Материал взят с сайта КОИРО http://www.koipkro.kostroma.ru:81

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.