учебно - методическими ресурсами, развивает творческие способности учащихся.

ИКТ дают: экономию времени на уроке, глубину погружения в материал, повышенную мотивацию в обучении; интегрированный подход в обучении, возможность в формировании коммуникативной компетенции на учащихся, т.к. ученики становится активными участниками урока не только на этапе его проведения, но и при подготовке, на этапе формирования структуры урока, привлечении разных видов деятельности, расчитанных на активную позицию учеников, получивших достаточный уровень знаний по предмету, чтобы самостоятельно мыслить, спорить, рассуждать, самостоятельно добывать информацию.

 

Однако известно, что современные технологии должны и регламентированы гигиеническими нормами. Длительное пребывание за компьютером может негативно сказаться на здоровье ученика, возникает утомление, которое приводит к торможению восприятия учебного материала, отвлечению внимания и привыканию. Поэтому важно использовать здоровье сберегающие технологии (физкультминутки, изменение мизансцены урока, негромкую классическую и релаксирующую музыку). Информационные технологии должны использоваться как элементы на уроке. И далеко не все уроки целесообразно проводить с использованием мультимедийных презентаций.