Інформатизація освіти – один із пріоритетних напрямків розвитку суспільства. У зв’язку з цим, назріла необхідність впровадження цифрових технологій у навчальний процес.

У сучасному світі з кожним днем з’являється все більше технологічних рішень.  Сучасні технології доступні зараз і в освіті. Інформатизація освіти – це якісна зміна змісту, форм і методів роботи з учнями на уроках природничого циклу. Подібна якісна зміна змісту освіти можлива тільки при повноцінному використанні особистісно орієнтованих технологій, спрямованих на розвиток критичного мислення, навичок мислення високого рівня, розвиток індивідуальних здібностей, особистісних якостей учня.

Природничі науки – це науки, при вивченні яких проводиться велика кількість дослідів, експериментів. Використання інформаційних технологій на уроках дозволяє наповнити їх великою кількістю ілюстрованого матеріалу, інтерактивними анімаціями та відео експериментами. Та одним із сучасних засобів навчання є використання цифрових лабораторій. Підвищенню ефективності навчання сприяє організація роботи учнів з цифровими комплексами Еinstein ™.

Цифровий комплекс Еinstein ™ працює на базі реєстраторів нового покоління, які проводять автоматизований збір та обробку даних, забезпечують надвисоку точність та чутливість і, в той самий час, вони прості у використанні, з ними можна проводити дослідження навіть в польових умовах.

Дане обладнання дає можливість швидко зробити вимірювання, створювати графіки і таблиці отриманих даних, робити їх математичну обробку. При цьому зростає зацікавленість учнів щодо вивчення інформаційних технологій розв’язування математичних задач, інформатики і математики, самостійної діяльності щодо набуття нових інформатичних і математичних знань [1].

До складу цифрової лабораторії входять спеціалізовані природничо-наукові датчики, реєстратори даних, програмне забезпечення для управління збором даних та обробкою експерименту, довідкові й методичні матеріали. Невід’ємною складовою лабораторії є комп’ютер. Його застосування дозволяє розширити межі шкільного експерименту і проводити дослідження (2). Це значно підвищує наочність як в процесі дослідження, так і при обробці результатів завдяки новим вимірювальним приладам, що входять в комплект лабораторії.

Вивчення фізики та біології передбачає проведення лабораторних та практичних робіт, крім того, більшість природних явищ і процесів не можливо продемонструвати в умовах шкільного кабінету. Цифрова лабораторія вирішує дані проблеми. Крім того, її використання сприяє формуванню в учнів міжпредметних універсальних дій: робота із сучасною технікою, програмами, дослідницький пошук.

Використання цифрових лабораторій розширює можливості формування навчально-пізнавальних компетентностей учнів. Спеціалізовані природничо-наукові датчики та реєстратори даних цифрової лабораторії застосовуються на різних етапах уроку: комп’ютерні демонстрації, лабораторні практикуми, моделювання фізичних процесів тощо. Крім того, дане обладнання дає можливість проводити дослідницьку та проектну діяльність у позаурочний час.

На уроках біології дане обладнання використовується під час вивчення тем «Фотосинтез», «Транспірація», «Дихання», «Кровообіг», «Значення бактерій в природі»:

6 клас – дослідницький практикум «Дослідження умов проростання насіння», демонстрування дослідів, що підтверджують фотосинтез, дихання, випаровування води, поглинання коренем води; міні-проект «Чому скисає молоко?»;

8 клас – лабораторне дослідження «Вимірювання частоти серцевих скорочень»;

9 клас – лабораторне дослідження властивостей ферментів;

11 клас - практична робота «Визначення ознак адаптованості різних організмів до середовища існування», «Оцінка екологічного стану свого регіону».

Учні проводять дослідницькі роботи і експерименти: «Аналіз якості молочних продуктів» (вимірювання рН), «Дослідження залежності між навантаженням і станом організму учня», «Вплив кофеїну на стан серцево-судинної системи» (вимірювання ЕКГ, частоти серцевих скорочень, тиску), «Вплив провітрювання на мікроклімат класної кімнати» (вимірювання вмісту кисню і вуглекислого газу), «Визначення якості питної води» (вимірювання рН і вмісту нітратів) та ін.

На уроках фізики можливе використання цифрової лабораторії під час вивчення таких розділів «Механіка», «Закони динаміки», «Електрика», «Теплові явища», «Механічні хвилі», «Основи МКТ».

7 клас –лабораторна робота «Вимірювання прискорення вільного падіння», «Вивчення коливання маятника», «Вивчення закону Гука», «Вимірювання сили тертя»;

8 клас - експерименти по визначенню питомої теплоємності, «Вимірювання температур замерзання і кипіння»;

9 клас – лабораторна робота «Вимірювання рівня гучності звуку»,«Вимірювання навколишніх шумів»;

10 клас – лабораторний практикум «Дослідження динаміки руху візка»,

«Вивчення другого закону Ньютона», «Вивчення об'єднаного газового закону»;

11 клас – лабораторний практикум «Вольт-амперна характеристика дрота, електричної лампи», «Опір дроту - закон Ома», «Послідовні і паралельні з'єднання», «Залежність магнітного поля соленоїда від сили струму в котушці», «Дослідження явища ЕМІ».

В позаурочний час учні проводять різноманітні дослідження: «Вплив зовнішніх факторів на фізичний стан вчителя та учнів впродовж дня», «Вивчення процесу втрати тепла людським тілом за рахунок виділення поту», «Вивчення температури зовнішньої поверхні стін і даху будівлі», «Дослідження властивостей теплоізоляційних будівельних матеріалів».

Отже, використання цифрових лабораторій сприяє розвитку загальнонавчальних, інтелектуальних умінь та навичок, ключових компетенцій. При цьому учні отримують не тільки знання в галузі фізики та біології, але й досвід роботи з цікавою і сучасною технікою. Дане обладнання може бути використане не тільки для навчальної, але й для проектнодослідницької діяльності.

 Література

1. Основи нових інформаційних технологій навчання: Посібник для вчителів / Машбиць Ю.І., Гокунь О.О, Жалдак М.І. та ін. / За ред. Машбиця Ю.І. / Інститут психології ім. Г.С. костюка АПН України. – К.: ІЗМН, 1997. – 264 с.
2. Жалдак М.І., Горошко Ю.В., Вінниченко Є.Ф. Математика з комп’ютером: Посібник для вчителів. – К.: РННЦ «ДІНІТ», 2004. – 255 с.