Мастер класс «Исследуем»
Слайд 1. Титульная страница
В начале ХХI века наша страна взяла курс на модернизацию образования.Правительство России объявило образовательную политику в числе приоритетных. Курс был взят на достижение эффективности, качества и доступности отечественного образования. К системе российского образования были сформулированы новые социальные требования. Развивающемуся обществу нужны современно образованные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать ответственные решения в ситуации выбора, прогнозируя их возможные последствия, способные к сотрудничеству, отличающиеся мобильностью, динамизмом, конструктивностью.
Необходимым условием качественного современного образования сегодня является гармоничное сочетание традиционного обучения с использованием передовых технологий.
ФГОС вносит радикальные изменения в начальное образование: меняются его цели, содержание, технологии, формы контроля знаний ученика.
Одной из главных задач учителя начальных классов является научить ребёнка учиться в школе.
Если в прошлом роль первого учителя детей нередко понимали узко, как обучение школьников азам предметных знаний и простейшим учебным навыкам и умениям, то сегодня его функции расширились. Главной педагогической функцией является управление учебно-воспитательным процессом.
В основе реализации программы ФГОС лежит системно-деятельностный подход, направленный на включение ученика в процесс познания окружающего мира под руководством учителя, что предполагает организацию научно-технического творчества и проектно-исследовательской деятельности в начальной школе.
Интенсивный переход к информатизации общества обуславливает все более глубокое внедрение информационных технологий в различные области человеческой деятельности. Это вполне справедливо и для учебного процесса, где без компьютера уже не обойтись. Наша задача научить студентов - будущих учителей начальных классов, работать с цифровым оборудованием. Идти в ногу со временем.
Сегодня мы рассмотрим работу цифрового USB-микроскопа "Levenhuk D70L" ицифровой лаборатории SenseDisc
Слайд 2. Использование цифрового микроскопа и Sense-Disc
Активизирует работу учащихся на уроке. Способствует развитию познавательной, информационной и исследовательской компетенций учащихся;
Повышает уровень мотивации обучающихся помогает проводить практические и лабораторные работы индивидуально, фронтально и в группах;
Повышает интерес к поисково-исследовательской деятельности;
Способствует повышению успеваемости учащихся.
С помощью цифрового микроскопа происходит погружение в таинственный и увлекательный мир, где можно узнать много нового и интересного. Дети, благодаря микроскопу, лучше понимают, что всё живое так хрупко и поэтому нужно относиться очень бережно ко всему, что тебя окружает. Цифровой микроскоп – это мост между реальным обычным миром и микромиром, который загадочен, необычен и поэтому вызывает удивление. А всё удивительное сильно привлекает внимание, воздействует на ум ребёнка, развивает творческий потенциал, любовь к предмету, интерес к окружающему миру.
Слайд 3.Знакомство с микроскопом
Цифровой микроскоп LEVENHUKD70L приспособлен для работы в школьных условиях. Он снабжен преобразователем визуальной информации в цифровую, обеспечивающим передачу в компьютер в реальном времени изображения микрообъекта , а также их хранение. Микроскоп имеет простое строение: модуль экрана, жидкокристаллический монитор, объективы, предметный столик, диск с фильтрами и ручка настройки фокуса. В комплекте с ним шло программное обеспечение с простым и понятным интерфейсом.
Слайд 4.
При скромных, с современной точки зрения, системных требованиях он позволяет:
Увеличивать изучаемые объекты, помещённые на предметный столик, в 40, 100 и 400 раз (переход осуществляется поворотом револьверного механизма)
Использовать как прозрачные, так и непрозрачные объекты, как фиксированные, так и нефиксированные
Исследовать поверхности объектов, помещающихся непосредственно на предметный столик
Фотографировать, нажимая соответствующую кнопку внутри интерфейса программы
Фиксировать наблюдаемое, не беспокоясь в этот момент о его сохранности – файлы автоматически оказываются на жёстком диске компьютера.
Демонстрировать исследуемые объекты и все производимые с ними действия на мониторе персонального компьютера и/или на проекционном экране, если к компьютеру подключён мультимедиа проектор
Важно и то, что поймав нужный угол, Вы легко выполните фотографию, не тянясь к компьютеру – прямо на части микроскопа, находящейся у Вас в руках, есть необходимая кнопка: нажали раз – получили фотографию.
С помощью цифрового микроскопа можно сделать то, что недоступно с обычным микроскопом:
- рассматривать очень маленькие объекты на экране компьютера и большом экране в классе через проектор, обсуждая совместно исследуемые объекты;
- получать увеличенное изображение объекта, который нельзя разместить на предметном столике, используя ручной режим переноски, т.е. микроскоп вынимается из стойки – основания, фокусируется на нужном объекте, и изображение также появляется на экране;
- составлять коллекции из фотографий объектов наблюдений и созданных изображений;
- подготавливать презентации, видеоролики и слайд – шоу (можно со спецэффектами и музыкальным сопровождением);
- распечатывать полученное изображение.
Например, с его помощью можно рассмотреть плетение нитей в ткани.
Очень интересным и познавательным показался детям эксперимент, который с помощью микроскопа мы провели перед тем, как начать изготовление поделки папье-маше. Они должны были сами выбрать, какой материал лучше использовать: картон, газетную бумагу или салфетку, объяснить, почему именно этот материал и как его использовать: нарезая, отрывая, в сухом или сыром виде…
Сначала они знакомились с материалами вручную, мнения разделились. Большинство детей решили, что лучше использовать салфетку, потому что она мягче.
Окончательно решить вопрос нам помог именно микроскоп.
Мы рассмотрели картон, используя верхнюю и нижнюю подсветку микроскопа. Изучили его срез, оторванный край, сырой картон… Сделали вывод, что картон довольно плотный материал, волокна в нём сжаты, цепляться одному кусочку картона за другой будет нечем.
Дальше мы стали изучать газетную бумагу.
Мы рассмотрели также её срез, оторванный край, сырую бумагу с разными видами подсветки. Заметили, что бумага рыхлее картона, а в сыром виде её волокна начинают закручиваться, цепляясь друг за друга.
Последней мы изучили салфетку.
А когда её намочили, дети поняли, что для папье-маше салфетка не подходит, потому что она практически распалась в воде на отдельные волокна.
Так микроскоп помог нам сделать своего рода научное открытие, которое точно запомнится детям на всю жизнь.
В Образовательном Стандарте подчёркивается важность самостоятельной исследовательской и практической деятельности учащихся, в том числе направленной на освоение естественно – научных понятий, необходимых для успешного освоения естественных наук в средней и старшей школе. Выпускник начальной школы должен уметь проводить эксперименты с помощью учебного лабораторного оборудования, включающего как привычные традиционные, так и современные цифровые измерительные приборы.
ЦЛ используются в учебном процессе для практических занятий и лабораторных опытов на уроках предметов естественнонаучного цикла, для организации исследовательских практикумов, учебных исследовательских проектов, как в классе, так и в походных условиях. Они обеспечивают автоматизированный сбор и обработку данных, позволяют отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов, способны измерять быстроизменяющиеся величины с частотой до 100 Гц. Результаты экспериментов могут сохраняться в реальном масштабе времени и воспроизводиться синхронно с их видеозаписью.
ЦЛ обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными средствами проведения школьного эксперимента:
наглядное представление результатов эксперимента в виде графиков, диаграмм и таблиц; ЦЛ преобразует огромный поток информации в легко воспринимаемую визуальную форму;
хранение и компьютерная обработка результатов эксперимента, данных измерений;
сопоставление данных, полученных в ходе различных экспериментов;
возможность многократного повторения эксперимента;
наблюдение за динамикой исследуемого явления; доступность изучения быстро протекающих процессов;
сокращение времени эксперимента; быстрота получения результата;
индивидуализация обучения, учет психолого-педагогических особенностей каждого школьника; организация сотворчества учащихся;
возрастание познавательного интереса учащихся.
Использование компьютерных технологий облегчает математическую обработку экспериментальных данных: устраняет «шум», аппроксимирует, представляет их в линеаризованных координатах, устанавливает параметры выявленной зависимости. Упрощается процедура построения калибровочных графиков.
Применение лабораторного комплекса SenseDisc является актуальным и способствует выполнению ряда требований ФГОС к результатам освоения программы:
• формированию научного подхода к решению различных задач;
• совершенствованию умений формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
• развитию умения сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни;
• овладению экосистемной познавательной моделью и ее применением в целях прогноза экологических рисков для здоровья людей, безопасности жизни, качества окружающей среды;
• формированию умений безопасного и эффективного использования лабораторного оборудования, проведения точных измерений и адекватной оценки полученных результатов, представления научных аргументов своих действий, основанных на межпредметном анализе учебных задач .
Работа лабораторного комплекса SenseDisc осуществляется благодаря специальному программному обеспечению SenseDisc iLab . Имеются две пользовательские разновидности этого программного продукта:• сокращенная версия, предустановленная на SenseDisc;• расширенная версия для операционных систем Windows, Android, iOS & Mac OS, устанавливаемая на компьютер/планшет/смартфон .Интерфейс всех разновидностей программно-го обеспечения SenseDisc iLab является простым и интуитивно понятным .
Пользовательский интерфейс установленного на персональное устройство программного продукта SenseDisc iLab сгруппирован по трем разделам: «Опыт», «Открыть» и «Настройка» .• Раздел «Опыт» необходим для фиксации статических и динамических показателей замеряемых величин .• Раздел «Открыть» предназначен для сохранения, управления и перемещения сохраненных результатов .• Раздел «Настройка» содержит инструменты для калибровки измерительных устройств и других технических параметров лабораторного комплекса SenseDisc .
«Кто и как изучает природу», «Как человек познаёт окружающий мир» (возможности использования SensorDisc в исследовательских целях (цель использования каждого датчика), проведение аналогий с современными научными приборами, которые используются для изучения окружающей среды),
- «Сезонные изменения в природе» (проведение длительных экспериментов по изменению температуры и освещённости в разное время года),
- «Погода» (измерение температуры по шкале Цельсия и Фаренгейта, освещённости, силы звука (при разной силе ветра: штиле, бризе, шторме),
- «Температура вокруг нас» (измерение температуры кожи, почвы, воды, льда, воды со льдом, солёной воды со льдом, бумаги, смоченной спиртом),
- «День и ночь» (составление графика суточных колебаний температуры и освещённости),
- «Вода и её свойства» (измерение температуры исследуемой среды: холодной, теплой, горячей воды, снега и льда, пара; установление зависимости между состоянием воды и температурой воздуха),
- «Воздух и его свойства» (измерение температуры, измерение громкости звука при разной силе ветра),
- «План и карта» «Географическая карта» (составление маршрута при помощи GPS),
- «Человек» (измерение роста человека с помощью датчика расстояния),
- «Кровеносная система человека» (измерение ЧСС в состоянии покоя и после физической нагрузки),
- «Органы чувств» (исследование громкости звука, распространения звука в пространстве, гигиена слуха; температура кожного покрова),
- «Охрана здоровья» (измерение уровня освещённости, шумовое загрязнение, температурный режим помещения, шумовая и температурная карта класса, школы).
Достоинства цифровой лаборатории SenseDisc [3,6].
Пять готовых комплектаций по основным предметам естественнонаучного цикла:
SenseDisc®Environ - цифровая лаборатория по окружающему миру (природоведению)
Портативность.
Высокая точность измерения данных.
Тонкая настройка частоты снятия показаний.
Мультирегистратор данных: одно устройство снимает измерения одновременно с 11 датчиков, что позволяет экономить средства и время.
Многообразие датчиков (более 50 датчиков). Многоуровневое использование от начальной школы до высшего образования.
Мультиплатформенность (Windows, MacOs, iOs, Android).
Готовые сценарии лабораторных работ на русском языке.
Методические рекомендации для педагога-тьютора, руководящего проектно-исследовательской деятельностью.
Широкий выбор графических интерфейсов.
Встроен инструментарий математических методов анализа.
Единый интерфейс и формат данных для всех устройств, возможность делиться материалами с помощью облачных сервисов, отправлять по электронной почте, публиковать в online библиотеках.
Возможность создания шаблона работ — пошаговая инструкция для ученика.
Следует отметить, что готовый комплект лаборатории включает регистратор данных, датчики, ПО и методические пособия.
Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что процесс обучения естественным наукам претерпевает большие изменения. Сегодня от педагога требуется широкое использование интерактивных обучающих инструментов и оборудования, в том числе цифровых лабораторий, изучение их возможностей.
Использование ЦОР позволяет:
повышать уровень обучения
сформировать функционально грамотную личность
подготовить детей к самостоятельному решению возникающих проблем
самоутверждаться учащимся - раскрывать свои возможности и способности
развивать творческую и познавательную активность детей
реализовывать ребёнку свои лучшие личностные качества
создавать благоприятный фон для достижения успеха, что, в свою очередь, положительно влияет и на учебную деятельность
«Уборка в доме» Получение обратной связи от учеников от прошедшего урока, определение каждым участником, что было полезным, а что было бесполезным. Используются три листа большого формата с рисунками, фломастеры. К стене прикрепляются три больших листа. На первом нарисован чемодан, на втором -мусорная корзина, на третьем –мясорубка. Каждый участник получает три цветных листочка. На «чемодане» участник пишет то, что он вынес с урока или семинара, заберет с собой и будет активно применять. На втором листе то,что оказалось бесполезным, ненужным и что можно отправить в корзину. На третьем листе то, что оказалось интересным, но пока не готовым к применению, то что нужно ещё додумать и доработать.
