РУБРИКА: Карельский институт развития образования - педагогам Карелии


Обучение педагогов работе с современным лабораторным оборудованием по естествознанию в Карельском институте развития образования

Дементьева Елена Васильевна, кандидат биологических наук, заведующая отделом естественно-математического образования ГАУ ДПО РК «Карельский институт развития образования»

Авдеева Ирина Вячеславовна, методист отдела естественно-математического образования ГАУ ДПО РК «Карельский институт развития образования»

Яковлева Марина Андреевна, методист отдела естественно-математического образования ГАУ ДПО РК «Карельский институт развития образования»

Требования ФГОС определяет новые подходы к оснащению образовательного процесса средствами обучения, в соответствии с которыми учебные кабинеты, помещения для занятий учебно-исследовательской и проектной деятельностью, моделированием и техническим творчеством образовательного учреждения, реализующего основную образовательную программу основного общего образования, должны содержать полные комплекты технического оснащения и оборудования всех предметных областей и внеурочной деятельности, включая расходные материалы и канцелярские принадлежности [1].

Формирование образовательной среды современной образовательной организации базируется на следующих принципах:

  • Максимальное разнообразие материальной и информационной среды для поддержки разных видов учебной деятельности.
  • Комплексное использование материально-технических средств.
  • Переход от репродуктивных форм учебной деятельности к поисково-исследовательским видам работы.
  • Формирование коммуникативной культуры обучающихся и умения работать.
  • Возможность построения индивидуальной образовательной траектории.

Обязательным условием реализации данных принципов является создание целостной школьной информационно-образовательной среды, необходимой для реализации требований к результатам освоения основных образовательных программ на всех ступенях общего образования, установленных ФГОС.

Для формирования информационно-образовательной среды в первую очередь необходимо создание автоматизированных рабочих мест (АРМ) педагогического работника и обучающихся в качестве носителей учебной информации и их использование как инструмента ежедневной образовательной деятельности. В этом комплексе особое место занимает различное интерактивное оборудование: школьные переносные лаборатории, цифровые измерительные приборы, разнообразные научные комплексы и механизмы.

Традиционные средства обучения по предметам должны содержать различные средства наглядности, а также лабораторное и демонстрационное оборудование, приборы и инструменты для проведения натурных экспериментов и пр. Эти средства обучения используются самостоятельно, а также совместно со средствами ИКТ и повышают их функциональность и эффективность использования в образовательном процессе.

В современных условиях, оказавшись в ситуации выбора инновационного оборудования, коллективы образовательных организаций зачастую испытывают серьезные затруднения, не имея возможности сравнить представленные на рынке образцы школьного оборудования и сделать обоснованный выбор. Отсутствие опыта или навыка использования определенных средств обучения также ставит педагогов в затруднительное положение.

В 2011году ГАУ ДПО РК «Карельский институт развития образования» стал базовой стажировочной площадкой в рамках реализации мероприятий Федеральной целевой программы развития образования на 2011 – 2015 годы по направлению «Распространение на всей территории Российской Федерации моделей образовательных систем, обеспечивающей современное качество общего образования». В рамках данного проекта было приобретено оборудование для лаборатории естественнонаучного образования с целью информирования и обучения педагогов Республики Карелия работе с некоторыми образцами современного инновационного оборудования кабинетов физики, химии и биологии.

В соответствие с поставленной целью были составлены годовые перспективные планы использования оборудования лаборатории естественнонаучного образования. В течение 2012-2014 годов около 300 учителей физики, химии и биологии, 700 учителей начальных классов и 70 руководителей образовательных организаций ознакомились с образцами лабораторного оборудования по естественнонаучному образованию в лаборатории ГАУ ДПО РК «Карельский институт развития образования». В рамках различных курсов повышения квалификации, обучающих семинаров, тематических консультаций, конференций происходило практико-ориентированное обучение. Школьные педагоги и руководители получили возможность не только увидеть данное оборудование, получить о нем необходимую информацию, но и приобрести личный опыт работы с новинками продукции для школьных кабинетов и лабораторий, в том числе на базе одной из школ г.Сортавала.

Лабораторное оборудование использовалось не только в целях обучения педагогов, но и, например, для проведения республиканского этапа химической олимпиады и итогового экзамена по химии в 9 классах в г. Петрозаводске, для демонстрации на выставке «Стажировочные площадки Карелии» 24.08.2012г. в рамках республиканского августовского педагогического совещания, ознакомительных выставках в карельском институте развития образования для руководителей школ г. Кондопоги, Прионежского и Пряжинского районов, г. Воронеж.

При ознакомлении с лабораторным оборудованием у учителей химии вызвали интерес комплект демонстрационных моделей «Натуральные элементы таблицы Менделеева», где в ампулах содержатся образцы простых веществ, демонстрационный набор для составления объемных моделей молекул, наборы индивидуального базового оборудования для проведения лабораторных и практических работ.

Особый интерес представляет комплекс современного учебного оборудования, включающий нетбуки, демонстрационный измерительный прибор универсальный и датчики для регистрации различных физических величин. Например, цифровые датчики температуры термопарный (0…1000 0С) для измерения высоких температур в различных неагрессивных средах, рН для измерения водородного показателя среды, электропроводности для измерения удельной электрической проводимости различных водных растворов и др.

Учителям физики предлагалось ознакомиться с лабораторным оборудованием, представленным в форме те­матических комплектов по механике, молекулярной физике, электриче­ству и оптике.

Наибольший интерес у педагогов вызвал демонстрационный измерительный прибор универсальный и комплект датчиков, которые очень удобны в использовании. Прибор предназначен для отображения промежутков времени, измерения тока и напряжения, а также прямого отображения показаний цифровых датчиков.

Другой современный комплект оборудования - цифровая лаборатория по физике «Научные развлечения» с нетбуком. Данный комплект обеспечивает выполнение всех лабораторных работ, выполняемых по программе базового курса физики средней школы. На этой цифровой лаборатории, используя прилагаемое методическое руководство, можно провести 30 лабораторных работ. При этом школьники могут работать с реальным оборудованием, состыкованным с цифровыми датчиками, сигнал с которых поступает на компьютер и обрабатывается соответствующей программой [2, стр. 2]. Компьютерная программа для цифровой лаборатории находится в свободном доступе на сайте http://nau-ra.ru/ .

Для выполнения экспериментальных заданий, включенных в контрольные измерительные материалы ГИА (ОГЭ) по физике в основной школе специально разработан комплект оборудования. В базовый комплект одной ГИА-лаборатории входит 4 тематических набора: «Механические явления», «Тепловые явления», «Оптические и квантовые явления», «Электромагнитные явления» и методическое руководство. В стандартный комплект ГИА-лаборатории входит базовый комплект ГИА-лаборатории и лоток с дополнительным оборудованием: барометр-анероид, амперметр, вольтметр, чайник, кружка, весы электронные учебные и другое оборудование, которое требуется при проведении итоговых работ по аттестации знаний.

Начиная с 2012 года, для учителей физики была проведена серия семинаров по подготовке к ГИА (9), на которых учителя, преподаватели ПетрГУ, школьники и студенты познакомились с технологией проведения экзамена по физике, выполнили практические работы с использованием ГИА-лаборатории и их оценивание.

Учителям биологии также смогли познакомиться с некоторыми наиболее интересными и современными образцами оборудования, представляемые ООО «Научные развлечения». Наибольший интерес представляет компьютерный измерительный комплекс, включающий демонстрационный измерительный прибор универсальный, цифровые датчики (температуры, влажности, пульса, дыхания, регистрации ЭКГ, артериального давления) и нетбуки с программным обеспечением. С помощью данного оборудования можно получать цифровые и графические данные измерений по биологии в электронном виде.

Новинкой для школьной биологической лаборатории является видеокамера для работы со световым микроскопом (3Мпикс; 0,3 Мпикс – 15 шт.). Данный прибор позволяет не только рассматривать микропрепараты, но и фотографировать их, снимать на видео, а затем сохранять в виде отдельных электронных файлов для дальнейшей работы с ними. [3]

Таким образом, основу современных школьных лабораторий по естествознанию составляют цифровые лаборатории, предназначенные для проведения лабораторных и исследовательских работ. Во время проведения опытов с использованием цифровой лаборатории можно оперативно составлять отчеты с исходными данными измерений, одновременно записывать фото и видео сюжеты эксперимента, фиксировать промежуточные результаты, строить таблицы, графики, добавлять текстовые комментарии.

Применение цифровых лабораторий делает практические работы по химии, физике и биологии более наглядными, представляет изучаемые процессы в динамике. Следует отметить, что взаимодействие учащихся с компьютером занимает немного времени, основное же время должно уделяться обработке данных и обсуждению полученных результатов. В процессе этой работы происходит осмысление учебного материала, формируются новые знания. Учебный эксперимент может осуществляться как в демонстрационной форме, так и в форме лабораторных опытов, практических работ.

Вместе с тем существуют объективные причины, ограничивающие применение цифровых лабораторий на школьных уроках. Наиболее распространенная из них - нехватка учебного времени. Когда учащиеся только овладевают умением работать с датчиками, лабораторный опыт может быть более продолжительным, чем организованный в традиционной форме.

Использование современного оборудования в учебном процессе повышает интерес учащихся к уроку, создает для них активную познавательную среду, облегчает преподавателю процесс обучения, улучшая в конечном итоге качество естественнонаучного образования.

В ГАУ ДПО РК «Карельский институт развития образования» представлены образцы лабораторного оборудования, выпускаемые ООО «Научные развлечения». Данное оборудование является одним из наиболее приемлемых для проведения ГИА (ОГЭ) по физике и химии. В настоящее время спектр производителей данной продукции быстро расширяется. По возможности, необходимо внимательно изучать предлагаемые комплекты для школьных кабинетов, оценивать возможности их использования в конкретной образовательной среде. Более подробную информацию о лабораторном оборудовании по естествознанию можно получить на сайтах:

www.nau-ra.ru- учебно-развлекательный портал для детей, учителей, и родителей,

www.int-edu.ru, www.rene-edu.ru – каталог оборудования для кабинетов Института новых технологий и ООО «РЕНЕ»,

www.ae-pro.ru - «ActiveEducation» (Активное обучение) - ка­та­лог со­вре­мен­ных средств обу­че­ния для ос­на­ще­ния об­ра­зо­ва­тель­ных уч­ре­жде­ний,

www.himlabo.ru/ - школьное оборудование от ООО «Химлабо»,

www.td-school.ru - компания «Школьный мир» - разработчик и производитель и поставщик учебного оборудования и учебно-наглядных пособий,

www.zarnitza.ru - производственное объединение «Зарница» разработчик и производитель инновационного учебного оборудования и учебных пособий

Список литературы:

  1. Письмо Минобрнауки РФ от 24.11.2011 N МД-1552/03 «Об оснащении общеобразовательных учреждений учебным и учебно-лабораторным оборудованием» (вместе с «Рекомендациями по оснащению общеобразовательных учреждений учебным и учебно-лабораторным оборудованием, необходимым для реализации федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) основного общего образования, организации проектной деятельности, моделирования и технического творчества обучающихся»).
  2. Цифровая лаборатория. Методическое руководство по работе с комплектом оборудования и программным обеспечением фирмы «Научные развлечения» / А.Н. Болгар, Н.К. Ханнанов. - М: «Научные развлечения», 2011. – 88с.
  3. Методическое пособие к цифровой лаборатории Биология «Научные развлечения» (базовая комплектация) / А.В. Цветков, И.А. Смирнов. – М.: «Научные развлечения», 2013. – 72с.