Третя хвиля епідемії знову вдарила по українських закладах освіти — все більше шкіл переходять на вимушену дистанційну форму навчання. Більшість освітян за минулий рік уже встигли підготуватися до викликів дистанційки. Але як провести лабораторні роботи та навчальні досліди в умовах віртуального класу? Вчителі переважно лишаються сам на сам із цими викликами. Щоб допомогти педагогам, методисти компанії B-Pro розробили 5 доступних практичних порад, які кожен вчитель зможе використати для демонстраційних і практичних онлайн-робіт із предметів природничого циклу.
Методики організації лабораторних і практичних робіт
Експерименти в домашніх умовах
Недостатній рівень матеріально-технічного забезпечення кабінетів багато років змушував українських педагогів проявляти дива вигадливості: вчителі проводили експериментальні роботи, маючи в розпорядженні підручні засоби та недорогі аналоги вимірювальних приладів. В умовах дистанційного навчання цей вимушений досвід несподівано став перевагою: вчителі проводять досліди «з нічого» у домашніх умовах так само, як раніше проводили їх у шкільних кабінетах.
Якщо ви теж із таких умільців — подбайте про якісне інструктування та попередньо надайте учням вичерпний перелік обладнання, що знадобиться для досліду. Інструкції можуть бути текстовими, з посиланням на аналогічні досліди чи у формі відео, відзнятого вчителем.
Для проведення роботи учневі залишиться поставити дослід з іншими кількісними показниками, провести відповідні розрахунки і зробити висновки. Щоб переконатися, що всі учні виконували завдання самостійно, попросіть їх надіслати фото- чи відеозвіт.
Приклад: лабораторна робота з вимірювання довжини світлової хвилі в 11-му класі.
У навчальній лабораторії для цього досліду необхідно мати дифракційну ґратку та спеціальний прилад з визначення довжини світлової хвилі. А в домашніх умовах дифракційну ґратку можна з легкістю замінити СD-диском. Додайте сюди направлене джерело світла (наприклад, лазери зеленого та червоного кольорів і поліхромний ліхтарик), звичайний білий аркуш паперу та лінійку.
Якщо направити на диск почергово зелений, червоний лазер і ліхтарик, отримаємо різні дифракційні картини — чергування яскравих світлових плям (максимумів). Оскільки крок між доріжками ≈1,5 мкм, за відстанями від диска до екрана та між максимумами різних порядків визначимо довжину світлової хвилі λ для кожного з джерел. А потім залишиться порівняти ці значення з табличними для заданого кольору хвилі.
Використання датчиків смартфона
Перевага використання смартфона для дослідів у дистанційних умовах полягає в тому, що цей пристрій є практично в кожного учня. Наразі це один з основних ґаджетів, які забезпечують школярам доступ до дистанційного навчання. А ще він з легкістю може виконувати функції вимірювальної мінілабораторії — залежно від моделі смартфони мають вбудовані датчики, що зможуть замінити компас, барометр, датчик серцебиття, GPS-датчик, генератор звуку, гіроскоп, датчик освітленості та ін.
Для активації всіх вимірювальних функцій порадьте учням встановити на смартфон застосунок «Науковий журнал Google». Ця нескладна для вчителя й учнів програма дасть змогу вимірювати доступні величини, зберігати дані в пам’яті смартфона, створювати тригери до експериментів і графічно представляти дані.
Приклад: лабораторна робота з дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за допомогою сучасних цифрових засобів (фізика, 9-й клас).
Відеолабораторія
Не маєте належних умов та обладнання для проведення лабораторних робіт удома? Запропонуйте учням відеодосліди, попередньо відзняті в лабораторних умовах.
Можна знайти приклади вже готових дослідів на тематичних українських та іноземних YouTube-каналах.
А можна, як варіант, відзняти досліди та адаптувати їх до власної методики викладання чи до рівня підготовки учнів. Такі досліди можна знімати самостійно в шкільній лабораторії чи спільно з колегами з інших шкіл.
Корисна порада: готуйте універсальні відео зі зрозумілим для учнів ходом проведення експериментів. А вже потім давайте різним групам учнів індивідуальні параметри вимірювань — так ви зможете переконатися, що аналітична частина роботи буде виконана самостійно.
Віртуальні симулятори
Для виконання деяких дистанційних лабораторних робіт простого перегляду відеоконтенту буде замало — вони потребують безпосередньо практичної діяльності та не дають змоги провести дослід у домашніх умовах.
Приклад: лабораторні роботи з розділів «Електричні явища. Електричний струм» (8-й клас) або «Електродинаміка» (11-й клас). У такому випадку чудовою альтернативою стане використання віртуальних симуляторів.
Корисні посилання:
- lifeliqe.com — величезна база навчальних 3D-візуалізацій з природничих наук. Має зручний інтерфейс, можливість вибору української мови в налаштуваннях і надає можливості для адаптації контенту під індивідуальні потреби кожного вчителя. Офіційним представником Lifeliqe в Україні віднедавна є компанія B-Pro, яка надає консультації щодо використання програмного забезпечення в навчальному процесі, забезпечує комплексну методичну підтримку та проводить інструктаж вчителів;
- myphysicslab.com (доступний англійською та німецькою мовами) — понад 50 віртуальних дослідів;
- vlab.co.in (англ.) — роботи з фізики та хімії;
- virtulab.net (рос.) — досліди з хімії, біології, фізики та екології;
- chemcollective.org (англ.) — для дослідів з неорганічної хімії;
- tinkercad.com (англ.) — для якісної дистанційної STEM-освіти;
- phet.colorado.edu (має український інтерфейс) — один з найпопулярніших ресурсів для моделювання експериментів у рамках практично всіх демонстраційних і лабораторних робіт зі шкільного курсу.
Цифрові лабораторії
Принципово нові можливості для проведення дистанційних дослідів надає оснащення навчальних лабораторій сучасними цифровими вимірювальними комплексами.
Безумовна перевага цифрового вимірювального комплексу — можливість фіксації й зберігання ходу експериментів у цифровому форматі, відображення й обробка даних на будь-якому смартфоні, планшеті, ноутбуку, інтерактивному дисплеї.
Для того щоб дослід вдався, заздалегідь продумайте хід роботи й підготуйте обладнання, яке може знадобитися для її виконання.
Продемонструвати дослід можна онлайн, коментуючи свої дії. Фокусуйте увагу школярів на перебігу дослідження, виявленні та перевірці взаємозв’язків і закономірностей замість конкретних значень величин.
Є ще один спосіб, значно цікавіший для учнів: перетворіть лабораторну роботу на проблемну ситуацію та запропонуйте учням висунути гіпотезу й різні практичні способи її перевірки. Далі потрібно провести загальне обговорення, і під час трансляції досліду з лабораторії вчитель діятиме за спільно виробленим алгоритмом.
Звісно, дистанційне навчання не може замінити учням повноцінні практичні роботи й досліди для безпосереднього пізнання світу. Але проводити лабораторні й практичні досліди дистанційно значно легше, якщо повною мірою використовувати потенціал інноваційного обладнання та віртуальних можливостей.
