«Ученик проходит в несколько лет дорогу, на которую человечество употребило тысячелетия. Однако его следует вести к цели не с завязанными глазами, а зрячим: он должен воспринимать истину не как готовый результат, а должен ее открыть. Учитель должен руководить этой экспедицией открытий, следовательно, присутствовать не только в качестве простого рассказчика. Но ученик должен напрягать свои силы, ему ничего не должно доставаться даром. Дается только тому, кто стремится».

Немецкий педагог А. Дистервег

Цель: обучение учащихся, направленное на образовательный результат, развитие у них исследовательского типа мышления и творческое развитие личности.  

Задачи:  

1. Создать условия для приобретения учащимися средств познания и исследования мира;
2. Создать условия для появления у учащихся мотива к самоизменению, личностному росту;
3. Развивать креативные способности;
4. Активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся   при помощи информационных технологий;
5. Создать благоприятные условия для самореализации личности.

Одним из путей творческого восприятия современных наук считается систематическая учебно-исследовательская работа. Грамотно проводить исследования может не только человек, занимающийся наукой профессионально, но и тот, кто еще учится в школе.

Вовлечение учащихся в исследовательскую деятельность процесс длительный и сложный. В своей работе я делю его на два этапа:

1. учебно-исследовательская деятельность детей на уроках;
2. учебно-исследовательская деятельность детей в системе дополнительного образования.

Учебно-исследовательская деятельность детей на уроках

 Исследовательский подход в обучении состоит:

1. во введении общих и частных методов научного исследования в процесс учебного познания на всех его этапах (от восприятия до применения на практике);
2. в организации учебной и внеурочной научно-образовательной, поисково-творческой деятельности;
3. в актуализации внутрипредметных, межпредметных, межцикловых связей; в усложнении содержательной и совершенствовании процессуальной сторон познавательной деятельности;
4. в изменении характера взаимоотношений ученик – учитель - коллектив учащихся в сторону сотрудничества.

Практикую проведение нетрадиционных уроков, предполагающих выполнение учебного исследования или его элементов (урок-исследование, урок-лаборатория, урок-творческий отчет, урок-защита исследовательских проектов, урок-экспертиза, урок-открытие и т.д.).

Особое внимание уделяю мотивации, как важного этапа урока, цель которого создание условий для возникновения у ученика вопроса или проблемы. Мотивация - обязательный структурный компонент урока-исследования. На уроках применяю разные способы создания мотивации: с помощью текста, в котором противоречие; картинки, содержащей элементы неизвестности; невыполнимого задания; проблемного вопроса и т.д.

На других этапах урока школьников учу работать с разнообразными источниками информации для нахождения фактов, анализировать найденную информацию и результаты проделанной работы, представлять результаты исследования в различной форме (словесной, графической, знаково-символической и т.п.), т.е. организовывать свой труд, управлять своей учебной деятельностью.

Одним из основных методов школьной биологии считают наблюдение. Наблюдение натуральных объектов и простейшие эксперименты с ними позволяют усилить мотивацию, активизировать эмоциональную сферу личности, вызывать у них желание принять участие в решении разнообразных, в том числе и экологических проблем.

Самостоятельные работы с натуральными объектами, т.е. с живыми системами разной степени сложности, способствуют формированию у школьников первичных исследовательских навыков. Лабораторные работы способствуют развитию творческой инициативы как обучающего, так и обучаемых.

Науку развивает человеческая любознательность, и задача учителя состоит в том, чтобы учащиеся не только запоминали совокупность знаний, но и сводили метод самостоятельного получения их в ходе лабораторного практикума.

Биология - наука экспериментальная, поэтому я по возможности чаще привлекаю учащихся к постановке опытов, проведению наблюдений над живыми организмами. На лабораторных занятиях у учащихся не только повышаются знания, но и развиваются практические умения и навыки, способности каждого к самостоятельному действию.

Данные уроки оказывают существенное влияние на умственное развитие учащихся, так как в ходе самостоятельного изучения натуральных объектов по заданиям учителя учащиеся приучаются целенаправленно рассматривать их, в результате чего возникает целостное восприятие этих объектов, представление о них, на основе чего формируются различные биологические понятия и умения ими оперировать. Самостоятельно действуя в процессе лабораторных работ, учащиеся постепенно овладевают предметно-действенным анализом, что является неотъемлемым качеством творчески мыслящего человека.

Лабораторные работы помогают показать науку как исследование. Одни из них по традиции даны таким образом, чтобы лучше разъяснять и показать на примере сущность излагаемого в тексте материала. Другие совершенно иного рода. В них затрагиваются вопросы, по которым в учебниках нет ясного и окончательного толкования. Они создают ситуацию, в которой сам учащийся может принять участие в исследовании. Каждая работа является реальным, действительным введением в научное исследование. Она может начинаться с материала, который знаком учащимся, и по вопросу, решение которого уже найдено. Однако по мере углубления в проблему уровень задания все больше и больше приближается к научному исследованию.

Учащиеся работают самостоятельно, используя методы наблюдения и эксперимента. При обучении биологии целесообразно выделять два типа наблюдений:

1. созерцательное наблюдение, т.е. без воздействия на изучаемый объект,
2. действенное наблюдение, т.е. сопровождающееся воздействием на объект изучения.

Например, созерцательное наблюдение на уроках ботаники осуществляется при рассматривании плодов и семян, а также способов их распространения, при рассматривании внешнего вида растения или его органов (цветков, корней, стеблей, листьев, почек, клубней, луковиц), в процессе фенологических наблюдений за погодой, жизнью растений.

Действенное наблюдение при изучении ботаники осуществляется при рассматривании строения растений (например, представителей семейств цветковых) с разделением их на органы или при изучении внутреннего строения органов растений (цветков, корней, стеблей, листьев) и расчленении их на части.

Лабораторные работы по усмотрению учителя могут проводиться как для получения новых знаний, так и для их закрепления и проверки уже имеющихся.  

На лабораторных работах учащиеся работают самостоятельно по инструктивным карточкам. Например:

Тема: “Изучение клеток кожицы лука”.

Цель: Изучить особенности строения растительной клетки.

Оборудование: сочные чешуи лука, раствор йода, набор для микроскопирования, микроскоп.

Инструктивная карточка.

1. Пинцетом снимите тонкую пленку с внутренней стороны сочной чешуи лука и положите ее кусочек на предметное стекло.

2. Расправьте препарат препаровальной иглой, капните раствором йода и накройте предметным стеклом.

3. Рассмотрите препарат сначала при увеличении 56 C , а затем при увеличении 140 C .

4. Зарисуйте микропрепарат и укажите главные части клетки (ядро с ядрышком, цитоплазму, вакуоль, оболочку)

Тема: Видоизмененные побеги.

Цель: Исследовать побеги клубней картофеля в связи с выполняемыми функциями.

Оборудование: клубни картофеля, скальпель, альбом.

Знакомить учащихся с видоизмененными побегами начинаем в ходе беседы о значении картофеля (пищевая, кормовая и техническая культура). С целью актуализации ранее усвоенных учащимися знаний об органах цветкового растения предлагаем для обсуждения вопрос: можно ли назвать клубень картофеля корнем, листом, цветком, плодом? В результате создается проблемная ситуация (что же такое клубень картофеля?) и необходимость решения учебной задачи, в ходе которого учащиеся должны опровергнуть ошибочные предположения и доказать, что клубень картофеля – видоизмененный побег.

Решение этой задачи проводится в такой последовательности: учащиеся перечисляют признаки плода и побега, выясняют, какие из этих признаков присущи клубню, и делают вывод о том, что клубень – видоизмененный побег. Они убеждаются в этом в ходе лабораторной работы, предусматривающей изучение внешнего и внутреннего строения клубня.  

Инструктивная карточка.

1. Рассмотри клубень, найди почки. Зарисуй контур клубня и обозначь глазки и расположенные в них почки.

2. Вспомни, как располагаются почки на клубне.

3. Сосчитай число глазков на клубне; большее число их располагается на верхушке, меньше – на основании; определи, где у клубня верхушка, где – основание.

4. Рассмотри тонкие поперечные срезы клубня картофеля на свет и найти части стебля; зарисуй строение поперечного среза клубня картофеля; подготовь ответ на вопрос: почему очищенный молодой картофель скользит в руках?

5. Сравни внутреннее строение стебля липы и внутреннее строение клубня; объясни черты отличия.

Эффективность образовательного процесса может быть значительно повышена путем применения творческих задач. 

Выполнение творческих задач позволяет использовать индивидуальные, коллективные и групповые формы работы, что в будущем обеспечит им социализацию в обществе.

На I этапе урока, с применением творческих задач, коллективно обсуждаются и решаются конкретные задачи по следующему плану:

1. постановка проблемного вопроса;
2. знакомство с содержанием задачи;
3. подбор способов решения задачи;  
4. рассуждения с помощью логических приемов (анализ, синтез, сравнение, абстрагирование);
5. высказывание предложений;
6. проверка правильности умозаключений с помощью просмотра натуры, таблиц, рисунков и коррекция ошибок;
7. формулировка выводов.

Учащимся предлагается решить задачу по данному образцу, причем разрешается пользоваться учебной литературой, подсказкой учителя. Учащиеся обучаются решать задачи конкретного типа, поэтому их творческая активность на первом этапе не проявляется.

На втором этапе, после усвоения основных алгоритмов решения задач, учащимся предлагаются задачи, решение которых требует применения известного алгоритма в новых условиях, например при изучении другой темы. Консультацию учителя ребята использовали лишь для актуализации знаний.

На третьем этапе учащиеся выполняют задания самостоятельно и пытаются сами составить задачу. По мере решения творческих задач учащиеся усваивают прежние и находят новые алгоритмы, не нуждаясь в подсказке учителя. У школьников появляется устойчивый интерес к учебным действиям и потребность к творческой активности.

Другой способ решения творческих задач - типовые схемы работы с группами:

1. Группы получают одно и то же задание. Интересный эффект получается, когда результаты работы групп противоречат друг другу. В этом случае учитель на острие интереса ребят может построить проблемную беседу по разрешению создавшегося противоречия.
2. Группы получают разные задания. Тогда или “спикеры” групп отчитываются перед классом, или, поочередно меняясь, каждый “спикер” по кругу обходит каждую группу и работает с ней.
3. Группы получают разные, но дополняющие друг друга задания. Ситуация будет раскрыта лишь после анализа ответов всех групп, после чего все результаты сводятся воедино. Психологический эффект: ребята очень гордятся, когда результат их работы оказывается нужным всему классу.

Дети совместно решают разные проблемы, учась таким образом не только работать друг с другом, но и рассматривать проблему с разных точек зрения, с разных позиций и социальных ролей. Состав группы не является постоянным, он меняется в зависимости от темы урока, сложности изучаемой проблемы, психологической совместимости учащихся, их интересов к различным областям знаний.

Групповые формы обучения позволяют индивидуализировать обучение школьников, удовлетворить их потребности в познавательном и межличностном общении.  

Примеры творческих задач разного характера:

Количественные задачи (расчетные).

Пример: Установлено, что человек при нормальной средней подвижности в течение дня делает не менее 25 ООО - 30 ООО шагов, что в среднем составляет 20 км.

Подсчитайте, сколько километров человек проходит за год, за жизнь (70 лет).

Решение количественных расчетных задач помогает учащимся оценивать состояние своего здоровья, развивают навыки самоконтроля и заботиться о здоровом образе жизни.

Качественные задачи.

Пример: При рассмотрении коллекции насекомых или птиц одних и тех же видов видно, что они обладают основными признаками вида, но отличаются размерами, окраской и др. какие признаки вида наследственные, а какие отражают изменчивость вида?

Данные типы задач позволяют развивать у учащихся навыки сравнения, устанавливать причины следственной связи.

Экспериментальные задачи.

Пример: ответьте на следующие вопросы, самостоятельно проделав необходимые действия наклоны, приседания, вставания и т. п.

- Почему сидящий на стуле человек не может встать, не наклонившись вперед?

- Почему при глубоком приседании мы поднимаемся на носки?

- Почему, если прижаться к стенке правой стороной тела, нельзя отвести левую ногу в сторону?

Такие экспериментальные задачи можно проводить по следующему плану: составление гипотезы, обсуждение способов ее проверки, конструирование опыта и его проведение. Правильность выдвинутого предположения доказывается экспериментально.

Вопросы направлены на выявление прямых и обратных связей.

Предварительное действие - наклон корпуса при вставании со стула, отведении таза назад при приседании, отклонения корпуса вправо при подъеме левой ноги - это прямые связи. Но для осуществления следующего (или одновременного) целевого действия нужна информация о выполнении предшествующей фазы, которая поступает в мозг по каналам обратной связи. Если она не пройдет, окончательное действие будет блокировано.

Результат опыта показывает понимание не только важных биологических законов, но и универсальности законов физики: устойчивое равновесие сохраняется в том случае, когда проекция центра тяжести находится над площадью опоры.

Инновационные задачи

Задачи инновационного типа связаны с осознанием школьниками новых для них фактов и идей на основе общих закономерностей и логических умозаключений.

Развитию творческих способностей учащихся в значительной мере способствуют задачи, требующие использование жизненного опыта, повседневных наблюдений,

Пример: постройте схему переваривания углеводов, начиная с их поступления в организм и заканчивая их утилизацией в клетке.

Применяя известные факты, ребята выстраивают следующую цепочку: разложение крахмала до глюкозы в пищеварительном тракте —> всасывание ее в кровь —> изменения, происходящие с глюкозой в печени и мышцах —> превращения в клетках, где часть ее окисляется, т. е. расходуется на удовлетворение энергетических потребностей клетки, а другая часть используется для синтеза новых веществ.

Семантические задачи

Семантические задачи (объяснения названий терминов, определений и т. п.) определяют ту базу знаний, без которой творчество невозможно. При решении задач этого типа особое внимание должно уделяться ошибкам, связанным с дифференциацией научной и бытовой лексики.

Пример: Объясните смысловое значение и происхождение слов: печень, мышцы, пясть, запястье, анатомия, витамины, ахиллово сухожилие.

Ответы учащихся, оцененные как правильные:

1. печень происходит от слова “печь”, она согревает своим теплом проходящую через нее кровь, обогревающую наш организм; в печени происходит сильный обмен веществ; мышца - “бегающая” под кожей мышь; слово “пясть” произошло от числа пять; анатомия - в переводе с греческого “рассечение”, “расчленение”;
2. витамины – в переводе с латинского “жизнь”; понятие “ахиллово сухожилие” происходит от имени сына древнегреческой богини Фетиды Ахилла, которого она, чтобы сделать неуязвимым, купала в огненной реке, держа за пятку.

Использование творческих задач на уроках биологии позволяет:

1. использовать полученные учащимися знания для решения различных практических, исследовательских и учебных задач - т.е. закреплять знания учащихся;
2. демонстрировать учащимся красоту научной мысли, достижения ученых в области естественных и технических наук;
3. развивать индивидуальные возможности и творческие способности детей;
4. способствовать приобретению учащимися навыков получения, обработки и представления научных знаний, как в письменной, так и в устной форме;
5. способствовать развитию познавательного интереса учащихся.

Практика показывает, что в процессе такой организации обучения ученик овладевает разными ролями в учебном сотрудничестве, увеличивая тем самым свой арсенал познавательных стратегий, приобретает самостоятельность, уверенность, осваивает различные формы и средства познавательной и коммуникативной деятельности.

Это приводит к более эффективной самореализации ученика и сохранению его индивидуальности. Ученики не боятся новых смелых нестандартных решений, могут пересмотреть свои взгляды и действия, свои ошибки, могут не соглашаться с мнением учителя, предложить лучшее решение проблемы. Тогда мы можем сказать себе, что, действительно, сделали все, чтобы вырастить интеллектуальный и культурный потенциал нации.

На уроках использую элементы проектного обучения, которое, на мой взгляд, имеет ряд преимуществ, а именно: позволяет ученику самостоятельно добывать знания, работая с многочисленными источниками информации, приборами и лабораторным оборудованием, и одновременно в деловом общении со сверстниками развивать коммуникативные умения и навыки.

Исходя из того, что структура учебного исследовательского проекта включает три основных этапа (подготовительный, основной, завершающий) свою работу и работу учащихся строю следующим образом.

Обычно, после сообщения общей темы исследования и постановки проблемы, провожу беседу, в процессе которой определяются основные направления предстоящего исследования и формулируются темы.

Затем, делю учащихся на максимально разнородные по успеваемости группы и распределяю задание внутри группы. При выполнении задания группы используют исследовательские методы: наблюдение, эксперимент, статистическая обработка данных и др.; готовят доклады, рефераты, мультимедиа презентации, публикации, Web-сайты; обсуждают промежуточные результаты, знакомятся с различными точками зрения.

Далее учащиеся обобщают собранную информацию, подводят итог проведенных исследований, формулируют вывод, оформляют результаты и готовят выступления для защиты проектов.

Однозначно, что такую работу нельзя провести за один урок, поэтому для реализации проектов планирую 4–6 уроков.

В ходе защиты проектов выступления каждой группы длится 6–8 минут. Одни группы представляют 1–2 доклада, а остальные ученики только отвечают на вопросы класса, в других все члены группы подготавливают сообщения.

Оценку работы учащихся осуществляю по следующим критериям:

1. активное участие всех членов группы в реализации проекта;
2. объем изученного материала и качество анализа собранной информации;
3. соответствие оформления результатов работы стандартным требованиям;
4. качество сообщения о результатах проекта;
5. убедительность ответов на вопросы по докладу;
6. полнота выполнения исследовательской работы;
7. достижение поставленных целей.

Учебно-исследовательская деятельность детей                                                                                   в системе дополнительного образования.

Во внеурочной деятельности практикуется  работа в факультативах, элективных курсов, кружках, работа в НОУ, участие в олимпиадах и конкурсах, работа с самостоятельным исследовательским проектом, проведение дней науки, викторины, творческие мастерские.

Мною организована работа НОУ «Интеллект будущего», одним из направлений общества является организация учебно-исследовательской деятельности учащихся во внеурочное время, кружка «Юный исследователь» для учащихся 6 класса, разработана программа элективного курса «Основы медицинской генетики» для учащихся 10 класса.  

Сложилась определенная система работы в течение года. В сентябре и октябре месяце предлагаю учащимся списки тем, по которым можно осуществлять поиск.  После обсуждения с руководителем плана исследования тема окончательно определяется и в ноябре утверждается на заседании секции НОУ. Темы исследовательских проектов выбирают в основном интегрированные, междисциплинарные. Анализ тем научно-поисковых работ  показывает, что они самые разнообразные и служат общей цели: воспитанию интеллектуально и эмоционально развитой личности, исповедующей здоровый образ жизни и способных к самоопределению.

Так, как время проведения исследований по сравнению с исследовательским проектом в учебном процессе достаточно, то обычно распределяю его следующим образом:

1. 1/3 – правильная формулировка темы и цели исследования, а также выбор и обработка его методики;
2. 1/3 – сбор материала;
3. 1/3 – обработка материала, обобщение, написание текста.

После того, как учащийся определился с темой исследования, необходимо ясно сформулировать ее цель и задачи. Одним из основных требований к постановке цели является конкретность и доступность. Формулировка задач исследования тоже довольно сложное и трудоемкое дело. Для четкой формулировки задач выясняю у учащегося, что он будет наблюдать, что хотел бы узнать, для чего он проводит работу.  

После постановки задач предлагаю ученику выбрать методы работы, и определит методику проведения исследований.

Методика – это описание того, как будет выполняться работа: определение, вычисление, измерение, оценка, составление ботанических плановых материалов, выборка материала и т.п.  

Далее следует сбор фактов и материалов, относящихся к теме исследования. Здесь требуется выполнение некоторых определенных правил:

1. записи наблюдений должны быть наиболее полными;
2. исследования, по возможности, документируются не только записями, но и вещественными образцами (гербарии,  фотографии и т.д.);

Собранные материалы обрабатываются, сравниваются результаты. Результаты целесообразно свести в таблицу или представить графиком, диаграммой.

После того, как собранные материалы обработаны, проведено обсуждение полученных результатов, предлагаю ученику вернуться к поставленным задачам и посмотреть решены ли они. Краткое изложение результатов работы, отвечающие на вопросы задач, – это выводы, к которым ученик пришел в результате проведенных исследований.

Результат таких исследований может и не иметь большого значения, как для науки, так и для самого ученика. Но я считаю, что самое ценное в таких работах это появление навыков в том, как поставить задачу, как распланировать ход ее решения. Немало важно и то, что ученик, обучается на собственных наблюдениях прослеживать логику событий, выстраивать систему доказательств и на их основе формулировать закономерность, наблюдаемых природных процессов.

Анализируя учебно-исследовательскую деятельность учащихся видно, что приобщение детей к научной работе сразу решает несколько важных педагогических проблем:

1. стимулирование интеллектуальной активности лицеистов;
2. приобщение учащихся к самостоятельной творческой деятельности;
3. развитие творческого потенциала личности;
4. подготовка к вузовскому образованию;
5. развитие познавательного интереса учащихся младших классов;
6. реализация потребности в самоутверждении личности.

Проанализировав, самостоятельные работы учащихся установлено, что профессиональный интерес  составляет 42%, интерес к предмету 37%, личностная самореализация 21%. Все работы старшеклассников выходили за рамки школьной программы по своему содержанию.  

Прослеживается динамика роста успеваемости, активное участие этих детей во внеклассных мероприятиях, рост как в творческом, так и личностном плане, учащиеся, занимавшиеся научно-исследовательской работой легко адаптируются в вузах.

Динамика качества знаний учащихся за 3 года

Результаты итоговой аттестации

Следует отметить, что экзамен выбирают учащиеся имеющие итоговые годовые оценки не только «4» и «5», но и «3».

Результаты учебно-исследовательской деятельности учащихся

1. призовые места в школьных, районных конференциях исследовательских работ; участие в научно-практических конференциях ВУЗов области (БГПУ, АГМА);
2. участие во Всероссийских конкурсах исследовательских работ;
3. призовые места на школьных, районных, областных, всероссийских олимпиадах.

Участие учащихся в конкурсах,                                            олимпиадах, конференциях

 Участие в научно-практических конференциях школьного НОУ «Интеллект будущего»  (9-11 классы)

Список выпускников, окончивших школу с медалью

Поступление в ВУЗы и Сузы

Современный урок, зародившийся как форма массового обучения детей еще в XVI веке, ставит перед собой задачу по организации познавательной деятельности подрастающего поколения. Познавательная деятельность человека складывается из серии психических процессов: ощущения, восприятия, внимания, памяти, воображения, мышления и речи. Отправной точкой в процессе любой деятельности является ощущение. Информация, на основе которой складывается целостный образ какого-либо предмета или явления действительности, поступает к нам через слуховые и зрительные каналы.                                            

Возможность использования информационных технологий в образовании строится на том, что обучение представляет собой обработку информации. Слушать, говорить, читать, писать, убеждать, оценивать, запоминать – все это примеры некомпьютерной обработки информации. Обработка и передача информации становится сегодня одним из главных видов деятельности человека.

Применение информационных технологий дает возможность в большей степени использовать некоторые универсальные особенности личности ребенка – естественный интерес и любопытство ко всему, что лежит вне и внутри их, потребность в общении и игре, стремлении к коллекционированию, порядку, способность создавать неожиданные и эстетически значимые произведения. Основа человеческого развития – стремление и способность к обучению в течение всей жизни – должна закладываться в школе.

В последнее время отмечают падение интереса учащихся к изучению естественнонаучных дисциплин. И это печально, поскольку именно они дают знания о Земле как о природном теле, они формируют правильное восприятие окружающего мира. Они играют значительную роль и в формировании личности в целом. Падение интереса к изучению естественнонаучных дисциплин вызвано в первую очередь применением довольно старых наглядных материалов, однообразным использованием учебников, таблиц, схем. Одним из способов повышения интереса к дисциплинам естественнонаучного цикла, углубления знаний учеников по этим предметам является использование современных информационных технологий, в частности компьютерных, на различных стадиях учебного процесса.

С 2005 года веду исследовательскую работу по определению эффективности использования информационных технологий для развития исследовательских и творческих способностей учащихся, их влиянию на уровень учебной мотивации и самооценки.

Цель исследования – активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся на уроках биологии при помощи информационных технологий.

Задачи: 

1. Изучить теоретический материал об использовании информационных технологий в образовании;
2. Разработать методическую базу, способствующую оптимальному внедрению информационных технологий на уроках биологии;
3. Внедрить информационные технологии в учебный процесс, изменив методику преподавания предмета.

Объект исследования – учебно-воспитательный процесс в 6 – 11 классах на уроках биологии.

Предмет исследования – внедрение информационных технологий в учебный процесс при изучении биологии.

Гипотеза:

Введение информационных технологий при изучении биологии позволит:

1. рационально организовать познавательную и исследовательскую деятельность учащихся в ходе учебного процесса;
2. построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому  ученику собственную траекторию обучения;
3. использовать специфические свойства компьютера, позволяющие индивидуализировать учебный процесс и обратиться к принципиально новым познавательным средствам;
4. изучать явления и процессы в макро- и микромире, внутри сложных биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и компьютерного моделирования;
5. представлять в удобном для изучения масштабе времени различные биологические процессы, реально протекающие с очень большой или очень малой скоростью;
6. изменить организацию процесса познания путем смещения его в сторону системного мышления;
7. повысить уровень учебной мотивации.

Этапы работы

Возможные трудности

Результаты исследования

В трактовке И.В. Роберта под информационными технологиями понимаются “программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной техники, современных средств и систем телекоммуникаций информационного обмена, аудио-, видеотехники и т.п., обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации”.  

Информационные технологии предоставляют возможность:

1. сделать обучение более эффективным, вовлекая все виды чувственного восприятия ученика в мультимедийный контекст и вооружая интеллект новым концептуальным инструментарием;
2. вовлечь в процесс активного обучения категории детей, отличающихся способностями и стилем учения;
3. значительно усилить как глобальный аспект обучения, так и в большей мере отвечающий местным потребностям.

Основная образовательная ценность информационных технологий в том, что они позволяют создать неизмеримо более яркую мультисенсорную интерактивную среду обучения с почти неограниченными потенциальными возможностями, оказывающимися в распоряжении и учителя, и ученика.

В отличие от обычных технических средств обучения информационные технологии позволяют не только насытить обучающегося большим количеством знаний, но и развить интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.  

Выделяют восемь типов компьютерных средств используемых в обучении на основании их функционального назначения.

1. Презентации – это электронные диафильмы, которые могут включать в себя анимацию, аудио- и видеофрагменты, элементы интерактивности. Для создания презентаций используются такие программные средства, как Power Point или Open Impress. Эти компьютерные средства интересны тем, что их может создать любой учитель, имеющий доступ к персональному компьютеру, причем с минимальными затратами времени на освоение средств создания презентации. Кроме того, презентации активно используются и для представления ученических проектов.
2. Электронные энциклопедии – являются аналогами обычных справочно-информационных изданий – энциклопедий, словарей, справочников и т.д. Для создания таких энциклопедий используются гипертекстовые системы и языки гипертекстовой разметки, например, HTML. В отличие от своих бумажных аналогов они обладают дополнительными свойствами и возможностями:

1. они обычно поддерживают удобную систему поиска по ключевым словам и понятиям;
2. удобная система навигации на основе гиперссылок;
3. возможность включать в себя аудио- и видеофрагменты.

3. Дидактические материалы – сборники задач, диктантов, упражнений, а также примеров рефератов и сочинений, представленных в электронном виде, обычно в виде простого набора текстовых файлов в форматах doc, txt и объединенных в логическую структуру средствами гипертекста.
4. Программы-тренажеры - выполняют функции дидактических материалов и могут отслеживать ход решения и сообщать об ошибках.
5. Системы виртуального эксперимента – это программные комплексы позволяющие обучаемому проводить эксперименты в “виртуальной лаборатории”. Главное их преимущество – они позволяют обучаемому проводить такие эксперименты, которые в реальности были бы невозможны по соображениям безопасности, временным характеристикам и т.п. Главный недостаток подобных программ – естественная ограниченность заложенной в них модели, за пределы которой обучаемый выйти не может в рамках своего виртуального эксперимента.
6. Программные системы контроля знаний, к которым относятся опросники и тесты. Главное их достоинство – быстрая удобная, беспристрастная и автоматизированная обработка полученных результатов. Главный недостаток – негибкая система ответов, не позволяющая испытуемому проявить свои творческие способности.
7. Электронные учебники и учебные курсы – объединяют в единый комплекс все или несколько вышеописанных типов. Например, обучаемому сначала предлагается просмотреть обучающий курс (презентация), затем проставить виртуальный эксперимент на основе знаний, полученных при просмотре обучающего курса (система виртуального эксперимента). Часто на этом этапе учащемуся доступен также электронный справочник/энциклопедия по изучаемому курсу, и в завершение он должен ответить на набор вопросов и/или решить несколько задач (программные системы контроля знаний).
8. Обучающие игры и развивающие программы – это интерактивные программы с игровым сценарием. Выполняя разнообразные задания в процессе игры, дети развивают тонкие двигательные навыки, пространственное воображение, память и, возможно, получают дополнительные навыки, например, обучаются работать на клавиатуре.

Выделяют следующие типы уроков по способу использования информационных технологий:

1. Уроки, на которых компьютер используется в демонстрационном режиме – один компьютер на учительском столе + проектор;
2. Уроки, на которых компьютер используется в индивидуальном режиме – урок в компьютерном классе без выхода в Интернет;
3. Уроки, на которых компьютер используется в индивидуальном дистанционном режиме – урок в компьютерном классе с выходом в Интернет.

Компьютерные средства обучения можно разделить на две группы по отношению к ресурсам сети Интернет:

1. Средства обучения on-line применяются в реальном времени с использованием ресурсов сети Интернет;
2. Средства обучения off-line – это автономно используемые средства.

При внедрении информационных технологий в учебный процесс предпочтительными в наших условиях оказались уроки, на которых компьютер используется в демонстрационном варианте. Поскольку использование компьютера в индивидуальном режиме невозможно из-за отсутствия навыков работы на компьютере и недостаточность материального обеспечения (1 компьютерный класс).

На начальном этапе работы информационные технологии вводились на уроках усвоения новых знаний, когда необходимо использовать большое количество наглядного материала (с учетом возрастных особенностей учащихся).

Из перечисленных типов компьютерных средств использовались в основном презентации. При составлении презентаций большее внимание уделялось иллюстративному материалу. Надо отметить, что используемый в обучении учебник по биологии недостаточно снабжен иллюстрациями или они слишком мелкие и не понятные. Текстовая часть презентации представляет собой только основные мысли по теме или термины для обязательного запоминания.

Очень интересны презентации по изучению биологического разнообразия растений и животных. Большой восторг у учащихся вызывает наглядный материал данных презентаций, когда они могут очень хорошо разглядеть, то или иное растение или животное. Дополнением к презентациям становятся материалы к уроку приготовленные учащимися.

Затем информационные технологии стали вводиться на обобщающих уроках, когда важно не только систематизировать знания и умения учащихся, но и акцентировать внимание на важнейших моментах изучаемой темы, необходимых для изучения последующих тем или курсов биологии. Например, обобщающий урок по теме: “Клеточное строение растений”. В презентацию для этого урока были вставлены интерактивные схемы “Строение микроскопа”, “Приготовление микропрепарата”, “Строение клетки”, “Деление и рост клеток”. С их помощью акцентировалось внимание на основных моментах темы.

Таким образом, был накоплен богатый методический комплект презентаций по курсам биологии 6 - 11 классов. Примеры в Приложении 1 на CD-диске.  

После  приобретения современного  компьютерного класса появилась возможность использовать компьютер для проведения лабораторных работ и экспериментов. Для таких уроков используется электронный лабораторный практикум “Биология 6 – 11”, который дает возможность отследить не только выполнение работы, но и правильность ее выполнения на каждом этапе (учет ошибок). Применение этого электронного продукта возможно на всех этапах урока: проверка знаний, изучение нового материала, закрепление материала.

В индивидуальном режиме с учащимися желающими углубленно изучать предмет проводится работа и с другими типами компьютерных средств. Это электронные учебники и энциклопедии, программы-тренажеры для подготовки к экзаменам, которые помимо результата дают объяснение и правильный ответ, системы виртуального эксперимента, обучающие игры.

В образовательном процессе компьютер может быть как объектом изучения, так и средством обучения, воспитания, развития и диагностики усвоения содержания обучения, т.е. возможны два направления использования компьютерных технологий в процессе обучения. При первом – усвоение знаний, умений и навыков ведет к осознанию возможностей компьютерных технологий, к формированию умений их использования при решении разнообразных задач. При втором – компьютерные технологии являются мощным средством повышения эффективности организации учебно-воспитательного процесса.

Компьютерные модели могут быть использованы как в качестве составляющей части компьютеризированного курса, так и в структуре традиционного урока биологии.  В целях подготовки к восприятию нового материала, как иллюстрацию при изучении нового материала, и  закреплении изученного, решении биологических задач при формировании биологических понятий, развитии умений работать с компьютером, для контроля усвоения знаний.

Применение компьютерных моделей в учебном процессе способствует повышению эффективности урока, наглядности преподавания, интереса учащихся к предмету, осознанности в овладении программным материалом.

Варианты использования компьютерных моделей  на различных этапах проведения урока определяются конфигурацией компьютерной техники, имеющейся в распоряжении школы (см. табл.1).

Таблица 1

Использование   компьютерных моделей при разных режимах применения компьютерной техники на уроке

* – оценка общей эффективности применения данного компонента (по 5-балльной системе).

Эффективность включения в урок биологии компьютерных моделей, при разных режимах использования компьютерных технологий, определяется прежде всего по результатам обучения.

Проведенный эксперимент, в котором были выделены две группы учеников: экспериментальная (обучение проводилось с использованием информационных технологий обучения) и контрольная (обучение осуществлялось традиционными методами) выявил повышение эффективности   процесса обучение на 25-35 % с использованием информационных компьютерных технологий.

При использовании компьютерного варианта обучения прочность усвоения знаний при изучении темы: «Обмен веществ и энергии»  увеличилась на 10-15% (по сравнению с контрольной группой).

Использование компьютерных моделей на уроках должно сочетаться с другими средствами обучения, так как злоупотребление способствует быстрому утомлению учеников.

         Развитие навыков работы на компьютере позволяет учащимся не только управлять готовой программой, но и самим изготовить какой-либо продукт, будь то доклад, презентация или тестовый тренажер. Это расширяет диапазон условий для креативной деятельности учащихся и психологического роста личности, развивая самостоятельность и повышая самооценку.

Динамика учебной мотивации на прогностическом и практическом этапе исследования

В результате использования информационных технологий на уроках биологии стала наблюдаться динамика качества знаний учащихся, повышение мотивации учебной деятельности.

Уровень мотивации                                                                                              10 класс (сентябрь 2006 год). 11 класс (октябрь 2007 год)

Уровень самооценки

9 класс (2005 год, октябрь), 11 класс (2007 год, октябрь)

Уровень развития креативных способностей

Заключение

Применение информационных технологий:

1. интенсифицирует передачу информации, значительно расширяет иллюстративный материал, создает проблемные ситуации, усиливает эмоциональный фон обучения, формирует учебную мотивацию у обучаемых, дифференцирует и индивидуализирует учебный процесс;
2. позволяет преподавателю значительно расширить объем изучаемой информации и разнообразить формы, способы ее восприятия учащимися;
3. создает условия для использования наиболее эффективных методов и форм обучения, реализации основных принципов целостного педагогического процесса и правил обучения (от простого к сложному, от близкого к далекому, от конкретного к абстрактному); экономии учебного времени, энергии преподавателя и учащихся за счет уплотнения учебной информации и ускорение темпа;
4. материал, предлагаемый учащимся в такой форме, запоминается намного лучше, чем на традиционных уроках и в конечном итоге приводит к более высокому уровню усвоения предмета.
5. способствует развитию креативности детей через создание образовательных информационных продуктов.
6. способствует психологическому росту личности, развитию навыков самообразования и самовоспитания.
7. способствует выявлению и поддержке одаренных детей.

Список литературы и Интернет-ресурсов

1. Андреев А.А. Компьютерные и телекоммуникационные технологии в сфере образования. //Школьные технологии. 2001. №3.
2. Башмаков М.И., Поздняков С.Н., Резник Н.А. Процесс обучения в информационной среде. //Школьные технологии. 2000. №6.
3. Дворецкая А.В. Основные типы компьютерных средств обучения. //Школьные технологии. 2004. №3.
4. Информационные технологии в начальном образовании. //Школьные технологии. 2000. №6.
5. http://www.kozlenkoa.narod.ru 
6. http://www.it-n.ru

11 класс                                        Урок – защита проекта

Работа с Web-сайтом, созданным группой учащихся, в результате работы над проектом

10 класс                       Интернет-урок

Урок-исследование                     6 класс

Кафедра биологии-химии школьного НОУ                       «Интеллект будущего»

Свою работу на научной конференции представляет ученица 11 «Б» класса Навроцкая Кристина

Участие в проведении  мастер-классов,                                    семинаров, конференций

Смотр строя и песни

(команда учителей)

Проект                             «Танцы со звездами»

Районные соревнования  по спортивному ориентированию

Занятие для американских коллег в Муравьевском парке

Выступление на педагогическом совете

Первый Амурский образовательный форум

Первый Амурский образовательный форум