Использование современных информационно-коммуникационных технологий в общеобразовательном учреждении на уроках биологии в 9 классе

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Современные тенденции развития образования требуют нового подхода к организации учебного процесса, с целью развития и формирования профессиональных компетенций обучающихся. Сущность государственного социального заказа в РФ отражена в ФГОС, как требования к уровню подготовки выпускника по направлению образовательной программы. Обучение в школе должно помогать приобретению знаний и навыков, которые необходимо использовать в дальнейшем обучении в высшем учебном заведении. Две основные тенденции в развитии современного образования: информатизации и технологизации требуют серьезных изменений в сфере содержания и методики образования, обновления системы средств обучения. Внедрение и использование в учебно-воспитательном процессе компьютерной техники и новых средств коммуникаций представляется на сегодняшний день не только осознанной необходимостью, но и закономерным этапом в развитии образования.

Последнее десятилетие ознаменовалось введением в школьную программу большого количества учебных дисциплин, которые повлияли на процесс обучения школы в целом, увеличилась нагрузка на учеников. В связи с ограниченными психолого-физиологическими возможностями обучаемых, временными рамками обучения, материальной базой школы и ее финансированием, расширение программы обучения происходит за счет уменьшения ресурсов на обучение традиционным предметам. Школа, являясь одним из основных институтов общества, первой ощущает на себе все изменения.

Социальный запрос школе, определенный нынешним обществом, гласит о том, что необходимы люди с новым мышлением, умением самостоятельно ставить цели, находить пути их достижения, заниматься саморазвитием. И непосредственно развитие ребенка становится ключевым определением обучения. Изучение биологии в общеобразовательной школе направлено не только на усвоение определенной нормы знаний, но и на развитие личности ученика. Построить учебный процесс так, чтобы были учтены потребности и способности каждого ученика возможно только лишь с применением новых информационно-коммуникационных технологий. При использовании нетрадиционных технологий обучения, которые позволяют ученику непосредственно принимать участие в построении учебного процесса, осуществляется прочное и осознанное усвоение содержания изучаемых дисциплин, а также развитие у школьников логического мышления, творческой активности, речевых способностей, умения работать самостоятельно и развитие интеллекта в целом. Именно это побудило нас к изучению современных информационно-коммуникационных технологий и использованию их в преподавании биологии.

Интенсивное развитие информационных ресурсов за последнее столетие привело к информационному росту и определило направление развития информатизации общества. Одним из основных средств этого развития стали новые информационные технологии, постоянно совершенствующиеся и открывающие новые возможности при работе с различного рода информацией. Образование всегда выступало основной базой внедрения современных информационных технологий, поэтому реформы общеобразовательной школы последних десятилетий направлены на улучшение форм, средств и методов обучения подрастающего поколения, для их подготовки к вступлению в информационное пространство и быстрой адаптации в нем. В сложившихся социально-экономических обстоятельствах, информационные технологии обучения должны занять лидирующее место.

Понятие «технология» в переводе с греческого обозначает «искусство слова, учения» - это объясняет применение данного термина в дидактике.

Компьютерные технологии выполняют функции: хранения, обработки и преобразования в удобную форму, передачу и распространение информации, а также разработку новых средств вычислительной техники, создание приемов и методов управления техническими средствами.

Компьютерные технологии подразумевают под собой, использование различных средств, главенствующее место среди которых занимает компьютер и его программное обеспечение. В нашей работе мы предлагаем использовать словосочетание современные информационно- коммуникационные технологии обучения, под которым понимаем технологии, разработанные для персонального компьютера, постоянно обновляющиеся и широко востребованные в обществе. К ним относятся современный программный интерфейс и периферийное оборудование.

Использование современных компьютерных технологий в учебном процессе является необходимым условием модернизации образования.

Методическая целесообразность применения современных информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе определяется широкими возможностями работы с источниками информации, как в условиях школы, так и при самостоятельной работе всех участников образовательного процесса. Также они создают новые направления для творчества, обретения и закрепления различных навыков, дают возможность реализовать принципиально новые формы и методы обучения на основе применяемых информационных средств и способов математического моделирования явлений и процессов.

Информационно - коммуникационные технологии могут быть с успехом использованы на всех этапах урока, способствуя активизации учебно-познавательной деятельности учащихся при усвоении нового материала, а также воздействуя на контрольно-оценочные функции урока. Компьютеры позволяют добиваться более высокого уровня наглядности изучаемого материала, значительно увеличивают возможности включения различных упражнений в процесс обучения, придавая ему в ряде случаев

характер игры, а непрерывающаяся обратная связь, подкрепленная тщательно продуманными стимулами учения, делает учебный процесс живым, способствует повышению его динамизма, что способствует формированию положительного отношения учащихся к изучаемому предмету.

Современные информационно-коммуникационные технологии на данном этапе информатизации образования выступают новым средством обучения, обладающим широкими обучающими возможностями, до конца еще не изученными и не использованными в методике преподавания биологии. Поэтому возникает необходимость, разработки методики использования компьютерных технологий обучения при изучении курса

«Общей биологии». Эта методика должна стать как средством совершенствования учебно-воспитательного процесса по обобщению общебиологических знаний учащихся, так и фактором развития информационной культуры старшеклассников средней школы.

Актуальность исследования определяется необходимостью устранения противоречий:

- между возможностями подготовки современного учащегося средней школы к использованию компьютерных технологий при обучении биологии и недостаточно разработанной методикой применения информационно- коммуникационных технологий в процессе преподавания общей биологии в 9 классах общеобразовательных школ.

Цель нашего исследования состоит в разработке методики использования современных информационно-коммуникационных технологий при обучении биологии и выявление условий ее эффективного использования в изучении курса "Общей биологии" учащимися 9 классов средней школы.

Объект исследования: процесс обучения общей биологии в общеобразовательной школе с применением информационно- коммуникационных технологий.

Предмет исследования: методика использования современных информационно-коммуникационных средств обучения при изучении курса "Общей биологии" в 9 классах общеобразовательной школы.

В основу нашего исследования положена гипотеза, согласно которой использование современных, информационно-коммуникационных технологий обучения в преподавании общей биологии в 9 классе может быть успешным и оказывать положительное воздействие, если будут реализованы:

• методика использования современных информационно- коммуникационных технологий при обучении общей биологии в основной школе;

• комплекс дидактико-методических условий использования современных информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения общей биологии.

Задачи исследования:

1) изучить состояние проблемы в теории и практике использования современных информационно-коммуникационных технологий в преподавании предмета "Общая биология" в общеобразовательной школе;

2) На основе анализа литературы изучить опыт применения современных информационно- коммуникационных технологий и определить их значимость и необходимость использования в процессе обучения учеников 9 классов биологии;

3) разработать с учетом специфики курса «Общая биология» для 9 классов общеобразовательного учреждения методику использования информационно-коммуникационных технологий в преподавании данного курса на примере определенных уроков.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

1) теоретические методы: изучение литературы по исследуемой проблеме и документов с целью конкретизации основных теоретических и методических положений, их анализ и обобщение;

2) Наблюдение за учебным процессом и работой учителя;

3) эмпирические методы: сбор научных фактов, педагогическое наблюдение и эксперимент (тестирование учащихся);

4) социологические методы: опрос и тестирование учащихся с целью выявления эффективных условий, использования современных компьютерных технологий обучения;

Практическая значимость исследования состоит в разработке и реализации методики применения информационно- коммуникационных технологий обучения (в разделе «Общая биология») и определении ее влияния на формирование знаний.

1. Использование информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе

Понятие информационно - коммуникационных технологий в педагогике.

80-е годы двадцатого века отличились сменой "индустриального" общества "информационным". В усложняющихся условиях жизни важным становится отношение людей к информации. Наше общество находится в состоянии перехода от индустриального к информационному этапу своего развития, которое характеризуется перемещением центра тяжести на производство, переработку и наиболее полное использование информации во всех видах человеческой деятельности. Это составляет основу процесса информатизации, информация является стратегическим ресурсом общества, преобразуется в товарный продукт.

Вся собранная человечеством к концу ХХ века и вновь создаваемая информация переводится в компьютерное представление. Появляется мировая информационная сеть, охватывающая рабочие места пользователей и их домашние хозяйства. Современный специалист должен владеть компьютером, понимать функциональные возможности информационно- коммуникационных технологий и уметь определять их место как в профессиональной деятельности, так и в быту.

Эти тенденции обусловлены острой необходимостью в увеличении объема доступной информации, разнообразием форм ее представления.

Информатизация сопровождается бурным внедрением электронно-вычислительной техники (персональных компьютеров, ноутбуков и т.д.) во все сферы человеческой деятельности и развитием систем связи, приводящим к созданию машинно-информационной среды и ускорению обработки знаний. Этот процесс порождает сильные изменения в структуре общественного производства: быстро преобразуя характер технологических процессов, что требует постоянного обновления знаний и умений для освоения более новых технологий, увеличение требований к уровню общекультурной и общенаучной подготовки всех участников общественного производства. Это предполагает, что в течение трудовой жизни большей части участников общественного производства предстоит не единожды менять свою квалификацию, пополнять свои знания, осваивать новые виды деятельности. Поэтому информационное общество также часто называют "обучающимся обществом".

В связи с этим, одним из главенствующих направлений информатизации общества становится процесс информатизации образования, предусматривающий использование информационно-коммуникационных технологий, методов и средств информатики для реализации идей развивающего обучения, интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышение его эффективности и качества, подготовку подрастающего поколения к комфортной (как в психологическом, так и в практическом отношении) жизни в условиях постоянно меняющегося мира.

Быстрое расширение границ применения компьютеров и их периферийного оборудования привело к созданию новых общеупотребительных понятий: "информационные технологии обучения", "компьютерные технологии обучения", "новые информационные технологии" в обучении (НИТ). В качестве синонима НИТ часто выступает такое понятие, как "компьютерная технология", однако, в первом понятии выделяется объект технологической обработки - информация (в отношении обучения - учебная информация), а во втором - техническое средство реализации информационной технологии - компьютер. Здесь важно отметить, что техническими средствами НИТ обучения являются не только компьютеры. НИТ предполагает использование всего разнообразия современных устройств обработки информации, включая ЭВМ, их периферийное оборудование (видеоматериалы, принтеры, устройства для преобразования данных из графической и звуковой формы представления в числовую и обратно и т.п.), средства связи, видеотехнику и т.д. Это техническая база развивающегося на наших глазах процесса информатизации общества.

Если мы заглянем в исторические аспекты развития в целом информационных технологий, то до второй половины 19 века их основу составляли перо, чернильница и бухгалтерская книга. Коммуникация (связь) осуществляется путем направления пакетов (депеш). Продуктивность информационной обработки была крайне низкой, каждое письмо копировалось отдельно вручную, помимо счетов, суммируемых так же вручную, не было другой информации для принятия решений.

Начало XVI века - Леонардо да Винчи создал эскиз тридцатиразрядного суммирующего устройства с десятизубными кольцами.

1723г - нем. ученый Кристиан Людвиг Гестен создал арифметическую машину.

1751 г. - Француз Перера изобрел более компактную арифметическую машину.

1820 г. - первый промышленный выпуск цифровых счетных машин- арифмометров.

1822 г. - англ. Математик Чарльз Бэббидж создал программно- управляемую счетную машину.

На смену «ручной» информационной технологии в конце 19 века пришла «механическая». Изобретение пишущей машинки, телефона, диктофона, модернизация системы общественной почты - все это послужило базой для принципиальных изменений в технологии обработки информации и, как следствие, в продуктивности работы. По существу «механическая» технология проложила дорогу к формированию организационной структуры существующих учреждений.

Начало 20 века - появился арифмометр с клавишами для ввода цифр.

40 - 60-е гг. 20 века характеризуются появлением «электрической» технологии, основанной на использовании электрических пишущих машинок со съемными элементами, копировальных машин на обычной бумаге, портативных диктофонов. Они улучшили учрежденческую деятельность за счет повышения качества, количества и скорости обработки документов.

1937-1943гг. - вычислительная машина на электромагнитных реле - «Марк 1».

1947 год - Марк 2.

1943г. - под руководством Джона Мочли и Проспера Эккерта, математика Джона фон Неймана изобретена ламповая вычислительная машина.

1948г. - изобретен транзистор.

1955г. - начали выпускать компьютеры на транзисторах. 1958г. - изобретена первая интегральная микросхема.

1959г. - разработаны решения по созданию микропроцессора.

Создание во второй половине 60-х годов больших производительных ЭВМ на периферии учрежденческой деятельности (в вычислительных центрах) позволило смесить акцент в информационной технологии на обработку не формы, а содержания информации. Это послужило началом формирования «электронной», или «компьютерной» технологии. Как известно, информационная технология управления должна содержать как минимум 3 важнейших компонента обработки информации: учет, анализ и принятие решений. Эти компоненты реализуются в «вязкой» среде - бумажном «море» документов, которое становится с каждым годом все более необъятным, особенно в педагогической деятельности, при обилии различной отчетной документации по проведенным мероприятиям, подготовке к урокам, по проделанной работе [41].

1964г. - разработан компьютер 3-го поколения с применением электронных схем.

Сложившиеся в 60-х годах концепции применения автоматизированных систем управления (АСУ) не всегда и не в полной мере отвечают задаче совершенствования управления и наилучшей реализации компонентов информационной технологии (учет, анализ, принятие решений). Методологически эти концепции нередко опираются на идеи о неограниченных возможностях «кнопочной» информационной технологии при непрекращающимся наращивании вычислительной мощности систем АСУ в применении наиболее общих имитационных моделей, которые в ряде случаев далеки от реального механизма оперативного управления.

Название «автоматизированная система управления» не совсем корректно отражает функции, которые такие системы выполняют, точнее было бы «автоматизированные системы обеспечения управления» (АСОУ), ибо в существующих АСУ, понятие «система» не включает основного, принимающего решения звена управления - пользователя. Игнорирование этого принципиального обстоятельства, по видимому, привело к тому, что расширение сети АСУ и повышение мощности их вычислительных средств обеспечили благодаря большим массивам первичных данных, улучшение в основном учетных функций управления (справочных, статистических, следящих). Однако учетные функции отражают только состояние объекта управления в прошлом и не дают возможности оценить перспективы его развития, т.е. обладают низким динамизмом.

1975г. - на основе процессора Intel 8080 создан первый массовый ПК - Альтаир.

Начиная с 70-х годов появилась тенденция перенесения центра тяжести развития АСУ на фундаментальные компоненты информационных технологий (особенно на аналитическую работу) с максимальным применением человеко-машинных процедур. Но по-прежнему вся эта работа проводилась на мощных ЭВМ, размещенных централизованно в вычислительных центрах. При этом в основу построения подобных АСУ положена гипотеза, согласно которой задачи анализа и принятия решений относились к классу формализуемых, поддающихся математическому моделированию. Предполагалось, что такие АСУ должны повысить качество, полноту, подлинность и своевременность информационного обеспечения лиц, принимающих решения, эффективность работы которых будет возрастать благодаря увеличению числа анализируемых задач.

Однако внедрение подобных систем дало весьма отрезвляющие результаты. Оказалось, что применяемые экономико-математические модели имеют весьма ограниченные возможности практического использования: аналитическая работа и процесс принятия решений происходят в отрыве от реальной ситуации и не подкрепляются информационным процессом создания. Для каждой новой задачи требуется новая модель, а так как модель создавалась специалистами по экономико-математическим методам, а не пользователем, то процесс принятия решений происходит как бы не в реальном времени и теряется творческий вклад самого пользователя, особенно при решении нетипичных управленческих задач.

Август 1984г. - появился IBM PC.

С появлением персональных компьютеров на «гребне микропроцессорной революции» происходит принципиальная модернизация идеи АСУ: от вычислительных центров и централизации управления, к распределенному вычислительному потенциалу, повышению однородности технологии обработки информации и децентрализации управления. Такой подход нашел свое воплощение в системах поддержки принятия решений (СППР) и экспертных системах (ЭС), которые характеризуют новый этап компьютеризации технологии организационного управления по существу - этап персонализации АСУ. Системность - основной признак СППР и признание того, что самая мощная ЭВМ не может заменить человека. В данном случае речь идет о структурной человеко-машинной единице управления, которая оптимизируется в процессах работы: возможности ЭВМ расширяются за счет структуризации пользователем решаемых задач и пополнения ее базы знаний, а возможности пользователя - за счет автоматизации тех задач, которые ранее было нецелесообразно переносить на ЭВМ по экономическим или техническим соображениям. Становится возможным анализировать последствия различных решений и получать ответы на вопросы типа: «что будет, если...?», не тратя времени на трудоемкий процесс программирования [41, 42].

1990г. - создается система баз данных Internet Стремительное вхождение в нашу жизнь информационных и коммуникационных технологий (менее чем за поколение) стало возможным благодаря широкому распространению персональных компьютеров и созданию глобальной сети Internet. Происходящие перемены имеют только один исторический аналог из всех открытий, ранее оказавших влияние на всемирный обмен информацией и знаниями (телефон, радио, телевидение), аналогичное влияние на жизнь общества оказало изобретение Иоганном Гутенбергом в 40-х гг. XV в. печатного станка.

Вопрос о роли современных информационных технологий, а в последнее время именно информационно-коммуникационные технологий в деле совершенствования и модернизации сложившейся образовательной системы остается актуальным на протяжении последних двух десятилетий. Однако наибольшую остроту он приобрел в ходе внедрения в практику учебного процесса относительно недорогих и поэтому доступных персональных компьютеров, объединенных как в локальные сети, так и имеющих выход в глобальную сеть Internet. Для успешной реализации программы модернизации среднего образования, во многом базирующейся на его компьютеризации и "интернетизации", потребуется не только современное техническое оснащение учебных заведений, но и соответствующая подготовка педагогов и организаторов системы образования.

Для понимания роли информационных технологий в образовании необходимо разобраться с сутью этого понятия.

В толковом словаре «Dictionary of computing» информационные технологии (ИТ) определяются как области деятельности человека, связанные с созданием и использованием систем и устройств для обработки и передачи информации.

Определяя термин «новые информационные технологии», мы можем воспользоваться следующими определениями. А.Ю. Жегин, И.А. Румянцев, В.А. Смирнов указывают, что «Под НИТ понимаются любые виды автоматизированного информационного обслуживания, организованные на базе персональных компьютеров и телекоммуникационных сетей». Н.В. Бочкина определяет НИТ следующим образом: «В самом общем виде новые информационные технологии - это совокупность моделей, методов и средств обработки данных с непосредственным интеллектуальным доступом человека в вычислительную среду». В определении Е.А. Филиппова расставлены несколько иные акценты, понятие «новые информационные технологии» определяется более узко, как совокупность средств: «Под новыми информационными технологиями мы понимаем программно- аппаратные средства, обеспечивающие продуцирование, сбор, накопление, хранение, обработку и передачу информации в реальном времени, в объемах, многократно превышающих возможности человека». Это определение близко по содержанию к определению понятия «средства новых информационных технологий» Н.А. Пугал и Д.И. Трайтака: «...программно- аппаратные средства и устройства, обеспечивающие операции по сбору, накоплению, хранению и передаче данных, функционирующие на базе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники и систем связи». Две последние дефиниции восходят к определению И.В. Роберт (сформулированному применительно к средствам НИТ): «средства новых информационных технологий - это программно-аппаратные средства и устройства, современные средства и системы информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, накоплению, хранению, обработке и передаче информации». В дальнейшем при употреблении термина «средства новых информационных технологий», соглашаясь с мнением И.В. Роберт, мы будем подразумевать определение этого автора. Можно привести также и другое определение (Т.Н. Носкова): «Под информационными технологиями обычно понимается организация такого процесса обучения, в котором управление познавательной деятельностью учащихся осуществляется через специально разработанный информационный продукт, передающий подлежащее усвоению учебное содержание».

В работах ряда исследователей были сформулированы определения понятий «педагогическая информационная технология» (ПИТ)

Определения понятий «педагогическая технология» широко представлены в современной методической и дидактической литературе, они разнообразны по подходам и содержанию. Но мы представим ПИТ как систему средств обучения, согласно которой: «педагогическая современная технология-система материальных (технологических) и идеальных (знания) средств, используемых в обучении для обработки, передачи, распространения информации и преобразования способов ее представления»

Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) -- совокупность методов, процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения, отображения и использования информации. ИКТ включают различные программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе компьютерной техники, а также современные средства и системы информационного обмена, обеспечивающие сбор, накопление, хранение, продуцирование и передачу информации.

В толковом словаре по информационному обществу и новой экономике приводится следующее толкование: Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)/INFORMATION AND COMMUNICATION

TECHNOLOGIES) (ICT) -- совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, распространения, отображения и использования информации в интересах ее пользователей.

В последние годы термин «информационные технологии» часто выступает синонимом термина «компьютерные технологии», так как все информационные технологии в настоящее время так или иначе связаны с применением компьютера. Однако, термин «информационные технологии» намного шире и включает в себя «компьютерные технологии» в качестве составляющей. При этом, информационные технологии, основанные на использование современных компьютерных и сетевых средств, образуют термин «СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ».

Информационные технологии и компьютерные коммуникации (ИКТ) представляют большую важность для решения задач, стоящих перед современной школой, то есть информатизация выступает как фактор модернизации всей системы образования.

Несмотря на это, остается целый ряд элементов учебно-воспитательного процесса, которые не могут быть заменены компьютерными средствами и технологиями. Так, по мнению С.В. Алексеева «НИТ не должны доминировать над теми образовательными технологиями, которые исторически выводят биологические и экологическое образование на особый, даже уникальный статус - статус предметов, изучающих системные явления природы. Имеется ввиду практико-ориентированная, исследовательская деятельность школьников в естественной окружающей природной среде: полевые практикумы, экскурсии на природу, лабораторные эксперименты с натуральными объектами и др. Моделирование на компьютере не заменяют указанные направления работы».

Дальше стоит рассмотреть понятия «средства обучения», «учебное оборудование», «технические средства обучения», «средства современных информационно-коммуникационных технологий».

Н.А. Пугал и Д.И. Трайтак разделяют понятия «средства обучения» и «учебное оборудование».

«Средства обучения» являются более объемным понятием и включают в себя, помимо учебного оборудования (натуральные и изобразительные средства наглядности, приборы и лабораторное оборудование, ТСО, ИКТ, литература для учителя и учащихся), также специализированную мебель, приспособления и оргтехнику, необходимые для организации той информационной среды, в которой осуществляется процесс обучения биологии. В дальнейшем будет использоваться термин «средства обучения» в более узком смысле, в качестве синонима « учебного оборудования».

К средствам современных информационно-коммуникационных технологий относят компьютеры, мультимедия-проекторы, цветные жидкокристаллические панели и прочее периферийное оборудование, цифровые фото- и видеокамеры, лазерные указка и т.д. Кроме того применяются различные устройства и датчики, совместимые с компьютером, необходимые для получения разнообразной информации (о каких-либо процессах, о состоянии окружающей среды и т. д.).

Помимо вышеуказанного к ИКТ необходимо отнести разнообразное программное обеспечение и информационные ресурсы на электронных носителях, которые можно использовать на уроках, на внеурочной, и домашней и внеклассной работе по биологии.

Рассматривая вопрос о месте современных информационно-коммуникационных технологий в системе средств обучения, необходимо привести ряд классификаций, описывающих положение ИКТ среди других средств, а также разнообразие компьютерных средств обучения.

В литературе классификация информационно-коммуникативных средств обучения осуществляется по разным признакам: роль и функции в учебном процессе, дидактические основы и принципы применения. Время появления. Степень технической сложности, вид и степень воздействия на органы чувств и пр.

В.А. Смирнов в основу классификации положил признак - к какому поколению относиться то или иное средство [30]. О.И. Беляков подразделяет технические средства на проективные и не проективные. Не проективные включают в себя таблицы, схемы, чертежи, фотографии, радио, телевидение, магнитофон, компьютер. [4].

Классификацию средств обучения в основе которой лежит ТСО в учебно-воспитательном процессе, предложена В.П. Беспалько [8] и Л.П. Прессман [25]. Средства делятся на три группы:

1. Передающие информацию.

2. Помогающие осуществлять контроль знаний учащихся. 3.Соединяющие многие функции - универсальные (полифункциональные)

В.Н. Аниськин, В.И. Богословский, Г. А. Сухонкин [3] рассматривают компьютерные средства обучения в системе других средств педагогических информационных технологий:

1. Аудиальные средства ПИТ, к которым относятся различные технические устройства для воспроизведения звуковой информации (проигрыватели, магнитофоны, современные стереомузыкальные центры).

2. Визуальные средства современных информационно- коммуникационных технологий, представлены традиционным проекционным оборудованием так и современное презентационное оборудование (электронные доски, проекторы разного рода: 3D проектор, DLP проектор, Full HD проектор, LED проекторы, лазерный проектор, мультимедийным проектор др.), а также носители визуальной информации.

3. Аудиовизуальные средства современных информационно- коммуникационных технологий, к которым относятся электронно- технические устройства, предназначенные для определения информации по двум каналам: слуховому и зрительному. В данную категорию средств относят: телевидение, видеокамеры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и мультимедиа-системы, а так же кинопроекционные аппараты.

4. Компьютерные средства современных информационно- коммуникационных технологий включают: персональные компьютеры, мониторы, мультимедиа-проекторы, ПК-совместимые аудио- и видеосистемы и др. Применение ИКТ нашло свое отражение в классификации средств обучения С.Г. Шаповаленко [38]. Сюда включаются:

1. натуральные объекты:

· живые объекты;

· фиксированные натуральные материалы;

· объекты неживой природы.

2. Приборы, посуда, принадлежности для проведения демонстраций и лабораторных работ.

3. изобразительные средства обучения (объемные, плоскостные и традиционные экранно-звуковые средства обучения (ЭЗСО)).

4. ТСО.

5. ИКТ.

6. Литература для учащихся и учителей.

Термин «аудиовизуальные средства обучения», по мнению И.Л. Дрижуна [11], значительно шире термина «экранно-звуковые средства обучения». Он включает все средства обучения, воспринимаемые зрением, это не только ЭЗСО, но и картины, таблицы, графики, диаграммы, модели, приборы и др.)

Многолетний педагогический опыт использования технических средств обучения в биологическом образовании позволяет использовать существующие научные и практические наработки в этой области также применительно к ИКТ.

Использование информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе.

Особенность новых информационно-коммуникационных технологий заключается в том, что они дают пользователям - учителям и учащимся - огромные возможности. Использование компьютеров увеличивает интерес к предмету. Позволяет учителю сэкономить временя, которое он раньше затрачивал на меловые записи и рисунки на доске. Для работы заранее подготавливаются файлы на USB-носитель, содержащие план изучаемой темы, необходимые даты, термины, схемы, вопросы.

Роль информационно-коммуникационных технологий в общеобразовательном процессе определена в документах Правительства РФ, Министерства образования РФ, относящихся к стратегии модернизации образования. Информационно-коммуникативная компетентность - один из приоритетов в целях общего образования, и это связано не только с внутриобразовательными причинами. полностью меняется характер жизни, невообразимо возрастает роль информационной деятельности, а внутри нее - активной, самостоятельной обработки информации человеком, принятия им принципиально новых решений в непредвиденных ситуациях с использованием технологических средств.

Выделены основные направления ИКТ в процессе обучения:

• Использование компьютера с целью приобщения детей к современным техническим средствам передачи, обработки и хранения информации.

• ИКТ как средство интерактивного обучения, которое стимулирует познавательную активность детей и дает возможность участвовать в освоении новых знаний.

• ИКТ для родителей воспитанников. Сотрудничество с семьей ребенка в вопросах использования ИКТ дома, особенно компьютера и компьютерных игр, актуальное и удобное информирование родителей об успеваемости ученика.

Системное, успешное формирование информационно-коммуникативной компетенции для основной массы учащихся сегодня возможно только при условии использования ИКТ. А значит, что успешность обозначенных в школе преобразований во многом зависит от их применения. Другими словами, информатизация - это важнейшее направление модернизации системы образования.

Информатизация (компьютеризации) учебного процесса посвящено множество трудов различных преподавателей, педагогов. Вопросам использования компьютерных технологий в процессе обучения, как необходимым условиям повышения эффективности образования в последние десятилетия посвящены труды: В.В. Александрова, А.И. Берга, Е.П. Велихова, A.M. Гатаулина, А.П. Ершова, В.А. Извозчикова, М.П. Лапчика, B.C. Леднева, И.В. Марусевой, Н.Д. Угрйнович, В.Ф. Шолоховича, С.Г. Юдакова и др..

Поводом для использования в преподавании биологии современных компьютерных технологий может служить аргумент, сформулированный еще в середине 1970-х гг. B.C. Ледневым и А.А. Кузнецовым: «Кибернетика, вводя понятие об информационных связях, присущих системам различной природы, об общности строения управляющих органов всех целесообразно действующих систем, способствует формированию представлений о единстве мира». Если взять понятие «кибернетика» в широком смысле - то это наука об управлении, обработке информации в любых, включая и биологические системы. И.П. Павлов писал: «Человек есть, конечно, система (грубее говоря - машина), подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам, но единственная по высочайшему саморегулированию.

Разнообразно саморегулирующихся машин мы уже достаточно знаем между изделиями человеческих рук. С этой точки зрения, метод изучения системы человека тот же, как и всякой другой системы.» Данное высказывание носит методологический характер взаимодействия наук о человеке и технике, и основывается на философском принципе всеобщей связи и взаимосвязи предметов и явлений объективной действительности. «Если у общества появляется техническая потребность, то это продвигает науку вперед больше, чем десяток университетов» Ф.Энгельс.

Разнообразные аспекты применения компьютерных технологий обучения в преподавании биологии раскрыты в работах З.В. Абрамовой, О.И. Белякова, С.А. Бешенкова, A.M. Гатаулина, Д.П. Гольневой, H.JI. Луниной, В.В. Пасечника, А.В. Пименова, В.А. Смирнова, В.Н. Стародубцева и др.. Но не смотря на столь большое количество трудов, посвященных этой теме, в методике преподавания биологии, методической литературе и образовательной практике уделяется недостаточное внимание вопросу применения современных компьютерных технологий обучения в преподавании биологии в школе. В связи с тем, что совершенствование компьютерных технологий происходит слишком быстро, а разработка подходящих методик идет слишком медленно, и как только она готова и получает широкое распространение, она устаревает, так как прошло достаточно много времени и уровень развития ИКТ ушел сильно далеко.

Информатизация отечественного образования началась в 1985 году, с государственной реформы образования 1984 года, когда правительством было принято исключительно важное решение о направлении в образовательную сферу нескольких тысяч первых советских персональных ЭВМ и о введении в средних школах общего курса основ информатики и вычислительной техники. В сознание общества начало входить новое понятие - "компьютерная грамотность". Оно приняло значение, владения навыками решения задач с помощью ЭВМ, а также понимание основных идей информатики и роли информационных технологий в развитии общества.

В информатизации отечественного образования можно выделить несколько основных этапов:

1. 1985 - 1993 гг. до принятия Программы информатизации образования Российской Федерации;

2. 1993 - 1998 гг. до принятия Концепции информатизации сферы образования Российской Федерации;

3. 1998 - 2001 гг. до периода окончания сроков региональных программ информатизации систем среднего образования, подготовленных 1998-1999 годах.

4. 2002 г. - по н.в. с момента присоединения России к Болонскому соглашению и началу модернизации отечественного образования и вхождению его в общемировое образовательное пространство.

Этап с 1985 по 1993 гг. можно назвать этапом "компьютеризации", основными результатами которого стали:

· введение общеобразовательной информатики во все средние учебные заведения;

· начало подготовки учителей информатики в педагогических вузах;

· оснащение образовательных учреждений различной компьютерной техникой - комплекты учебной вычислительной техники (КУВТ) Yamaha MSX-1, MSX-2 (производство Японии); КУВТ ДВК-1, ДВК-3, УКНЦ, Агат, БК-0010, БК-0011, "Корвет", "Гамма-48", "Гамма-64" (отечественного производства); классы вычислительной техники, которые были объединены в локальную сеть на базе компьютеров IBM PS/2 286 (производство США) и поставлявшиеся в СССР с 1990 г. в рамках реализации государственного опытного проекта;

· создание Российского фонда компьютерных учебных программ (РОСФОКОМП) при Институте информатизации образования, который состоял из информационной и программной частей. Ядром информационной части РОСФОКОМП является Информационно- справочная система "РОСФОКОМП", которая по факту выполняет функции системы регистрации программных средств учебного назначения;

· в 1990 году, была разработана и опубликована концепция информатизации образования, определившая основные направления и этапы развития значимого процесса развития нашего общества. В концепции отмечалось, что информатизация образования - это "процесс подготовки человека к полноценной жизни в условиях информационного общества". При этом указывалось, что информатизация образования является не только следствием, но и стимулирует развитие новых информационных технологий, что она способствует ускоренному социально-экономическому развитию общества в целом.

Одним из ключевых направлений информатизации образования стало создание и развитие системы дистанционного образования, концепция которой была предложена на Втором международном конгрессе "Образование и Информатика: политика в области образования и новые технологии", созванного ЮНЕСКО в сотрудничестве с Российской Федерацией в Москве с 1 по 5 июля 1996 года. В развитие Постановления Правительства РФ №498 от 23.5.95 в 2000 г. были организованы два совета (межведомственный по открытому образованию и по дистанционному обучению в сфере профессионального образования). 10.01.2003 Президент РФ утвердил ФЗ №11-ФЗ о поправках по дистанционной образовательной технологии в оба ФЗ, а Минобразование утвердило методику по организации дистанционного обучения в учреждениях профессионального (среднего, высшего и дополнительного) образования (приказ от 18.12.02 №4452) и лицензионные нормативы (приказ №4452 и распоряжение №985-24 от 26.08.03). До 1998 г. было создано множество систем дистанционного обучения и разработаны программы на основе их использования.

Дальнейшему развитию и реализации созданной концепции помешал экономический кризис, который произош?л в стране в августе 1998 г. С этого момента начали появляться тенденции децентрализации в сфере образования, в том числе и в процессах информатизации: разрабатываются и начинают реализовываться региональные и даже локальные (вплоть до рамок отдельных учебных заведений) программы информатизации образования.

Финансирование этих программ было отдано на откуп самих разработчиков и осуществлялось из различных источников: местные бюджеты, внебюджетные средства организаций, поддержка со стороны различных фондов и т.д.

И только в 2001 г. , в связи с постепенным выходом из кризиса, государство вновь приступает к целенаправленной деятельности по информатизации образования. С этого момента финансирование принимает конкурсный характер.

В 2001 г. во исполнение поручения Президента от 1 сентября 2000 г. № Пр-1769 и Постановления Правительства РФ № 224 от 23.3.01 Минобразованием России намечены основные мероприятия проекта "Компьютеризация сельских школ - 2001". В развитие проекта Минобразованием России подготовлена и утверждена Постановлением Правительства РФ № 630 от 28.8.01 ФЦП "Развитие единой образовательной информационной среды на 2001 - 2005 годы" (РЕОИС). В ней предусматривается комплексное решение: обеспечение УО современными аппаратно-программными средствами, развитие инфраструктуры, обеспечивающей доступ к информационным ресурсам и гарантированное обслуживание техники, повышение соответствующей квалификации работников образования, разработка электронных обучающих средств, позволяющих дистанционно учащимся и педагогам обучаться, а лучшим педагогам - обучать.

В 2002 г. проводятся мероприятия Минобразования по реализации одобренных и утвержденных на коллегии 28 февраля 2002 г. ключевых направлений информатизации образования по конкурсам 2002 года, а в 2003 г. - мероприятия Минобразования по реализации направлений информатизации образования по конкурсам 2003 года.

На этом этапе основными являлись следующие направления информатизации образования:

1. Подготовка кадров для информационного общества

2. Развитие электронных образовательных ресурсов

3. Компьютеризация и коммуникационное обеспечение образования

4. Поддержка региональных программ информатизации

5. Развитие информационно-коммуникационных технологий управления образованием

Присоединение России в 2002 г. к Болонскому соглашению повлияло на пересмотр отечественной системы образования. В настоящее время наметились тенденции к интеграции ее в мировое образовательное пространство, что и повлекло начало ее модернизации.

В 2005 г. в рамках приоритетных национальных проектов был предложен на государственном уровне проект "Образование". Направления, основные мероприятия и параметры приоритетного национального проекта "Образование" были утверждены президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по реализации приоритетных национальных проектов (протокол № 2 от 21 декабря 2005 г.). По направлению "Внедрение современных образовательных технологий" главенствующими мероприятиями являются: разработка и размещение в открытом доступе в сети Интернет информационных образовательных ресурсов, подключение школ к сети Интернет, приобретение и поставки в общеобразовательные учреждения компьютерного оборудования; а также оснащение школ учебно-наглядными пособиями и оборудованием. Осуществление этого направления является неотъемлемой частью процесса информатизации отечественного образования. В ходе его реализации уже в 2006 г. были достигнуты следующие результаты: обеспеченность компьютерной техникой общеобразовательных учреждений к началу 2006 г. достигла соотношения: 1 компьютер на 13-45 учащихся; в сфере профессионального образования - 1 компьютер на 4-15 студентов. От 11 до 60 % образовательных учреждений имеют доступ к сети Интернет, 11-14 % школ подключены к системам удаленного доступа. В течение 2006 запланировано обеспечить 633 школы новыми компьютерными классами, из них 233 впервые. К 1003 школам, имеющим выход в сеть Интернет, в текущем году добавится еще 1545 (в целом это составит 69%), из них около 750 - в сельской местности.

В современной России образование становится личностно- ориентированным, предусматривает обращение к сфере личных интересов и потребностей ученика. НА сегодняшний день ученик должен получить возможность выбора индивидуальной образовательной траектории, которая могла бы в полной мере подготовить его у жизни в постоянно изменяющемся обществе и обилии информации поступающей отовсюду. Другими словами, основной задачей образования становится развитие личности учащихся, воспитания у них умений анализировать и принимать ответственные решения, способность анализировать и предусматривать последствия принятых решений и нести за них ответственность. Только в этом случае современное образование становится качественным и способным соответствовать современным тенденциям общества. Конечно, биологическое образование не является исключением и должно соответствовать ожиданиям общества, развиваться в свете современных тенденций. Особенно в свете того, что XXI век мировое сообщество определило веком биологии и экологии, развитие этих направлений стало особенно важным и от того возлагает на нас еще большую ответственность за воспитание и развитие подрастающего поколения . И без всяких сомнений, одним из основных ресурсов повышения качества образования является совершенствование образовательных технологий.

Положительные и отрицательные стороны применения информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе.

Порой может сложиться впечатление, что применение средств информационно-коммуникационных технологий всегда оправданно, во всех областях образовательной деятельности. И без всяких сомнений, во многих случаях это именно так. Вместе с тем, информатизация образования обладает и рядом негативных аспектов. Позитивные и негативные факторы информатизации общего среднего образования обязательно знать и учитывать в практической работе каждому учителю.

Если рассматривать положительные стороны, то использование средств ИКТ в системе подготовки школьников приводит к следующим значимым возможностям:

· совершенствование методов и технологий отбора и формирование содержания общего среднего образования;

· введение и развитие новых специализированных учебных дисциплин и направлений обучения;

· внесение изменений в обучение традиционных школьных дисциплин, напрямую не связанных с информатикой;

· повышение эффективности обучения школьников за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов;

· организация новых форм взаимодействия в процессе обучения и изменение содержания и характера деятельности учителя и ученика;

· совершенствование механизмов управления системой общего среднего образования.

Проблема использования наглядности на уроках биологии является "вечной", ибо дети при изучении дисциплины имеют дело с объектами и явлениями, которые в большинстве своем можно только представить или вообразить в своем первозданном виде, но никак не пронаблюдать в естественных условиях. Всплеск интереса к этой теме в методической литературе и создание комплектов наглядных пособий и материалов для школы пришлись на вторую половину XX века (Г.И. Годер, П.В. Гора, Г.М. Донской, Ф.П. Коровкин, B. C. Мурзаев, Д.Н. Никифоров и др.). Со временем школы утратили старые пособия и сегодня не имеют возможности приобрести новые ( в связи с отсутствием подходящих материалов, а в некоторых случаях их производство прекратилось еще в том же XX веке, либо их стоимость неоправданна высока) и ввиду их отсутствия старые методические разработки по наглядности уже потеряли свою актуальность.

Каждый современный преподаватель, предполагаем, задавался еще одним вопросом: интересна ли ученику, часами играющему на персональном домашнем компьютере и просматривающему мультимедиа, та учебная наглядность, которую ему могут предложить в кабинете биологии? В то же время есть дети, не имеющие дома компьютера и никогда не державшие в руках иллюстрированных пособий, которыми столь богат книжный рынок. В нынешний век крайнего индивидуализма и дифференциации единственным методическим выходом из сложившейся "ненаглядной" ситуации является, как считает М.В. Короткова, применение личностно-ориентированного подхода в использовании наглядных средств на уроке биологии.

Не смотря на все трудности, информационно-коммуникационные технологии уже широко применяются учителями, у которых сложилось сво? мнение о положительных и отрицательных сторонах их применения.

Появилось множество исследовательских работ по теме применения информационных технологий. Так, И.Г. Захарова в своей работе "информационные технологии в образовании" положительными сторонами применения ИТО считает:

1. Использование ИТО способствует обеспечению тесного взаимодействия между учителем и обучаемым даже в условиях дистанционного образования. ИТО гарантируют самые широкие возможности. Описание творческого процесса, его результаты возможно представить и обсудить на электронной конференции, опубликованы в электронном издании, размешены на Web- caйтe учебного заведения. Например, на смену рукописным тематическим журналам (исторические, литературные, биологические и др.) не только в вузах, но и во многих школах, лицеях появляются электронные журналы, для которых не возникают проблемы с тиражированием и распространением. Каждый желающий может познакомиться с их материалами через Internet, даже при отсутствии у учебного заведения своего Web-сайта - через локальную сеть.

2. ИТО увеличивают возможности образовательной среды как различными программными средствами, так и методами развития креативности обучаемых, их индивидуальности. К числу таких программных средств можно отнести: моделирующие программы, поисковые, интеллектуальные обучающие, экспертные системы, программы для проведения деловых игр. Практически во всех современных электронных учебниках делается упор на развитие творческого мышления. Для этого в них предлагаются задания эвристического, творческого характера, ставятся вопросы, на которые невозможно дать однозначный ответ и т.д. Коммуникационные технологии способствуют по-новому реализовывать методы, активизирующие творческую активность. Ученики могут включиться в дискуссии, которые ведутся не только в аудитории или классе, но и виртуально, например на сайтах периодических изданий, учебных центров и других обучающих ресурсах. В выполнении совместных творческих проектов могут участвовать учащиеся различных учебных заведений.

...