Урок со смартфоном: новое пространство возможностей для эксперимента и веб-квеста

УРОК СО СМАРТФОНОМ: НОВОЕ ПРОСТРАНСТВО ВОЗМОЖНОСТЕЙ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ВЕБ-КВЕСТА

Малюта Анна Михайловна,

учитель биологии и химии

МОУ «Основная школа №24

города Макеевки»

Аннотация. В статье раскрыты основные теоретические аспекты мобильных технологий в SMART-обучении. Представлено описание  возможностей использования смартфона на уроках биологии и химии посредством эксперимента и веб-квеста. Сделан вывод о том, что применение смартфона делает процесс обучения более эффективным, увлекательным, инновационным.

Ключевые слова: смартфон, эксперимент, веб-квест, девайс, SMART-обучение, гаджет, цифровой микроскоп.

Актуальность исследования.

Еще лет десять назад мы обходились простыми телефонами и писали настоящие бумажные письма. Сегодня все изменилось. Современные технологии  шагнули вперед, «умные» смартфоны имеют весьма эффективные навигаторы, мобильный Интернет, Ватсап, камеру, выполняют команды по голосу и еще много-много всего. Чем больше мобильности, динамичности, тем больше возможностей в образовательном пространстве. Сегодня с помощью смартфонов учащиеся могут осуществлять быстрый поиск информации, дистанционно работать с электронными учебниками, использовать специальные приложения, совместно работать над проектами, проверять свои знаний посредством тестирования. Это не только интересно, но и делает процесс обучения более высокотехнологичным и инновационным.

В настоящее время нет ни одной задачи, которую не смогут выполнить смартфоны. Никто не может отрицать тот факт, что эти полезные девайсы  не только упростили нашу жизнь, но и сделали ее более функциональной. Очевидно, что роль «умных» смартфонов в современном мире весьма высока и неоспорима. Давайте попробуем проанализировать, насколько образовательный процесс становится легким, увлекательным, эффективным для современного учащегося при использовании на уроках «умных» смартфонов[1].

Цель данной работы: рассмотреть смартфон как инструмент для исследования в «умной» образовательной среде.
Реализация цели исследования потребовала решения следующих задач:

познакомиться с понятием «смартфон» и раскрыть его роль в SMART-обучении;

определить сущность феноменов: «цифровой микроскоп из смартфона», «веб-квест»;

исследовать возможность применения смартфона при проведении эксперимента и веб-квеста на уроках биологии и химии.

Объект исследования: смартфон в современной образовательной среде.

Предмет исследования: развитие информационной компетентности учащихся через SMART-обучение.

Гипотеза исследования: внедрение «умных» смартфонов в образовательный процесс позволит учащимся усовершенствовать навыки по поиску новой информации, правильно ее анализировать и применять для решения практических задач.

Методы исследования:

теоретические: анализ литературы по теме исследования, анализ, синтез, обобщение;

эмпирические: мониторинг, эксперимент.

Практическая значимость исследования состоит в том, что полученные результаты могут применяться для совершенствования механизмов реализации SMART-обучения.

Обзор литературы.

Смартфон (от двух английских слов smart – «умный» и phone – «телефон») – это телефон, имеющий «умные» функции мобильного компьютера: как вычислительные (процессор, оперативная память, ПЗУ), так и коммуникационные (WiFi, 4g/LTE, Bluetooth, GPS, ГЛОНАСС). Он имеет широкие мультимедийные возможности (прослушивание музыки, просмотр видео, возможно фото/видео съемки, игры), а также датчики (компас, барометр, гироскоп, акселерометр) и поддерживает протоколы беспроводной связи, такие как Bluetooth, Wi-Fi, спутниковая навигация[2]. 

Согласно данным аналитической компании Canalys в третьем квартале 2019 года во всем мире использовался один миллиард смартфонов. Это обусловлено усовершенствованием аппаратного обеспечения, ростом скорости беспроводной связи, запросами цифровой индустрии.

Становление SMART-общества проявляется как глобальная тенденция. Нидерланды, Австралия, Корея заявили о SMART как о национальной идее и главной задаче: на пути к более сильной SMART-стране через революцию в образовании. Вектор на развитие SMART-образования сегодня взяли и многие другие государства. Модель нового SMART-общества подразумевает создание интеллектуальной, высокотехнологичной, комфортной для человека среды обитания. Посредством Smart-обучения создаются условия для реализации ведущего принципа образования XXI века «образование для всех» и «образование через всю жизнь»[3]. 

Относительно образования SMART-технологии предполагают:

для получения знаний использование различных гаджетов (смартфонов, планшетов, мобильных телефонов и др);

создание интегрированной виртуальной среды обучения.

Основным драйвером внедрения SMART-образования являются новые требованиями инновационной экономики и SMART-общества. Широкое распространение SMART-обучения обусловлено модернизацией интернет-технологий, развитием беспроводных технологий (Wi-Fi, 3G, 4G), наличием интерактивных обучающих ресурсов в интернет пространстве.

Как могут помочь обучению умные устройства? В образовательной практике учащихся «умные» гаджеты используются для:

поиска информации в веб-энциклопедиях;

перевода слов посредством программ переводчиков;

просмотра видеороликов;

тестового контроля онлайн;

виртуальных лабораторных опытов[3].

Активное развитие информационно-коммуникационных технологий дало импульс для появления «digital-поколения», для которого smart-устройства и гаджеты с «продвинутыми» технологиями, являются обязательными компонентами жизненного пространства. 

В контексте нынешней ситуации, когда дистанционное образование на неопределенное время становится единственной формой учебного процесса в школах, наличие SMART устройств у учащегося может стать единственной возможностью продолжать учебу[4].

Особый акцент хотелось бы сделать на применении SMART устройств при изучении биологии и химии. Многие явления микромира, быстро протекающие процессы  и реакции невозможно продемонстрировать в условиях школьного кабинета. Кроме того, в курсе естествознания присутствуют темы, которые требуют не только внимания, но воображения. Цифровой микроскоп позволяет решить указанные проблемы. Использование его при проведении лабораторных работ и практических опытов позволяет учащимся приобрести опыт поиска информации, усовершенствовать навыки работы с компьютерной техникой и современными программами.

Преимущества цифрового микроскопа:

групповое изучение исследуемого объекта;

повышение наглядности в процессе исследования;

изучение в динамике, получение видеозаписи живых объектов[5].

Если покупать уже готовый цифровой микроскоп, он стоит дорого. Не стоит останавливаться и отчаиваться. Его можно изготовить своими силами из подручных материалов. Для того, чтобы собрать простейший цифровой микроскоп необходимо:

смартфон Samsung – S7 edge;

штатив;

ноутбук или компьютер, который будет выступать в роли видоискателя;

программа для вывода изображения с телефона на монитор компьютера. В случае с Samsung – S7 edge это специальное приложение SideSync, которое необходимо установить как на компьютер, так и на смартфон;

USB-кабель, которым смартфон будет подключен к компьютеру (рис 1.)[6].

Рис 1. Цифровой микроскоп из смартфона Samsung – S7 edge

Применение цифрового микроскопа из смартфона Samsung – S7 edge, как измерительного инструмента, позволяет расширить границы школьного эксперимента и проводить исследования на уроках. Отдельный интерес вызывает у учащихся проведение на уроках биологии лабораторных работ[5].

Так, при проведении лабораторной работы № 2 «Знакомство с клетками растений» учащиеся на основании микропрепаратов проводят сравнительную характеристику клеток кожицы лука и клеток листа элодеи (рис 2.).

Рис 2. Микропрепарат клеток кожицы лука и клеток листа элодеи

Делают вывод о том, что клетки кожицы лука бесцветные (нет хлоропластов), плотно прилегают друг к другу, имеют прямоугольную форму, большую часть внутреннего пространства клеток занимает крупная центральная вакуоль, ядро и цитоплазма клетки оттеснены вакуолью к периферии. Клетки элодеи располагаются рядами прямоугольной формы с закругленными углами, отделенные друг от друга бесцветными оболочками. В клетках видны зеленые округлые тельца-хлоропласты. Ядро располагается в центре клеток.

При проведении лабораторной работы №5 «Наблюдение за передвижением животных» учащиеся приготавливают микропрепарат с культурой инфузорий (рис 3.).  

Рис 3. Микропрепарат с культурой инфузорий

Наблюдают и объясняют поведение инфузорий: инфузория туфелька передвигается с помощью ресничек. Скорость ее движения составляет 2,0-2,5 мм/сек. Траектория движения инфузории туфельки довольно сложная. Она движется передним концом прямо вперед, вращаясь вдоль продольной оси вправо.

Изучение класса Птицы завершается проведением лабораторной работы № 8 «Внешнее строение птицы. Строение перьев». Учащиеся на уроке приготавливают микропрепарат контурного пера птицы (рис 4.) и изучают его строение, выделяя в нем стержень, опахало и бородки.

Рис 4. Микропрепарат контурного пера птицы

Одним из перспективных направлений Smart-обучения является метод образовательных веб-квестов.

Веб-квест – проблемное задание, включающее элементы ролевой игры, для выполнения которого используются информационные ресурсы Интернета. В 1995 году впервые технология «веб-квест (Webquest)» была использована профессором образовательных технологий Университета Сан-Диего Берни Доджем.

Веб-квест обычно состоит из следующих разделов:

Введение - краткое описание темы веб-квеста.

Задание - формулировка проблемной задачи и описание формы представления конечного результата.

Порядок работы и необходимые ресурсы - описание последовательности действий, ролей и ресурсов, необходимых для выполнения задания (ссылки на интернет-ресурсы и любые другие источники информации).

Оценка - описание критериев и параметров оценки выполнения веб-квеста, которое представляется в виде бланка оценки.

Заключение - краткое описание того, чему смогут научиться учащиеся, выполнив данный веб-квест[7].

Ярким примером Smart-обучения является веб-квест «Фосфор и его соединения». Давайте рассмотрим его более детально.

Добро пожаловать в образовательный веб-квест!

Уверена, что участие в этом проекте станет для каждого из вас увлекательным путешествием в мир неметаллов, позволит расширить ваши знания по предмету и открыть много любопытных фактов о фосфоре, и не только... При прохождении этапов веб-квеста предусмотрены индивидуальные задания и работа в группе, а для результатов своего исследования вам предстоит познакомиться с возможностями интересных Интернет — сервисов.

Внимательно читайте инструкции к заданиям!

Желаю всем приятного путешествия, новых достижений и новых открытий!!![8]

Веб-квест «Фосфор и его соединения»

Цели и задачи веб-квеста:

задания веб-квеста помогут закрепить знания о физических и химических свойствах фосфора, о нахождении фосфора в природе и об основных областях его применения; открыть новые факты, которые не попали на страницы учебника.

работа над проектом научит эффективно работать в команде, поможет в развитии самостоятельности и ответственности.

приобретенные навыки работы на различных Интернет-сервисах пригодятся для участия в других проектах или создания собственных.

проект научит применять знания, полученные на уроках в разных предметных областях, в повседневной жизни, анализировать и обрабатывать услышанное и увиденное.

Порядок работы:

ознакомьтесь с предложенными ролями. Выберите себе ту роль, которая вам ближе и с которой, как вам кажется, вы можете справиться;

выбравшие себе одну и туже роль, можете объединиться в микрогруппу или работать индивидуально до тех пор, пока не наступит этап выработки общей точки зрения на проблему;

после работы вы должны обсудить результаты работы в микрогруппе и подготовить совместный отчет;

для оформления результатов вы можете использовать:

- мультимедийные презентации;

- wiki-газету;

-буклет;

- веб-страницы;

-ленту времени;

- различные виды карт.

Критерии оценки:

Работа в группе будет оцениваться.

Выбрать роль.

Изучайте, выбирайте, планируйте и ...

НАЧИНАЙТЕ ПУТЕШЕСТВИЕ!!!

ФИЗИОЛОГ

ЦЕЛЬ: доказать, что фосфор имеет важное значение в развитии и функционировании организма человека.

ИНСТРУКЦИЯ К ДОСТИЖЕНИЮ ЦЕЛИ:

проанализируйте и сопоставьте распространенность фосфора в окружающей среде и в организме человека (используйте информацию из учебника по химии и рекомендованных ниже ресурсов интернета).

изучите положительное и отрицательное воздействие фосфора и его соединений на здоровье человека.

предложите свои рекомендации для поддержания баланса фосфора в организме.

РЕЗУЛЬТАТ РАБОТЫ:

cоздайте буклет «Содержание фосфора в организме человека» в котором будет указано: где фосфор содержится в нашем организме, какова его биологическая роль, продукты содержащие данный элемент, а также рекомендации для поддержания баланса фосфора в организме.

ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ:

Фосфор и его соединения https://xreferat.com/108/1253-1-fosfor-i-ego-soedineniya.html

Фосфор и живая природа http://www.alhimikov.net/phosfor/priroda.html

Фосфор (P) http://sportklas.ru/view_articles.php?id=48&style=food,minerals

Фосфор в организме человека: роль, источники, нехватка и избыток. http://zdips.ru/zdorovoe-pitanie/mineraly/1631-fosfor-v-organizme-cheloveka.html

Фосфор в организме человека http://www.coolreferat.com/Фосфор_в_организме_человека

ГЕОЛОГ

ЦЕЛЬ: отыскать на нашей планете самые крупные залежи минералов фосфора.

ИНСТРУКЦИЯ К ДОСТИЖЕНИЮ ЦЕЛИ:

изучите, какое фосфор имеют промышленное значение для человека (используйте информацию из учебника по химии и рекомендованных ниже ресурсов интернета).

исследуйте, в каком виде он содержатся в природе (в свободном виде или в составе минералов).

определите крупные месторождения фосфора на нашей планете.

РЕЗУЛЬТАТ РАБОТЫ:

создайте карту «Крупные месторождения фосфора и его минералов нашей планеты» на которой будут указаны промышленные месторождения фосфора (выберите из них 6 на свое усмотрение). Дополните метки месторождений на карте фотографиями образцов форфора и его минералов, и предложите виртуальную экскурсию - маршрут из нашего училища до ближайших 3 — 4 меток.

ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ:

Фосфор. Свойства фосфора. Применение фосфора. https://tvoi-uvelirr.ru/fosfor-svojstva-fosfora-primenenie-fosfora/

Применение фосфора https://refdb.ru/look/1647724.html

Фосфор http://www.krugosvet.ru/node/33122

Ресурсы и запасы фосфора http://mir-prekrasen.net/referat/3909-resursy-i-zapasy-fosfora.html

Магматические месторождения фосфора http://geomineral.ru/magmaticheskie-mestorozhdeniya-fosfora/

Месторождения фосфоритов https://studopedia.ru/1_66433_mestorozhdeniya-fosforitov.html

ИСТОРИК

ЦЕЛЬ: зафиксируйте историю открытия и происхождение фосфора.

ИНСТРУКЦИЯ К ДОСТИЖЕНИЮ ЦЕЛИ:

изучите информацию, когда человеком был открыт фосфор (используйте текст параграфа учебника по химии и рекомендованные ниже ресурсы интернета).

исследуйте происхождение названия фосфор.

установите и запишите хронологию этих исторических событий.

РЕЗУЛЬТАТ РАБОТЫ:

создайте ленту времени «История открытия фосфора», на которой будут указаны в хронологическом порядке кем и когда был впервые открыт фосфор, а также происхождение его названия.

ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ:

Фосфор история открытия элемента http://znaesh-kak.com/n/fosfor_istoria.html

История открытия фосфора http://him.1september.ru/article.php?ID=200700501

Как открыли фосфор? https://p-i-f.livejournal.com/270348.html

Хронология открытий, связанных с фосфором https://studexpo.ru/89083/ekologiya/hronologiya_otkrytiy_svyazannyh_fosforom

Фосфор. Происхождение названия http://edu.glavsprav.ru/info/p

История. Происхождение названия https://studfiles.net/preview/1843626/page:2/

ЖУРНАЛИСТ

ЦЕЛЬ: собрать интересные и необычные факты о фосфоре.

ИНСТРУКЦИЯ К ДОСТИЖЕНИЮ ЦЕЛИ:

изучите информацию рекомендованных ниже ресурсов интернета или отыщите другие источники информации.

отберите самые интересные факты и дополните их иллюстрациями или видеосюжетами.

опубликуйте свои журналистские находки в интернет-газете.

РЕЗУЛЬТАТ РАБОТЫ:

создайте wiki-газету «Сенсационные факты о фосфоре», в которой разместите свои сообщения, статьи или заметки.

ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ:

Про фосфор (интересные факты) https://multiurok.ru/files/pro-fosfor-intieriesnyie-fakty.html

Легенды о фосфоре https://topwar.ru/63528-legendy-o-fosfore-chast-pervaya.html

Интересные факты о фосфоре http://dovidka.biz.ua/tsikavi-fakti-pro-fosfor/

Поскольку  мобильные устройства широко и плотно вошли в жизнь современного учащегося, то эффективное их использование позволит рационально использовать время на уроке, развить творческий потенциал и «быть на одной информационной волне», общаться «на одном языке» учителю и учащемуся, что немало важно в цифровом мире. Думаю, если полезные девайсы направить в нужном направлении, то они легко вписываются в учебный процесс и становятся ценными помощниками на разных этапах учебной деятельности.

Интернет ресурсы

Калмыкова Е.А. Проект «Использование гаджетов на уроках математики» [Электронный ресурс], URL: https://multiurok.ru/files/proekt-ispolzovanie-gadzhetov-na-urokakh-matematik.htm, (дата обращения 09.09.2020).

Что такое Смартфон и чем отличается от телефона [Электронный ресурс], URL: https://set-os.ru/what-is-smartphone/,(дата обращения 09.09.2020).

Новый подход в образовании: технология обучения и развития Smart Еducation [Электронный ресурс], URL: https://videouroki.net/razrabotki/novyi-podkhod-v-obrazovanii-tiekhnologhiia-obuchieniia-i-razvitiia-smart-ieducat.html, (дата обращения 09.09.2020).

Зачем использовать смартфон в онлайн-обучении [Электронный ресурс], URL: https://rg.ru/2020/03/31/zachem-ispolzovat-smartfon-v-onlajn-obuchenii.html, (дата обращения 09.09.2020).

Лебедева Н.И. Мастер-класс «Использование цифровых лабораторий как средство повышения качества образования в области естествознания» [Электронный ресурс], URL: https://kopilkaurokov.ru/biologiya/prochee/mastier_klass_ispol_zovaniie_tsifrovykh_laboratorii, (дата обращения 09.09.2020).

Макс Любин. Микроскоп своими руками [Электронный ресурс], URL: http://android.mobile-review.com/articles/55841/,(дата обращения 09.09.2020).

Муравьева Н.Г. Использование веб-квест технологии для совершенствования социокультурной компетенции студентов вуза //Культура и образование. – сентябрь 2014. - №9 [Электронный ресурс]. URL: http://vestnik-rzi.ru/2014/09/2325, (дата обращения 09.09.2020).

Образовательный web-quest «МЕТАЛЛЫ» [Электронный ресурс], URL: http://webquest-metal.chemmistery.ru, (дата обращения 09.09.2020).