Точка Роста: открытие центра

На празднике  присутствовали:

• Глава администрации города Сасово Рубцова Евгения Ивановна
• Начальник управления образования Горохова Светлана Владимировна
• Депутат городской Думы Пряникова Елена Владимировна
• родительская общественность, учителя, ученики.

Летом 2022 года было получено  оборудование на сумму 1млн 970 тысяч рублей: образовательные конструкторы для практики блочного программирования с комплектом датчиков и образовательных наборов по механике, мехатронике и робототехнике, четырёхосевой учебный робот-манипулятор с модульными сменными насадками,  цифровые лаборатории по химии, биологии, физике, ноутбуки, микроскопы.

Открылись  5 лабораторий естественно-научной и технологической направленностей: две лаборатории по робототехнике для школьников разного возраста, биологическую, химическую и физическую лаборатории. Это позволит  расширить пространство образовательной среды новейшими технологиями, обеспечить доступ к новым формам образования, возможность для развития и самореализации детей и педагогов.

Для гостей были организованы экскурсии по профильным лабораториям Центра, где ученики показали мастер-классы.

Биологическая лаборатория.

В кабинет биологии были приобретены 4 цифровые лаборатории и 2 цифровых микроскопа.

Уроки биологии невозможно представить без лабораторных и практических работ. Такие  занятия относятся  к  основным  видам  учебной  деятельности, направленным на экспериментальное подтверждение теоретических знаний и формирование учебных и практических умений.

Внедрение  данного  оборудования  позволяет  качественно  изменить  процесс обучения биологии. Появляется возможность количественных наблюдений и опытов для получения достоверной информации о биологических процессах и объектах.

В комплект школьной лаборатории  по  биологии входит:

Мультидатчик с 5 встроенными датчиками: 

• Датчик влажности
• Датчик освещенности
• Датчик рН
• Датчик температуры от –20 до +140 ?С
• Датчик температуры окружающей среды от -20 до +40 °С.

 Оборудование цифровой лаборатории применяется на различных этапах урока (компьютерные демонстрации, лабораторно-компьютерные практикумы, интегрированные курсы, компьютерное моделирование физических процессов, компьютерное тестирование и т.д.) и позволяет проводить измерения в «полевых условиях», экономит время учеников и учителя, побуждает учеников к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений. 

Цифровая лаборатория позволяет организовать проектную и учебно-исследовательскую деятельность школьников и во внеурочное время. Наличие разнообразных цифровых датчиков дает возможность проводить самые разнообразные исследования, опираясь на интересы обучающихся. В качестве примера можно привести исследования экологической направленности по выявлению факторов загрязнения окружающей среды, изучению экологического состояния помещений школы, почвы, воздуха в населенном пункте и т.д.

Физическая лаборатория

В кабинет физики поступило оборудование  Цифровые  лаборатории  2 типов: Зарница и Интлер. Цифровые лаборатории можно использовать для самостоятельной работы учащихся на уроке и внеурочной деятельности; они создают условия для организации проектной и исследовательской деятельности; дают возможность доступнее и глубже раскрыть содержание учебного материала, способствуют формированию у учащихся положительных мотивов обучения.

Важнейшей частью  цифровой лаборатории являются  цифровые датчики для регистрации различных величин. Появляется  возможность использовать компьютер (смартфон или планшет) для расчетов и оформления результатов опытов, что  позволяет перейти на новый качественный уровень проведения измерений, упростив процесс измерений и повысив их точность.

Традиционно в качестве средств измерения использовались простейшие инструменты (рычажные весы и разновесы, мензурка, динамометр, термометр) и стрелочные приборы (амперметр и вольтметр).

Использование цифровых датчиков позволяет на совершенно другом качественном уровне производить измерения времени, расстояния, иметь возможность регистрировать и наблюдать изменение во времени таких величин как температура, электрическое напряжение.

Реализация деятельностного подхода в обучении физике переносит акцент с демонстрационного эксперимента на ученический. Например,  при изучении электродинамики лабораторное оборудование позволяет исследовать не только законы постоянного тока, но с использованием компьютерного осциллографа позволяет пронаблюдать и исследовать электрические цепи переменного тока, блок диодов позволяет исследовать вольтамперные характеристики диода.

Химическая лаборатория

Комплект цифровых лабораторий по химии - это совершенно иное оборудование, внедрение которого позволит качественно изменить процесс обучения химии. С помощью него выполняются количественные эксперименты,  позволяющие получать достоверную информацию о протекании химических процессов, о свойствах веществ. На основе полученных экспериментальных данных обучаемые смогут самостоятельно делать выводы, обобщать результаты, выявлять закономерности, что однозначно будет способствовать повышению мотивации обучения школьников.

Современные экспериментальные исследования по химии уже трудно представить без использования не только аналоговых, но и цифровых измерительных приборов. В Федеральном Государственном Образовательном Стандарте (ФГОС) прописано, что одним из универсальных учебных действий, приобретаемых учащимися, должно стать умение «проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов». Учебный эксперимент по химии, проводимый на традиционном оборудовании, без применения цифровых лабораторий, не может позволить в полной мере решить все задачи в современной школе.

Это связано с рядом причин:

• традиционное школьное оборудование не позволяет проводить многие количественные исследования;
• длительность проведения химических исследований не всегда согласуется с длительностью учебных занятий;
• возможность проведения многих исследований ограничивается требованиями техники безопасности и др.

Цифровая лаборатория полностью меняет методику и содержание экспериментальной деятельности и решает эти проблемы. Широкий спектр датчиков позволяет учащимся знакомиться с параметрами химического эксперимента не только на качественном, но и на количественном уровне.

В  процессе формирования экспериментальных умений ученик обучается представлять информацию об исследовании в четырёх видах:

• в вербальном: описывать эксперимент, создавать словесную модель эксперимента, фиксировать внимание на измеряемых величинах, терминологии;
• в табличном: заполнять таблицы данных, лежащих в основе построения графиков (при этом у учащихся возникает первичное представление о масштабах величин);
• в графическом: строить графики по табличным данным, что даёт возможность перехода к выдвижению гипотез о характере зависимости между величинами;
• в виде математических уравнений: давать математическое описание взаимосвязи величин, математическое обобщение.

Цифровая лаборатория (ЦЛ), программно-аппаратный комплекс, датчиковая система — комплект учебного оборудования, включающий измерительный блок и набор датчиков, регистрирующих значения различных физических величин.

Датчик температуры – простой и надёжный датчик, предназначен для измерения температуры в водных растворах и в газовых средах

Датчик оптической плотности (колориметр) – предназначен для измерения оптической плотности окрашенных растворов (рис. 1). Используется при изучении тем «Растворы», «Скорость химических реакций», определении концентрации окрашенных ионов или соединений.

Датчик рН предназначен для измерения водородного показателя (рН). Диапазон измерений рН от 0?14. Используется для измерения водородного показателя водных растворов в различных исследованиях объектов окружающей среды.

Датчик электропроводности предназначен для измерения удельной электропроводности жидкостей, в том числе и водных растворов веществ. Применяется при изучении теории электролитической диссоциации, характеристик водных растворов.

В комплект входит также программное обеспечение, позволяющее считывать и демонстрировать  показания датчиков и работать с ними, а также методические рекомендации, содержащие большое количество примеров лабораторных работ , которые можно проводить на уроках в процессе изучения учебного материала как демонстрационный опыт, или на практических работах причем во всех возрастных группах. И конечно это оборудование незаменимо во внеурочной деятельности по предмету, и при выполнении учебных или исследовательских проектов.

Но сегодня я хочу показать пример использования цифровой лаборатории при подготовке к Государственной итоговой аттестации при изучении темы "Гидролиз солей". Учащиеся 11 класса, которые планируют сдавать химию, на занятии не только изучают теорию, но и быстро и качественно осуществляют эксперимент. Это позволит им глубже разобраться в  материале и лучше его запомнить, поскольку они могут видеть и анализировать результаты.

Технологическая лаборатория для младших школьников

Робототехника - универсальный инструмент для образования. Вписывается и в дополнительное образование, и во внеурочную деятельность, и в преподавание предметов школьной программы, причем в четком соответствии с требованиями ФГОС. Подходит для всех возрастов - от дошкольников до профобразования. 

Так же - Робототехника способствует выявлению одаренных детей и стимулирует их интерес и развитие навыков практического решения образовательных задач

Разновидностей конструкторов довольно таки много.

Набор - Лего охватывает большой возрастной диапазон учащихся.

Результатом кружковой деятельности по робототехнике, является повышение интереса обучающихся к предметам, развития их интеллектуальных способностей, развития учащихся как личностей, способных понять смысл алгоритмизации и программирования, и применения этих навыков на практике

Также на Занятиях по робототехнике можно устраивать соревнования между учащимися, в виде составления программ, для выполнения определенных задач.

Было рассмотрено несколько рабочих программ по внеурочной деятельности, относящихся к этой области. Самыми актуальными оказались «Робототехника Легоконструирование»

Курс «Легоконструирование» является межпредметным модулем, где дети комплексно используют свои знания. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Разнообразие конструкторов LEGO позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям:

1. конструирование;
2. программирование;
3. моделирование физических процессов и явлений.

Конструирование как учебный предмет является комплексным и интегративным по своей сути, он предполагает реальные взаимосвязи практически со всеми предметами начальной школы.

Существуют рабочие программы по курсу внеурочной деятельности «LEGO Education», которые соответствует требованиям ФГОС. Образовательные конструкторы LEGO Education Spike представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку".

Причем, в процессе игры и обучения ученики собирают своими руками игрушки, представляющие собой предметы, механизмы из окружающего их мира.

Результатом кружковой деятельности по робототехнике, является повышение интереса обучающихся к предметам, развития их интеллектуальных способностей, развития учащихся как личностей, способных понять смысл алгоритмизации и программирования, и применения этих навыков на практике

Технологическая лаборатория для старшеклассников

Манипулятор ROBOT представляет собой руку манипулятор со сменным головным устройством.

Головным устройством может служить:

• Пневматический захват
• Пневматическая присоска
• Перо
• Лазерный гравер
• Экструдер

Управление манипулятором осуществляется в ручном или программном режимах. Ручной режим представляет собой управление с помощью пульта.  Программное управление можно осуществлять тремя способами:

• Режим следования по точкам
• Программирование движения с помощью языка Scratch
• Программирование движения с помощью языка Python

Данный манипулятор позволяет познакомить учеников с принципами работы роботизированных манипуляторов.

Конструкторские наборы КЛИК.

Представляют собой набор конструкторских деталей и платы управления для сборки различных механизмов и программирования методов их работы.

Набор КЛИК позволяет:

Создавать и программировать собираемые модели из компонентов, входящих в состав.

Изготавливать рабочие модели мобильных и стационарных робототехнических устройств с автоматизированным управлением, в том числе на колесном и гусеничном ходу, а также конструкций основанных на использовании различных видов передач.

Основной упор направлен на составление программы для управления механизмом.

Программирование осуществляется с помощью языков Scratch или С++ для ARDUINO

Конструктор программируемых моделей инженерных систем APPLIED ROBOTICS

Данный конструктор позволяет поэтапно познакомится с основами электроники и рассмотреть основные принципы проектирования кибернетических систем. Представляет собой набор для конструирования мобильной платформы с расположенной на ней манипулятором. Программирование платформы осуществляется на языке С++ для ARDUINO.