Использование информационных и коммуникационных технологий в преподавании дисциплин медико-биологического цикла (таких, как биология, химия, физика, экология, медицина и др.) должно начинаться уже в школе. Некоторый опыт такой работы накоплен за последние 10 лет в нашей гимназии.
В 1987 году десять московских школ (и среди них наша) начали разработку и эксплуатацию первой в стране экспериментальной межшкольной сети MoSTNet (Moscow School Telecommunication Network) в рамках проектов "Школьная электронная почта" и "Нью-Йорк – Москва". Участие в этих проектах позволило нам не только познакомиться с использованием новых информационных технологий, но и привело к появлению новых направлений в методической и учебной работе.
В последние годы стала очевидна необходимость изменения системы преподавания предметов естественнонаучного цикла: биологии, химии, географии и физики. Эти изменения должны состоять, как нам кажется, не в "косметических преобразованиях" программ этих курсов, а в переосмыслении их содержания, его ориентации на соответствующий "профиль". Важную роль здесь могут сыграть информационные и коммуникационные технологии, позволяющие осуществить на практике реальную интеграцию учебных предметов и уже давно всем хорошо известную идею межпредметных связей на уровне методов исследования.
По мере накопления опыта общения с компьютером и на уроках и во внеурочное время постепенно приходит осознание практически безграничного расширения диапазона его применения.
Компьютеры выступают в качестве мощного средства, применение которого в учебном процессе может существенно помочь, например, в тех случаях, когда необходимо организовать закрепление знаний и умений в ходе самостоятельной работы.
Компьютерный контроль знаний дает существенные преимущества, которые позволяют осуществлять индивидуализацию процесса обучения и контроля знаний (учет разной скорости работы учащихся), дифференциацию работ по степени информированности и интеллектуальной гибкости учащихся.
Прежде всего нами используется разработанный в нашей гимназии специальный "Редактор для составления тестов" по самым разным разделам биологии.
Преимущества использования компьютера для подобной работы очевидны: количество вариантов тестовых работ может быть очень велико. Варианты тестов могут быть разного уровня и их количество ответов, как правило, не ограничивается двумя. Тесты могут охватывать небольшие разделы тем или всю тему полностью. При этом мы считаем бесспорным, что хранение информации по разным темам в памяти компьютера существенно экономит время и усилия учителя. К составлению тестов и к их проверке привлекаются и сами учащиеся, которые используют для этой цели компьютеры в кабинете информатики.
При проведении тестирований нами используются как оригинальные тесты, так и тесты, которые разрабатываются лабораторией тестирования МИПКРО (Ошибка! Закладка не определена.) и другими методическими службами.Другое направление использования компьютера состоит в применении компьютерных программ по биологии. Таких программ, к сожалению, не очень много. Примером подобной программы может служить мультимедийный курс по биологии "1С:Репетитор. Биология", содержание которого разработано сотрудниками биологического факультета МГУ (см. статью А. Дмитриевой и А. Филина в этом номере "КвШ"). Этот курс содержит много иллюстративного материала, который можно использовать при изучении таких разделов курса общей биологии, как "Цитология", "Генетика", "Биохимия". Аналогичная программа разработана по курсу "Человек".
В настоящее время все большее распространение в качестве одного из видов научно-практической работы школьников получают так называемые исследовательские проекты. Как правило, подобный проект представляет собой методику, доступную для реализации в условиях средней школы и ориентированную на исследование по какой-либо конкретной тематике. Наши гимназисты принимали участие в Томском телекоммуникационном фенологическом проекте, в экологическом проекте "Чистый воздух" (совместно со школьниками из Воронежа, Рязани, Барнаула и Красноярска). Очень большую помощь в организации и выполнении подобных проектов оказывают современные коммуникационные технологии.
Электронная почта (E-mail) является одним из самых дешевых и одновременно оперативных средств коммуникации, охватывающим весь мир, Во многих странах мира статистика свидетельствует о том, что с каждым годом возрастает число учащихся, имеющих компьютеры дома; и все чаще используется такая форма домашних заданий, как реферативная работа.
Мы располагаем также многочисленными свидетельствами того, что использование информационных ресурсов сети Интернет как учителями, так и учащимися позволяет осуществлять поиск материалов в мировом информационном пространстве и получать новейшие сведения по самым разным разделам биологии. Особенно эффективна эта форма работы при изучении таких разделов, как "Биотехнология", "Генная инженерия", "Антропогенные воздействия на экосистемы", "Медицинская генетика (влияние загрязнения биосферы на генофонд человечества", "Мозг, психика и здоровье" и многие другие. Большую помощь в такой работе оказывает и наш школьный информационный узел, на котором хранится много интересных и полезных материалов по биологии, химии, физике и т. д. Для работы в школьной сети нами подготовлена сетевая энциклопедия, содержащая около двухсот текстов по этому курсу, а также "электронная библиотека рисунков", материалы которой можно использовать как для работы по освоению графических редакторов, так и для оформления отчетов по результатам своих наблюдений, чертежей изготовленных приборов, а также при подготовке к изданию тезисов и докладов учебных телекоммуникационных конференций.
Во внеурочной работе (например, в работе кружков) компьютер очень удобен для создания баз данных, особенно при работе с большими объемами информации, которые в дальнейшем используются для самого разного интерпретирования (графики, диаграммы, расчетные индексы и т. п.). Так, например, за последние пять лет нами были накоплены сведения по разнообразию видового состава водоемов и количественным показателям различных видов. Эти сведения использовались нами при обмене информацией в рамках международного экологического проекта GLOBAL LAB (учащиеся нашей школы были единственными представителями России на прошлогодней встрече участников этого проекта в Хельсинки). Кроме того, наши учащиеся регулярно и успешно участвуют в различных телекоммуникационных викторинах, олимпиадах и конкурсах.
Система работы на уроках информатики с учащимися биолого-химических классов ориентирована в нашей гимназии на подготовку грамотных пользователей ПК и предусматривает углубленное изучение конфигураций ПК, их операционных сред, текстовых и графических редакторов, интегрированных прикладных систем и коммуникационных технологий. Большое внимание уделяется выработке у учащихся навыков реферативной работы. Это позволяет привить ребятам навыки работы с литературой, проведения научных диспутов, подготовки устных выступлений и разнообразных отчетов.
Биология - это экспериментальная наука, но проведение экспериментов в условиях школы возможно далеко не всегда. Поэтому важное значение приобретают задачи моделирования некоторых экспериментов с помощью компьютера, обработки на компьютере результатов измерений, расчета погрешностей при выполнении лабораторных работ, проведения демонстрационного эксперимента в режиме реального времени.
Основу методики использования компьютеров в нашей гимназии составляет обширный опыт решения именно этих задач. Так, на нашей кафедре физики и информатики разработаны довольно простые и надежные конструкции различных электронных приборов и датчиков, подключаемых к ПК. Эти устройства позволяют проводить практические работы с использованием компьютера в качестве основы целого парка "виртуальных", то есть создаваемых программистами в содружестве с электронщиками, физических приборов. С помощью специально разработанных датчиков (температуры, давления, тока, напряжения, перемещения, освещенности и др.), подключаемых к различным экспериментальным установкам, пользователь ПК получает возможность проводить сбор и обработку получаемых данных и может вывести результаты на экран монитора в виде таблиц, диаграмм и графиков. Все программы для таких лабораторных конфигураций ПК подготовлены самими учащимися.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ:
Горидченко Татьяна Петровна – кандидат биологических наук.
Африна Елена Ильинична – кандидат физико-математических наук
Московская гимназия № 1567, тел. 148-1532, 148-7546
E-mail: eafina@sch67.msk.ru