Биологияны оқытудың бағдарламалық-техникалық құралдары
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар
жүктеу/скачать 40.05 Kb.
|
| Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар
1. Биологияны оқытудың презентация мүмкіндіктері қандай? 2. Презентациядағы слайдтардың санын, сондай-ақ оларды көрсету ұзақтығын не анықтайды? 3. Оқушылардың жабайы Табиғаттағы маусымдық құбылыстарды бақылау бойынша өзіндік жұмысын ұйымдастыруда фотоаппаратураны қалай пайдалануға болады? 4. Биология пәнінің мұғалімі үшін цифрлық бейне аппаратура оқу процесін оңтайландырудың қандай мүмкіндіктерін ашады? 5. Биологияны оқытуда телеконференцияны қалай пайдалануға болады? 6. Телекоммуникациялық желілер мен қызметтерді пайдалану мұғалімге Биологияны оқыту процесін оңтайландырудың қандай мүмкіндіктерін ашады? 7. Сандық зертхана дегеніміз не? 8. Неліктен цифрлық зертхананың көмегімен биообъектілердің қасиеттерін зерттеу шығармашылыққа жағдай жасайды? Лекция 15. Программно-технические средства обучения биологии. Интерактивная доска. Мобильный учебный класс. Цифровой микроскоп. Цифровая лаборатория. Телекоммуникационные сети и серверы. Цифровое фото и видео оборудование. Презентации. Персональные компьютеры являются технической основой информатизации общего среднего образования. В сочетании с различными периферийными устройствами компьютер используется в образовании в качестве: а) объекта изучения (учебный предмет «информатика»); б) элемента системы управления образованием (подготовка и хранение документов, прием, передача и представление управляющей информации, база данных); в) элемента системы управления обучением (тестирование, электронные дневник и журнал); г) элемента системы информационного обеспечения учебного процесса (подготовка методической документации, дидактических материалов; прием, обработка, передача и хранение учебной и учебнометодической информации); д) средства обучения (наглядное представление информации, контроль и оценка достижений учащихся, моделирование и имитация деятельности); е) средства воспитания (личный архив, компьютерные игры, удаленное общение, самообучение, поиск информации); ж) средства научно-педагогической деятельности (поиск, обработка, хранение и передача исследовательской информации) . Остановимся на некоторых особенностях персонального компьютера как средства обучения биологии. Использование компьютера в качестве средства обучения открывает перед учителем возможности по оптимизации учебного процесса за счет: - инициативности - правления информационно-обучающими программами учителем или учащимися, которые могут в любой момент приостановить или изменить работу программы; индивидуализации - возможности настраивать обучающие программы с учетом индивидуальных особенностей и стиля познавательной деятельности учащихся и стиля профессиональной деятельности учителя; - интерактивности - возможности обмена информацией между программой и учителем или учащимся. Применение компьютерных обучающих программ позволяет учителю решать проблемы, возникающие при использовании традиционных средств обучения, в числе которых: - проблема адаптации учебного материала и способов его подачи к индивидуальным познавательным особенностям учащихся и индивидуального стиля учителя. Информационно-обучающие программы позволяют адаптировать учебный материал применительно к индивидуальным особенностям и запросам учащихся. В качестве примера можно назвать продукт компании «1С», который включает базовый уровень, снабженный текстом, таблицами, флэш-анимациями, интерактивными рисунками и схемами, и повышенный уровень с системой дополнительных статей и справочником. По каждой теме разработан тест с возможностью возвращения и исправления ошибок, которую учитель может заблокировать. Программа позволяет адаптировать к особенностям учащихся и учителя не только материал для контроля знаний, но и лабораторные работы. На уроке, посвященном составу, строению и соединению костей, проводятся две лабораторные работы, отличающиеся уровнем сложности. Лабораторная работа «Состав костей», предназначенная для обязательного выполнения всеми учащимися, предусматривает изучение свойств натуральной, декальцинированной и прожженной костей. В школьных условиях техника безопасности и продолжительность процессов не позволяют прокалить кости и обработать их соляной кислотой. Поэтому учащиеся просматривают анимацию процессов обработки костей кислотой и прокаливания. Затем учащиеся работают с раздаточным материалом (обработанные кости), выполняя задания лабораторной работы в соответствии с требованиями раздела «Ход работы». Выводы учащиеся делают самостоятельно. Учащимся может быть предложена лабораторная работа на более высоком уровне сложности, к выполнению которой они приступают после выполнения предыдущей. Тема - «Строение костной ткани». Программа 1С описывает ход работы, приводятся иллюстрации того, что учащиеся видят в микроскоп. Для изучения строения костной ткани учащиеся должны обладать навыками работы с микроскопом. Вначале учащиеся под наблюдением учителя рассматривают готовые микропрепараты костной ткани, поперечные шлифы трубчатой кости, сравнивая увиденное в микроскопы с рисунками в дополнительных материалах и с микрофотографиями программы. Затем школьники рассматривают в микроскопы и зарисовывают костные канальцы, подсчитывая число костных пластинок и обращая внимание на характер расположения. По итогам работы, учащиеся делают письменный вывод о том, что обеспечивает прочность и легкость костей. Электронная интерактивная доска является техническим средством, разработанным специально для обучения. Существуют две модификации интерактивных досок. Одна, наиболее известная, представляет собой сенсорный экран, работающий в комплексе с компьютером и проектором. Другая, более простая и доступная по цене модификация, представляет собой комплекс из нескольких (обычно двух) видеокамер, которые устанавливают по периметру обычной белой доски для работы с маркерами. Эти видеомаячки связаны с компьютером, на который от них передаются сигналы о любых движениях маркера и считывающиеся надписи, рисунки с поверхности доски. Для работы такой интерактивной доски требуется также проектор. В общем приемы работы и возможности применения в качестве средств обучения у этих модификаций идентичны. Интерактивная доска позволяет вводить графическую (текст, рисунки) и представлять учащимся визуальную информацию (видео, фотографии, рисунки). Она предназначена для интерактивной работы с проецируемым изображением. Интерактивные доски сосредоточивают учащихся на решении учебной задачи, создавая дополнительную мотивацию для посещения уроков. В сочетании со специальным программным обеспечением они позволяют учителю в ходе занятия: - делать надписи или акцентирующие внимание учащихся «обводки» на выведенных на доску изображениях (текст, рисунки, схемы, фото, видео и т. д.), используя технологию «электронных чернил» (см. примеры 76 на с. 122 и 84 на с. 131); - удалять фрагменты выведенных на доску изображений, используя технологию «электронный ластик»; - сохранять в памяти компьютера сделанные электронными чернилами пометки и надписи с тем, чтобы затем разослать по электронной почте учащимся или коллегам, разместить в Интернете, распечатать в виде раздаточного материала, использовать в качестве иллюстраций в других программах и документах и т.д. (см. пример 91 на с. 139); - организовывать коллективные просмотры Web-сайтов, видеофильмов, фотографий (см. примеры 23 на с. 64 и 27 на с. 73); - проводить коллективные занятия в виртуальных классах и лабораториях с компьютерными моделями биологических объектов и процессов (см. пример 20 на с. 75); - свободно перемещаться по классу при демонстрации изображений биологических объектов и при коллективной работе с ними; - разрабатывать с помощью коллекции шаблонов и изображений оригинальные задания для упражнений и проверки усвоения учебного материала (см. примеры 71 на с. 117 и 82 на с. 128); - разрабатывать оригинальные презентации с помощью встроенного в программное обеспечение инструментария для обогащения дидактического материала (см. примеры 14 на с. 51 и 17 на с. 54); - демонстрировать мультимедийные презентации (см. пример 18 на с. 55); - сохранять сделанные на уроке и записанные на доске комментарии для использования их в других классах или в следующем учебном году; - акцентировать внимание учащихся на любом фрагменте изображения при помощи виртуальной лупы, выборочного затенения отдельных фрагментов изображения, или выделяя при помощи виртуального фонарика (маркера) участки полностью затененного изображения; - управлять при помощи маркера или пальцем созданием слайдов, редактировать документы, управлять воспроизведением аудио- и видеофрагментов, работать с изображениями, набирать текст на виртуальной клавиатуре. Применение интерактивной доски позволяет учителю сделать процесс обучения: - конструктивным - учащимся предоставляется возможность выбора и обработки информации, достижение результатов через деятельное освоение знания; - активным - обеспечивает учащимися восприятие учебного материала не пассивно, на уровне репродукции, а путем непосредственного, творческого участия в организации усвоения, в конструировании творческих заданий, их выполнении и оценивании собственных учебных достижений; - коллективным - в образовательный процесс вовлекается весь класс, а учитель имеет возможность привлекать внимание учащихся к различным свойствам изучаемого биологического объекта и по собственному усмотрению выстраивать взаимодействие отдельных групп учащихся. Компьютер с интерактивной доской позволяет объединить возможности информационных технологий с традиционными формами обучения, усилить интерес учителей и учащихся к устному и письменному ответам у доски, к коллективному обсуждению изучаемого материала и т.д., когда, например, учитель выводит на интерактивную доску несколько задач, вызывает к ней для решения одного или нескольких учащихся, затем, после выполнения задания, организует дискуссию. Микроскоп относят к средствам обучения и наглядности. Традиционные школьные оптические микроскопы отличаются эксплуата ционными особенностями, затрудняющими их применение на лабораторных занятиях. Школьные микроскопы требуют установки на ученических партах с учетом источника света, желательно дневного. В разных точках учебной аудитории освещенность разная, что ослож няет настройку зеркал. Настроенный микроскоп желательно не передвигать, чтобы не сбить настройки, о чем иногда забывают учащиеся. Другая сложность состоит в том, что в действительности видят учащиеся в окуляры. Осложняет и то, что на парту, как правило, ставят один микроскоп на двоих. Впрочем, установка микроскопа каждому учащемуся тоже не решает проблемы. В этом случае учителю приходится вдвое увеличить время на инспекцию ученических микроскопов в ходе лабораторной работы. Чтобы учащиеся смогли увидеть «правильное» изображение объекта наблюдения, учитель устанавливает на своем столе настроенный микроскоп с четким изображением объекта. Возникает дополнительная трата времени — в ходе работы учащиеся не один раз подходят к эталонному микроскопу, отвлекая друг друга и учителя. Один из возможных итогов — учитель рисует на доске изображение в окуляре, а учащиеся перерисовывают это в рабочие тетради. При этом непозволительно много урочного времени расходуется на решение технических, а не учебных проблем. Принципиальным программно-техническим решением описанных проблем является включение в учебный процесс компьютера с цифровым микроскопом, который по сравнению с традиционным микроскопом имеет ряд преимуществ. Он позволяет учителю демонстрировать учащимся биообъекты и действия с ними на мониторах персональных компьютеров и/или на проекционном экране. Цифровой микроскоп снимает ограничения, предъявляемые традиционным микроскопом к изучаемому объекту. Существенно снижаются требования к освещению изучаемого объекта и к его предварительной подготовке. У учителя появляется возможность демонстрировать микрообъекты на предметном столике и более крупные объекты. Например, показать поверхность кожи или органов растений, процессы на поверхности почвы, воды и т.д. Цифровой микроскоп дает учителю возможность производить фото и видеосъемку биообъекта, сохраняя его изображения в виде доступных для редактирования и экспорта файлов. Педагог может настроить комплекс цифровой микроскоп—компьютер на фиксирование быстрых (например, движения мелкого почвенного беспозвоночного) или медленных (например, ростовые движения, настии, окукливание и выход имаго) процессов в виде серии фотоснимков, регулируя частоту кадров от нескольких в секунду до одного в час. Изучение процессов, протекающих в растениях, лабораторными методами в школьном курсе ботаники затруднено из-за сложности организации наблюдений. Обычно для демонстрации процессов фотосинтеза, прорастания семян, дыхания и т.д. закладка опытов про исходит за пять—семь дней до урока по изучению соответствующих тем. При закладке демонстрационного эксперимента желательно участие школьников. Но это опережает изучение материала на уроках. Кроме того, невозможно организовать круглосуточное наблюдение учащимися за изучаемыми процессами. Учитель может только продемонстрировать начальные и конечные фазы эксперимента. При таком традиционном подходе теряется смысл опыта — учащиеся не видят процессы в динамике. Цифровой микроскоп позволяет учителю решить проблему наглядной демонстрации длительных физиологических процессов. При обучении биологии уроки с лабораторными работами представляют большую ценность в учебно-воспитательном плане. Использование практических методов обучения позволяет учащимся быстрее и глубже усваивать информацию, помогает разобраться в трудных для восприятия вопросах и повышает интерес к предмету. Лабораторные работы предусмотрены учебной программой при изучении всех разделов биологии в общеобразовательной школе. Одним из основных факторов включения практических методов в содержание уроков биологии является оснащенность школьного кабинета лабораторным оборудованием. Ведь лабораторные работы не ограничиваются изучением под микроскопом готовых препаратов клеток, срезов тканей и органов. Во время изучения нового материала учителя проводят демонстрационные опыты, используя простейшее лабораторное оборудование (колбы, пробирки, чашки Петри, шпатели, штативы и т.д.). Использование видеоматериалов с записью экспериментов позволяет демонстрировать опыты, не доступные для проведения в школьных условиях, что расширяет представление школьников об экспериментальном характере биологии. Однако проведение лабораторных работ с применением простейшего лабораторного оборудования сужает дидактические возможности практических методов обучения биологии, ограничивая спектр лабораторных работ и не позволяя всем учащимся самостоятельно выполнять ряд опытов и наблюдений. Внедрение в учебный процесс средств информационных технологий существенно расширяет дидактические возможности практических методов обучения. К таким средствам относят цифровые естественно-научные лаборатории, применение которых значительно повышает наглядность обучения в ходе опыта и при обработке его результатов. Цифровая лаборатория — это комплекс, включающий компьютер, оснащенный специальным программным обеспечением, преобразователь сигналов и набор датчиков для сбора, обработки и от140 обряжения опытных данных в виде индикаторов приборов, графиков, диаграмм, таблиц в ходе и после окончания эксперимента. Пример такого комплекса для учебных исследований — цифровая лаборатория «Архимед» для проведения разнообразных лабораторных работ по всем разделам биологии. Лаборатория включает мобильный компьютер, комплект датчиков (освещенности, влажности, дыхания, концентрации кислорода, частоты сердечных сокращений, цвета, температуры) и преобразователь показаний датчиков для фиксации в памяти мобильного компьютера. Важным компонентом цифровой лаборатории является специальная программа для сбора данных и отображения их в ходе эксперимента в виде графиков, таблиц, табло измерительных приборов, которая обрабатывает и анализирует данные с помощью Мастера анализа, ведет Журнал экспериментов, предъявляет видеозаписи экспериментов для подготовки к самостоятельной работе. Применение цифровой лаборатории на занятиях по биологии позволяет учителю сделать процесс обучения: - конструктивным за счет возможности самостоятельного получения учащимися информации от изучаемых биообъектов и формулирования на ее основе обобщений; - интерактивным за счет создания учащимся условий для восприятия учебного материала путем непосредственного, творческого участия в опытном добывании новой биологической информации, в планировании и осуществлении учебного эксперимента; - индивидуализированным за счет возможности проведения лабораторных занятий по индивидуальным заданиям, где учащимся предоставляются возможности для самостоятельности и познавательной инициативы, а учитель может уделить внимание в ходе занятия каждому учащемуся; - коллективным за счет возможности проведения лабораторных занятий фронтально и поэтапно, по непосредственным указаниям учителя, когда в работу вовлекается весь класс, а учитель может привлекать внимание учащихся к различным свойствам изучаемого биообъекта и контролировать процесс выполнения задания. В сочетании со специальным программным обеспечением цифровая лаборатория позволяет учителю: - до эксперимента подготавливать учащихся к самостоятельной работе, просматривая видеозаписи выполненных ранее опытов; - собирать в ходе эксперимента опытные данные и выводить их на мониторы или экран, выбирая для этого различные способы отображения — в виде графиков, таблиц, табло измерительных приборов; - обрабатывать и анализировать полученные данные с помощью специальных программ, фиксируя результаты анализа в специальном Журнале; - проводить эксперименты в условиях школы (кабинет биологии, живой уголок, рекреации и т.д.) и в полевых условиях (пришкольный участок, лесопарк, водоем и т.д.); - знакомить учащихся с основами планирования, подготовки и проведения экспериментов по биологии и экологии. Полученные при помощи цифровой лаборатории данные учитель может использовать как при объяснении нового материала, включая графики, диаграммы, таблицы, видеозаписи экспериментов в презентации, так и при повторении и закреплении пройденного на предыдущих уроках материала. Современная видео- и фотоаппаратура является средством производства и предъявления учащимся изображений объектов живой при Технические средства обучения и методика их использования. Роды — динамических и статических. При аудиторном обучении биологии фотоиллюстрации и видеофильмы являются основными источниками зрительной информации о живой природе, которые помогают учителю сформировать у учащихся яркие зрительные образы животных, растений, грибов, микроорганизмов, делают процесс восприятия учебной информации эмоционально насыщенным. Современная видео- и фотоаппаратура имеет очень важное для организации обучения биологии качество: учащиеся получают возможность фиксировать объекты живой природы так, как это делают взрослые, специалисты — биологи, охотоведы, фотохудожники и т.д., используя практически такую же технику — фотоаппараты, видеокамеры, компьютеры. Использование видео- и фотоаппаратуры в качестве средства организации и одновременно инструмента познавательной деятельности учащихся делает процесс обучения не просто увлекательным. В сознании учащихся стирается грань между учебным процессом, в котором читают учебники, ведут рабочие тетради, отвечают на вопросы учителя, и настоящим «взрослым» делом, в котором проводятся фотосессии и снимают документальные фильмы. При помощи видео- и фотоаппаратуры учащиеся получают возможность донести до окружающих свое видение мира природы, представить свой взгляд на мир живой природы, взгляд, который не вызовет критики, как это может быть с рисунком и рассказом. Видео- и фотоаппаратура учит наблюдательности, заставляя искать в окружающем мире интересные, увлекательные сюжеты. Интерес к фотографии и видеосъемке просто и естественно перерастает в интерес к снимаемым объектам — растениям, животным, грибам, природным явлениям и к учебному предмету. В процессе видео- и фотосъемки объектов природы приходит понимание того, что только знание особенностей образа жизни, повадок, строения животных, растений и т.д. позволяет сделать интересный фотоснимок, снять увлекательный видеосюжет. Цифровая фотоаппаратура. Фотоаппаратура — это технические устройства для записи (фиксации) и предъявления (демонстрации) статических изображений биологических объектов и явлений. К ней относятся пленочные (аналоговые) и цифровые фотокамеры, специально предназначенные для фотосъемки и встроенные в мобильные телефоны. Простота в использовании (навел на объект и нажал кнопку), доступность и распространенность фотоаппаратов делает их удобным средством организации познавательной деятельности учащихся при изучении биологии. Особенно удобными являются цифровые фотокамеры, так как они не требуют дополнительных затрат и позволяют сразу после съемки демонстрировать отснятый фотоматериал. К фотоаппаратуре следует отнести и проекционную технику, посредством которой фотоизображения биообъектов и явлений предъявляются учащимся. Применение фотоаппаратуры на уроках биологии делает процесс обучения: наглядным — позволяет представить визуальную информацию об изучаемых биообъектах вне зависимости от размера и местообитания, в удобном ракурсе, с удачной для рассмотрения точки; научным — создает условия для самостоятельного получения учащимися визуальной информации непосредственно от изучаемых биообъектов и последующего формулирования на ее основе эмпирических и теоретических обобщений; творческим — создает условия для восприятия учебного материала путем творческого участия в добывании и документировании новой биологической информации, позволяет учащимся проявить творческое начало и раскрыть способности; индивидуализированным — позволяет учащимся самостоятельно проводить фотосъемку биообъектов и явлений, выбирая план, момент и ракурс съемки; развивающим - обеспечивает формирование у учащихся ответственного отношения к природе, развивает чувство прекрасного, создает условия для творческой самореализации и самоутверждения, что особенно важно в подростковом возрасте. Фотоаппаратура насыщает учебный процесс визуальной информацией, придает ему эмоциональную окраску воздействуя не только на сознание учащихся, но и на эмоции, что особенно важно при изучении объектов живой природы. А возможность выступать в качестве источника («добытчика») оригинальной учебной информации о жизни изучаемых объектов, которой пользуется учитель и весь класс, делает участие школьников в процессе обучения личностно значимым, способствует самоопределению, повышает интерес к учебе и изучению биологии. Фотоаппараты можно использовать как на уроках биологии, факультативах и кружках для фиксации хода и результатов лабораторных работ, так и для организации самостоятельной работы учащихся вне школы, например, при организации наблюдений за сезонными изменениями в живой природе. Презентация — это программное средство информационных технологий, применяемое в сочетании с компьютером и проекционной техникой — телемонитором или проектором. Презентации пользуются у учителей биологии популярностью, выступая в качестве: а) средства предъявления учащимся учебной текстовой, графической, видео- и аудиоинформации на учебных занятиях (т.е. средства наглядности); б) средства организации деятельности учащихся на занятиях в школьном кабинете и при выполнении домашнего задания; в) средства обучения биологии. Важнейшим свойством презентации как средства обучения является возможность самостоятельной ее разработки учителем и/или учащимися, выстраивания зрительного ряда из текста, схем, таблиц, фотографий аудио- и видеофрагментов под конкретные образовательные задачи и наполнения его содержанием, полностью отвечающим условиям конкретной образовательной ситуации. Подготовлен 163 ная учителем презентация — это не только оригинальное средство обучения, которое учитель эффективно применяет на занятии и может предложить коллегам, но и творческий продукт, который характеризует его педагогическое мастерство, опыт. Ее разработка является увлекательным, творческим заданием для учащихся, что делает ее эффективным средством обучения биологии. Кроме того, уже готовая презентация — это не раз и навсегда созданное, не допускающее изменения, корректуры, правки, модификации средство обучения. Презентация как форма и средство организации зрительного и звукового ряда допускает любые изменения. Эта особенность принципиально отличает от других программно-педагогических продуктов, каковым, собственно, она также является. Основа презентации — совокупность слайдов (кадров), объединенных в зрительный ряд. По форме представления учебного материала слайды могут быть текстовыми, графическими, включать фотоматериалы, видео- и аудиоинформацию. Чаще всего в практике обучения применяют комбинированные слайды, объединяющие несколько форм подачи учебного материала. Непременным компонентом слайда, как правило, является текст, раскрывающей смысл, назначение экспозиции — совокупности представленного на данном слайде элементов учебного материала (текста, схем, рисунков, фотографий, видео- и аудиоинформации), составляющего единое изображение, которое воспринимается учащимися как целое. Расположение элементов учебного материала на отдельном слайде называется композицией, которая строится по хорошо известным в дизайне правилам, тиражированным в различных методических публикациях в печатных изданиях и в Интернете. жүктеу/скачать 40.05 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|