ЭОР в преподавании биологии

ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ В ПРЕПОДАВАНИИ БИОЛОГИИ

                                          Плаксина Л. А.

Филиал МБОУ «Комсомольская СОШ» в посёлке совхоза «Селезнёвский»



Современное образование испытывает существенную потребность в качественных электронных образовательных ресурсах, которые на практике позволили бы:

•	организовать разнообразные формы деятельности обучаемых по самостоятельному извлечению и представлению знаний;

•	применять весь спектр возможностей современных информационных и телекоммуникационных технологий в процессе выполнения разнообразных видов учебной деятельности, в том числе, таких как регистрация, сбор, хранение, обработка информации, интерактивный диалог, моделирование объектов, явлений, процессов, функционирование лабораторий (виртуальных, с удаленным доступом к реальному оборудованию) и др.;

•	привнести в учебный процесс наряду с ассоциативной прямую информацию за счет использования возможностей технологий мультимедиа, виртуальной реальности, гипертекстовых и гипермедиа систем;

•	создавать условия для осуществления индивидуальной самостоятельной учебной деятельности обучаемых, формировать навыки самообучения, саморазвития, самосовершенствования, самообразования, самореализации.

Приоритетными видами электронных ресурсов, ориентированные на получение новых образовательных результатов являться такие, которые реализуют, прежде всего, следующие дидактические функции:

•	обеспечение обучаемых новыми источниками знаний, расширение возможностей выбора и получения необходимой учебной информации;

•	учебная коммуникация;

•	анализ, изучение, преобразование моделей изучаемых процессов и объектов;

•	развитие мышления, исследовательских умений и навыков, творческих способностей обучаемых.

Выделяют следующие группы ЭОР, которые отражают перечисленные выше дидактические функции: 

•	информационно-поисковые справочные информационно поисковые системы, базы данных и знаний, электронные библиотеки и программные системы – предназначены для ввода, хранения и предъявления педагогам и обучаемым различной информации;

•	средства компьютерных телекоммуникаций – обеспечивают доступ к удаленным источникам знаний и системам обучения, организация групповой учебной деятельности;

•	программные средства для математического и имитационного моделирования (имитационные и моделирующие ППС, предметно-ориентированные программные среды) – позволяют расширить границы экспериментальных и теоретических исследований;

•	интеллектуальные обучающие системы (ИОС), интегрирующие среды обучения – относят к системам наиболее высокого уровня, которые реализуются на базе идей искусственного интеллекта. ИОС могут осуществлять управление на всех этапах решения учебной задачи, начиная от ее постановки и поиска принципа решения и кончая оценкой оптимальности решения, с учетом особенностей деятельности обучаемых. Такие системы обеспечивают диалоговое взаимодействие, в ходе которого может обсуждаться не только правильность тех или иных действий, но и стратегия поиска решения, планирования действий, приемы контроля. В ИОС на основе модели обучающегося осуществляется рефлексивное управление обучением.

Фактически, говоря о новых средствах обучения в качестве компьютерных средств обучения, делается акцент на нескольких, специфических функциях, реализуемых ЭОР: справочно-информационные, вычислительные, коммуникативные (обеспечение интерактивности, диалоговости, форм и способов связи, адаптивности) и конструкторско-комбинаторные. 

Носителями первой группы функций – справочно-информационных и вычислительных – являются банки данных, базы знаний, телетекст, экспертные системы. 

Вторая группа функций включает все формы коммуникаций и направлена на обеспечение организационных форм обучения, выбор режимов общения и взаимодействия обучаемого с компьютером, с товарищем, с преподавателем, трансляции предметного содержания и связи между всеми участниками процесса обучения. Благодаря этой функции пользователь получает возможность видоизменять как свою деятельность, так и деятельность того, с кем он взаимодействует и наоборот. Примером реализации данной коммуникативной функции могут служить учебно-игровые средства организации конкретных форм учебных ситуаций, которые построены по принципу того или иного типа взаимодействия: парное взаимодействие, внутри- и межгрупповая коммуникация, электронная почта, телеконференцсвязь. Качественный уровень коммуникативности электронных образовательных ресурсов порождает соответствующие условия возникновения внутренне мотивированной и целесообразной деятельности для всех участников учебного процесса, их естественной вовлеченности и активного освоения предметного содержания.

Третья группа функций ЭОР – конструкторско-комбинаторных. Собственно благодаря этой группе функций и обеспечивается «жизнь предметной среды» как мира объектов, с которыми работает обучаемый. В процессе работы у него развиваются умения творческого типа, овладение которыми позволяет обучаемым получить субъективно новое знание путем самостоятельного поиска. ЭОР, позволяющие реализовывать данную функцию могут служить эффективным средством формирования творческих умений учащихся. В частности, открываются необозримые возможности для решения задач нового типа, называемых оптимизационными (из ряда предлагаемых вариантов выбирается один – наиболее рациональный с определенной точки зрения). Причем ЭОР помогают находить оптимальное решение не только математически, но и графически.

Принципиальные возможности для развития творческих умений, в частности, конструкторско-комбинаторных, открывают специальные обучающие среды (интеллектуальные обучающие системы, интегрирующие среды обучения) – в этих средах и системах целенаправленно продуцируются условия, благоприятные для спонтанного возникновения интеллектуальных моделей в мышлении учащегося.

Положительным моментом в активизации мыслительной деятельности обучаемого является выбор оптимальной стратегии решения задачи, если обучаемый улавливает  в ее объектах тот самый общий признак, в котором заключена их наиболее существенная взаимосвязь. Такие интуитивные процессы, избирающие область поиска, участвуют в решении любой относительно сложной задачи, даже если она имеет другие методы решения. 

Специализированные и уникальные возможности ЦОР по биологии:

Специализированные и уникальные возможности ЦОР предоставляют для повышения эффективности учебного процесса при изучении предметов, прежде всего, естественнонаучного цикла. Специализированные возможности ЦОР связаны с реализацией особенностей дидактических задач, решаемых в новой среде обучения. К их числу можно отнести создание и введение в учебный процесс инновационных модулей  в изучение биологии. Другой, и самый важный момент – необходимо эти модули увидеть и выделить. 

Примеры использования ЦОРов на уроках  биологии:

виртуальные лабораторные практикумы; 

лаборатории удаленного доступа с реальными приборами; 

инструментарий для полевых исследований (определители, электронные мини-лаборатории, словари, электронные журналы для наблюдений). 

Использование комплектов ЭОР предоставляют обучаемому целый диапазон возможностей для исследования:

•	многократное повторение эксперимента или фрагмента; регистрация его необходимых параметров;

•	визуализация представлений и понятий различными формами предъявления изучаемого материала (графика, цвет, увеличение, динамика);

•	различные виды моделирования.

Информационное моделирование, реализуемое на компьютерах, является одним из наиболее целесообразных и эффективных методов сбора и систематизации информации, выявления факторов, влияющих на анализируемые объекты и процессы, их наглядного представления и обработки данных эксперимента. 



В настоящее время для педагогов и обучающихся разработаны федеральные порталы, содержание электронные образовательные ресурсы, отвечающие всем требованиям современного процесса образования:

•	Федеральный	центр информационно-образовательных ресурсов –

http://fcior.edu.ru;

•	Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов –

http://school-collection.edu.ru.



Электронные образовательные ресурсы нового поколения федерального центра информационно-образовательных ресурсов представляют собой открытые образовательные модульные мультимедиа системы (ОМС):

ОМС открывают Интернет-доступ к высокоинтерактивным, мультимедийнонасыщенным учебным ресурсам, объединяя возможности сетевых открытых систем и полноценных мультимедиа продуктов;

ОМС обеспечивают практическое решение задач индивидуализации обучения благодаря архитектурным решениям, предусматривающим включение в систему вариативных (по содержанию, методикам, технологиям исполнения) электронных учебных материалов;

ОМС является электронным образовательным ресурсом с неограниченным жизненным циклом за счет открытости для дополнений /изменений и автономности составляющих. 

Открытая образовательная модульная мультимедиа система по каждому учебному предмету, в том числе и по биологии, состоит из автономных электронных учебных модулей. Каждому тематическому элементу предмета соответствует три типа модулей: 

И-тип – модуль получения информации;

Используется на этапе объяснения, при повторении или актуализации изученного материала, демонстрируя через мультимедиа проектор или на интерактивной доске разнообразные объекты, содержащиеся в модулях, реализуется объяснительно-иллюстративный метод. Таким же образом может быть реализован и метод проблемного изложения учебного материала, поскольку при такой технологии построения урока сохраняется личностный контакт педагог-ученик и реализация метода в большей степени зависит от творчества учителя.

П-тип – модуль практических занятий;

Эвристический или частично-поисковый метод реализуется  при индивидуальной работе учащихся с модулями П-типа с высокой степенью интерактивности, например, с интерактивными играми или кроссвордами. Такие модули предполагают свободу пользователя в выборе последовательности выполнения заданий, благодаря системе подсказок для выбора следующего шага и системе ветвлений в зависимости от результатов выполнения первого этапа, а также, если в модуле есть вариативность в типе помощи и типе заданий, предлагаемых для выполнения ученику. Такие модули частично могут реализовывать и исследовательский метод обучения наряду с виртуальными лабораториями.

К-тип – модуль контроля усвоения.

В этом случае наиболее эффективна индивидуальная работа ученика на отдельном компьютере с использованием тренажёрных и тестирующих комплексов модулей. Тестирующие модули неоценимы как при текущем, так и при итоговом контроле знаний. Применение тестирующих программ позволяет учителю получить объективную информацию о владении учащимися определённым набором знаний, умений и навыков на определённом этапе, а также об уровне этих знаний.

К основным преимуществам открытых образовательных модульных мультимедиа систем относятся: 

отсутствие содержательных и технических ограничений, так как полноценное использование новых педагогических инструментов (интерактивности, мультимедиа и т. д.) сочетается с возможностью распространения в глобальных компьютерных сетях, в том числе узкополосных; 

они позволяют преподавателям строить авторские учебные курсы и создавать индивидуальную образовательную траекторию учащегося — благодаря различным вариантам исполнения электронных учебных модулей в ОМС можно выбрать их оптимальную с персональной точки зрения комбинацию; 

жизненный цикл системы не ограничен – поскольку каждый учебный модуль автономен, а система открыта, ОМС является динамически расширяемым образовательным ресурсом, не требующим сколько-нибудь существенной переработки в целом при изменении содержательных или технических внешних условий.



Основные характеристики ЭОР  по биологии, 

модульная архитектура (электронный учебный модуль – законченный мультимедиа продукт, решающий определенную учебную задачу);

доступность (свободное размещение в Интернет, небольшой объем);

вариативность (содержательная вариативность: уровень сложности, ориентация на различные учебники; стиль изложения учебного материала;

форма предъявления учебного материала). ЭОР  по биологии предназначены для обучения учащихся:

на базовом уровне, 

на углубленном, 

с более детализированным представлением предметного содержания предназначена для учеников, затрудняющихся в освоении предмета на базовом уровне, 

с ограниченными возможностями (пониженная острота слуха, проблемы с восприятием цвета и пониженная острота зрения), 

мультимедийность - средства мультимедиа, используемые в модулях по биологии: текст, видеоряд (масштабируемые иллюстрации, смена слайдов), аудиоряд, анимация, видеофрагмент, инструменты навигации, управления модулем;

интерактивность - интерактивные средства, используемые в модулях по биологии. Интерактивные задания с автоматизированной проверкой ответа:

на выбор одного или нескольких вариантов ответа; 

на выбор одного или нескольких вариантов ответа и ввод текста или числа;

на поиск соответствия между объектами, перетаскивание объектов, произведение вычислений; на применение различных действий (выбор ответа, ввод текста или числа, установление соответствия;

на работу со схематическими рисунками, например, указание органов растений, животных, человека на схеме;

получение дополнительной информации в ходе выполнения задания  в виде справочника, аудиофайлов, видеофайлов  и т.д.;

получение помощи (во всех модулях);

оценка результатов деятельности ученика (верное и неверное выполнение заданий, объем выполненных заданий).



Единая образовательная коллекция цифровых образовательных ресурсов

включает следующие типы ресурсов: 

информационные источники (например, оцифрованные тексты литературных произведений, цифровые копии произведений живописи, записи музыкальных произведений, модели физических и физических опытов);

информационные инструменты (например, текстовые графические, музыкальные редакторы, виртуальные лаборатории, интерактивные географические и исторические карты);

регламенты и нормативные документы (например, учебно-тематические планы, должностные инструкции, проекты приказов и распоряжений).



Использование ЭОР повышают мотивацию учащихся, стимулируют их увлеченность биологией; способствуют повышению эффективности образовательного процесса, направленного на подготовку учащихся к жизни в информационном обществе, включая формирование таких характеристик, как:

способность учиться; 

коммуникабельность, умение работать в коллективе; 

способность осуществлять выбор и нести за него ответственность; 

способность самостоятельно мыслить и действовать; 

способность решать нетрадиционные задачи, используя приобретенные предметные, интеллектуальные и общеучебные  умения и навыки.







Литература:

Бордовский Г.А., Готская И.Б., Ильина С.П., Снегурова В.И. Использование электронных образовательных ресурсов нового поколения в учебном процессе. – СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2007. – 31 с.

Лернер Г.И. Курс «Педагогическая теория – современному учителю», лекция № 3 «Методы обучения, их специфика», газета «Биология» Издательского дома «Первое сентября» №37, 2004.

Лихачёв Б.Т. Педагогика: курс лекций, под ред. Сластёнина В.А. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2010. – 647 с.