Цифровая лаборатория"Архимед" как средство достижения метапредметных результатов обучающихся

Аннотация

Согласно ФГОС нового поколения освоение образовательной программы обучающимися должно быть направлено на достижение предметных, личностных и метапредметных результатов. Реализация поставленных задач возможна лишь при наличии современного материально-технического оснащения образовательных учреждений. Цифровая лаборатория «Архимед» относится к новому поколению школьных естественнонаучных лабораторий, предназначенных для организации занятий практической направленности. В данных методических разработках приводятся рекомендации по использованию цифровой лаборатории в учебно-исследовательской и проектной деятельности обучающихся, обеспечивающей достижение установленных Стандартом требований к результатам обучения.

Методическая разработка

Программа элективного курса «Окружающий мир глазами исследователя»

В современном образовательном процессе всё отчётливее проявляется возрастающая роль исследовательского метода обучения как эффективного инструмента развития творческих способностей обучающихся, повышения их мотивации к изучению преподаваемых наук, а также для межпредметной поддержки курсов целого ряда школьных дисциплин. Элективный курс «Окружающий мир глазами исследователя» рассчитан на 17 часов (1 час в неделю) и рекомендован для обучающихся 9-х классов в рамках предпрофильной подготовки. Данный курс направлен на расширение и углубление естественнонаучных знаний, развитие познавательной активности, навыков экспериментальной и исследовательской деятельности с использованием современного цифрового и традиционного лабораторного оборудования. Содержание данного курса основывается на знаниях базового уровня образования в различных предметных областях: физики, химии, биологии, экологии, информатики. Цель курса: развитие навыков исследовательской деятельности обучающихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед». Задачи курса: • сформировать практические умения и навыки работы с цифровой лабораторией «Архимед»; • научить анализировать результаты экспериментов в программе MultiLab; • применить приобретенные умения при проведении лабораторных работ и в исследовательской деятельности; • продолжить развитие познавательной активности, самостоятельности и опыта коллективного взаимодействия обучающихся.

Организация творческой, общественно значимой исследовательской деятельности учащихся с применением современных цифровых образовательных ресурсов позволяет достичь следующих • личностных результатов: 1) целостного мировоззрения; 2) потребности в самореализации в творческой деятельности; 3) целеустремленность, ответственное отношение к труду и учебе; 4) стремления к здоровому и безопасному образу жизни; 5) готовности к принятию самостоятельных решений, построению и реализации жизненных планов, осознанному выбору профессии • метапредметных результатов: 1) использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности для изучения различных сторон окружающей действительности; 2) формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать, систематизировать, выявлять причинно – следственные связи; 3) развитие умений самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность, определять цели и задачи, выбирать средства для ее реализации; 4) развитие коммуникативных навыков, готовности выслушать и понять другую точку зрения, корректности и толерантности в общении, участия в дискуссиях; 5) приобретение начального опыта и навыков исследовательской деятельности и публичного представления её результатов, в том числе с использованием средств информационных и коммуникационных технологий • предметных результатов: 1) овладение правилами безопасного обращения с веществами, приёмами оказания первой помощи при травмах и отравлениях; 2) развитие способности применять полученные знания к объяснению химических явлений в окружающей жизни: в быту, в промышленном и сельскохозяйственном производстве, в живой природе; 3) становление мотивации к последующему изучению естественных дисциплин в учреждениях системы среднего и высшего профессионального образования и для самообразования.

Структура курса 1. Введение. 2. Теоретические основы научно-исследовательской деятельности. 3. Знакомство с цифровой лабораторией «Архимед». 4. Лабораторный практикум. • Лабораторная работа №1 «Измерение температуры кипения жидкостей» • Лабораторная работа №2 «Измерение освещенности школьных кабинетов» • Лабораторная работа №3 «Измерение частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и физической активности» • Лабораторная работа №4 «Измерение влажности воздуха» • Лабораторная работа №5 «Измерение объема воздуха, вдыхаемого легкими» • Лабораторная работа №6 «Измерение рН водных растворов» 5. Исследовательская деятельность. 6. Защита исследовательских работ.

Учебно-тематический план

№ п/п Наименование раздела Всего часов 1 Введение. 1ч 2 Теоретические основы научно-исследовательской деятельности. 2ч 3 Знакомство с цифровой лабораторией «Архимед». 2ч. 4 Лабораторный практикум. 6ч. 5 Исследовательская деятельность. 4ч. 6 Защита исследовательских работ. 2ч Итого 17ч

Требования к результатам обучения. В результате прохождения программы элективного курса «Окружающий мир глазами исследователя» обучающиеся должны знать: • алгоритмам выполнения, написания и защиты исследовательской работы • правила монтажа экспериментальной установки • возможности цифровой лаборатории и программы для обработки экспериментальных данных • правила ТБ при работе с электронными устройствами, реактивами, химической посудой • уметь: • умение ставить перед собой проблему, сравнивать и выбирать информационный материал • выбирать рациональные способы действий • наблюдать, описывать результаты наблюдений, сравнивать, анализировать, делать самостоятельные выводы • работать с цифровой лабораторией «Архимед», другим оборудованием, реактивами • самостоятельно работать с источниками информации (литературные источники, Интернет-ресурсы и т. д.) Итоговый контроль - отчёт-конференция исследовательских работ. Формы организации познавательной деятельности обучающихся: индивидуальные, групповые, коллективные. Содержание курса предполагает использование разнообразных форм учебных занятий: интерактивные лекции, лабораторные работы, самостоятельная исследовательская деятельность учащихся, выполнение групповых проектов, самостоятельная работа с литературными источниками, Интернет-ресурсами. Методические рекомендации При выполнении учащимися исследований необходимо предоставлять возможность не только высказать предполагаемое решение предложенных проблем, но и защитить либо опровергнуть его в практических условиях. Роль педагога должна быть сведена к тактичной и грамотной коррекции деятельности, а не жёсткому контролю.

Рекомендуемая литература для учителя: 1) Методические материалы к цифровой лаборатории «Архимед». М., 2007. 2) Счастная Т.Н. Рекомендации по написанию научно-исследовательских работ// Исследовательская работа школьников. – 2003. – №4. 3) Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / под ред. Е.С. Полат – М.: 2000 4) Алексеев, Н.Г. Концепция развития исследовательской деятельности учащихся [Текст] / Н.Г. Алексеев, А. В. Леонтович // Электронная библиотека портала Auditorium.ru: http://www.auditorium.ru, 2006. 5) Арцен, М.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся [Текст] / М.Н. Арцен // Завуч.- 2005.- №6.- С.4

Рекомендуемая литература для учащихся. 1) Давайте похимичим! О.Ольгин. М., Детская литература, 2001. 2) Методические материалы к цифровой лаборатории «Архимед». М., 2007. 3) Савенков А.И. Психологические основы исследовательского подхода к обучению: Учебное пособие. – М.: «Ось-89», 2006.

Материально-техническое оснащение курса • лабораторное оборудование; • химические реактивы; • комплект цифровой лабораторией «Архимед» и программное обеспечение к ней; • компьютер; • проекторное оборудование; • Интернет.