Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / Применение цифровой лаборатории на уроках биологии и химии

Применение цифровой лаборатории на уроках биологии и химии


библиотека
материалов

Применение цифровой лаборатории на уроках биологии и химии.

Начало ХХI в. проходит под знаком модернизации школьного образования.

 Появляются новые педагогические технологии, методики, учебники.

 Совершенствование средств и методов преподавания биологии должно ориентироваться на развитие познавательной деятельности и творческого мышления учащихся, выработку умений применять знания на практике. Для существенного улучшения организации обучения необходимо обращать внимание на такие формы работы, которые активизируют работу учеников. Всё шире в учебный процесс внедряются информационные технологии.

 

Сейчас компьютеры с проекционными устройствами, интерактивные доски появились во многих школьных кабинетах. Многие уроки биологии проходят с использованием компьютерной техники
К инновационным информационно-коммуникативным средствам обучения на уроках биологии и химии относятся
цифровые лаборатории - 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. Широкий спектр цифровых датчиков которые можно использовать учителям и ученикам на уроках и цифровой микроскоп.

Цифровые лаборатории базируются на NOVA5000 или USB-link – это качественный скачок в становлении современной естественнонаучной лаборатории. Встроенный измерительный интерфейс служит для подключения до 4 цифровых датчиков. В естественнонаучной лаборатории это существенно расширяет спектр видов индивидуальной и групповой деятельности учеников. Все программное обеспечение на русском языке. Методические материалы разработаны российскими методистами и учителями в соответствии с Федеральным компонентом государственного образовательного Стандарта по физике, химии и биологии.

При изучении естественных наук в современной школе огромное значение имеет наглядность учебного материала. Наглядность дает возможность быстрее и глубже усваивать изучаемую тему, помогает разобраться в трудных для восприятия вопросах, и повышает интерес к предмету. К сожалению, раньше оборудование для лабораторных работ по  биологии и химии, как правило, ограничивалось микроскопами и набором готовых препаратов или реактивов. Поэтому большинство работ носило лишь описательный характер. Наличие кино- и видеоматериалов по изучаемым темам также не решало проблемы, поскольку не давало возможности детям принимать участие в работе. Цифровые лаборатории являются новым, современным оборудованием для проведения самых различных школьных исследований естественнонаучного направления. С их помощью можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования. Применение лабораторий значительно повышает наглядность как в ходе самой работы, так и при обработке результатов благодаря новым измерительным приборам, входящим в комплект лаборатории как биологии-химии, (датчики освещенности, влажности, дыхания, концентрации кислорода, частоты сердечных сокращений, температуры, кислотности и пр.), Оборудование цифровой лаборатории универсально, может быть включено в разнообразные экспериментальные установки, проводить измерения в «полевых условиях», экономить время учеников и учителя, побуждает учеников к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений. Кроме того, программа для видеоанализа позволяет получать данные из видеофрагментов, что позволяет использовать в качестве примеров и количественно исследовать реальные жизненные ситуации, отснятые на видео самими учащимися и фрагменты учебных и популярных видеофильмов. 

Думаю, что использование Цифровых лабораторий будет способствовать значительному поднятию интереса к предмету и позволит учащимся работать самим, при этом получать 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 получат возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока, и самим анализировать полученные данные. Так, например, при изучении кислотности различных веществ учащиеся смогут самостоятельно сделать вывод, что многие популярные напитки вредны для пищеварительной системы, а при использовании некоторых моющих средств и, тем более, химических реактивов необходимо пользоваться перчатками. 

Применяя цифровые лаборатории на уроках биологии, учащиеся смогут выполнить множество лабораторных работ

  • по программе основной школы

      • Реакция сердечно-сосудистой системы 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

и экспериментальных заданий разной длительности, в том числе внеурочных исследований

    • В разделе «Биология растений»

      • Поглощение воды корнями растений. Корневое давление

      • Дыхание корней

      • Поглощение листьями на свету СО2 и выделениеО2

      • Дыхание листьев

      • Испарение воды растениями

      • Дыхание семян

      • Условия прорастания семян

      • Теплолюбивые и холодостойкие растения

    • В разделе «Зоология»

      • Водные животные

      • Теплокровные и холоднокровные животные

    • В разделе «Человек и его здоровье»

      • Затруднение кровообращения при перетяжке пальца

      • Реакция ССС на физическую нагрузку

      • Газообмен в легких

      • Механизм легочного дыхания. Модель Дондерса

      • Жизненная емкость легких. Реакция ДС на физическую нагрузку

      • Выделительная, дыхательная и терморегуляторная функция кожи

    • В разделе «Общая биология» 

      • Действие ферментов на субстрат на примере каталазы. Разложение Н2О2

      • Влияние рН среды на активность ферментов

      • Факторы, влияющие на скорость процесса фотосинтеза

Применяя цифровые лаборатории на уроках химии, учащиеся смогут выполнить множество лабораторных работ, а также внеурочных исследований, например,

      • Изучение процесса электролиза (датчики тока и напряжения).

      • Изучение кислотности различных проб водопроводной и бутилированной питьевой и минеральной воды (датчик кислотности).

      • Проверка газовых законов.

      • Исследование экзотермических (взаимодействие хлорида меди с алюминием) и эндотермических (взаимодействие пищевой соды с лимонной кислотой) реакций.

      • Изучение химического катализа (разложение Н2О2 в присутствии MnO2).

      • Исследование теплового эффекта горения топлива.

и многие другие

При использовании ЦЛ в демонстрационном эксперименте, опыты становятся настолько эффектны и наглядны, что учащиеся смогут не только быстро понять и запомнить тему, но и найти множество бытовых примеров, подтверждающих полученные выводы, легко ответить на вопросы. Например, в результате опыта с перетяжкой пальца учащиеся сразу поймут, почему мерзнут ноги в тесной обуви, что туго затягиваться ремнем вредно, и почему кровоостанавливающий жгут зимой нельзя накладывать на то же время, что и летом. В результате опыта с теплокровными и холоднокровными животными, учащиеся не только поймут, что мышь потребляет больше кислорода, чем лягушка, но и делают из этого различные заключения: почему теплокровные животные могут жить в местах с холодным климатом, а холоднокровные – нет, почему холоднокровные животные могут очень долго обходиться без пищи и т.д  На уроках биологии могут быть поставлены многочисленные демонстрационные эксперименты, в том числе:

      • Газообмен в легких. Дыхательные пробы

      • Изменение кровообращения при перетяжке

      • Теплокровные и холоднокровные животные

      • Изменение давления в водной среде

      • Функция венозных клапанов

      • Выделительная и терморегуляторная функция кожи

      • Реакция сердечно-сосудистой системы на дозированную нагрузку

Также на уроках химии может быть поставлен широкий спектр демонстрационных экспериментов. 
Особо хотелось бы отметить уникальные возможности ЦЛ в изучении экологии. Во всех современных учебных программах все большее внимание уделяется проблемам охраны окружающей среды. А для полноценного изучения этой области крайне необходимы практические занятия и экскурсии. Наличие датчиков кислорода, рН и освещенности (в комплексе с датчиками давления, температуры и влажности) делают ЦЛ «Архимед» незаменимой при проведении экологических исследований в 10 – 11 классах. Важнейшее значение при этом имеет то, что ЦЛ «Архимед» проста в обращении, компактна и относительно автономна.
Во внеурочное время можно провести следующие экологические исследования:

      • Измерение освещенности в помещениях школы

      • Измерение кислотности различных напитков

      • Измерение физических параметров воздуха в помещениях школы

      • Влияние проветривания на микроклимат класса

      • Влияние кислотности почвы на видовой состав растений.

      • Абиотические факторы среды

      • Экология урбанизированных территорий

      • Определение концентрации кислорода в цветущей воде.

      • Содержание кислорода в воздухе различных помещений города

Также следует отметить многофункциональность компьютеров Цифровых лабораторий. Благодаря, широким возможностям коммуникаций, выстраивается современная лаборатория с полноценной сетью, выходом в Интернет и пр. Можно организовывать разноуровневую работу на уроках, индивидуализировать образовательный процесс, повысить эффективность контроля и самоконтроля. 

Таким образом, цифровые лаборатории позволят даже в малочисленных школах поставить естественнонаучное образование на современном техническом и педагогическом уровне.






Юлдашбаева Р.А. учитель биологии и химии.

Уфа, 2014год



Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Общая информация

Номер материала: ДВ-264345

Похожие материалы



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG