Организация учебно- исследовательской деятельности обучающихся по физике в контексте ФГОС ООО с использованием цифровой лаборатории Архимед Архипова Ольга Леонидовна МБОУ СОШ 1 г.Светлый 2014 г. МБОУ СОШ 1 г.Светлый 2014 г.

Цель мастер-класса: демонстрация методов и приемов работы с цифровой лабораторией при выполнении исследований на предмете естественнонаучного цикла при переходе на ФГОС. Задачи: познакомить с программой обработки экспериментальных данных Multilab; познакомить с результатами апробации лаборатории в урочной и внеурочной деятельности; провести практикум по использованию цифровой лаборатории.

Особенности проведения мастер- класса: вовлечение участников мастер-класса в активную экспериментальную деятельность; организация группового взаимодействия и обсуждение результатов эксперимента; рефлексия в процессе мастер-класса.

Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего образования в одном из пунктов, касающихся результатов освоения основной образовательной программы по физике предполагает приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения природных явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов. Цифровая лаборатория Aрхимед является одной из современных систем, способных обеспечить достижение учащимися указанных в стандарте результатов.

Для школьных не компьютеризированных учебно исследовательских лабораторий - прочный автономный регистратор данных - NOVA 5000NOVA 5000 NOVA компактное переносное устройство, которое может применяться как в классе, так и во время полевых экспериментов и работать от батарей до 8 часов. Компьютер NOVA5000 работает на платформе Windows CE 5.0, имеет встроенный регистратор данных, к которому можно подключать до 8 датчиков, сенсорный экран, поддерживает современные технологии коммуникации и связи с внешними устройствами, подключение к сети Wi-Fi. Поставляется с набором офисных приложений, совместимых с аналогами на Windows 2000/XP, а также со специализированными программами для организации учебного процесса и поддержки учебной исследовательской и проектной деятельности. Совместим с программным обеспечением MultiLab.

USB-LinkUSB-Link- доступный и компактный регистратор данных для школьных лабораторий, оборудованных компьютерами. USB-Link - простое многофункциональное устройство типа «plug-n-play» с 4 портами, к которым можно подключать до 8 датчиков одновременно и USB портом для подключения к компьютеру. Подсоединив USBLink к своему компьютеру в классе или дома – вы получаете полноценную цифровую естественнонаучную лабораторию. В USBLink оптимально сочетаются цена/качество/функциональные возможности – за сравнительно небольшие деньги пользователь получает устройство, которое способно автоматически определять датчики и производить замеры с частотой до замеров в секунду. Совместим с программным обеспечением MultiLab.

Применяя цифровые лаборатории на уроках физики, учащиеся смогут выполнить множество лабораторных работ по программе основной школы в разделе « Механика » можно выполнить работы: o « Исследование зависимости силы тяжести от массы тела », o « Исследование силы трения », o « Исследование зависимости удлинения пружины от силы ее растяжения » и другие. в разделе « Молекулярная физика и термодинамика » - o « Измерение температуры вещества », o « Изучение явлений теплообмена », o « Измерение удельной теплоемкости вещества », o « Измерение влажности воздуха », o « Измерение удельной теплоты плавления льда » и другие. в разделе « Электродинамика » - o « Сборка электрической цепи и измерение силы тока на ее различных участках », o « Измерение напряжения на различных участках электрической цепи », o « Исследование зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах », o « Измерение работы и мощности электрического тока », o « Исследование магнитного поля тока », o « Изучение явления электромагнитной индукции » и другие.

по программе полной (средней школы) в разделе « Механика » – стандартные лабораторные работы o « Измерение ускорения свободного падения », o « Проверка закона сохранения энергии при действии сил тяжести и упругости », « Изучение упругих свойств тела », « Изучение свойств винтовой пружины », o « Проверка второго закона Ньютона в терминах импульсов », o « Изучение движения связанных тел » и другие. В разделе « Молекулярная физика и термодинамика » выполняются лабораторные работы: o « Исследование изотермического и изохорного процессов », o « Измерение удельной теплоемкости вещества », а также o « Изучение процессов нагревания и кипения воды », o « Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры », o « Измерение термического коэффициента давления воздуха », o « Проверка уравнения состояния газа », o « Оценка средней скорости теплового движения молекул воздуха », o « Изучение работы холодильника и определение его характеристик » и другие. в разделе « Электродинамика » o Исследование смешанного соединения проводников », o « Изучение закона Ома для полной цепи » и o « Изучение явления электромагнитной индукции », o « Измерение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра », o « Изучение зависимости сопротивления металлического проводника от температуры », o « Исследование зависимости сопротивления проводника от его геометрических размеров », « Измерение КПД нагревателя », « Снятие температурной характеристики термистора », o « Наблюдение явления самоиндукции », o « Измерение рабочих параметров электромагнитного реле », o « Определение числа витков в обмотках трансформатора » и другие.

Научно-исследовательские проекты: -Комплексная оценка санитарно - гигиенического состояния школьного помещения. -Экспериментальные исследования процесса плавления льда и отвердевания воды, нагревания и кипения, испарения воды. - Исследование процесса зависимости давления от глубины погружения, температуры, плотности различных состояний воды.

Нестандартные экспериментальные работы исследовательский эксперимент демонстрационный опыт лабораторная работа практическая работа

Преимущества работы с цифровой лабораторией Простота сборки, мобильность установки, удобство работы, минимум необходимого оборудования Новые возможности при проведении традиционных лабораторных работ и разработка авторских исследовательских проектов Использование тяги детей к компьютеру для проведения серьёзных исследовательских работ

Роль цифровых лабораторий СПОСОБСТВОВАТЬРАЗВИТИЮ УМЕНИЙ СПОСОБСТВОВАТЬ РАЗВИТИЮ УМЕНИЙ ориентироваться в потоке информации; добывать недостающие знания; научиться думать, самостоятельно ставить задачу и находить способы ее решения Практическая направленность даёт хорошие результаты при использовании нестандартных экспериментальных работ с использованием цифрового оборудования.

Место цифровой лаборатории в учебном процессе Урок ознакомления с новым материалом Фронтальная лабораторная работа Урок применения знаний и умений Отчеты и презентации

Использование нестандартных экспериментальных работ позволяет школьникам проводить лабораторные исследования на новом уровне, приближая школьные физические эксперименты к уровню экспериментальных методов современной физической науки. Позволяет минимизировать количество рутинных измерительных и вычислительных операций школьниками и извлекать максимум информации в процессе одного замера, тем самым повышая эффективность их работы на лабораторных занятиях. Эффективно влияет на уровень исследовательских умений школьников и уровень самостоятельности при проведении учебных лабораторных работ. Благотворно влияет на развитие других личностных характеристик: наблюдательность, настойчивость, способность к самоконтролю и коммуникативность.