Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Одним из направлений развития современной школы является компьютеризация учебно-воспитательного процесса. Использование компьютера в качестве технического средства обучения широко поставлено за рубеяем. Наша школа делает первые шаги е этом направлении. Компьютер представляет широкие возможности в методическом и психолого-педагогическом плане. Его огромные математические, графические, аналитические способности позволяют создавать программы для пользователей машин /учителей и учеников/, которые во многом облегчают педагогическую деятельность и ее результативность.
Па современном этапе многие общеобразовательные школы имеют соответствующие компьютерные классы, что способствует разработке особой проблемы - создания необходимого методического оснащения в виде программ и внедрения компьютера в учебный процесс.
В области школьного образования проблема компьютеризации сводится, во-первых, к созданию соответствующей материальной базы компьютерного обучения, т.е. таких компьютеров, которые окажутся надежными, широко распространенными и позволяющими непосвященному в технические тонкости пользователю проводить на них необходимые операции; EO-вторых, к ознакомлению школьников с основами информатики и вычислительной техники; в-третьих, к использованию и разработке программного, учебно-методического и организационного обеспечения применения компьютера в учебном процессе. Эта группа проблем связана с использованием вычислительной техники для организации классной и внеклассной работы иколь-ников по усвоению того или иного учебного материала.
Исходя из этих проблем, на современном этапе необходимы определенные исследования в области компьютерной технологии обучения и психолого-педагогических основ применения компьютеров П
-г -образовании. В связи с этим важно:
определить место компьютерной технологии в системе обучения;
выяснить, как меняется мышление ребенка и его интеллект в процессе обучения с помощью компьютера, насколько эффективна роль компьютера в формировании мировоззрения и памяти;
определить грань между компьютером-игрушкой и компьютером-инструментом приобретения знаний;:
определить методы стимулирования творческой деятельности детей в процессе обучения.
Вопросы применения программированного обучения широко освещались в педагогической и методической литературе 60-70 годов /Б.П.Беспалъко,1970, А.М.Берг,1966, А.М.Дорошкевич,І970, Н.И. Жинкин.1968, Т.А.Ильина,1969, Д.Крем,І965, Д.Н.Ланда.1966, Е.Б. Ложечников,1965, Е.И.Машбиц,1967, Л.В.Сапожников,1974, Д.П.Голь-неЕа,1975 и другие/. Работы этих авторов, их теоретические положения послужили базой для создания компьютерных программ различного типа.
Вопросы методики использования компьютера в обучении и общедидактические принципы включения этого технического средства в процесс обучения раскрыты в той или иной степени рядом ученых на примере различного типа машин и обучающих систем /Н.П.Брусен-цов,1985, Б.С.Гершунский,1987, В.Г.Житомирский,1984, М.А.Королев,1972, В.А.Новиков,1987, С.И.Кузнецев,1986, М.Л.Левицкий, 1981, Д.Ш.Матрос,1989, В.М.Монахов,1965, Л.В.Стрикелев,1986, Г. Ф.Фролова,1988 и другие/.
В настоящее время нет общепринятой психолого-педагогической теории процесса обучения с использованием ЗВМ. Наиболее приемлемая из них носит название теории поэтапного формирования
умственных действий /Л.С.Выготский, Л.И.Леонтьев, Н.Ф.Талызина и другие/.
На протяжении нескольких лег ведется разработка программного обеспечения для конкретных школьных дисциплин. В осковнок это обучающие программы и методики их использования по информатике, математике, физике, химии, русскому языку /Н.П.Ьрусенцов и др., 1990, П.ЬруселоЕский и др.,1992, И.Голицина, И.Нарыкова.1990, М. Лебедев,19ьВ, А.П.Ершов, В.М.Монахов,1985, В.А.Урнов, Д.Ю.Климов,1990, Д.Шакирова,19Ь8, В.А.Извозчиков, А.Д.Ревунов,1988 и другие/.
Вопроси создания обучающих программ по биологии и методика их внедрения в учебный процесс к настоящему времени у нас разработаны слабо. Имеются лишь некоторые наработки компьютерной технологии обучения биологии для учащихся старілих классов /Н.Ь.Бе-резенко, В.В.Пасечник,I9S0, С.А.Ьешенков,1987, Н.Л.Лунина,1992, Д.А.Швецов,1988 и другие/. Совсем отсутствуют пакеты прикладных программ по темам биологии 7-8 классов. Остаются открытыми вопросы по формам применения компьютера, особенностях его использования на уроках биологии, роли учителя и учацихся на этих уроках..
Вместе с тем, существует ряд методических предпосылок, позволяющих взяться за создание и внедрение компьютерного обучения биологии в средней общеобразовательной иколе. Работы некоторых методистов /Т.Л.ЕогданоЕа,19Ь4, Д.П.Гольнева,1975, С.С.Колис и С.А."олис,198, А.И.Никищов и др.,1950 и другие/ рассмотриваст элементы безмащинногс программированного обучения раздела "їя-Еотнь'е" е 7-8 классах.
Анализ работ зарубежных педагогов позволяет раскрыть определенные возможности использования компьютерной техника в про-
- 4 -цессе обучения биологии по всем ее разделам /Г.М.Клейман,1987, Р. Вильяме, К„Маклин,1988, К.Д.ыак-Кланг, Д.А.Гарриери,19Ш, Нокс Джейн,1990, Б.Хантер,1989 и другие/.
Состояние рассматриваемой проблемы в теории и практике побудило нас к разработке методики использования ЗІЇ.І в irjmuoooi! обучения биологии, к выявненига влияния компьютерной технологии обучения на эффективность учебного процесса, качество и прочность знаний учащихся, их умственное развитие.
ПРОБЛНЛА ИССЛЕДОВАНИЯ отражает противоречия:
меяду требованиями, предъявляемыми к учащимся во время обучения и фактическими знаниями по темам;
меаду содержанием раздела о кивотных и недостаточной разработкой средств и форм организации обучения.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - определить содержание и структуру обучающих программ по биологик для компьютера и разработать методические условия использования компьютера на уроках как средства, . повышающего качество обучения.
ОЕЫКТ ИССЛЕДОВАНИЯ - процесс обучения биологии в 7-8 классах общеобразовательной школы.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - программное обеспечение школьного компьютера и методика его использования в формировании у учащихся биологических знаний, умений и навыков.
НАУЧНАЯ ІШЮТЕЗА состоит в следующем: если определить принципы отбора содержания учебного материала для изучения с использованием компьютерной техники, разработать компьютерные программы различного типа, методику их реализации в учебном процессе, то это позволит повысить эффективность учебного процесса, так как даст возможность решать такие основные требования к обучению, каж индивидуальность, самостоятельность, мотивацию и т.д.
-
Изучить состояние проблемы использования компьютера в психолого-педагогической и методической литературе.
-
Разработать компьютерные программы /обучающие, моделирующие, и контролирующие/ по разделу "диеотішє" /7 класс/.
-
Разработать методику использования компьютера, компьютерного обеспечения, направленную на повышение эффективности обучения на уроках биологии.
-
Определить влияние программного обеспечения и ЭВМ на глубину и прочность приобретенных биологических знаний учащихся, а также на развитие познавательной деятельности.
-
На основании результатов эксперимента разработать методические рекомендации по организации учебного процесса с использованием компьютерной техники и программного обеспечения на уроках биологии в 7 классе.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для решения поставленных задач и проверки исходного предположения в нашей работе использованы следующие методы:
І. Іеоретическое исследование:
изучение и анализ специальной литературы по психологии, философии, педагогике и методике в свете сформулированной цели исследования;
изучение специальной литературы по языкам программирования, по структере компьютерных программ, техническому оснащению компьютерных классов и компьютерной технологии обученил;
анализ содержания раздела "дивотные", изучаемого в 7-8 классах общеобразовательной школы, и методического аппарата учебника с целью выяснения использования их для разработки обучающих программ;
_ 6 -
- создание сценариев и программ, их отладка и апробирова
ние по разделу, избранному для эксперимента.
2. Экспериментальная часть исследования:
педагогическое наблюдение учебного процесса, проведение диагностических работ;
поисковый и обучающий эксперимент с использованием ЭВМ;
математическая и графическая обработка результатов обучающего эксперимента %.
анализ результатов исследования.
ДОСТОВЕРНОСТЬ результатов исследования обеспечивается использованием различных методов теоретических и экспериментальных исслеДовений, адекватных его предмету и задачам; репрезентативностью выборок; сочетанием количественного и качественного анализа результатов на определенных этапах работы.
На первом этапе /I9B8-I989 г.г./ была изучена литература по вопросам темы исследования. В соответствии с темой созданы и апробированы обучающие программы, разработаны методические указания для учителей, в которых раскрывались правила работы с вычислительной техникой и созданными обучающими программами. Проведен предварительный эксперимент по изучению и выбору компьютерных классов, изучен опыт работы учителей в 7 классе и качество знаний учащихся по разделу "Животные".
На втором этапе /1989-1992 г.г./ пороведен обучающий эксперимент в школах Ш2, 7, 16, 115 г.Кустаная, Бурлинской СШ Наурзумского района Кустанайской области республики Казахстан. В 1990-1992 годах продолжилось исследование в целях проверки вфіективности разработанной методики.
На третьем этапе /1992-1993 г.г./ проведена обработка ре-
результатов эксперимента, составлены таблицы и схемы. Выявлена эффективность'использования компьютерной техники и обучающих программ в преподавании биологии в сравнении с традиционными методами обучения.
-
Методика создания и использования различного типа обучающих програші по биологии.
-
Содержание и структура обучения биологии с использованием компьютерной техники.
-
Эффективность использования компьютера в преподавании биологии раздела "Животные". "? класс.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ результатов исследования заключается в том, <|то обоснована целесообразность применения компьютерной техники не только как эффективного технического средства обучения биологии, но и как важного мотивирующего фактора, доказана эффективность изучения с помощью компьютера анатомо-мортологического материала о животных, распределенного по блокам обучающей программы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ заключается и отборе учетного материала для обучения с помощью компьютера^ разработке пакета обучающих, моделирующих и контролирующих программ по биологии /раздел "Нивотные", Т класс/ и методики их использования на .уроках ''иологии.
Создана и внедрена методика подготовки .учителей к использованию вычислительной техники в обучении биологии. Основные положения, изложенные в диссертации, реализованы в школьной практике ряда школ КустанаРской области республики Казахстан, оснащенных соответствующей компьютерной техникой.
Наглядно показаны качественные изменения в обучении биологии с использованием компьютерной техники и преимущество обучающей деятельности учителя биологии с компьютером в сравнении с традиционной.
АПРОБАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. Результаты исследования получили свое отражение на Всесоюзной научно-методической конференции преподавателей методики биологии Высших учебных заведений /Челябинск, 1989/, межвузовской конференции в г.Кустанае /1989/, на семинарах при Кустанайском областном институте усовершенствования учителей /I9S0-I992 г.г./ и городском отделе народного образования /1993/, в лекциях для студентов биологического факультета Кустанайского пединститута /I9&9-I992 г.г./ и слушателей ФПК по использованию компьютера в обучении биологии учителями Кустанайской области /1990-1993 г.г./, а также в публикациях.
Теоретические и практические наработки в виде обучающих програми, методик использования компьютера в обучении освещались и использовались в педагогической деятельности автора, в лекциях, лабораторно-практическйх занятиях по методике преподавания биологии, в курсовых и дипломных работах студентов Кустанайского педагогического института.