Мобильные технологии в обучении биологии (по н. В. Федосовой)

Становление информационного общества обусловлено проникновением информационных технологий во все сферы деятельности современного человека. Так, в современной биологии одну из лидирующих позиций занимает биоинформатика — использование вычислительной техники, математики и информационной теории для анализа и моделирования молекулярно-биологических систем, в особенности систем, состоящих из генов, РНК, белков и метаболитов и др.; создание баз данных. Отмечается тенденция к увеличению влияния системного подхода на процесс построения теоретической биологии, а также — его направленность на математизацию биологического знания, приводящую к использованию компьютерного моделирования биологических объектов, процессов и явлений, построению системных познавательных моделей.

Информатизация привела к созданию единой интегрированной системы связи, предоставляющей любую информацию, что обеспечивает свободу личности, возможность ее самореализации. Однако способность воспользоваться информацией определяется не только степенью одаренности индивида, но и характером полученного им образования. Значение информатизации в образовании постоянно возрастает. Требуются новые концепции образования, новые методики и способы его получения, основанные на использовании достижений современных информационно-коммуникативных технологий. Федеральный закон ФЗ № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 значительно расширил возможности использования дистанционных образовательных технологий и цифровых средств обучения образовательными организациями Российской Федерации.

Биологическое образование — важный компонент системы общего образования. Его нельзя рассматривать вне системы общего образования, вне самых различных сфер деятельности человека, вне целого ряда факторов, предпосылок, которые определяют его развитие. К их числу относится использование наряду с традиционными информационными технологиями сетевого пространства как второй виртуальной реальности, возрастание роли дистанционного обучения. Развитие биологической компетентности человека должно быть поставлено на одно из первых мест в системе личностных представлений и убеждений. Это является одним из приоритетов современной школы. Параллельно с биологической компетентностью, согласно с требованиями ФГОС, учитель биологии должен развивать ИКТ-компетентность обучающихся.

Проблемой информатизации образовательного процесса по биологии и методики ее обучения в вузе занимались методисты-биологи: Е. Н. Арбузова, О. И. Беляков, Герасимова Е. К., В. В. Пасечник, О. Г. Петрова, В. А. Смирнов, В. П. Соломин, В. Н. Стародубцев, О. Н. Стефаненко, С. В. Суматохин, Е. В. Титов, Е. А. Филиппов, Г. Г. Швецов и другие. Информатизация процесса обучения школьной биологии все еще отстает от информатизации других предметов. Она развивалась долгие годы как внедрение в учебный процесс средств новых информационных технологий преимущественно в качестве современных ТСО. Сегодня на практике в современной школе нормой стало использование мультимедийных презентаций, разрабатываемых учителями в программе Power Point. Такие методические ресурсы, несомненно, повышают наглядность на уроке биологии, но для стимулирования познавательной активности нынешних учащихся презентации недостаточно интерактивны и информационно-насыщены.

Профессор С. В. Суматохин называет важным условием последовательного внедрения новых информационных технологий в биологическое образование наличие необходимой аппаратной и информационной инфраструктуры, которая включает в себя, в том числе средства новых информационных технологий, связи, приема и передачи информации и т. д. В настоящее время такими образовательными инструментами становятся беспроводные портативные мобильные устройства (смартфоны, планшеты, электронные книги, телефоны, КПК и нетбуки). Главной особенностью мобильных устройств является размер, а также количество выполняемых ими функций. Смартфоны — устройства, важной особенностью которых является размер и способность к транспортированию, а также большой ряд функциональных возможностей. Планшеты оснащены большим экраном, и позволяют пользоваться Интернетом, книгами, офисными пакетами, а также играми. Электронные книги по характеру напоминают планшеты, однако они узко специализированы. Основной их задачей считается чтение книг и электронных файлов. Эти мобильные устройства основаны на матрице e-ink, которая по своим свойствам имитирует обычную бумагу, т. е. экран не имеет подсветки и глазом воспринимается как обычный лист бумаги.

Переход к подобного рода устройствам в образовательном процессе имеет целый ряд достоинств, в частности, обеспечивает каждому человеку доступ к самой современной информации, но и связанные с ним негативные тенденции: отождествление знаний с информацией;

отсутствие общения, диалога при работе с компьютером; появление компьютерной зависимости у учащихся, в частности, интернет-зависимости, характеризующейся стремлением сегодняшних школьников к уходу от реальности, так как виртуальный мир создает некоторую иллюзию свободы и независимости от окружающих, от их мнений и действий.

Основанием для создания такого портрета современного подростка стали выводы приверженцев «теории поколений». «Теория поколений» создана американскими учеными Нейлом Хоувом и Вильямом Штраусом в 1991 г. Адаптацию теории для России выполнила команда под руководством Евгении Шамис — координатора проекта Rugenerations.

Поколение Z — так называют авторы теории нынешних школьников, детей, родившихся после 2000 г. Люди поколения Z рассматриваются как дети родителей из поколения X (1963—1984 г. р.) и поколения Y (1984—2000 г. р.). Чем же они отличаются от предыдущих поколений?

Это первое поколение, для которого цифровые технологии и доступность информации являются совершенно естественным и обыденным явлением. Неограниченный доступ к информации придает им уверенности в своих взглядах, которые далеко не всегда правильны. Их мышление ориентировано на то, чтобы перерабатывать информацию короткими порциями — «клиповое мышление». Кроме того, они быстрее оценивают и анализируют большие объемы информации. Современные дети не расстаются со своими мобильными телефонами, планшетами и другими гаджетами. Мобильные устройства — это удобный инструмент для доступа к любой информации, но не всегда школьники умеют использовать свои мобильные устройства для образовательных целей. Их применение может стать основой для увлекательного образовательного процесса по изучению биологии. Учителю необходимо создать мотивацию у обучающихся на серьезную учебную деятельность и научить школьников добывать и использовать учебный материал, полученный с помощью мобильных устройств.

К настоящему времени в педагогике и частных методиках как направление современного этапа информатизации образования сложилось использование мобильных технологий для обучения различным предметам. Однако в методике обучения биологии вопрос этот остается пока недостаточно изученным. В этой связи, целью нашей статьи мы поставили рассмотрение этого нового направления в развитии общего биологического образования.

Итак, «мобильное обучение как электронное обучение с помощью мобильных устройств, независимое от времени и места, с использованием специального программного обеспечения на педагогической основе междисциплинарного и модульного подходов» — профессор В. А. Куклев.

Представляя мобильное обучение, Дж. Тракслер делает основной акцент на мобильности учащихся и мобильности обучения, а также опыте учащихся обучаться с помощью мобильных устройств. Такое обучение использует в качестве средств мобильные беспроводные устройства.

Большинство мобильных устройств являются полезными в области образования. Перечислим некоторые из основных преимуществ:

• • учащиеся могут взаимодействовать друг с другом и с преподавателем, а не прятаться за большими мониторами;
• • гораздо проще разместить в классе несколько мобильных устройств, чем несколько настольных компьютеров;
• • карманные или планшетные ПК и электронные книги легче и занимают меньше места, чем файлы, бумаги и учебники, и даже ноутбуки. Распознавание с помощью стилуса или сенсорного экрана становится более наглядным, чем при использовании клавиатуры и мыши;
• • существует возможность обмена заданиями и совместной работы; учащиеся и преподаватели могут посылать текст по электронной почте, вырезать, копировать и вставлять, передавать устройства внутри группы, работать друг с другом, используя инфракрасные функции КПК или беспроводной сети, например, Bluetooth;
• • мобильные устройства могут быть использованы в любом месте, в любое время, в том числе дома, в поезде, в гостиницах — это неоценимое значение для обучения по месту работы;
• • новые технические устройства, такие как мобильные телефоны, гаджеты, игровые устройства и т. п., привлекают учащихся — молодых людей, которые, возможно, потеряли интерес к образованию.

Достаточно часто мобильные устройства используются:

• • для воспроизведения мультимедийных обучающих веб-ресурсов (аудиофайлы, видеофайлы, подкасты, графика, карты, изображения);
• • для обеспечения быстрого доступа на обучающие сайты, ресурсы, справочники, словари;
• • как собственно обучающее средство при условии разработки учебных материалов, адаптированных для платформ мобильных средств связи (СМС-тесты, учебные пособия и инструкции на базе мобильных приложений);
• • для учебной коммуникации (CMC, TWitter, вебинары, Skype и т. д.).

Если обучающиеся соприкасались, учась в школе, с мобильной формой обучения, они уже заранее подготовились к современным условиям жизни и работы. Данная форма обучения также соответствует современной компетентностно-ориентированной концепции образования, в которой акцент делается на обучение умению самостоятельно находить необходимую информацию, выделять проблемы и искать пути их решения, критически анализировать полученные знания и применять их на практике.

Наиболее важными принципами мобильного обучения являются:

• — непрерывность;
• — адаптивность;
• — индивидуализация процесса обучения;

• — контекстуальность;
• — доступность;
• — поддержка управления временем и обучением;
• — гибкое взаимодействие преподавателя с обучаемыми.

Однако, для решения познавательных и учебных задач мобильные технологии используются недостаточно, пока еще не нашли своего должного применения. Даже если школа располагает достаточным количеством мобильных пользовательских устройств, уроки с применением этих устройств в большинстве случаев ведут учителя информатики. Это не позволяет говорить, что возможности мобильных устройств полноценно используются в образовании.

Существует множество методов обучения биологии, предполагающих использование информационных технологий и технических средств. Эти методы обеспечивают высокую информативную емкость материала, стимулирование познавательной активности учащихся, повышение наглядности урока, интенсивности его проведения, индивидуализации и дифференциации. Развитие мобильных технологий заключается в выявлении новых подходов к обучению биологии на основе специализированных приложений для мобильных устройств. В настоящее время существует немало эффективных бесплатных мобильных приложений, которые помогают сделать процесс обучения биологии более привлекательным для современных школьников.

Самый простой вариант задействовать мобильные устройства школьников на уроке — использование их для демонстрации презентации с помощью сервиса Presefy. Данный сервис не позволяет создавать новые презентации, зато обеспечивает контроль над презентациями на расстоянии. Это эффективнее использования одного экрана в классе с большим количеством обучающихся, или при дистанционном обучении детей с ограниченными возможностями здоровья. Учитель, загрузив презентацию в личный кабинет на сайт presefy.com, переключает слайды. Обучающиеся, получившие доступ к данному каналу, в режиме реального времени наблюдают демонстрацию презентации.

Сервис Movenote является бесплатным инструментом для объединения на одном экране видео (на видео может быть ведущий, загруженное видео или то, что можно показать с веб-камеры или мобильного устройства), а также презентации, документа, изображения.

Movenote невероятно универсален и используется в образовании для смешанного и перевернутого обучения. При обучении биологии систематически используют данный сервис при подготовки обучающимися индивидуальных домашних заданий: характеристика семейств однодольных и двудольных растений, отрядов млекопитающих и др. Это позволяет решить проблему недостатка учебного времени на изучение биологии.

Сервис Educreations — это виртуальная записываемая интерактивная доска, которая записывает речь, позволяет производить заметки на слайдах. К сожалению, не в каждом классе и даже школе современный школьник имеет возможность работать с интерактивной доской. С помощью этого приложения можно подготовить отчет, лекцию, урок. Особенно рационально использовать данный сервис при проведении экскурсий, проектов, уроков на пришкольной территории, в парковый, лесной, туристический зонах. С инструментарием сервиса можно работать «в прямом эфире» или заранее готовить лекционный материал (сделав запись). Школьники могут познакомиться с созданными уроками с помощью мобильного устройства. При записи видео урока можно перемещать объекты и использовать инструменты для рисования. Учащиеся также могут создавать уроки. Создание привлекательных видеоуроков и отчетов школьников по разнообразным проектам позволит их сделать более интересными и привлекательными. Приложение позволяет добавлять комментарии к изображениям, создавать ментальные карты. Есть инструменты для редактирования объектов и применения эффектов анимации. Это замечательный помощник учителю для конструирования мультимедийных уроков и возможность ученику проявить свое творчество при выполнении учебных проектов.

Таким образом, дидактические возможности мобильных технологий внушительны и во многих случаях хорошо обоснованы для использования в образовательном процессе подростков. Однако психологи считают, что работа на компьютере в раннем детстве не способствует повышению концентрации внимания и развитию воображения, тормозит развитие мышления (как правило, все игры работают по стандартным алгоритмам, где многократно повторяется одно и то же); не способствует концентрации внимания в учебном процессе, так как ребенок привык делать акцент на ярких персонажах игр, активно движущихся предметах, воспринимать устную речь на уроках в полной мере он не может; снижает коммуникабельность, так как живое общение ограничено, речь становится примитивной, не хватает слов выразить свои мысли (об этой проблеме современных школьников говорят многие учителя). Речь идет об информационной безопасности обучающихся.

Поэтому, несмотря на все явные достоинства мобильного обучения на уроках биологии, очень важно не подменять работу с традиционными средствами обучения биологии, в частности с натуральными биологическими объектами (живые растения и животные, влажные препараты, таксидермические материалы, остеологические материалы и др.), изобразительными пособиями (модели, муляжи, настенные таблицы, барельефы и др.) и виртуальными мобильными приложениями, а использовать их в сочетании, согласно технологии комплексного использования средств обучения (С. Г. Шаповаленко, Т. С. Назарова, Н. А. Пугал). Установлено, что отдельные средства обучения ограничены возможностями и совершенно по-разному воздействуют на обучающихся, отсюда возникает необходимость не только их комплексного использования, но и оптимального сочетания традиционных средств обучения биологии и средств новых информационных технологий в поурочных комплексах.

И все же, не являясь панацеей, мобильные технологии помогут решить целый ряд насущных проблем биологического образования за счет использования нового и эффективного подхода. Поскольку мощность и возможности мобильных устройств постоянно растут, то объективно, что они в ближайшем будущем будут все шире использоваться в качестве образовательных инструментов при обучении биологии.