«Исследовательская работа в начальной школе с помощью мобильной естественно-научной лаборатории ЛабДиск-Гломир»
учебно-методический материал на тему

Мастер-класс

«Исследовательская работа в начальной школе

с помощью мобильной естественно-научной лаборатории

ЛабДиск-Гломир»

Цель мастер-класса: сформировать готовность слушателей использовать современные технические средства (ЛабДиск-Гломир) для поддержки современных тенденций усиления исследовательского компонента в естественно - научном образовании младших школьников.

Задачи: поделиться опытом и научить пользоваться ЛабДиском, познакомить с его возможностями при организации работы научно-исследовательского цикла

1. Представление опыта работы.

В новом образовательном стандарте подчёркивается важность самостоятельной исследовательской и практической деятельности учащегося, в том числе направленной на освоение естественно-научных понятий. Выпускник начальной школы должен уметь проводить эксперименты с помощью учебного оборудования, включающего как привычные традиционные, так и современные цифровые измерительные приборы. Поэтому очень важно, если школа с самого начала может предложить ребёнку удобные инструменты, которые помогут ему измерять и анализировать всё то, что до этого он просто наблюдал, воспринимая на веру взрослые оценки и определения.

Одним из таких инструментов является цифровая лаборатория ЛабДиск ГЛОМИР, которая адресована в первую очередь начальной школе. Эта лаборатория предназначена для поддержки современных тенденций усиления исследовательского компонента в естественно-научном образовании младших школьников.

В младшем школьном возрасте закладываются первоначальные представления о характере взаимоотношений человека с природой, осознается место человека в природе, поэтому этот возраст является наиболее подходящим для формирования основ научного мировоззрения. Необходимо уже в раннем детстве пробуждать в детях радость открытия.

      Большую роль в этом играет эксперимент. Однако большинство экспериментов, проводимых на традиционном оборудовании, носит описательный характер, не даёт возможности детям принимать участие в работе.

Применение цифровой лаборатории значительно повышает самостоятельность школьников и при проведении эксперимента, и при обработке результатов.

Слайд 1

Исследовательская работа в начальной школе в рамках курса "Окружающий мир"

с помощью мобильной естественно-научной лаборатории с мультисенсорным регистратором данных  ЛабДиск-Гломир

Слайд 2

Цель мастер-класса:

сформировать готовность слушателей использовать современные технические средства (ЛабДиск-Гломир) для поддержки современных тенденций усиления исследовательского компонента в естественно - научном образовании младших школьников.

Задачи:

поделиться опытом и научить пользоваться ЛабДиском, познакомить с его возможностями при организации работы научно-исследовательского цикла.

Эпиграфом к мастер-классу я взяла слова Дистервега:

Слайд 3

Цифровая лаборатория ЛабДиск ГЛОМИР адресована в первую очередь начальной школе. Она предназначена для поддержки современных тенденций усиления исследовательского компонента в естественно-научном образовании младших школьников.

В мобильной естественно-научной лаборатории ЛабДиск ГЛОМИР с мультисенсорным регистратором данных даже младшие школьники могут быстро провести эксперимент и получить реальный результат.

Лаборатория имеет небольшие размеры, она умещается на ладони. С ней легко выйти на улицу, отправиться на экскурсию, в поход.

Слайд 4

Все в одном корпусе - полноценная беспроводная цифровая лаборатория с 7 датчиками:

 справа налево:

1. GPS-приемник. Регистрирует одновременно долготу, широту, направление, скорость, дату, время.
2. Датчик температуры окружающей среды (-10…+50) .
3. Датчик температуры исследуемой среды. (-25…+110) + зонд датчика температуры (разъем зонда под кнопкой  датчика).
4. Датчик освещенности (0 – 55 000 лк).
5. Датчик громкости звука (под кнопкой микрофонный датчик 58 – 93 дБ).
6. Датчик частоты сердечных сокращений (0 – 200 уд/мин).
7. Датчик расстояния. (0,4-10м).

Три кнопки: ВКЛЮЧИТЬ, ПРОКРУТКА, ВЫБОР.  Поворотное кольцо.

Главная особенность ЛабДиска – минимум действий.

                  Датчики не требуют настройки и калибровки.

- Нажмем кнопку ВКЛЮЧИТЬ. Автоматически  на дисплее высвечивается показание датчика температуры окружающей среды. Рассмотрим значки на экране (слева-направо):

Теперь мы можем измерить освещенность, температуру окружающей среды и расстояние до какого-либо предмета, просто нажав на кнопку соответствующего датчика.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА по измерению температуры окружающей среды, освещенности, расстояния, уровень громкости звука.

(Просто нажимать кнопки)

Чтобы выключить, достаточно нажать на ВКЛЮЧИТЬ.

Мы работали в режиме Измерительный прибор и показания датчиков, которые отображались на дисплее, не записывались и не сохранились в памяти регистратора.

3. Представление системы учебных занятий.

Регистратор данных ЛабДиск можно использовать при проведении самых разных экспериментов, относящихся к курсу «Окружающий мир». 

Слайд 5

Вашему вниманию предлагаю примеры практических работ, которые выполняются учащимися на уроках окружающего мира.

1. Измеряем свой пульс;
2. Измерение размеров класса;
3. Скорость и расстояние;
4. Отражение света;
5. Зависимость освещенности от расстояния;
6. День и ночь;
7. Громкость звука.
8. Температурный режим класса
9. Измерение частоты сердечных сокращений.

А сейчас познакомимся с программным обеспечением GlobiWorld для любознательных юных исследователей.

Уважаемые коллеги, предлагаю открыть GlobiWorld. Детям и нам с Вами   открывается доступ к семи «Научно-тематическим паркам». Чтобы войти в любой парк, надо щелкнуть на его анимированном изображении:

1. Парк «Окружающая среда». Здесь можно познакомиться с  воздействием различных физических факторов на экологическую ситуацию.
2. Парк «Электричество». Здесь можно познакомиться с понятием электричества и его ролью в повседневной жизни.
3. Парк «Погода». В этом парке можно узнать о фактах, формирующих погоду,  о методах измерения ее параметров – температуры, влажности, давления.
4. Парк «Движение». Здесь ученики знакомятся с понятием расстояния, скорости, силы тяжести, особое внимание уделяется устройству Солнечной системы.
5. Парк «Человек». В этом парке особое внимание уделяется вопросам  анатомии и физиологии человека, здоровому образу жизни, пользе занятий спортом.
6. Парк «Растения». Парк посвящен жизни растений - рассматривает широкий круг вопросов: от внутренних обменных процессов до влияния деревьев в лесу на земную жизнь в целом.
7. Парк «Химия». Тематика парка: состав, поведение, строение и свойства веществ и их превращения в ходе химических реакций.

- Предлагаю открыть любой парк на ваш выбор.

В каждом виртуальном парке учащиеся могут ознакомиться с биографиями великих ученых, щелкнув на портрете. Узнать интересные факты по данной теме, щелкнув левой клавишей на монитор. В рабочем журнале в виде книги представлены эксперименты, соответствующие тематике каждого парка. Нажав кнопку Окно измерительных приборов (рисунок ЛабДиска ), откроется окно измерительных приборов, на которых  отображаются показания ЛабДиска. Щелкнув по кнопке лаборатория (колба) учащиеся и мы с вами получаем возможность поработать в анимированных лабораториях.

Рассмотрим назначение кнопок управления виртуальной лаборатории.

Кнопка ОТКРЫТЬ - открывает сохраненные проекты.

Кнопка СОХРАНИТЬ – сохраняет все графики и их атрибуты, параметры регистрации данных.

Кнопка УВЕЛИЧИТЬ- режим увеличения выбранного участка.

Кнопка МЕТКА – по щелчку на каком-либо месте графика можно установить метку, переместить ее в другую точку.

Кнопка ПАРАМЕТРЫ ДИСПЛЕЯ – щелкнув на маленький треугольник справа от этой кнопки, можно выбрать один из способов отображения экспериментальных данных.

Кнопка КОММЕНТАРИЙ – включает режим, в котором щелчок в поле графика открывает окно, куда можно вставлять текстовое пояснение и изображение.

Кнопка ДАТЧИК- открывает панель выбора датчиков.

Кнопка ЧАСТОТА ЗАМЕРОВ - щелкнув на маленьком треугольнике справа от этого значка, открываем панель выбора частоты замеров.

Кнопка КОЛИЧЕСТВО ЗАМЕРОВ- задается количество замеров.

Кнопка ПУСК - начинает регистрацию данных и заканчивает.

Кнопка ЗАГРУЗИТЬ - открывает список всех сохраненных в ЛабДиске экспериментов.  Надо выделить эксперимент и нажать кнопку ЗАГРУЗИТЬ-данные выбранного эксперимента загрузятся в компьютер.

GlobiWorld, как настоящий парк развлечений, заполнен увлекательными учебными материалами, напрямую обращенными к формирующемуся интеллекту школьника.

Слайд 8

Работу с лабДиском можно проводить на следующих дисциплинах: 

Математика – при изучении величин для измерения длины, ширины, высоты. Данные измерений возможно использовать для нахождения периметра, площади, объёма геометрических фигур. (пример: вычисление разницы температуры, после измерений температуры воды).

Также помог в работе, датчик расстояния выявил истину в споре ребят о том, кто выше, и кто за кем должен стоять в строю на уроке физкультуры и при участии в различных мероприятиях. Для этого дети провели замеры роста каждого ученика и представили результаты как в столбчатой диаграмме, так и в таблице измерений. При измерении роста ученики столкнулись с проблемой: как расположить ЛабДиск так, чтобы замерам не мешали плечи или ступни измеряемого. Важная задача учителя - дать возможность детям самим найти оптимальное решение, а не подсказывать. Задача учителя помогать только в настройке ЛабДиска, если такая необходимость возникнет. Очень скоро ребята самостоятельно выполняют настройку по руководству учителя, и сами готовы помочь тем, кто пока не очень расторопен. Но ученики сами с удовольствием осваивают работу, которая им очень нравится.

Окружающий мир – широкий спектр использования при изучении тем: - сезонные изменения в природе – измерение температуры окружающей среды (пример: выращиваем растения для озеленения территории школы, изучаем температурный режим и уровень освещенности, благоприятно влияющий на произрастание растений);

- свойства воды – измерение температуры исследуемой среды (горячая и холодная вода, снег или лёд);

- строение тела человека (органы кровообращения) – измерение частоты пульса при различной физической нагрузке (пример: на переменных после активной двигательной нагрузки, делаем замеры и строим графики); - звуковые волны – измерение уровня звука; - план и карта – обозначение маршрута на карте с использованием системы GPS;

- охрана здоровья – измерение уровня освещённости; шумовое загрязнение; - температурный режим помещения.

Внеклассная работа, внеурочная деятельность, перемены  - работа в объединениях «Клуб любознательных», «Юный эрудит», «Спортивное ориентирование».

Работа в сетевом сообществе ГлобалЛаб.

«Глобальная школьная лаборатория» - это международный проект, объединяющий учеников разных стран. Ученики исследуют окружающий мир по одинаковым методикам, чтобы можно было сравнить результаты. Для сравнения результатов  школьники могут разместить отчеты о своих исследованиях на сайте ГлобалЛаб www.globallab.ru.

Слайд 9

Практическая работа с ЛабДиском способствует формированию универсальных учебных действий.
В первую очередь- это познавательные УУД – ориентироваться в работе прибора, считывать и преобразовывать информацию, представленную в виде графиков, таблиц, диаграмм, делать выводы на основе результатов замеров. 

Коммуникативные УУД – слушать и понимать других, договариваться при работе в группе, оформлять свои мысли.
Регулятивные УУД – давать словесную характеристику своей работы и осмысливать результаты работы.
Самый большой плюс от работы с Лабдиском заключается в том, что при высокой степени самостоятельности в работе ученики получают возможность получать более глубокие знания.

Работа в группах - Уважаемые коллеги! Сейчас я предлагаю Вам самим выступить в роли исследователей окружающего мира. Мы будем работать в группах.

I группа Измерение роста.

II группа Измерение пульса.

III группа Измерение температуры ладоней.

У каждой группы карточки-инструкции. Карточка-инструкция содержит план деятельности.

4. Выводы. Техническое средство ЛабДиск, является мощным источником инновационных ресурсов. В рамках научно-исследовательской деятельности, обучающиеся сотрудничают друг с другом, как настоящие ученые, создавая новое знание в ходе совместной работы. Это повышает учебную мотивацию, знакомит с научным подходом, делает знания личностно значимыми.

Никогда ещё изучение окружающего мира не было таким увлекательным и    доступным! Я очень надеюсь, что сегодня смогла Вас в этом убедить. ЛабДиск – настоящий помощник ученика!

5. Рефлексия

эффективность технический средств, полезность информации

6. Спасибо за работу!

Приложение задания для работы в группах

1 группа:

Задание: Измерить рост друг у друга.

1. Включаем прибор - нажимаем на кнопку снизу

2. Выбираем датчик «Расстояние»

3. Нажимаем кнопку  

4. Открываем на обратной стороне Лабдиска белый клапан.
5. Измеряем рост, держа Лабдиск на уровне затылка, направляя его в пол, так чтобы не было препятствий.
6. Закрываем белый клапан, смотрим на дисплее результат измерения.
7. Заполните результат измерения роста в таблицу.

Сделайте вывод о проделанной работе.

2 группа:

Задание: Измерить пульс

1. Подсоедините Лабдиск к компьютеру.
2. Включаем прибор - нажимаем на кнопку снизу

3. Открываем на компьютере программу GlobiWorld.

4. В парке «Окружающая среда» нажмите кнопку ЛАБОРАТОРИЯ.
5. Присоедините шнур с клипсой к разъёму, расположенному под кнопкой и нажмите кнопку на Лабдиске.

6. На панели инструментов находим кнопку «Параметры дисплея» и выбираем линейную диаграмму.

7. Нажимаем кнопку «Датчик» выбираем датчик  «ЧСС».

8. На панели инструментов находим кнопку «Частота замеров», выбираем (10/с).

9. На панели инструментов находим кнопку «Количество замеров», выбираем (1000 замеров).

10. Закрепите клипсу на мочке уха.
11. Нажимаем кнопку пуск.

12. Заполните результат измерения пульса
13. Присядьте 10 раз.
14. Закрепите клипсу на мочке уха.
15. Нажимаем кнопку пуск.

16. Занесите полученные данные в таблицу.

Сделайте вывод о проделанной работе.

3 группа:

Задание: Измерить температуру ладоней.

1. Подсоедините ЛабДиск к компьютеру.
2. Включаем прибор - нажимаем на кнопку снизу 

1. Открываем на компьютере программу GlobiWorld.

2. В парке «Окружающая среда» нажмите кнопку ЛАБОРАТОРИЯ.
3. Присоедините шнур с температурным зондом к разъёму, расположенному под кнопкой «ИСС» и нажмите кнопку на ЛабДиске.

4. На панели инструментов находим кнопку «Параметры дисплея» и выбираем столбчатую диаграмму.

5. Нажимаем кнопку «Датчик» выбираем датчик «ИСС»

6. На панели инструментов находим кнопку «Частота замеров», выбираем (10/с).

На панели инструментов находим кнопку «Количество замеров», выбираем (100 замеров).

7. Зажмите между пальцами кончик температурного зонда, а затем крепко зажмите его в ладони и подержите.

8. Нажимаем кнопку пуск

9. Наблюдайте за показаниями температуры на мониторе компьютера.
10. Найдите наивысшую температуру и внесите этот показатель в таблицу.
11. Проделайте данные шаги для каждого участника эксперимента.

Сделайте вывод о проделанной работе.