ИКТ-технологии в естественно-научном образовании
, учитель информатики
МАОУ «Гимназия №1» г. Саратова
Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в естественно-научном образовании является компьютерное моделирование изучаемых на уроках физики, химии и биологии явлений и процессов. Применяя учебные компьютерные модели, учитель может представить изучаемый материал более наглядно, продемонстрировать ученикам его неожиданные стороны неизвестным им до этого способом. А в результате интерес учащихся к изучаемому предмету повысится и понимание учебного материала также улучшится.
Значительное число компьютерных моделей, охватывает почти весь курс школьной физики и многие темы по химии. На этих предметах учитель выступает уже не в роли рассказчика, а становится для своих учеников скорее помощником и инструктором.
Я сама - учитель информатики, но математика, а также химия и физика, которые раскрывают и демонстрируют применение изученных математических умений и навыков мне всегда были интересны. Под компьютерными моделями я имею в виду компьютерные программы, имитирующие физические опыты, явления или идеализированные модельные ситуации, встречающиеся в физических задачах. Компьютерные модели позволяют получать в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизвести их тонкие детали, которые могут ускользать при наблюдении реальных экспериментов. Компьютерное моделирование позволяет изменять временной масштаб, варьировать в широких пределах параметры и условия экспериментов, а также моделировать ситуации, недоступные в реальных экспериментах. Некоторые модели позволяют выводить на экран графики временной зависимости величин, описывающих эксперименты, причём графики выводятся на экран одновременно с отображением самих экспериментов, что придаёт им особую наглядность и облегчает понимание общих закономерностей изучаемых процессов.
В то же время использование компьютерного моделирования не должно рассматриваться в качестве попытки подменить реальные физические эксперименты их симуляциями, так как число изучаемых в школе физических явлений, не охваченных реальными демонстрациями, даже при блестящем оснащении кабинета физики, очень велико.
Не могу утверждать на все 100%, но с уроками химии ситуация обстоит похоже, как мне кажется. Компьютерных программ, иллюстрирующих изучаемые темы, тоже достаточно.
Что касается биологии, если честно, она никогда не была моим любимым предметом, пока я сама училась, но ей заинтересовался мой сын,... поэтому этот предмет стал мне немного ближе, стараюсь теперь следить и за кружками, олимпиадами и пр. мероприятиями и по этому предмету. И теперь мне есть что сказать и по поводу применения ИКТ-технологий и в биологии.
Снова могу ошибаться, но в школьном курсе биологии почти нет опытов и экспериментов к урокам, если сравнивать их количество с физикой и химией. Разве что опыты по ботанике и немного опытов по физиологии человека. Конечно, учитель может организовать проектную деятельность со школьниками и с коллегами по физике и химии, конечно возможны интегрированные уроки, развивающие метапредметные умения. Но примеров компьютерного моделирования биологических процессов мне пока попадалось всего несколько. Я не имею в виду обучающие игры для малышей и учеников начальной школы, а для ребят уже серьезно интересующихся предметом - специализированных, образовательных, с трудными биологическими заданиями. Хочу поделиться некоторыми находками:
1) Игра на понимание общей картины клеточной биологии и ее значения в нашей жизни. http://www. /game_pages/gdl. cfm. В ней можно виртуально экспериментировать, - освещать растения инфракрасной лампой, можно поливать соленой водой. Внутреннее строение листа удобно отслеживать с помощью виртуального микроскопа.
2) Игра на синтез цепочек РНК https://eternagame. org/web/about. Нужно перестраивать цепь нуклеотидов, создавая новые структуры молекулы. Разработчики ставят такую цель: решать «пространственные» головоломки для проектирования молекулярных лекарств. Играя, участники могут почитать и больше узнать о реальных экспериментах.
3) Игра Cellcraft https://www. /games/cellcraft/cellcraft (почти как Minecraft) — имитационная игра, которая знакомит с внутренним строением клетки и обменом веществ в ней: нужно собирать ресурсы, обзаводиться органоидами в клетке и отбивать атаки вирусов.
В заключение, хочу заметить, что сейчас постепенно происходит изменение роли компьютера в обучении: из средства, используемого лишь на уроках информатики для изучения языков программирования, компьютер превращается в активного помощника учителя - предметника. Бесспорно, новые технологии будут играть решающую роль в образовательном процессе. Но уверена, что информационные технологии не смогут заменить и не обесценят таланта учителей, их творческих способностей, а также труда и усердия самих учащихся.
