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

3. Новое содержание образовательной среды создает и новые возможности для стимулирования любознательности обучаемого, его познавательного интереса. Одним из таких стимулов является возможность удовлетворить свое любопытство, благодаря обширным возможностям глобальной сети Internet предоставляется доступ к электронным библиотекам (научно- техническим, научно-методическим, справочным и т.д.), интерактивным базам данных культурных, научных и информационных центров, энциклопедиям. Через Internet ученик имеет возможность обратиться с вопросом по заинтересовавшей его проблеме не только к своему наставнику, но и к ведущим отечественным и зарубежным специалистам, выдвинуть его на обсуждение в электронной конференции или чате. Большое разнообразие информации, предлагающейся в образовательной среде, интегрированной в мировое информационное пространство, помогают педагогу направить обучаемых к поиску собственного взгляда, отношения на суть изучаемой проблемы. Развитию любознательности обучаемых, привитию интереса к поисково-исследовательской деятельности помогает также возможность работы в виртуальных научных лабораториях, проведение компьютерных экспериментов с помощью моделирующих программ.

4. Создаваемые на сайтах учебных заведений персональные web-страницы учителей предоставляют дополнительные возможности и для того, чтобы открыть ученикам "дверь" в свою творческую мастерскую. На подобных страницах можно показать не только учебные материалы, но и свои научные публикации, проводимые исследования, лучшие работы "учеников, превзошедших учителя". Выход в мировое информационное пространство дает возможность увидеть большое количество образцов креативности: на сайтах, рассказывающих деятельность научно-исследовательских центров и отдельных научно-исследовательских институтов; в данных электронных научных журналов и конференций; результатах конкурсов творческих проектов и олимпиад; на персональных web-страницах учащихся, студентов, преподавателей, ученых всего мира.

Персональный компьютер возможно использовать как универсальное техническое средство обучения (ТСО). Такое техническое средство обучения дает возможность упорядоченно хранить колоссальное количество материала и готовых разработок уроков.

Периодическое использование персонального компьютера на занятиях приводит к целому ряду любопытных последствий:

1. Увеличение уровня использования наглядности на уроке.

2. Увеличение производительности труда.

3. Установление межпредметных связей с информатикой и другими предметами.

4. Создается возможность организации проектной деятельности учеников по созданию учебных программ под руководством учителей информатики и биологии.

5. Преподаватель, создающий и использующий информационные технологии, вынужден обращать много внимания на подачу учебного материала. Что в свою очередь, положительным образом сказывается на уровне знаний учащихся, структурированности образовательного процесса.

6. Изменяется к лучшему взаимоотношения с учениками далекими от биологии, особенно с увлеченными компьютерами.

7. Изменяется, особенно у младших и средних классов, отношение к компьютеру, как к дорогой, увлекательной игрушке. Ребята начинают смотреть на него, как на универсальный инструмент для работы в любой области человеческой деятельности.

Применение новых информационных технологий способно существенно углубить содержание материала, а применение нетрадиционных методик обучения может оказать сильное влияние на формирование практических умений и навыков учащихся в освоении биологического материала.

Существует достаточно большое количество проблем связанных с внедрением ИТО в образовательный процесс и их негативное влияние на успехи учеников, психологическое и физическое здоровье школьников. Среди них можно выделить следующие:

1. сложность восприятия больших объемов информации с экрана дисплея монитора;

2. отсутствие непосредственного и регулярного контроля над ходом выполнения учебного плана;

3. проблем с взаимодействием учитель-ученик. Так как компьютер не способен заменить полностью учителя. Только преподаватель имеет возможность заинтересовать учащихся, пробудить в них любознательность, завоевать их доверие, подтолкнуть их на те или иные аспекты изучаемого предмета, вознаградить за усилия и заставить учиться.

Еще можно выделить несколько, определенно недостатков при использовании ИКТ. Наиболее ощутимый - это заданность урока, необходимость следовать заранее разработанному плану, ну а в случаи, если урок свернул в сторону, отказаться от подготовленного материала. Но подобное случается и с обычным уроком, когда в ходе урока преподаватель по тем или иным причинам вынужден перестраиваться. Второй недостаток применения информационно-коммуникационных технологий, характерен для всех новых технологий в начале их применения - очень большие затраты времени для подготовки к уроку.

Общим недостатком в большинстве существующих мультимедийных средств обучения является то, что после их разработки начинаются или продолжаются «исследования» сфер и придумываются все более новые возможности их практического применения. Достаточно редкими являются случаи появления мультимедийных продуктов с заранее определенными качествами и свойствами, для реализации строго определенной методики обучения и решения дидактических задач. При создании мультимедийных средств обучения, как правило, акцент делается не на обучение, не на помощь ученику, а непосредственно на технологию программной реализации. Существует большое количество, достаточно общих возможных отрицательных аспектов применения мультимедийных средств обучения в системе открытого образования. В их числе отмечают следующие: рассеивание внимания, возможное отсутствие обратной связи, большие временные затраты, недостаточная доступность и ряд других аспектов. К ним так же можно отнести и самостоятельное обучение, так как некоторые ученики не способны воспользоваться той свободой, которую предоставляют мультимедийные материалы, основанные на гипертексте. Рассеивание внимания. Регулярно запутанные и сложные способы представления могут стать причиной отвлечения пользователя от изучаемого материала, из-за различных несоответствий. А так же, нелинейная структура мультимедийной информации подвергает пользователя «соблазну» идти по предлагаемым ссылкам, что при неумелом использовании может привести к негативным последствиям и отвлечь от основного порядка изложения материала. Большие объемы информации представляемые мультимедийными приложениями, помимо повышения нагрузки на психику ребенка, также могут отвлекать внимание в процессе обучения. Другим существенным минусом повсеместного использования средств ИКТ в общем и среднем образовании является свертывание социальных контактов, сокращение практики социального общения, тотальный индивидуализм, который не помогает развиваться личности в современном обществе, а наоборот ограничивает общение ученика.

Не смотря на подобные недостатки и проблемы нельзя не отметить, что информационные технологии способствуют:

1. формированию высокой степени мотивации, повышению интереса к процессу обучения;

2. повышению интенсивности обучения;

3. достигнуть индивидуализации обучения;

4. объективности оценивания результатов;

5. увеличению доли самостоятельной работы.

В частности, один из положительных эффектов обучения с использованием ИКТ является индивидуализацию обучения. Однако наряду с преимуществами здесь есть и крупные недостатки, связанные с тотальной индивидуализацией, о чем говорилось выше. Индивидуализация сводит к минимуму ограниченное в учебном процессе живое общение преподавателей и учеников, школьников между собой, предлагая им общение в виде "диалога с компьютером". Процесс информатизации образования, поддерживает интеграционные тенденции осознания закономерностей предметных областей и окружающей среды, актуализирует создание подходов к использованию потенциала информационных технологий для развития личностных и моральных качеств школьников. Этот процесс увеличивает уровень активности и реактивности ученика, развивает способности альтернативного мышления, формирует умения разрабатывать стратегии поиска решений как учебных, так и практических задач, дает возможность прогнозировать, предполагать возможные результаты реализации принятых решений на основе моделирования изучаемых объектов, явлений, процессов и взаимосвязей между ними. Также, информационные технологии дополняют содержание и методику изучения материала. ИКТ позволяют проводить

индивидуальную работу как с учащимися, испытывающие трудности в обучении, так и с успешными учениками. Например, в каждой теме предлагаются задания разного уровня сложности. Повышение уровня наглядности. Причем наглядность более высокого уровня, так как она реализуется с помощью звукового сопровождения, видеофрагментов.

Наглядность является ведущим средством в обучении младших школьников и не менее важна при обучении учеников средних классов. Средства наглядности обеспечивают полноценное формирование какого-либо образа, понятия и тем самым способствует более прочному усвоению знаний, пониманию связи научных знаний с жизнью. Наглядность содействует выработке у учащихся эмоционально-оценочного отношения к сообщаемым знаниям, повышает интерес к знаниям, делает более легкий процесс их усвоения, поддерживает внимание ребенка [40].

Информационные технологии выполняют множественно дидактических функций: образовательную (формирование знаний, умений и навыков, которые обеспечивают готовность младших школьников к дальнейшему обучению), развивающую (ориентирована на формирование в процессе изучения окружающего мира важнейших компонентов учебной деятельности), воспитательную (определяет возможность формирования правильных взаимоотношений с окружающим миром).

Конечно же, определенные трудности и негативные моменты могут возникнуть в результате применения современных средств ИКТ, предоставляющие учителям и школьникам значительную свободу в поиске и использовании информации..

Для многих обучаемых компьютер может просто остаться увлекательной игрушкой. В этой связи достаточно вспомнить "заигравшихся" школьников, которые, к сожалению, в настоящее время тоже не являются редкостью. Средства информационно-коммуникационных

технологий, могут стать не только мощным средством становления и развития школьников (как личности; субъекта познания, практической деятельности, общения, самосознания), но и, наоборот, способствовать формированию шаблонного мышления, формального и безынициативного отношения к деятельности и т.п. .

Условия эффективного использования информационно-коммуникационных технологий в обучении.

В реалиях нынешнего времени и исходя из потребностей современного общества, а так же из стандартов второго поколения, ИКТ-компетенцией должны обладать все учащиеся школы.

Как же объясняет ИКТ-компетенцию учащихся ФГОС? ИКТ- компетентность -- это способность обучающихся использовать информационные и коммуникационные технологии для доступа к информации, для ее поиска, организации, обработки, оценки, а также для продуцирования и передачи (распространения), которая достаточна для того, чтобы успешно жить и трудиться в условиях информационного общества.

В III разделе ФГОС «Требования к структуре основной образовательной программы основного общего образования» написано, что программа развития универсальных учебных действий(программа формирования общеучебных умений и навыков) на ступени основного общего образования должна быть направлена на формирование и развитие компетенции обучающихся в области использования информационно- коммуникационных технологий на уровне общего пользования, включая владение информационно-коммуникационными технологиями, поиском, построением и передачей информации, презентацией выполненных работ, основами информационной безопасности, умением безопасного использования средств информационно-коммуникационных технологий и сети Интернет.

Применение информационно-коммуникационных технологий на уроках биологии, дает возможность максимально индивидуализировать обучение, создают все необходимые условия для самостоятельной работы учащихся, увеличивают уровень мотивации при изучении данного предмета, способствуют выработке самооценки у обучаемых, что в свою очередь создает достаточно комфортную для ребенка среду обучения. Чаще всего в рамках урока используются:

- мультимедийные презентации (подготовленные учителем или обучающимися);

- применение образовательных порталов в сети Интернет для поиска информации необходимой к уроку (как самим педагогам, так и учащимися по заданной тематике);

- участие в интернет олимпиадах по биологии;

- подготовка и организация научно-исследовательской и проектной деятельности учащихся;

- использование ИКТ технологий во внеклассной и внеурочной деятельности по биологии;

- работа с интернет-технологиями на основе сервисов Web 2.0 (создание фотоальбомов по определенной тематике в Panoramio, составление опорных схем или интеллект карт в MindMeister, работа по созданию интерактивных плакатов в Glogster, размещение познавательной информации в блог учителя, создание мини-сайтов учащимися по определенной тематике, участие).

В последнее время главными приоритетами образовательной политики становятся: достижение социальной компетентности обучающихся, гарантия прав граждан на качественное образование, формирование ключевых компетенций, обеспечение компьютерной грамотности.

Но что же такое Їкомпетенция? В книге "Мониторинг качества образования" авторы пишут: Ї Кажется решенным, что понятие компетенции относится к области умений, а не знаний. Компетенция - это общая способность, основанная на знаниях, опыте, ценностях, склонностях, которые приобретены благодаря учению.

Что же значит - ключевые компетенции? Наиболее общее определение этого термина: ключевая компетенция - это определяющая компетенция, потому что она соответствует условиям реализации до определенной степени универсальным.

В условиях перестройки системы образования, по мнению Кальнея В.А. и Шишова С.Е. сложно точно определить перечень ключевых компетенций, можно говорить лишь о некоторой совокупности компетенций. Например: для школьной образовательной практики можно выделить следующие ключевые компетенции:

· коммуникативная - умение вступать в коммуникацию с целью быть понятым;

· информационная - владение информационными технологиями;

· автономизационная - способность к самоопределению, самообразованию;

· социальная - умение жить и работать в коллективе;

· нравственная - способность, потребность жить по общечеловеческим, нравственным законам.

Преподаватель на уроках биологии может развивать данные ключевые компетенции, научить грамотно работать с информацией, используя для этого компьютер как средство обучения, развивать интегрированные способы учебной деятельности.

Для развития ключевых компетенций на уроках биологии требуется: создание условий, апробирование и внедрение информационно-коммуникационных технологий, организация образовательного процесса с использованием ИКТ, отбор содержания на уровне предмета. Для развития коммуникативной, информационной, автономизационной, социальной компетенций мной была успешно использована типология заданий с использованием интегрированных способов учебной деятельности: терминологические диктанты, задания на классификацию, интерпретировать текст в графическое изображение в схему, таблицу или слайд, задания на сравнения и сопоставление, составление характеристик, составить конспект, план ответа по материалам сайта, статьи, задания, связанные с мыслительными операциями синтеза, анализа, оценки.

Оптимальное использование уроков с применением ИКТ, формируют положительную мотивацию к изучению биологии. Применение информационно- коммуникационных технологий для отслеживания качества результата образования позволяет: отслеживать умения работать с учебным текстом в сжатые временные сроки; отслеживается динамика овладения способами обработки информации; повышается интенсивность мыслительной деятельности; развивается и проверяется скорость и качество мыслительных операций; происходит формирование информационной, коммуникативной компетенций; повышается мотивация, так как учащиеся привлекаются к подготовке уроков, заданий; происходит интеграция способов учебной деятельности, проверяются как специальные, так и общеучебные навыки.

Следует так же признать, что объективно оценить уровень сформированности компетенций фактически невозможно, но, принимая положение ЇКлючевые компетенции проявляются в форме умений и навыков?, можно по набору умений и навыков отследить личностный рост.

При использовании данной педагогической деятельности по внедрению ИКТ необходимо формирование особых условий. Организация информационно-образовательного пространства: компьютерный парк, программное обеспечение, локальная сеть с выходом в Интернет, электронный журнал, школьный сайт. Педагогам и учащимся обеспечить свободный доступ к рабочему месту, оборудованному компьютером. Создать образовательный ресурс: медиатеку, в составе которой будут электронных пособия и учебники по биологии; создать банк тестов, проектов, контрольно- измерительных материалов, разработок уроков.

При реализации данного принципа очень важно учитывать психофизиологические закономерности в восприятии человеком различных видов информации и их сочетаний, возрастных особенностей учащихся.

Взаимное сочетание различных типов информации тесно связано с интенсификацией обучения. Как указывают В.П. Соломин и З.И. Тюмасева, «проблема интенсификации приобретает принципиально иное содержание, а именно, - подбор таких типов информации, одновременное усвоение которых не только не мешало бы усвоению каждого из них, но, по возможности, способствовало бы этому. В таком случае интенсификация процесса усвоения комплекса разнотипной информации выразится в одновременной оптимизации усвоения информации каждого из типов, образующих данный комплекс» [32]. Принцип дублирования информации тесно связан с описанным ниже принципом смены раздражителей.

Принцип соответствия виртуального образа конкретному объекту должен выразиться в учете того, насколько экранный образ должен соответствовать натуральному объекту. Известно, что между восприятием реального и виртуального объектов существует значительное различие, на что неоднократно указывалось в психолого-педагогической и методической литературе. Задача разработчика программной продукции в данному случае - максимально приблизить за счет средств мультимедиа изображаемое к конкретному. С другой стороны, компьютерные средства предоставляют нам массу разнообразных возможностей для моделирования абстрактных объектов и ситуаций. При разработке методик использования компьютерных средств обучения и программного обеспечения к ним необходимо определить в каких ситуациях и насколько виртуальный образ должен копировать, а в каких моделировать реальные и абстрактные объекты и ситуации.

Принцип смены раздражителей. Наиболее эффективное усвоение учебного материала возможно, если осуществляется дублирование информации поступающей на один из анализаторов или группу анализаторов информацией, поступающей на другие анализаторы. Так, например, для учащихся 5 - 9 классов, у которых для познания окружающего мира чрезвычайно важны двигательная активность и тактильные ощущения, в связи с чем налицо необходимость подкрепления звуковых, графических, текстовых блоков информации, получаемых с компьютера объемными пособиями, и особенно - натуральной наглядностью. Для учащихся 10 - 11-х классов большее значение приобретает теоретическая информация, следовательно, содержание и структура предоставляемой ученику информации будут другими и соотношение средств обучения может быть иным.

Принцип оптимальной загрузки ученика логически вытекает из предыдущего принципа. Благодаря тому, что компьютерные средства, используемые в учебном процессе позволяют интенсифицировать процесс получения, контроля и закрепления знаний, изменяется и время работы с конкретным информационным блоком или может быть изменен объем материала, изучаемого за определенный отрезок времени. Учет этого момента позволяет оптимизировать учебную нагрузку, либо более фундаментально рассматривать какой-либо вопрос школьной программы, либо высвободить время на изучение нового материала. Применение данного принципа связано с реализацией двух важнейших дидактических принципов - дифференциации и индивидуализации обучения.

Принцип содержательной доминанты. Разнообразие дидактических (особенно иллюстративно-наглядных) возможностей тех или иных средств обучения не должно маскировать информацию, отодвигать на второй план учебный материал. Логика использования учебного оборудования должна соответствовать логике учебного содержания и не отвлекать от изучаемого материала. С другой стороны, в некоторых учебных ситуациях возможно иное: новое высокотехнологичное средство обучения способствует развитию интереса не только к себе самому, но стимулирует более заинтересованное и активное отношение ученика к биологическому материалу. При планировании учебного процесса необходимо учитывать эти моменты и конструировать систему средств обучения для определенного этапа учебно- воспитательного процесса с приоритетом предметных знаний, умений и навыков.

Принцип единого источника информации заключается в таком использовании различных средств обучения, при котором учебная информация, поступающая через эти средства обучения идет к ученику единым потоком, а не сразу несколькими. Это необходимо для максимальной концентрации внимания на определенном учебном материале, так как трудно, а то и невозможно эффективно усвоить информацию, одновременно работая с учебником и, например, просматривая учебный видеофрагмент, часто переключая внимание от одного средства обучения к другому, в результате теряя логику представления учебного материала.

Использование на уроках информационно-коммуникационных технологий позволяет моделировать различные условия учебного процесса, к которым ребенку необходимо быстро адаптироваться, что способствует развитию и проявлению ключевых компетенций.

В.А. Болотов пишет: «…если все учителя - предметники не будут активно и постоянно использовать компьютер и технологии, с ним связанные, то мы не сдвинемся с мертвой точки. Ребенок должен осознавать необходимость информационно-коммуникационных технологий при изучении других предметов, а эту мотивацию ему может создать только учитель-предметник. Только тогда мы достигнем успеха в решении поставленной перед нами задачи …»

Основной целью при переходе на федеральные государственные стандарты состоит в достижении нового качества образования - качества, отвечающего современным социально-экономическим условиям России. Масштабные национальные проекты в сфере образования ставят задачи активного внедрения информационно-коммуникационных технологий во все звенья образовательной сферы, для обучения, воспитания и развития поколения, растущего в условиях информационно насыщенной среды.

Необходимы изменения в системе образования, ее информатизация. Информационные технологии создают новые требования к профессионально- педагогическим качествам учителя, к методическим и организационным аспектам использования в обучении информационно-коммуникационных технологий. На сегодняшний день у любого преподавателя имеется в распоряжении целая гамма возможностей для применения в процессе обучения средств ИКТ - это информация из Интернета, многочисленные электронные учебные пособия, словари и справочники, презентации, программы, автоматизирующие контроль знаний, новые виды коммуникации

- чаты, форумы, электронная почта, телеконференции и многое другое. Благодаря этому актуализируется содержание обучения, появляется возможность для интенсивного обмена между участниками образовательного процесса.

«…технологические достижения ничего не значат, если учителя не знают, как их эффективно использовать. Чудеса творят не компьютеры, а учителя». Председатель директоров Intel Крейг Баррет.

Анализ мирового и отечественного опыта показал, что современный этап и общие тенденции внедрения информационных технологий в систему общего образования России, как и ряда других стран, характеризуются следующим образом: информатизация становится неотъемлемой частью модернизации системы образования в целом, позволяет увеличить спектр обоснованных в российской и мировой педагогике методик и технологий, гарантировать эффективное достижение приоритетных и перспективных образовательных целей, сохранение и укрепление здоровья учащихся.

Уровень методических разработок и образцов деятельности российских учителей в области информатизации соответствует мировому, а в отдельных отношениях - порой и опережает его.

Основой сбалансированной, гармоничной информатизации является согласованное развитие следующих направлений: кадрового потенциала образования и общественной осведомленности о целях информатизации; технологического обеспечения (оборудование повсеместной информационной среды, цифровые инструменты, пространство образовательных информационных источников, телекоммуникационные каналы, технические сервисы); содержания образования и активных форм учебной деятельности, системы аттестации; внешней (учредитель, регион, федерация) и внутренней (локальной) нормативной базы. В ходе информатизации образования происходит изменение всех школьных предметов: их целей, содержания, системы оценивания и педагогических технологий применяемых для решения поставленных задач. В число целей образования в каждом предмете входит создание общей и предметной ИКТ- компетентности как базового компонента универсальных учебных действий.

С каждым годом все большее количество людей получает доступ к компьютерным телекоммуникациям, сети Интернет, различным средствам ИКТ. Это связано с массовым распространением компьютеров и программного обеспечения, увеличением числа компьютеров, эксплуатируемых в домашних условиях, расширением областей профессиональной деятельности человека, в рамках которых используются информационные и телекоммуникационные технологии.

Если когда-то в прошлом, далеко не каждый человек имел полноценный доступ к компьютерной технике и ресурсам сети Интернет, то на протяжении последнего десятилетия, он получает полный доступ при выполнении своих профессиональных обязанностей, либо приобретая компьютер и программное обеспечение, для работы дома. Этот факт можно рассматривать и как увеличение числа родителей школьников, использующих информационные и коммуникационные технологии.

Очевидно, что, например, число школьников, один или оба родителей которых имеют доступ к информационным ресурсам и сервисам сети Интернет, растет в геометрической прогрессии.

В то же время информационные и, особенно, телекоммуникационные технологии способны повысить эффективность взаимодействия педагогического коллектива школы и родителей при обучении и воспитании школьников.

В первую очередь, использование телекоммуникаций и, в частности, электронной почты позволяет педагогам оперативно информировать родителей о ходе обучения и воспитания каждого школьника, организуя при этом индивидуальный диалог. Родители также приобретают возможность сообщать учителю сведения, необходимые для коррекции обучения каждого школьника.

Сайт школы или других образовательных учреждений может стать для родителей источником информации учебного, методического или воспитательного характера. Со страниц таких сайтов родители могут получить информацию о методах сбережения здоровья детей, их безопасности, правилах поведения ребенка в семье и в обществе, полезные советы по обучению и воспитанию школьников.

На основе изученной литературы мы выделили базовые рекомендации по информатизации системы общего образования, ряд которых был реализован в Федеральном проекте «Информатизация системы образования». Основной системной рекомендацией является комплексность, гармоничность процесса информатизации, его согласованное развитие по следующим направлениям: формирование человеческого потенциала информатизации; широкая трансформация содержания образования и системы оценивания, как по форме, так и по содержанию; формирование теоретического, методологического и методического фундамента для системы методической поддержки и профессионального образования. Одним из первоочередных шагов должно быть обеспечение научных исследований, общего и профессионального педагогического образования всеми инструментами информационных и коммуникационных технологий для применения в образовательном процессе - как общепользовательскими, так и профессиональными, с приоритетным оснащением научно-педагогических организаций и подразделений, методических служб, институтов повышения квалификации, педагогических вузов. Кроме того, необходимо сформировать национальный банк (депозитарии, коллекции, библиотеки и т.д.) цифровых образовательных ресурсов: источников и инструментов для работы учащегося и учителя, общедоступный и бесплатный для образовательных учреждений; стандартизировать форматы источников, учебных портфолио, управленческого взаимодействия, вести мониторинг здоровья учащихся и его зависимости от нагрузок в работе с ИКТ.

2. Экспериментальная работа по проверке эффективности использования информационно-коммуникационных технологий обучения в биологии в 9 классе

Использование информационно-коммуникационных технологий в обучении биологии.

Для использования информационных технологий необходима программа поддержки, включающая в себя формулировку целей и задач уроков, пошаговое распределение учебного материала, необходимые изображения, которые следует выводить на экран, вопросы на актуализацию знаний в начале урока и вопросы на их закрепление в конце урока.

Созданная программа поддержки уроков должна частично заменить меловой рисунок, так как позволяет вывести на экран заранее приготовленный текст, например план урока, инструктивную карточку, структурно-логическую схему нового материала или домашнее задание.

При этом текст, благодаря эффекту анимации, появляется в том же темпе, в каком учитель ведет урок, и находиться в поле зрения обучающихся. Этот текст должен легко читаться, методически грамотно оформлен, что повышает его эффективность. В этом случае программа поддержки уроков позволяет мотивировать учащегося на предстоящую учебную деятельность и делает ее более понятной. При объяснении нового материала учителю биологии практически всегда необходим наглядный материал: изображения тех или иных растений, строения их органов, схемы, поясняющие взаимосвязь различных природных объектов, таблицы и диаграммы.

Для обеспечения урока наглядным материалом, учителю необходимо осуществлять сканирование хорошо выполненных иллюстраций из книг или скопированных их интернета. При этом учитель может взять только часть рисунка, отредактировать его в соответствии с целями урока, уменьшить или увеличить его целиком или только его фрагмент. С помощью программы поддержки урока можно показать учащимся биологические объекты, часто плохо демонстрируемые микрообъекты, рентгенограммы и пр.

Для создания программы поддержки урока можно использовать стандартные программы. Их список и возможное использование на уроках раздела «Биосинтез белка» представлен в таблице «Использование программ в процессе обучения биологии».

Таблица 1. «Использование программ в процессе обучения биологии»

Программы	Варианты использования
Word	Подготовка учеников по заданию учителя дидактических материалов (справочники, рефераты, дидактические карточки, тесты).
Excel	Работа с «количественным» расчетным материалом и построение на его основе таблиц, графиков, диаграмм, моделей (например, материальная обработка материала собранного летом) и изучение на этой основе экологических взаимосвязей.
Access	Создание и ведение тематических баз данных, к примеру, научная школьная библиотека. Такая работа требует анализа данных, стимулирует поиск закономерностей и систематизации информации (знаний).
Power Point	Подготовка отчетов по проектам, оформление работ, презентаций.
Internet	Участие в общественной деятельности (проектная деятельность, социологические опросы).
Компьютерные модели	Аналитическая деятельность, прогнозирование экологических ситуаций.

Информационные технологи используются на разных этапах урока.

С помощью контроля может быть установлена степень усвоения материала: запоминание прочитанного в учебнике, услышанного на уроке, узнанного при самостоятельной работе, на практическом занятии и воспроизведение знаний при тестировании.

Для решения дидактической задачи этапа проверки домашнего задания можно использовать мультимедиа технологии: презентация-контроль - для организации самопроверки, взаимопроверки домашнего задания или заданий для первичного закрепления можно использовать презентацию-тест, в конце указать критерии оценивания работы (Power Point);

При изучении нового материала наглядное изображение является зрительной опорой, которая помогает наиболее полно усвоить подаваемый материал. Соотношение между словами учителя и информацией на экране может быть разным, и это определяет пояснения, которые дает учитель.

Для решения дидактической задачи данного этапа мы используем:

1. мультимедиа технологии:

· презентация-лекция - демонстрация слайдов, содержащих иллюстрации, тезисы, видеоролики или звук для объяснения нового материала, обобщения, систематизации (PowerPoint), в данном случае используются презентации с целью познакомить учащихся с объектом или явлением, процессом;

· видеофрагменты фильмов;

· презентация-модель - с помощью анимации создается модель какого- либо процесса, явления, наглядного решения задачи (PowerPoint);

· слайд-шоу - демонстрация иллюстраций с минимальным количеством текста, с наложением музыки, с установкой автоматической смены слайдов, иногда с циклическим повторением слайдов (PowerPoint);

· изображение - корректировка фотографий, отсканированных изображений, раскрашивание изображений (PhotoShop);

· коллаж - создание собственных оригинальных ребусов, изображений (PhotoShop);

· видеоклип - на основе фотографий, видео- и звуковых файлов; с использованием эффектов и переходов, создается демонстрационный ролик (Movie Maker)

2. компьютерные технологии:

· диаграммы (Excel);

· схемы (Excel);

· таблицы (Word).

Систематизация и закрепление материала необходимы для лучшего запоминания и четкого структурирования. С этой целью в конце урока проводим обзор изученного материала, подчеркивая основные положения и их взаимосвязь. При этом повторение материала происходит не только устно, но и с демонстрацией наиболее важных наглядных пособий на слайдах, выполнение тестов на компьютере.

Для решения дидактической задачи данного этапа мы используем:

1. мультимедиа технологии:

2. презентация-задание - содержит формулировку задания, с помощью анимации организуется поэтапное решение задания и ответ (PowerPoint).

3. мобильный класс:

· работа в группе - задание - составить текст для слайдов презентации (PowerPoint);

· выбрать иллюстративное сопровождение для текста (PhotoShop, PowerPoint);

4. Интернет-ресуры:

· для работы в группах.

Пример использования ИКТ во внеурочной деятельности. Внеурочная деятельность является одним из важных компонентов образовательного процесса, как с образовательной, так и с воспитательной точки зрения. Для ее организации мы используем следующие технологии".

1. мультимедиа технологии:

· презентация-выступление - для сопровождения выступления, содержит иллюстрации, основные тезисы (Power Point);

· презентация-итог (PowerPoint, Word) - на слайде выводится итоговая таблица участия в соревнованиях, мероприятиях.

2. компьютерные технологии:

· стенные газеты - информационный материал (Word, Publisher);

· буклеты, памятки - информационный материал (Word, Publisher); брошюра - сборник дидактических, методических материалов (Word);

· плакат, заголовки - текстовое оформление стендов, помещений (Word);

· открытка - оригинально оформленное поздравление (Word, Publisher);

· анкета - документ для сбора статистических данных (Excel).

Педагогический эксперимент по проверке эффективности использования информационно-коммуникационных технологий в обучении общей биологии. Основная цель педагогического эксперимента - проверка эффективности методики использования информационно - коммуникационных технологий при изучение раздела "Общая биология". Экспериментальная работа проводилась в 9-х классах ГБОУ СОШ №14 г. Москвы. Педагогический эксперимент состоял из 3 этапов - констатирующего, формирующего, заключительного экспериментов. Для проведения педагогического эксперимента нами были определены экспериментальный и контрольные классы учащихся. Учащиеся экспериментального класса должны были обучаться по разработанной нами методике. Учащиеся контрольного класса должны были обучаться без использования ИКТ. По результатам ответов теста учащихся в ходе констатирующего эксперимента были отобраны два 9-х класса из тр?х. Успеваемость по биологии у учащихся контрольного класса соответствовали знаниям и успеваемости школьников экспериментальной группы (см. таблицу 2).

Таблица 2. Результаты констатирующего эксперимента

Оценка	Класс 9А	Класс 9Б	Класс 9В
Отлично	8 (28%)	7 (23%)	5 (19%)
Хорошо	11 (38%)	11 (37%)	10 (39%)
Удовлетв.	7 (24%)	8 (27%)	6 (23%)
Неудовлетв.	3 (10%)	4 (13%)	5 (19%)
Кол-во уч-ся	29	30	26

В ходе данного эксперимента было выявлено, что знание и успеваемость по биологии у учащихся контрольного класса (9А) соответствовали знаниям и успеваемости учеников из экспериментального класса (9Б). Остальные критерии учащихся контрольного и экспериментального класса были также одинаковыми: школьники были одного возраста, классы обучались по одной программе и использовали одинаковые учебники по биологии.

Формирующий эксперимент заключался в проведении с учащимися экспериментального класса уроков с использованием современных информационно-коммуникационных технологий. В контрольном классе изучение этих тем проводилось без компьютерных программ.

Формирующий эксперимент проводился с использованием учебника «Биология. Общие закономерности жизни. 9 класс», изд.: Владос; А.В. Теремов, Р.А. Петросова, А.И. Никишов.

Были разработаны планы уроков по теме «Биосинтез белка» (2 ч) с применением современных информационно-коммуникационных технологий.

Тема урока №1: «Генетический код. Избыточность генетического кода. Транскрипция».

Цель урока: закрепить знания о строении ДНК и РНК, изучить понятие ген, генетический код, его свойства.

Методические приемы: демонстрация таблиц, иллюстраций на ПК.

Оборудование: модель ДНК, презентация «Синтез белка», компьютер с мультимедийным проектором, компьютерные модели, таблицы по общей биологии «Строение клетки», «Биосинтез белка ».

Тип урока: комбинированный урок. Урок разделяем на основные части:

I. Оргмомент - 2 мин.

II. Мотивация и целеполагание

1 слайд - титульный (вопрос) Почитайте текст

Процесс осуществляется в хромосомах на молекулах ДНК по принципу матричного синтеза.

При участии ферментов РНК-полимеразы на соответствующих участках молекулы ДНК (генах) синтезируются все виды РНК (иРНК, тРНК, рРНК).

В цитоплазму через ядерную оболочку перемещаются иРНК и тРНК, в субъединицы рибосом встраиваются рРНК (все это проецируется на экран, где ученики могут видеть эти процессы смоделированные на компьютере). Какой процесс описан?

III. Этап самоопределения (определение темы урока).

Учащиеся работают с текстом на слайде, в котором описывается биологический процесс. Их задача определить процесс.

2 слайд - ставим цель урока, задачи урока, знакомим с содержанием.

3 слайд «Жизнь - есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит в постоянном самообновлении химических составляющих частей этих тел» (Ф. Энгельс).

4 слайд: Строение молекулы ДНК.

Важнейшим процессом ассимиляции в клетке является синтез белка. Так как белки выполняют в организме целый ряд функций, то необходимо синтезировать тысячи различных белков, тем более что большинство белков имеют ограниченный срок функционирования и синтез таких белков (компонентов мембран, гормонов, ферментов) не прекращается ни на минуту. Так, например, за сутки в организме человека распадается около 400 г различных белков, следовательно, такую же массу нужно синтезировать снова.

5 слайд. Николай Константинович Кольцов (1872-1940) Отечественный зоолог, цитолог, генетик. Выдвинул идею о том, что синтез белка идет по матричному принципу.

Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии - матричный синтез.

Смысл матричного синтеза в том, что, имея одну молекулу в качестве матрицы (формочка), можно синтезировать множество других одинаковых молекул

IV. Актуализация изученного материала (повторение теоретического материала по разделу Репликация и транскрипция)

1. ДНК Строение. Актуализация знаний о строении ДНК, самоудвоении ДНК, реакциях матричного синтеза, принципе комплементарности.

Разнообразие белков обусловлено различной последовательностью аминокислот в первичной структуре белковой молекулы. А зашифрована информация об этой первичной структуре в последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК (самостоятельная работа учащихся с компьютером

Биологические функции ДНК.

2. РНК Строение. Молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК) всех типов построены по общим структурным принципам. Они состоят из одной полинуклеотидной цепочки, значительно более короткой, чем цепочка ДНК. В нуклеотидах РНК имеется 4 типа азотистых оснований: А, Г, Ц, У (урацил).

Виды РНК:

Все типы РНК образуется в результате реакций матричного синтеза.

В большинстве случаев матрицей служит одна из цепей ДНК. Таким образом, синтез РНК на матрице ДНК является гетерокаталитической реакцией матричного типа. Этот процесс называется транскрипцией.

Информационная (матричная) РНК -- и-РНК (м-РНК). Содержит от нескольких сотен до 10 000 нуклеотидов. Молекула и-РНК представляет собой незамкнутую цепочку. Она переносит информацию о структуре белка с ДНК на рибосомы -- место непосредственного синтеза полипептидной цепочки.

· Учащиеся вспоминают, какими свойствами обладает генетический код.

· Код триплетен. -одна АК кодируется тремя нуклеотидами (ТРИПЛЕТОМ).

· Код не перекрывается -нуклеотид не может входить в состав двух триплетов.

· Код однозначен. Каждый кодон шифрует только одну аминокислоту.

· Код избыточен. Это означает, что каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном Между генами имеются «знаки препинания».

· Из 64 триплетов три: У - А - А, У - А - Г, У - Г - А, - не кодируют аминокислоты. Эти триплеты (их называют стоп-кодонами) - сигналы окончания синтеза полипептидной цепи.

· Внутри гена нет «знаков препинания».

· Код универсален.

· Определение аминокислот по генетическому коду и-РНК (самост-ая работа с компьютером)

3. Транспортная РНК -- т-РНК. Переносит аминокислоты к месту синтеза белков на рибосомы.

Каждая молекула т-РНК содержит примерно 80 нуклеотидов. Специфичность т-РНК определяется структурой антикодона, т. е. участка соединения с конкретным триплетом и-РНК.

4. Рибосома, ее структура и функции.

Рибосомы являются клеточными органоидами, состоящими из белков (примерно 40 %) и р-РНК (60 %). Они представляют собой миниатюрные клеточные «фабрики белка». Число их в клетке достигает 10 млн.

Рибосомальная РНК -- р-РНК. Входит в состав рибосом.

V. Изучение нового материала - 10 мин.

6 слайд. Этапы биосинтеза. Генетическая информация с ДНК на белок передается через иРНК.

ДНК --> иРНК --> белок транскрипция трансляция

Ген - участок ДНК, кодирующий информацию об одном белке.

1. Транскрипция. Носителем генетической информации является ДНК, расположенная в клеточном ядре. Сам же синтез белка происходит в цитоплазме на рибосомах. Из ядра в цитоплазму информация о структуре белка поступает в виде информационной РНК (иРНК). Для того чтобы синтезировать иРНК, участок двуцепочечной ДНК раскручивается, а затем на одной из цепочек ДНК по принципу

Модель-анимация процесса транскрипции (самостоятельная работа учащихся с компьютером).

В начале каждого гена находится особая специфическая последовательность нуклеотидов, называемая промотором. РНК-полимераза «узнает» промотор, взаимодействует с ним и, таким образом, начинает синтез цепочки иРНК с нужного места. Фермент продолжает синтезировать иРНК, присоединяя к ней новые нуклеотиды, до тех пор, пока не дойдет до очередного «знака препинания» в молекуле ДНК -- терминатора. Это последовательность нуклеотидов, указывающая на то, что синтез иРНК нужно прекратить.

В цитоплазме обязательно должен иметься полный набор аминокислот, необходимых для синтеза белков. Эти аминокислоты образуются в результате расщепления белков, получаемых организмом с пищей, а некоторые могут синтезироваться в самом организме.

Необходимо помнить, что любая аминокислота может попасть в рибосому, только прикрепившись к специальной транспортной РНК (тРНК).

Выводы по уроку. Формулируют учащиеся.

Рефлексия. Чем интересен и полезен был вам сегодняшний урок? Помогут ли вам полученные знания в жизни и выборе будущей профессиональной деятельности?

Домашнее задание:

Изучить материал по записям в тетради, Подготовить индивидуальное сообщение по темам:

1. Цитогенетический метод

2. Хромосомные болезни человека

3. Биохимический метод

4. Значение генетики для медицины

5. Роль медико-генетических консультаций. Дополнительная задача:

Уже давно замечено, что женщины - долгожительницы встречаются значительно чаще, чем мужчины - долгожители. Женщины в России в среднем живут 72 года 4 месяца и 4 дня. Самая высокая продолжительность жизни в Японии, где мужчины живут в среднем77 лет, а женщины - 84 года.

Естественно, что на явление долгожительства влияют и внешние условия. Мы знаем классическую формулу: фенотип = генотип + среда. Но все-таки с точки зрения хромосомной теории наследственности, как можно объяснить женское долгожительство, если ученые предполагают, что ген долгожительства - доминантный ген, сцепленный с Х - хромосомой.

А также решите задачу.

В брак вступает женщина, выросшая в неполной семье: ее мать и отец ушли из жизни, не достигнув 45 - летнего возраста. Причины их смертей точно установить невозможно, но известно, что каждый из рано погибших родителей уже с детства не отличался хорошим здоровьем. Мужчина, вступающий в брак крепок здоровьем, все предки которого умерли в 70-80 лет. Можно ли надеяться, что дети, рожденные в этом браке будут жить долго?

(Учащиеся решают задачу)

Учитель. Итак, генетиками получено еще одно дополнительное объяснение того, почему и в высокоцивилизованных государствах, и в слаборазвитых странах женщины- долгожительницы встречаются значительно чаще, чем мужчины.

И все же мужчины, которые по своим подсчетам, получили ген недолгожительства, не стоит отчаиваться. Им стоит помнить слова Мечникова : ЇЯ не из рода долгожителей. Но, зная, как надо жить (питание, движение, образ жизни в целом), я уверен, что переживу всех представителей своего рода.

Тема урока №2: «Биосинтез белка, процесс трансляции».

Цель урока: Углубление знаний о реализации наследственной информации в процессе биосинтеза белка.

Методы: рассказ с элементами беседы.

Методические приемы: демонстрация таблиц, иллюстраций на ПК.

Оборудование: модель ДНК, презентация «Синтез белка», компьютер с мультимедийным проектором, компьютерные модели, Таблицы по общей биологии «Строение клетки», «Биосинтез белка»; раздаточный тестовый материал для закрепления, проверки и взаимопроверки знаний.

I. Оргмомент - 2 мин.

II. Мотивация и целеполагание

1 слайд - титульный (текст).

Трансляция -- это перевод последовательности нуклеотидов в молекуле и - РНК в последовательность аминокислот в полипептиде.

Синтез полипептидной цепи с использованием мРНК в роли матрицы.

(Презентация используется все та же, что и была на предыдущем уроке.) 7-8 слайды. Участники синтеза белка (работа с текстом)

Направлен на актуализацию знаний, необходимых для восприятия новой темы - повторяем материал о нуклеиновых кислотах, их видах и функциях. Обращаем внимание на рисунки, демонстрирующие разное пространственное строение молекул РНК и связь такого строения с выполняемыми функциями. учащихся имеются бумажные варианты тестов и технологические карты, куда они записывают результат.

Используя таблицу учащиеся дают определения терминам, названием веществ и органоидов клетки, проговариваемых в ходе работы над темой

Участники биосинтеза белка (далее - примерные ответы учащихся по пройденным темам)

Трансляция. В цитоплазме происходит завершающий процесс синтеза белка - трансляция. Это перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот молекулы белка. Важную роль здесь играют тРНК. Каждая тРНК присоединяет определенную аминокислоту и транспортирует е? к месту сборки полипептида в рибосоме. В молекуле тРНК есть два активных участка: триплет-антикодон на одном конце и акцепторный конец на другом. Антикодон считывает информацию с иРНК, акцепторный конец является посадочной площадкой для аминокислоты. Синтез полипептидной цепи белковой молекулы начинается с активации аминокислот, которую осуществляют специальные ферменты.

Каждой аминокислоте соответствует как минимум один фермент. Фермент обеспечивает присоединение аминокислоты к акцепторному участку тРНК с затратой энергии АТФ.

Этапы трансляции (слайды 9-10.)

1. СТАДИЯ ИНИЦИАЦИЯ.

Начала синтеза цепи с тем концом и-РНК, с которого должен начаться синтез белка, взаимодействует рибосома. При этом начало будущего белка обозначается триплетом АУГ, который является знаком начала трансляции- это точка промотор. Так как этот кодон кодирует аминокислоту метионин, то все белки (за исключением специальных случаев) начинаются с метионина.

2. СТАДИЯ ЭЛОНГАЦИЯ - удлинение.

После связывания рибосома начинает двигаться по иРНК, задерживаясь на каждом ее участке, который включает в себя два кодона (т. е. 3 + 3 = 6 нуклеотидов). Время задержки составляет всего 0,2 с. За это время молекула тРНК, антикодон которой комплементарен кодону, находящемуся в рибосоме, успевает распознать его. Та аминокислота, которая была связана с этой т-РНК, отделяется от «черешка» и присоединяется с образованием пептидной связи к растущей цепочке белка. В тот же самый момент к рибосоме подходит следующая т-РНК, антикодон которой комплементарен следующему триплету в иРНК, и следующая аминокислота, принесенная этой тРНК, включается в растущую цепочку. После этого рибосома сдвигается по и-РНК, задерживается на следующих нуклеотидах, и все повторяется сначала. Сборка полипептидной цепи идет в направлении 5-3.

3. СТАДИЯ ТЕРМИНАЦИЯ.

Завершение синтеза белка в участке-терминаторе, который узнается РНК-полимеразой при участии особых белковых факторов терминации.

Рибосома доходит до одного из так называемых стоп-кодонов (УАА, УАГ или УГА). Эти кодоны не кодируют аминокислот.

...