Конференция «Современное математическое и естественнонаучное образование: опыт, проблемы и перспективы»

Конференция

«Современное математическое и естественнонаучное образование: опыт, проблемы и перспективы»

Скрутелев С.Е.

Учитель физики, МБОУ лицей имени В.Г. Сизова.

«Использование возможностей цифровой лаборатории «Эйнштейн» на уроках и

во внеурочной деятельности предметов естественнонаучного цикла»

Основные задачи модернизации российского образования – повышение его доступности, качества и эффективности. Это предполагает значительное обновление содержания образования в соответствии с современными требованиями.

Важнейшими качествами личности становятся инициативность, способность творчески мыслить и находить нестандартные решения, умение выбирать профессиональный путь, готовность обучаться в течение всей жизни. Главным условием решения этой задачи является введение Государственного стандарта второго поколения.

Цель реализации основной образовательной программы основного общего образования МБОУ лицей имени В.Г. Сизова — обеспечение выполнения требований ФГОС ООО.

Одни из задач, направленных на реализации цели:

- организация интеллектуальных и творческих соревнований, научно-технического творчества, проектной и учебно-исследовательской деятельности;

- разнообразие индивидуальных образовательных траекторий и индивидуального развития каждого обучающегося, в том числе одарённых детей, детей-инвалидов и детей с ограниченными возможностями здоровья.

Для выполнения данных задач разработана междисциплинарная программа «Формирование и развитие основ учебно-исследовательской и проектной деятельности на ступени основного общего образования».

Основная цель программы – способствовать становлению индивидуальной образовательной траектории учащихся через включения в образовательный процесс учебно-исследовательской и проектной деятельности в связи с друг с другом и с содержанием учебных предметов как на уроках, так и во внеурочной среде.

Технологический платформой для реализации данной программы, внедрения инновационных технологий в образование, для реализации ФГОС ООО в МБОУ лицей имени В.Г. Сизова становиться цифровая лаборатория.

В комплект цифровой лаборатории «Эйнштейн» входит следующее оборудование:

1. Планшетный регистратор имеет 8 встроенных датчиков:  влажности, ЧСС, температуры, освещенности, ультрафиолета, звука, местоположения и акселерометр;

2. Цифровые лаборатории einstein могут быть оснащены любым из 65 датчиков, в том числе:

• Датчики для уроков физики (слайд 2) – температуры, давления, напряжения, силы тока, уровня шума, расстояния, силы, ускорения, ворота с фотоэлементом,

• Датчики для проведения экспериментов по химии и биологии (слайд 3): колориметр, счетчик капель, скорость потока (расходомер), артериального давления, ЭКГ, ЧСС (при физических нагрузках), дыхания, влажности, освещенности. 

Цифровые лаборатории по физике, химии и биологии - это новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий (слайд 4, 5). Они обеспечивают автоматизированный сбор и обработку данных, позволяют отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов. Проведенные эксперименты могут сохраняться в реальном масштабе времени и воспроизводиться синхронно с их видеозаписью. Лаборатории позволяют проводить опыты и учебные исследования как в классе, так и в походных условиях.

Цифровые лаборатории позволяют расширить исследовательскую составляющую в изучении естественных наук.

Анализ учебной деятельности показывают, что регулярное использование цифровых естественнонаучных лабораторий значительно облегчают понимание физических явлений. Быстрая настройка эксперимента и наглядное отображение получаемых в процессе эксперимента данных, удобные инструменты анализа, позволяют проводить больше экспериментов, проверять больше гипотез, что способствует быстрому и прочному освоению учебного материала.

Примеры лабораторных работ, которые могут выполняются с помощью лаборатории:

1. Лабораторная работа по химии «Изменение РН жидкостей»; (слайд 6)

2. Лабораторная работа по биологии « Выделительная и терморегуляторная функция кожи»; (слайд 7)

3. Лабораторная работа по биологии «Испарение воды растениями» (слайд 8).

4. Исследовательская работа «Значения влажности, освещенности и температуры в некоторых кабинетах школы» (слайд 9).

Цифровые лаборатории дают возможность выполнять интегрированные проекты по естественным наукам, математике, информатике, способствуют решению и освоению межпредметных задач, так как способствуют освоению понятий и навыков в смежных образовательных областях:

• современные информационные технологии;

• современное оборудование исследовательской лаборатории;

• математические функции и графики, математическая обработка экспериментальных данных, статистика, приближенные вычисления, интерполяция и аппроксимация;

• методика проведения исследований, составление отчетов, презентация проведенной работы.

Работа лаборатории организована по основным направлениям: академические часы, персональные курсы по выполнению индивидуальных исследовательских проектов, использование лаборатории преподавателями различных дисциплин, организация лагеря на базе лаборатории (летняя практика в лаборатории), помощь в проведении лабораторных работ.

В 10 классе обязательным компонентом профильного образования является написание обучающимися курсовых работ. В этом учебном году на базе лаборатории выполняются исследовательские работы метапредметного характера: «Исследование калорийности продуктов питания» (слайд 10), «Исследование содержания нитратов в овощах и фруктах», «Исследование микроклимата классных помещений», «Исследование качества хлеба различных производителей» (слайд 11), «Изучение изменений деятельности сердечно-сосудистой системы на уроках физической культуры», «Экспериментальное определение ускорения свободного падения» (слайд 12), «Изучение уровня шумов в разные периоды учебного дня», «Влияние освещенности на всхожесть семян».

К ожидаемым продуктам мы относим:

- Методические разработки уроков на базе лаборатории;

- Методические разработки лабораторных работ и практических работ по физике, химии, биологии, географии;

- Разработка образовательной программы «Введение в исследовательскую деятельность»;

- Банк индивидуальных исследовательских работ;

- Мастер – классы по системно – деятельностному подходу, организации проектной деятельности на уроке, организации исследовательской деятельности на уроке и др.;

- Банк проектных задач;

- Система мониторинга формирования личностных, учебно-познавательных компетенций, формируемых через проектно-исследовательскую деятельность на уроках и во внеклассной деятельности;

- Модель методического сопровождения педагогической деятельности по освоению и внедрению ФГОС ООО.

Общее описание ожидаемых результатов:

Увеличение доли педагогов, удовлетворенных результатами собственной деятельности.

Увеличение доли учеников, удовлетворенных процессом и результатами собственной деятельности, с удовольствием обучающихся в лицее.

Создание комфортной развивающей образовательной среды, которая обеспечивает особый микроклимат сотрудничества.

Увеличение доли родителей, удовлетворенных качеством образовательных услуг, предоставляемых в лицее имени В.Г. Сизова.

Повышение качества знаний, уровня сформированности компетенций учащихся.