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;
• проекционное оборудование;
• Интернет.