Возможности применения Web-технологий для создания школьной цифровой биолаборатории
Авторы: Решетина Татьяна Константиновна, Бусарова Наталия Викторовна
Рубрика: Спецвыпуск
Опубликовано в Педагогика высшей школы №4 (10) ноябрь 2017 г.
Дата публикации: 28.11.2017
Статья просмотрена: 349 раз
Библиографическое описание:
Решетина, Т. К. Возможности применения Web-технологий для создания школьной цифровой биолаборатории / Т. К. Решетина, Н. В. Бусарова. — Текст : непосредственный // Педагогика высшей школы. — 2017. — № 4.1 (10.1). — С. 60-62. — URL: https://moluch.ru/th/3/archive/72/2918/ (дата обращения: 02.04.2023).
В статье рассматриваются особенности тематических цифровых лабораторий, дополнительные комплектующие которых позволяют организовать максимально увлекательные занятия для юных исследователей, где школьники смогут лично участвовать в проведении научных экспериментов.
Ключевые слова: цифровая биолаборатория, учебно-исследовательский комплекс, web-технология, биология.
Успешность процесса обучения зависит от соблюдения основных его принципов, таких как научность, последовательность и систематичность обучения, наглядность, сознательность и активность в обучении, самостоятельность обучающихся. Особую роль в сознательном и активном усвоении знаний принадлежит интересу, причем, не только к содержанию изучаемого материала, но и самому процессу обучения. Сознательность и активность вырабатывается в процессе самостоятельной работы, при выполнении эксперимента. Цифровая лаборатория в биологии позволяет реализовать принципы успешного обучения [2].
Цифровые лаборатории – это оборудование и программное обеспечение для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента на занятиях естественнонаучного цикла. Это комплекты оборудования и программного обеспечения для сбора и анализа данных естественнонаучных экспериментов. Они предоставляют возможность сократить время, которое затрачивается на подготовку и проведение фронтального или демонстрационного эксперимента, повысить наглядность эксперимента и визуализацию его результатов, расширить список экспериментов, проводить измерения в полевых условиях, модернизировать уже привычные эксперименты [1].
С помощью современного оборудования можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования. Применяя цифровые лаборатории на уроках биологии в 8 классе, учащиеся смогут выполнить некоторые лабораторные работы (табл.).
Кроме того, с помощью биолаборатории на уроках биологии могут быть поставлены многочисленные демонстрационные эксперименты. Например, такие как: газообмен в легких, дыхательные пробы; изменение давления в водной среде; реакция сердечно-сосудистой системы на дозированную нагрузку; функция венозных клапанов.
Таблица
Примерная тематика лабораторных работ по биологии в курсе 8 класса
с использованием цифровой лаборатории
По программе основной школы |
Реакция сердечнососудистой системы (ССС) на дозированную нагрузку. Действие ферментов на субстрат на примере каталазы. Изучение кровообращения. Дыхательные функциональные пробы. Зависимость между нагрузкой и уровнем энергетического обмена. |
По программе полной (средней школы) |
Каталитическая активность ферментов в живых тканях. Приспособленность организмов к среде обитания. |
По отзывам учителей, использование цифровых лабораторий способствует значительному поднятию интереса к предмету и позволяет учащимся работать самостоятельно, при этом получая не только знания в области естественных наук, но и опыт работы с интересной и современной техникой, компьютерными программами, опыт взаимодействия исследователей, опыт информационного поиска и презентации результатов исследования. Учащиеся получают возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока, и самим анализировать полученные данные [2].
Благодаря широким возможностям коммуникаций выстраивается современная лаборатория с полноценной сетью, выходом в Интернет, bluetooth-соединением. Появляется возможность организации разноуровневой работы учащихся на уроках, индивидуализации образовательного процесса, повышения эффективности контроля и самоконтроля. Так, например, цифровая биолаборатория по выращиванию растений (рис.1) позволяет наглядно продемонстрировать весь процесс роста растения, расширяет знания об окружающем мире, открывает возможность проведения различных опытов с наглядным описанием всех жизненных циклов растений.
Цифровые биолаборатории строго соответствуют требованиям Федеральных государственных образовательных стандартов общего образования в части «Материально-технические условия реализации основной образовательной программы основного общего образования» [3]. Такие учебно-исследовательские комплексы включают в себя методическое пособие по использованию биолаборатории в образовательном процессе, инструкции производителя, наборы инструментов, специализированные гаджеты (беспроводная видеокамера, цифровые датчики освещенности, температуры, электропроводности).
Рис. 1. Цифровая биолаборатория по выращиванию растений, учебно-исследовательский комплекс ANRO EXPERT
Инновационное оборудование является одним из наиболее дорогостоящего, и не все образовательные учреждения могут позволить себе такие комплексы. Анализируя данную проблему, мы предлагаем создать проект подобной биолаборатории в электронном формате при помощи web-технологий.
Электронная цифровая биолаборатория будет строиться на базе платформы и плана проекта. Основой платформы создания является конструкторы сайта (Tilda Publishing, LPgenerator, WIX, uKit, uCoz, Nethouse, 1C-UMI и Setup). Использование любого интерфейса несет ряд достоинств и своих функционалов. Применение бесплатного пакета web-технологии раскрывает различные адаптивные шаблоны, модули, холстинг, а так же интегрирует страницы с другими проектами. В нашем проекте по созданию цифровой биолаборатории ключевую задачу мы видим в систематизации разделов школьного курса биологии основной школы для её использования во внеурочной деятельности. К каждому разделу биологии 5-9 классов будут применимы web- и smart-технологии в форме web-квеста, кластера, квилта, кэшинга. Разработка разделов комплекса с использованием данных технологий должна способствовать не просто изучению школьного курса, а формированию углубленных знаний учащихся по конкретным темам (разделам) биологии.
Изучение состояния данной проблемы показало, что в настоящее время электронные биолаборатории созданы только по отдельным предметам естественнонаучного цикла. Например, широко распространены такие лаборатории при изучении физики. Имеется электронная лаборатория реверс – инжиринга R.E.E.L., которая представляет собой лабиринт с головоломками на платформе Windows, Mac, планируется iOs, Android. Электронные лаборатории по биологии встречаются довольно редко. Этим и обуславливается актуальность применения web-технологий в создании учебно-исследовательского комплекса.
Литература:
- Использование цифровой лаборатории на уроках химии - основы успешного обучения [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://sch1497.mskobr.ru/obwie_sved eniya/kurchatovskij_proekt/ispol_zovanie_cifrovoj_laboratorii_na_urokah_himii__osnovy_uspeshnogo_obucheniya/.
- Минаков Д. В. Использование цифровой лаборатории «Архимед» в образовательном процессе школы [Электронный ресурс] / Д.В. Минаков. – Режим доступа: http://festival.1september.ru/articles/534732/.
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Текст]. – М.: Просвещение, 2011.
Похожие статьи
Электронный учебно-методический комплекс как компонент...
Электронные учебные издания (ЭУИ) - учебные издания, используемые в учебном процессе и представленные в электронном виде на цифровых носителях (CD, DVD): учебники, учебные и учебно-методические пособия, учебно-методические комплексы и другие...
Применение возможностей виртуальных лабораторий в учебном...
Основные термины (генерируются автоматически): виртуальная лаборатория, лаборатория, программное обеспечение, дистанционное
с использованием цифровой лаборатории. Цифровая лаборатория в биологии позволяет реализовать принципы успешного обучения [2]...
Комплекс электронных лабораторных установок как...
Внедрение в эксплуатацию комплекса электронных виртуальных лабораторных установок в сфере (военного) образования. Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench — основа информатизации учебного процесса. В последние годы основные достижения в...
Проблемы обучения естественнонаучным дисциплинам...
Проблемы обучения естественнонаучным дисциплинам с использованием информационных технологий в высшей школе.
учебный процесс, образовательный процесс, учебный материал, компьютер, обучение, преподаватель, дистанционное обучение, интерактивная...
Электронные образовательные ресурсы...
Электронные образовательные ресурсы в учебно-исследовательской работе студентов средней профессиональной школы.
Как правило, на первом и втором курсах обучения целью и основным содержанием учебно-исследовательской работы у студентов формирование...
Современные информационные технологии в работе учителя...
Входящие в состав цифровой лаборатории «Архимед» цифровые образовательные ресурсы и цифровые лабораторные комплексы, направлены на выполнение многих учебных задач.
Электронные образовательные ресурсы в реализации ФГОС...
Основные термины (генерируются автоматически): учебник, электронный учебник, учебный материал, учитель, образовательный процесс, печатный учебник, ресурс, школа, класс, Московская область.
Требование к демонстрационным опытам и совершенствование...
Ключевые слова: цифровая биолаборатория, учебно-исследовательский комплекс, web-технология, биология. Кроме того, с помощью биолаборатории на уроках биологии могут быть поставлены многочисленные демонстрационные эксперименты.
Влияние развития информационных технологий на процесс...
В электронных учебниках, обучающих учебно-методических комплексах и прочих вспомогательных
Интернет-ресурсы, используемые в образовательном процессе учебного заведения.
Использование ИКТ-технологий на уроках гуманитарного цикла...
Похожие статьи
Электронный учебно-методический комплекс как компонент...
Электронные учебные издания (ЭУИ) - учебные издания, используемые в учебном процессе и представленные в электронном виде на цифровых носителях (CD, DVD): учебники, учебные и учебно-методические пособия, учебно-методические комплексы и другие...
Применение возможностей виртуальных лабораторий в учебном...
Основные термины (генерируются автоматически): виртуальная лаборатория, лаборатория, программное обеспечение, дистанционное
с использованием цифровой лаборатории. Цифровая лаборатория в биологии позволяет реализовать принципы успешного обучения [2]...
Комплекс электронных лабораторных установок как...
Внедрение в эксплуатацию комплекса электронных виртуальных лабораторных установок в сфере (военного) образования. Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench — основа информатизации учебного процесса. В последние годы основные достижения в...
Проблемы обучения естественнонаучным дисциплинам...
Проблемы обучения естественнонаучным дисциплинам с использованием информационных технологий в высшей школе.
учебный процесс, образовательный процесс, учебный материал, компьютер, обучение, преподаватель, дистанционное обучение, интерактивная...
Электронные образовательные ресурсы...
Электронные образовательные ресурсы в учебно-исследовательской работе студентов средней профессиональной школы.
Как правило, на первом и втором курсах обучения целью и основным содержанием учебно-исследовательской работы у студентов формирование...
Современные информационные технологии в работе учителя...
Входящие в состав цифровой лаборатории «Архимед» цифровые образовательные ресурсы и цифровые лабораторные комплексы, направлены на выполнение многих учебных задач.
Электронные образовательные ресурсы в реализации ФГОС...
Основные термины (генерируются автоматически): учебник, электронный учебник, учебный материал, учитель, образовательный процесс, печатный учебник, ресурс, школа, класс, Московская область.
Требование к демонстрационным опытам и совершенствование...
Ключевые слова: цифровая биолаборатория, учебно-исследовательский комплекс, web-технология, биология. Кроме того, с помощью биолаборатории на уроках биологии могут быть поставлены многочисленные демонстрационные эксперименты.
Влияние развития информационных технологий на процесс...
В электронных учебниках, обучающих учебно-методических комплексах и прочих вспомогательных
Интернет-ресурсы, используемые в образовательном процессе учебного заведения.
Использование ИКТ-технологий на уроках гуманитарного цикла...