Теория и методика обучения географии и биологии: использование современных информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Мурманский государственный гуманитарный университет»

(МГГУ)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ДИСЦИПЛИНЫ

ОПД. Ф.4.3 Теория и методика обучения географии и биологии:

использование современных информационных

и коммуникационных технологий в учебном процессе

ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

050103 География с доп. спец. Биология

Утверждено на заседании кафедры

географии и экологии

факультета естествознания,

физической культуры и

безопасности жизнедеятельности

(протокол от 01.01.2001 г.)

И. о. зав. кафедрой

Раздел 1. Программа учебной дисциплины

1.1. Автор программы: кандидат географических наук, доцент кафедры географии и экологии

1.2. Рецензенты:

- декан экономического факультета БИЭПП, к. п.н., доцент ;

- к. п.н., доцент кафедры географии и экологии

1.3. Пояснительная записка

Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования определены следующие требования к обязательному минимуму содержания образовательной программы по дисциплине «Использование современных информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе».

Основные понятия и определения предметной области – информатизация образования. Цели и задачи использования информационных и коммуникационных технологий в образовании. Информационные и коммуникационные технологии в реализации информационных и информационно-деятельностных моделей в обучении. Информационные и коммуникационные технологии в активизации познавательной деятельности учащихся. Информационные и коммуникационные технологии в реализации системы контроля, оценки и мониторинга учебных достижений учащихся. Методы анализа и экспертизы для электронных программно-методических и технологических средств учебного назначения. Методические аспекты использования информационных и коммуникационных технологий в школе.

Цель курса: способствовать формированию системы знаний, умений и навыков в области использования информационных и коммуникационных техно­логий (ИКТ) в процессе обучения географии

Задачи курса: 1. Обеспечивать осознание студентами взаимосвязи дидактических, психолого-педагогических и методических основ применения компьютерных технологий для решения задач обучения и образования.2. Способствовать формированию компетентности студентов в области использования возможностей современных средств ИКТ в образовательной деятельности.3. Содействовать освоению способов использования и применения средств ИКТ в профессиональной деятельности специалиста, работающего в системе образования.4. Привлекать студентов к применению современных приемов и методов использования средств ИКТ при проведении разных видов учебных занятий, реализуемых в учебной и внеучебной деятельности.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Студенты должны знать: приемы и методы использования и средства ИКТ в различных видах и формах учебной деятельности; иметь представление о возможностях практической реализации личностно-ориентированного обучения в условиях использования мультимедиа технологий, систем искусственного интеллекта, информационных систем, функционирующих на базе компьютерных технологий, обеспечивающих автоматизацию ввода, накопления, обработки, передачи, оперативного управления информацией;

Студенты должны уметь: использовать средства ИКТ в своей профессиональной деятельности; владеть методикой использования ИКТ в предметной области; обладать навыками разработки педагогических технологий, основанных на применении ИКТ; уметь использовать телекоммуникационные технологии в образовательных целях.

1.4. Извлечение из государственного образовательного стандарта

нет

1.5. Объем дисциплины и виды учебной работы

1.6. Содержание дисциплины

1.6.1. Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени

1.6.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Теоретические подходы в использовании информационных и коммуникационных технологий в образовании

Тема 1. Введение. Информация в современном обществе. Содержание и задачи курса. Понятие об информационных технологиях. Эволюция каналов передачи данных. Взаимосвязь дидактических, психолого-педагогических и методических основ применения компьютерных технологий для решения задач обучения и образования. Мотивация обучения. Интерактивные технологии. Информационные и коммуникационные технологии в реализации информационных и информационно-деятельностных моделей в обучении. Направления использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в процессе обучения. Негативные стороны современных средств информации. Санитарные требования для использования компьютеров в обучении школьников. Ограничения в применении компьютера.

Тема 2. Информационные системы и технологии. Основные задачи информатизации образования. Средства информационных и коммуникационных технологий в системе образования. Принципы и методы системной динамики. Принципы построения информационных систем и разработки информационных технологий. Формирование культуры учебной деятельности и информационной культуры. Объективно-ориентированные программные системы: текстовые, графические, музыкальные редакторы, электронные таблицы; мультимедийные учебники. Основные задачи информатизации образования. Коммуникативные умения школьников. Оперативность информации, динамичность хранения, коммуникативность. Технические средства обучения.

Тема 3. Базы и банки данных. Базы данных на бумажных и электронных носителях. Сопровождение баз и банков данных. Базы и банки данных (применение баз данных в гидрометеорологии, прикладной экологии). Статистическая обработка данных. Сопровождение баз и банков данных. Потребности в создании банков данных в различных сферах жизнедеятельности, создание банка материалов по географии: дидактические материалы, доклады, кроссворды, города мира, статистические материалы (в форме таблиц), олимпиады, неделя географии, тесты, термины, самообразование, мониторинг по предмету, проекты, конспекты уроков и др.

Методы формализации картографических данных. Разновидности электронных карт. Развитие методов компьютерной картографии. Преимущества компьютерных карт перед традиционными. Области применения ГИС и компьютерных карт. Требования к сопровождению и обновлению данных в ГИС. Функциональные возможности ГИС. Построение многослойных карт. Требования к визуализации данных.

Раздел 2. Методические аспекты использования информационных и коммуникационных технологий в школе

Тема 4. Методические аспекты использования ИКТ в школе. Информационные и коммуникационные технологии в активизации познавательной деятельности учащихся. Методы и приёмы в обучении географии. Элементы ИКТ, их характеристика Понятие оптимальной информационной емкости. Классификация обучающих технологий: личностно-ориентированное обучение, здоровьесберегающее, разноуровневое, проблемное и др. Классификация типов уроков по географии как интерактивных. Свойства ИТК: интерактив, мультимедиа, моделинг, коммуникативность, производительность

Тема 5. ИКТ и система контроля знаний умений и навыков по географии Информационные и коммуникационные технологии в реализации системы контроля и оценки. Мониторинг учебных достижений учащихся. Виды контроля. Проведение тестового контроля (тематического, промежуточного, по итогам урока) с помощью тестовой оболочки, встроенной в электронную модель учебника. Фронтальный опрос с использованием мониторов ПК или мультимедиа проектора (ЭИ используется как демонстратор схем, картинок, анимаций или видеофрагментов для ответа учащихся) Контроль с использованием компьютерных тестов, решебников (ПК выдает % выполнения задания, ошибки). Обычный контроль знаний (самостоятельные и контрольные работы, диктанты и т. д.) Тестирование. Требования к тестам. Формы тестов. Поурочный балл. Накопительная система навыков «Портфолио». Групповая и индивидуальная работа в обучении географии с использованием ИКТ.

Тема 6. Методы анализа и экспертизы для электронных средств обучения

Методы анализа и экспертизы для электронных программно-методических и технологических средств учебного назначения. Принципы разработки программного обеспечения для обработки больших массивов данных. Особенности создания баз и банков биологических, демографических, социально-экономических, гидрометеорологических и экологических данных.

Тема 7. Типы уроков с использованием презентаций в программе Power Point

Классификация уроков. Возможности интерактивных карт, в том числе-контурных. Мультимедийные учебники по географии. Умения и навыки в школьной программе по географии. Условия создания презентаций.

Тема 8. Использование баз данных ИНТЕРНЕТ для подготовки к педагогической практике. Понятие оптимальной информационной емкости. Обучающие программы. Групповая и индивидуальная работа в обучении географии. Классификация обучающих технологий. Номенклатура по географии. Программные средства: общего назначения и связанные с аппаратными (драйверы и т. п.) , источники информации - организованные информационные массивы - энциклопедии на компакт-дисках, информационные сайты и поисковые системы Интернета, в том числе специализированные для образовательных применений, виртуальные конструкторы, тренажеры, тестовые среды, комплексные обучающие пакеты (электронные учебники) - сочетания программных средств перечисленных выше видов, информационные системы управления, экспертные системы.

1.6.3. Темы для самостоятельного изучения

1.7. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

1.7.1. Тематика и планы аудиторной работы студентов

(пр, см, лб ) по изученному материалу

Практические занятия

План занятия.

Номенклатура по географии. Программные средства: общего назначения и связанные с аппаратными (драйверы и т. п.) , источники информации - организованные информационные массивы - энциклопедии на компакт-дисках, информационные сайты и поисковые системы Интернета, в том числе специализированные для образовательных применений, виртуальные конструкторы, тренажеры, тестовые среды, комплексные обучающие пакеты (электронные учебники) - сочетания программных средств перечисленных выше видов, информационные системы управления, экспертные системы.

Литература:

Сборник нормативных документов. География / Сост. , . - М.: Дрофа, 2004. , Трайнев -коммуникативные педагогические технологии. – М., Дашков и Ко, 2005. Интернет – ресурсы: http://www. *****

www. ict. edu, http://*****/

1.8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

1.8.1. Рекомендуемая литература:

Основная:

Дополнительная:

www. ict. *****

http://*****/

1.9. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

1.9.1. Перечень используемых технических средств:

1.  Проектор «Оверхед».

2.  Оборудование компьютерного класса.

3.  Мультимедийное оборудование.

1.9.2. Пособия

а) географические карты мира, России, СЗФО, Мурманской области, «Экологический атлас Мурманской области»;

б) учебники и программы по географии;

в) электронные атласы ММБИ-НОАА по арктическим морям, электронный атлас окружающей среды Белого моря.

1.9.3.Аудио - и видеотехника:

компьютеры, диапроекторы; эпипроекторы; документ-камеры; кодоскопы.

1.10. Примерные зачетные тестовые задания

  Вариант 1

1). Технические средства обучения – это:

2) Выберите основные элементы, составляющие систему средств обучения:

А. Технические средства обучения

Б. Средства наглядности

В. Познавательная деятельность учащихся

Г. Школьная книга

3) Что относится к дидактическим функциям технических средств обучения?

4) Превышение оптимальной информационной емкости может привести к:

А. Усилению развития интереса учащихся к учебе

Б. Более глубокому пониманию сущности изучаемых явлений и процессов

В. Снижению качества усвоения учебного материала

Г. Развитию пространственного воображения и наблюдательности

5). К техническим средствам передачи учебной информации относятся:

6). Обучающие программы, не зависящие от правильности ответа по каждой теме учебного материала, называются:

7). По принципу устройства и работы ТСО подразделяют на:

8). По какому признаку классифицируются аудиовизуальные ТСО?

А. По характеру предъявления информации;

Б. По характеру воздействия на органы чувств;

В. По логике работы;

Г. По роду обучения.

9). С помощью каких рецепторов человек получает наибольшее количество информации?

10). Оптическое изображение объекта увеличенного размера на рассеивающей поверхности называется:

А. Транспарантом;

Б. Экраном;

В. Проекцией;

Г. Слайдом;

11). Проекция, при которой изображение создается световыми лучами, отражаемыми и рассеиваемыми непрозрачными источниками информации, называется:

А. Диаскопической;

Б. Голографической;

В. Статической;

Г. Эпископической.

12). Кодопособия – это:

А. Фотографические позитивные изображения на прозрачной основе;

Б. Изображения на прозрачной термоустойчивой пленке;

В. Изображения на непрозрачной основе;

Г. Плоские натуральные объекты.

13). К техническим устройствам экранной статической проекции относятся:

А. Диапроекторы;

Б. Эпипроекторы;

В. Документ-камеры;

Г. Кодоскопы.

14) Кто изобрел первый проектор, названный «волшебным фонарем»?

15). Основные составляющие осветительно-проекционной системы простейшего проекционного ап­парата:

16). Какой из нижеперечисленных проекционных аппаратов изображен на рисунке?

17). Какие из проекционных экранов предназначены для фронтальной проекции?

18) К какому типу относятся цилиндрические, сферические, параболические экраны:

А. Голографические

Б. Плоские

В. Отражательные

Г. Просветные

19). Какое проекционное устройство можно подключить к компьютеру?

А. Графопроектор

Б. Эпипроектор

В. Диапроектор

Г. Мультимедиапроектор

20) Установите соответствие между названием устройства и его изображением:

А. Эпипроектор

Б. Графопроектор

В. Мультимедиапроектор

Г. Слайд-проектор

21). Какое из перечисленных устройств используется для ввода графической информации в ЭВМ?

22) К какому типу сканеров относится изображенный на рисунке?

А. Барабанный

Б. Ручной

В. Планшетный

Г. Слайд-сканер

23) Установите соответствие между названием устройства и его изображением:

А. Слайд-сканер

Б. Плоттер

В. Документ-камера

Г. Графический планшет

24). В оптической системе цифрового фотоаппарата свет падает на:

25). Звук - это

26). Запись звука, при которой происходит преобразование звуковых колебаний в электрические, а затем - в переменные световые, называется:

А. Механической

Б. Оптической

В. Магнитной

Г. Цифровой

27). Устройство, изобретенное Э. Берлинером, для воспроизведения грампластинок называлось:

А. Патефон

Б. Граммофон

В. Фонограф

Г. Фотографон

28). Какая фирма создала первый магнитофон?

29). Что такое CD-RW?

30). Устройство, позволяющее задать частотные характеристики называется:

А. Эквалайзер

Б. Усилитель

В. Сабвуфер

Г. Акустическая система

31). Расшифруйте аббревиатуру АЦП

32). Телекоммуникации в широком смысле слова – это:

33). Какие основные устройства включает в себя компьютер?

34). Основная функция модемов заключается:

35). Какой сигнал передается по телефонным линиям?

36). Что такое Internet?

37). Чтобы обмениваться информацией все сети и компьютеры, входящие в Internet, должны следовать одним и тем же правилам, которые называются:

38). Что такое IP-адрес?

39). Домен – это:

40). Что обозначает edu в имени домена www.spu.edu:

41). Какой из видов протоколов Internet (базовые, прикладные) имеет более высокий уровень?

42). Как читается доменное имя?

43). Гипертекст - это:

44). Для подключения к сети Internet необходимо устройство:

45). Как расшифровывается HTML?

46). Что такое электронная почта?

47). Основное назначение программы обозревателя?

48). Выберите из предложенного списка программу обозреватель?

49). Кто создает поисковые системы?

50). Компьютерная сеть – это:

51). Для связи через модемы используются:

1.11. Примерный перечень вопросов к зачету

1.12. Комплект экзаменационных билетов

(нет)

1.13. Примерная тематика рефератов

1.14. Примерная тематика курсовых работ

1.  Анализ педагогической деятельности и деятельности школьников при использовании ИКТ на уроках географии.

2.  Оценка эффективности информационно-коммуникационных технологий в обучении географии

3.  Урок освоения нового материала - с использованием демонстрационной программы.

4.  Урок закрепления с использованием программ – контролеров.

4.15. Примерная тематика квалификационных (дипломных) работ

1.  Использование ИКТ в качестве средства организации интеллектуального досуга, развивающих игр, при организации исследовательских проектов школьников.

2.  Самостоятельная работа учащихся с электронным изданием по курсу физической географии.

3.  Блок дистанционного обучения географии в школе.

4.  Особенности создания баз и банков биологических, демографических, социально-экономических, гидрометеорологических и экологических данных, использование их для школьного курса географии.

4.16. Методика исследований (если есть)

Нет.

4.17. Балльно-рейтинговая система

Не применяется

Раздел 2. Методические указания по изучению дисциплины и контрольные задания для студентов заочной формы обучения

Самостоятельная работа студентов заочной формы обучения по изучению дисциплины включает:

-  работу с рекомендованной литературой и конспектами лекций;

-  поиск информации о новых разработках в области геоинформационных систем и их применении в целях экологической безопасности в сети Интернет;

-  выполнение заданий самостоятельной работы

При подготовке к выполнению практических заданий следует руководствоваться планами занятий. Рекомендуется самостоятельно выполнить информационный поиск в Интернете (наличие доступных программ статистической и картографической обработки данных (ArcReader и др). При подготовке рефератов и выполнении практических заданий следует использовать рекомендованную учебную литературу, периодические издания (бюллетень «ArcReview», журнал «География и экология в школе» и др.), а также продумать и сформулировать собственные примеры информационной продукции, которая может быть разработана на базе техники и программного обеспечения, доступных в образовательных учреждениях.

РАЗДЕЛ 3. Содержательный компонент теоретического материала.

  Лекционный материал

Тема 1. Введение. Информация в современном обществе.

Цели: определить возможности компьютера как средства обучения и не только.

Литература по теме:

Тема 2. Основные задачи информатизации образования.

Цели: определить основные задачи информатизации образования взрослых и детей.

Литература по теме:

Тема 3. Базы и банки данных.

Цели: показать возможности использования баз данных для моделирования, анализа, обобщения, возможности интерполирования и экстраполирования.

Литература по теме:

Тема 4. Особенности организации урока географии на основе ИКТ

Цели: дать характеристику некоторых типов уроков по географии как интерактивных

1.  Урок-поиск, урок-исследование, урок-размышление, урок-игра, урок-театр, урок-путешествие, бизнес-урок, уроки защиты проспектов, урок-аукцион, урок-лекция с использованием мультимедийных средств, уроки-соревнования, уроки вдохновения, урок-беседа за круглым столом, урок-эврика, урок размышление, урок взаимообучения, урок-конференция, урок-защита диссертации, урок-тезис – антитезис, урок-дискуссия, мозговой штурм, при контроле знаний используется урок - общественный смотр знаний, урок-геобизнес, урок-семинар, урок-фестиваль, урок-экспедиция, уроки психологических тренингов, интегрированные уроки, урок - географическое открытие и др.

2.  Особенности организации урока географии на основе ИКТ

Литература:

Тема 5. Информационные и коммуникационные технологии в реализации системы контроля и оценки.

Цели: выделить основные формы контроля и требования к содержанию тестов.

Литература по теме:

  Раздел 4. Глоссарий

  Актуализация данных – процесс изменения содержания данных для приведения их к текущему (актуальному) состоянию.

База данных – совокупность данных, организованных по определенным правилам, устанавливающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.

База знаний – совокупность знаний о некоторой предметной области, на основе которых можно производить рассуждения. Обычно представляет собой набор фактов и правил, формализующих опыт специалистов в данной области.

Банк данных – информационная система централизованного хранения и коллективного использования данных, включающая совокупность баз данных, СУБД и комплекс прикладных программ.

ГИС, географическая информационная система – информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных.

Глобальные системы позиционирования – технологические комплексы, предназначенные для позиционирования объектов – нахождения их координат в трехмерном земном пространстве путем измерения псевдодальности от приемника позиционирования до 4 или большего числа спутников.

Дистанционное зондирование – получение информации о земной поверхности и расположенных на ней объектах без непосредственного контакта с ней путем регистрации приходящего от нее электромагнитного излучения.

Информационные технологии - совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, вывод, обработку и распространение информации.

Метаданные – данные о данных: каталоги, справочники, реестры и иные формы описания наборов цифровых и аналоговых данных, содержащие сведения об их составе, содержании, статусе (актуальности и обновляемости), происхождении, местонахождении, качестве, форматах, условиях доступа, приобретения и использования.

Научно-технические нормативы – требования, предъявляемые к источникам воздействия на человека и экосистемы (нормативы сбросов и выбросов вредных веществ, нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей среды).

ОВОС, оценка воздействия на окружающую среду – структурированный процесс учета экологических требований в системе подготовки и принятия решений о хозяйственном развитии.

СУБД, система управления базами данных – комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных.

Формат – способ расположения или представления данных в памяти, базе данных, документе или на внешнем носителе.

Раздел 6. Изменения в рабочей программе, которые произошли после утверждения программы

Раздел 7. Учебные занятия по дисциплине ведут.