CC BY
294
Актуальные проблемы педагогики
К.В. Хайбулина
сочетание традиционных средств наглядности и информационнокоммуникационных технологий в процессе обучения биологии в 8 классе
Автором разработаны и предложены методы и методические рекомендации использования традиционных средств наглядности и современных средств информационно-коммуникационных технологий при обучении биологии. в статье представлены результаты эксперимента по внедрению предложенной методики.
Ключевые слова: информационно-коммуникационные технологии, наглядность, обучение биологии, обучающие компьютерные программы, наглядные методы обучения.
Анализ работы учителей показывает, что в настоящее время для обеспечения наглядности в учебном процессе все шире используются средства информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Согласно результатам анкетирования, проведенного нами в ГОУ «Педагогическая Академия Московской области», активно используют средства ИКТ 92,8% учителей биологии, считают целесообразным и используют на уроках демонстрации компьютерных презентаций - 85,7%, используют комплексную программу по биологии - 28,6%, для диагностики и контроля знаний учащихся (тестирование) - 35,7%. По данным анкетирования, 71,4% учителей используют средства ИКТ на всех этапах урока. В то же время при этом исследовании было выявлено, что 57,1% учителей биологии используют традиционные средства наглядности, а 21,4% учителей используют только словесную (вербальную) наглядность.
Беседы с учителями показали, что при использовании ИКТ в сочетании с традиционными средствами наглядности им не хватает методических знаний и они опираются на свою интуицию и опыт. В педагогической литературе подробно описываются словесные, наглядные и практические методы, а о возможности использования ИКТ в сочетании с традиционными средствами наглядности (показ иллюстраций, демонстрация опытов, макетов, моделей и т.д.) часто лишь упоминается [1]. Важно организовать процесс учебно-познавательной деятельности учащихся таким образом, чтобы традиционные средства наглядности и современные ИКТ органично вписывались в урок биологии, не перегружая учебный про-
цесс. «Эффективность использования средств зависит от способов сочетания их с содержанием и методами обучения» [2, с. 275].
В связи с этим возникает необходимость разработки методики использования традиционных средств наглядности в сочетании с современными ИКТ при обучении в 8 классе. По нашему мнению, разработанная методика должна быть направлена на повышение эффективности процесса обучения и приобщение учащихся к систематической работе с традиционными средствами наглядности в сочетании с современными ИКТ.
Для проверки эффективности разработанной нами методики был проведен педагогический эксперимент. Предметом нашего исследования являлось выяснение эффективности применения традиционных средств наглядности в сочетании с современными ИКТ на уроках биологии в 8 классе.
Новизна разработанной нами методики заключалась в том, что использование традиционных средств наглядности в сочетании с современными ИКТ осуществлялось в процессе коллективной познавательной деятельности учащихся.
Используя традиционные средства в сочетании с ИКТ, необходимо учесть следующие методические, педагогические, психологические и организационные особенности их применения: методическая подготовленность учителя; умение учителя целенаправленно работать с информацией; планомерность применения средств наглядности; недопустимость перегрузки урока средствами наглядности; использование здоровьесберегающих технологий; учитывание особенностей восприятия, внимания, памяти обучающихся.
Педагогический эксперимент проводился в школах г. Королева Московской области. Для проверки эффективности предложенной методики были проведены контрольные работы, в которых приняли участие 100 учащихся из четырех 8-х классов, из них два класса были экспериментальные, а два других - контрольные.
В контрольных классах обучение велось по традиционной методике с использованием традиционных средств обучения в кабинете биологии, не оборудованном компьютером.
В экспериментальных классах обучение проводилось по разработанной нами методике, которая предусматривала использование традиционных средств наглядности в сочетании с современными ИКТ. В процессе эксперимента для организации учебно-познавательной деятельности на уроке использовались компьютер (рабочее место учителя), мультимедийный проектор, экран, объемные модели, приборы и таблицы. Преподавание осуществлялось с применением комплексной программы по биологии, компьютерного тестирования и компьютерных презентаций.
Определение места и роли ИКТ в структуре урока зависит от дидактических задач и создания условий, обеспечивающих наилучшее вос-
Педагогика и психология
Актуальные проблемы педагогики
приятие информации учащимися. В процессе поискового эксперимента нами было выявлено, что компьютерные мультимедийные презентации целесообразно использовать в начале урока, при объяснении нового материала, закреплении и обобщении знаний. Это позволяет актуализировать знания учащихся, иллюстрировать объяснения учителя, а также способствует созданию проблемной ситуации и т.д. Комплексная программа по биологии может применяться на различных этапах урока, но наибольший эффект достигается при изучении нового материала по биологии при объяснении учителем или самостоятельной работе учащихся. Данная программа содержит интерактивные плакаты, видеоресурс, аудиоресурс, 3D-модели, иллюстрации, словарь, биографии ученых, задания. Компьютерное тестирование и использование тестов на печатной основе возможно при повторении, обобщении и проверке знаний учащихся.
Применение ИКТ в процессе эксперимента в начале урока способствовало установлению взаимосвязи изученного материала с новой темой и активизации познавательного интереса учащихся. Для этого использовался видеоресурс или демонстрация компьютерных презентаций и иллюстраций комплексной программы по биологии. Таким образом, обеспечивалась подготовка учащихся к восприятию нового материала. Вербализация учениками увиденного способствовала развитию их речи.
В основной части урока применялись тестовые вопросы (на печатной основе) для проверки знаний учащихся. Это позволяло систематически контролировать знания большого числа учащихся. При индивидуальном и фронтальном опросе использовались объемные модели, муляжи, микроскопы. Так осуществлялась связь теории с практикой.
При изучении нового материала применялась обучающая часть комплексной программы по биологии (интерактивные плакаты и видеоресурс), которая раскрывала динамику биологических процессов и явлений. В данном случае компьютерная программа использовалась с целью обучения и формирования умений и навыков у учащихся. Ее использование способствовало повышению информационной плотности занятий в результате ускоренной подачи информации, а также эмоциональной насыщенности учебного материала.
В ходе самостоятельных работ учащихся на уроке применялись традиционные средства наглядности, такие как лабораторное оборудование, микроскоп и натуральные объекты для проведения практических и лабораторных работ, в сочетании с той частью комплексной компьютерной программы по биологии, где представлены словари, биографии, 3D-модели и задания. Таким образом, учащиеся получали возможность
знакомиться не только с внешним видом изучаемого вещества, но и с их свойствами, изменениями и наблюдать изучаемое явление или процесс в динамике.
В процессе обучения биологии важно приучить учащихся проверять и применять полученные знания на практике [3]. На этапе закрепления учебного материала использовались традиционные средства наглядности: объемные модели, таблицы. Для распознавания систем органов и их строения использовались объемные модели: торс человека и муляжи внутренних органов. Применение наглядных средств обучения при закреплении дает возможность систематизировать и упорядочить изучаемый материал и выделить в нем главное.
для повторения использовались традиционные средства наглядности, а для обобщения материала на уроках применялась контролирующая часть комплексной программы, которая позволяла проверить, усвоен ли учеником изучаемый материал. Оценка результатов усвоения изученной темы проводилась с помощью тестового контроля на компьютере, был выявлен уровень базовых знаний, необходимый для осознанного восприятия изучаемого материала.
Применение традиционных средств наглядности и ИКТ в процессе работы на уроке позволило создать целостный образ изученного объекта, поэтому важно было задействовать все каналы для восприятия потока информации репрезентативной системы человека в обучении. Работа в экспериментальных классах строилась с учетом здоровьесберегающих технологий. В течение урока происходила постоянная смена деятельности. В экспериментальных классах предусматривали использование ИКТ не более 15-20 мин. на уроке.
Наши исследования показали, что учащиеся усваивают материал лучше при организации работы с применением ИКТ в учебном процессе. Результаты, полученные в экспериментальных классах, выше, чем в контрольных (таблицы 1, 2).
Качество знаний учащихся сразу после изучения темы «Кровообращение» в экспериментальной группе составило 66%, а в контрольной группе - 50% (таблица 1). При повторной проверке через месяц качество знаний в экспериментальной группе понизилось на 2% и составило 64%. В контрольной группе - понизилось на 8% и составило 42% (таблица 2). объяснить этот факт можно тем, что в ходе систематической работы в экспериментальных классах наряду с традиционными методами наглядности использовались средства ИКТ на уроках для обучения, закрепления и проверки знаний. В контрольных же группах такой работы не проводилось.
Педагогика и психология
Актуальные проблемы педагогики
Таблица 1
Результаты контрольного среза, проведенного после изучения темы «кровообращение»
Характеристика ответов контрольная группа Экспериментальная группа
абс. % абс. %
Общее число работ 50 100 50 100
Правильные и полные ответы 4 8% 5 10%
Правильные, но неполные ответы 21 42% 28 56%
В ответах были допущены ошибки 19 38% 14 28%
Не справились с заданием 6 12% 3 6%
Качество знаний 50% 66%
Успеваемость 88% 94%
Коэффициент эффективности 0,56 0,70
Сходные результаты мы получили и при изучении других тем курса биологии 8 класса («Дыхание», «Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности»).
Таблица 2
Результаты контрольного среза, проведенного через месяц после изучения темы «кровообращение»
Характеристика ответов контрольная группа Экспериментальная группа
абс. % абс. %
Общее число работ 50 100 50 100
Правильные и полные ответы 3 6% 4 8%
Правильные, но неполные ответы 18 36% 28 56%
В ответах были допущены ошибки 22 44% 16 32%
Не справились с заданием 7 14% 2 4%
Характеристика ответов контрольная группа Экспериментальная группа
абс. % абс. %
Качество знаний 42% 64%
Успеваемость 88% 96%
Коэффициент эффективности 0,47 0,66
Сравнение результатов динамики качества знаний учащихся и их успеваемости по трем темам курса биологии 8 класса демонстрирует, что в экспериментальных классах данные показатели значительно выше, чем в контрольных (рис. 1, 2).
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
«Кровообращение» «Дыхание» «Нейрогуморальная
регуляция»
■ экспериментальные классы □ контрольные классы
Щ экспериментальные классы через месяц после изучения тем ЕЗ контрольные классы через месяц после изучения тем
Рис. 1. динамика качества знаний учащихся в экспериментальных и контрольных классах сразу после изучения тем и через месяц
Результаты, полученные в процессе педагогического эксперимента, свидетельствуют об эффективности данной методики применения традиционных средств наглядности в сочетании с ИКТ в процессе обучения биологии. Таким образом, результаты наших исследований показали, что: сочетание ИКТ и традиционных средств обучения в экспериментальных классах помогает максимально задействовать все каналы учащихся для восприятия потока информации;
- только при сочетании ИКТ и традиционных средств обучения ведущей функцией учителя является управление познавательной деятельно-
Актуальные проблемы педагогики
98% 98%
Кровообращение Дыхание Нейрогуморальная
_ регуляция
■ экспериментальные классы
□ контрольные классы
Щ экспериментальные классы через месяц после изучения тем
□ контрольные классы через месяц после изучения тем
Рис. 2. динамика успеваемости учащихся в экспериментальных и контрольных классах сразу после изучения тем и через месяц
стью учащихся, включающее планирование, организацию и контроль процесса обучения;
- рациональное использование ИКТ на уроке способствует наилучшему усвоению учебного материала;
- при правильно организованной деятельности применение традиционных средств наглядности и ИКТ не вызывает известного эффекта новизны, выражающегося во временном улучшении качества обученности;
- организованная по предложенному нами типу деятельность помогает располагать изученный материал в сознании учащихся в системе.
Анализ результатов проведенного исследования свидетельствует об эффективности применения данной методики при обучении школьников биологии. Предложенная методика может послужить основой для разработки методических рекомендаций учителям других предметов.
Библиографический список
1. Осмоловская И.М. Наглядные методы обучения: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М., 2009.
2. Педагогика: Учебник для студентов педагогических вузов и колледжей / Под. ред. П.И. Пидкасистого. М., 2009.
3. Пейперт С. Переворот в сознании: Дети, компьютеры и плодотворные идеи: Пер. с англ./ Под ред. А.В. Беляевой, В.В. Леонаса. М., 1989.
4. Трайтак Д.И. Проблемы методики обучения биологии: Труды действ. чл. Международной Академии наук пед. образования. М., 2002.
