Компьютерные технологии в изучении географии. 2

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования 

Ульяновский государственный  педагогический университет 

имени И.Н. Ульянова

 

 

Кафедра географии

 

 

 

 

 

Работа выполнена студенткой  …….. курса

группы ГБ-……….-……. естественно-

географического факультета

……………………….

Курсовая работа

 КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В

ИЗУЧЕНИИ ГЕОГРАФИИ

 

 

Руководитель:

                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

Ульяновск, 2011

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………….....3

1. Обзор литературы……………………………………………………………..5

2. Методы исследования………………………………………………………...7

3. Компьютерные технологии в учебном процессе.............…………………..9

3.1. Понятие и функции компьютерных технологий как

средств обучения …………..……………………………………………………9

3.2. Информационные ресурсы сети Интернет……………………………….11

3.3. Методы использования компьютера,

применяемые на различных  этапах урока…………………………………….13

4. Применение компьютерных технологий на уроках географии ..…………16

4.1. Виды  компьютерных программ, используемых

при обучении географии  …………………………………………….…………16

4.2. Типы уроков географии в компьютерном классе

Заключение……………………………………………………………………....19

Выводы…………………………………………………………………………..24

Заключение………………………………………………………………………27

Список литературы……………………………………………………………...29

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В Концепции модернизации российского образования в числе важных целей указаны такие, как: развитие у школьников самостоятельности и способности к самоорганизации; готовность к сотрудничеству, развитие способности к созидательной деятельности.

Одной из самых характерных  черт современной организации учебного процесса является его индустриализация: широкое использование информационных (компьютерных) технологий с целью повышения эффективности управления учебным процессом.

Обоснованием  выбора темы данной курсовой работы является то, что в современном образовании одним из главных инструментов, открывающих путь в новый мир, являются современные компьютерные (информационные) технологии. Они позволяют изменить системные свойства важнейших компонентов изучения географии.

Объектом данного  исследования являются компьютерные технологии, как средства обучения географии, а предметом – способы их применения на уроках географии в школе.

Значение средств обучения, особенно для формирования географических знаний и умений, трудно переоценить. Они выполняют две основные функции: познавательную и функцию управления познавательной деятельностью учащихся.

В последнее время в арсенал учителя-географа активно внедряется разнообразная компьютерная техника. Современный урок географии тяжело представить себе без мультимедийного комплекса для демонстрации карт, схем, иллюстраций, презентаций, то есть всего того, что делает урок наглядным и интересным для учеников. 

Научная новизна данной курсовой работы заключается в поиске новых форм использования компьютерной техники в изучении географии и применения их в школе.

Необходимо помнить, что  учащиеся в большинстве своем  обладают необходимыми IT-компетенциями (IT - информационные технологии) и вполне могут выполнять самостоятельные творческие задания, разнообразные практические работы и тому подобные виды урочной деятельности с помощью школьных компьютеров.

Целью данной работы является обоснование возможностей использования компьютерных технологий на уроках. Для достижения цели курсовой работы нами решаются следующие задачи:

• провести обзор литературы и описать методы исследования данной темы;
• раскрыть понятия компьютер, компьютерные технологии;
• сформировать представление об основных формах работы с компьютерными технологиями в процессе изучении географии;
• определить результативность внедрения информационных технологий в обучение географии;

Актуальность данного исследования продиктована активным развитием и разнообразием применения средств обучения в образовательном процессе, а разработка стратегии использования информационных технологий в сфере образования - одна из ключевых проблем стратегического планирования, как на национальном, так и на глобальном уровне.

В данной курсовой работе, рассмотрены средства обучения как материал, способствующий развитию мыслительной деятельности учащихся, формированию у них умения проводить анализ, синтез, сравнение, обобщение, классификацию и другие операции, применяя интерактивные возможности, самостоятельно разбираться в сложных ситуациях и формулировать обоснованные выводы применительно к географии как учебной дисциплине.

 

 

 

 

1. Обзор литературы

 

 

С точки зрения М.П. Шестакова, информационная революция, произошедшая в 70-х годах, привела к тому, что человеческая цивилизация в конце XX столетия оказалась в состоянии перехода от индустриальной фазы своего развития к информационной. Информатизация обучения может быть достигнута, если:

а) сами технологии обучения будут представлены как системный метод проектирования - от целей до результатов обучения;

б) информатизация обучения будет направлена на все его компоненты, а не только на внедрение:

в) обучение будет ориентировано  не только на специфику содержания учебного предмета, но и на развитие личности обучаемого.

По мнению М.П. Концевого, абстрактная дидактическая целесообразность обусловлена общезначимой дидактической  ценностью информационных компьютерных технологий и основывается на очевидных  достоинствах учебного компьютера, выявляемых в процессе обучения.

В пособии Баранова А.С., Суслова В.Г., Шейнис А.И. «Компьютерные технологии в школьной географии» раскрываются возможности использования компьютерных технологий в школьной географии. Представлены виды компьютерных средств обучения, даны методические рекомендации по их использованию, изложены особенности дистанционного обучения географии через Интернет. На основе опыта реализации международного дистанционного исследовательского проекта подчеркнута необходимость комплексного использования образовательных Интернет-технологий. В приложении к пособию приводится каталог географических ресурсов Интернета.

В своих работах выдающийся отечественный психолог Л.А. Венгер дает научное обоснование и подтверждение того, что компьютер может помочь интеллектуальному росту ребенка, так как позволяет развивать важнейшие операции мышления – обобщение и классификацию, формирует моторную координацию и координацию совместной деятельности зрительного и моторного анализаторов. Работа на нем позволяет более просто и быстро получать, обрабатывать и передавать информацию, находиться в курсе интересующих человека проблем. Умение находить необходимый для работы материал и получать на его основе новые знания ускоряет и оптимизирует процесс мышления, помогает не только узнать больше, но и лучше, точнее решать новые задачи, а это создает благоприятный, положительный эмоциональный фон для любого вида деятельности.

Прессман Л.П. отводит  особую роль наглядности при обучении детей младшего школьного возраста, так как она соответствует особенностям их восприятия и усвоения знаний. Воздействуя на органы чувств (зрительные, слуховые и т.д.), средства наглядности обеспечивают разностороннее, полное формирование какого-либо образа, понятия и тем самым способствует более прочному усвоению знаний, пониманию связи научных  знаний с жизнью.

Методика преподавания любого предмета, по утверждению Полат  Е.С., предполагает использование в  учебно-воспитательном процессе разнообразных  средств обучения. Применение специфических видов средств обучения дает возможность познакомить детей с сущностью и методами изучаемой науки. Поскольку каждый из видов средств обучения имеет свои характерные особенности, дидактические функции, то одно пособие не всегда может дать полную информацию об изучаемом объекте, раскрыть все содержание изучаемого материла. Поэтому средства обучения на уроке используются комплексно.

 

 

 

 

 

2. Методы исследования

 

В процессе работы применялись  методы исследования, основанные на определенной методологической базе. Изучалась психолого-педагогическая и методическая литература по использованию информационных (компьютерных) технологий в учебном процессе. Проводились педагогические наблюдения, анкетирования, опрос учителей и учащихся, применялся метод статистической обработки результатов экспериментального обучения.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют:

• методология и теория познания, теория человеческой деятельности, теория развития личности (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, C.JI. Рубинштейн);

• системный, личностно-деятельностный, личностно ориентированный, подходы (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, JI.C. Выготский, В.И. Загвязинский, М.Н. Кларин, И .Я. Лернер, Г.И. Щукина и др.);

• положения теории и  методики обучения географии (Н.Н. Баранский, И.И. Баринова, Т.П. Герасимова, Ю.Н. Гладкий, И.В. Душина;

• компьютеризация процесса обучения (Г.А. Бордовский; Б.С. Гершунский, В.А. Извозчиков, Е.И. Машбиц, Е.С. Полат, В.А. Смирнов и др.);

• теоретические основы использования геоинформационных систем (A.M. Берлянт, Т.С. Комиссарова, Ю.К. Королев, Н.Н. Филатов);

Методологической основой  исследования является теория познания и всестороннего развития личности, инновационный подход в обучении.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

• теоретические - анализ философской, методологической, психологической, педагогической, методической литературы; анализ образовательных стандартов, компьютерных программ и электронных учебников по географии с целью выявления в них потенциальных возможностей применения как средств эмоциональной выразительности;
• эмпирические - систематические наблюдения в школьной практике; собеседование; анкетирование; педагогический эксперимент; обобщение передового педагогического опыта.
• статистические - статистическая обработка экспериментальных данных.

В своем исследовании мы выдвигаем следующую  
Гипотезу: если рационально использовать в соответствии с целями урока, содержанием обучения, и особенностями учащихся, как материальные, так и идеальные средства обучения, то можно существенно повлиять на эффективность обучения.

Среди множества стандартных  средств обучения, входящих в учебно-методический комплекс, используются такие как, аудиовизуальные и экранно-звуковые, а также разнообразные интерактивные средства обучения (мультимедийные энциклопедии и путеводители, адаптированные программно-методические комплексы и близкие к ним электронные учебники, тест-программы). При этом компьютер является не только инструментом для выполнения вычислительных работ и моделирования физических и производственных технологических процессов, но и средством обучения, оказывающим существенное влияние на методы преподавания и организацию процесса обучения в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Место компьютерных технологий в учебном процессе

 

Одной из самых характерных  черт современной организации учебного процесса является его индустриализация: широкое использование информационных технологий с целью повышения  эффективности управления учебным  процессом. При этом компьютер является не только инструментом для выполнения вычислительных работ и моделирования физических и производственных технологических процессов, но и средством обучения, оказывающим существенное влияние на методы преподавания и организацию процесса обучения в целом.

3.1. Понятие  и функции компьютерных технологий как

средств обучения

 

Компьютерные (новые информационные) технологии обучения – это процессы подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых  является компьютер.

Компьютерная технология может осуществляться в следующих вариантах:

• как «проникающая» технология (применение компьютерного обучения по отдельным темам, разделам для отдельных дидактических задач);
• как основная, определяющая, наиболее значимая из используемых в данной технологии частей;
• как монотехнология (когда все обучение, все управление учебным процессом, включая все виды диагностики, мониторинг, опираются на применение компьютера).

Компьютерные средства обучения называют интерактивными, поскольку  они обладают способностью «откликаться» на действия ученика и учителя, «вступать» с ними в диалог, что составляет особенность методик компьютерного обучения.

В качестве средства обучения компьютер может выступать помощником и учителя, и ученика. Для учителя  он – автоматизированный классный журнал, средство проведения опросов и обработки результатов обучения, инструмент для подготовки к урокам и для проведения демонстраций и лабораторных практикумов. Для учащегося – средство выполнения заданий, для обоих – инструмент моделирования реального мира.

Использование компьютерных технологий в работе учителя включает в себя следующие функции:

1. Организация учебного  процесса на уровне класса  в целом, предмета в целом  (график учебного процесса, внешняя  диагностика, итоговый контроль).

2. Организация внутри  классной активизации и координации,  расстановка рабочих мест, инструктаж, управление внутри классной сетью.

3. Индивидуальное наблюдение  за учащимися, оказание индивидуальной  помощи, индивидуальный «человеческий»  контакт с ребенком. С помощью компьютера реализуются варианты индивидуального обучения, использующие визуальные и слуховые образы.

4. Подготовка компонентов  информационной среды (различные  виды учебного, демонстрационного  оборудования, сопрягаемого с ПЭВМ, программные средства и системы, учебно-наглядные пособия и т.д.), связь их с предметным содержанием определенного учебного курса

Отметим основные функции  компьютера, как части информационного  обучения:

• источник учебной информации (частично или полностью заменяющий учителя и книгу);
• наглядное пособие (качественно нового уровня с возможностями мультимедиа и телекоммуникации);
• индивидуальное информационное пространство;
• тренажер;
• средство диагностики и контроля.

Рациональное использование  компьютера позволяет применять  новые, более эффективные способы передачи учебной информации, автоматизировать некоторые процедуры управления учебным процессом.

Обобщая опыт разработки компьютерных образовательных технологий, можно утверждать, что достаточно высокую педагогическую эффективность имеют лишь те из них, которые:

• обеспечивают диалоговый режим в процессе решения различных познавательных задач;
• имеют встроенные справочники;
• обеспечивают моделирование данных и выдачу индивидуальных заданий;
• освобождают от большинства рутинных вычислений;
• предусматривают сравнение различных методов и подходов, а также поиск закономерностей при помощи машинного эксперимента;
• проводят оперативное и текущее тестирование на основе специального банка меняющихся вопросов и ответов;
• предусматривают возможность прерывания и продолжения работы;
• оценивают работу ученика, учитывая количество вопросов, ошибок и повторных ошибок;
• хранят для ученика и преподавателя результаты учебной работы.

 

3.2. Информационные ресурсы сети Интернет

 

Изменения, связанные  с информатизацией образования, обуславливают необходимость обращения к средствам, которые могут обеспечить наиболее полную реализацию этих возможностей, раздвинуть стены классных помещений, открыть выход в широкий мир познания, включая диалог культур. Прежде всего, нам открываются новые возможности благодаря современным компьютерным телекоммуникациям.

Под телекоммуникацией  в международной практике понимается «передача произвольной информации на расстояние с помощью технических  средств (телефона, телеграфа, радио, телевидение и т. п.)».

В настоящее время  создано много вариантов программ, поддерживающих телекоммуникацию по телефонным каналам. В целом их можно разбить  на два крупных класса:

1. Программы связи,  осуществляющие непосредственно  передачу данных с одного компьютера на другой и выполняющие дополнительные сервисные функции (редактирование текстов и т. п.).

2. Программы типа электронной  доски объявлений с помощью  которых на компьютере организуется  система хранения наборов данных  и разграничения доступа к  ним по телефонным каналам, позволяющая сразу многим абонентам такой системы пользоваться ее информацией и посылать в нее свои сообщения и наборы данных.

Учащиеся получают доступ к богатейшим информационным ресурсам сетей и возможность работать совместно над интересующим их проектом с учащимися из других школ, городов, областей, республик и даже из других стран, в рамках телеконференций - обсуждать проблемы практически со всем миром. Подобная перспектива сотрудничества и кооперации создает сильнейшую мотивацию для их самостоятельной познавательной деятельности в группах и индивидуально. Совместная работа стимулирует учащихся к ознакомлению с разными точками зрения на изучаемую проблему, к поиску дополнительной информации, к оценке получаемых собственных результатов. Учитель становится руководителем, координатором, консультантом, к которому обращаются не по должности, а как к авторитетному источнику информации, как к эксперту. Обсуждение промежуточных результатов в классе, дискуссии, «мозговые атаки», доклады, рефераты обретают иное качество, поскольку они содержат не только материал учебников и официальных справочников, но и точки зрения партнеров по проекту из других регионов. Телекоммуникации позволяют учащимся самостоятельно формировать свой взгляд на происходящие в мире события, осознавать многие явления и исследовать их с разных точек зрения, наконец, понять, что некоторые из проблем могут быть решены только совместными усилиями. Это элементы глобального мышления. Огромное море информации в Интернете открывает перед учащимися возможность подбора необходимого материала, в дополнение имеющегося в учебнике, в справочниках. 

Таким образом, использование  информационных технологий помогает учителю  повышать мотивацию обучения детей  к предмету и приводит к целому ряду положительных следствий:

• психологически облегчает процесс усвоения материала учащимися;
• возбуждает живой интерес к предмету познания;
• расширяет общий кругозор детей;
• возрастает уровень использования наглядности на уроке;
• повышение интереса к изучению географии и  повышение успеваемости по предмету;
• идет более полное усвоение теоретического материала;
• идет овладение учащимися умения добывать информацию из разнообразных источников, обрабатывать ее с помощью компьютерных технологий;
• формируется умение кратко и четко формулировать свою точку зрения.  
  повышается производительность труда учителя и учащихся на уроке.

 

3.3. Методы использования  компьютера,

применяемые на различных этапах урока

 

Одним из преимуществ  использования новых информационных технологий является переакцентирование с вербальных методов обучения на методы поисковой и творческой деятельности. Использование образовательной информации, размещенной на дисках, не является заменой учебника или его новым вариантом. Оно создает основу для организации самостоятельной деятельности учащихся по анализу и обобщению материала при широком использовании индивидуальных и групповых форм организации учебного процесса.

Приведём некоторые методы использования компьютера на различных этапах урока с их характеристиками.

Этап “Объяснение”.

 Цветные рисунки, фото-учебники и методические пособия не могут иметь большой иллюстративный материал, т.к. это резко повышает их себестоимость. Цифровые технологии позволяют при той же стоимости насытить издание большим количеством цветных иллюстраций. Цветные фотографии позволяют расширить иллюстративный ряд, придать ему приближенность к реальной жизни.

Слайд-шоу – сменяющиеся иллюстрации (фотографии, рисунки) с дикторским сопровождением. Придают данному этапу большую эмоциональность, выразительность, наглядность.

Видеофрагменты – выполняют функцию, аналогичную использовавшимся ранее учебным кино- и видеофильмам, однако в сочетании с компьютерными технологиями выводят их на качественно новый уровень (возможность использования паузы, копирования кадра, увеличения отдельного фрагмента, сопровождения его текстом, выносками; создание собственного объекта на основе кадра и т.д.)

Анимации короткие (упрощённые) – “ожившие картинки”, показывающие короткую динамику процесса. Могут содержать всплывающие подписи, выделение отдельных частей, сопроводительный текст диктора или быть интуитивно ясными в силу понятности содержания первого кадра и названия объекта.

Интерактивные модели –  анимация, ход которой зависит от задаваемых начальных условий. Могут использоваться для имитации географических процессов. К этому типу объектов можно отнести интерактивные таблицы (когда фрагменты могут “оживать” в короткие анимации или укрупняться с появлением новых деталей).

Интерактивные рисунки - упрощённый вариант интерактивных моделей. При подведении курсора к такому рисунку отдельный объект или часть объекта выделяется подсвечиванием или изменением цвета, и всплывает его название.

Вспомогательный материал – сюда можно отнести справочные и обобщающие таблицы, определения величин, формулы. Они могут быть использованы на этапе объяснения для того, чтобы не работать с доской и мелом при проведении урока в компьютерном классе.

Этап “Закрепление”.

Задания с выбором  ответа - компьютерные технологии позволяют легко анализировать, сохранять и обрабатывать задания, где требуется выбрать один или несколько вариантов ответа из предложенных. Такие задания помимо текста могут содержать рисунки, а также фотографии, видео- и анимационные фрагменты (однако пока чаще всего содержат только тексты, формулы и рисунки.)

Задания с необходимостью ввода числового или словесного ответа с клавиатуры – анализ числа или слова (словосочетания), введённого в специальное поле, в настоящее время также доступен большинству обучающих программ.

Вспомогательный материал – справочные и обобщающие таблицы и т.п. могут быть использованы и на этапе закрепления – если учащийся обращается к ним при выполнении заданий или ликвидации пробелов в знаниях.

Этап “Контроль”.

Контрольно-диагностические тесты – помимо протокола выполнения всех заданий содержат обоснованный анализ пробелов знаний по данной теме и рекомендации по их ликвидации.

 

4. Применение  компьютерных технологий на уроках  географии

 

Бесспорно, что в современной  школе компьютер не решает всех проблем, он остается всего лишь многофункциональным техническим средством обучения. Не менее важны и современные педагогические технологии и инновации в процессе обучения, которые позволяют не просто "вложить” в каждого обучаемого некий запас знаний, но, в первую очередь, создать условия для проявления познавательной активности учащихся. Информационные технологии, в совокупности с правильно подобранными (или спроектированными) технологиями обучения, создают необходимый уровень качества, вариативности, дифференциации и индивидуализации обучения и воспитания.

 

1. Виды  компьютерных программ, используемых

при обучении географии

 

Соединение географического  образования с компьютерными  технологиями позволяет активизировать аналитическую деятельность обучаемых, углубить демократизацию методики преподавания, раскрепостить творческие возможности учащихся. Ниже приведём классификацию компьютерных программ, используемых в процессе обучения географии:

1. Учебные (наставнические) программы ориентированы преимущественно на усвоение новых знаний. Многие из них работают в режиме, близком к программированному обучению с разветвленной программой. В эту же группу можно включить программы для проблемного обучения, которые осуществляют непрямое управление деятельностью учащихся.

2. Программы-тренажеры предназначены для формирования и закрепления умений и навыков, а также для самоподготовки учащихся. Использование этих программ предполагает, что теоретический материал обучаемыми уже усвоен.

3. Контролирующие программы предназначены для контроля определенного уровня знаний и умений. Этот тип программ представлен разнообразными проверочными заданиями, в том числе в тестовой форме.

4. Демонстрационные программы предназначены для наглядной демонстрации учебного материала описательного характера, разнообразных наглядных пособий (картины, фотографии, видеофрагменты). Их разновидностью можно считать географические интерактивные атласы, карты которых можно использовать не только в качестве наглядности, но и “накладывать” друг на друга, компоновать, применять диалоговую и интерактивную графику. К этому типу можно отнести также и презентационные программы, имеющие возможности для графического редактирования и используемые для творческой работы учащихся.

5. Имитационные и моделирующие программы предназначены для “симуляции” объектов и явлений. Эти программы особенно важны для географии, когда изучаемый материал труден для показа или носит абстрактный характер.

 

 

6. Информациюнно-справочные программы предназначены для вывода необходимой информации с подключением к образовательным ресурсам Интернета.

7. Мультимедиа-учебники — комплексные программы, сочетающие в себе большинство элементов перечисленных видов программ.

Программа разработки презентаций Power Point, позволяет подготовить материалы  к уроку, комбинируя различие средства наглядности, максимально используя достоинства каждого и нивелируя недостатки.

Электронные таблицы  Ехсеl помогут учителю использовать на уроке картограммы и картодиаграммы, построенные по последним статистическим данным, при объяснении нового материала, организовать в классе практическую работу по анализу статистических данных с построением графиков, картограмм. В этом случае графики, картограммы и картодиаграммы выполняют функции не только средства наглядности, но и источника географических знаний.