Доклад «Эффективные технологии, формы и методы работы с использованием цифровых лабораторий центра «Точка роста» на уроке, как условие повышения качества образования"

«Эффективные технологии, формы и методы работы с использованием цифровых лабораторий центра «Точка роста» на уроке,

как условие повышения качества образования».

Доклад учителя географии, обществознания, физики М.Ю. Куликовой

на заседании школьного методического объединения учителей

гуманитарного цикла от 26 марта 2025 года.

На прошлом заседании школьного методического объединения учителей гуманитарного цикла я уже говорила, что в сентябре 2023 года в рамках федерального проекта «Современная школа» национального проекта «Образование» на базе нашей школы был открыт центр образования естественно-научной и технологической направленностей «Точка роста». Под центр Точка роста у нас было переоборудовано три помещения: кабинет физики, химии и биологии. Центр оснащен цифровыми лабораториями по биологии, химии, физике, содержащими приложения с описанием демонстрационных опытов, практических и лабораторных работ, которые можно проводить на уроках и во внеурочной деятельности.

Одной из задач центра «Точка роста» является вовлечение учащихся в проектную и исследовательскую деятельность. В ходе решения этой задачи я думала о том, как бы охватить всех учащихся школы именно таким видом деятельности, потому что современный образовательный процесс немыслим без поиска новых, более эффективных технологий, форм и методов работы на уроках, призванных содействовать развитию творческих способностей детей, формированию навыков саморазвития и самообразования.

Сегодня я бы хотела рассказать о возможности использования в образовательном процессе цифровой лаборатории «ZARNITZA» при изучении физики, а именно при проведении лабораторных работ.

Мне бы хотелось обосновать целесообразность использования в образовательном процессе цифровой лаборатории «ZARNITZA».

А также рассмотреть различные виды лабораторных работ при обучении физике, которые можно выполнить, используя цифровую лабораторию. То есть показать, как идет процесс обучения физике на примере использования цифровой лаборатории «ZARNITZA» и что это дает учителю.

В начале XXI века современную жизнь довольно сложно представить без использования информационных технологий. 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.

Современная школа ставит задачу формирования новой системы универсальных знаний, умений и навыков, а также опыта самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, т.е. современных ключевых компетенций, которые и определяют новое содержание образования. Огромную роль в решении этих задач сегодня играет реализация возможности использования в образовательном процессе цифровой лаборатории «ZARNITZA».

Набор применяется при проведении практических и лабораторных работ по курсу, а также для индивидуальных исследований и проектной деятельности школьников. Цифровые лаборатории «ZARNITZA» позволили выполнять еще больше лабораторных работ по предмету "Физика" на уроках и во внеурочной деятельности учащихся. Данное оборудование является достаточно современным и предполагает совместную работу компьютера с различными датчиками. И у обучающихся уже появилась возможность проводить компьютеризированные эксперименты. Эксперимент является неотъемлемой частью познания природы, изучение ее законов. Такие науки как физика, химия, биология не могут изучаться только теоретически, им обязательно нужна практическая подоплека. Эксперимент позволяет учащимся самим убедиться в справедливости существующих законов природы, а также в верности выдвинутой научной гипотезы или, наоборот, в ее ошибочности.

Чтобы повысить эффективность эксперимента, необходимо использовать современные приборы, ведь именно они регистрируют данные, которые и являются основой вычислений. К таким современным приборам относятся всевозможные датчики, призванные различные виды физических величин, в том числе звук, свет, силу, давление и другие, перевести в электрические сигналы. Полученные электрические сигналы подаются через специальное устройство, называемое регистратором, на компьютер, где программным образом обрабатываются и могут быть представлены нам в самой разнообразной форме, как в виде стилизованных аналоговых или цифровых приборов, так и в виде графиков. Последние имеют большую наглядность при изучении происходящих процессов и избавляют «исследователей» от рутинной работы по снятию показаний и заполнения таблиц. Тем более, что в ходе измерений данные в таблицу вносятся автоматически, и «экспериментаторам» остается только обработать полученные результаты. Вот к таким современным средствам измерения и относятся цифровые лаборатории.

Цифровая лаборатория представляет собой набор, включающий цифровой мультидатчик с комплектом выносных зондов для произведения измерений, программное обеспечение и методическое пособие для проведения экспериментов. Оборудование позволяет работать с помощью проводного и беспроводного подключения к персональному компьютеру для отображения результатов эксперимента, а также совместно со специально разработанными приложениями. Результаты эксперимента демонстрируются на экране персонального компьютера в виде графика зависимости измеряемой физической величины от времени. Данные могут представляться также в виде таблицы.

Цифровая лаборатория центра «Точка роста» позволяет:

• выполнить разнообразные демонстрации и лабораторные работы;

• увидеть результаты своих экспериментов на экране компьютера;

• провести обработку и исследование процессов (построить графики зависимостей различных параметров от времени);

• существенно сокращает время на организацию и проведение работ;

• повышает точность и наглядность экспериментов;

• предоставляет практически неограниченные возможности по обработке и анализу полученных данных.

Осваивая лаборатории можно осуществить дифференцированный подход и развить у учащихся интерес к самостоятельной исследовательской деятельности. Эксперименты, проводимые с помощью цифровой лаборатории центра «Точка роста» более наглядны и эффективны, это дает возможность лучше понять и запомнить тему. С цифровыми лабораториями можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования.

Физика – наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты, и организация практической деятельности учащихся при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной и полезной и осознать, что физика – это не страшно, физика – это интересно и понятно.

Я хотела бы остановиться на применении цифровой лаборатории при проведении лабораторных работ.

В состав комплекта входят методические рекомендации, в которых содержится 40 лабораторных работ с подробным описанием основных сведений по теме, технике безопасности и порядка проведения работы. Конечно же не все из них подходят к школьной программе, больше половины выходят за рамки урока и предназначены для внеурочных занятий.

Подводя итог всему сказанному хотелось бы отметить что цифровая лаборатория центра «Точка роста» позволяет на новом уровне проводить не только лабораторные работы, но и показывать демонстрационные опыты, проводить работы исследовательского характера. Очень эффективно применение данного оборудования в тех случаях, когда необходимо зафиксировать незначительные изменения физических величин. Например, при выполнении лабораторной работы «Исследование изменения со временем температуры остывающей воды» в 8 классе.

Также хочется подчеркнуть, что применение цифровых лабораторий в учебной и исследовательской деятельности позволяет привнести в неё не только индивидуализацию и дифференциацию образования, но и стать средством определения индивидуального образовательного маршрута с учетом способностей и интересов ученика, что является условием развития личности ученика и его способностей.

Таким образом, цифровая лаборатория позволяет организовать проектную и учебно-исследовательскую деятельность школьников, как в рамках уроков, так и во внеурочной деятельности. Наличие разнообразных цифровых датчиков дает возможность проводить самые разнообразные исследования, опираясь на интересы обучающихся.

В заключение можно сделать вывод, что применение оборудования центра «Точки роста» на уроках физики способствует развитию познавательного интереса учащихся и повышению качества образования.