Стаття " Використання сучасних інформаційних технологій на уроках біології"

Рудченко Н.І.

Використання сучасних інформаційних технологій  у викладанні біології

У статті проаналізовано методичні аспекти  використання сучасних інформаційних технологій  у процесі викладання біології. Розкрито особливості застосування  інформаційних технологій на уроках біології, наведено приклади комп’ютерних програм для ефективного засвоєння навчальної інформації. З’ясовано, що інформаційні технології є потужним засобом активізації пізнавальної активності учнів, інтелектуального й особистісного розвитку.

Ключові слова: інформаційні технології, комп’ютерні програми, мультимедійні засоби, технічні засоби навчання.

Одним із основних завдань шкільного предмета «Біоло­гія» є формування наукового світогляду, розвиток розумових здібностей та якостей особистості (пізнавального інтересу, спостережливості, уяви, уваги, пам'яті, теоретичного стилю мислення), прагнення до самоосвіти, самопізнання, само­вдосконалення, учнів у різних видах діяльності. У пояснювальній записці до навчальної програми «Біологія» 6-9 класи зауважено, що «кожен навчальний предмет, і біологію зокрема, слід розглядати як засіб розвитку особистості учня » [7].

Реалізація чинної  програми  вимагає від учителя організації пізнавальної діяльності школярів на уроці, на­цілює його на розвиток інтелектуальних здібностей, творчої особистості, формування ключових компетентностей. На підставі компетентнісного підходу, знання з біології мають бути не багажем «про всяк випадок», а ключем до розв’язання проблем, забезпечення успішної самореалізації в соціумі, облаштування особистого життя.

Проте вивчення об'єктів живої природи, процесів жит­тєдіяльності часто потребує використання натуральних об'єктів, таблиць, ілюстрацій підручника, що не завжди дають змогу педагогу пояснити суть біологічного явища або продемонструвати його. Тому, щоб забезпечити повноцінне засвоєння знань, умінь та навичок, нагромадження життєвого досвіду, з метою формування в учнів навчально-інтелектуальних умінь, у практичній діяльності вчителю біології слід використовувати сучасні інформаційні технології.

Слід визнати, що орієнтація на використання інноваційних технологій, інформатизація навчального процесу – один з пріоритетів реформування і розвитку середньої освіти в Україні.

В  Україні цю тему досліджували такі науковці, як В.Ю. Биков, Я.В. Булахова, О.М. Бондаренко, В.Ф. Заболотний, Г.О. Козлакова, О.А. Міщенко, О.П. Пінчук, О.В. Шестопал та інші.

Нині відбувається накопичення досвіду, пошук шляхів підвищення якості навчання і нових форм використання ІКТ у різних освітніх процесах для формування інформаційної компетентності учнів,  розвитку критичного і логічного мислення,  пізнавальної активності та творчих здібностей учнів.

 Проте існують певні труднощі використання ІКТ в освіті. Вони перш за все пов язані з відсутністю не тільки методичної бази їх використання, а й методології розробки ІКТ для навчального процесу. Отже, мета статті проаналізувати досвід застосування компютерних методичних систем на уроках біології та показати перспективи володіння навичками використання ІКТ в освітньому процесі.

Сучасні інформаційні технології  це сукупність засобів, методів і прийомів збирання, зберігання, опрацювання, подання та передавання повідомлень, що розширює знання людей та розвиває їхні можливості щодо управління технічними та соціальними процесами [2, с.49].

У методичній літературі досить часто термін інформаційні технології ототожнюється з інформаційно-комунікаційними технологіями (ІКТ).

ІКТ це сукупність методів і технічних засобів збирання, організації, збереження, опрацювання, передачі та подання інформації, що розширює знання людей і розвиває їхні можливості щодо керування технічними і соціальними проблемами [4, с.25].

Інформаційні технології відкривають кожному, хто навчається, доступ до практично необмеженого обсягу інформації, що забезпечує безпосередню включеність в «інформаційні потоки». Переробка інформації за допомогою комп’ютерів і вироблення нових знань, співвіднесених із метою користувачів, є функціональним  призначенням ІКТ.

Психолого-педагогічні дослідження відкрили величезний дидактичний потенціал інформаційних технологій, довели, що їх використання  дає змогу значно підвищити ефективність засвоєння матеріалу, оскільки під час роботи з такими засобами навчання в учнів активізуються всі види розумової діяльності.  Переваги інформаційних технологій у порівнянні з іншими засобами навчання полягають у використанні їх у навчальному процесі як інтерактивного багатоканального інструмента пізнання.

Використання інформаційних технологій на уроці біології здійс­нюємо за різними схемами відповідно до потреб конкретного уроку, рівня володіння різними програмними продуктами та наявності сертифікованих програм.

Підходи до використан­ня інформаційних технологій на уроках біології можна зобразити у вигляді схеми (рис.1):

Рис.1. Шляхи використання інформаційних технологій на уроках біології (розроблено Н.Білецькою [1, с.53]).

Умовно інформаційні технології представлені електронними засобами навчального призначення, педагогічними програмними засобами навчання, мережею Інтернет, ресурсами текстових редакторів і т.д.

Біологія, як шкільна дисципліна, має вагомий потенціал для використання сучасних інформаційних технологій, оскільки дає багатий матеріал для відпрацювання найрізноманітніших ме­тодів і прийомів роботи з інформацією. Викладання біології пов’язане з вико­ристанням великого обсягу різноманіт­ної інформації, внаслідок чого застосу­вання комп’ютерної техніки особливо ефективне, оскільки дає змогу ефективно опрацювати цю інформацію і подавати її  у вигляді таблиць, схем, діаграм, визначити залежність між різними об'єкта­ми і явищами, будовою та функціями.

Форм подачі матеріалу, які викори­стовує вчитель біології на уроці з використанням комп’ютерних технологій багато: це презентація, електронні підручники, віртуальні практичні та лабораторні роботи, тести, тренінги.

Залежно від дидактичної мети розрізняють такі типи комп’ютерних програм (таблиця 1):

Таблиця 1.

 Типи комп’ютерних програм, які застосовуються при викладанні біології

Інформаційні технології на основі мультимедійного контенту (текст, звук, графіка, анімація) в руках учителя біології стають дуже дієвим технічним засобом навчання. Використовуючи мультимедійні засоби навчання, учитель має змогу на високому рівні розвивати вербально-логічний, наочно-дієвий, просторовий, візуальний тип мислення, завдяки тому, що поєднується слухове й зорове сприйняття інформації.

Системне використання мультимедійних та інших технічних засобів навчання можливе протягом вивчення будь-якої навчальної теми, зокрема, це можуть бути:

• відео- й анімаційні фрагменти демонстрації біологічних явищ;
• комплекти завдань для самостійної та групової роботи зі зразками розв’язувань і можливість перевірки результатів;
• включення в хід уроку історичного, довідкового, табличного матеріалу;
• набори нестандартних творчих завдань креативного типу для виконання яких учням потрібно мати можливість проводити додатковий пошук та здійснювати перетворення інформації;
• анімаційні демонстрації, які використовуються у процесі пояснення, закріплення, систематизації навчального матеріалу.

Особливу увагу слід приділити пред­метним віртуальним екскурсіям, які допомагають підвищити пізнавальну діяльність учнів, створити сприятливі умови для унаочнення та пояснення на­вчального матеріалу: симуляція і демонстрація таких процесів, які неможливо або важко побачити під час справжньої екскурсії; подача великого обсягу на­вчальної інформації за порівняно неве­ликий проміжок часу (15-20 хвилин); можливість концентрації уваги учнів на найсуттєвішому.

Здійснюється цей тип комп’ютерних послуг завдяки доступу до ресурсів Інтернету, джерела з яких учителі біології використовують для роз­робки віртуальних екскурсій по музеях, заповідниках, ботанічних садах. Особливий інтерес викликають уро­ки повторення, коли мультимедійні засоби вносять в урок цікаву новину, збуджують увагу учнів, коли вони використовуються вперше або замість окремих фрагментів, які використовувалися під час пояснення.

Використовувати сучасні інформаційні технології можливо на будь-якому етапі уроку біології (таблиця 2).

Таблиця 2

Використання інформаційних технологій на етапах уроку біології

М.Карнаухова наводить цікаві  приклади уроків біології з викорис­танням комп’ютерних програм контролюючого, роз­вивального характеру. Такі програми легко вписують­ся в традиційний урок і дозволяють вчителю організувати нові, нетрадиційні види навчальної діяльності учнів.

Урок-дослідження. На цьому уроці учні самостійно проводять невелике дослідження, використовуючи комп’ютерну модель, і отримують необхідні результати. Учитель формулює тему і мету дослідження, що проводять учні, а також теоретичні пи­тання, відповідь на які дозволить учням продемонст­рувати розуміння проблеми.

Інтегрований урок. Учитель пропонує учням ни­зку індивідуальних та групових завдань і задач різного типу. Серед них можуть бути:

• комп’ютерні тестові завдання різних рівнів оці­нювання декількох варіантів;
• теоретичні питання, відповіді на які можна перевірити у разі звернення до мультимедійної дошки з комп’ютерною моделлю явища чи схеми;
• питання, спрямовані на розуміння проілюстро­ваного моделями, схемами теоретичного матері­алу на мультимедійній дошці.

Урок  комп’ютерна лабораторна робота. На цьому уроці натуральні об’єкти замінюються адекватними  комп’ютерними моделями, які дозволяють вивчи­ти біологічні процеси та явища, забезпечують надійність та безпечність проведених експериментів [5, с.31].

Однак вчителю біології не слід забувати, що конструювання уроку з викорис­танням інформаційних технологій потребує детальної підготовки кожного його елемента за певним алгоритмом:

1. Постановка завдань на викорис­тання інформаційно-комунікаційних технологій на уроці.
2. Аналіз змісту уроку на можли­вість та доцільність використання інформаційних технологій з метою оптимізації навчальної діяльності.
3.  Структурування завдань.
4. Прогнозування результатів діяль­ності, організованої засобом інформаційно-комунікаційних технологій.
5. Визначення інформації, що забез­печує вирішення навчальних завдань засобом інформаційно-комунікаційних технологій.
6. Формулювання основних вимог до навчальної інформації.
7. Виявлення джерел навчально важливої інформації.
8. Вибір засобів інформаційних технологій, адекватних поставленим завданням.
9. Співвідношення функціональних можливостей засобів інформаційних технологій з метою діяльності та віковими особливостями учнів.
10.     Визначення умов використання засобів інформаційних технологій.
11.     Розробка методики використання інформаційних технологій в процесі вирішення завдань.
12.     Визначення етапів вирішення завдань засобом інформаційних техно­логій.
13.     Аналіз результатів вирішення навчальних завдань за допомогою інформаційних технологій [9, с.123].

Щодо навчання біології сучасні інформаційні технології можуть бути використані для формування основних понять, необхідних для розуміння мікросвіту (будова клітини, ДНК і РНК), важливих біологічних понять (дія ферментів у процесі травлення) і т.д.

Досвід застосування інформаційних технологій у навчанні біології в школі дозволяє стверджувати, що для одержання високого навчального ефекту важливо їхнє систематичне використання, як на стадії вивчення матеріалу, так і на стадії оперативного контролю за засвоєнням знань, а для цього також необхідний різноманітний асортимент педагогічних програмних засобів. Застосування інформаційних технологій повністю змінює методику проведення уроків, але й надає змогу урізноманітнити і застосувати ефективніші та раціональніші методичні прийоми.

Втім на даному етапі розвитку вітчизняної освіти інформаційні технології у викладанні біології в школі використовуються рідко. На нашу думку, одна з основних причин, що перешкоджає широкому впровадженню комп’ютерних технологій в основній школі,  недостатній асортимент методично обгрунтованих мультимедійних педагогічних програмних засобів, а також рекомендацій з їх використання. Цілком очевидно також, що  інформаційні технології не матимуть широкого використання в школі без належної підготовки вчителів, створення матеріальної та дидактичної бази.

Водночас, вважаю, що інформаційні технології значно впливають на всі сторони навчання: на його зміст, методи, організаційні форми і навіть рольове призначення вчителя. Ось чому вчителі повинні бути психологічно й професійно підготовленими до можливої зміни змісту й структури їхньої діяльності, стати активними учасниками комп’ютерної науково-технічної революції в галузі освіти.

Висновок. Застосування інформаційних технологій у на­вчальному процесі дає змогу підвищити рівень індивідуалізації навчання і глибину освоєння знань, полегшує поточну й підсумкову перевірку знань учнів.  Інформаційні технології створюють інтегроване інформаційне середовище, в якому користувач знаходить якісно нові можливості, спроможні відігравати роль дієвого засобу активізації навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Використання нових інформаційних технологій у процесі навчальної діяльності  дає змогу досягнути якісно вищого рівня наочності уроків біології, значно розширює можливості активізації діяльності школярів, а безперервний зворотній зв’язок оживлює навчальний процес, сприяє підвищенню його динамізму, що зрештою призводить до формування позитивного ставлення учнів до вивчення біології.

Література:

1. Білецька Н. Комп’ютерна підтримка формування основ наукового мислення учнів під час вивчення біології / Н. Білецька // Рідна школа. – 2008. – № 7/8. – С. 53–56.
2. Буйницька О.П. Інформаційні технології та технічні засоби навчання. Навч. посіб. – К.: Центр учбової літератури, 2012. – 240 с.
3. Дорошенко Ю. О. Біологія та екологія з комп’ютером / Ю. О. Дорошенко, Н. Семенюк, Л. Семко. – К. : Вид. дім «Шк.світ»: Вид. Л. Галіцина, 2005. – 128 c.
4. Інформаційне забезпечення навчально-виховного процесу, інформаційні засоби і технології : колективна монографія / авт. кол.: В. Ю. Биков, О. О. Гриценчук, Ю. О. Жук [та ін.]. – К., 2005. – 272 с.
5. Карнаухова М. М. Досвід проведення уроків біології за допомогою комп'ютерних технологій / М. М. Карнаухова // Комп'ютер у школі та сім'ї. – 2007. – № 2. – С. 31-34.
6. Кондратюк Н. Сучасні інформаційні технології – в освітню систему / Н. Кондратюк // Інформатика та інформаційні технології в навчальних закладах. – 2007. – № 2. – С. 36–38.
7. Навчальна програма «Біологія» (6-9 класи) для загальноосвітніх навчальних закладів  [Електронний ресурс] – Режим доступу:  https://mon.gov.ua/ua/osvita/zagalna-serednya-osvita/navchalni-programi
8. Неведомська Є. Комп’ютерні технології під час навчання біології / Є. Неведомська // Біологія і хімія в школі. – 2007. – № 4. – С. 10–14.
9. Олійник Л. Використання інформаційно-комунікаційних технологій під час підготовки та проведення уроків біології / Л. Олійник // Інформатика та інформаційні технології в навчальних закладах. – 2008. – № 1. – С. 122–124.
10. Тасенко О. В. Використання комп’ютерів у викладанні хімії та біології / О. В. Тасенко // Комп’ютер у школі та сім’ї. – 2007. – № 1. – С. 16–18.

Інформація про автора: Рудченко Наталія Іванівна – учитель біології, екології та основ здоров я

Херсонський загальноосвітній навчально-виховний комплекс № 48 Херсонської міської ради

М. Херсон вул.. 28 ї Армії , 14.

Тел..0506941815

rudchenko.nvk48@qmail.com