В данной статье рассматриваются инновации на основе использования информационных и коммуникационных технологий при обучении химии и биологии.
Ключевые слова:информационно-коммуникационные технологии, интерактивная доска.
Мы должны интенсивно внедрять инновационные методы, решения и инструменты в отечественную систему образования…
Н. А. Назарбаев (из Послания Президента РК Н. А. Назарбаева народу Казахстана. Стратегия «Казахстан-2050»)
Инновационные технологии в образовании — педагогические технологии, основанные на использовании современных достижений науки и информационных технологий. Они направлены на повышение качества подготовки специалистов, развитие у учащихся творческих способностей, умения самостоятельно принимать решения.
ХХI век — век высоких компьютерных технологий. Что нужно современному молодому человеку для того, чтобы чувствовать себя комфортно в новых социально — экономических условиях жизни? Какую роль должна играть школа, и какой она должна быть в ХХI веке, чтобы подготовить человека к полноценной жизни и труду?
В рамках обновления Государственного общеобязательного стандарта образования (ГОСО) как ныне действующей 11-летней, так и 12-летней школы развитие функциональной грамотности школьников определяется как одна из приоритетных целей образования. [2]
При этом результатом развития функциональной грамотности является овладение обучающимися системой ключевых компетенций, позволяющих молодым людям эффективно применять усвоенные знания в практической ситуации и успешно использовать в процессе социальной адаптации. Ключевые компетенции — это требование государства к качеству личности выпускника средней школы в виде результатов образования, заявленные в ГОСО и учебных программах. Естественнонаучное образование занимает особое место в формировании объективного научного взгляда учащихся на окружающий мир. Оно является фундаментом и стратегическим ресурсом обеспечения индустриально-инновационного развития Казахстана. В этой связи подготовка химиков и биологов — первостепенная государственная задача. [2]
Выпускник современной школы, который будет жить и трудиться в грядущем тысячелетии в постиндустриальном обществе, должен уметь самостоятельно, активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни, обладать высоким уровнем толерантности. Одной из важнейших задач, стоящих перед образованием, является овладение информационными и телекоммуникационными технологиями для формирования общеучебных и общекультурных навыков работы с информацией.
И это задача не только и даже не столько содержания образования, сколько используемых технологий обучения. Поэтому уже в настоящее время возникла необходимость организации процесса обучения на основе современных информационно-коммуникационных технологий, где в качестве источников информации все шире используются электронные средства, в первую очередь глобальные телекоммуникационные сети интернет. Важной составляющей информатизации образовательного процесса является накопление опыта использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) на школьном уроке. Это совершенно новое направление в школьной педагогике.
Сегодня необходимо, чтобы каждый учитель по любой школьной дисциплине мог подготовить и провести урок с использованием ИКТ. Необходимо, потому что урок с использованием ИКТ — это наглядно, красочно, информативно, интерактивно, экономит время учителя и ученика, позволяет работать ученику в своем темпе, позволяет учителю работать с учеником дифференцированно и индивидуально, дает возможность оперативно проконтролировать и оценить результаты обучения.
Использование ИКТ в учебном процессе предполагает, что учитель умеет:
1. Обрабатывать текстовую, цифровую, графическую и звуковую информацию при помощи соответствующих процессоров и редакторов для подготовки дидактических материалов (варианты заданий, таблицы, схемы, чертежи, рисунки и т. д.);
2. Создавать слайды по данному учебному материалу, используя редактор презентации MS Power Point и продемонстрировать презентацию на уроке, использовать имеющиеся готовые программные продукты по своей дисциплине;
3. Организовать работу с электронным учебником на уроке; применить учебные программные средства (обучающие, закрепляющие, контролирующие);
4. Осуществлять поиск необходимой информации в Интернете в процессе подготовки к урокам и внеклассным мероприятиям;
5. Организовать работу с учащимися по поиску необходимой информации в Интернете непосредственно на уроке;
6. Разрабатывать тесты, используя готовые программы — оболочки или самостоятельно, проводить компьютерное тестирование.
Казахстанская система образования предполагает ценностное отношение к различным личностным проявлениям школьника. Знания же выступают не как цель, а как способ и средство развития личности. Богатейшие возможности для этого предоставляет использование ИКТ. Информационные технологии позволяют:
- построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому школьнику собственную траекторию обучения; коренным образом изменить организацию процесса обучения учащихся, формируя у них системное мышление;
- рационально организовать познавательную деятельность школьников в ходе учебно- воспитательного процесса; использовать компьютеры с целью индивидуализации учебного процесса и обратиться к принципиально новым познавательным средствам;
- изучать явления и процессы в микро- и макромире, внутри сложных технических и химических систем на основе использования средств компьютерной графики и моделирования; представлять в удобном для изучения масштабе различные физические и химические процессы, реально протекающие с очень большой или малой скоростью;
- проводить лабораторные работы в условиях имитации реального опыта или эксперимента.
Цели и задачи использования ИКТ:
1. Развитие личности обучаемого, подготовка к самостоятельной продуктивной деятельности в условиях информационного общества через: развитие конструктивного, алгоритмического мышления, благодаря особенностям общения с компьютером; развитие творческого мышления за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности; формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации (при использовании табличных процессоров, баз данных);
2. Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества: подготовка обучаемых средствами информационных технологий к самостоятельной познавательной деятельности;
3. Мотивация учебно-воспитательного процесса: повышение качества и эффективности процесса обучения за счет реализации возможностей информационных технологий; выявление и использование стимулов активизации познавательной деятельности.
В изучении школьного курса химии и биологии выделяют несколько основных направлений, где оправдано использование компьютера:
1. наглядное представление объектов и явлений микромира, различных биохимических процессов;
2. изучение производств химических продуктов;
3. моделирование химического, биологического эксперимента, химических реакций;
4. система тестового контроля по химии и биологии;
5. подготовка к ЕНТ.(Единому национальному тестированию)
Широкое использование анимации, химического моделирования с использованием компьютера делает обучение более наглядным, понятным и запоминающимся. Не только учитель может проверить знания ученика, используя систему тестирования, но и сам ребенок может контролировать степень усвоения материала. Использование виртуальных экскурсий значительно расширяет кругозор ребенка и облегчает понимание сути химических производств и процессов, происходящих в живых организмах.
Я считаю, что главное достоинство компьютерного проектирования на уроке химии — его использование при рассмотрении взрыво- и пожароопасных процессов, реакций с участием токсичных веществ, радиоактивных препаратов, словом, всего, что представляет непосредственную опасность для здоровья школьника.
Формы использования ИКТ:
1. Использование готовых электронных продуктов позволяет интенсифицировать деятельность учителя и ученика, позволяет повысить качество обучения предмету; отразить существенные стороны химических и биологических объектов, зримо воплотив в жизнь принцип наглядности.
2. Использование мультимедийных презентаций позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей структурированной информацией в алгоритмическом порядке. В этом случае задействуются различные каналы восприятия, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в долговременную память учащихся. На сегодняшний день мною разработано 280 презентаций по различным темам для уроков химии и биологии.
3. Использование ресурсов сети интернет. Сеть интернет несет громадный потенциал образовательных услуг (электронная почта, поисковые системы, электронные конференции) и становится составной частью современного образования. Получая из сети учебно-значимую информацию, учащиеся приобретают навыки: целенаправленно находить информацию и систематизировать ее по заданным признакам; видеть информацию в целом, а не фрагментарно, выделять главное в информационном сообщении.
4. Использование интерактивной доски и программного обеспечения ACTIV board (программное обеспечение, предназначенное для интерактивной доски). [4]
В 2009 году я обучалась на курсах по использованию интерактивного оборудования в учебных классах и уже пятый год применяю на уроках химии, биологии ИКТ. В отличие от обычных технических средств обучения ИКТ позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных организованных заданий, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации. Преимущество уроков с использованием ИКТ перед другими формами уроков состоит в том, что ученик может сам определить темп своей познавательной деятельности. Это следует из того, что учащийся управляет работой программы за компьютером (на интерактивной доске). На традиционном уроке учитель четко по времени разделяет этапы урока и отводит определенное время на решение каждой задачи. При этом некоторые учащиеся «уже все сделали, что дальше?», а другие не успевают за учителем. Следовательно, на таких уроках у нас есть идеальная возможность осуществить разноуровневый подход к обучению, а также индивидуальное обучение каждого ученика. В начале, хотелось бы остановиться на методике преподавания химии. Химия — очень непростой предмет. И если несколько лет назад интерес к предмету прививался через проведение демонстрационных и практических работ, то сейчас весь запас реактивов во многих школах практически исчерпан, часть экспериментов и явлений демонстрировать в школьных условиях просто небезопасно. Кроме того, задачей учителя химии является развитие пространственного воображения ребенка, умение «увидеть» невидимое, смоделировать химические процессы. Все это легко решают уроки с использованием интерактивной доски. Работа с интерактивной доской: облегчает работу учителя при создании наглядных пособий; организации фронтального контроля, позволяет многократно демонстрировать видеозаписи химических опытов. Подсветка и затемнение экрана акцентируют внимание учащихся при объяснении нового материала, удачно используются в контроле знаний.
Средства записи и копирования позволяют: создать преемственность и непрерывность подачи материала от урока к уроку, создавать дидактические материалы и конспекты уроков для самостоятельной работы учащихся, записывать ход урока и решение задач для последующего анализа и использования, динамично и наглядно продемонстрировать аналогии и противоположности свойств и качеств химических элементов и веществ.Перемещение объектов по доске вручную позволяет: конструировать молекулы, рассматривать их со всех сторон, моделировать химические превращения, расставлять коэффициенты химических уравнений. Инструменты интерактивной доски делают урок наглядным, ярким, запоминающимся.
Использование интерактивной доски меняет подход к учению, создает новые возможности и для учителя и для ученика: это развитие воображения, творческих способностей ребенка. Это возможность организовать коллективную и групповую работу, используя приемы проблемного обучения; это возможность работать эстетично и интересно, почти играя, изучать такой сложный предмет — химия.
Интерактивная доска позволяет использовать широкий спектр ресурсов: презентационное ПО, текстовые редакторы, CD и DVD, интернет, изображения, видеофайлы, звуковые файлы при наличии громкоговорителей, ПО для интерактивной доски. Все, что есть на компьютере, демонстрируется и на интерактивной доске. На ней можно передвигать объекты и надписи, добавлять комментарии к текстам, рисункам и диаграммам, выделять ключевые области и добавлять цвета. Тексты, рисунки или графики можно скрыть, а затем показать в ключевые моменты лекции. Работа с интерактивной доской позволяет учителю проверить знания учащихся, вовлечь их в дискуссию, организовать работу в группах.
Работа с интерактивным оборудованием предусматривает творческое использование материалов. Файлы или страницы нужно подготовить заранее и привязать их к другим ресурсам, которые будут доступны на занятии. Подготовленные тексты, таблицы, диаграммы, картинки, музыка, карты, тематические CD-ROMы, а также добавление гиперссылок к мультимедийным файлам и интернет-ресурсам сэкономят время на написание текста на обычной доске или переход от экрана к клавиатуре. Все ресурсы можно комментировать прямо на экране и сохранять записи для будущих уроков. Файлы предыдущих занятий можно всегда открыть и повторить пройденный материал. Страницы размещаются сбоку экрана, как эскизы, учитель всегда имеет возможность вернуться к предыдущему этапу урока и повторить ключевые моменты занятия. Все это помогает планировать урок и благоприятствует течению занятия.
Разработка школьных заданий с помощью интерактивной доски помогает в создании содержательных и наглядных заданий, захватывающих внимание всех учеников в классе. Для этого в нем есть все необходимые средства. Аудио- и видео- вложения значительно усиливают подачу материала: можно захватывать видеоизображения и отображать их статично, чтобы иметь возможность обсуждать и добавлять к нему записи. Доска помогает учащимся группировать идеи, определять достоинства и недостатки, сходства и различия, подписывать рисунки, схемы и многое другое. Текст, схему или рисунок на интерактивной доске можно выделить. Часть экрана легко скрыть и показать его, когда будет нужно. Инструмент «прожектор» позволяет сфокусировать внимание на определенных участках экрана. Объекты можно вырезать, стирать с экрана, копировать, вставлять, действия — отменять или возвращать. Страницы можно просматривать в любом порядке, демонстрируя определенные темы урока или повторяя то, что плохо усвоено, а рисунки и тексты перетаскивать с одной страницы на другую. «До чего дошел прогресс!» — пелось в одной популярной детской песенке. Действительно, когда-то в школах ученики писали перьями, а шариковые ручки считались диковинкой. Сейчас же даже компьютером в учебном классе никого не удивишь. А вот интерактивная доска, недавно появившаяся в нашей школе — настоящее чудо. Так далеко технический прогресс еще «не забирался». У такой доски чувствуешь себя великим полководцем! Чтобы понять, надо увидеть. В кабинетах химии и биологии на месте привычной классной доски висит огромный плоский монитор двухметровой длины. Напротив него расположен мультимедийный проектор, который проецирует изображение на монитор. В принципе, интерактивная доска очень похожа на обычный компьютер, только с большим экраном. Роль привычных мелков выполняет электронный маркер. С его помощью на экран можно выводить картинки, карты, схемы, создавать и перемещать объекты, использовать видео и анимацию, выделять важные моменты цветом и работать с любыми компьютерными программами. Теперь, когда в школу пришли новые технические средства, мне пришлось немного изменить стиль своей работы.
И в нашей школе появилась возможность соединить в себе легкость и удобство традиционных инструментов с перспективными инновационными технологиями.
Для того, чтобы освоить это чудо техники пришлось немного потрудиться: пройти курс пользователя ПК(компьютерные курсы);обладать высоким уровнем мотивации; освоить возможности инструментов мультимедийных технологий (заниматься самообразованием); заниматься апробацией электронных изданий и инструментов интерактивной доски; определить место и количество уроков в рабочих программах; создать разработки уроков с использованием интерактивной доски; обмениваться опытом использования интерактивной доски на уроках химии, биологии между педагогами нашего города, области; уметь использовать интеграцию различных предметных областей; планировать ожидаемый результат.
Излагая новую тему, я демонстрирую презентацию, а учащимся предлагаю подобрать любой материал, соответствующий изучаемой теме. Объем, вид и способ представления не регламентирую. Это может быть устное сообщение, доклад, компьютерная презентация, публикация и т. д. Это создает атмосферу заинтересованности каждого учащегося, стимулирует их к использованию различных способов выполнения заданий, а также позволяет проявить инициативу, самостоятельность, т. е. получить возможность для естественного самовыражения. Это повышает интерес к предмету и делает обучение осмысленным и эффективным. Результаты бывают, порой, весьма неожиданные. Так, например, при изучении темы «Кальций. Соединения кальция», учащимися 10 «Д» класса был собран материал с использованием электронных ресурсов интернета. Такой подход позволяет объяснить научную информацию на языке материала глазами учащегося. Учащиеся смогли структурировать учебный материал, самостоятельно провели поиск нужной информации, продемонстрировали отличные знания, а преподаватель выступал лишь в роли консультанта. Важным в работе учителя является организации контроля знаний учащихся. И здесь использование ИКТ играет важную роль. Я использую самостоятельно составленные тесты в программах PowerPoint, Exsel. Например, по темам: 8–9 класс “Химические элементы”, “Первоначальные химические понятия”, “Основные классы неорганических веществ”, “Периодический закон”; 9–11 классы “Электролиты”, “Ионные уравнения”. “Гидролиз” “Предельные и непредельные углеводороды”, “Спирты” и т. д.
Творчество — высшая форма деятельности ученика. Поэтому, для проведения уроков с использованием ИКТ задаю ученикам опережающие задания: изучить тему и составить презентацию, содержащую таблицы, схемы, графики, рисунки, фотографии, опыты для её представления на уроке. Таким образом, учащиеся имеют возможность выбрать любую тему по программе и создать презентацию самостоятельно или в паре по изученному на уроках химии, биологии материалу. Учениками подготовлены презентации к урокам по следующим темам: «Алканы»,«Синтетические моющие средства», «Строение и работа сердца», «Глаз — оптический прибор», «Классификация неорганических веществ», «Металлы», «Неметаллы», «Азотная кислота», «Генетика человека» и мн. др.
Подводя итог, хочу отметить, что ИКТ работают на конкретного ребенка. Они дают возможность ребенку осознать свою социальную значимость, и школьный урок превращается в процесс коллективного поиска, творчества и становления личности ребенка. Несомненно, что информационно-коммуникационные технологии относятся к инновационным технологиям, и должны шире внедряться в процесс обучения. Как сказал великий Конфуций: «Кто постигает новое, лелея старое, тот может быть учителем». Очень важно не останавливаться на месте, ставить новые цели и стремиться к их достижению — это основной механизм развития личности как ученика, так и учителя.
Литература:
1. Послание Президента Республики Казахстан Н. А. Назарбаева народу Казахстана. Стратегия «Казахстан-2050», Астана, 14 декабря 2012 г.
2. Национальный план действий по развитию функциональной грамотности школьников на 2012–2016 годы, Постановление Правительства РК от 25 июня 2012 года № 832, Астана
3. Chem Net: портал фундаментального химического образования (URL: http://www.chemnet.ru)
4. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: учебно-методическое пособие под ред. И. В. Роберт. — Москва, Дрофа, 2008.
5. Основы химии: образовательный сайт: (URL: http://www.hemi.nsu.ru)
