И.А. ТРУШИНА,
СШ №1020, г. Москва

Использование компьютерных технологий в обучении биологии

Информационная поддержка уроков биологии

Биология – предмет особый. Его преподавание должно раскрыть перед ребенком тайны живой природы. В границах кабинета и в рамках 45 мин школьного урока сделать это очень трудно… Поэтому с тех пор, как в нашей школе появился компьютерный центр, мы стремимся всячески расширить наши возможности в обучении биологии за счет использования компьютерных технологий.

С нашими коллегами – преподавателями информатики мы сотрудничаем по двум направлениям. Первое из них – это информационная поддержка предмета, выражающаяся в использовании стандартного программного обеспечения по биологии. В 5-м классе мы эпизодически используем на уроках мультимедийные энциклопедии («Погода», «Растения»). А с 6-го класса начинаем систематически использовать в процессе обучения электронные учебники «Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия» («Уроки биологии. 6–7-й класс»; «Уроки биологии. 9-й класс»; «Уроки общей биологии. 10–11-й класс»).

Этот программный продукт имеет много положительных сторон. Прежде всего, электронные учебники «Кирилла и Мефодия» составлены достаточно профессионально с точки зрения биологии, методики преподавания и возрастной психологии. Материал отобран в соответствии с учебным планом, точно дозирован (все, что предложено в блоке одного урока, соответствует возможностям среднего ученика данной возрастной группы для работы в течение 30–35 мин). Уроки сопровождаются удачно подобранными иллюстрациями, что также способствует лучшему запоминанию материала. По ходу урока неоднократно меняются формы деятельности учащихся: они то слушают голос диктора, то читают текст, то рассматривают иллюстрации, то подыскивают правильные ответы по схемам. Это снимает утомление и обеспечивает активную работу в течение всего урока .

На таких уроках учащиеся получают инструктивную карточку, которую составляет учитель в соответствии с текстом электронного учебника. В ней обозначены вопросы, на которые надо найти ответы в электронном учебнике и записать их в рабочие тетради; указано, какие рисунки по теме урока надо сделать, какие данные нужно найти и занести в предложенные таблицы.

Пример инструктивной карточки.

Учащиеся работают с электронным учебником, читая текст, рассматривая иллюстрации и слушая комментарии диктора к этим иллюстрациям. Выполнив все задания, сдают тетради на проверку учителю и переходят к выполнению тестовой части урока, в которой предложены вопросы по изученному материалу. Часто вопросы сопровождаются иллюстрациями, помогающими учащимся дать правильный ответ. Кроме того, очень важно, что каждый ребенок может работать на уроке в соответствии со своими индивидуальными возможностями и в том ритме, который его устраивает. В любой момент ученик, прослушав материал и просмотрев иллюстрации еще раз, может вернуться к вопросу, который он не понял или не разобрал до конца. Все это повышает эффективность урока, а использование компьютерных технологий, несомненно, стимулирует интерес к предмету и активизирует познавательную деятельность учащихся.

Впрочем, использование электронных учебников имеет и отрицательные моменты. Например, компьютер не может, как учитель на уроке, неоднократно обращать внимание учеников на наиболее сложные вопросы, пока не убедится, что ребята все поняли. Кроме того, на уроках с использованием электронных учебников мы лишены возможности работать над монологическими ответами учащихся.

Второе направление нашего сотрудничества с преподавателями информатики – разработка уроков сопровождения с использованием цифрового проектора. Что собой представляет такое сопровождение? Тщательно подобранный видеоряд, который помогает иллюстрировать теоретический материал, излагаемый на уроке. Используя фотографии, мы можем, например, рассматривать и обсуждать особенности строения органов растений различных семейств. Ребята втягиваются в беседу, вспоминают изученный ранее материал, применют его в новой конкретной ситуации. Все это способствует лучшему запоминанию материала.

Кроме того, именно такие уроки активно помогают работать над монологическими ответами учащихся. Например, мы можем заранее предложить нескольким из них подготовить небольшие сообщения, которые потом будут включены в общую канву урока как комментарии к отдельным слайдам.

В заключительной части такого урока я обязательно использую ряд слайдов, содержащих вопросы, позволяющие проконтролировать, как усвоен новый материал. Это и текстовые вопросы, и вопросы, сопровождающиеся фотографиями (см. Приложение 1).

По своему опыту могу сказать, что материал, предлагаемый учащимся в такой форме, запоминается намного лучше, чем на традиционных уроках в кабинете биологии. А правильно подобранная система уроков с использованием электронных учебников и уроков сопровождения в конечном итоге приводит к более высокому уровню усвоения предмета.

Приложение 1

Фрагменты видеоряда к уроку сопровождения по теме: «Общая характеристика семейства Розоцветные» (7-й класс).

Использование информационных технологий в проектной деятельности учащихся по биологии

За годы работы в школе у меня постепенно накопились свои наработки в рамках реализации системы проектной деятельности. Вначале, для более глубокого понимания изученного на уроках, мы прибегали к традиционным экскурсиям в музеи, посещали заповедные территории. Затем учащиеся нашей школы стали сами организовывать выставки, подбирать интересный материал о выставочных объектах и проводить экскурсии. В течение нескольких лет мы с ребятами собирали коллекцию растений и создали экспозицию зимнего сада, по разделам которой ученики разработали и стали проводить тематические экскурсии. Постепенно сложился большой проект «Путешествие в царство Флоры», который уже несколько лет реализуется учащимися 5-, 6- и 7-х классов нашей школы. Но это не значит, что каждый год мы все повторяем заново. Каждый новый класс привносит в общий проект что-то свое. Думаю, что еще не один год мы будем успешно продолжать эту деятельность.

Вполне естественно, что, имея в школе компьютерный класс, мы стали использовать в работе над проектами и информационные технологии. В 2001/02 учебном году в нашей школе был реализован совместный проект по биологии и информатике: «Создание мультимедийного энциклопедического пособия «Растения Ясенева» в среде Лого Миры».

Исходной посылкой к созданию этого проекта стала необходимость повышения заинтересованности учащихся в изучении окружающего нас мира, в частности, растительного многообразия района проживания – Ясенева. Проект выполнялся всеми учениками в параллели 6-х классов (67 человек).

Приступая к этой работе, мы поставили перед собой, а затем и решили следующие задачи:

– формирование у учащихся определенных личностных качеств, которые развиваются в деятельностной форме обучения (умение самостоятельно находить варианты решения задач, применять на практике знания и умения из различных образовательных областей, прогнозировать и анализировать результаты, доводить работу до конца и т. д.);
– усвоение и расширение знаний по соответствующим темам курсов школьных предметов, интегрированных в проекте;
– овладение умениями: интеллектуальными (все аспекты работы с информацией), творческими (генерация идей или путей их достижения), коммуникативными (аргументировать и отстаивать свою точку зрения, находить компромисс и свою роль в общей работе и т.д.);
– активизация познавательного интереса учащихся и повышение мотивированности учебы;
– формирование взгляда на компьютер и информационные технологии как на инструмент, необходимый для реализации своих профессиональных (учебных) задач;
– формирование сознания необходимости постоянного самообучения.

Работа над проектом – достаточно сложный труд, требующий систематических усилий как от исполнителя-ученика, так и от учителя. Очень важно, чтобы учитель правильно очертил круг вопросов, с которыми будут работать учащиеся, определил объем материала и соотнес его с возрастными особенностями ребят, четко спланировал все этапы работы и на каждом из этих этапов был бы для своих учеников «путеводной звездой». При этом работать с каждым ребенком надо индивидуально. Не случайно очень важным шагом в реализации проекта становится самый первый этап.

Первый, или подготовительный, этап

На этом этапе (ход которого разрабатывается совместно учителями биологии и информатики, а затем обсуждается с учащимися) осуществляется:

– выделение в планировании на учебный год по биологии и информатике тем, которые будут вынесены на проект;
– формулирование проблемы, способа ее решения, технологии реализации (учащимся 6-х классов, впервые участвующим в межпредметной проектной деятельности, предлагается определенный – в общих чертах – конечный результат проекта);
– разработка методических материалов по проекту (требования по предметам, рекомендуемая литература и адреса сайтов в сети Интернет, раздаточный материал для учащихся и т.д.);
– построение концепции проекта (т.е. обобщение совокупности взглядов и предложений на исходный замысел, которое осуществляется учителями совместно с учащимися на уроках биологии и информатики);
– выбор учащимися тем для индивидуальных проектов (из предложенных учителем), обсуждение и осмысливание ими этапов своей работы и сроков ее проведения;
– окончательная разработка, оформление и раздача печатного методического материала каждому ученику (см. Приложение 2).

Второй этап работы – реализация проекта, или технологический этап

Он осуществляется в два приема.

А. Реализация индивидуальных проектов учащихся.

В ходе этой части каждый ученик выполнял свою работу в соответствии с выбранной темой. Многим этапам работы ребят приходилось обучать буквально «с нуля». Мы учились составлять подробный план будущего проекта, работать в библиотеке с научно-популярной и научной литературой, отбирать нужный материал. Кроме того, ребята учились добывать необходимую информацию в Интернете. Затем, подготовив необходимый материал, они реализовывали свой проект средствами компьютерных технологий. Закончив работу, учащиеся представляли ее к защите преподавателям информатики и биологии.

Б. Сбор всех индивидуальных работ в единый проект и навигация по нему. Эту часть осуществляют наиболее успевающие ученики вместе с учителями биологии и информатики.

Третий этап – заключительный, или презентативный

На этом этапе учащиеся представляют свои работы. Презентация происходит в праздничной обстановке в виде конкурса с приглашением гостей (классного руководителя, администрации, других учителей, родителей). Победителям вручаются призы по различным номинациям (I, II и III места, лучшая работа по информатике, биологии, за творческий подход, приз зрительских симпатий и т.д.).

Конечно, работа была нелегкой. Но все трудности окупились сполна.

Во-первых, проект выполнялся в соответствии с курсом «Биология. Растения. 6-й класс». Материал, включенный в данный курс, достаточно сложный для этого возраста, часто «сухой», требующий механического запоминания. Некоторым ребятам он кажется малоинтересным. Использование же проектной деятельности, а тем более с применением компьютерных технологий, делает объект изучения гораздо более привлекательным и интересным. А интересное запоминается легче и лучше. Кроме того, невольно ребята начинают задумываться и глубже вникать в сущность изучаемого. У них возникают вопросы, на которые они сами пытаются найти ответы. Таким образом, выполняя проект, ученики получают мощный импульс к активизации познавательной деятельности. И было очень отрадно, когда, завершая работу над проектом и подводя итоги, ребята пришли к пониманию необходимости продолжения работы. Им захотелось подробнее познакомиться не только с цветковыми растениями, которые составили основу проекта «Растения Ясенева», но и узнать о представителях других отделов растений, которых можно встретить у нас в районе. Возникло предложение: тщательно исследовать флору Ясенева и создать виртуальную экскурсию «Путешествие в царство Флоры», которая является логическим продолжением проекта. Работа над этой экскурсией осуществлялась в 2002/03 учебном году.

Во-вторых, работая над проектом «Растения Ясенева», ребята создали достаточно интересное пособие – мультимедийную энциклопедию, которую увидят не только они, но и последующие поколения учеников нашей школы, так как эта энциклопедия с успехом может быть использована на уроках ботаники в 6–7-х классах (например, при изучении темы «Растительные сообщества», где необходимо дать представление о флористическом составе сообщества и научить ребят определять растения по внешнему виду, в то время как в учебнике есть далеко не все необходимые фотографии, к тому же их качество оставляет желать лучшего).

Ну, а самый главный итог – работая над проектом с использованием компьютерных технологий, мы вручаем ребятам инструмент, при помощи которого они смогут получать информацию, общаться, работать, чувствовать себя уверенно. Инструмент, владение которым в дальнейшем будет совершенно необходимо для специалиста любого профиля.

Приложение 2

Требования к проектам учащихся по предмету «Биология»

I. Индивидуальный проект должен быть частью общего проекта, соответствовать его теме и стилю выполнения.

II. Индивидуальный проект должен быть выполнен с использованием дополнительной научной и научно-популярной литературы, периодической печати и информации из других источников. Они должны быть отражены в прилагаемом списке использованной литературы.

III. Индивидуальный проект должен содержать, в качестве обязательных компонентов информацию по следующим пунктам:

– видовое название растения (русское и латинское) и его систематическое положение;
– жизненная форма растения и этапы его жизненного цикла;
– условия жизни растения;
– морфологические особенности растения;
– особенности роста и развития растения;
– интересные истории, легенды о растении;
– значение растения в природе и использование его человеком.

IV. В индивидуальном проекте обязательно присутствие иллюстративного материала. Это могут быть фотографии и рисунки, сделанные автором проекта, возможно использование иллюстраций из книг, пособий, наборов открыток. Расположение иллюстраций должно соответствовать содержанию работы.

V. Объем индивидуального проекта должен составлять 3–4 страницы печатного текста.

Требования к проектам учащихся по предмету информационные технологии

I. Проект является частью общего проекта и должен соответствовать его теме и стилю оформления.

II. Мультимедийность и интерактивность проекта обеспечивается за счет реализации его в развивающей среде Лого Миры.

III. Проект должен включать:

– титульный лист с авторским знаком, темой и сведениями об авторе (ученике);
– текстовые поля с предметным содержанием, оформленные по правилам обработки текстовой
информации (абзацы, заголовки, шрифты, размеры, стили, цвет текста и полей);
– иллюстрации (свои рисунки, материалы электронных источников, отсканированные изображения, разрешается использование штамповок стандартных форм);
– аудиооформление;
– навигацию по проекту с использованием управляющих объектов «кнопка»;
– минимальное содержание проекта – 5 листов альбома в системе Лого Миры.

IV. От учащихся требуется четкое выполнение всех этапов проектной работы.

Приложение 3

Проект учащейся 6 класса «А» Накропиной Любы

Тема «Ежа сборная. Мятлик луговой»

Этапы проектной работы.

1. Постановка общей задачи проекта. Получение и осмысление своего проектного задания – 25.10.2001.
2. Создание и защита бумажного варианта авторского знака для проекта по биологии – 12.11 – 16.11.2001.
3. Создание и защита авторского знака для проекта по биологии средствами среды Лого Миры – до 28.11.2001.
4. Сбор информации, ее анализ и систематизация, создание плана проекта – до 03.12.2001.
5. Создание и защита бумажного варианта эскиза проекта по биологии – до 20.12.2001.
6. Создание и защита бумажного варианта эскиза проекта по информатике – до 16.01.2002.
7. Реализация проекта средствами информационных технологий (среда Лого Миры) – до 20.03.2002.
8. Защита своего проекта – 25.02 – 02.03. 2002.
9. Презентация проекта – до 22.03.2002.

Приложение 4

Пример индивидуального проекта