- педагогічний експеримент, який дав змогу перевірити ефективність розробленої експериментальної методики;
- методи математично-статистичної обробки експериментальних даних – для обробки й інтерпретації результатів дослідження.
Організація дослідження.Дисертаційне дослідження проводилося протягом 2005-2007 років у три етапи:
На першому етапі (2004 – 2005 рр.) проведено констатувальний експеримент: здійснено аналіз психолого-педагогічної та методичної літератури з проблеми застосування комп’ютерних технологій у навчальному процесі основної школи та діагностику практичного стану досліджуваної проблеми, проаналізовано існуючі на сьогодні навчальні комп’ютерні програми та програмно-педагогічні засоби з біології, сформульовано мету, об’єкт, предмет, завдання й робочу гіпотезу дослідження.
На другому етапі (2005 – 2006 рр.) – проведено пошуковий експеримент: визначено концептуальні положення розробки та методичні вимоги до програмно-педагогічного засобу, запропоновано алгоритм комп’ютерного уроку біології. За результатами пошукового експерименту розроблено зміст та структуру ППЗ «Біологія людини. Конструктор уроків» і методику його використання на уроках біології. Випробувано окремі елементи та внесено певні корективи в експериментальну методику.
На третьому етапі (2006 – 2007 рр.) проведено формувальний експеримент: з’ясовано вплив розробленого програмно-педагогічного засобу на якість знань учнів і рівень їх навчальних досягнень; здійснена обробка й аналіз отриманих результатів, сформульовані основні висновки дослідження, оформлено дисертацію й автореферат.
Експериментальна база дослідження. Науково-дослідна робота була зосереджена в загальноосвітніх навчальних закладах м. Києва: ліцеях №100 «Поділ» та №208 (фізико-математичному), Українському колежі №272 імені В.О. Сухомлинського, гімназії імені М.П. Драгоманова, спеціалізованій школі №52 (спеціалізація – комп’ютерні технології ), ЗНЗ №142 і №4, а також у НВК №45 «Академічна гімназія» м. Харкова, у ЗНЗ №2 міста Богуслав і №12 (з поглибленим вивченням інформаційних технологій) м. Біла Церква Київської області. У педагогічному експерименті було залучено 894 учнів 8-9 класів: 450 учнів експериментальних класів і 444– контрольних класів.
Наукова новизна і теоретичне значення одержаних результатів. У методиці навчання біології вперше науково обґрунтовано зміст і структуру програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків» та методика навчання учнів біології з його використанням.
Удосконалено засоби навчання біології за рахунок створення програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків».
Подальшого розвитку набули принципи навчання, що лежать в основі застосування ППЗ на уроках біології (науковості, системності, наочності, доступності, свідомості й активності учнів у навчанні, практичної спрямованості, індивідуалізації навчання й колективної організації навчальної діяльності) та методика навчання біології учнів основної школи з використанням комп’ютерних технологій.
Практичне значення одержаних результатів визначається тим, що створено й впроваджено методику використання комп’ютерних технологій у процес навчання біології учнів основної школи на прикладі програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків».
Запропоновано алгоритм розробки комп’ютерного уроку біології та практичні рекомендації щодо підготовки, проектування й створення програмно-педагогічних засобів, які можуть бути використані колективами розроблювачів електронних програмних продуктів і вчителями для створення програмно-педагогічних засобів з інших розділів біології та навчального предмета «Природознавство».
Програмно-педагогічний засіб «Біологія людини. Конструктор уроків» та методичні рекомендації до нього використовуються студентами Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова під час проходження педагогічної практики у загальноосвітніх навчальних закладах і забезпечують належний рівень викладання та сприяють підготовці майбутніх учителів до використання комп’ютерних технологій.
Розроблена методика може бути включена у навчальний процес вищих навчальних закладів для підготовки майбутніх учителів біології, що дозволить поглибити зміст лекційного курсу та лабораторних занять з методики навчання біології, сприятиме укладанню програми та змісту спецкурсу «Новітні технології навчання біології», а також у системі підвищення кваліфікації в процесі підготовки та перепідготовки педагогічних кадрів.
Особистий внесок здобувача. У спільній з І.В. Морозом науковій статті «Використання комп’ютерних технологій у процесі реалізації цілей і завдань сучасної біологічної освіти» [4] автору належить висвітлення питань організації та проведення експериментального дослідження з метою перевірки ефективності методики використання комп’ютерних технологій при вивченні учнями біології в основній школі.
Впровадження результатів дослідження здійснюється в загальноосвітніх навчальних закладах м. Києва: ліцеях №100 «Поділ» (довідка №143 від 09.10.2007 р.) і №208 (довідка №1733 від 16.11.2007 р.), гімназії імені М.П. Драгоманова (довідка №3 від 21.02.2008 р.), Українському колежі №272 імені В.О. Сухомлинського (довідка №43/1 від 15.02.2008 р.), спеціалізованій школі №52 (довідка №253 від 10.10.2007 р.), ЗНЗ №142 (довідка №49 від 1.02.2008 р.) та №4 (довідка №15 від 20.02.2008 р.); НВК №45 «Академічна гімназія» м. Харкова (довідка №108 від 03.03.2008 р.), ЗНЗ №2 м. Богуслава (довідка №31 від 06.02.2008 р.) та №12 (довідка №126 від 12.02.2008 р.) м. Біла Церква Київської області.
Вірогідність і надійність результатів дослідження забезпечується відповідністю методів дослідження його об’єкту, предмету, меті й завданням, кількісним та якісним аналізом значного обсягу теоретичного й емпіричного матеріалу, чіткою методикою педагогічного експерименту, репрезентативністю вибірки, математично-статистичною обробкою експериментальних даних, упровадженням результатів дослідження в практику шкільної біологічної освіти.
Апробація результатів дослідження відбувалася шляхом оприлюднення їх на: І Всеукраїнському науково-освітньому форумі вчителів біології (Київ, 2006); Всеукраїнських науково-практичних конференціях: «Наукові та методичні основи біологічних дисциплін у педагогічних вищих навчальних закладах України» (Київ, 2006), «Проблеми розробки та впровадження комп’ютерно-орієнтованих засобів навчання» (Біла Церква, 2006), «Виклик для України: розробка рамкових основ змісту (національного курікулуму) загальної середньої освіти для XXI століття» (Київ, 2007), «Уніфікація природничо-математичної освіти в контексті європейського виміру» (Херсон, 2007); на засіданняхкафедри теорії та методики навчання природничо-географічних дисциплін Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (Київ, 2006-2007); на міських семінарах «Сучасні інформаційні технології навчання» (Київ, 2007-2008); на щорічних серпневих конференціях учителів біології (Київ, 2006-2007).
У квітні 2007 р. на базі Інституту післядипломної педагогічної освіти Київського міського педагогічного університету імені Б.Д. Грінченка було прочитано лекцію й проведено семінарське заняття з теми «Застосування мультимедійних комп’ютерних технологій у процесі навчання учнів біології».
Публікації. Основні теоретичні положення і результати дисертаційного дослідження відображено у 8 публікаціях автора, в тому числі 4 статті у наукових фахових виданнях з педагогічних наук, затверджених ВАК України (3 одноосібні), 4 тез і матеріалів конференцій.
Структура і обсяг дисертації. Робота складається із вступу, трьох розділів, висновків до кожного з них, загальних висновків, списку використаних джерел (228 найменувань) і додатків. Загальний обсяг дисертації становить 239 сторінок. Основний текст дисертації викладено на 181 сторінці. Робота містить 20 таблиць і 23 рисунки.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ
У Вступіобґрунтовано актуальність і доцільність обраної теми, визначені об’єкт, предмет, мета, гіпотеза та завдання дисертаційної роботи, показано теоретико-методологічну основу, методи та етапи педагогічного дослідження, розкрита наукова новизна, теоретичне та практичне значення дослідження, вірогідність одержаних результатів, подано відомості про апробацію та впровадження результатів дослідження.
У першому розділі «Науково-теоретичні засади застосування комп’ютерних технологій навчання біології» представлено результатианалізу психолого-педагогічної, методичної літератури з проблеми дисертаційного дослідження, на основі яких нами було обґрунтовано етапи еволюції комп’ютерних технологій в освіті; визначено місце та роль комп’ютерних технологій у навчальному процесі; окреслено психолого-педагогічні основи використання комп’ютерних технологій у навчальному процесі; дидактичні та методичні можливості застосування комп’ютерних технологій при вивченні біології у загальноосвітніх навчальних закладах України.
Теоретичний аналіз психолого-педагогічної й методичної літератури з проблеми педагогічного дослідження показав, що на сьогодні немає усталеного поняття, яке характеризувало б застосування комп’ютерів у навчальному процесі. На основі аналізу й узагальнення існуючих підходів до визначення поняття «комп’ютерні технології навчання», визначено його трактування: «комп’ютерні технології – це сучасні технології навчання, які створюються з метою підготовки підростаючого покоління до життя в інформатизованому суспільстві, формування в нього необхідного світогляду й інформаційної культури на основі підвищення ефективності навчального процесу шляхом впровадження комп’ютерних засобів навчання».