Використання мультимедійних технологій у процесі вивчення біології як засіб підвищення пізнавальної активності учнів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Університет Григорія Сковороди в Переяславі

Використання мультимедійних технологій у процесі вивчення біології як засіб підвищення пізнавальної активності учнів

Трускавецька Ірина Ярославівна,

кандидат історичних наук, доцент кафедри біології, методології і методики навчання

Клименко Катерина Сергіївна,

здобувачка другого року навчання магістратури факультету гуманітарно-природничої освіти і соціальних технологій

Анотація

У статті окреслено використання мультимедійних технологій навчання, спрямовані на підвищення пізнавальної активності учнів до біології, формування навичок використання комп'ютерної техніки тощо. Наведено приклади програмного забезпечення уроку Microsoft Power Point, Microsoft Front Page, що сприяють удосконаленню традиційних методів навчання.

Запропоновано використання мультимедійної презентації на уроках біології, як засіб підвищення пізнавальної активності учнів. Доведено, що запропонована технологія у процесі вивчення біології має ряд переваг, зокрема посилення мотивації учнів до вивчення біології, ефективності сприйняття та запам'ятовування нового навчального матеріалу; здійснення контролю нових знань та систематизації вивченого матеріалу. Обговорюється ефективність вивчення окремих тем у 6 класі «Розмаїття живих організмів» при активізації пізнавальної діяльності здобувачів освіти, розвитку їх теоретичного мислення тощо.

Виокремлено два експериментальних етапи: констатуючий і формуючий. На констатуючому етапі проведено анкетування учнів; на формуючому - розроблені та апробовані засоби активізації пізнавальної діяльності учнів через мультимедійні презентації і тестування. Виявлено, що розроблення методики формування пізнавальної активності учнів у процесі вивчення біології засобами мультимедійних технологій ґрунтується на ідеї систематичної її реалізації у навчання і забезпечують безпосередню наочність сприйняття об'єктів.

Проведено експеримент, у якому чітко простежується необхідність застосування цих технологій із метою підвищення якості знань учнів. Дослідження доводить, що результатом розвитку пізнавальної активності учнів засобами застосування мультимедійних презентацій серед учнів 6-х класів є підвищення показників пізнавальної активності з біології. Учні стали частіше цікавитись навколишнім середовищем, допитливістю про рослини, більш активно працювати на уроках тощо. Рівень високої пізнавальної активності у експериментальному класі зріс на 23%, а рівень низької пізнавальної активності знизився майже вдвічі.

Аналізи результатів педагогічного експерименту дають підстави стверджувати, що мету було реалізовано.

Ключові слова: пізнавальна активність учнів, засоби мультимедійних технологій, біологія, мультимедійна презентація, експериментальна група.

Abstract

Truskavetska Iryna Yaroslavivna Ph.D. in Historical Sciences, Associate Professor at the Department of Biology, Methodology and Teaching Methods Hryhorii Skovoroda University in Pereiaslav

Klymenko Kateryna Serhiivna Second-year master student at Faculty of Humanitarian and Natural Education and Social Technologies Hryhorii Skovoroda University in Pereiaslav

Use of multimedia technologies in the process of studying biology as a means of increasing the cognitive activities of pupils

The article outlines multimedia study technologies aimed at increasing the cognitive activities of pupils in biology, forming skills in using computer technology, developing independence and critical thinking. Examples of lesson software Microsoft Power Point, Microsoft Front Page, which contribute to the improvement of traditional teaching methods, are given.

The use of multimedia presentation in biology lessons is proposed as a means of increasing pupils' cognitive activities. It has been proven that the proposed technology in the process of studying biology has a number of advantages, in particular, increasing the motivation of pupils, the effectiveness of perception and memorization of new educational material; implementation of control of new knowledge and systematization of the studied material. The effectiveness of studying individual topics in the 6th grade «Diversity of Living Organisms» in activating the cognitive activities of pupils and developing their theoretical thinking is discussed.

Two experimental stages are distinguished: ascertaining and forming. At the ascertaining stage, a student questionnaire was conducted; at the formative stage - means of activating pupils' cognitive activities through multimedia presentations were developed and tested; testing of pupils was carried out according to the methodology of M.V. Lizinskyi. It was revealed that the development of the method of forming the cognitive activities of pupils in the process of studying biology by means of multimedia technologies is based on the idea of its systematic implementation in education and provides direct visualization of the perception of objects.

An experiment was conducted in which the necessity of using these technologies in order to increase the cognitive activities of pupils and the quality of knowledge is clearly traced. The study proves that the result of the development of pupils' cognitive activities by the use of multimedia presentations among 6th grade pupils is an increase in indicators of cognitive activities in biology. Pupils became more interested in the environment, curious about plants, worked more actively in lessons, etc. The level of high cognitive activities in the experimental class increased by 23%, and the level of low cognitive activities decreased almost twice.

The analysis of the results of the pedagogical experiment gives opportunity for asserting that the aim was realized and the research hypothesis was confirmed.

Keywords: cognitive activities of pupils, means of multimedia technologies, biology, multimedia presentation, experimental group.

Основна частина

Постановка проблеми. Сьогодні в освітньому процесі визначальними стають уміння оперувати інформацією та самостійно організовувати пізнавальну діяльність учнів, коли людство здійснює перехід до інформаційного простору. Актуальність дослідження визначається потребою реформування освітньої галузі в контексті вимог Нової української школи, щодо реалізації ідей розвитку біологічної освіти та пошуку нових, активних форм, методів і засобів навчання в умовах широкого застосування інформаційних технологій.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблеми активізації навчально-пізнавальної діяльності учнів у процесі навчання розкриті у працях: О. Мачушника [6], Л. Білоусова [2], Р. Ігнатової [5], Т. Носенка [7], Т. Тарнавської [8] та ін.

Метою статті є теоретико-практичне обґрунтування процесу формування пізнавальної активності учнів у процесі вивчення біології засобами мультимедійних технологій.

Виклад основного матеріалу. Однією із важливих вимог МОН є засвоєння основної шкільної програми, становлення та розширення грамотності учнів у галузі використання ІКТ на рівні елементарного користування, включаючи володінням мультимедіа засобів, знаходження, виокремлення та передача інформації основами інформаційної безпеки [9].

Головними критеріями пізнавальної активності учнів є: природне прагнення школярів до пізнання; позитивне ставлення до навчання; вияв сили волі в процесі оволодіння знаннями.

За методом використання інформаційних технологій виділяють кілька типів уроків [7, с. 54]:

- уроки, на яких комп'ютер використовується у демонстраційному режимі, один комп'ютер на вчительському столі та проектор;

- уроки, на яких комп'ютер використовується в індивідуальному режимі, урок у комп'ютерному класі без виходу в Інтернет;

- уроки, на яких комп'ютер використовується в індивідуальному дистанційному режимі - урок у комп'ютерному класі з виходом до Інтернету.

Особливістю викладання біології в ЗЗСО є необхідність демонстрації різних форм наочності на всіх етапах уроку: під час опитування, при поясненні нового матеріалу та у процесі закріплення нових знань. Встановлено, що ефективність засвоєння матеріалу при використанні словесних методів викладу можлива в межах 10-15%, при використанні тільки зорової наочності - зростає до 25%, а при одночасному презентуванні звукової та зорової інформації ефективність засвоєння матеріалу досягає 65% [1, с. 79].

На сучасному уроці з біології у передачі та засвоєнні навчальної інформації беруть участь два нових компоненти освітнього процесу:

- комп'ютер займає місце нового універсального технічного засобу навчання та розвитку;

- програмні засоби доповнюють традиційну технологію навчання будь - якого шкільного предмета або окремих його розділів та тем. Містять у собі чітко структуровану навчальну інформацію у текстовому вигляді, безліч наочних зображень: схем, малюнків, таблиць, відео-фрагментів, забезпечених анімаційними й звуковими ефектами тощо. При цьому комп'ютер і програми повинні бути взаємопов'язані з іншими складовими процесу навчання: метою, змістом, формами, методами навчання, діяльністю учителя та учня [3, с. 24].

Які зміни спричиняє застосування комп «ютера та мультимедіа програмі

Насамперед розширюються та збагачуються дидактичні принципи навчання. В останні роки в педагогічній освіті відбувся перегляд значень таких принципів, як наочність, доступність, систематичність, послідовність, свідомість. Визначилися і два нових принципи - індивідуалізація навчання та активність [2, c. 38].

Сучасні комп'ютерні технології дозволяють:

- використовувати відео-фрагменти, звуковий супровід, анімації із їх зупинкою, аналізом, коментарем та зручним пошуком фрагментів;

- багаторазово повторювати інтелектуальні процедури, контролювати їхнє виконання;

- використовувати інтерактивні форми навчання, що моделюють елементи спілкування учня із викладачем, коли неправильний вибір відповіді питання супроводжується різною реакцією;

- автоматизувати контроль та оцінити рівень знань, систематизувати помилки за декількома параметрами.

Форми організації учнів під час уроку:

- фронтальна - перегляд відео фрагментів, спостереження за змінами об'єктів;

- індивідуальна - виконання практичних робіт, розв'язання завдань, тестування, самоконтроль;

- малі групи - виконання загального навчального проекту, постановка модельного експерименту тощо.

У структурі уроку можуть бути відображені всі компоненти та ланки процесу навчання, а також обов'язкове чергування видів діяльності з комп'ютером і без нього:

- актуалізація (повторення навчального матеріалу, первинне засвоєння матеріалу) - з комп'ютером та (або) без комп'ютера;

- формування знань, умінь, навичок (усвідомлення та осмислення блоку навчальної інформації, закріплення навчального матеріалу) - з комп'ютером та без комп'ютера;

- застосування навчального матеріалу практично, перевірка рівня засвоєння матеріалу - з комп'ютером і без комп'ютера [8, c. 78].

Безперечно, що для цієї структури уроку можливі варіанти та модифікації. Вибір оптимальних організаційних форм та методів залишається за вчителем.

У процесі вивчення біології на уроках рекомендуємо використовувати програмне забезпечення, а саме: Microsoft Power Point, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Front Page, програми сканування та обробки зображень, звуків;

засоби ІКТ: цифрові освітні ресурси на різних носіях інформації - CD, DVD тощо (електронні підручники та енциклопедії (у тому числі мережеві), тренажери, електронні лабораторії, інтерактивні мультимедійні навчальні програми та тощо); освітні ресурси Інтернету; мультимедійний конспект - презентація; технічне забезпечення уроку: мультимедійні комп'ютери, мультимедійний проектор та екран, сканер, принтер, веб-камера.

У нинішніх умовах сучасний урок - це, передусім, унікальна форма організації пізнавальної діяльності учнів. У чому ж її унікальність? Насамперед, у технологічності розвиваючого ефекту уроку. Одна з істотних змін у структурі освіти може бути охарактеризована як перенесення центру тяжкості з навчання на вчення.

Співпраця учителя із учнями, їхнє взаєморозуміння є найважливішими умовами педагогічної діяльності. Необхідно створити атмосферу взаємодії та взаємної відповідальності. Тільки за наявності високої мотивації учасників освітньої взаємодії можливий позитивний результат.

Вчитель створює комфортні умови пізнання, успішності пізнавальної діяльності. Ідучи на урок, він думає не про те, як викладе нові знання, а про те, як побудує діяльність дітей задля самостійного набуття цих знань, пробудить прагнення дізнатися щось нове. Організовуючи пізнавальну діяльність на уроці, вчитель доводить учням, що потрібно знати для того, щоб розуміти. Завершуючи урок, вчитель допомагає учневі підвести особистий підсумок

заняття, оцінивши його роботу на уроці, та надавши можливість самооцінки виконаної роботи [5, c. 78].

Як бачимо, на перше місце висувається цілеспрямована інформаційна взаємодія вчителя та учнів, які отримують взаємне задоволення від зустрічі один із одним протягом порівняно невеликого проміжку часу в межах особистісно-орієнтованого навчання та саморозвитку. Така взаємодія дуже ефективно проявляється на мультимедійному уроці.

Мультимедіа - означає різноманіття технологій та форм взаємодії візуальних та аудіо-ефектів під управлінням інтерактивного (спільного) програмного забезпечення, тобто ефективної інформаційної взаємодії. Назвемо мультимедійним урок, на якому використовується багатофункціональне подання інформації за допомогою технічних засобів навчання (ТСО), перш за все комп'ютера [4, c. 129].

Програмні та технічні засоби, які використовуються на уроці, мають свою специфіку, сприяють удосконаленню традиційних методів навчання, змінюють роль вчителя тощо. На медіа-уроці вчитель найчастіше виступає як консультант, що сприяє розвитку пізнавальної активності учнів, більш повному засвоєнню ними навчальної інформації, у нього з'являється більше можливостей для індивідуальної роботи з учнями. У класі під час таких уроків створюється атмосфера реального спілкування, коли учні прагнуть висловити думки «своїми словами», вони з бажанням виконують завдання, виявляють інтерес до матеріалу, що вивчається, в учнів зникає страх перед комп'ютером. Учні навчаються самостійно працювати з навчальною, довідковою та іншою літературою на предмет, з'являється зацікавленість у отриманні кращого результату, готовність та бажання виконувати додаткові завдання [6, c. 257].

Сучасний мультимедійний урок будується за тією ж структурою, що й традиційний: актуалізація знань, пояснення нового матеріалу, закріплення, контроль знань. Використовуються методи: пояснювально-ілюстративний, репродуктивний, частково-пошуковий тощо, але спрямованість на оперативно - зворотний зв'язок із користувачами, принципова надмірність інформації та можливість вибудовування індивідуальної освітньої траєкторії у інформаційному середовищі електронних дидактичних засобів навчання; змінюють розуміння сучасного навчального предмета як дидактичного феномену, його структуру та дидактичні функції. Таким чином, сучасний мультимедійний урок - це перехідна форма від традиційного до відкритого навчання. В електронних мультимедійних засобах навчання «текст», як носій навчального матеріалу розуміється вже в широкому значенні слова, це не лише письмовий вербальний текст, а й відео-фрагмент, анімована схема, модель тощо.

Останні мають унікальну можливість підвищувати інформаційну щільність викладу з допомогою прискореної подачі інформації, тому видозмінюється їх дидактична функція - це не ілюстрований матеріал, а найважливіше джерело інформації та об'єкт для спостережень. Залежно від дидактичної функції мультимедійного комплексу змінюються засоби та методи його використання [4, c. 128].

У таблиці представлено, як трансформуються, доповнюються методи навчання за рахунок використання комп'ютерної техніки та програмних мультимедійних засобів.

Безперечно, що вміле поєднання традиційних та мультимедійних засобів залежить від кваліфікації та майстерності вчителя, методики, яку він застосовує, але професійне використання засобів ІКТ залежить і від знань учителем педагогічних засад із інформатизації уроків.

З 2021-2022 року на уроках біології у 7-11 класах було використано засоби мультимедійних технологій навчання, а саме мультимедійні презентації. Учні створювали презентації із різних тем предмета: «Рослини та тварини рідного краю», «Системи органів людини», «Еволюція органічного світу» «Еволюція людини» тощо, дослідницьку роботу кожен вибирав самостійно. Робота зі створення презентацій включала знання комп'ютерної техніки, знання із біології, уміння зробити переклад англійською мовою.

Дослідно-експериментальною базою дослідження були учні 6 класу ліцею «Патріот» м. Переяслав. За шкільною програмою із біології в 6 класі відводиться лише одна година на тиждень, консультацій та факультативних занять не передбачено, хоча є 1 година факультативного заняття, однак це справа добровільна, а значить не є обов'язковим відвідуванням. Учні показують не високий ступінь своїх знань із біології через поверхневе вивчення матеріалу, не активної участі під час уроків і підготовки домашнього завдання, також результати підтвердили тестування та спостереження за учнями. У класі 29 учнів, із них 12 дівчат та 17 хлопців, одна дівчинка знаходиться за станом здоров'я на домашньому навчанні; на «9» та «11» навчається 9 учнів, із них 5 дівчат та 4 хлопці. Якість успішності за досліджуваний період становить 31%, тому виникла ідея підвищити пізнавальну активність та якість навчання учнів 6 класу за допомогою мультимедіа презентації. Розумовому розвитку учнів сприяють питання та завдання вчителя отримані не з підручника у готовому вигляді, а з власних міркувань.

Підвищення пізнавальної активності в експериментальному класі, проведено при вивченні теми «Розмаїття живих організмів», що вивчається відповідно до шкільної програми. Під час проведення експериментальної роботи було застосовано методи теоретичного аналізу літератури, узагальнення та аналізу статистичних даних. У проведенні дослідно-експериментальної роботи до уваги прийнято два етапи: констатуючий і формуючий. На констатуючому етапі проведено анкетування учнів; на формуючому - були розроблені та апробовані засоби активізації пізнавальної діяльності учнів через мультимедійні презентації і тестування учнів.

Тести складалися із 8 запитань, у кожному питанні три варіанти відповідей, метод анкетування полягав у проведенні анкети та обробці одержаних результатів. Результати оброблялися за такими критеріями: відповідь «а» відповідає високому рівню пізнавальної активності, відповідь «б» - середньому, відповідь «в» - низькому. Підрахунок результатів дав якісний та кількісний аналіз стану пізнавальної активності учнів.

Висновки. Отже, за допомогою уроків-презентацій покращуються психічні процеси учнів: сприйняття та пам'ять, увага та мислення; прискорюється процес збудження пізнавального інтересу. Основну частину інформації учень отримує через зоровий аналізатор тому, що він більше довіряє очам, ніж іншим органам почуттів. Використання мультимедійної презентації на уроках дає можливість викладачеві самостійно сконструювати навчальний матеріал, ґрунтуючись на особливостях конкретного класу, теми, матеріалу уроку, що дозволяє побудувати освітній процес так, щоб досягти максимального навчального ефекту. Також, перевагою є те, що вчитель може надавати інформацію із різних каналів сприйняття у будь-якому режимі, йому легко керувати підключенням, редагуванням візуальних, аудіальних, друкованих джерел інформації тощо.

Література

мультимедійний програмний урок біологія

1. Валюк В. Активізація пізнавального інтересу учнів при навчанні хімії з використанням історичного матеріалу // Психолого-педагогічні проблеми сільської школи. 2018. Вип. 58. С. 76-85. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ppps_2018_58_1

2. Білоусова Л. І. Функціональний підхід до використання технологій візуалізації для інтенсифікації навчального процесу // Інформаційні технології і засоби навчання. 2017. Т. 57. Вип. 1. С. 38-49. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ITZN_2017_57_1_6

3. Боднар Н. Як активізувати пізнавальну діяльність учнів на уроках біології // Біологія і хімія в рідній школі. 2014. №5. С. 23-25.

4. Бойко Н.О. Формування в учнів потреби в знаннях як основи їх пізнавального інтересу // Засоби навчальної та науково-дослідницької роботи. Харків: ХДПІ ім.Г.С. Сковороди, 2002. С. 128 - 131

5. Ігнатова Романа. Розвиток пізнавальної активності учнів як педагогічна проблема // Вісник Львівського уініверситету. Серія педагогічна. 2004. Вип.18. С. 73 - 80

6. Мачушник О.Л. Пізнавальна активність як психологічна проблема // Вісник Житомир. держ. пед. ун-ту. 2003. №13. С. 257 - 259

7. Носенко Т.І. Інформаційні технології навчання: начальний посібник. Київ: Київський ун-т ім. Бориса Грінченка, 2011. 184 c.

8. Тарнавська Т.В. Сутність інформаційних технологій в освіті // Вісник Чернігівського національного педагогічного університету. Педагогічні науки. 2013. Вип. 108.1. С. 76 - 87 Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/VchdpuP_2013_1_108_31

References

1. Valjuk, V. (2018). ARtM/adja pіznaval'nogo mteresu uchmv pri navchanrn Пішії z vikoristannjam ізЩгісПподо materialu [Activation of students' cognitive interest when teaching chemistry using historical material]. Psihologo-pedagogichni problemi sil's'ko'i shkoli - Psychological and pedagogical problems of a rural school, 58,76-85. Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ppps_2018_58_1 [in Ukrainian].

2. Bdousova, L. І. (2017). Funkcіonal'nij pіdhіd do vikoristannja tehnologij vіzualіzacії dlja mtensifikacn navchal'nogo procesu [Functional approach to the use of visualization technologies for the intensification of the educational process]. Іnformacіjnі tehnologn і zasobi navchannja - Information technologies and teaching aids, 57,1,38-49. Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ITZN_2017_57_1_6 [in Ukrainian].

3. Bodnar, N. (2014). Jak aktivіzuvati pіznaval'nu d^al'nlst' uchmv na urokah Ью^дн [How to activate students' cognitive activity in biology lessons]. Biologiya і ht/nya v rldny shkoh - Biology and chemistry in the native school, 523-25 [in Ukrainian].

4. Bojko, N.O. (2002). Formuvannja v uchniv potrebi v znannjah jak osnovi ih piznaval'nogo interesu [Formation of students' need for knowledge as the basis of their cognitive interest]. Zasobi navchal'no'i ta naukovo-doslidnic'ko'i roboti - Means of educational and research work, 128 - 131 [in Ukrainian].

5. Lgnatova, Romana (2004). Rozvitok piznaval'noї aktivnosti uchniv jak pedagogichna problema [Development of students' cognitive activity as a pedagogical problem]. Visnik L'vivs'kogo uiniversitetu. Cerija pedagogichna - Bulletin of Lviv University. Pedagogical series, 18, 73 - 80 [in Ukrainian].

6. Machushnik, O.L. (2003). Piznaval'na aktivnist' jak psihologichna problema [Cognitive activity as a psychological problem]. Visnik Zhitomir. derzh. ped. un-tu - Visnyk Zhytomyr. state ped. university, 13, 257 - 259 [in Ukrainian].

7. Nosenko, T.L. (2011). bnformacijni tehnologi'i navchannja [Information technologies for education]. Kii'v: Kiivs'kij un-t im. BorisaGrinchenka [in Ukrainian].

8. Tarnavs'ka, T.V. (2013). Sutnist' informacijnih tehnologij v osviti [The essence of information technologies in education]. Visnik Chernigivs'kogo nacional'nogo pedagogichnogo universitetu. Pedagogichni nauki - Bulletin of the Chernihiv National Pedagogical University. Pedagogical sciences, 108.1, 76 - 87 Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/VchdpuP_2013_1_108_31 [in Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru