Лабораторная работа как способ организации экспериментального исследования в условиях насыщенной лабораторной среды.

Лабораторная работа

как способ организации экспериментального исследования

в условиях насыщенной лабораторной среды.

Развитие общества, научно-технический прогресс, информатизация всех сфер жизнедеятельности людей – все это влияет на отношение подрастающего поколения к процессу обучения. Новшества в окружающей человека среде (в быту, на производстве, в социуме, на природе) диктуют необходимость совершенствования учебного процесса в общеобразовательных учреждениях, то есть использования новых средств для активизации мыслительной деятельности обучающихся, поиска новых методов преподавания, в том числе и при обучении физике. В рамках поставок вы получили современные цифровые лаборатории, о которых мы сегодня с вами и поговорим.

Одним из методов обучения, который поможет учащимся понять суть происходящих явлений, является лабораторная работа. В дидактике лабораторная работа рассматривается и как метод, и как форма обучения.

В Федеральном государственном образовательном стандарте (ФГОС) прописано, что одним из универсальных учебных действий, приобретаемых учащимися, должно стать умение «проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов».

Лабораторная работа – форма обучения, направленная на получение практических навыков работы с материальными объектами.

Лабораторная работа – метод обучения, согласно которому учащиеся под руководством учителя и по определенному плану выполняют задания для закрепления теоретического материала по предмету. Лабораторная работа предполагает наличие элемента исследования.

Практическое занятие проводится как индивидуально, так и с группой учащихся.

Задачи лабораторной работы:

- применение знаний на практике;

- формирование необходимых в жизни и труде практических знаний и умений;

- содействие профориентации учащихся;

- выработка таких качеств личности, как трудолюбие, настойчивость, кропотливость, целеустремленность.

Функции лабораторной работы:

1) обучающая (ускоряет процесс усвоения учебного материала);

2) развивающая (развивает воображение, память, пространственное

мышление, креативность, внимание);

3) воспитывающая (влияет на различные черты характера:

организованность, ответственность, самостоятельность и др.);

4) мотивационно-стимулирующая (создает ситуацию для включения

обучающихся в деятельность по активному исследованию и преобразованию

учебной информации, что активизирует познавательную деятельность);

5) рефлексивная (способствует познанию обучающимся себя в

деятельности в сравнении с другими; развитию умений контролировать и

анализировать свои действия, находить и исправлять ошибки, оценивать

результаты своих действий и вносить в них коррективы);

6) диагностическая (позволяет педагогу выявить особенности личности

обучающегося, уровень усвоения им знаний и умений).

Лабораторные работы классифицируются по разным признакам.

1) По содержанию (механика, молекулярная физика, оптика, электричество и магнетизм, квантовая физика).

2) По методам выполнения и обработки результатов (количественные исследования функциональной зависимости величин, наблюдения, измерительные работы, качественные опыты).

3) По степени самостоятельности учащихся (проверочные, эвристические, творческие).

4) По дидактической цели (изучение нового, повторение, закрепление, формирование практических умений и навыков, развитие умений и навыков исследовательского характера).

5) По месту в учебном процессе (предваряющие, иллюстративные, итоговые и т. д.).

6) По месту проведения (классные, домашние, в университетских лабораториях).

7) По способу организации (фронтальные, физический практикум).

8) По времени выполнения (кратковременные фронтальные опыты, часовые фронтальные лабораторные работы, физический практикум с двухчасовыми работами).

Основными видами лабораторных работ считаются физический практикум и фронтальные лабораторные работы.

Развитие общества, научно-технический прогресс, информатизация всех сфер жизнедеятельности людей – все это влияет на отношение подрастающего поколения к процессу обучения. Возникает необходимость использования современных технических средств в обучении. Проведение натурного эксперимента с использованием персонального компьютера, внешних устройств сопряжения и традиционного учебного оборудования способствует лучшему усвоению учащимися сложных понятий и физических явлений. На стадиях выполнения учениками лабораторной работы исследовательским методом учителю необходимо:

- повторить теоретический материал для постановки опыта,

наблюдения, эксперимента;

- вместе с учащимися определить цель работы;

- определиться с планом работы и обсудить его с учащимися;

- выбрать способы исследования (наблюдение, эксперимент);

- конкретизировать результаты выводов и проверить запись итогов

(таблица, схема, ответ на контрольные вопросы, рисунок).

При проведении лабораторных работ (практических занятий) нельзя, чтобы повторялись вопросы, которые уже прозвучали на теоретических занятиях, так как это понижает интерес учащихся. Целесообразно включать конкретные вопросы, которые будут способствовать развитию умений и навыков.

В процессе формирования экспериментальных умений ученик обучается представлять информацию об исследовании в четырех видах:

- в вербальном: описывать эксперимент, создавать словесную модель эксперимента, фиксировать внимание на измеряемых величинах, терминологии;

- в табличном: заполнять таблицы данных, лежащих в основе построения графиков;

- в графическом: строить графики по табличным данным, что дает возможность перехода к выдвижению гипотез о характере зависимости между величинами;

- в виде математических уравнений: давать математическое описание взаимосвязи величин, математическое обобщение.

Польза цифровых лабораторий для учителя, состоит в том, что они предоставляют:

 возможности для профессионального развития;

 возможности для повышения интереса в процессе обучения;

 возможности для экономии времени подготовки к уроку за счет быстрого запуска измерений;

 возможности для повышения самостоятельности учащихся в проектной деятельности;

 возможности для вовлеченности учеников в процесс обучения и мотивацию для изучения предметов естествознания.

Принцип работы поставленного вам оборудования основан на мультидатчиках. Мультидатчики поставляются в форм-факторе стандартных измерительных устройств, но фактически содержат от двух до восьми датчиков внутри корпуса. Такой подход позволяет разместить в одном устройстве целый набор датчиков. страница 4

К преимуществам поставленного оборудования можно отнести следующие:

• возможность использования мультидатчиков;

• возможность использования мобильных лабораторий со встроенными датчиками;

• цифровые датчики оснащены встроенной памятью, в которой можно хранить данные до 10 экспериментов;

• в процессе измерения доступно управление выбором диапазона измерения датчиков производится непосредственно из программного обеспечения (а в некоторых датчиках диапазон выбирается автоматически);

• программное обеспечение кросс-платформенно — доступно в вариантах для Windows, OS X, Android и iOS. На всех платформах имеет идентичный интерфейс. Его можно устанавливать на ПК, планшет или смартфон;

• также цифровая лаборатория поддерживает подключение и отключение датчиков непосредственно во время сбора данных — «на горячую», без прерывания хода выполнения эксперимента и потери результатов.

Оборудование и программное обеспечение, полученное вами, легко в освоении, всего за пару минут устанавливается на ПК или планшет с флеш-накопителя, который идет в комплекте. Можно использовать датчики по отдельности или снимать показания с нескольких одновременно. Что очень удобно, например, при построении вольт-амперной характеристики. Датчики не требуют дополнительных согласующих устройств (регистраторов данных) и напрямую подключаются к планшету, компьютеру или ноутбуку.