Информационно-образовательная среда как средство повышения познавательной активности при обучении биологии

1. Условия возникновения опыта

Интенсивное внедрение информационных процессов во все сферы человеческой деятельности требует разработки новых подходов к организации учебного процесса. Современное поколение выпускников российской школы, которым предстоит участвовать в дальнейшем строительстве информационного общества, должны уметь функционировать в глобальном информационном пространстве, удовлетворяя свои потребности в информационных продуктах и услугах, должны быть готовы постоянно учиться, совершенствовать свои знания и практические навыки, используя для этого общедоступные средства ИКТ.

Информационно-образовательная среда рассматривается как одно из условий достижения нового качества образования. Фактически речь идет о необходимости формирования и развития у школьников ИКТ-компетентности, сочетающей в себе общие (надпредметные) умения и навыки работы с информацией, конкретные предметно-ориентированные умения, а также специфические умения учиться и работать в ИКТ-насыщенной среде.

2. Актуальность и перспективность опыта

Установлено, что при пассивном восприятии информации школьники сохраняют в памяти: 10% того, что читают; 20% того, что слышат; 30% того, что видят; 50% того, что видят и слышат. При активном восприятии информации с использованием мультимедиа-ресурсов школьники удерживают в памяти 80% того, что говорили сами и 90% того, что делали сами. Использование ИОС в сочетании с активными и рефлексивными методами обучения помогает изменить роль учащегося, превращая его из пассивного слушателя в активного участника учебного процесса.

Особенностью преподавания предмета биологии является необходимость демонстрации различных форм наглядности на всех этапах урока: при опросе, объяснении нового материала, в процессе закрепления знаний. Дети с образным мышлением тяжело усваивают абстрактные обобщения, без наглядности не способны понять процесс, изучить явление. Развитие их абстрактного мышления происходит посредством образов.

Применение ИКТ позволяет сформировать в сознании учащегося целостную картину биологического процесса. Информационно-образовательная среда создает возможности глубокого проникновения в сущность изучаемых явлений и процессов за счет показа изучаемых явлений в развитии, динамике, преодоления существующих временных и пространственных границ, реальности отображения действительности.

Группа исследователей под руководством д.п.н. профессора В.В.Пасечника занималась исследованием эффективности применения компьютера в обучение биологии. Как считают методисты-биологи, применение компьютера на уроках биологии позволяет повысить его эффективность, сделать занятия более наглядными и интересными. Разнообразие источников информации создает ситуацию новизны, расширяет, закрепляет полученные ранее знания, занятия воспринимаются учащимися с интересом.

3. Теоретическая база опыта

Развивающим и воспитывающим современное обучение может быть только при максимальной активизации познавательной деятельности учащихся.

Отношение учащихся к учению обычно характеризуется познавательной активностью. Управление активностью учащихся традиционно называют активизацией. Успех обучения определяется отношением учащихся к учению, их стремлению к познанию, осознанным и самостоятельным приобретением знаний, умений и навыков, их активностью.

Информационно-образовательная среда включает: комплекс информационных образовательных ресурсов, в том числе цифровые образовательные ресурсы, совокупность технологических средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ): компьютеры, иное ИКТ-оборудование, коммуникационные каналы, систему современных педагогических технологий, обеспечивающих обучение в современной информационно-образовательной среде.

Эффективное использование информационных технологий на уроке, умелое сочетание педагогического мастерства и возможностей ИОС позволяют учителю повышать мотивацию и качество знаний учащихся.

Дидактические особенности обучения на основе ИОС:

• процесс обучения направлен на развитие самостоятельной познавательной деятельности учащегося;
• познавательная деятельность обучающегося должна носить активный характер (принцип самообразования - умение самостоятельно добывать нужную информацию, вычленять проблемы и способы их рационального решения, критически анализировать полученные знания и применять их на практике и для получения новых знаний);
• обучение должно быть личностно-ориентированным (дифференциация и индивидуализацию обучения в зависимости от психолого-педагогических свойств обучаемого).

4. Ведущая педагогическая идея

Подрастающее поколение широко использует различные средства ИКТ для своих интересов и легко осваивает новинки в этой области. Следовательно, основная задача педагога на современном этапе - создать такую учебную среду, где обучение происходит в деятельности.

Гипотеза: в процессе обучения биологии с использованием ИОС усвоение материала будет происходить быстрее, качественней, процесс обучения - увлекательнее, увеличится мотивация на образование и самообразование. Снизится психологическая нагрузка, связанная с субъективным восприятием учителя, каждый ученик будет иметь возможность изучать материал в своём ритме, получит возможность экспериментировать и резерв времени для занятия творчеством.

Ведущая педагогическая идея: заключается в повышении познавательной активности обучающихся посредством использования ИОС при обучении биологии.

Объект изучения: процесс познавательной активности обучающихся.

Предмет изучения: ИОС как средство повышения мотивации обучения биологии.

5. Новизна опыта

Использование ИОС позволяет выйти на новый уровень обучения, открывают ранее недоступные возможности, как для учителя, так и для учащегося. При подготовке и проведении уроков, внеурочных занятий и мероприятий приходится адаптировать имеющиеся ресурсы для использования в учебном процессе.

Диапазон опыта представлен системой уроков, внеурочных занятий, для которых разработаны электронные конспекты с использованием мультимедиа ресурсов, подготовлены электронные материалы для проведения игр, разработки обобщающих и развивающих проверочных тестов. При составлении авторских электронных продуктов к уроку учитываются все виды памяти ребенка (оперативная, кратковременная, долговременная, зрительная, слуховая).

Интерактивные лабораторные работы и практикумы построены на основе методики эффективного применения новых педагогических инструментов, таких как:

• интерактив - взаимодействие с компьютером и управление информацией;
• моделинг - моделирование ситуа­ций, объектов, процессов и явлений, а также естественной окружающей среды, которую можно изучать;
• мультимедиа - аудиовизуальное представление внешнего мира (фото, видео, графика, анимация, звук).

Информационные технологии позволяют: изучать явления и процессы в микро- и макромире, внутри сложных технических и биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и моделирования; представлять в удобном для изучения масштабе различные физические, химические, биологические процессы, реально протекающие с очень большой или малой скоростью.

При проведении уроков учитель выполняет роль координатора и организатора работы класса, распределяя задания с учетом личностных особенностей учащихся в целях создания максимально благоприятных условий для их проявления.

В ходе урока учитель, направляя школьников к ресурсам Интернета, может организовать проектную и исследовательскую деятельность учащихся, ориентировать их на углублённый поиск информации, оценку надёжности различных источников информации, конспектирование изучаемых материалов и обсуждение их с одноклассниками. Итогом работы является создание проектных продуктов: презентаций, графических изображений, инфографики, когнитивных карт, слайд-шоу, интерактивных плакатов.

Уроки постепенно переходят в интерактивную форму, ученики получают возможность создавать собственный контент как индивидуально, так и коллективно, использовать собранный материал оффлайн и онлайн. Все это обеспечивает деятельностный подход в обучении, индивидуальный прогресс каждого ученика через общение и творческую деятельность.

6. Технология опыта

Проверка гипотезы предполагает решение цели и задач.

Цель педагогической деятельности: создание условий для повышения познавательной активности при изучении биологии посредством использования ИОС.

Задачи:

• Изучить возможности ИОС и на этой основе разработать методику повышения познавательной активности обучающихся.
• Внедрить технологию на уроках биологии и во внеурочной деятельности.
• Провести мониторинг познавательной активности обучающихся, эффективности применения технологии для повышения качества знаний.

Методы исследования: изучение литературы по данному вопросу, опрос и анкетирование учащихся, анализ результатов диагностического обследования, наблюдения в ходе уроков, анализ результатов образовательно-воспитательного процесса.

Технология опыта представлена через разработанный алгоритм поэтапного формирования учебно-познавательной активности и повышения качества знаний учащихся:

Подготовительный этап:

1. Определение целей и задач, разработка алгоритма применения ИОС в обучении биологии. Подбор диагностических средств.
2. В структуру внеурочной деятельности добавлены образовательные маршруты с использованием ИОС.
3. Подбор программного комплекса, имеющего предметное содержание:
   уроки; тренажеры; контролирующие (тестовые оболочки);
   • информационно-справочные (энциклопедии);
   • имитационные, моделирующие; демонстрационные (слайд- или видео-фильмы);
   • учебно-игровые.

Этап внедрения технологии:

1. Использование в образовательном процессе стандартных и созданных электронных ресурсов.
2. Внедрение информационных технологий в урочной деятельности:
   на этапе объяснения нового материала(интерактивные лабораторные, экскурсии, фото, слайд-шоу, видеофрагменты, 3D-рисунки и модели, анимации, интерактивные модели);
   • на этапе закрепления (интеллектуально-творческие игры; тематические подборки заданий; задания с использованием фото, видео и анимаций; задания с реакцией на ответ; интерактивные задания; вспомогательный материал);
   • на этапе контроля (задания с выбором ответа, интерактивные задания; тематические наборы тестовых заданий с автоматической проверкой; контрольно-диагностические тесты).
3. Применение ИОС во внеурочной деятельности:
   для проведения внеурочных занятий по выбору;
   • для организации самостоятельной работы;
   • при подготовке проектных, исследовательских работ, социальных проектов;
   • подготовка к итоговой аттестации.

Этап совершенствования:

1. Привлечение учащихся к созданию электронных ресурсов, создающихся по принципу развернутого мультимедийного конспекта.
2. Использование ресурсов интернет для подготовки продуктов проектной и исследовательской деятельности.
3. Презентация мультимедийных продуктов, созданных учащимися, на уроках, внеурочных занятиях.
4. Участие в сетевых проектах, дистанционных олимпиадах, конкурсах.

Мониторинг эффективности технологии:

Проведение мониторинга (анкетирования):

• познавательная активность - анкета «Мотивы познавательной деятельности школьников»;
• эффективность применения - анкета «Эффективность использования ИКТ на уроках биологии»;
• качества знаний по итогам учебного года, результатам итоговой аттестации.

7. Результативность

Результативность опыта проверялась в ходе мониторинга по направлениям.

1. Познавательная деятельность школьников: 67% обучающихся испытывают интерес к предмету, моральное удовлетворение от самого процесса получения знаний.
2. Эффективность применения ИОС на уроках биологии: 100% обучающихся нравятся уроки; 93% считают, что учебная информация более понятна и доступна; 79% - получают больший объем знаний; 86% - уроки способствуют развитию школьников в личностном и интеллектуальном плане; 100% - хотели бы и дальше посещать уроки с использованием цифровых ресурсов.
3. Мониторинг качества знаний учащихся: стабильные результаты успеваемости по предмету (100%); обучающиеся выбирают биологию на итоговой аттестации и успешно сдают его (качество 100%); успешные результаты участия школьников в конкурсах.

Результативность опыта показывает, что использование ИОС, благодаря присущим ей качествам интерактивности, гибкости и интеграции различных типов учебной информации, способствует повышению качества знаний учащихся. Все это создает условия для адаптивной системы обучения, где каждый ученик работает в своем темпе и режиме.

Исходя из этого, можно сделать вывод о перспективности дальнейшего применения ИОС в обучении биологии для повышения мотивации и качества знаний.

8. Адресная направленность

Наработанный опыт адресован учителям естественнонаучного цикла для организации работы по формированию познавательной активности у школьников.