Формирование эколого-географических знаний средствами ИКТ-технологий

УДК 001.891.572 ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ СРЕДСТВАМИ ИКТ-ТЕХНОЛОГИЙ

Никонов О.В., Гайсин И.Т.

В статье рассматриваются виды и средства информационных технологий, применяемых в процессе обучения естественнонаучным дисциплинами, их необходимость. С их помощью ученики наиболее эффективно усваивают материал. Очень активно используются на уроках интерактивные доски. Электронные интерактивные доски поддерживают в классе атмосферу оживленного общения и вызывают дискуссии, это помогает при знакомстве учащихся с новым материалом. В статье изложены основные результаты исследований, которые были проведены с учащимися МБОУ «Гимназия №7» и СОШ №9 с углубленным изучением английского языка г. Казани.

Целью данного исследования является выявление и обоснование педагогических условий формирования эколого-географических знаний средствами компьютерных технологий, разработка модели формирования экологических знаний на основе компьютерных технологий.

Метод или методология проведения работы. Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы были использованы следующие методы исследования: теоретические (теоретико-методологический анализ научной, психолого-педагогической и учебно-методической литературы по теме исследования; анализ, сравнение и обобщение опыта работы учителей общеобразовательных школ и гимназий; анализ учебных программ, методических пособий по педагогике, экологии, географии, информатике, методике преподавания естественнонаучных дисциплин); эмпирические (педагогическое наблюдение, педагогический эксперимент с использованием

разработанных методик); диагностические (беседа, анкетирование, тестирование); прогностические (моделирование, математическая статистика и

др.).

Результаты. Достоверность и обоснованность результатов обусловлены реализацией комплекса теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных целям и задачам работы, четким выбором методологических позиций, полнотой рассмотрения предмета исследования, репрезентативностью выборки экспериментального исследования, практическим подтверждением основных положений в длительной опытно-экспериментальной работе и др.

Область применения результатов. Материалы исследования в виде научных статей, методических разработок уроков используются в школах и гимназиях города Казани, а также могут быть полезны студентам педагогических ВУЗов.

Ключевые слова: интерактивная доска; информационные технологии; компьютер; презентация; мультимедийные программы.

FORMATION OF ENVIRONMENTAL GEOGRAPHICAL KNOWLEDGE OF ICT-TECHNOLOGIES

Nikonov O.V., Gaysin I.T.

The article considers the views and information technology tools used in teaching the natural sciences need them. With their help pupils most effectively adopt the material. Interactive boards are actively used on the lessons. The electronic interactive boards support in the class atmosphere of alive contact and cause the debates, which helps at acquaintance pupils with new material. In the article are stated main results of the studies, which were organized with pupils of "Gimnaziya7".

Purpose. The aim of this study is to identify and study the formation conditions of teaching ecological and geographical knowledge by means of computer

technology, the development model of the formation of environmental knowledge based on computer technology.

Methodology. To achieve the objectives and test the proposed hypothesis we used the following methods: theoretical (theoretical and methodological analysis of scientific, educational psychology and educational literature on research, analysis, comparison and generalization of experience of teachers of secondary schools and gymnasiums, and analysis of training programs , teaching aids in education, ecology, geography, science, teaching methodology of natural sciences), empirical (teacher observation, pedagogical experiment using the developed techniques), diagnostic (interview, questionnaire, test); forecasting (modeling, mathematical statistics, etc.) .

Results. Reliability and validity of the results due to the implementation of complex theoretical and empirical research methods that are appropriate goals and objectives of the work, a clear choice of methodological positions, full consideration of the research subject, the representativeness of the sample of the pilot study, practical proof of the main provisions in long-term research and experimental work, etc.

Practical implications. The research materials in the form of scientific articles, methodical lessons are used in schools and gymnasiums of the city of Kazan, and may also be useful for students of pedagogical universities.

Keywords: interactive board, information technology, computer, presentation, multimedia programs.

Каждый век в истории человечества проходит под знаком какого-либо исторического события или научного открытия. Скажем, если ХУ!-й век - эпоха Ренессанса, то текущий ХХЬй век можно смело назвать эпохой информационных технологий. Ведь информационные технологии, Интернет дают новые возможности уже сформировавшимся наукам и стремительно входят во все сферы нашей жизни. Тогда почему же информационные технологии так мало применяются в образовании? Почему на уроках учитель не

использует практически ничего, кроме мела и доски? Одна из учительниц, прошедшая международные курсы «INTEL. Обучение для будущего» сказала: "Сегодня учитель, стоящий у доски с мелом, выглядит, как динозавр". С этим утверждением можно поспорить, но такое мнение всё же существует и подтверждает тот факт, что образование должно быть открыто новым технологиям.

Интерактивные и аудиовизуальные средства обучения можно применять при изучении естественнонаучных дисциплин: во-первых, на уроках изучения нового и закрепления пройденного материала, требующего иллюстраций закономерностей развития природы и общества на конкретном материале регионального содержания, и, во-вторых, в качестве самостоятельной работы с компьютером в рамках интегрированных уроков информатики и географии. На таких уроках ученики непосредственно на компьютере выполняют программные практические работы. Но необходимо помнить, что обучение, предполагающее для детей работу с компьютером, проводят с безусловным соблюдением санитарных норм, позволяющих полностью исключить вредное воздействие компьютерной техники на учеников.

Использование компьютерной техники позволяет активизировать процесс обучения. Применение компьютера при изучении естественнонаучных дисциплин, как показала практика, дает положительный эффект при изучении школьного курса географии и экологии, формирует не только знания и умения, но и вырабатывает опыт творческой деятельности. Поэтому, с одной стороны, необходимо разрабатывать новые подходы к использованию электронных мультимедиаизданий по географии и экологии, а с другой — критически осмысливать и корректировать имеющиеся образцы таких изданий и методик. Для этого необходима совместная целенаправленная деятельность ученых, методистов, разработчиков электронных изданий и практикующих учителей [1].

При подготовке уроков с применением новых средств обучения учитывается уровень подготовки технических навыков учащихся, планируется темп урока и количество, выносимого на занятия материала.

Весь процесс обеспечения диалога между учеником и ПК состоит из изложения нового материала учителем с использованием технических и аудиовизуальных средств обучения (ТАВСО), тестирования на компьютере, дальнейшего углубленного изучения материала и повторного изучения материала для тех, кто не прошел первое тестирование. Кроме того, компьютеры дают учителю исчерпывающую информацию об учащихся, следят за качеством усвоения материала.

Что же касается моделирования, то можно выделить количественные модели и качественные или иллюстративные для усиления понимания детьми сути протекания процессов. Наибольший эффект здесь может быть достигнут в сочетании процесса моделирования на компьютере с экспериментом с реальными приборами. Программы обработки данных позволяют учащимся освободиться от трудоемкого процесса получения конечных результатов опыта. Они только интерпретируют данные, выдаваемые компьютером.

Программные средства включают учащегося в мир науки и техники, т.е. позволяют «увидеть» процессы, происходящие внутри Земли и на ее поверхности, наглядно провести учебные опыты на экране дисплея, если их материальное воплощение недоступно в школе.

Учителя школ города Казани, а также гимназии №7 используют ПК на всех этапах процесса обучения: при объяснении нового материала,

закреплении, повторении, контроле знаний. При этом для учащихся он выполняет различные функции, учителя, рабочего инструмента, объекта обучения, сотрудничающего коллектива, игровой среды.

Аппаратные средства мультимедиа позволяют создавать и использовать в учебном процессе компьютерные имитации, микромиры и на их базе

дидактические и развивающие игры, вызывающие огромный интерес у учащихся.

Мультимедийные программы на лазерных компакт-дисках стали технической основой быстро развивающегося нового направления в искусстве-экранного искусства. Имеется возможность познакомить учащихся с шедеврами мировой культуры - картинных галерей мира, музеев, выставочных залов. Музыкальное сопровождение, справочная текстовая информация, телефильмы - все это сильное эмоциональное воздействие на ученика, развивает его художественный вкус и одновременно дает знания в области культуры, искусства и истории человечества.

Совершенно уникальные возможности для диалога ученика с наукой, культурой представляет глобальная сеть Шете! Это и переписка со сверстниками со всех частей мира, привлечение научной и культурной информации из всех банков, музеев, хранилищ мира, слежение за событиями через международные серверы.

Богатейшие возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и обогащать содержание образования, включая интегрированные курсы, проводить тестирование учащихся на компьютере не только по разделам курса информатики, но и по другим школьным предметам. Также компьютерное тестирование можно использовать как анализ знаний в предметной области, как диагностику качества преподавания.

В настоящее время для более полного использования учебных мультимедийных изданий стали применять интерактивные доски.

Электронная интерактивная доска - это сенсорная панель, работающая в комплексе с компьютером и проектором.

Электронные интерактивные доски поддерживают в классе атмосферу оживленного общения и вызывают дискуссии, что существенно помогает при ознакомлении учащихся с новым материалом.

Первой реакцией учащихся на возможность работы в ходе занятий с электронной доской был ярко выраженный энтузиазм - изменения экрана под прикосновениями рук выглядели очень эффектно. Некоторые учащиеся не имели достаточной компьютерной грамотности, но освоить интерактивную доску для них не составило большого труда [2].

Все учащиеся (вне зависимости от успеваемости) с появлением интерактивной доски проявляют большее желание участвовать в уроках. Дети и их родители утверждают, что образовательный процесс стал более веселым, интересным и увлекательным, а также обрел новые темп и глубину. Ученики сами порой напрашиваются на проверку знаний, чтобы лишний раз поработать с доской. Наши наблюдения показали, что при использовании электронной доски учащиеся были более внимательны, увлечены и заинтересованы в уроке, чем при работе на обычной доске.

Теперь из желающих ответить выстраиваются целые очереди, сразу чувствуется, что уроки стали более интересны и информативны. Использовать программное обеспечение на большом экране интерактивной доски в образовательных целях очень полезно. Это помогло быстро сконцентрировать внимание детей в течение всего урока. Дети всегда показывают на урок активность и действительно увлечены, когда я работаю с интерактивной доской. Можно сказать по личному опыту, что новый инструмент вызывает у них желание участвовать в работе и откликаться на действия учителя. Для учащихся интерактивная доска стала могучим стимулом.

Ученики принимают активное участие в уроке, выходя к доске, выступая перед классом и повышая таким образом свою самооценку. Уроки, на которых используется электронная доска, их вдохновляют. Дети говорят, что гораздо легче понять, как нужно делать то или это, когда правильные действия показывают, а не объясняют устно. Те из учеников, кого на уроках было совершенно не слышно и не видно, теперь активно начали обсуждать задания со своими товарищами, и я смог наконец-то узнать, что они думают о предмете.

Электронные интерактивные доски подталкивают к дискуссии, а также улучшают умение учеников излагать свои мысли.

Опытно-экспериментальная работа проводится на базе гимназии №7 и СОШ №9 города Казани с 2005/2006 учебного года с учащимися 7-10 классов на уроках географии. На протяжении 4 лет прослеживается тенденция изменения знаний, умений, навыков у данных учащихся. В эксперимнт принимали участие 168 человек.

Для того чтобы убедиться какое влияние оказывает использование компьютерных технологий, нами был проведён «срез», позволяющий определить уровень знаний по географии. Сравнительный анализ результатов работы со школьниками исследуемых групп представлен на диаграммах. На диаграмме соотношениями столбцов показано повышение уровня знаний по географии у учащихся.

Данные сравнительного анализа показывают, что динамика прироста измеряемых показателей в экспериментальных группах была значительно более высокой по сравнению с контрольными группами.

Анализ показал, что при использовании современных ТАВСО увеличивается познавательный интерес учащихся к предмету, улучшается качество обучения.

Динамика изменения экологических знаний на начальном и конечном этапах экспериментальной работы в контрольных и экспериментальных классах представлена на рисунках 1 и 2.

Высокий Средний Низкий Очень низкий

|  Начальный этап эксперимента  Конечный этап эксперимента |

Рис. 1. Динамика сформированности экологических знаний учащихся экспериментальных классов на начальном и конечном этапах эксперимента

(в %).

Высокий Средний Низкий Очень низкий

Начальный этап эксперимента  Конечный этап эксперимента

Рис. 2. Динамика сформированности экологических знаний учащихся контрольных классов на начальном и конечном этапах эксперимента (в %).

Если в контрольном классе изменения были незначительными и составили в среднем увеличение высокого уровня проявления экологических знаний на 2,33%, то в экспериментальном классе он вырос значительно - на 18,29% и составил 26,82%.

Применение компьютеров в обучении создает возможность использования их для аудиторных, аудиторно-самостоятельных и самостоятельных занятий. Отметим, что при проведении лекционных занятий до сих пор самым распространенным средством для визуализации новой

информации являются доска и мел. Иногда используются дополнительные средства, а именно, плакаты, изданные типографским способом или, что чаще бывает, подготовленные самостоятельно преподавателем или студентами, используется кинопроекционная аппаратура, слайд-проекторы и другие технические и аудиовизуальные средства обучения (ТАВСО) [3], могут быть продемонстрированы опыты, объясняющие и явно показывающие процессы, происходящие на Земле, например, извержение вулкана, движение тектонических плит и т.д. Следует, однако, заметить, что все вышеперечисленные способы наглядной демонстрации, несмотря на ряд преимуществ, имеют также серьезные недостатки. Во-первых, при чтении лекции в большой аудитории, например, для 4-х студенческих групп, в середине, а тем более в конце аудитории некоторые изобразительные и текстовые элементы становятся не видны. Во-вторых, тиражирование плакатов, фильмов и пр. занимает продолжительное время и имеет высокую себестоимость. Поэтому в связи с вышесказанным, обновление дидактических материалов, которое периодически необходимо выполнять, в связи с развитием науки или при изменении учебной программы, вызывает определенные трудности, особенно для динамичных учебных дисциплин, например, в экономике, информатике, математике, физике, географии, биологии.

Список литературы

1. Иванов Ю.П. Развитие творческой деятельности в школьных курсах географии при традиционной и инновационной системах обучения // Г еография в школе, №2, 2000. С. 38-41.

2. Никонов О.В. Информационная деятельность на уроках географии // Сборник статей международной научно-практической конференции: Теория и практика непрерывного психолого-педагогического образования: проблемы, поиски, перспективы. Ч. 2. С. 457-459. Казань, 2009.

3. Васильев С.В., Колпакова М.И. Использование аудиовизуальных средств обучения на уроках географии России // География в школе, №3, 1998.

References

1. Ivanov J.P. Razvitie tvorcheskoy deyatel'nosti v shkol'nykh kursakh geografii pri traditsionnoy i innovatsionnoy sistemakh obucheniya [The development of creativity in school geography course in the traditional and innovative learning systems]. Geografiya v shkole, no. 2 (2000): 38-41.

2. Nikonov O.V. Sbornik statey mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy

konferentsii: Teoriya i praktika nepreryvnogo psikhologo-pedagogicheskogo

obrazovaniya: problemy, poiski, perspektivy [Information on the activities of geography lessons]. Kazan, 2009. chast' 2, pp. 457-459.

3. Vasiliev S.V., Kolpakova M.I. Ispol'zovanie audiovizual'nykh sredstv obucheniya na urokakh geografii Rossii [The use of audio-visual teaching aids for geography lessons of Russia]. Geografiya v shkole, no. 3 (1998): 22-24.

ДАННЫЕ ОБ АВТОРАХ

Никонов Олег Васильевич, заместитель директора по учебной работе, учитель географии и информатики

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия №7» ул. Адоратского, д.25а, г. Казань, Республика Татарстан, 420126, Россия e-mail: G7.kzn@edu. tatar. ru

Гайсин Ильгизар Тимргалиевич, профессор, д.п.н., зав. отделением географического и экологического образования Института экологии и географии

Казанский (Приволжский) Федеральный Униврситет

ул. Татарстан, д.2, г.Казань, Республика Татарстан, Россия

DATA ABOUT THE AUTHORS

Nikonov Oleg Vasilievich, deputy director for education, teacher of geography and science

Municipal budget educational institutions' Gymnasium № 7 str. Adoratskogo, d.25a, Kazan, Tatarstan, 420 126, Russia, e-mail: G7.kzn@ edu.tatar.ru

Gaysin Ilgizar Timrgalievich, Professor, Ph.D., departmen geographical and environmental education of the Institute of Ecology and Geography

Kazan (Volga) Federal Univrsitet str. RT, 2, Kazan, Tatarstan, Russia

Рецензенты:

Мусин Асгар Гареевич, д.г.н., профессор кафедры теории и методики географического и экологического образования К(П)ФУ

Кочнева Любовь Петровна, к.п.н., директор МБОУ «Гимназия №7» г.Казани