Теоретические основы использования технических средств обучения на уроках биологии

Содержание

Введение

Одним из путей совершенствования образования в современных условиях является широкое привлечение в школу новых современных технических средств, в том числе видео и компьютерной техники: разработка условий для их рационального сочетания с имеющимися традиционными средствами обучения.

Школьное образование претерпевает значительные изменения. Стремительное развитие самых разных областей науки, техники, социально-экономическое преобразование общества пришло в острое противоречие с уровнем подготовки выпускников школ, вступающих в активную жизнь.

Методической наукой накоплен громадный опыт создания и использования разнообразных средств обучения. Этим вопросам посвящены работы Е.А.Рыкова, Е К Верзилина, С. А. Павловича, Д. И. Трайтака, Е. И Бруновт, И.В. Козыря, Б. В. Всесвятского. К А. Пугал, Л. П. Анастасовой и др.

В исследованиях А. М. Розенштейна, Т. М. Яроелавцевой, Л.Е.Васильевой, Л. В. Нироевой, Е А. Цугал и др. рассматривались проблемы создания и использования комплексов средств обучения по различным разделам школьной биологии. 3.В. Чернявская  исследовала самостоятельную работу учащихся по формированию естественнонаучных понятий с использованием компьютеров. В. Е Стародубцев  исследовал проблему использования компьютерной техники в повышении эффективности обучения биологии на примере зоологии. В. В. Пасечник рассмотрел вопросы использования компьютерных программ с точки зрения организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся при обучении биологии.

Однако этот опыт далеко не исчерпывает возможности повышения эффективности обучения биологии при комплексном использовании средств обучения. Внедрение в школьную практику элементов современных технологий обучения ставит широкий спектр вопросов. Являясь очень специфичными средствами обучения учебные компьютерные программы и видеофильмы накладывают дополнительные штрихи и на многие психолого-педагогические вопросы, требуют разработки методики.

Использование технических средств дает возможность существенно влиять на характер и способы формирования некоторых особенностей процессов у школьников.

Цель заключается в изучении роли технических средств при обучении биологии.

Объект исследования: учебно-воспитательный процесс обучения биологии.

Предмет исследования: методика использования технических средств при обучении биологии.

В основу исследования положена гипотеза, согласно которой использование технических средств при обучении биологии будет способствовать повышению эффективности обучения в том случае, если видеофильмы и учебные компьютерные программы используются в комплексе с имеющимися традиционными средствами обучения.

Для достижения намеченной цели и проверки гипотезы были определены следующие задачи исследования:

- провести анализ использования технических средств в отечественной методике преподавания биологии;

- изучить методику технических средств, направленных на эффективное формирование биологических знаний и умений.

Глава 1. Теоретические основы использования  
технических средств обучения на уроках биологии

1.1 Психолого-педагогические  основы применения технических  
средств обучения

Современные технические средства и мультимедийные средства имеют для воплощения принципа наглядности широкие возможности, которые необходимо реализовать на основе учета психологических особенностей восприятия информации в процессе обучения.

Большую роль технические средства играют в запоминании как логическом завершении процесса усвоения. Они способствуют закреплению полученных знаний, создавая яркие опорные моменты, помогают запечатлеть логическую нить материала, систематизировать изученный материал1.

Значительна роль ТСО и на этапе применения знаний: уже много раз говорилось, что существуют специальные тренажеры, компьютерные программы, направленные на выработку умений и навыков, специальное использование для этих целей статических и звуковых средств.

Особенно должно учитываться учителем эмоциональное воздействие технических средств. Если ему важно сконцентрировать внимание учащихся на содержании предлагаемого материала, то сила их эмоционального воздействия вызывает интерес и положительный эмоциональный настрой на восприятие. Избыток эмоциональности затруднит усвоение и осмысление основного материала. Цвет, умеренное музыкальное сопровождение, четкий и продуманный дикторский или учительский комментарий значимы при восприятии любых ТСО и НИТО. Это не исключает использования только наглядной или только звуковой передачи информации в зависимости от задач урока, содержания материала, возраста, имеющегося у детей опыта и т.п.

В учебно-воспитательном взаимодействии воспитателя и воспитанника одной из актуальнейших и сложнейших проблем является привлечение и сохранение детского внимания на протяжении всего урока или воспитательного занятия. К.Д.Ушинский считал внимание ученика чрезвычайно важным фактором, способствующим успешности воспитания и обучения. По его мнению, каждый воспитатель должен быть в состоянии обратить внимание ученика на желаемый предмет. Он указывает воспитателю несколько средств сохранения детского внимания: усиление впечатления, прямое требование внимания, меры против рассеянности, занимательность преподавания2.

Три из четырех названных Ушинским средств присущи ТСО ц НИТО, которые, обладая широким диапазоном выразительных художественных и технических возможностей, позволяют легко усилить впечатление от излагаемого материала. Обычно человек воспринимает окружающую действительность в удобном для него порядке, на экране же управление вниманием осуществляется выделением главного изображения средствами динамики и композиции кадра, монтажной сменой планов. Из кадра убирают или ослабляют все отвлекающее от главного разными способами: соотношением главного объекта и окружающих фоновых объектов, различной интенсивностью окраски, выделением светом и т.п. Но основным приемом остаются выбор и смена планов. Так, наблюдающий за объектом взор разлагает его на части, потом снова собирает, переносит на другой объект, сближает и сопоставляет оба объекта. Информация в кадре разумно дозируется: весь фрагмент воспринимается целиком.

Смена кадров в фильме, слайдов и т.п., демонстрируемых с помощью технических средств объектов, требует пристального внимания, иначе потом ученик не сможет ответить на вопросы, рассказать об увиденных процессах и явлениях, потому что все это на уроке, как правило, повторно не демонстрируется.

Требует внимания и слушание, которое, в свою очередь, воспитывает чувство языка. Таким образом, прослушивание фонозаписей, сочетающих слово и музыку, развивает у учащихся устойчивость внимания, слуховую память, воображение, формирует навыки наблюдения за словом, воспитывает эстетический вкус.

Занимательность материалов, представляемых с помощью ТС, безгранична. Компьютерные игры даже познавательного характера, содержащие анимацию, музыку, текст с интересным сюжетом, в состоянии удерживать внимание самых непоседливых пользователей, какими являются дошкольники и младшие школьники, во много раз выше тех нормативов времени, которые предусмотрены санитарно-гигиеническими требованиями работы с ЭВМ (что при отсутствии контроля со стороны взрослых приводит к отрицательному результату).

Непроизвольное внимание учеников вызывают новизна, необычность, динамичность объекта, контрастность изображения, т.е. качества информации, которые воспроизводятся с помощью ТСО. При создании кинофильма, диафильма, телепередачи, компьютерной программы стремятся не только доходчиво, но и занимательно построить эпизод, придать неожиданность монтажу, композиции кадра, добиваются наибольшей выразительности крупных планов, одновременного воздействия голоса диктора, слов действующих персонажей и музыки. Все это, вместе взятое, воздействует на зрителя и, вызывая непроизвольное внимание учащихся, способствует непроизвольному запоминанию материала3.

Практически и традиционные, и современные технические средства обучения и воспитания обладают возможностями развития творческих способностей учащихся и усвоения ими знаний на высоком уровне осмысления и интерпретации. Технические средства позволяют широко использовать различные пособия, в которых учащиеся в процессе усвоения информации или ее закрепления и обобщения могут что-либо дописывать, дорисовывать, заполнять, а также изготавливать учебные пособия самостоятельно и защищать их на уроках. Учащиеся с помощью многих технических средств могут формулировать свои вопросы, запрашивать у компьютера помощь, определять оптимальный для себя темп изучения материала и возвращаться к пройденному столько раз и в таком объеме, как им необходимо. Графические возможности компьютеров позволяют детям создавать рисунки на экране дисплея и тут же их распечатывать, конструировать, изобретать новые модели, возможность работы которых тут же проверяется.

Получение знаний в школе особенно нуждается в созерцании, в наблюдении. Экранно-звуковые средства обучения с успехом решают эту задачу. Они вводят в класс, на урок фактический материал, отражающий мир природы, жизни, науки. Образный материал, объединенный в кинофильме, диафильме, компьютерной программе или телепередаче, копирует действительность, служит моделью, дающей с той или иной степенью точности представление об оригинале. Экранные образы сходны с оригиналом, но не тождественны, не одинаковы. Изображение на экране всегда подается под определенным углом зрения: у показываемого объекта выделяются нужные в учебно-познавательных целях стороны и детали. При этом в экранно-звуковой модели материал преподносится с наибольшей простотой и доступностью для восприятия. Сравните интересные данные: для опознания простого, ранее неизвестного предмета человеку необходимо: при словесном описании - 2,8 с; при изображении на контурном рисунке - 1,5 с; на цветной фотографии - 0,9 с; средствами кино - 0,7 с; при демонстрации предмета в натуре - 0,4 с. Однако как бы искусственные изображения ни отличались от их оригиналов, как видно из приведенных данных, они значительно ускоряют и уточняют восприятие их реальных прототипов, но только при условии учета особенностей восприятия экранного изображения детьми, которое нередко переоценивается и механизм которого не всегда понимается учителем4.

Правильность восприятия экранного изображения и звуковых записей во многом зависит от чувственного опыта детей и богатства их воображения. Ведь не случайно даже у взрослых свидетелей одного и того же явления складываются совершенно разные, иногда трудно сопоставимые представления об увиденном.

Учитель должен учитывать, с одной стороны, нагрузку экранно-звукового средства как источника информации, а с другой - возможность учащегося усваивать передаваемую информацию. Сложную и очень объемную информацию, превышающую диапазон детского восприятия, учащийся не сможет переработать и в результате не получит никакой информации. Хорошо усваивается информация тогда, когда найдена правильная (оптимальная) мера между содержанием пособия и возможностями его восприятия.

Полученные с помощью экранно-звуковых образов знания обеспечивают в дальнейшем переход к более высокой ступени познания - понятиям и теоретическим выводам. Кроме предметной и иллюстративной наглядности в последние годы по лучила широкое распространение так называемая логическая наглядностъ, к которой относят речевые формулировки, вынесенные на экран в виде письменной речи, классификационные схемы, схемы отношений понятий, круговые схемы, классификационные древа. Назначение такой наглядности - придать образность понятию, идее, логическому элементу. Схемы, таблицы и тому подобные символические структуры прекрасно отображаются на кодопособиях, можно подготовить серии слайдов, вычертить их на экране монитора и распечатать. В результате осуществляется переход от конкретной, предметной наглядности к абстрактной, что способствует формированию у учащихся абстрактного логического мышления.

В компьютерных программах реализуется идея включенного обучения, когда ребенок, выполняя предлагаемые ему действия, нередко игрового и занимательного характера, получает новую информацию, вырабатывает и закрепляет новые умения и навыки. При обучении с использованием компьютера можно широко использовать задачи на моделирование различных ситуаций, поиск и исправление ошибок и неисправностей в предложенных решениях или моделях при наличии большого числа способов решения. Ученик может составить алгоритм решения задач определенного типа, что формирует способы действия в типичных ситуациях. Постоянно получая объяснение, почему тот или иной выбранный им способ решения задачи удачен или не очень, он учится осознавать и оценивать свою деятельность.

Имеется ряд свидетельств, что у работающих с компьютерами детей развиваются навыки оперирования со сложными визуальными образами, повышается так называемый невербальный интеллект, совершенствуется умение читать и понимать вербальные тексты, составлять такие тексты в стиле, привычном для всех пользователей коммуникативных сервисов Интернета. Широкое использование информационных технологий в школе и вне школы способно оказывать существенное влияние на личность детей и подростков. К сожалению, такое влияние далеко не всегда позитивно. Оно нередко способствует инфантильному поведению учащихся, отставанию от сверстников по многим параметрам, а заодно и опережению по совсем другим, не всегда желательным.

Использование компьютеров в обучении оправданно только тогда, когда это приводит к повышению его результативности, максимально нейтрализуя отрицательное воздействие. Это в свою очередь требует основательных психолого-педагогических исследований всех проблем, связанных с компьютеризацией учебно-воспитательного процесса.

1.2. Технические средства при обучении биологии

Изучение в школе предмета "Биология" на вербальном уровне не создает правильного представления об изучаемых объектах и явлениях. Поэтому главной задачей учителей биологии является разумное использование в учебном процессе наглядных средств обучения.

На современном этапе в преподавании биологии особое внимание уделяется овладению учащимися традиционными методами научного познания окружающего мира: теоретическому и экспериментальному, что не всегда интересно детям с низкой познавательной активностью. Современные дети все меньше обращаются за информацией к книгам, а стараются ее получить из компьютера. Использование новых информационных технологий в курсе биологии значительно поднимает уровень обученности при низкой мотивации учащихся. Одним из достоинств применения мультимедиа технологии в обучении является повышение качества обучения за счет новизны деятельности, интереса к работе с компьютером5.