Опыт применения цифровых лабораторий при изучении химии

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ

Е. А. Хмелёва 1, Л. В. Даровских 2, Алексеева В. Е.3

Школьника сегодня сложно представить без использования информационных цифровых технологий. Это поколение, в основном, не может представить свою жизнь без выхода в Интернет и современных мобильных телефонов. Многие педагоги отмечают, что учеников во время уроков или перемен невозможно отвлечь от телефона, а это является острой проблемой нашего времени. По нашему мнению, данную проблему можно сделать преимуществом образовательного процесса в школах, внедряя обучение при помощи цифровых лабораторий. В данной статье мы рассмотрим опыт использования цифровых лабораторий в рамках обучения курсу общей химии студентов нехимических специальностей. [1]

Цифровые лаборатории (ЦЛ) – это кейсы с программным обеспечением, различными датчиками и щупами, которые можно использовать на уроках химии при сборе данных, их анализе. ЦЛ – это инструмент, который может стать хорошим помощником для педагога при грамотном обращении с комплектующими лаборатории. [2]

По отзывам учителей, использование ЦЛ способствует значительному поднятию интереса к предмету и позволяет учащимся работать самим, 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. [3]

Для проведения опыта мы сопоставили учебный план студентов и возможности проведения лабораторных работ при помощи ЦЛ. Выбрали 2 темы – «Электролитическая диссоциация» и «pH среды», так как данные темы наглядно можно объяснить при помощи ЦЛ, а также достаточно просто выполнить человеку, который ни разу не встречался с ЦЛ до этого.

Первая лабораторная работа заняла 2 академических часа, студенты справились с заданием в отведенное время. На наш взгляд, сложность возникла при первом контакте с ЦЛ. Студенты осторожно обращались с установками, щупами и электродами, было сложно переключиться после работы в традиционной химической лаборатории делать опыты, взаимодействуя с компьютером и получая сразу все нужные значения. Много вопросов возникало по ходу работы, начиная от правильной установки электродов, заканчивая значениями, которые показывал монитор.

Вторая лабораторная работа включала больше заданий, чем первая. Помимо работы с мультидатчиком, щупом электропроводимости, студентом необходимо было работать с электронными весами и магнитной мешалкой, которые тоже входят в комплект ЦЛ. Но обучающиеся справились с этой работой быстрее и лучше. Они более самостоятельно выполняли задания, с легкостью осуществляли все необходимые замеры, работали с дополнительным оборудованием, делали выводы. В этот раз студенты работали более уверенно и показали улучшенные результаты выполнения лабораторной работы.

Обработав анкеты учащихся, мы получили следующие данные (рис. 1, рис.2, рис.3).

Рис.1 – Уровень развития компонентов познавательного интереса у экспериментальной группы

Рис.2 – Уровень развития компонентов познавательного интереса у контрольной группы

Рис. 3 – Сравнение динамики развития познавательного интереса у экспериментальной и контрольной групп

Таким образом, мы видим значительный рост познавательной мотивации и направленности интереса у экспериментальной группы в отличие от контрольной, и как следствие, рост познавательного интереса. Следует отметить, что 34% студентов контрольной группы считают, что им было бы интереснее учиться, используя цифровую лабораторию, в то время как 100% студентов экспериментальной группы выразили желание продолжить обучение с использованием цифровой лаборатории.

Анализируя проведенные занятия, можно сделать вывод, что студентам было интересно и познавательно работать, используя ЦЛ. Сложностей при проведении занятий не возникало, т.к. современное поколение хорошо ориентируется в электронных ресурсах, следовательно, процесс обучения проходил легче и интереснее, а главное, что при проведении контрольных точек данные студенты показали более высокие результаты, чем контрольная группа. Таким образом, при использовании ЦЛ успеваемость обучающихся возрастает.

Литература

Кувалдина Е. А. Деятельность классного руководителя по педагогическому стимулированию познавательных интересов подростков [Текст]: учебное пособие для студентов педагогических специальностей вуза / Е. А. Кувалдина. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2007. – 92с.

Минаков Д. В. Использование цифровой лаборатории «Архимед» в образовательном процессе школы [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://festival.1september.ru/articles/534732/.

Федорова Ю. В. О применении цифровых лабораторий «Архимед» в школе // Лаборатория знаний. 2010. №5. С. 81-83.