Научно-исследовательская работа через цифровую среду и социальное проектирование

«Научно­исследовательская работа через цифровую среду и социальное проектирование» Автор: Зябкина Ольга Алексеевна, учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Кантемировского муниципального района Воронежской области Слайд 1 В условиях  развития  современного  информационного  общества  одним  из  ключевых  моментов школьного   образования   является   организация   учебного   процесса   в   цифровой   информационно­ образовательной среде. Многолетний опыт работы нашего образовательного учреждения показал, что наиболее широкие возможности использования цифровой среды дает  естественнонаучное образование. Появление   в   школе   цифрового   оборудования   позволило   перевести   все   школьные   практикумы естественнонаучной   направленности   на   качественно   новый   уровень;   подготовить   обучающихся     к самостоятельной творческой работе в различных областях знаний. Практическая   деятельность,   реализуемая   в   цифровой   среде,   позволила   обучающимся использовать свой опыт для проведения научно­исследовательских работ, результаты которых легли в основу многих значимых ученических социальных проектов. Слайд 2 Одним из важных компонентов цифровой среды в нашей школе являются  цифровые лаборатории. Ведь   экспериментирование   –   это   необходимая   и   весьма   важная   часть   изучения   естественных   наук. Цифровые лаборатории по физике, химии, биологии, экологии, географии – новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий.  В своей практике я использую цифровые лаборатории Эйнштейн, Спарк и L­ микро.  Из   собственного   опыта   могу   отметить,   что     основными   преимуществами     работы   с   цифровым оборудованием для учителя является: сокращение времени на подготовку и проведение   практических работ (при условии наличия у учителя достаточного опыта работы с данным оборудованием),  расширение спектра  практикумов  по различным темам,  возможность разработки авторских проектов практикумов и экспериментов;       А для обучающихся цифровые лаборатории дают:  возможность раскрывать свой творческий потенциал,  возможность повысить   уровень собственных теоретических знаний и практических навыков в процессе активной  экспериментальной деятельности.  Слайд 3  Так как преимущества использования цифровых лабораторий в ходе исследовательской деятельности очевидны: любой эксперимент становится информационно более насыщенным, наглядным и понятным обучающимся,   то   использование     цифровых   лабораторий   в   образовательном   процессе   вполне обоснованно, поскольку нацелено на:  повышение уровня мотивации и познавательной активности обучающихся;    формирование   готовности   обучающихся   использовать   свои   знания   в   реальных   жизненных   ситуациях (изучать реальный мир, моделируя различные процессы);  реализацию   задач   интеллектуально­направленной   педагогики   как   средства   развития   и саморазвития одаренных детей в ИКТ ­ насыщенной среде;  изменение   способов   взаимодействия   между   школьниками   и   педагогами   в   ходе   совместной урочной и внеурочной деятельности.  Слайд 4 Кратко   остановлюсь   на   использовании     в   научно­исследовательской   деятельности   цифровых лабораторий   Эйнштейн,   так   как,   на   мой   взгляд,   они   являются   наиболее   практичными   в исследовательской   деятельности   обучающихся.   Сами   ребята   их   очень   быстро   осваивают   и   успешно используют в экспериментальной деятельности.  Эйнштейны еще в 2014 году были признаны одними из лучших в Лондоне на Международной выставке цифрового оборудования. Они   включает в себя планшетный компьютер на платформе Android. Как и в любой цифровой лаборатории, в их составе имеются специализированные датчики, регистраторы данных, программное обеспечение для управления сбором данных и обработкой эксперимента, справочные и методические материалы.   Эти   лаборатории  обеспечивают  автоматизированный  сбор   и  обработку  данных,  позволяя отображать ход экспериментов  в виде графиков, таблиц, показаний приборов.  Регистраторы   данных   представляют   собой   модифицированные   планшетные   компьютеры, позволяющие проводить увлекательные естественнонаучные эксперименты как в помещении школы, так и за ее пределами. Они могут производить до 100 000 замеров в секунду и передавать полученные данные на другие устройства и компьютеры посредством беспроводных соединений Wi­Fi и Bluetooth. Время работы   регистратора   данных   без   подзарядки   в   режиме   проведения   замеров   достигает   24   часов. Подключив  регистратор данных к мультимедийному проектору, можно  демонстрировать эксперимент всему классу.  Эйнштейны   позволяют   сформировать   лаборатории,   удовлетворяющие   педагогическим   задачам каждого   учителя,   преподающего   предметы   естественнонаучного   цикла:   физику,   химию,   биологию. Используя   различные   цифровые   датчики,   можно   проводить   широкий   спектр   исследований, демонстрационных  и лабораторных работ, а также  осуществлять научно­исследовательские проекты, способствующие решению и освоению метапредметных задач. Слайд 5 У   нас   сформировался   уже   определенный   опыт   использования   цифровых   лабораторий   в исследовательской деятельности естественнонаучной направленности.  Так   в   курсах   географии,   биологии,   химии,   экологии   наши   ребята   с   интересом   проводили исследования   следующей   тематики:   возникновение   холодных   океанических   течений,   моделирование гейзера, процесса изменения влажности воздуха, круговорота воды в природе, причины возникновения ветра,   жизнь   айсберга   в   океане,   потеря   воды   наземными   растениями,   влияние   зеленых   растений   на температуру   и   относительную   влажность,   определение   абиотических   условий   под   камнями,   оценка уровня шумовой загрязненности, измерение калорийности пищи, процесс скисания молока, спиртовое брожение в дрожжах, магнитное поле Земли,  проводимость растворов, освещенность помещений и т.д. Слайд 6 Практические навыки проведения экспериментов   с использованием цифровых лабораторий и иного исследовательского оборудования  легли в основу научно­исследовательских работ, проводимых обучающимися. Эти работы выполняются ребятами  в рамках научного общества «Родничок», которое функционирует   на   базе   нашей   школы   уже   много   лет.   Основными   направлениями   работы   научного общества   стали:   экологический   мониторинг   состояния   окружающей   среды,   экологическое сортоиспытание зерновых культур в условиях  юга Воронежской области, экспериментальная работа по испытанию   безвирусного   картофеля,   опытническая   работа   по   сортоиспытанию   винограда, экспериментальная деятельность по выращиванию цветочно­декоративных растений, хвойников, а также ландшафтный дизайн и благоустройство территорий. Слайд 7 Важной   вехой   в   работе   наших   ребят   стала   научно­исследовательская   деятельность сельскохозяйственной направленности, которая осуществлялась под руководством научных сотрудников Митрофановского   опытного   поля,   являвшегося   экспериментальной   площадкой   при   НИИ   им.   В.В. Докучаева.     На   протяжении   многих   лет   наши   ребята   участвовали   в   экологическом   сортоиспытании целого ряда зерновых культур: 10 сортов озимой пшеницы, 10 сортов озимой тритикале,   14 сортов ярового   ячменя,   4   сортов   гороха,   4   сортов   проса,   4   сортов   ярового   ячменя.   Основной   тематикой экспериментов стало: изучение типичных сорных культур злаковых, борьба с вредителями зерновых, Определяли степень поврежденности зерновых, исследовали влияние минеральных удобрений на рост злаковых, проводили фенологические наблюдения в летний период.   навыки   самостоятельной Работая   на   опытных   делянках,   обучающиеся     приобрели   исследовательской деятельности, умения по выращиванию культурных растений.   Слайд 8 Необычным   экспериментом  для   наших   ребят  стало   экологическое   сортоиспытание   винограда. Основными   задачами   стало:   изучение   биологии   винограда,   участие   в   разработке   агротехнических приемов,   способствующих   получению   высоких   урожаев;   выявление   высокорентабельных   сортов винограда.  В эксперименте участвовало 6 сортов винограда: Жемчуг Саба, Кардинал, Ризамат, Ляна, Лора, Страшенский.   Первые   три   сорта   были   завезены   из   Луганской   области,   вторые   три   из   НИИ Виноградарства   им.   В.Е.Таирова.     Многолетний   опыт   исследований   школьников   показал,   что   сорта, выведенные в НИИ Виноградарства им. В.Е.Таирова ­ Ляна, Лора, Страшенский наилучшим образом приспосабливаются к жизни в условиях юга Воронежской области и дают даже более высокие урожаи, чем на Украине. Слайд 9 Эффективность   научного   поиска   наших   ребят   подтверждена   конечными   результатами исследований.   Исследовательские   работы   сельскохозяйственной   направленности   были   признаны лучшими на уровне всероссийских конкурсов и выставок. Получили золотые медали ВВЦ. Неоднократно становились   победителями областных выставок трудовых объединений школьников «Юннат», слетов профессионального   мастерства   ученических   производственных   бригад   полеводов,   смотра   трудовых объединений школьников в номинации «Учебно­опытный участок», победителями акции «Цвети, Земля», конкурса «Подрост».   Сегодняшние   исследовательские   работы   ребят   посвящены   экспериментальному   выращиванию цветочно­декоративных   растений,   хвойников.   Полученные   результаты   легли   в   основу   целого   ряда социальных   проектов   по   ландшафтному   дизайну   и   благоустройству   территорий   (школьного   двора площадью в 4 га, центрального парка села в 2 га). На протяжении 5 лет работы ребят по ландшафтному дизайну   получают   всеобщее   признание   на   научно­практических   конференциях,   а   также   в   рамках конкурсов «Гражданин России», «Ландшафтный дизайн – среда обитания людей». Наш   опыт   наглядно   показывает,   что   научно­исследовательская   работа   дает   возможность школьникам   проявить себя, мы не ограничиваем в выборе темы исследования, выявляем одаренных обучающихся,   их   таланты.   Наша   цель   ­   подготовка   мобильного,   конкурентоспособного   молодого поколения   «новой   цифровой   эпохи»,   умеющего   креативно   мыслить,   самостоятельно   принимать нестандартные   решения.   Научная   работа   со   школьной   скамьи   помогает   воспитать   выпускника интеллигентного и образованного, является важным фактором при подготовке в ВУЗ, в выборе любой профессии.