Третья волна эпидемии снова ударила по украинским учреждениям образования — все больше школ переходят на вынужденную дистанционную форму обучения. Большинство педагогов за прошлый год уже успели подготовиться к вызовам дистанционки. Но как провести лабораторные работы и учебные опыты в условиях виртуального класса? Учителя преимущественно остаются один на один с этими вызовами. Чтобы помочь педагогам, методисты компании B-Pro разработали 5 доступных практических советов, которые каждый учитель сможет использовать для демонстрационных и практических онлайн-работ по предметам естественнонаучного цикла.
Методики организации лабораторных и практических работ
Эксперименты в домашних условиях
Недостаточный уровень материально-технического обеспечения кабинетов много лет заставлял украинских педагогов проявлять чудеса изобретательности: учителя проводили экспериментальные работы, имея в распоряжении подручные средства и недорогие аналоги измерительных приборов. В условиях дистанционного обучения этот вынужденный опыт неожиданно стал преимуществом: учителя проводят опыты «из ничего» в домашних условиях так же, как раньше проводили их в школьных кабинетах.
Если вы тоже из таких умельцев — позаботьтесь о качественном инструктировании и предварительно предоставьте ученикам исчерпывающий перечень оборудования, которое понадобится для опыта. Инструкции могут быть текстовыми, со ссылкой на аналогичные опыты или в форме видео, снятого учителем.
Для проведения работы ученику останется поставить опыт с другими количественными показателями, провести соответствующие расчеты и сделать выводы. Чтобы убедиться, что все ученики выполняли задания самостоятельно, попросите их прислать фото- или видеоотчет.
Пример: лабораторная работа по измерению длины световой волны в 11-м классе.
В учебной лаборатории для этого опыта необходимо иметь дифракционную решетку и специальный прибор для определения длины световой волны. А в домашних условиях дифракционную решетку можно с легкостью заменить CD-диском. Добавьте сюда направленный источник света (например, лазеры зеленого и красного цветов и полихромный фонарик), обычный белый лист бумаги и линейку.
Если направить на диск поочередно зеленый, красный лазер и фонарик, то получим разные дифракционные картины — чередование ярких световых пятен (максимумов). Поскольку шаг между дорожками ≈1,5 мкм, по расстояниям от диска до экрана и между максимумами разных порядков определим длину световой волны λ для каждого из источников. А потом останется сравнить эти значения с табличными для заданного цвета волны.
Использование датчиков смартфона
Преимущество использования смартфона для исследований в дистанционных условиях заключается в том, что это устройство есть практически у каждого ученика. Сейчас это один из основных гаджетов, обеспечивающих школьникам доступ к дистанционному обучению. А еще он с легкостью может выполнять функции измерительной минилаборатории — в зависимости от модели смартфоны имеют встроенные датчики, которые смогут заменить компас, барометр, датчик сердцебиения, GPS-датчик, генератор звука, гироскоп, датчик освещенности и др.
Для активации всех измерительных функций посоветуйте ученикам установить на смартфон приложение «Научный журнал Google». Эта несложная для учителя и учеников программа позволит измерять доступные величины, сохранять данные в памяти смартфона, создавать триггеры к экспериментам и графически представлять данные.
Пример: лабораторная работа по исследованию звуковых колебаний различных источников звука с помощью современных цифровых средств (физика, 9-й класс).
Видеолаборатория
У вас нет надлежащих условий и оборудования для проведения лабораторных работ дома? Предложите ученикам видеоопыты, предварительно снятые в лабораторных условиях.
Можно найти примеры уже готовых опытов на тематических украинских и иностранных YouTube-каналах.
А можно, как вариант, снять опыты и адаптировать их к своей методике преподавания или к уровню подготовки учеников. Такие опыты можно снимать самостоятельно в школьной лаборатории или вместе с коллегами из других школ.
Полезный совет: готовьте универсальные видео с понятным для учеников ходом проведения экспериментов. А потом давайте разным группам учеников индивидуальные параметры измерений — так вы сможете убедиться, что аналитическая часть работы будет выполнена самостоятельно.
Виртуальные симуляторы
Для выполнения некоторых дистанционных лабораторных работ обычного просмотра видеоконтента будет мало — для них необходима непосредственно практическая деятельность и их нельзя провести в домашних условиях.
Пример: лабораторные работы по разделам «Электрические явления. Электрический ток» (8-й класс) или «Электродинамика» (11-й класс). В таком случае прекрасной альтернативой станет использование виртуальных симуляторов.
Полезные ссылки:
- lifeliqe.com — огромная база учебных 3D-визуализаций по естественным наукам. Есть удобный интерфейс, возможность выбора украинского языка в настройках и возможности для адаптации контента под индивидуальные потребности каждого учителя. Официальным представителем Lifeliqe в Украине с недавних пор является компания B-Pro, которая предоставляет консультации по использованию программного обеспечения в учебном процессе, обеспечивает комплексную методическую поддержку и проводит инструктаж учителей;
- myphysicslab.com (доступен на английском и немецком языках) — более 50 виртуальных опытов;
- vlab.co.in (англ.) — работы по физике и химии;
- virtulab.net (рус.) — опыты по химии, биологии, физике и экологии;
- chemcollective.org (англ.) — для опытов по неорганической химии;
- tinkercad.com (англ.) — для качественного дистанционного STEM-образования;
- phet.colorado.edu (есть украинский интерфейс) — один из самых популярных ресурсов для моделирования экспериментов в рамках практически всех демонстрационных и лабораторных работ из школьного курса.
Цифровые лаборатории
Принципиально новые возможности для проведения дистанционных исследований предоставляет оснащение учебных лабораторий современными цифровыми измерительными комплексами.
Безусловное преимущество цифрового измерительного комплекса — возможность фиксации и хранения хода экспериментов в цифровом формате, отображение и обработка данных на любом смартфоне, планшете, ноутбуке, интерактивном дисплее.
Для того чтобы опыт удался, заранее продумайте ход работы и подготовьте оборудование, которое может понадобиться для ее выполнения.
Продемонстрировать опыт можно онлайн, комментируя свои действия. Фокусируйте внимание школьников на ходе исследования, выявлении и проверке взаимосвязей и закономерностей вместо конкретных значений величин.
Есть еще один способ, который значительно интереснее для учеников: превратите лабораторную работу в проблемную ситуацию и предложите ученикам выдвинуть гипотезу и различные практические способы ее проверки. Затем нужно провести общее обсуждение, и во время трансляции опыта из лаборатории учитель будет действовать по совместно выработанному алгоритму.
Конечно, дистанционное обучение не может заменить ученикам полноценные практические работы и опыты для непосредственного познания мира. Но проводить лабораторные и практические опыты дистанционно значительно легче, если в полной мере использовать потенциал инновационного оборудования и виртуальных возможностей.
