Методика формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий

В современный период, который характеризуется активным развитием и внедрением новых информационно-технических и технологическихпроцессов и—производств-—отвечающих—потребностяминновационной экономики России, стремительно изменяются условия жизни людей. Сохранение их здоровья выступает одной из первоочередных задач государства и социума. Направленность государственной политики на сохранение здоровья детей и подростков находит отражение в основных нормативно-правовых документах, в том числе в Федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования второго поколения (ФГОС ООО, 2010) и примерной программе основного общего образования, регламентирующих в частности и развитие школьного биологического образования в России [122].

При этом, по данным статистики, среди молодежи все более распространенными становятся такие негативные социальные явления, как табакокурение, алкоголизм, употребление веселящих наркотических веществ и ранние половые связи, что нарушает физическое и психическое развитие подростков. Это вызывает со стороны медицинской, научной и педагогической общественности озабоченность состоянием здоровья школьников и определяет необходимость оказания им помощи в адаптации к социальной среде и профилактике аддиктивного поведения подростков. В связи с этим перед школьным биологическим образованием встает задача формирования знаний о сохранении здоровья и овладения учащимися умениями ответственного отношения к нему.

Биология как учебная дисциплина располагает достаточными возможностями для реализации этих задач в силу специфики своего содержания. Проблемой, посвященной биологическому образованию и воспитанию в области формирования знаний и умений по сохранению здоровья, занимались: Н. Д. Андреева, Н. М. Верзилин, Д. Н. Давиденко, И. Д. Зверев, В. М. Корсунская, Л. П. Макарова, В. П. Петленко,.

И.Н. Пономарева, В. П. Соломин, И. Т. Суравегина Л.Г. Татарникова, З. И. Тюмасева и др. [8−37−48−58−89−114−119−154−161]. Позиции исследователей сходятся в том, что ведущая роль в формировании знаний учащихся о сохранении—здоровья—отводится-разделу—"Человек—и—его—здоровье"—курса—-биологии.

На формирование знаний и умений по сохранению здоровья в разделе «Человек и его здоровье» направлены различные средства обучения. Они представляют собой богатый перечень натуральных объектов, предметов изобразительной наглядности, дидактических пособий, лабораторного оборудования и обеспечивают правильные представления о биологических объектах, процессах, явлениях. Но для раскрытия сущности знаний и умений по сохранению здоровья и адаптации школьников в социально-природной среде для ученых-педагогов, методистов, учителей актуальным становится поиск новых средств обучения, обеспечивающих их результативное формирование у учащихся.

Как показывает анализ медико-биологической, психолого-педагогической и методической литературы, а также изучение передового опыта учителей биологии, более эффективными с позиции формирования знаний и умений по сохранению здоровья являются средства информационных технологий. Кроме того, ФГОС ООО и примерная программа основного общего образования по биологии ориентируют образовательный процесс при изучении раздела «Человек и его здоровье» на широкое использование информационных технологий. В частности, это поиск информации в электронных ресурсах, в сети Интернет, в базах данных и на персональном компьютере с использованием поисковых сервисов, построение поисковых запросов в зависимости от поставленной цели, а также анализ результатов поиска.

Применению информационных технологий в учебном процессе по естественнонаучным дисциплинам были посвящены труды О. И. Белякова, A.C. Лысенко, В. П. Соломина, Е. А. Филиппова, Д. П. Финарова и др.

16−85−167]. Авторами выявлен ряд преимуществ, которыми обладают информационные технологии, по сравнению с традиционными средствами обучения. Очевидны как наглядно-демонстрационные преимущества в — процееее обучения на различных этапах урока, так-и-возможность-включения— учащихся в исследовательскую деятельность, в том числе самостоятельную, благодаря чему образовательный процесс становится более индивидуализированным. Анимации и видеоматериалы решают важную дидактическую проблему — иллюстрацию сложных биологических явлений и процессов в организме человека, реально протекающих с очень большой или очень малой скоростью. Интерактивные модели дают возможность самостоятельно конструировать процесс, создавая обучающую среду с ярким и наглядным представлением информации, что особенно привлекательно для школьников. Весьма эффективны средства мультимедиа для организации практических работ по формированию практико-ориентированных умений, направленных на сохранение здоровья.

Таким образом, обозначенные выше проблемы, стоящие перед биологическим образованием, и новые требования к уровню теоретической и практической подготовки учащихся по сохранению здоровья и адаптации школьников в социально-природной среде, к самообеспечению личного здоровья, а также нерешенность проблемы по формированию данной группы знаний и умений на основе применения новых информационных технологий в практике школ и их низкий уровень обусловили выбор темы научного исследования и определили содержательную направленность работы.

Актуальность темы

диссертационного исследования обусловлена необходимостью формирования у учащихся знаний и умений по сохранению здоровья и широкими возможностями применения информационных технологий в разделе «Человек и его здоровье».

Цель исследования — теоретически обосновать и разработать методику формирования знаний и умений по сохранению здоровья при обучении учащихся разделу «Человек и его здоровье» на основе применения средств информационных технологий.

Объектом исследования выступает процесс формирования знаний и уменийпосохранениюздоровьявразделе"Человек-и-еро-здоровье". ;

Предметом исследования является методика формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий.

Гипотеза исследования: уровень сформированнности у учащихся знаний и умений по сохранению здоровья в разделе «Человек и его здоровье» повысится, если будут: определена система понятий, представляющих фундаментальное ядро знаний о сохранении здоровьявыявлены умения, способствующие сохранению здоровья школьниковвыявлены необходимые средства информационных технологий и дано обоснование их применению при раскрытии сущности знаний и умений по сохранению здоровьяобоснованы принципы применения средств информационных технологий и формирования знаний и умений по сохранению здоровьяопределены методы, формы обучения и методические условия формирования знаний и умений по сохранению здоровья.

Цель, предмет и гипотеза исследования определили постановку следующих задач:

1. Выявить теоретические основы формирования знаний и умений по сохранению здоровья и определить состояние проблемы формирования знаний и умений по сохранению здоровья в практике обучения разделу «Человек и его здоровье».

2. Произвести отбор и систематизацию понятий, обеспечивающих формирование знаний о сохранении здоровья, и определить состав умений, способствующих сохранению здоровья школьников, в содержании раздела «Человек и его здоровье».

3. Выявить необходимые средства информационных технологий, раскрывающие сущность-знаний-и-умений по-сохраненикьздоровызь.

4. Обосновать принципы применения средств информационных технологий и формирования знаний и умений по сохранению здоровья.

5. Разработать и теоретически обосновать модель методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья учащихся при изучении раздела «Человек и его здоровье» на основе применения средств информационных технологий.

6. Выявить методы, формы обучения и методические условия формирования знаний и умений по сохранению здоровья с применением средств информационных технологий и экспериментально проверить их эффективность.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

Теоретические: анализ медико-биологической, методической, психолого-педагогической литературы и интернет-ресурсов по исследуемой проблеместатистическая обработка данных эксперимента, графические и табличные способы представления результатов исследования, моделирование.

Эмпирические: педагогический эксперимент, анализ результатов констатирующего и формирующего экспериментов, анализ нормативно-правовых документов, анкетирование, тестирование, опрос респондентов, принимавших участие в педагогическом эксперименте.

Методологической основой исследования явились идеи о ценности здоровья и здорового образа жизнитенденции информатизации и гуманизации биологического образованиясистемный подход к обоснованию и разработке методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий в.

разделе «Человек и его здоровье" — деятельностный подход, предусматривающий участие личности в деятельности, преобразуя и повышая ее способности.

—-Теоретической-основой-исследования-явились:———.

— теория личности и деятельности (Б.Г. Ананьев, Ю. К. Бабанский, И. С. Батракова, В. П. Беспалько, Г. И. Вергелес, J1.C. Выготский, С. А. Расчетина, В. Д. Сухоруков, Д. П. Финаров и др.);

— теория развития предметных понятий и умений в области естественнонаучного образования (Н.Д. Андреева, Н. М. Верзилин, В. М. Корсунская, В. В. Половцов, И. Н. Пономарева, В. П. Соломин, A.B. Усова и др-);

— современные концепции валеологического образования (Ю.А. Даринский, Л. П. Макарова, З. И. Тюмасева, О. П. Храброва и др.);

— современные концепции компьютеризации и информатизации школьного биологического образования (Н.М. Александрова, C.B. Алексеев, В. И. Богословский, В. В. Пасечник, В. А. Смирнов, В. П. Соломин, П. В. Станкевич, Е. А. Филиппов и др.).

Основные этапы исследования.

Первый этап (2009;2010 гг.) включал в себя информационный и научный поиск путем изучения литературных источников по проблеме исследования. Данный этап был посвящен теоретическому осмыслению проблемы формирования знаний и умений по сохранению здоровья, определению цели, объекта, предмета, рабочей гипотезы и задач исследования.

На втором этапе (2010;2011 гг.) проводились опытно-экспериментальные работы по теме исследования. Проведен констатирующий эксперимент с целью выявления уровня сформированности знаний и умений у учащихся в вопросах здоровья и его сохранения, выявлены методические условия, разработка модели авторской методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья учащихся и методики формирующего эксперимента.

Третий этап (2011;2012 гг.) включал в себя постановку формирующего—эксперимента—и—осуществление—проверки—эффективности предложенной методики, осуществление количественного и качественного анализа результатов исследования, формулирование выводов и оформление текста диссертации.

Положения, выносимые на защиту:

1. Система знаний и умений по сохранению здоровья в содержании раздела «Человек и его здоровье» представляет собой совокупность анатомических, физиологических, экологических, гигиенических и медицинских понятий и видов деятельности по сохранению здоровья, включающих в себя познавательные умения и умения, связанные с практикой применения знаний.

2. Модель методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий в разделе «Человек и его здоровье» и ее компоненты (целевой, содержательный, процессуальный, результативный) отражает структуру методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья.

3. Принципы применения средств информационных технологий в процессе формирования знаний и умений по сохранению здоровья.

4. Методика формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье», включающая методы, формы обучения, средства информационных технологий, обеспечивает повышение уровня сформированности знаний и умений по сохранению здоровья у школьников.

5. Позитивные результаты экспериментальной методики, полученные в ходе внедрения и апробации, подтверждающие гипотезу исследования.

Научная новизна исследования заключается в том, что процесс формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения информационных технологий у учащихся при изучении раздела «Человек и его здоровье» впервые является объектом специального изучения в теории и методике обучения биологии. Выделены и рассмотрены система понятий осохранении-здоровьяи-к-лассификация~умений—а-также~система~ средств информационных технологийсформулированы методические условия реализации методики их формирования в условиях применения средств информационных технологийразработана система заданий с учетом использования выделенных средств информационных технологий и, в частности, ресурсов Интернетраскрыты основные методологические основы формирования знаний и умений по сохранению здоровья у учащихся при изучении раздела «Человек и его здоровье" — сконструирована модель методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологийразработана методика формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье».

Теоретическая значимость исследования заключается в теоретическом обосновании системы понятий и классификации умений сохранения здоровья учащихсяклассификации средств информационных технологий и процесса формирования знаний и умений по сохранению здоровьядоказана эффективность методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье" — определено содержание экспериментального обучениявыявлены оптимальные методы, формы обучения и средства информационных технологий для формирования знаний и умений по сохранению здоровья.

Практическая значимость исследования состоит в определении методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье" — разработке системы заданий, их поэтапном внедрении, которое обеспечивает формирование знаний и умений по сохранению здоровья учащихся при изучении раздела «Человек и его здоровье». В ходе исследования создан дидактический материал формирования-знаний—и-умений-по-сохранениюздоровья-с-применением-средств информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье», которые могут быть использованы учителем в практике общеобразовательных учебных учреждений.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обусловлена согласованностью его основных результатов с тенденциями развития системы школьного биологического образованияобоснованностью выбранных методологических позицийиспользованием комплекса непротиворечивых и взаимодополняющих методов исследования, адекватных целям и задачам исследованиявключением в педагогический эксперимент всех этапов разработки и внедрения в практику школьного биологического образования методики формирования знаний и умений по сохранению здоровья на основе применения средств информационных технологий при изучении раздела «Человек и его здоровье" — адекватностью анализа научной и методической литературы, отражающей разнообразные подходы к решению проблемы формирования у учащихся знаний и умений по сохранению здоровьяобработкой полученных результатов качественными методами (анкетирование, интервьюирование, тестирование), которые были получены в образовательных учреждениях трех регионов Российской Федерации и их обработкой с использованием статистических методов.

В качестве опытно-экспериментальной базы исследования выступили средние общеобразовательные учреждения Ленинградской области (г. Гатчины: МБОУ «Гатчинская СОШ № 4" — МБОУ «Гатчинская СОШ № 9" — Гатчинского района: «Пудостьская СОШ» п. Пудость), Санкт-Петербурга (ГБОУ СОШ № 497 Невского района), Саратовской области г. Вольск: МОУ СОШ № 11). Всего в эксперименте приняло участие 196 учащихся.

Рекомендации по использованию научных результатов.

— Разработанная— методика—и—полученные—выводы—диссертационного исследования могут найти массовое применение в практике обучения биологии в школе, в системе повышения квалификации учителей, в процессе методической подготовки студентов.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась в образовательном процессе образовательных учреждений Санкт-Петербурга, Ленинградской области с непосредственным личным участиемв 14 публикациях (материалы научных конференций, статьи) — участием в конференциях: Международная конференция «Методология и теория биологического и экологического образования в вузе и школе» (Санкт-Петербург, 2009) — Межвузовская конференция молодых ученых «Герценовские чтения» (Санкт-Петербург, 2010) — Международный методологический семинар «Биологическое и экологическое образование: методология, теория, методика, практика» (Санкт-Петербург, 2010) — Международная конференция «Биологическое и экологическое образование студентов и школьников: традиции и современность» (Самара, 2011) — II Международная научно-практическая конференция «Инновационные процессы в биологическом и экологическом образовании в школе и в ВУЗе», (Москва, 2011) — Международная заочная научная конференция «Проблемы и перспективы развития образования» (Пермь, 2011) — Международная заочная научная конференция «Педагогика: традиции и инновации» (Челябинск, 2011) — XI международный методологический семинар «Биологическое и экологическое образование: методология, теория, методика» (Санкт-Петербург, 2011) — Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Биологическое и экологическое образование студентов и школьников в контексте стандартов нового поколения» (Самара,.

2012) — V Международная научно-практическая конференция «Научное творчество XXI века» (Красноярск, 2012).

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трехтлавзаключениягбиблиографиии-приложений. В-работе-2-Ю-етраниц машинописного текста, 13 таблиц, 14 рисунков, список литературы включает 220 источников, в том числе зарубежных.

Выводы по главе 3.

1. В ходе разработанной экспериментальной методики были выявлены и учтены следующие организационно-методические условия обеспечения эффективности — процесса формирования знаний и умений по-еохранению — здоровья на основе применения средств информационных технологий в процессе изучения раздела «Человек и его здоровье»: непрерывное развитие знаний и умений сохранения здоровья через основные понятия курса биологии 8 класс с опорой на жизненный опыт учащихсявыделение уроков, обладающих по своему содержанию возможностями формирования у учащихся системы знаний и умений, направленных на сохранение здоровьяобеспечение учебной деятельности познавательной мотивациейличностно-деятельностные условиякомплексное использование словесных, наглядных, практических методов обучения, их осознанный выбор и оптимальное сочетание с информационными технологиямипоэтапное формирование и развитие знаний и умений, направленных на сохранение здоровьясоблюдение гигиенических требований при работе с компьютеромактивизация самостоятельной учебно-познавательной деятельности посредством выполнения учебных проектов, решение ситуационных задачпроведение лабораторно-практических задач с опорой на интернет-ресурсы и традиционные средствапроведение самонаблюдений.

2. Разработанная методика проведения уроков и организация внеурочной деятельности учащихся включала систему заданий на основе средств информационных технологий. Задания были следующего характера:

• решение ситуационных задач, оценка поступков, анализ поведения;

• поиск и применение информации о сохранении здоровья в решении практических задач учащимися;

• выполнение творческих учебных проектов.

3. В ходе экспериментального обучения было учтено, что применение информационных технологий в учебно-воспитательном процессе по биологии не может полностью заменить традиционные при формировании практической группы умений, требующей от учащихся последовательности выполнения действий или операций. При этом средства информационных технологий, такие как, материалы видеофайлов, анимации, тренажеры выступают в качестве демонстрационных обучающих средств.

4. Результаты экспериментального обучения показали высокий уровень сформированности знаний и умений, направленных на сохранение здоровья у учащихся, указывая на их двуединый аспект и взаимодополнение, что позволяет считать предложенную методику эффективной, гипотезу подтвержденной, а выявленные в исследовании задачи полностью выполненными.

Заключение

.

Проведенный анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме формирования-знаний и-умений, направленных на" ~ сохранение здоровья указывает на понимание здоровья как комплексного, многомерного, динамического состояния, развивающегося в условиях конкретной социальной и экологической среды, и позволяющего человеку в разной степени осуществлять его биологические и социальные функции.

В процессе жизнедеятельности учащиеся постоянно испытывают психоэмоциональное напряжение при резком сокращении продолжительности сна, двигательной активности и времени пребывания на свежем воздухе, не соответствующее возрастным потребностям. Все это способствует формированию различных функциональных отклонений и их переходу в хронические заболевания.

Проблему начали исследовать не только врачи, но и специалисты других направлений — педагоги, психологи, социологи, которые определяют путь к здоровью учащихся через воспитание и образование. [11−48−161−171 и др.]. Специалистами подчеркивается роль школы как образовательного института в формировании у школьников знаний и умений, направленных на сохранение своего здоровья и ответственного отношения к нему. Это позволило с учетом содержания программ по разделу «Человек и его здоровье» курса биологии произвести отбор понятий, обеспечивающих формирование целостных знаний о сохранении здоровья в процессе обучения. Ключевым фактором в отборе понятий явилась научная система понятий «здоровье — здоровый образ жизни — культура здоровья». Выделение понятий, их поэтапное введение в образовательный процесс направлено на усвоение учащимися теоретических, эмпирических и методологических групп знаний о сохранении здоровья, культуры поведения и формирования ценностного отношения к здоровью.

Выявленные умения интеллектуального и практического характера по сохранению здоровья у школьников позволяют предупреждать заболевания, осуществлять несложные профилактические мероприятия, и тем самым управлять собственным здоровьем и сохранять его.

В ходе экспериментального обучения обосновано применение средств информационных технологий и выявлены возможности формирования знаний и умений по сохранению здоровья учащихся, а именно: наглядно-демонстрационные преимуществаорганизация исследовательской деятельностииллюстрация сложных биологических явлений и процессов в организме человека, реально протекающих с очень большой или очень малой скоростьюсамостоятельное конструирование процесса, организация практических работ по формированию практико-ориентированных умений.

Учитывая возможности применения информационных технологий в образовательном процессе при изучении раздела «Человек и его здоровье» курса биологии, а также отбор принципов и закономерностей формирования знаний и умений сохранения здоровья позволили разработать и теоретически обосновать модель методики формирования знаний и умений сохранения здоровья на основе применения информационных технологий.

Разработанная модель методики представляет собой взаимосвязь целевого, содержательного, процессуального и результативного компонентов. Целевой компонент модели определяет ключевую цель методики — формирование знаний и умений по сохранению здоровья на основе средств информационных технологий. Специфика содержательного компонента заключается в учете разработанного фундаментального ядра системы знаний и умений, направленных на сохранение здоровья, особенностей эмпирических, теоретических, методологических групп знаний. Процессуальный компонент модели разработан с учетом специфики процесса формирования знаний и умений сохранения здоровья на основе применения средств информационных технологий.

Исследование носит методический характер. Поставленная в нем задача — разработать методику формирования знаний и умений, направленных на сохранение здоровья решалась посредством включения информационных- -технологий в разнообразные виды деятельности учащихся, имеющие познавательный смысл. В исследовании выявлены и описаны условия реализации методики, освещены этапы, методические приемы, формы организации процесса обучения, выполнение учащимися заданий разного уровня сложности с использованием средств информационных технологий.

Результативность экспериментального обучения определена на основе I выявленых уровней сформированности знаний и умений по сохранению здоровья. Диагностика качества знаний и умений осуществлялась посредством проведения контрольных работ с последующим применением методик поэлементного и уровневого анализа экспериментальных данных. Проведен статистический анализ результатов экспериментального обучения.

Позитивные результаты экспериментального обучения служат основанием для вывода о целесообразности и эффективности разработанной методики, о возможности на ее основе овладения учащимися знаниями и умениями, направленными на сохранение своего здоровья и признание здоровья как ценности.