Материал взят с сайта КОИРО http://www.koipkro.kostroma.ru:81/NewKoiro/obrazov_det/OD_kurs/SitePages/%D0%93%D1 %80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BA%20(%D0%A6%D0%9E)%204%20%D0%B3%D 1%80%D1%83%D0%BF%D0%BF%D0%B0.aspx «Технические особенности и способы применения модульной системы экспериментов» Что такое модульная система экспериментов? Модульная система экспериментов (цифровая лаборатория) – это аппаратно-программный комплекс, позволяющий проводить учебные эксперименты по предметам естественнонаучного цикла. Лаборатория обеспечивает автоматизированный сбор и обработку данных, позволяет отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов. Полученные данные могут быть использованы на занятиях для изучения различных тем школьного курса. Как работает цифровая лаборатория? Интерактивный комплекс цифровой лаборатории состоит из следующих компонентов: 1) комплект цифровых датчиков (модулей); 2) модуль сопряжения; 3) персональный компьютер; 4) специализированное программное обеспечение. С помощью датчиков компьютер получает различную информацию из окружающей среды. В зависимости от комплектации лабораторий в наборе можно встретить следующие датчики: датчик температуры датчик освещённости датчик относительной влажности датчик расстояния датчик звука датчик атмосферного давления датчик частоты сердечных сокращений © МОУ СОШ №1 г.п.п. Ч. Боры Буйского муниципального района Костромской области, ноябрь 2013г. Модуль сопряжения выполняет функцию коммутатора, благодаря которому к компьютеру можно подключить одновременно несколько датчиков. В качестве компьютера для проведения эксперимента подойдёт любой стационарный или переносной компьютер. В комплекте некоторых лабораторий присутствует свой портативный компьютер. Специализированное программное обеспечение позволяет управлять ходом эксперимента, обрабатывает полученные с датчиков данные, При проведении эксперимента цифровые датчики через модуль сопряжения подключаются к персональному компьютеру, на который установлено специализированное программное обеспечение. Учитель/ученик, работая в программной среде, задаёт необходимые установки: длительность эксперимента, частота измерений в секунду и т.п. Затем происходит запуск эксперимента, ход которого отображается на экране компьютера в виде графика и/или таблицы. После завершения эксперимента его результаты можно сохранить для дальнейшего использования в учебной деятельности. Длительность экспериментов может составлять от нескольких секунд до нескольких дней и даже недель. В комплекте с некоторыми лабораториями идут также модуль питания и графический дисплей. Эти компоненты позволяют проводить эксперименты на природе, а по возвращению в класс, загрузить полученные результаты в компьютер для дальнейшей работы с ними. Почему цифровые лаборатории нашли своё применение в образовании? В школьной практике эксперимент, экспериментальный метод и экспериментальная деятельность учащихся реализуются в основном при постановке демонстрационных и лабораторных опытов, в проблемно-поисковом и исследовательском методах обучения. Именно лабораторный эксперимент, в котором школьники имеют возможность самостоятельно выполнять лабораторные и практические работы вызывает наибольший интерес обучающихся и наиболее эффективен с педагогической точки зрения. © МОУ СОШ №1 г.п.п. Ч. Боры Буйского муниципального района Костромской области, ноябрь 2013г. К сожалению, раньше оборудование для лабораторных работ по естественнонаучным предметам, как правило, ограничивалось микроскопами и набором готовых препаратов или реактивов. Поэтому большинство работ носило лишь описательный характер. Наличие кино- и видеоматериалов по изучаемым темам также не решало проблемы, поскольку не давало возможности детям принимать участие в работе. Цифровые лаборатории являются новым, современным оборудованием для проведения самых различных школьных исследований естественнонаучного направления. С их помощью можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования. Применение лабораторий значительно повышает наглядность, как в ходе самой работы, так и при обработке результатов благодаря новым измерительным приборам, входящим в комплект лаборатории. Оборудование цифровой лаборатории универсально, может быть включено в разнообразные экспериментальные установки, проводить измерения в «полевых условиях», экономить время учеников и учителя, побуждает учеников к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений. Эксперименты, выполняемые на базе комплекта, позволяют ученикам начальной школы строить гипотезы, собирать данные и проводить анализ полученных результатов. Сформированные в ходе проведения экспериментов умения являются важным аспектом для положительной мотивации обучающихся на практикоориентированную деятельность. Из опыта учителей «Цифровая лаборатория позволяет проводить измерения влажности, температуры, уровня освещенности, шума и другие. Она может быть использована при работе над различными © МОУ СОШ №1 г.п.п. Ч. Боры Буйского муниципального района Костромской области, ноябрь 2013г. исследовательскими проектами, а если необходимы точные, многократные, повторяющиеся измерения, то цифровая лаборатория становится просто незаменимым инструментом, который обеспечивает автоматизированный сбор и обработку данных, позволяет отображать ход эксперимента в виде графиков и таблиц. Проведенные эксперименты могут сохраняться в реальном масштабе времени и воспроизводиться синхронно с их видеозаписью. Лаборатория позволяет проводить лабораторные работы и учебные исследования, как в классе, так и в походных условиях. По сравнению с традиционными лабораторными приборами цифровая лаборатория позволяет существенно сократить время на организацию и проведение работ, повышает точность и наглядность экспериментов, предоставляет практически большие возможности по обработке и анализу полученных данных. При работе над каждым проектом ученики выдвигали гипотезу, ставили перед собой цели и задачи, проводили измерения, делали выводы, подтверждали или опровергали выдвинутую гипотезу, искали пути решения обнаруженной проблемы». «Цифровая лаборатория научит младших школьников наблюдать за окружающим миром, изучать и исследовать его, ответит на многие детские «почему?». С помощью модуля температуры дети узнают: Почему тепло в варежках? Почему лед тает, а вода закипает? Когда в классе теплее - днем или ночью? Какой секрет спрятан в подошве? Почему жидкость в термосе долго остается горячей? Модули атмосферного давления, влажности и температуры позволят детям собрать небольшую метеостанцию и провести наблюдения за погодой. Изучить мир звуков, понять, что такое шум, узнать, почему тише в лесу, а не рядом с дорогой, поможет модуль «Звук». Модуль освещенности позволит детям наблюдать влияние света на растения, измерить уровень освещенности школьного кабинета и пришкольной территории, понять, что такое свет и тень». int-edu.ru gazeta.lbz.ru biznesmeridian.com viking.ru © МОУ СОШ №1 г.п.п. Ч. Боры Буйского муниципального района Костромской области, ноябрь 2013г.