Использование ресурсовЦентра Точка роста
для организациипроектной деятельности учащихся
Такташева С.Г.
учитель химии МБОУ«Средняя
общеобразовательная
школа № 8» г. Зимы
В Федеральном ГосударственномОбразовательном Стандарте (ФГОС) прописано, что одним из универсальных учебныхдействий, приобретаемых учащимися, должно стать умение «проведения опытов,простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений сиспользованием аналоговых и цифровых измерительных приборов». Этот же документрегламентирует проектную деятельность учащихся как неотъемлемую часть школьногообразования.
Реализация указанных целейвозможна при оснащении школьного кабинета химии современными приборами иоборудованием. В рамках национального проекта «Образование» это сталовозможным благодаря созданию в общеобразовательных организациях, расположенныхв сельской местности и малых городах, центров образования естественно-научной итехнологической направленностей «Точки роста».
Цифровые лаборатории по химииоснащены цифровым датчиком оптической плотности, датчик рН, датчикомтемпературы термопарным и платиновым, датчиком электропроводности. Программное обеспечение отвечает за получение данных с датчиков и ихобработку, фиксацию данных в автоматическом режиме или по командеэкспериментатора, формирование в ходе эксперимента электронного отчета сисходными данными, фото- и видео-фиксацию этапов эксперимента, формированиетаблиц, графиков и текстовых комментариев.
Для того чтобы использовать цифровоеоборудование в образовательном процессе недостаточно только его приобрести. Наприобретение навыка работы с этим оборудованием требуется дополнительное времяи учителю, и учащимся. К тому же данное оборудование очень дорогостоящее и, какправило, поставляется ограниченным количеством, не на каждого ученика в классе.Поэтому чаще всего его используют для проведения демонстрационных экспериментов,индивидуальной работы или работы в небольших группах. Эти условия становятсявыполнимы, если организовать использование полученного оборудования приподготовке итоговых индивидуальных проектов. Современные дети очень раноприобщаются к компьютерной технике и совершенно естественно воспринимают ее какинтересного игрового партнера, задачей педагога при этом является направитьпроявленный интерес в нужном направлении, учитывая специфику выбранной темыпроекта и целесообразность применения оборудования.
В прошлом учебном году учащимися9-х классов были подготовлены к защите проектные работы с элементами использованиядатчиков цифровой лаборатории. В течение учебного года обучающиеся знакомилисьс устройством и принципом работы датчиков цифровой лаборатории, осваивалиметодику работы с программным обеспечением, провели серию опытов и лабораторныхработ с целью апробации возможностей имеющегося оборудования ицелесообразностью его использования в рамках выбранной темы проекта. Анализданной работы показал, что практически любая тема, выбранная для проекта естественно-научнойнаправленности, может быть дополнена элементами исследования с применениемцифровой лаборатории. Например, при подготовке проекта в текущем учебном году потеме «Секреты минеральной воды», используется датчик рН, который позволяетпровести исследование качества образцов минеральной воды различных марок,определяя их кислотность или щелочность. Многократно выбираемая тема проекта,связанная с выращиванием кристаллов по причине зрелищности этого процесса, сприменением датчиков температуры из простенькой и «детской» превращается в экспериментальнуюработу, так как позволяет не просто наблюдать за процессом кристаллизации, но иотследить термодинамические аспекты кристаллообразования. Датчикэлектропроводности пригодился при подготовке проекта по теме «Вода в природе ив жизни человека».
Возможности применения цифровогооборудования в организации проектной деятельности учащихся рассмотрим напримере использования датчика электропроводности цифровой лаборатории по химии.
Датчик электропроводностипредназначен для измерения удельной электрической проводимости различных водныхрастворов. Проводимость определяется как концентрацией ионов, содержащихся врастворе, так и их мобильностью.
С применением датчика электропроводностивозможно проведение лабораторных работ по следующим темам: «Электролитическаядиссоциация», «Влияние растворителя на диссоциацию», «Сильные и слабыеэлектролиты», «Определение концентрации соли по электропроводности раствора», «Свойствааммиака», «Ионообменные реакции», «Вода водопроводная и дистиллированная» идругие. Вне школьной лаборатории датчики электропроводности используются впромышленности и в быту. Они определяют проводимость и концентрацию различныхсред, с их помощью различают, например, чистящие средства, промывочную воду ипищевые продукты, а значит, могут быть использованы при подготовке проектовсоответствующей тематики.
Рассмотрим применение данногодатчика при проведении эксперимента при подготовке проекта по теме «Вода вприроде и жизни человека». Жесткость воды является одним из главных показателейкачества воды, а значит, можно провести мини-исследование воды из разныхисточников в своем регионе. Показать различие между временной и постоянной жесткостьюводы можно, сравнив проводимость водопроводной и кипяченой воды, а такжепродемонстрировать значение кипячения в качестве основного метода избавления отвременной жесткости воды.
Для выполнения эксперимента нужно приготовитьобразцы воды из разных источников, подключить датчик электропроводности и запуститьпрограмму обработки данных. Электрод поочередно погружают в стаканы с образцамиводы, фиксируя показания датчика. Измерение электропроводности водныхрастворов наглядно показывает, что величина электрической проводимости прямозависит от состава образца воды, на которую влияет концентрация ионов и ихпроисхождение. Вода как чистое вещество электрический ток не проводит. При этомэлектрическая проводимость природных вод находится в прямой зависимости отстепени минерализации, то есть концентрации растворенных в исследуемых средахминеральных солей. Чем больше концентрация ионов, тем жестче вода, тем хуже вней пенится мыло, а значит хуже моющие свойства воды и тем быстрее образуетсянакипь на нагревательных элементах бытовых приборов и в водопроводных системах.В соответствии с зависимостью электрической проводимости воды от ее состава,измерение электропроводности водных растворов позволяет с известнойпогрешностью определять минерализацию воды.
Использование цифровых лабораторийв проектной деятельности способствует значительному поднятию интереса кпредмету и позволяет учащимся работать самостоятельно, при этом получая нетолько знания в области естественных наук, но и опыт работы с интересной исовременной техникой, компьютерными программами, опыт информационного поиска ипрезентации результатов исследования.
Литература:
Беспалов П.И., Дорофеев М.В.Особенности применения цифровых лабораторий на уроках химии, http://www.chem.msu.ru/rus/books/2019/science-education-2019/134.pdf
Заграничная Н.А., Добротина И.Г.Проектная деятельность в школе. Учимся работать индивидуально и в команде.Издательство: Интеллект-Центр, 2014 г.,196с.
Зимина А.И., Стунеева Ю.Б.Принципы эффективного использования цифровых лабораторий на урокаххимии.//Химия в школе.2010, № 2. – С.55-63.
Цифровая лаборатория по химии(базовый уровень), https://nau-ra.ru/education/Basic-general/tsifrovye-laboratorii/tsifrovaya-laboratoriya-po-himii-bazovyy/
