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. Исследовательская деятельность учащихся включает в себя изучение важных для человека объектов окружающей среды: продукты питания, воздух, средства бытовой химии, физическое состояние организма и др.

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

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.