Дипломная работа по Биология на тему Использование электронных учебников в курсе биологии

Актуальность исследования. Школьники ХХI века нуждаются в умении ориентироваться и понимать любую информацию, находить рациональные решения многих проблемы. Информатизация является в настоящее время одним из приоритетных направлений в образовании, поскольку Интернет является крупнейшим источником информации, и он, как информационно-визуальная система, также важен для школьников, как привычный учебник. В этой связи актуальным является поиск методического обеспечения, способствующего организации образовательной и профессиональной деятельности с применением информационно коммуникационных технологий.
В настоящее время общепризнанно различие между формальными задачами школьного образования - «дать знания» и действительной задачей процесса познания - достичь понимания.
Известен тот факт, что неотъемлемым атрибутом в процессе обучения всегда являлся учебник, который выступает в качестве одного из ключевых средств обучения, который способствует реализации усвоения той или иной дисциплины в разных сферах деятельности: познавательной, самостоятельной, творческой и в эмоционально-ценностном отношении.
Курс биологии в школе призван обеспечить учащихся базовыми знаниями о предметах и явлениях природы, о простейших взаимодействиях между ними, а также о связи человека и природы. Образовательная система уверенно освоила передачу сведений о предмете биологии, определение способов контроля и приняла его недостаточную эффективность в условиях урочной системы. Установка на механическую репродукцию знаний в школе приводит к их скорому забыванию учащимися.
Классический подход к обучению не позволяет выйти за рамки установившегося уровня знаний, в этих условиях становится актуальной проблема использования разнообразных современных средств обучения на уроках экологии и биологии.
Мы считаем, что суть проблемы исследования, лежит в противоречии между потребностями общества в высоком уровне экологического образования и недостаточно сформированной учебно-материальной базой преподавания экологии и биологии в общеобразовательных учреждениях. В данных условиях важное значение приобретает использование и усовершенствование разнообразных средств обучения на уроках.
На основе вышеизложенного возникает необходимость решения важной педагогической проблемы - развития личности ребенка на основе внедрения новых, наиболее эффективных средств обучения, какими являются, например, информационные технологии, электронные учебники.
Объект исследования – использование электронных учебников при обучении биологии в общеобразовательной школе.
Предмет исследования – возможности применения электронных учебников на уроках биологии в 6 классе.
Цель исследования – изучить особенности использования электронных учебников на уроках биологии в 6 классе.
Для достижения поставленной цели, необходима реализация следующих задач:
1. Проанализировать структуру и содержание электронных образовательных ресурсов для использования их на уроках биологии в 6 классе
2. Оценить эффективность использования электронного учебника на уроках биологии в 6 классе
3. Разработать методические рекомендации для учителей по использованию электронных учебников на уроках биологии
Методологическую основу исследования составили следующие методы исследования: сбор и анализ теоретической литературы по проблеме исследования; синтез; сравнение; обобщение; проектирование; педагогический эксперимент; критический анализ.
База исследования. Исследование проводилось на базе школы №16 г. Новосибирск. В исследовании приняли участие 13 учащихся 6 «А» класса.
В эмпирическом исследовании проводилось изучение особенностей использования электронных учебников на уроках биологии.
Структура исследования: работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
1.1. Понятие электронного образовательного ресурса
Современное российское образование претерпевает процесс активного перехода к стандартам нового поколения, которые определяют важность информатизации и подтверждают вхождение общества в эпоху глобализации информационных процессов.
Сегодня общество живет в эпоху настоящей информационно-технологической эволюции образования – за короткое время появились и укрепились в образовательных стандартах современнейшие информационные технологии: Интернет, цифровые технологии, мобильная связь. В связи с бурным развитием информационных технологий современный образовательный стандарт должен постоянно совершенствоваться для того, чтобы соответствовать вызовам глобального и непрерывно эволюционирующего мира.
С развитием информационных технологий появилась новая форма обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий, а именно электронное образование (электронное обучение). Электронные материалы являются основой электронного обучения [10, с. 115].
Электронные учебные материалы - это образовательный ресурс, предоставляемый в цифровой электронной форме (ГОСТ 52653-2006), для использования которого требуется компьютерное оборудование (Рис. 1). В целом учебные ресурсы включают структуру, специализированный контент и связанные с ними метаданные.
Концепция электронных образовательных ресурсов (РЗЭ) охватывает образовательный контент в электронной форме, который можно читать с помощью электронных устройств, фотографии, представленные в цифровом виде, видеоклипы, статические и динамические модели, виртуальную реальность и интерактивные объекты моделирования, карты, записи, символические объекты и коммерческая графика, а также текстовые документы. Это также означает другие материалы, необходимые для процесса обучения и т. д. [25, с. 84].
Ресурсы электронного обучения (ЭОР) являются наиболее распространенным термином для обозначения образовательных инструментов, разработанных и внедренных с использованием компьютерных технологий. Цифровые образовательные ресурсы (DER) – это особый случай ЭОР, образовательного ресурса, созданного и эксплуатируемого на основе цифровых технологий. Разница между этим термином очень важна, поскольку цифровые технологии - это всего лишь способ обработки и записи информации. До цифровой записи были аналоговые записи, и сейчас активно разрабатываются другие методы (квантовые, лазерные и т. д.). Такие ресурсы электронного обучения - это более общее название, которое представляет собой всю техническую область, а не часть технологии.
Во многих случаях электронные ресурсы рассматриваются исключительно как удобные альтернативные средства массовой информации для увеличения объема хранимых данных. Однако такой подход не учитывает возможности современных информационных технологий и их специфических функций. Стоит отметить, что многообещающие результаты средств обучения, реализуемых с использованием SNIT (средств новых информационных технологий), включают не только представление большого количества информации через 1 носитель, но и возможность изменения характера и структуры учебных материалов, выбор траектории, независимой от предмета обучения, интерактивность как возможность для «интерактивного» типа информации. [3, с. 71].
Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) - это набор методов, инструментов и технологий для извлечения, хранения, обработки, отображения и передачи данных, таких как графика, текст, цифровые, аудио-и видеоданные, с использованием персональных компьютеров, компьютерных сетей и коммуникационных устройств. Рассмотрим историю возникновения и развития информационных технологий.
Узнав слова, люди смогли сохранить информацию в памяти, что стало первым шагом в развитии информационных технологий. Следующий шаг был сделан благодаря изобретению символов, появившемуся в 5-6 веках до нашей эры. Человечество того времени могло не только запоминать, но и записывать информацию с помощью материального носителя. Появление символов позволило выполнить все этапы обработки информации, такие как компиляция, анализ, хранение и передача информации людям.
Впервые в истории персонажи были представлены изображениями, нарисованными на твердых поверхностях, это был индивидуальный образ, который отражал мировоззрение древних и жизненные действия, и это была оригинальная форма пиктограмм. В бронзовом веке была разработана система повторений, соответствующая современным идеограммам, это была первая единица информации, которая постепенно превратилась в иероглифы (разработанные в 6 веке до нашей эры) [18, с. 22-24].
Вавилоняне изобрели метод дифференциации, при котором количество определенных единиц определяется положением символа. В 5-6 веках до нашей эры на Крите уже использовалась 10-адическая арифметика.
Следующим этапом передачи информации были простые японские слоговые буквы, нанесенные на глиняные таблички, в то время вавилонский язык приобрел международный статус и использовался в дипломатических переговорах и деловых операциях. Информация теперь передается словами. Математические символы развивались благодаря усилиям исследователей и ученых.
В прошлом веке были сделаны фундаментальные открытия в области математических наук. В области инженерной графики использовался единый информационный язык, а инструменты создавались линейно, воплощая процесс технологии и строительства. Изобретение инженерных чертежей произошло одновременно с появлением прототипа персонажа.
В столетии развитие технической графики получило высокую оценку и стало основным инструментом деятельности изобретателей. В столетии этот тип графики стал основным инструментом для проектирования сложных технических конструкций, таких как машины, механизмы и архитектурные сооружения. В этом столетии стали доступны программы, которые могли отображать 3D-модели, с помощью программного обеспечения вы можете рисовать свой дизайн в цвете и автоматически создавать графические объекты.
Информационная и коммуникационная система претерпела бесчисленные этапы совершенствования. Первоначально мы стали свидетелями развития языка, что позволило обменяться знаниями. Сегодня мы используем язык как нечто само собой разумеющееся, но появление языка стало важным шагом вперед в развитии передачи информации.
До изобретения бумаги информационные достижения привели к использованию более стабильных носителей данных, таких как камень, картон и глиняная плитка. Был произведен папирус, первый аналог бумаги. Позже был изобретен пергамент, а завершающим этапом в разработке бумажных носителей стала книга (6 век до нашей эры).
Была создана первая библиотека с открытым доступом. Библиотека станет первым в истории информационным центром, который получает знания, читая папирусы. Книги становятся товаром, а правители начинают создавать личные библиотеки. Книги приобретают статус предметов роскоши. В девятнадцатом веке бумага выпускалась в промышленных масштабах.
Высшие учебные заведения Италии, Франции, Германии и Великобритании играли роль «информационных банков». Изобретение типографии стало революционным в этом развитии, и первые машины появились в Германии. Массовое производство книг позволило сделать новый шаг в становлении естественных наук. С появлением научно-технической терминологии, качество передачи информации начало улучшаться. Массовое производство книг и журналов увеличило объем передаваемых данных за единицу времени. Затем была создана огромная энциклопедия, и стало возможным быстро искать данные в алфавите.
В начале XX века появление международной почты, телеграфа, телефонной связи, радио и кино положило начало новым достижениям в области информационных технологий. К 1911 году уже можно было передавать рисунки по беспроводной сети или по телевидению. Произошло распространение промышленного телевидения, появление пишущих машинок, появление телефона и радио и других серьезных изменений в обработке информации. Значительно улучшена производительность при отправке, получении и обработке данных.
С 1940-х по 60-е годы активно велось технологическое развитие в области электрооборудования. С 60-х годов были внедрены электронные технологии, и появились первые компьютеры. В это время продвигается компьютеризация обучения (оцифровка), и электронные средства и компьютерные технологии были внедрены в образовательный процесс студентов, изучающих технику, а затем гуманитарные науки (конец 60-х-начало 70-х годов), пришлось бы преподавать основы алгоритмов и программирования, элементы логической алгебры, компьютерное математическое моделирование и т. д.
Однако из-за отсутствия удобного и понятного программного обеспечения компьютеры не получили широкого распространения в гуманитарном образовании.
Позже, в середине 70-х и в 90-х годах, компьютерное оборудование разработало гораздо более мощные и практичные модели, чем предыдущие, что позволило нам моделировать и изучать различные процессы и явления (химические, физические, социальные, образовательные и т. д.). В сфере образования все более популярными становятся автоматизированные системы обучения, управления знаниями и управления образовательными процессами.
Современные модели привлекают внимание к простоте использования, большой памяти, новым информационно-коммуникационным технологиям, мультимедийным технологиям, виртуальной реальности и пониманию текущего процесса компьютеризации и его социального воздействия, но, конечно, это не важно.
Достижения в области информации и коммуникации открыли эпоху общих стандартов хранения и обработки информации. Теперь все пользователи имеют доступ к информации, а знания предоставляются удобным способом. Стало быть, накоплен очень большой объем данных, и сообщество пользователей не сможет эффективно использовать их без ПК.
Появление и развитие информационного общества позволяет в полной мере применять информационные и коммуникационные технологии в образовании, но определяется несколькими важными факторами, наиболее важные из которых мы перечислим и обратимся к статье [15, с. 206-209].
Определение инструментов компьютеризации и коммуникации (по Роберта И. В.: «Средства компьютеризации и коммуникации в образовательных целях - это средства компьютеризации и коммуникационные технологии, используемые в сочетании с учебными, методологическими, нормативными, техническими, организационными и дидактическими материалами, обеспечивающие внедрение технологий, оптимальных для их образовательного использования».
Все программное обеспечение, работающее на компьютере, в целом делится на 3 категории.
Тренажеры - предназначенные для применения на практике различных типов навыков и для пересмотра или улучшения того, что было изучено, симулятор должен сосредоточиться на конкретных знаниях, вопросах и исправлениях, программное обеспечение тестирует, анализирует и обучает требуемым областям знаний.
Инструменты поиска информации и справочные инструменты позволяют приобретать знания и навыки для предоставления информации и ее организации.
Инструменты ИКТ для демонстраций позволяют визуализировать объекты, явления и процессы, которые необходимо исследовать и изучать.
Инструменты моделирования демонстрируют конкретные аспекты реальности для изучения структурных или функциональных особенностей.
Моделирование инструменты ИКТ моделируют объекты, явления и процессы для их изучения и изучения.
ИТ-инструменты ИКТ позволяют автоматизировать различные вычисления и другие рутинные задачи.
Инструменты ИКТ, основанные на обучающих играх, предназначены для создания обучающих ситуаций путем реализации мероприятий для учащихся в игровом формате [6].
На практике учителя сталкиваются с различными типами ИКТ, но самым важным является система ITL (информационные технологии для обучения). В сфере образования следует подчеркнуть, что основным условием качественной интеграции технологий является профессиональная подготовка преподавателей и специалистов по использованию компьютерных систем и инструментов.
В настоящее время существует довольно широкий спектр систем управления обучением, доступных как коммерчески, так и свободно. С другой стороны, в учебных заведениях также есть множество разработок, разработанных по индивидуальному заказу. Однако все больше учреждений поддерживают важную систему проб и ошибок.
Информационные технологии открывают новые возможности для работы и обучения, и здесь мы рассмотрим основные преимущества и особенности технологий дистанционного обучения.
В наши дни система дистанционного обучения также популярна, но из-за слабого взаимодействия между студентами и преподавателями качество этого обучения не всегда лучшее, и учащиеся должны контролировать свое собственное обучение и изучать большую часть материалов добровольно.
Формы образования. Учебные пособия по чату: в учебном заведении с дистанционным обучением создается чат, и группа людей, имеющих доступ к чату, организует репетиторские мероприятия для учащихся и учителей на расстоянии.
Кроме того, существуют такие классы, как учебные занятия в интернете, которые проводятся с использованием коммуникационной функции WWW. Например, дистанционное обучение, лекции, семинары, бизнес-игры, лабораторные мероприятия, семинары и многое другое.
Веб-форум по специальному образованию - это формат, в котором пользователь создает работу по определенной теме или проблеме, публикуя ее на одном из веб-сайтов с помощью соответствующего программного обеспечения.
Веб-форумы отличаются от сеансов чата продолжительностью сеанса и асинхронным характером взаимодействия в классе и между учителями и учащимися. Видеоконференция проводится на основе заранее подготовленного списка и отправляется по электронной почте. Образовательная видеоконференция направлена на достижение образовательных целей. В некоторых видах дистанционного обучения принято отправлять все учебные материалы в регион.
В Европе «естественный процесс обучения» является популярным способом продвижения к высшему образованию. Учащимся рекомендуется выполнять постоянную и практическую работу каждый день и может развивать устойчивые автоматические навыки, в то время как теоретические аспекты легко запоминаются благодаря проделанной работе.
Одним из преимуществ дистанционного обучения является то, что люди с ограниченными возможностями могут учиться, проходить обучение, находить работу и проявлять творческий подход из-за разных условий жизни и физических условий.
Применение информационно-коммуникационных технологий в деятельности педагога. В последние годы компьютеризация проникла в различные сферы социальной жизни. Компьютеры, устройства автоматизации и программное обеспечение используются в различных областях. Тем не менее, людям, которые никогда не пользовались компьютером, трудно научиться его основному использованию. Образование является одной из наиболее важных областей современного государства и общества, поэтому компьютеризация очень важна.
Статья 2 Федерального закона «Об образовании» предусматривает, что система средств обучения включает, в частности, информационные ресурсы (компьютеры, аудиовизуальные материалы, печатные материалы и т. д.). Возможность использования ИКТ более подробно объясняется в статьях 16, 18 и 20 закона, в которых рассматриваются принципы дистанционного обучения и раскрытия информации в образовательных учреждениях [6].
Федеральные стандарты обучения (дошкольное и общеобразовательное) также содержат определенные стандарты, касающиеся необходимости использования ИКТ в современном образовательном процессе. В настоящее время учителя специально осваивают использование электронных компьютеров, таких как компьютеры. Другими словами, учитель должен обладать способностями в этой области. Возможно, именно по этой причине растет число людей, посещающих уроки компьютерной грамотности, в основном среди учителей старшего возраста.
Еще одной проблемой, связанной с использованием ИКТ в образовании и обучении, является низкий уровень квалификации самих учителей. Даже если образовательные учреждения будут покупать компьютеры и внедрять системы дистанционного обучения и электронного обучения без традиционных учебников, ничего не изменится, если учителя не будут знать, как пользоваться компьютерами и электронными книгами. Особенно учителя старшего поколения. Чтобы решить эту проблему, страны должны обучать педагогов использованию ИКТ. Это должно быть уникальное обучение, чтобы не оставлять использование на усмотрение учителя. Это неудивительно, потому что в противном случае пострадает репутация профессии учителя.
Существует также проблема оснащения самого образовательного учреждения информационными и коммуникационными технологиями. Большинство образовательных учреждений являются бюджетными организациями, оснащение которых во многом зависит от действий властей. Сегодня важность ИКТ в образовательном процессе такова, что желательно составить бюджет на следующий год, чтобы каждое учебное заведение могло приобрести определенное интерактивное оборудование. Это сделает образовательный процесс более интегрированным и сформирует уникальное образовательное пространство. Следующая проблема тесно связана с предыдущей: все интерактивные устройства довольно дороги.