Гузель ШИГАПОВА,

учитель физики многопрофильной полилингвальной гимназии №180 г. Казани

Главное изменение в обществе, влияющее и на ситуацию в образовании, – это ускорение темпов развития, при котором школа должна готовить своих учеников. Поэтому сегодня важно не столько дать ребенку как можно больший багаж знаний, сколько обеспечить его общекультурное, личностное и познавательное развитие, вооружить таким важным умением, как умение учиться, что является главной задачей новых образовательных стандартов. ​

Достижение умения учиться предполагаетполноценное освоение школьниками всех компонентов учебной деятельности. ​

В соответствии с концепцией образовательных стандартов второго поколения результаты образования включают:​

• предметные результаты (знания и умения, опыт творческой деятельности); ​
• метапредметные результаты (способы деятельности, освоенные на базе одного или нескольких предметов, применимые как в рамках образовательного процесса, так и при решении проблем в реальных жизненных ситуациях);​
• личностные результаты (система ценностных отношений, интересов, мотивации учащихся).

Характерным для настоящего времени становиться появление в образовании принципиально новых информационных средств, которые могут повлиять на достижение данных результатов в учебном заведении любого уровня и профиля. [1,с.11]

Цифровые технологии все больше входят в нашу жизнь.

Необходимая и весьма важная часть изучения естественных наук – эксперимент. Эксперимент является неотъемлемой частью познания природы, изучение ее законов. Такие науки как физика, химия, биология не могут изучаться только теоретически, им обязательно нужна практика. Эксперимент позволяет учащимся самим убедиться в справедливости существующих законов природы, а также в верности выдвинутой научной гипотезы или, наоборот, в ее ошибочности.

Цифровая лаборатория — новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий, предназначенных для проведения фронтальных и демонстрационных опытов, для организации учебных исследований и исследовательских практик. Использование цифровых лабораторий позволяет получить представление о смежных образовательных областях: информационные технологии; современное оборудование исследовательской лаборатории; математические функции и графики, математическая обработка экспериментальных данных, статистика, приближенные вычисления; методика проведения исследований, составление отчетов, презентация проделанной работы.

По сравнению с традиционным оборудованием, цифровые лаборатории позволяют существенно сократить время на организацию и проведение работ, повышают точность и наглядность экспериментов, предоставляют большие возможности по обработке и анализу полученных данных.

В состав цифровой лаборатории входят следующие компоненты:

• регистратор данных, позволяющий записывать и анализировать экспериментальные данные;
• компьютер с программным обеспечением для управления регистратором;
• датчики для измерения физических величин сопряженные с компьютером. [2,с.36]

Приборы и оборудование для лабораторных работ и демонстрационных экспериментов, цифровая лаборатория, стенды с наглядной информацией, интерактивная доска, медиапроектор, дидактические и методические материалы – без этого учебный процесс в современной школе невозможен и все это есть в кабинете физики нашей гимназии №180.

В качестве примера использования учебной цифровой лаборатории на уроках физики хочется привести фрагмент  выполнения лабораторной работы «Изучение движения по наклонной плоскости и измерение ускорения свободного падения» (10 класс).

Цель работы: вычислить ускорение тела, движущегося по наклонной плоскости, определить ускорение свободного падения.

Для изучения движения тела по наклонной плоскости и ускорения свободного падения пользуемся следующим оборудованием:

1. Мини-набор лабораторного оборудования по механике
2. Цифровые лаборатории Einstein

Оборудование: наклонная плоскость, каретка с грузом, датчик фото ворота. датчик расстояния, акселерометр

Выполнение работы

1. Устанавливаем наклонную плоскость, с которой будет скатываться каретка с грузом. В начальном и конечном положениях тела фиксируем фотоворота. (Фото 1)
2. Отпустив каретку, измеряем время движения. (Фото 2)
3. На экране ноутбука в поле графиков отображаются графики показаний датчиков и результаты их математической обработки. (Фото 3)
4. С помощью датчика расстояния измеряем расстояние, которое прошла каретка за данный промежуток времени. (Фото 4)
5. Используя полученные результаты измерения времени и расстояния по формуле a=2s/t² вычисляем ускорение, с которым двигалась каретка с грузом.
6. Подключив к вертикали акселерометр, измеряем ускорение свободного падения. (Фото 5, 6)

Опыт работы с использованием цифровой лаборатории показал, что её применение может быть эффективным не только при проведении научно исследовательской работы, но и в практике обычного урока. И применять оборудование такого рода необходимо на разных этапах урока, при использовании различных методов обучения.

К преимуществам использования цифровой лаборатории относится:

– экономия времени в измерениях;

– точность измерений физических величин;

–можно использовать несколько датчиков одновременно

– посмотреть процесс в динамике, зафиксировать малые изменения, неочевидные в традиционном эксперименте (измерении).

С какими трудностями я столкнулась в начале использования цифровой лаборатории?

1) недостаток знаний, необходимых для установки программного обеспечения и подключения датчиков через систему сбора данных к компьютеру (через опыт);

2) практически отсутствие методики физического эксперимента с применением датчиков, недостаточно публикаций по данному вопросу.

В поисках эффективных методов работы каждый учитель выбирает путь, который позволяет повысить интерес к предмету, получить высокий результат обучения. Сочетание демонстрационных опытов с использованием возможностей цифровой лаборатории позволит эффективно изучать физику.

Литература

1. Колыхматов В.И. Новые возможности и обучающие ресурсы цифровой образовательной среды: учеб-метод. пособие – СПб.: ГАОУ ДПО «ЛОИРО», 2020. – 157 с.
2. Лозовенко С.В. Лабораторный практикум по физике. – Илекса, 2018. – 136 с.