Информационные технологии в образовательных системах естественных наук

В современных условиях знания приобретают все большее значение в подготовке высококвалифицированных специалистов, отвечающих требованиям общества. Образование в новом тысячелетии становится одним из основных источников стратегических ресурсов как человеческого капитала, так и общего уровня развития общества, повышения его культуры.

К образованию необходимо подходить с различных сторон: социально-политической, экономической, педагогической и др., оценивая его роль с учетом влияния, которое оно оказывает на развитие личности в ходе общественного процесса. Чтобы определить возрастающую роль образования в развитии производства и социализации человека в современном обществе, важно соотнести это понятие с научно-техническим прогрессом и интенсификацией производства [1, с. 154]. По мнению И. А. Негодаева, «именно техника, ее развитие и функционирование, вызываемые ею неоднозначные социальные изменения, оказывает все возрастающее воздействие на современную цивилизацию, является первостепенной причиной перехода от индустриального общества к информационному» [2, с. 98]. Особую роль в этом процессе играет внедрение информационных технологий в систему образования. Высвечивается одно из приоритетных направлений процесса современного общества — информатизация образования и формирование образовательных компетентностей.

Информационная компетентность относится к числу основных целей образования, сформулированных в документах Правительства РФ. В понятие информационной компетентности вкладывается умение самостоятельно искать, отбирать нужную информацию, анализировать, организовывать, представлять, передавать ее; моделировать и проектировать объекты и процессы, реализовывать проекты, в том числе в сфере индивидуальной и групповой деятельности. Важной частью, а по сути дела, ядром будущего информационного общества будет его образовательная система (наряду со средствами информатизации).

Возможности внедрения в эту систему современных технологий заметно расширились с появлением таких технических средств, как персональные компьютеры, которые позволяют не только пользоваться готовой информацией, сохранять ее, но и перерабатывать и передавать. В настоящее время имеется довольно обширная база электронных учебных пособий, учебников практически по всем предметам, преподаваемым в вузе и общеобразовательной школе. Однако возникает проблема качества данного электронного продукта. Совершенно не разработана теоретическая база, которая позволяет обосновать постановку целей, задач электронного продукта, критерии отбора материалов, его место в образовательном процессе. К сожалению, методическое оснащение, основанное на научных подходах, только начинает развиваться. Информационный прогресс не стоит на месте, очень быстро совершенствуются технические средства, переходя в цифровой формат. Внедрение информационных технологий и подходов в образовательный процесс способствует развитию творческого потенциала личности. Однако не следует забывать, что все учебные средства должны соответствовать нормативам. Преподаватель должен быть уверен в безопасности применения информационных технологий на занятии. Однако до сих пор нет соответствующих четких нормативных документов. И эту проблему необходимо решать незамедлительно.

Свободное владение перечисленными технолого-педагогическими средствами требует всесторонней и достаточно высокой подготовки от субъектов учебного процесса (как преподавателя, так и студентов), особенно это касается вопросов философии, логики, компьютерных технологий [3, с. 62].

Так, уже на 1-м курсе необходима серьезная подготовка по дисциплинам общественного цикла: педагогической логике, основам философии и теории познания, педагогическим и информационным технологиям. Только дав студентам в руки инструментарий для самостоятельного добывания знаний, преподаватель может вывести учебный процесс с метафизического на диалектический путь познания, сформировать у них научное мышление [3] на пути от простого к сложному, от явления к сущности. Диалектическая логика по обратной связи способствует развитию сознания, т. е. позволяет выйти на обобщения от общего к всеобщему. Так происходит саморазвитие личности, осознанно добытые знания преобразуют сознание через мотивацию — от избежания неудач к достижению успеха.

Теоретические знания позволяют увидеть научную картину мира на уровне понятий и категорий. Обеспечив базу для саморазвития личности, преподаватель организует учебную деятельность студентов с позиции самостоятельного добывания знаний. Одним из эффективных на сегодняшний день средств в организации самостоятельной работы студентов выступает информационная технология. В основу предлагаемых заданий преподаватель закладывает принцип передачи учащимся в процессе деятельности функций: труда — логическую, исполнительскую, а в дальнейшем и управленческую, индивидуальный труд, простую кооперацию и, как высшее проявление организации труда, — сложную кооперацию. Такой организации образовательного процесса может способствовать внедрение современных форм производства: чем выше техническое оснащение учебной аудитории, чем совершеннее орудия труда, тем совершеннее формы труда. Так, включая в учебный процесс компьютерную технику и уже разработанные УМК можно увеличить объем изучаемой информации и активизировать интерес к получаемой информации.

Оснащенность современными техническими средствами, внедрение информационных и педагогических технологий, различного рода инноваций в образование, должны быть подкреплены методологией и методами организации образовательного процесса [4, с. 67]. Отсюда возникает противоречие: с одной стороны, отсутствует научное обоснование целесообразности включения в учебно-воспитательный процесс инновационных технологий, а с другой — широко внедряется компьютерная техника и в школы, и в вузы. Каким образом можно разрешить данное противоречие? В настоящее время разработаны программы, позволяющие повышать уровень компьютерной подготовки преподавателей и обучаемых. Прогрессивным моментом в разработке методики использования компьютерной техники в учебно-воспитательном процессе является, на наш взгляд, включение в этот процесс учащихся и студентов.

Построение любого курса основано на научных знаниях изучаемого предмета и отражает сущность природных феноменов на уровне вещества, энергии и информации. Научные знания преобразуются в предмет через систему понятий и категорий. Важно научить студентов самостоятельно осваивать изучаемый материал, этому способствует работа с компьютером. Задача преподавателя — разработать технологические этапы последовательного добывания знаний.

Современные абитуриенты приходят в педагогический вуз практически подготовленными для работы с современными техническими средствами. Однако в ходе обучения выясняется, что они не всегда готовы правильно использовать эту технику для добывания необходимых знаний. Поэтому и вводится предмет информатика, позволяющий восполнить недостающие умения при работе с информацией. Эти умения студенты закрепляют на лекционно-практических занятиях, а также при самостоятельной подготовке.

При составлении учебных планов по биологии и методике ее преподавания разрабатываются, как правило, презентации, позволяющие в логической последовательности представить цель, задачи, основной понятийный аппарат, схемы, иллюстрации. Кроме того, предусматривается обратная связь: ключевые вопросы, темы для организации дискуссии в ходе занятия. В конце организуется небольшая контрольная работа, позволяющая выявить уровень закрепленности полученных знаний. Для работы по теме лекции раздаются задания с указанием дополнительных источников. Такая организация позволяет существенно повысить качество изучаемого материала: во-первых, увеличивается время для изучения более сложного материала за счет визуального изложения сущности основных понятий в презентации; во-вторых, схемы и рисунки позволяют в логической последовательности проиллюстрировать лекционный материал, экономя время на их изображение на доске; в-третьих, в тех случаях, когда схемы громоздкие или сложные для воспроизведения, у студентов имеется возможность перенести материал на электронный носитель, а затем самостоятельно за персональным компьютером изучить столь сложную тему.

Так, на практических занятиях по биологии студентам предлагается виртуальная лабораторная работа по изучению внешнего или внутреннего строения животных. Это позволяет изучать предлагаемый материал, не используя реальные объекты, что экономит средства на приобретение животных и не травмирует психику студентов (особенно при вскрытии объектов).

Для обеспечения положительного результата преподаватель предлагает задания как для индивидуальной, так и для групповой работы. При выполнении задания студенты работают с дополнительной литературой, разработками тематических презентаций в сети Интернет. Определяют содержание (существенные признаки) родовых понятий по теме, оформляют презентации по результатам работы. Отчет группы предполагает защиту творческих работ (презентаций) и проведение последующей дискуссии.

Выделяется несколько этапов в деятельности студентов: чувственный — восприятие текста и иллюстраций лекции через органы слуха, и зрения; логический — восприятие через анализ текста, определение родовых и видовых признаков понятия, установление причинно-следственных связей.

Преподаватель, используя индивидуализацию заданий, выясняет творческий потенциал каждого студента, определяет, на какой ступени познания изначально находится студент. Предлагает реализацию возможностей каждого обучаемого, регулируя степень трудности заданий и обеспечивая рост интеллектуальных возможностей личности. Одновременно происходит развитие и таких качеств, как уверенность в себе, раскрепощенность в изложении собственного мнения, уважение к мнению других и т. п., а в целом — становление и развитие нового типа сознания и социализации отношений.

Таким образом, учитывая природные задатки и психофизиологические особенности обучаемых, можно через систему категорий вывести их на ту ступень развития, которая им доступна, т. е. использовать качественно весь природный потенциал возможностей личности к обучению и общему развитию. Имеющиеся разного уровня электронные учебники по биологии для учащихся общеобразовательных школ и педагогических вузов успешно могут дополнять классический вариант занятий. Использование рисунков с возможностью их изменения способствует быстрому и осмысленному запоминанию изучаемого материала.

Организация лабораторных работ по биологии с привлечением традиционного лабораторного оборудования не всегда приносит желаемый результат. Обучаемые и в школе, и на первом курсе вуза еще не владеют навыками работы с микроскопом, не всегда правильно определяют объект исследования, на организацию таких уроков затрачивается много времени, а результат не всегда положительный. Использование же иллюстраций из виртуального учебника повышает качество проведения лабораторных работ, так как учащиеся рассматривают объект под микроскопом и на экране монитора; это позволяет им быстро ориентироваться, выделять главное в объекте. Особое значение такая организация учебно-воспитательной деятельности приобретает тогда, когда раздаточного материала недостаточно. Электронный учебник способен восполнить эти недостатки.

Подводя итоги, нужно подчеркнуть, что современные информационные технологии в современном образовательном пространстве занимают ведущее место и позволяют коренным образом изменить весь учебно-воспитательный процесс.

информационный образование компетентность.

• 1. Погорадзе А. А. Факторы развития образования в современных условиях // Наука и практика: диалоги нового века: сб. стат. науч.-практ. конф. — Анжеро — Судженск, 2003. — Ч. I: Гуманитарные науки. — 278 с.
• 2. Негодаев И. А. Техника как предмет философского осмысления. // Проблемы развития и интеграции науки, профессионального образования и права в третьем тысячелетии: сб. ст. науч. конф. — Красноярск, 2001. — 469 с.
• 3. Ботов М. И., Сивохина Л. H., Солтанова М. С. Способ диалектического обучения. — Новосибирск, 2001. — 106 с.
• 4. Погорадзе А. А., Сивохина Л. Н. Информационные технологии в рамках многоуровневого образования // Философия образования. — 2010. — № 2. — С. 63−67.