Статья "Использование цифровой лаборатории в образовательном процессе школы"

Айнура Багирова Алим кызы, тренер, эксперт По цифровой лабораторияx, педагог по физике. Азербайджанский республика город Баку школа № 24 Разделы: Информатика, Администрирование школы

В начале XXI века современную жизнь довольно сложно представить без использования информационных технологий. Интенсивный переход к информатизации общества обуславливает все более глубокое внедрение информационных технологий в различные области человеческой деятельности. Это вполне справедливо и для учебного процесса, где без компьютера уже не обойтись.

Современная школа ставит задачу формирования новой системы универсальных знаний, умений и навыков, а также опыта самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, т. е. современных ключевых компетенций, которые и определяют новое содержание образования. Школа должна содействовать успешной социализации молодежи в обществе, ее активной адаптации на рынке труда, освоению базовых социальных способностей и умений, приобщению учащихся к творческой и исследовательской деятельности.

Цели использования лаборатории

• осуществлять новые подходы в обучении

• способствовать формированию у учеников навыка самостоятельного поиска, обработки и анализа информации, раскрытию творческого потенциала учащихся

• создание электронного ресурса, содержащего различные виды объектов (текстовые, анимированные модели, презентации).

Главная особенность ЛабДиска - минимум действий

• не требуется действий по подключению и настройке датчиков - основной набор датчиков встроен в ЛабДиск,

• запись показаний датчиков начинается сразу после нажатия одной-единственной кнопки на его корпусе,

• для просмотра показаний какого-либо датчика во время эксперимента также требуется только одно нажатие кнопки - той, на которой изображен понятный и легко запоминающийся символ этого датчика.
  
  Комплект поставки мобильной лаборатории ЛабДиск
  
  Мобильная портативная лаборатория ЛабДиск включает в себя: мультисенсорный регистратор данных ЛабДиск (со встроенными датчиками, модулем беспроводной связи и GPS-приемником), программное обеспечение для настольного компьютера и справочно-методические материалы.
  
  Регистратор данных ЛабДиск
  
  Автономность работы регистратора в полевых условиях обеспечивают аккумулятор, рассчитанный на 150 часов работы, графический дисплей, клавиатура и внутренняя память для хранения до 100 000 замеров. В помещении регистратор данных напрямую подсоединяется к компьютеру кабелем USB или посредством беспроводного соединения Bluetooth.
  Регистратор данных ЛабДиск можно использовать при проведении самых разных экспериментов, относящихся к курсу «Окружающий мир».
  
  Автономность работы регистратора в полевых условиях обеспечивают аккумулятор, рассчитанный на 150 часов работы, графический дисплей, клавиатура и внутренняя память для хранения до 100 000 замеров. В помещении регистратор данных напрямую подсоединяется к компьютеру кабелем USB или посредством беспроводного соединения Bluetooth.
  Регистратор данных ЛабДиск можно использовать при проведении самых разных экспериментов, относящихся к курсу «Окружающий мир».
  
  

• Всё в одном - целая лаборатория на ладони
  Беспроводные датчики, встроенные в одно компактное устройство - революция с точки зрения удобства, стоимости и портативности.

• Беспроводная технология последнего поколения
  Модульный сенсорный регистратор данных ЛабДиск гораздо более помехоустойчив - данные от всех встроенных датчиков передаются по одному каналу и используют только один передатчик.

• Учебные исследования дома и на улице
  Регистратор данных Labdisc включает в себя дисплей, набор кнопок, память и аккумулятор для обеспечения полностью автономного сбора данных. Позволяет обходиться без компьютера во время полевых экспериментов, высококонтрастный экран устраняет проблемы чтения показаний при ярком солнечном свете. Может работать просто как интерфейс датчиков, передавая измерения на компьютер в режиме реального времени.

• Минимум оборудования, автоматическая калибровка
  Даже для самого простого эксперимента в обычном классе из 30 учеников на 15 рабочих мест требуется не менее 90 отдельных приборов, которые нужно проверить, откалибровать, настроить и убрать после окончания работы. С регистратором Labdisc это число сократится до 15. К тому же внутренний микропроцессор автоматически калибрует и проверяет все датчики по встроенным справочным таблицам, позволяя учителям сосредоточиться на преподавании, а не на настройке оборудования.
  
  Программное обеспечение GlobiWorld
  
  Программное обеспечение GlobiWorld предназначено для любознательных юных исследователей - оно имеет красочный интерфейс, открывающий доступ к семи «научно-тематическим паркам». В каждом из них учащиеся могут ознакомиться с биографиями великих ученых, занимательными научными фактами и подробными анимированными описаниями экспериментов, которые можно провести самостоятельно. В любой момент школьники могут просмотреть результаты ранее проведенных экспериментов или, подключив к компьютеру ЛабДиск, начать новый опыт.
  При проведении эксперимента под управлением настольного компьютера показания датчиков можно отображать практически любым способом - на циферблате, в виде столбчатой диаграммы, на цветной шкале, на графике, на цифровом табло, в виде таблицы.
  Если целью эксперимента является определение параметров окружающей среды в различных точках местности, можно воспользоваться функцией нанесения координат ЛабДиска на карту Google. Двойной щелчок на любой точке траектории вашего перемещения открывает доступ к показаниям датчиков, записанных в тот момент, когда вы находились в этой точке.
  Полученные данные учащиеся могут сопровождать текстовыми комментариями и иллюстрациями, результаты эксперимента можно экспортировать в редакторы Excel и Word. Видимо, маленькие дети не состоянии использовать все эти функции, но они наверняка будут полезны и удобны для учителя.
  
  
  
  Виртуальный научный парк GlobiWorld

• мир виртуальных технопарков, создающий многофункциональную обучающую среду с красочным интерфейсом. Здесь ученики начальной школы могут проводить эксперименты, пользуясь детальными анимированными инструкциями из рабочих журналов, анализировать данные, знакомиться с биографиями всемирно известных ученых, а также с интересными научными фактами. GlobiWorld помогает понять значение величайших научных открытий.

• Наука, которая доступна
  GlobiWorld разработан для того, чтобы сделать настоящую исследовательскую деятельность максимально доступной младшим школьникам. Красочные тематические парки в сочетании с мощным инструментарием анализа данных (гистограммы, индикаторы, функции) создают среду, позволяющую в увлекательной форме получать новые знания, которые надолго останутся в памяти каждого школьника.

• Система глобального позиционирования
  GPS-данные с внутреннего GPS-приемника интегрированы с картой Google.

• Богатство учебных ресурсов

• GlobiWorld, как настоящий парк развлечений, заполнен увлекательными учебными материалами, напрямую обращенными к формирующемуся интеллекту школьника.
  
  Никогда ещё изучение окружающего мира не было таким увлекательным и доступным! ЛабДиск - настоящий помощник ученика!

В отличие от предыдущих поколений беспроводных лабораторий, LabDisc гораздо более помехоустойчив - данные от всех встроенных датчиков передаются по одному каналу и используют только один передатчик. Регистратор данных Labdisc включает в себя дисплей, набор кнопок, память и аккумулятор для обеспечения полностью автономного сбора данных. Позволяет обходиться без компьютера во время полевых экспериментов, высококонтрастный экран устраняет проблемы чтения показаний при ярком солнечном свете. Может работать просто как интерфейс датчиков, передавая измерения на компьютер в режиме реального времени.

Даже для самого простого эксперимента в обычном классе из 30 учеников на 15 рабочих мест требуется не менее 90 отдельных приборов, которые нужно проверить, откалибровать, настроить и убрать после окончания работы. С регистратором Labdisc это число сократится до 15. К тому же внутренний микропроцессор автоматически калибрует и проверяет все датчики по встроенным справочным таблицам, позволяя учителям сосредоточиться на преподавании, а не на настройке оборудования.

Длительное время работы батареи (более 150 часов) одинаково ценно как при работе в помещении, так и в полевых условиях, особенно для исследования медленных процессов. Ученики могут проверять гипотезы, относящиеся к таким явлениям, как рост растений или изменение климата и загрязнение окружающей среды.

C мобильной естественно-научной лабораторией процесс обучения становится легким и увлекательным, подходящим для любой ступени образования. Дружественный интерфейс диска на основе пиктограмм, с отдельными кнопками для каждого встроенного датчика, понятен даже самым младшим школьникам.

GlobiLab - программное обеспечение для управления экспериментом. Высокая точность и большая частота замеров в сочетании с мощным инструментарием анализа и отображения данных предоставляют все необходимое для проведения углубленных учебных исследований и подготовки презентаций.

GlobiLab позволяет ученикам исследовать окружающий мир - производить разнообразные измерения, анализировать данные замеров в реальном времени и получать красочную интерпретацию полученных результатов.

Ученики средних и старших классов оценят преимущества GlobiLab при проведении Экспериментов, анализе данных и подготовке отчетов. Беспроводная связь с регистратором Labdisc обеспечивает бесконтактную настройку датчиков и полное управление ходом эксперимента.

Модели мобильных лабораторий, разрабатываемые для отдельных предметов естественно-научного цикла основной и старшей школы (Физика, Биология, Химия, Экология и др.), будут комплектоваться наборами датчиков, исходя из конкретных предметных требований (список возможных датчиков включает датчики расстояния, движения, давления, уровня освещенности, тока, напряжения, температуры, относительной влажности, частоты сердечных сокращений, микрофонный, СО, ИК-температуры, мутности, УФ-индекса, GPS-приемник, колориметр, рН-метр, барометр и другие, а также универсальный порт для внешних датчиков)

Программа GlobiLab

GlobiLab позволяет ученикам исследовать окружающий мир - производить разнообразные измерения, анализировать данные замеров в реальном времени и получать красочную интерпретацию полученных результатов.
Ученики средних и старших классов оценят преимущества GlobiLab при проведении экспериментов, анализе данных и подготовке отчетов.
Беспроводная связь с регистратором Labdisc обеспечивает бесконтактную настройку датчиков и полное управление ходом эксперимента.

Графическое отображение данных позволяет ученикам в реальном времени сопоставлять теорию и эксперимент.

Множество ярких индикаторов обновляются пять раз в секунду и отображают данные в виде:
• Аналогового измерителя
• Гистограммы
• Термометра
• Цифрового значения
• Цветовой шкалы

Расширенные возможности работы с графиками включают в себя средства вырезания, маркировки, масштабирования и комментирования. Инструментарий обработки эксперимента позволяет использовать функции производной и аппроксимации, проводить статистический анализ данных.

Рабочие журналы с анимированными инструкциями помогают формировать исследовательский подход к решению разнообразных научных задач.

Карты Google и Система глобального позиционирования (GPS) - передовые информационные технологии, работающие совместно с датчиками новейшего поколения. Программа GlobiLab наносит на карту Google показания встроенного датчика GPS, которые, в свою очередь, связаны с данными проведенных в этой точке экспериментов.

GlobiLab открывает перспективы для участия в международных школьных проектах: например, ученики легко могут нанести на карту места локальных загрязнений и местных погодных условий и разместить эти сведения на общем веб-сайте.