ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА AFS В ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
методическая разработка

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА AFS В 
ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ  

 Если ученик не научится в школе сам ничего творить,
то и в жизни он всегда будет только подражать, копировать,
так как мало таких, которые, научившись копировать,
умели делать самостоятельное приложение этих сведений.
Л.Н.Толстой

В настоящее время во всех сферах общественной жизни востребованы люди  адаптированные, творческие, активные, мобильные, инициативные. Современный человек должен уметь наблюдать, анализировать, вносить предложения, отвечать за принятые решения.

     Задача образования - помочь ученикам освоить такие способы действия, которые окажутся необходимыми в их будущей жизни, помочь учащимся этот выбор сделать осознанно, то есть объективно оценить свои силы и возможности, способности, интересы и склонности.  Все это легло в основу методической системы «Проектно-исследовательская деятельность как средство и среда выявления и поддержки талантливой молодежи», результатом применения которой становится: признание уникальной сущности каждого ученика и индивидуальности его образовательной траектории; формирование методов и способов научного познания, исследовательских навыков, поисковых процедур; развитие способностей к анализу, рефлексии, в результате чего стимулируется интерес к знаниям и процессу их приобретения, осознания значимости знаний в процессе их приобретения, успешная адаптация учащихся и выпускников школы к социальным и экономическим условиям в быстро меняющемся современном мире.

 Сегодня особенно актуальна необходимость организации процесса обучения на основе современных информационно-коммуникативных технологий, которые помогут сделать образовательный процесс более эффективным, осуществить личностно-ориентированный подход в обучении, добиться высокой степени его дифференциации. Внедрение таких технологий в учебный процесс позволяет наряду с традиционными методами обучения использовать моделирование, проектирование и программирование, которые способствуют межпредметной интеграции знаний, творческому развитию мышления, активизируя учебную деятельность школьников.

В настоящее время этот арсенал специальных средств обучения пополнился принципиально новыми решениями, основанными на использовании в учебном эксперименте современных информационно-коммуникационных технологий для создания непрерывной развивающей образовательной среды.

 Использование использование программно-аппаратного комплекса AFS  позволяет повысить роль эксперимента, поскольку существенно облегчает его подготовку, сокращает время проведения и повышает наглядность за счет новых возможностей сбора, обработки, передачи и представления информации.

Изучение окружающего мира на уроке

Изучение любых физических, химических, биологических объектов или явлений окружающего мира предполагает их описание и объяснение. При этом описание, чтобы оно было всесторонним и полным, необходимо проводить на качественном и количественном уровнях.

LabQuest (минилаборатория) — это одновременно программное и аппаратное обеспечение. Комплекс позволяет производить сбор данных измерений эксперементальных работ по химии, биологии, физике и обеспечивает их аналитическую и графическую обработку.

Можно утверждать, что программно-аппаратный комплекс AFS является эффективным инструментом: для развития познавательного интереса, для формирования разносторонних экспериментальных умений и практических навыков школьников. Использование программно-аппаратных комплексов AFS во внеурочное время способствует значительному повышению интереса к предмету, так как позволяет учащимся работать самим, при этом получая не только знания, но и опыт работы с интересной и современной техникой, компьютерными программами. Кроме того, учащиеся получают возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока, и самим анализировать полученные данные.

 Первый этап изучения объектов и явлений окружающего мира должен быть связан с проведением наблюдений и постановкой специальных опытов, направленных на накопление фактического материала, подлежащего в дальнейшем систематизации, обобщению, выявлению связей, объяснению.

Следующий этап изучения объектов и явлений окружающего мира связан с переходом на язык величин. Особая роль здесь отводится исследовательскому методу обучения. Но этот метод может применяться не только в чистом виде, но и сочетаться с другими методами обучения. Эксперименты, необходимые для описания явлений с количественной точки зрения, предполагают получение численных значений тех или иных величин.

В этом случае рекомендуется, чтобы изложение материала соответствовало циклу научного познания и наиболее полно применялся учителем частично- поисковый метод обучения. Примерами работ, цель которых состоит в получении численного значения величин, могут быть следующие:

Третий этап должен быть связан с моделированием и проектированием объектов и явлений окружающего мира. Ориентация в учебном познании на обозначенный план позволяет выделить еще два вида экспериментов. Это модельные эксперименты и эксперименты, результаты которых предсказаны и подлежат проверке, проектированию.

Изучение окружающего мира

во внеурочной деятельности

«Развивающая образовательная среда AFSТМ» позволяет также объединить учебную и внеурочную деятельность, выраженную в использовании робототехнического комплекта.

Превращение LEGO-робота фактически в цифровую естественно-научную лабораторию становится возможным благодаря использованию специального адаптера, датчиков и соответствующего программного обеспечения.

Использование такого робототехнического комплекта открывает перед школьным образованием новые возможности и позволяет применять как интеллектуальный блок NXT, так и самого LEGO-робота для проведения многочисленных экспериментов в самых разных областях.

Экология

Научно- исследовательские проекты учеников (9, 10, 11 класс)   по экологии: «Пирогенная трансформация почв и ее влияние на восстановление лесных фитоценозов Сургутского района», «Исследование влияния экотоксинов дыма на здоровье человека», «Исследование особенностей жизненной     среды г. Лянтор», «Начальные стадии пирогенной сукцессии» 

Мы использовали программно-аппаратный комплекс AFS при работе над проектами по темам: “Влияние энергетических напитков на живые организмы”.

 С помощью таких датчиков

можно провести проектные работы по исследованию экологического состояния воздуха, почвы и воды.

В настоящее время учащиеся работают над проектами по изученю влияния нефти на биологическую активность почвы

Музыка

Научно- исследовательские проекты: Влияние классической музыки на интелектуальной способности  человека. Цель которого – определить, как классическая музыка влияет на интелектуальные способности человека. В ходе исследования испытуемый должен решить в уме 8 математических примеров, затем ему включали классику («Лунная соната» бетховена), после чего снова решал восемь других аналогичных примеров. Все это время в его руках находился датчик, сообщаавший об изменении частоты сердцебиения.

Физкультура

Одной из причин, способствующих возникновению многих заболеваний сердца и сосудов, является гиподинамия - ограниченная двигательная активность. Бороться с этим необходимо всеми доступными способами. Это уроки физической культуры, физкультминутки на уроках, утренняя гимнастика, занятия в спортивных секциях и т.д. Для того чтобы ребенок осознал важность активного образа жизни, необходимо создать условия, при которых сформируется его мотивация быть физически активным.

В школьном возрасте познавательно-развивающие мотивы являются доминантными, так как они тесно связаны со стремлением познать свой организм, свои возможности, а затем улучшить их. Информационная среда мотивирует через занятия физическими упражнениями укреплять свое здоровье и осуществлять профилактику заболеваний. С помощью программно-аппаратного комплекса AFSТМ можно наглядно укрепить эти виды мотиваций.

При проведении эксперимента «определение уровня физического развития на основе изучения функционального состояния ССС» с помощью датчика артериального давления (тонометра) фиксируются изменения в состоянии сердечно-сосудистой системы, происходящие во время физической нагрузки

На первый взгляд, результат эксперимента предсказуем. Опираясь на свой жизненный опыт, каждый ребенок знает, что частота сердечных сокращений (пульс) после нагрузки увеличивается. Но не каждый знает, почему это происходит. Мало кому известно, что полученные данные можно использовать для определения уровня физического развития, который зависит от двигательной активности. Воспользовавшись приведенной ниже формулой и данными, полученными в результате измерений, можно легко рассчитать уровень физического развития:

Х = (700 - (3ЧССп + 2,5 САДп + 2,7 В - 0,28 МТ))  ⁄  (350 - 2,6 В + 0,21 Р)

где:

ЧССп - частота сердечных сокращений в состоянии покоя;

САДп - среднее артериальное давление в состоянии покоя;

В - возраст, лет;

МТ - масса тела, кг;

Р - рост, см.

Значения уровня физического развития X

 Преимуществом программного комплекса AFSТМ является то, что полученные данные можно наблюдать визуально, их можно также сохранить и использовать в дальнейшем для мониторинга. Если учащийся изменил свой образ жизни, у него всегда есть возможность сравнить результаты

Табакокурение, алкоголизм, наркомания... В наши дни эти проблемы стали не просто национальным бедствием, но, к сожалению, они сильно «помолодели». Среди курильщиков, алкоголиков и наркоманов сегодня много подростков, поэтому усиленная работа в школе по профилактике вредных привычек дает возможность уберечь здоровье ребенка. Эту работу с детьми ведут психологи, социальные педагоги, классные руководители, валеологи. Формы и методы работы самые разнообразные. Использование датчиков VernierТМ позволяет дополнить их новым содержанием, заставляет задуматься над тем, какие процессы провоцируют психоактивные вещества в нашем организме.

Воздействие психоактивных веществ на организм можно продемонстрировать с помощью индекса Хильдебрандта. В исследовательской работе по теме «Изучение  ССО подростка с помощью индекса Хильдебрандта». Индекс рассчитывают путем деления числа сердечных сокращений на число дыханий в минуту. В норме индекс Хильдебрандта колеблется от 2,4 до 4,9. Для того чтобы определить число сердечных сокращений и частоту дыхания, используются датчики частоты сердечных сокращений и частоты дыхательных движений.

Программное обеспечение AFSТМ оснащено справочной информацией, теоретическим материалом, поэтому у ребенка расширяется общий уровень знаний о своем организме, способах сохранения и укрепления здоровья. Анализ результатов исследований дает возможность научиться «читать» электрокардиограмму сердца, понимать, что происходит с сердцем и сосудами во время стресса, физических нагрузок, а также при употреблении психоактивных веществ.

Каждое образовательное учреждение, каждый педагог решает поставленную задачу своим путем. Использование датчиков VernierТМ делает этот процесс наглядным, убедительным и интересным