92171 (Методика навчання біології учнів 8-9 класів з використанням комп’ютерних технологій)

НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені М.П. ДРАГОМАНОВА

СЛІПЧУК Ірина Юріївна

УДК [373.5.016:[57:004]](043.3)

МЕТОДИКА НАВЧАННЯ БІОЛОГІЇ УЧНІВ 8-9 КЛАСІВ

З ВИКОРИСТАННЯМ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

13. 00. 02 – теорія та методика навчання (біологія)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Київ – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному педагогічному університеті  імені

М.П. Драгоманова, Міністерство освіти і науки України

Науковий керівник:    кандидат біологічних наук, професор

МОРОЗ Іван Васильович,

Національній педагогічний університет

імені М.П. Драгоманова, завідувач кафедри

теорії та методики навчання природничо-географічних дисциплін

Офіційні опоненти:      доктор біологічних наук, професор

МЕЖЖЕРІН Сергій Віталійович,

Інститут зоології імені І.І. Шмальгаузена

НАН України,

завідувач відділу еволюційно-генетичних

основ систематики;

кандидат педагогічних наук, старший науковий

співробітник

МАТЯШ Надія Юріївна,

Інститут педагогіки АПН України,

провідний науковий співробітник

лабораторії хімічної і біологічної освіти.

Захист відбудеться  «13» червня 2008 року о 14³⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.053.11 у Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова, 01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова, 01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9.

Автореферат розіслано «12» травня 2008 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради О.А. Цуруль

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. У Національній доктрині розвитку освіти в Україні у ХХІ столітті визначено, що пріоритетом розвитку освіти є впровадження сучасних інформаційно-комунікаційних технологій, які забезпечують подальше вдосконалення навчально-виховного процесу, доступність та ефективність освіти, підготовку молодого покоління до життєдіяльності в інформаційному суспільстві.

Сьогодення вимагає якісних змін і в біологічній освіті, її модернізацію й узгодження з потребами життя. Основна мета реформування шкільної біологічної освіти – забезпечення широких можливостей для розвитку, навчання та виховання творчої особистості, в результаті яких вона буде підготовлена до активного, самостійного життя в сучасному суспільстві. Розв’язання такого складного завдання потребує використання інноваційних технологій навчання, серед яких чільне місце займають комп’ютерні технології.

Висвітлення проблем, пов’язаних з використанням сучасних інформаційних технологій у навчальному процесі, започатковано й розвинуто в фундаментальних роботах А.Т. Ашерова, Р. Вільямса, Б.С. Гершунського, В.М. Глушкова, А.М. Довгялло, А.П. Єршова, Г.М. Клеймана, Н. Краудера, К. Макліна, Ю.І. Машбиця, О.Г. Молібога С. Пейперта, Є.С. Полата, В. Скіннера та ін.

Цілі, теоретичні та методологічні основи, психолого – педагогічні проблеми й можливості застосування нових інформаційних технологій у процесі навчання висвітлені в роботах вітчизняних учених М.І. Жалдака, Ю.О. Жука, В.В. Лапінського, В.М. Мадзігона, Н.В. Морзе, Ю.С. Рамського, З.І. Слєпкань.

Психолого-педагогічні та дидактичні аспекти комп’ютеризації навчального процесу розкриті в дослідженнях психологів та педагогів П.Я. Гальперіна, Б.С. Гершунського, М.Я. Ігнатенка, Ю.І. Машбиця, В.М. Монахова, П.І. Підкасистого, І.П. Підласого, Н.Ф. Тализіної, О.К. Тихомирова та ін.

Питання розробки й застосування засобів навчання на основі комп’ютерної техніки та створення методичної підтримки їх використання досліджують Н.В. Апатова, А.Ф. Верлань, М.С. Головань, А.М. Гуржій, Ю.О. Дорошенко, М.І. Жалдак, Ю.О. Жук, І.С. Іваськів, В.В. Лапінський, Д.Ш. Матрос, Н.В. Морзе, Ю.С. Рамський, І.В. Роберт, П.А. Ротаєнко, В.Д. Руденко, М.М. Семко, О.М. Християнінов.

Доцільність та шляхи впровадження комп’ютерних технологій у навчальний процес з біології обґрунтовують Ю.О. Дорошенко, Г.М. Клейман, О.М. Легкий, Н.Ю. Матяш, Є.О. Неведомська, В.М. Пакулова, Н.В. Семенюк, Л.П. Семко, Е.В. Шухова.

Проблеми інформатизації навчального процесу з біології, пов’язані з формуванням її навчально-методичного комплексу та підготовкою вчителів-біологів до роботи в умовах відкритого інформаційного суспільства, досліджують російські вчені В.О. Смірнов і В.П. Соломін.

Учителі-практики О.В. Богачук, О.І. Нечитовська, В.І. Проценко, О.В. Тасенко, З.П. Хаблак, І.В. Хом’як розглядають питання використання комп’ютерних програм, Інтернет-ресурсу у викладанні певних тем курсу «Біологія».

Процес інформатизації сучасного суспільства обумовлює необхідність розробки науково обґрунтованої методики використання комп’ютерних технологій у процесі навчання біології учнів. Однак цілісні дослідження використання комп’ютерних технологій у вітчизняній методиці навчання біології відсутні.

Отже, проблема використання комп’ютерних технологій у процесі навчання учнів біології в загальноосвітній школі є актуальною і потребує ґрунтовних наукових досліджень.

Актуальність зазначеної проблеми та недостатність розробки питань теорії й практики навчання біології учнів засобами комп’ютерних технологій зумовили вибір теми дослідження «Методика навчання біології учнів 8-9 класів з використанням комп’ютерних технологій».

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано згідно тематичного плану науково-дослідних робіт Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова з теми «Удосконалення змісту, форм, методів і методичної підготовки студентів-біологів до роботи в загальноосвітніх навчальних закладах» (протокол № 5 від 22.12.2005 р.). Тему дисертаційного дослідження затверджено на засіданні Вченої ради НПУ імені М.П. Драгоманова (протокол № 3 від 7.11.2005 р.) та узгоджено в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 8 від 31.10.2006 р.).

Мета дослідження: теоретично обґрунтувати, розробити та експериментально перевірити методику навчання біології учнів 8-9 класів з використанням програмно-педагогічних засобів.

Відповідно до мети було визначено завдання дослідження:

1. Вивчити сучасний стан проблеми застосування комп’ютерних технологій у психолого-педагогічній і методичній літературі та практиці шкільної біологічної освіти.

2. Обґрунтувати методику використання комп’ютерних технологій у процесі навчання біології учнів основної школи.

3. Створити й методично обґрунтувати зміст і структуру програмно-педагогічного засобу з розділу «Біологія людини».

4. Розробити й експериментально перевірити ефективність методики навчання біології учнів 8-9 класів з використанням програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків».

Об’єкт дослідження: навчально-виховний процес з біології в основній школі.

Предмет дослідження: зміст, принципи, методи та форми навчання біології учнів основної школи з використанням комп’ютерних технологій.

Гіпотеза дослідження. Дослідження базується на припущенні, що:

– навчання біології учнів 8-9 класів з використанням комп’ютерних технологій буде ефективним за умови створення програмно-педагогічних засобів, які забезпечать формування навчального середовища для здійснення продуктивної навчальної діяльності;

– програмно-педагогічний засіб «Біологія людини. Конструктор уроків», розроблений у вигляді мультимедійних презентацій з дотриманням основних вимог до ППЗ і навчальної програми з біології, сприятиме підвищенню рівня навчальних досягнень учнів.

Методологічну та теоретичну основу дослідження становлять:

• педагогічні теорії розвиваючого навчання (Л.В. Занков, Д.Б. Ельконін, В.В. Давидов та ін.), поетапного формування розумових дій (Н.Ф. Тализіна, П.Я. Гальперін), розвитку пізнавальної активності й самостійності учнів (Є.Я. Голант, В.І. Лозова, М.І. Махмутов, П.І. Підкасистий та ін.), програмованого навчання (Б. Скіннер, Ч. Купісевич, Н. Краудер), проблемного навчання (М.М. Скаткін, І.Я. Лернер, М.І. Махмутов, А.М. Матюшкін);

• основні психолого-педагогічні концепції засвоєння знань (П.Я. Гальперін, С.Л. Рубінштейн, Н.Ф.Тализіна та ін.);

• концепція інформатизації освіти та формування інформаційної культури (А.Т. Ашеров, М. Вільямс, Б.С. Гершунський, А.П. Єршов, М.І.Жалдак, К. Маклін, Д.Ш. Матрос, І.В. Роберт та ін.);

• нормативні документи, що визначають основу функціонування освіти: Конституція України, закони України «Про освіту», «Про загальну середню освіту», «Про національну програму інформатизації», Національна доктрина розвитку освіти України в XXI столітті, Державна національна програма «Освіта» («Україна XXI століття»), «Концепція комп’ютеризації загальної середньої освіти» та інші нормативні документи Міністерства освіти та науки України.

Для реалізації конкретних завдань застосовувалися такі методи дослідження:

• аналіз психолого-педагогічної та навчально-методичної літератури з проблеми дослідження, вивчення законодавчих документів, періодичних та Інтернет-видань, матеріалів Міністерства освіти і науки України, Кабінету міністрів з питань освіти, що дали змогу з’ясувати й уточнити основні поняття дослідження, охарактеризувати основні напрями використання комп’ютерних технологій у навчанні учнів біології, провести аналіз навчальних комп’ютерних програм, розробити алгоритм проведення комп’ютерного уроку та програмно-педагогічний засіб;

• вивчення передового педагогічного досвіду застосування комп’ютерних технологій у практиці викладання біології в основній школі; спостереження за процесом навчання; індивідуальні бесіди й анкетування вчителів та учнів – для з’ясування практичного стану досліджуваної проблеми;

• педагогічний експеримент, який дав змогу перевірити ефективність розробленої експериментальної методики;

• методи математично-статистичної обробки експериментальних даних – для обробки й інтерпретації результатів дослідження.

Організація дослідження. Дисертаційне дослідження проводилося протягом 2005-2007 років у три етапи:

На першому етапі (2004 – 2005 рр.) проведено констатувальний експеримент: здійснено аналіз психолого-педагогічної та методичної літератури з проблеми застосування комп’ютерних технологій у навчальному процесі основної школи та діагностику практичного стану досліджуваної проблеми, проаналізовано існуючі на сьогодні навчальні комп’ютерні програми та програмно-педагогічні засоби з біології, сформульовано мету, об’єкт, предмет, завдання й робочу гіпотезу дослідження.

На другому етапі (2005 – 2006 рр.) – проведено пошуковий експеримент: визначено концептуальні положення розробки та методичні вимоги до програмно-педагогічного засобу, запропоновано алгоритм комп’ютерного уроку біології. За результатами пошукового експерименту розроблено зміст та структуру ППЗ «Біологія людини. Конструктор уроків» і методику його використання на уроках біології. Випробувано окремі елементи та внесено певні корективи в експериментальну методику.

На третьому етапі (2006 – 2007 рр.) проведено формувальний експеримент: з’ясовано вплив розробленого програмно-педагогічного засобу на якість знань учнів і рівень їх навчальних досягнень; здійснена обробка й аналіз отриманих результатів, сформульовані основні висновки дослідження, оформлено дисертацію й автореферат.

Експериментальна база дослідження. Науково-дослідна робота була зосереджена в загальноосвітніх навчальних закладах м. Києва: ліцеях №100 «Поділ» та №208 (фізико-математичному), Українському колежі №272 імені В.О. Сухомлинського, гімназії імені М.П. Драгоманова, спеціалізованій школі №52 (спеціалізація – комп’ютерні технології ), ЗНЗ №142 і №4, а також у НВК №45 «Академічна гімназія» м. Харкова, у ЗНЗ №2 міста Богуслав і №12 (з поглибленим вивченням інформаційних технологій) м. Біла Церква Київської області. У педагогічному експерименті було залучено 894 учнів 8-9 класів: 450 учнів експериментальних класів і 444 – контрольних класів.

Наукова новизна і теоретичне значення одержаних результатів. У методиці навчання біології вперше науково обґрунтовано зміст і структуру програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків» та методика навчання учнів біології з його використанням.