​Опыт применения датчиков в школе. Развивающая образовательная среда

В 2011-2012 учебном году начальная школа в России перешла на работу по федеральным образовательным стандартам нового поколения. Естественно, учителя нашей школы задались вопросом, какое оборудование должно обеспечивать выполнение требований ФГОС НОО. Ведь и в тексте стандарта, и в Примерной образовательной программе много внимания уделено как материально-техническим условиям реализации стандарта и программы, так и информационно-коммуникационным технологиям – универсальному средству формирования метапредметных результатов обучения.

В стандарте читаем: «Материально-техническое и информационное оснащение образовательного процесса должно обеспечивать возможность проведения экспериментов, в том числе с использованием учебного лабораторного оборудования, вещественных и виртуально-наглядных моделей и коллекций основных математических и естественно-научных объектов и явлений; цифрового (электронного) и традиционного измерения…» Поэтому главный вопрос при выборе оборудования касался современных средств обучения, таких как датчики для измерения параметров и интерактивные микроскопы.      Критерии выбораПри выборе датчиков мы сформулировали для себя следующие критерии: 1) надежность и безопасность; 2) доступная цена; 3) наличие адаптированных под ФГОС учебных материалов по работе с датчиками и микроскопами, а также методических материалов по проведению лабораторных, исследовательских работ; 4) единство интерфейса всех устройств и возможность расширения комплектов, что позволит один и тот же комплект оборудования использовать не только в начальной школе, но и в среднем звене, добавив необходимые датчики.     Кто ищет, тот всегда найдет! Год назад на конференции «Интел: партнерство в образовании» мы с коллегами попали на мастер-класс по применению цифровых лабораторий в учебном процессе. Нам предложили экспериментальным путем с помощью датчика Vernier определить, одинаковая ли температура кожи у человека на разных участках тела. Чтобы ответить агрументированное нет, наш коллега последовательно измерял температуру кожи рук, лба, шеи. При этом датчик был подключен к мобильному устройству измерения и обработки данных, что позволило исследователю сидеть в удобном для него месте, а не рядом с компьютером.Второй эксперимент был еще интереснее. С помощью датчика Vernier и таблицы кислотности, которая входит в описание лабораторной работы, мы без труда измерили кислотность почвы и разных видов земли для растений, pH воды из-под крана и воды из бутылки, колы, стирального порошка. Тогда мне стало понятно: с использованием датчиков обучение становится наглядным, позволяет детям с увлечением исследовать окружающий мир, представлять взаимосвязь явлений и процессов в природе.     Альтернативы нет Я зашла на сайт компании Vernier, и для меня открылся целый мир датчиков, измерений и лабораторных работ! Я вспомнила, что в США проектный метод, который сейчас является одним из приоритетных в рамках ФГОС, имеет очень большую традицию использования. В 2000 году я посещала эту страну, знакомилась с методиками преподавания в начальной школе и нашла книгу учебных проектов по биологическим исследованиям. Перевела самые интересные эксперименты и провела их с детьми, они были в восторге. Сейчас, ознакомившись с датчиками Vernier, мы с коллегами задумались о продолжении этой методической линии, тем более что в нашей стране компания «Развитие образовательных систем» уже разработала учебно-методические пособия.Мы заказали для школы датчик температуры Go!Темр, датчик расстояния Go!Motion, еще несколько датчиков и адаптер Go!Link для подключения их к компьютеру. Также купили интерактивный микроскоп ProScope HR, ведь исследование микрообъектов тоже очень важное умение! Датчики и микроскоп мы подключаем напрямую к USB-порту нетбука.     Лабораторные работы на современном уровнеСначала расскажу о датчике температуры. Мы с первоклассниками измеряли и температуру воздуха в холодильнике, и температуру кипящей воды! Дети легко научились работать с датчиком: сначала измеряли температуру стоящей в комнате воды, потом им поставили задачу потруднее – измерить самую холодную и самую горячую воду из-под крана! А с дочерью мы провели исследовательскую работу по определению, почему вода зимой не замерзает, измеряли температуру воды в крещенской купели! Датчик выдержал, ведь он имеет большой диапазон измеряемой температуры (от -20 до +115 градусов Цельсия)! С десятиклассниками на выездном практикуме мы работали с микроскопом, а также с датчиком расстояния Go!Motion (исследование «Падающие тела»). Надо было видеть, с каким интересом ребята проводили серию испытаний с бросанием разного количества салфеток – учились соотносить высоту, время и скорость падения и результаты, зафиксированные на графиках! Как показала практика, одно из самых увлекательных исследований – изучение тела человека с помощью микроскопа. Ученики с большим интересом анализируют структуру кожи, волос, ногтей. С помощью цифрового микроскопа они также могут записать или сфотографировать все полученные данные. Большое удобство состоит в том, что микроскоп необязательно закреплять стационарно, его можно поднести к любому объекту для изучения как контактным, так и бесконтактным способом. А старшеклассники в нашем исследовательском марафоне с помощью микроскопа пытались определить по пробам воды, откуда каждая взята: из реки, из-под крана или из бутылки с очищенной водой.     Учение с увлечением, или Продолжение следуетСреди несомненных преимуществ датчиков Vernier – их надежность и простота в использовании, понятный компьютерный интерфейс. Теперь у нас на очереди покупка новых датчиков и освоение с учениками исследовательского курса « Начинаем изучать! Основы естественных наук»! Очень хочется проверить с помощью датчиков, как же летучие мыши летают в темноте. Мария Александровна ЗИЛЬБЕРМАН, учитель информатики высшей квалификационной категории, руководитель информационной службы МАОУ «Средняя общеобразовательная школа №91» г. Перми, победитель ПНПО «Лучший учитель России» (2009 г.)