В последние годы в ряде документов Министерства образования и науки РФ компьютеризация обучения рассматривается как одно из приоритетных направлений развития отечественной системы образования.
В настоящее время создан ряд электронных пособий по биологии, в той или иной степени пригодных для школьного обучения или самообразования. Наиболее широкое использование в обучении биологии получили разработки программного обеспечения таких фирм, как «1С» («биология, серия Репетитор», «Популярная энциклопедия»), «Кирилл и Мефодий» («Репетитор по биологии», «Уроки биологии для девятого класса»), а также программные продукты «Электронный атлас для школьника» (В. Р. Дольник, М. А. Козлов, И. В. Черепанов), «Открытая биология» — полный интерактивный курс биологии для учащихся (Д. И. Мамонтов) [1].
Однако анализ представленных на российском рынке электронных учебных изданий показал, что материал, пригодный для усиления наглядности преподавания биологии, использующий возможности мультимедиа и интерактивности, недостаточен, и кроме того, зачастую разбросан по различным электронным учебным ресурсам [2]. Учителю сложно производить отбор объектов этих компонентов электронных изданий для каждого урока, компоновать их в удобную форму, обеспечивающую использование подготовленного материала в условиях преподавания в массовой школе. В то же время использование таких материалов могло бы существенно повысить эффективность его труда, сделать преподавание биологии более современным, интересным и наглядным.
В рамках федерального проекта «Информатизация системы образования» реализуемого Национальным фондом подготовки кадров были разработаны цифровые учебно-методические материалы ко всем учебникам биологии (5–11 класс) под редакцией профессора Андреевой Н. Д. и профессора Трайтак Д. И.
Главными целями создания коллекции ЦОР к учебникам «Биология: растения, бактерии, грибы, лишайники. 6 класс» Трайтак Д. И., Трайтак Н. Д., и «Биология: Животные. 7 класс» Трайтак Д. И., Суматохин С. В. являются:
– повышение познавательного интереса учащихся к изучению биологии путем максимальной визуализации явлений и понятий, создания условий для самостоятельных исследований явлений и законов в виртуальной лаборатории; закладки условий для формирования навыков самостоятельного обучения, в т. ч. в дистанционной форме;
– сочетание логического и образного способов освоения информации;
– внедрение разнообразных стратегий обучения;
– усиление личностной ориентации учебного процесса за счет индивидуализации обучения учащихся;
– снижение затратна организацию и проведение учебных мероприятий за счет переноса части рутинных функций с преподавателей на средства компьютерной поддержки.
Коллекция цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) к выше указанным учебникам содержит:
Учебные информационно-справочные источники:
– основные текстовые материалы (в соответствии с требованием Госстандарта);
– справочные материалы (дополнительный текст, связанный с вопросами и заданиями учебника);
– схемы, таблицы, микрофотографии;
– анимации, видеофрагменты, слайды, слайд-шоу, иллюстрирующие биологические процессы, явления, многообразие растительного и животного мира;
Система заданий для самостоятельной работы учащихся:
– лабораторные (практические) работы;
– упражнения (задачи) для самостоятельной поисковой деятельности;
– интерактивные тренажеры;
Система оценочных (тестовых) заданий.
Предлагаемая коллекция цифровых образовательных ресурсов представляет собой систему элементов для каждого урока изучаемой темы и взаимосвязанных между собой содержанием и интерактивными заданиями. Все элементы набора ЦОР можно использовать в соответствии с их методическим назначением.
- Учебные информационно-справочные источники.
а) Основные и справочные текстовые материалы разработаны в соответствии с государственным образовательным стандартом и федеральным базисным учебным планом, утвержденным Министерством образования и науки РФ. Использование текстового материала в процессе обучения направлено на формирование системы биологических знаний учащихся и способствует развитию у учащихся умений быстро находить нужный материал с помощью аппарата ориентировки, штриховых выделений, указателей и гипертекстовых связей. Овладение такими умениями дает возможность школьникам экономно использовать учебное время на уроке, повышает подготовленность к самообразованию.
б) Слайды — фотографии биологических объектов. Ряд слайдов сопровождается пояснительным текстом. Данные изображения могут быть использованы:
– на этапе объяснения учебного материала. Фотографии и рисунки обеспечивают возможность проведения сравнительных характеристик. Для повышения наглядности возможна подготовка презентаций в соответствии с дидактическими целями конкретного урока. Кроме того, учитель может вносить свою корректировку в выбираемые объекты: делать необходимые подписи, вырезать части фотографий или, наоборот, составлять комбинации из нескольких иллюстраций.
– на этапе закрепления изученного материала. Разработанные презентации позволяют экономно и эффективно использовать учебное время. Это могут быть те же фотографии, но уже без подписей или с частично убранными подписями, что позволяет проводить сравнение нескольких изучаемых объектов.
– на этапе повторения и активизации знаний учащихся возможен самостоятельный отбор школьниками иллюстративного материала. Учащиеся могут использовать презентации для более наглядного представления докладов, рефератов и отчётов по проектной деятельности.
в) Слайд-шоу— подборка слайдов на заданную тему, где каждое изображение сопровождается пояснительным текстом и звуковым сопровождением. Данные изображения могут быть использованы на разных этапах обучения.
г) Анимации используются для демонстрации механизмов биологических процессов, работы различных органов, механизмов популяционных взаимодействий и др., чаще всего недоступных непосредственному наблюдению учащихся, а так же сложных для восприятия. Сюжеты анимаций достаточно ясны, они имеют дикторское сопровождение, в большинстве случаев имеются поясняющие подписи. Анимации можно использовать при изучении нового учебного материала, а также для закрепления и проверки знаний, например, вызывая ученика прокомментировать происходящее на экране. На экране имеются кнопки управления анимацией, которые позволяют остановить просмотр, вернуться к началу анимации, включить/выключить звуковое сопровождение, прокрутить анимацию в любую нужную точку (бегунок в виде красного кольца).
С целью активизации процесса обучения, к каждому информационному элементу разработаны вопросы или задания; основной и дополнительный текст.
д) Иллюстрации-схемы, интерактивные схемы, таблицыспособствуют обобщению полученных знаний. Схемы акцентируют внимание на определённом моменте изучаемого материала и могут служить опорными конспектами при изложении учебного материала учителем. А также схемы могут быть использованы при самостоятельной работе учащихся с учебниками для структурирования изучаемого материала.
- Система заданий для самостоятельной работы учащихся:
а) Лабораторные и практические работы, соответствующие теме учебного занятия. Ценность лабораторных занятий заключается прежде в сего в том, что при их выполнении учащиеся получают конкретные и достаточно полные представления об изучаемых объектах. У учащихся развивается самостоятельность в приобретении знаний, приобретаются практические умения [1]. В коллекции ЦОРов предлагаются подробные инструкции по организации и проведению лабораторной или практической работы. Лабораторную работу учащиеся могут проводить как индивидуально, так и небольшими группами (по 2―4 ученика). К сожалению, материальные и технические возможности издательства не позволили разработать интерактивные лабораторные работы.
б) Упражнения (задачи) для самостоятельной работы. Биологические задачи составлены с учетом знаний учащихся основного учебного материала, а также дополнительной литературы. Решение задач предполагает самостоятельный поиск способа решения, разработки собственных вариантов ответов. Для проверки результата учащимся предлагается нажать кнопку «Проверить». Если решение неверное или учащийся желает вернуться к условиям задачи, то при нажатии кнопки «Сброс» он приступает к решению задачи повторно.
в) Интерактивные тренажёры способствуют развитию у учащихся рефлексивных навыков и навыков самооценки своих знаний. При работе с данными тренажёрами необходимо переместить информационные блоки в соответствующие участки экрана. Проверка результата осуществляется по нажатию кнопки «Проверить». Используя кнопку «Сброс» у учащегося появляется возможность в повторной работе с тренажёром.
- Система оценочных (тестовых) заданий.
С целью быстрой и массовой проверки знаний учащихся, в предлагаемом наборе цифровых образовательных ресурсов к каждой теме учебного занятия предлагаются тестовые задания с эталонными ответами. В наборе ЦОР представлены задания с выбором единственного правильного ответа. После ввода ответа или выбора правильного ответа следует нажать кнопку «Подтвердить». Варианты ответов на экране изменят цвет, правильный ответ будет выделен зелёным цветом, неправильный — красным. После того как Вы подтвердили ответ, изменить результат уже невозможно.
Использование ЦОР предполагается несколькими способами:
– во-первых, учитель может вести урок на основе содержания цифровых образовательных ресурсов, а на экране отображаются все необходимые элементы, описанные в методических рекомендациях. При работе в компьютерном классе учитель организует работу учеников с интерактивными объектами, схемами, аудио- и видеоматериалами, виртуальными лабораториями, тренажерами и электронными тестами, осуществляя контроль с помощью своего компьютера и электронного журнала; организует работу учеников с коллекциями и электронными энциклопедиями;
– во-вторых, учитель может самостоятельно разработать урок, используя готовые блоки электронных ресурсов в разделе «Закладки»;
– в-третьих, сам ученик может организовать самостоятельную познавательную деятельность (в ситуации отсутствия его в школе), которая в данном режиме действует как программированное обучение; на этапе тренинга и контроля программа предлагает ему задания по поиску новой информации в учебнике или систему подводящих вопросов для совершения следующего шага; а так же самостоятельную работу с виртуальными лабораториями, тренажерами и электронными тестами.
Однако, многие исследователи (А. И. Никишов, Н. А. Пугал, Е. Е. Соловьева, Д. И. Трайтак, С. Г. Шаповаленко и др.) считают, что натуральная наглядность является незаменимым компонентом учебного процесса и что система традиционных средств обучения, разработанная на базе ведущих дидактических принципов и апробированная в школьной практике в течение многих десятилетий, имеет ряд особенностей и не может полностью заменена компьютерными средствами. Опыт обучения биологии свидетельствует о том, что формирование у учащихся необходимых представлений об изучаемых объектах и явлениях, успешное развитие умений и навыков работы с различными носителями учебной информации происходит при условии раздельного или комплексного применения натуральной (живой или фиксированной) и компьютерной наглядности.
Кроме того, при использовании коллекции ЦОРов не следует забывать о здоровье учащихся: компьютерная составляющая учебного процесса должна перемежаться с другими видами познавательной деятельности, в частности с работой по изучению натуральных объектов, заполнению в тетрадях обобщающих таблиц, решению проблемных задач и пр.
Литература:
- Никишов А. И. Теория и методика обучения биологии — М.: КолосС, 2007.- 304 с.: ил. ― (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).
- Концепция фирмы «1С» на участие в конкурсе № ELSP/С1/Gr/001_02 «Формирование наборов цифровых образовательных ресурсов к учебникам биологии под редакцией профессора И. Н. Пономаревой». — М.: «Вентана-Граф», 2005.
- Шестак Н. В. Модели использования мультимедиа в системе непрерывного образования // Непрерывное профессиональное образование в здравоохранении. — М.: РМАПО, 2005.
