Статья: «Повышение качества биологического образования»

Повышение качества биологического образования.
Совершенствование учебно-материальной базы общеобразовательной школы - одно из главных условий повышения уровня учебно-воспитательного процесса. Учебное оборудование стало неотъемлемой частью урока, так как работа с ним для учащихся - это и источник новых знаний, и средство для усвоения, обобщения, повторения изученного материала. В методике преподавания биологии разработаны различные приемы использования учебного оборудования на уроках.
Учебно-материальной базой преподавания биологии является рационально организованный и оборудованный кабинет, в котором созданы условия для размещения, хранения и использования учебного оборудования. В настоящее время промышленность производит большое количество учебных пособий, их номенклатура, необходимая для оснащения кабинета биологии, определена нормативным документом "Типовые перечни учебного оборудования и учебно-наглядных пособий для общеобразовательных школ". Перечни учебного оборудования по биологии включают около 500 наименований.
Курс биологии в школе призван вооружить учащихся элементарными знаниями о предметах и явлениях природы, о простейших взаимосвязях между нами, а также о взаимодействии человека и природы. Ведущими методами работы в области биологии являются методы естественных наук: наблюдение в природе, наблюдения в классе, экскурсии, опыты, практические работы.
Однако в условиях классных занятий не всегда возможно непосредственно наблюдать, видеть предметы и явления в естественном состоянии. В этом случае необходимые представления и понятия могут быть сформированы с помощью наглядных средств обучения, в которые входят таблицы, кинофильмы и кинофрагменты, мультимедийное оборудование, представляющие собой технические средства обучения.
На уроках биологии эти наглядные пособия можно использовать в различных сочетаниях в зависимости от темы и цели урока.
Средства обучения - разнообразные предметы, явления, факты, обучающие программы, способствующие повышению эффективности учебной деятельности в соответствии с целями и задачами обучения. В связи с этим можно выделить три основных вида средств обучения: реальные (натуральные) объекты и процессы, знаковые (изобразительные) заместители реальных объектов и процессов, словесные, или вербальные, средства. Выделение этих трех видов соответствует концепции теории познания (теории отражения) и стадиям развития мышления. На первой стадии ведущим является наглядно-действенное, практическое мышление, которое осуществляется в конкретной ситуации в процессе непосредственных практических действий с реальными объектами. На второй стадии преобладает наглядно-образное мышление, которое позволяет решать задачи на основе оперирования уже не реальными предметами, а образами восприятий и представлений, накопленными опытом учащихся. На третьей, высшей, стадии ведущая роль в мыслительной деятельности принадлежит отвлеченному, абстрактно-теоретическому мышлению. Оно выступает здесь в форме отвлеченных понятий и рассуждений, в вербальной форме, в форме слова.
Все средства обучения представляют собой те или иные способы выражения фиксации содержания биологии и организации учебно-воспитательной деятельности:
1. Реальные, или натуральные, объекты - это микропрепараты, организмы живые или фиксированные, большие или маленькие и надорганизменные биосистемы (лес, озеро и пр.), с которыми ученики знакомятся непосредственно на уроке или во время экскурсии, используют их и общаются с ними. Реальные свойства изучаемых объектов могут восприниматься не только зрением, но и органами обоняния, слуха, осязания.
2.Знаковыми, или изобразительными, заменителями реальных объектов и процессов являются таблицы с изображением, например, строения клетки, организмов, экосистем, круговорота веществ и пр. Сюда же относятся схемы, фотографии и материализованные модели разных объектов и процессов, например модель ДНК, модель работы сердца, муляжи ископаемых животных и телевизионные изображения. Как особая группа изобразительных выступают компьютерные мультимедийные (многоканальные) средства обучения
3.Словесные, или вербальные, средства - это книга, в том числе учебник, слово учителя, дикторский текст, сопровождающий теле- или кинокадры, программное обеспечение для работы с компьютером (видеокадры, модели, программы действий и контроля за достижениями), тесты и рабочие тетради. Непосредственное восприятие учащимися реальных объектов или их изображений обеспечивает путь познания в виде наблюдений или практических действий с ними. А восприятие вербальных средств обучения позволяет направить путь познания, проникнуть в сущность изучаемых предметов и явлений, обеспечить эмоциональное и аксиологическое раскрытие учебного содержания. Н. А. Рыков всегда подчеркивал большое значение слову учителя.
Средства обучения, которые фиксируют учебное содержание, обычно используются для реализации принципа наглядности в целях повышения эффективности учебно-воспитательного процесса.
Практика работы школы и специальные психолого-педагогические исследования показали, что эффективность обучения зависит от степени привлечения всех органов чувств человека. Чем разнообразнее чувственное восприятие учебного материала, тем прочнее он усваивается. Эта закономерность уже давно выражена в дидактическом принципе наглядности, в обоснование которого педагоги и методисты-естественники Я.А. Коменский, И.Г. Песталоцци, К.Д. Ушинский, В.В. Половцов, Б.Е. Райков, Л.В. Занков, С.Г. Шаповаленко внесли существенный вклад.
Я. А. Коменский обосновал "золотое правило дидактики": привлекать к обучению все органы чувств. И. Г. Песталоцци показал важность использования наглядности в развитии формируемых понятий. К.Д.Ушинский раскрыл значение наглядных ощущений для развития речи учащихся. В.В. Половцов обосновал роль наглядности в выборе методов обучения. Б.Е.Райков создал первую классификацию средств обучения биологии. Варианты возможных сочетаний слова и наглядности для активизации развития учащихся показал Л.В. Занков, а С.Г. Шаповаленко предложил делить средства обучения не по внешним атрибутам, а с учетом их роли в учебном процессе.
Наглядность является необходимым и закономерным средством образовательного процесса на всех этапах изучения биологии в средней школе. Однако будущий учитель биологии должен дифференцированно подходить к пониманию термина "наглядность", так как его используют для выражения разных педагогических понятий. Различают такие понятия, как принцип наглядности, наглядность как средство обучения и наглядное пособие
Термином "наглядность" обычно обозначают принцип, которым руководствуется учитель в процессе обучения биологии. Наглядность обеспечивает единение чувственного и логического, конкретного и абстрактного, содействует развитию абстрактного мышления, во многих случаях служит его опорой. Наглядность как средство обучения предназначена для создания у учащихся статических и динамических образов. Она может быть предметной или изобразительной. Понятие "средство наглядности" (наглядное средство) очень близко по содержанию с понятием "наглядное пособие", но значительно шире по объему. Так, например, опыт по испарению, телепередача, рисунок на доске, рисунки в учебнике принадлежат к средствам наглядности, но не являются наглядными пособиями.
Наглядные пособия - это конкретные объекты, используемые учителем на уроке. Они могут быть в виде коллекций, гербария, живых растений и животных, таблиц с рисунками и схемами, муляжей, аппликаций, диафильмов, раздаточного материала, дидактических карточек. Наглядные пособия, выражающие биологическое содержание изучаемых предметов и явлений - основные средства обучения, а различные приборы, инструменты, техническое оборудование - вспомогательные.
К средствам обучения, помогающим повысить эффективность наглядного обучения, относятся приборы и реактивы, нужные для выполнения практических и демонстрационных работ: увеличительная техника (микроскопы, лупы), лабораторное оборудование (штативы, нагревательные приборы, посуда и др.), препаровочный инструментарий (пинцеты, препаровальные иглы, лупы и пр.), а также различную аппаратуру, называемую техническими средствами обучения (ТСО). Важное место среди них для обучения биологии занимают кинопроектор, диапроектор, эпидиаскоп, кодоскоп, телевизор, компьютер и др. К средствам наглядности относят также звукозаписывающие и воспроизводящие звук приборы (магнитофон, видеотехника и др.)
Среди технических как особую группу часто выделяют аудиовизуальные средства, в том числе средства статической экранной проекции (учебные диафильмы, диапозитивы или слайды, графопособия, кодограммы и др.), динамической (учебное кино, телевидение), а также звуковые (учебное радио, звукозапись). Все эти аудиовизуальные средства обучения имеют преимущество перед обычными печатными пособиями, так как позволяют показать изучаемые явления и процессы во всех стадиях и в нужной последовательности. Быстрая смена кадров создает впечатление динамичности, но в некоторых случаях изображение (кадр) может быть удержано на экране сколько угодно долго. Использование телевидения для обучения биологии во многом расширило возможности изучения живой природы на уроке в условиях класса. В школах появилась возможность самим делать видеозаписи интересных природных явлений, создавать в кабинете биологии нужную для обучения видеотеку, приобщать к такой работе школьников. С внедрением в школу обучающих машин - компьютеров, особенно машин высокого уровня, т.е. компьютеров последних поколений с их многоканальными средами воздействий на ученика, принятое разграничение технических средств на основные и вспомогательные потеряло свое значение, так как это техническое средство позволяет учащимся самим манипулировать в объеме обучающих программ, самостоятельно осваивать учебное содержание, иллюстрировать его виртуальными примерами природных явлений и контролировать степень усвоения знаний. Средства наглядности используются на всех этапах процесса обучения биологии: объяснение нового материала, закрепление знаний, формирование умений и навыков, выполнение домашних заданий и проверка усвоения учебного материала. Средства обучения применяются не только на уроке, но и при других форма обучения биологии.
Дидактические возможности обучающих, так же как и контролирующих технических средств обучения, определяются степенью совершенства программ, которые в них реализуются. Программа и технические средства обучения органически взаимосвязаны и дополняют друг друга. Какими бы совершенными ни были технические средства обучения, без соответствующей программы, разработанной на основе принципов теории обучения и с учётом достижений в области изучаемого предмета, они утрачивают свою ценность в дидактическом плане и становятся малоэффективными при контроле знаний. В то же время любая совершенная обучающая программа требует для своей реализации устройства с высокими техническими данными.
Функции ТСО в образовательном процессе многообразны, взаимодополняющие, выделение их достаточно условно:
Коммуникативная - функция передачи информации.
Управленческая - подготовка учащихся к выполнению заданий и организацию их выполнения (отбор, систематизация, упорядочивание информации), получение обратной связи в процессе восприятия и усвоения информации и коррекция этих процессов.
Кумулятивная - хранение, документирование и систематизация учебной и учебно-методической информации. Достигается комплектованием и созданием фоно- и видеотек, накоплением, сохранением и передачей информации с помощью современных информационных технологий.
Научно-исследовательская функция - связана с преобразованием получаемой с помощью ТСО информации учащимися с исследовательской целью и с поиском вариантов использования технических средств обучения и воспитания педагогом, моделированием содержания и форм подачи информации.
Активное применение дидактических и технических средств обучения - это не привилегия отдельных учителей, такие средства обучения становятся неотъемлемой частью учебного процесса везде, где есть увлеченные своим делом учителя, где обучение стало творчеством. Там где данные средства используются грамотно и систематически, они способствуют повышению эффективности и качества обучения.
Самого пристального внимания требуют вопросы организации учебного процесса, его интенсификация, заключающаяся в том, чтобы при наименьших затратах времени давать необходимое количество информации, добиваться глубокого ее усвоения.
Экранно-звуковые средства занимают особое место среди других средств обучения. Они оказывают наиболее сильное обучающее воздействие, так как обеспечивают наглядность, достоверность, позволяют проникать в сущность процессов и явлений, раскрывают их в развитии и динамике. Экранно-звуковые средства являются синтезом достоверного научного изложения фактов, событий, явлений с элементами искусства, поскольку отображение жизненных явлений совершается художественными средствами (кино - и фотосъемка, художественное чтение, живопись, музыка и др.). Воздействуя на органы чувств комплексом красок, звуков, словесных интонаций, экранно-звуковые средства вызывают многообразные ощущения, которые анализируются, сравниваются, сопоставляются с уже имеющимися представлениями и понятиями. При одновременном воздействии нескольких раздражителей образуются временные связи между самими анализаторами, возникает ассоциация ощущений, что ведет к повышению эмоционального тонуса и уровня работоспособности. Необходимо также подчеркнуть, что применение экранно-звуковых средств положительно сказывается на организации учебного процесса, придает ему большую четкость и целенаправленность.
Однако следует заметить, что применение экранно-звуковых средств должно не исключать или заменять традиционные формы работы, а органически дополнять и вписываться в учебную и практическую деятельность.
Все технологии в сфере образования, использующие специальные технические информационные средства (компьютер, аудио, видео, кино) для достижения педагогических целей относятся к информационным образовательным технологиям. Широкое распространение технические средства обучения (проекционные аппараты, диапроекторы) получили в 5060 годах, что привело к использованию в учебно-воспитательном процессе слайдов, эпипособий, кинокольцовок, учебных передач, учебных кинофильмов. С 70 годов началось победное шествие технологии «видео». Сегодня появились новые технические средства с колоссальными обучающими ресурсами, которые принципиально влияют на организацию учебного процесса, увеличивая его возможности. В эпоху компьютеризации многих сфер деятельности человека, массового пользования кабельным телевидением и видеотехникой становится актуальной проблема эффективного применения данных средств в учебно-воспитательном процессе. Из существующего многообразия технических информационных средств остановлюсь на использовании телевидения и видеотехники.
С многоканальностью кабельного телевидения появились широкие возможности для просмотра разнообразных научно-популярных сериалов и передач в домашних условиях. К программам биологической направленности прошедшим или идущим по телевидению относятся сериалы: «Подводная одиссея команды Кусто», «Мир дикой природы», «Удивительные животные», «Смотри, как они растут», «Живая природа» и другие; передачи: «В мире животных», «Диалоги о животных». Соответствуют биологической тематике, в том числе и содержанию школьной программы, сюжеты, фрагменты из сериалов и передач: «Час Дискавери», «Пытливые умы», «Сто чудес света», «Без рецепта» и другие. Следует отметить высокое художественное качество перечисленных программ, содержательность материала, наличие интересных и уникальных кадров, увидеть которые, у подавляющего большинства людей, иным способом возможности нет. Наличие техники, позволяющей делать видеозапись, даёт возможность создавать собственную видеотеку фильмов, названных выше сериалов и передач, систематизировать их по изучаемым, в соответствии с учебной программой по биологии.
Несмотря на то, что дети, начиная с младшего школьного возраста и заканчивая старшеклассниками, много времени проводят дома у телевизора, проведённое исследователями анкетирование среди 184 школьников 6 - 9 классов, показало, что 70% опрошенных предпочтение отдают при просмотре телевидения художественным фильмам и сериалам, развлекательным передачам. На вопрос анкеты продолжить предложение «Когда на уроке биологии показывают видеофильмы, я...» подавляющее большинство ответили, что смотрят их с удовольствием и интересом.
Внимание педагогов, в том числе учителей-биологов, привлекает проблема активизации познавательной деятельности учащихся на уроках включением экранной информации в интеллектуальный «багаж» школьников, но, несмотря на всё выше сказанное, видеофильмы всё же недостаточно и малоэффективно применяются учителями и как средство воспитания и обучения, и как средство самообразования школьников. Необходимо привлечь внимание педагогов к видеофильмам, побудить их к активному поиску путей эффективного использования видеофильмов в образовании. Для того чтобы сделать телеэкран добрым помощником, а не помехой в напряжённом учении школьника, надо знать сильные и слабые стороны в деле использования видеофильмов, надо научиться применять их в ряду с другими средствами обучения. Задача овладения приёмами использования видеофильмов в воспитании и обучении с годами, как показало время, не исчерпает себя, а, наоборот, с развитием техники телевидения, интерактивной техники, мультимедиа, проблема эта останется одной из самых перспективных и жизненно необходимых в непрерывном процессе воспитания, просвещения и самообразования детей и молодёжи.
Использование видеофильмов в преподавании биологии в школе позволяет решать триединую задачу урока: обучение, развитие и воспитание.
Основные обучающие функции мультимедиа на уроках биологии:
1. Сообщение учащимся новых знаний по изучаемому вопросу для последующего осмысления и закрепления их на уроке, а также зрительное подкрепление слов учителя;
2. Обобщение изученного по теме или разделу;
3. Комплексный подход к изучаемым объектам природы, включающий элементы различных наук: морфологии, физиологии, систематики, палеонтологии, экологии и других;
4. Звено, которое помогает перейти от обычного познания внешнего мира к восприятию процессов, скрытых от обычного взгляда, с помощью телекамеры. Например, развитие насекомых с полным и неполным превращением, наблюдение в течение небольшого промежутка времени медленно протекающих процессов: роста и развития организмов, движения растений к свету, а также процессов, которые протекают слишком быстро для восприятия человека;
5. Возможность проследить за постановкой и ходом биологического эксперимента; совершить телеэкскурсию на производство, в научную лабораторию, музей, отсутствующих в данном городе;
6. Показ прикладного, практического значения изучаемого явления, процесса, путей применения знаний в жизни и народном хозяйстве;
7. Ознакомление с современными открытиями и достижениями в различных областях биологической науки и медицины;
8. Повышение познавательной активности школьников, качества усвоения программного материала: знания более прочные, глубокие и осмысленные;
9. Знакомство с содержанием, выходящим за рамки школьного учебника.
Продуманное применение мультимедиа на уроках биологии способствует развитию у школьников интереса к учебному предмету, помогает выработать навыки самостоятельной работы: вычленять основные положения в увиденном, сравнивать это увиденное с прочитанным ранее, выявлять связь между ними и другое. Всё это развивает мотивацию, внимание, мышление, память, повысить уровень общего развития школьников. Наблюдения исследователей за состоянием внимания учащихся на уроке с интерактивной доской показали, что фильм изменяет у детей динамику всех видов внимания. Учащиеся работают более сосредоточенно, так как знают, что смена кадров не связана с их индивидуальным темпом деятельности. Устойчивость интереса объясняется и более органическим включением иллюстрации в изложение материала. Накопленные телевидением способы и пути убеждения позволяют воздействовать на сознание и чувства аудитории. Это во многом обусловлено высоким эстетическим уровнем видеофильмов, построением их по законам искусства.
Все перечисленные возможности мультимедиа могут быть реализованы при одном условии заинтересованном, вдумчивом, нешаблонном их использовании. При планировании предстоящего урока нужно очень чётко определить, для выполнения каких познавательных задач предназначается видеофильм. Познакомившись с содержанием видеофильма, следует отобрать оптимальный объём информации, учитывая такие факторы как общий уровень развития учащихся, подготовленность их к восприятию данного содержания, интересы и особенности детей, умение работать с фильмом. Глубина понимания содержания видеофрагмента будет зависеть и от качества усвоения ранее пройденного материала. Одна из задач, возникающих при использовании видеофильма, это установление тесной связи его содержания с другими источниками учебной информации.
От чёткости и правильности установки зависит интенсивность и качество работы учеников во время фильма. Чтобы не допустить пассивного слушания и просмотра видеофильма, важно, следовать испытанному педагогическому принципу: «учить значит делать». Ученики должны не просто смотреть фильм, а принимать в нём активное участие: спорить, размышлять, оценивать. При использовании видеофильма в качестве основного источника новых знаний по теме урока, можно написать на доске вопросы, на которые школьники получат ответы во время просмотра и которые должны предусматривать главным образом осмысление учащимися наиболее существенных фактов и выявление связей между ними. Можно также вывесить плакат с новыми терминами, названиями, датами, с которыми они встретятся в фильме. В этом случае на следующем этапе урока учитель, как правило, проводит следующую работу: выясняет, как поняты наиболее сложные вопросы; дополняет то, что в содержании фильма, по его мнению, раскрыто недостаточно полно; закрепляет полученные сведения, делает необходимые выводы и обобщения. Наибольший эффект в активизации деятельности учащихся на уроке с видеофильмом достигается в тех случаях, когда его содержание ограничено демонстрацией опытов, то есть, ведущий показывает и комментирует опыты, не объясняя их. Осмысление их результатов организует учитель. Также учащимся 8 классов может быть предложено в ходе просмотра фильма (во время специальных пауз) выполнить то или иное задание: составить план или конспект, выполнить зарисовки и так далее.
Нецелесообразно давать задание конспектировать содержание видеофильма по ходу его просмотра, так как учащиеся отрываются от наблюдений за экраном, а ведь в фильме зрительный ряд несёт или основную нагрузку или близкую к ней. Поэтому конспект фильма становится конспектом лишь словесного сопровождения.
На уроках с использованием видеофильмов учитель выступает, прежде всего, как организатор самостоятельной учебно-познавательной деятельности учащихся. Он не становится просто зрителем вместе со своими учениками и не ограничивается только контролем над их дисциплиной и вниманием. Учитель должен принимать передачу вместе с детьми и проводить определённую работу с ними. Его задача следить за ходом передачи и не терять контакта с классом, от её решения зависит успех урока в целом.
Учителю также необходимо, пользуясь методом психологического наблюдения, следить за реакцией класса, чтобы решить, как понято содержание видеофрагмента в целом. Это даёт возможность определить методику работы с учащимися после его окончания и, если возникает необходимость, перестроить ранее запланированные формы и приёмы изучения темы. Возникновение у школьников вопросов на уроке после просмотра фильма свидетельствует о том, что передача затронула существенные стороны их познавательной деятельности.
Следует остановиться на домашних заданиях, которые можно задавать после уроков с применением телевидения. Учитель может дать учащимся домашнее задание, в которое будут входить вопросы, требующие от них ещё раз, опираясь на зрительный ряд видеофильма, разобраться в основных положениях темы, которые будут осмысляться после приёма фильма. Полезно задавать на дом составление таблиц, схем, развивающих такие приёмы умственной деятельности, как анализ, синтез, сравнение, обобщение. На основе видеофильмов можно давать школьникам и творческие задания такого характера: продолжить сюжетную линию фильма или изменить сюжет, предложив свой; написать отзыв на фильм, отрецензировать его; на предложенную учителем тему подобрать изобразительный ряд для собственного фильма; сделать иллюстрации к просмотренному фильму. Такого рода задания развивают творческие способности, активизируют познавательную самостоятельность учащихся. Ведь для выполнения подобных заданий восьмиклассникам потребуется обратиться к дополнительным источникам знаний: книгам, справочникам и, при наличии возможности, в сеть интернет.
Примеры использования видеофильма на уроке биологии в 8 классе: тема урока: «Место человека в системе животного мира. Влияние биологических и социальных факторов на развитие человека»
При рассмотрении вопроса об особенностях человека как социального существа, показывается видеофрагмент из информационной передачи, который назван «Оксана «маугли». В нём рассказывается о девочке, чьи родители злоупотребляли алкоголем, и заботилась о ней в течение 7 лет собака и о последствиях «воспитания» собакой. После просмотра обсуждается вопрос: «О чём с точки зрения биологии свидетельствует этот факт?» В заключение учащимися делается вывод о том, что без усвоения опыта человечества, без общения с себе подобными не разовьётся человеческая личность.
Данный фрагмент имеет и большое воспитательное значение: показано насколько может деградировать личность человека при алкоголизме (родители девочки); в нравственном аспекте возникает вопрос об участии в судьбе и мере ответственности за полноценную жизнь тех, кто с нами рядом - за наших близких.
Успех обучения зависит от правильной организации всей мыслительной деятельности ребенка. Наглядность обучения становится одним из факторов, влияющих на характер усвоения учебного материала. Средства наглядности обеспечивают полное формирование какого - либо образа, понятия и тем самым способствуют более прочному усвоению знаний, пониманию связи научных знаний с жизнью. Использование средств наглядности в учебном процессе всегда сочетается со словом учителя. Проводя самостоятельные опыты, ученики убеждаются в истинности приобретаемых знаний, в реальности тех явлений и процессов, о которых рассказывает учитель. А уверенность в истинности полученных сведений, убежденность в знаниях делают их осознанными, прочными. Средства наглядности повышают интерес к знаниям, делают более легким процесс их усвоения, поддерживают внимание ребенка, содействуют выработке у учащихся эмоционально-оценочного отношения к сообщаемым знаниям. Комплексное применение наглядности и применение наглядности в большом количестве на уроках биологии приводит к повышению уровня знаний учащихся.