Внедрение информационных технологий в образование на современном этапе сталкивается с консервативными устоями классно-урочной системы обучения. 
Урок: ученики рядами сидят за партами, одновременно изучая одинаковый материал, читая один и тот же параграф в учебнике, выполняя одни и те же задания в тетради.

Очевидно, что дать ребенку полноценные знания о многих аспектах современной науки, умения работать с современным научным оборудованием, опираясь только на традиционные формы классно-урочной системы обучения, уже невозможно. Решить эту проблему позволяет такая организация деятельности учащихся, когда дети получают знания, не замечая, того, что учатся, когда практические занятия побуждают детей к получению теоретических знаний и сопровождаются активным отдыхом и познавательными экскурсиями.

Начиная с 2010 года в общеобразовательной школе №7 города Павлово Нижегородской области реализуется программа цифрового экологического отряда «Человек и Природа» (ЧиП). Научная работа в условиях образовательного лагеря оказывается одной из наиболее эффективных форм, которая позволяет реализовать методы обучения, ориентированные на погружение учащихся в исследовательскую деятельность: когда каждый учащийся позиционируется грамотным исследователем, использующим в своей работе самые современные научные приборы.  

В 2010 году цифровой экологический отряд ЧиП работал в рамках школьного лагеря, а в 2012 году мы получили приглашение провести летнюю смену на Черном море, на базе Федерального детского оздоровительно-образовательного центра «Смена». Специализированная смена «Юный исследователь» была организована Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением дополнительного образования детей «Федеральный центр технического творчества учащихся», Министерством образования и науки РФ, Департаментом воспитания и социализации детей. 

Экологические лагеря давно получили широкое распространение, однако, использование современного оборудования для подобных организаций является, как правило, роскошью: все измерения проводятся органолептическими методами, в лучшем случае с использованием классических измерительных приспособлений. 

Современные технологии меняют культуру работы с научными данными. Исследователь должен быть вооружен простыми в управлении средствами, позволяющими ему зафиксировать изучаемый объект на фотографии, сделать видео или аудио запись, указать точное координатное положение объекта на Земле, произвести измерение различных параметров, проанализировать полученные результаты. 
При всей своей внутренней конструктивной сложности цифровое научное оборудование становится доступным в управлении школьникам.

Нами не ставилась задача обеспечить в полевых условиях каждого участника персональным ноутбуком, персональной цифровой лабораторией и прочими индивидуальными устройствами, иначе выход на полевые занятия превращался бы в подобие каравана, увешанного научной аппаратурой. Перед каждым полевым занятием для нескольких групп из 2-3 человек определялись свои задачи и формировался соответствующий набор аппаратуры, необходимой для их выполнения. Группы были мобильными, с постоянно меняющимся составом. Это позволило каждому участнику отряда сотрудничать практически со всеми остальными детьми в проведении измерений, снятии точек маршрута, фото-, видео- съемке. В связи с этим каждый участник приобретал полезный опыт научного общения работы в группе, а также смог побывать в роли как «инструктора» так и «ученика» в работе с различным исследовательским оборудованием. 

Непосредственно о работе с оборудованием:
Во-первых нужно отметить возможность фотодокументирования. Документальная фотосъемка требует фиксирования природных объектов как есть, без вмешательства в происходящее. Повсеместная доступность цифровых фотоаппаратов позволяет широко использовать их для творческой, исследовательской работы школьников. Однако, даже при наличии в личной собственности у школьников фотоаппаратуры разного уровня, однозначно необходимо проведение занятий, посвященных технике фотографии: знакомству с понятием выдержки и диафрагмы; разбору отличий между пейзажной, репортажной и макро- съемкой; композиционному построению фотоснимка. Проведение подобных занятий может быть построено в форме анализа фоторабот, причем, если для анализа предлагать не только детские, но и работы руководителей, школьники с большим азартом включаются в поиск недостатков на каждой фотографии. Для дальнейшего использования полученные фотоматериалы необходимо обработать, следовательно – дети должны свободно владеть графическим редактором. Для этого требуется несколько занятий по освоению растровой графики, (мы использовали графический редактор Gimp) и умению презентационного оформления материалов. Современные технологии позволяют представить полученные фотоматериалы не просто в виде набора фотографий, но и оформить в виде фотокниг, фотокалендарей с текстовым или звуковым комментарием.

В настоящее время появился новый класс специальных приборов, которые можно назвать как цифровыми микроскопами, так и цифровыми лупами. Класс увеличения этих устройств примерно такой же, как у школьного микроскопа, однако при их использовании не обязателен штатив. За счет быстрой экспозиции цифровая лупа может запечатлеть увеличенное изображение исследуемого объекта прямо с рук. Потом спокойно в режиме реального времени можно рассматривать изображение объекта сразу нескольким наблюдателям, причем, в удобном положении, глядя на экран. С помощью подобных цифровых микроскопов кроме фото-, возможна и видео-фиксация наблюдаемых процессов. 

Объединенные оболочкой, фото-, видео-, аудио- и текстовые файлы могут составить виртуальную экскурсию, интерактивную электронную карту, документальный отчет о работе. Как правило, обучение работе с подобными приложениями проходит в форме консультаций: у детей просто возникает необходимость их использования. Отсюда один шаг до самообразования – не всегда возможно мгновенное получение необходимой информации от руководителя, а интернет всегда под рукой: правильно составленный запрос - и проблема решена.

Во-вторых проведение цифровых измерений. 

Школьная цифровая лаборатория представляет собой цифровой регистратор, имеющий возможность подсоединения измерительных датчиков. Сенсоры-датчики могут подключаться как при помощи кабеля, так и передавать значение измеряемого параметра по радиосигналу и быть не связанными физически с регистратором. 
В ходе эксперимента возможен выбор частоты регистрации параметров; количество регистраций; промежуток времени, в пределах которого происходит регистрация.

Несомненно, цифровые исследования – это технологический прорыв в области современной экспериментальной науки, но следует предвидеть риски, которые могут возникнуть при переходе от аналогового эксперимента к цифровому в образовательной практике. Аналоговые приборы в методическом плане ближе для понимания сути самого процесса измерения.

При всем своем универсализме цифровая лаборатория способна измерять только те параметры, и в таких режимах, которые предусмотрены ее разработчиками, а в природе мы можем столкнуться с процессами, для которых нет цифрового прототипа. В этом случае нужно будет использовать аналоговый прибор, поэтому принципиальное отличие нашей программы цифрового экологического лагеря состоит в параллельном проведении исследования с помощью цифровых приборов и работы, основанной на классических методах проведения экспериментов с использованием тест-систем, аналоговых устройств, органолептических способов. Поэтому при комплектации оборудованием цифрового экологического отряда наряду с цифровыми лабораториями Архимед и LabDisc, мы приобрели базовый вариант комплекта-лаборатории «Пчёлка-У». 

При своей простоте (ориентация на использование учащимися, начиная с начальной школы) цифровой регистратор LabDisc, оказался очень удобным, позволяя отображать измеряемые параметры как в цифровом, так и в аналоговом представлении. 

В третьих, для исследований школьников стали доступными сложные, в прошлом узкоспециальные и военные технологии.
Изучая природу, мы имеем дело с объектами, каждый из которых уникален и в определенное время расположен в определенном месте. Таким образом, при исследовании реальных объектов, необходимо давать координатную ссылку на этот объект. Как мы привыкли фиксировать точные показания времени, так же для научной практики необходимо точное определение пространственного положения. Благодаря системе глобального позиционирования для любого реального объекта, с помощью GPS-навигатора определяется его точные координаты. Использование спутниковых навигаторов позволяет не просто фиксировать каждую координату места, где производились наблюдения, но и составить карту исследуемой области, что делает процесс обучения гораздо эффективнее, чем простое изучение уже готовой географической карты.

При этом нужно отметить, что учащиеся получают на практическом уровне определенные представления о точности измерений, так как все измерения с помощью технологий спутниковой навигации сопровождаются определенными погрешностями.

Развитие коммуникационных компетенций
Ежедневно, участники отряда заполняли вики-дневник цифрового лагеря: http://vinforika.ru/wiki/

Какие стоит отметить плюсы ведения вики-дневника: 

  1. дисциплинирует деятельность детей – если при проведении первой лагерной смены возникали капризы, с нежеланием заполнять дневник, в этом году эта деятельность даже не обсуждалась: регулярное заполнение вики-дневника было регулярной обязанностью каждого участника;
  2. регулярное информирование родителей, о мероприятиях, о состоянии отряда в целом, мобильное представление фотоматериалов;
  3. систематизация информации о проведенном отдыхе – после окончания смены лагеря, многие участники были довольны наличием общего дневника
    воспитание умения кратко описать события, прошедшие в течении дня, выделив самое важное.

Всё используемое для создания образовательных продуктов участниками лагеря прикладное программное обеспечение является свободно-распространяемым:

  1. Для обработки иллюстраций – графический редактор Gimp;
  2. Обработка звука с помощью стандартных пакетов звукозаписи;
  3. Язык программирования для младших школьников Scratch;
  4. Для создания виртуальных экскурсий среда AG-плеер ­– (продукт ориентированный на проведение аудиоэкскурсий – совместная разработка Audiogid.ru и 1С http://audioguide.spb.ru);
  5. Для создания интерактивных карт оказалась очень удобна программа К.Полякова «Редактор интерактивных карт» (http://kpolyakov.narod.ru/prog/maps.htm)

Важный этап каждой научной работы – обработка полученных результатов и подготовка отчета о работе. В условиях школьного цифрового экологического лагеря она проводится в компьютерном классе, где необходима персональная работа за машинами или может проводиться ребенком самостоятельно в домашних условиях. 

Заключительный – презентационный этап научно-исследовательской работы – является обязательным: дети должны почувствовать важность проведенной ими работы, востребованность полученных результатов обществом. Выступление на конференции, статья в научном журнале, участие в конкурсе, постерный доклад, представленный на общее обозрение, цифровой продукт по результатам исследовательской работы: интерактивная карта, страница сайта, всё разнообразие форм служит для закрепления воспитательного и образовательного аспектов работы с учащимися в цифровом экологическом отряде ЧиП.

------
Авторские права на  материалы, опубликованные на сайте vinforika.ru полностью принадлежат автору. При использовании/копировании ссылка на источник http://vinforika.ru обязательна.

Найти

Яндекс.Метрика