Практикум з використання цифрової лабораторії «Архімед» в екологічній освіті

Зміст

Державна освітня установа додаткової освіти дітей

Будинок дитячої творчості

Пушкінського району Санкт-Петербурга

відділ еколого – краєзнавчого виховання

з використанням цифрової лабораторії «Архімед»

в екологічній освіті

/для учнів різного віку та рівня підготовки/

Автор: педагог додаткової освіти

Курчавова Наталія Іванівна

З освітньої програми додаткової освіти дітей з екології

"Дослідники" (для дітей 10-18 років, терміном реалізації 3 роки)

/основний нормативний документ для використання Практикуму/……………………………..2

Дослідницькі роботи у рамках освітньої програми

додаткової освіти «Дослідники»

/Практикум до написання дослідницької роботи учнями/……………………………..5

Мінімальний комплект обладнання для проведення Практикуму……………………………6

Додаткове навчально-методичне та матеріально-технічне забезпечення дослідницької діяльності учнів………………………………………….….……6

Структура дослідницької роботи……………………………………………………….…….6

Пам'ятка з виконання практикуму для учнів…………………………………………7

Правила роботи з цифровою лабораторією «Архімед» для студентів……………………..7

Дослідницька робота з елементами тривалого моніторингу для старшого шкільноговіку чи молодше, але мають достатній рівень підготовки……………8

Дослідницька робота з елементами економічних розрахунків для учнів середнього та старшого шкільного віку………………………………………………………………………11

Дослідницька робота в рамках підготовки загальношкільного проекту щодо покращення екологічної ситуації передбачає створення груп різного віку та рівня підготовки, розподіл завдань………………………………………………………………………… ……14

Дослідницька робота з вивчення комплексу екологічних факторів з елементами прогнозування, для тих, хто навчається середнього та старшого шкільного віку………………..19

Польовий практикум з вивчення абіотичних показників довкілля для учнів середнього та старшого шкільного віку (при організації роботи у різновікових групах можлива участь школярів молодшого віку)……………………………………..………..23

Короткострокові лабораторні роботи для учнів 4 – 11 класів за показником одного датчика цифрової лабораторії «Архімед»……………………………………………………… .25

(для дітей 10-18 років, терміном реалізації 3 роки)

/основний нормативний документ для використання Практикуму/

«...Поки людина існує, вона себе відкриватиме.

Повсякденність починається надворі, а закінчується нескінченно…»

(Е.М.Богат – український письменник та публіцист. 1923-1985).

Педагогічна доцільність програми

Заняття наукою може дати людині інтелектуальний розвиток, що поєднує освітню та дослідницьку діяльність, яка ґрунтуватиметься на індивідуальному виборі та особистому інтересі у будь-якій сфері.

Світ увійшов у нове тисячоліття. Яким воно буде? Усі наростаючі у світіекологічні проблеми спонукають до інтенсивнішому пошуку способів осмислення цінностей природи, засобів розвитку екологічного мислення в населення планети. Вступаючи в нове тисячоліття, людство усвідомило необхідність практичного застосування принципів сталого розвитку, закріплених на порядку денному XXI століття. Сучасна людина має глибоко осмислити діалектику відносин між суспільством та навколишнім природним середовищем. У наш час природа постала перед людством як цілісна система з певними межами стійкості, і це необхідно враховувати при зміні та перетворенні її у своїх практичних цілях. Іншими словами, створилася така ситуація, коли стає неприпустимою діяльність у природі без достатніх знань про можливі наслідки цієї діяльності.

Досвід у дослідницької діяльності учнів дозволяє їм накопичувати внутрішні ресурси, необхідні подальшої соціалізації особистості. Вирішення проблем у ході дослідницької та проектної діяльності дозволяє розвинути здатності до навчальності (важливішого чинника, ніж навченість) та вирішувати нестандартні проблеми (необхідність для адаптації в умовах світу, що швидко змінюється). У процесі дослідницької діяльності дитина освоює інструментарій для подальшого безперервного самоосвіти.

У цій програмі узагальнюється досвід педагогів додаткової освіти щодо реалізації освітніх програм додаткової освіти дітей еколого-біологічної спрямованості, в яких передбачені різні види дослідницької діяльності учнів: від елементарного досвіду та спостереження до інструментальних досліджень та проектів.

Форми та методи навчання.

Методи навчання ґрунтуються на спільній діяльностіпедагога та учня (співробітництво і співробітництво), у ході якої здійснюється формування знань, умінь і навичок ведення дослідницької та проектної діяльності, а також виховання ставлення до навколишнього світу, заснованих на принципах Стійкого розвитку. Поєднання різних форм діяльності дозволяє сформувати освітнє середовище, що ефективно вирішує поставлені педагогічні завдання.

Крім комбінованого заняття ефективними формами проведення занять є: теоретичні та практичні. Причому практичні заняття можуть проводитись у польових умовах.

Практичні методи: збір та фіксація матеріалу, самостійна робота: постановка дослідів (експериментів), моделювання.

Форми організації діяльностіучнів на занятті: групова, індивідуальна, робота у парах, малих групах, фронтальна.

Форми проведення занять:комбіноване заняття, підготовка дослідницької (проектної) роботи, бесіда, лекція, семінарське заняття, практична, лабораторна робота, конкурс, конференція, захист стендової доповіді, проекту, залік, екскурсії, польова практика, профільний табір, похід, експедиція, співбесіда, консультація. Учні можуть брати участь в організації та проведенні масових заходів різного рівня:

В результаті освоєння програми учні зможуть познайомитися з основними компонентами довкілля та законами її розвитку. Зможуть познайомитися і свідомо використовувати у повсякденному житті принципи Стійкого розвитку, На практиці зможуть опанувати методи проведення досліджень у природі. Навчатися знаходити та використовувати різні джерела інформації. Зможуть самостійно розробляти всі етапи дослідження чи проекту.

Способи визначення результативності.

Результативність навчання за програмою простежується в ході виконання учням дослідницької роботи: обговорення самостійної роботи з педагогом та у творчій групі. Критерієм результативності може бути підвищення ефективності участі у районних, міських, Всеукраїнських та Міжнародних конкурсах, науково-практичних конференціях, предметних олімпіадах.

Під час проведення педагогічного спостереження відстежується динаміка особистісних якостей учня, педагог може заповнювати діагностичні карти, проводити анкетування.

Форми підбиття підсумків.

Початковаатестація учнів проводиться для визначення рівня підготовки та виявлення галузі інтересів учня на початку першого року навчання у вигляді тестування, конкурсу творчих робіт та (або) портфоліо або на підставі співбесіди.

Проміжнаатестація проводиться в середині кожного року навчання та наприкінці першого та другого року навчання для виявлення динаміки особистісного розвитку, відстеження ефективності навчання за програмою та внесення коригування в індивідуальному освітньому маршруті. Проміжна атестація може відбуватися у вигляді співбесіди, участі у конкурсах, конференціях, олімпіадах, захисту творчої дослідницької роботи (проекту), участі у літній польовій практиці.Підсумковаатестація - захист дослідницької роботи (проекту).

Психологічні обгрунтування практико-орієнтованої діяльності у цьому, що вона дозволяє учню задовольняти верхні щаблі психологічних потреб (по А.Маслоу) піраміди.

Щаблі (знизу вгору): 1. Фізіологічні 2. Безпека 3. Любов/Приналежність до чого-або 4. Повага 5. Пізнання 6. Естетичні 7. Самоактуалізація Причому останні три рівні: «пізнання», «естетичні» та «самоактуалізація» у загальному випадку називають «Потребою в самовираженні» (Потреба в особистісному зростанні).

Дослідницькі роботи в рамках освітньої програми

додаткової освіти «Дослідники»

/Практикум для написання дослідницької роботи учнями/

Цільова група:учні з високим рівнем інтересу та початковими знаннями з екології, хімії, біології. При цьому можуть створюватися робочі групи змішаного (за рівнем знань та підготовленості) та різновікового складу.

Система методів:

• емпіричні (спостереження, досвід, порівняння, опис та ін);
• теоретичні (систематизація, класифікація, аналіз);
• моніторингові (оцінка стану та прогноз, можливості регулювання) фізико-хімічні показники вимірюються за допомогою цифрової лабораторії «Архімед»;
• моделювання;
• математичні та статистичні.

Форма організації роботи:індивідуальна та в малих групах з чітким визначенням індивідуального освітнього маршруту з урахуванням концепції особистісно-орієнтованого навчання з елементами передпрофільної підготовки.

Цифрова лабораторія «Архімед»:

Портативний комп'ютер Nova 5000.

Методичні матеріали. Цифрова лабораторія "Архімед".

Програмне забезпечення. Версія 3.0 (ліцензія на лабораторію).

Датчики вмісту кисню.

Датчикискорочення серця.

Контейнери для датчиків.

Переносні сумки для ПК Nova

Не слід забувати, що до комплекту ПК NOVA входить клавіатура, мишка. Крім того, для обробки дослідницьких даних його можна підключати до стаціонарного комп'ютера, а через нього до принтера. Особливо це зручно використовуватиме обробки польових даних.

Додаткове навчально-методичне та матеріально-технічне забезпечення дослідницької діяльності учнів

Фотоапарат. Диктофон. Набір для дослідження живих організмів: чашка петрі, пінцет, предметне скло, покривне скло, піпетки, склянки, пробірки і т.д. Відерці. Сачки. Секундомір. Карти, плани території досліджень. Аптечка.