Применение Цифровой лаборатории «Архимед» при изучении химии
статья по химии на тему

Применение Цифровой лаборатории «Архимед»

 при изучении  химии

Цифровые лаборатории Архимед – это новое поколение естественно - научных лабораторий, оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстрации, лабораторных работ по физике, химии и биологии.

Производители обещают нам, что «Архимед» по сравнению с традиционными лабораториями  позволяет  учителю существенно сократить время на организацию и проведение работ, повышает точность и наглядность экспериментов, предоставляет практически неограниченные возможности по обработке и анализу полученных данных.
Использование "Архимеда" способствуют освоению понятий и навыков в смежных образовательных областях:
- современные информационные технологии;
- современное оборудование исследовательской лаборатории;
- математические функции и графики, математическая обработка экспериментальных данных, статистика, приближенные вычисления, интерполяция и аппроксимация;
- методика проведения исследований, составление отчетов, презентация проведенной работы. В состав лаборатории входит:
- специализированный портативный компьютер NOVA5000;
- набор цифровых датчиков Fourier Systems;

• Датчик давления DT015-1
• pH-метр DT016-A
• Датчик кислорода DT222A
• Датчик температуры DT029
• Датчик мутности DT095A
• Датчик электропроводимости  DT035
• Датчик нитрат - ионов AC017A

- специализированное программное обеспечение.

Как же используется цифровая лаборатория в учебном процессе на самом деле. Меня очень заинтересовали результаты исследования «Использование цифровых

лабораторий «Архимед» по химии и биологии, проведенные  методистом ГОУ НМЦ Выборгского района Санкт-Петербурга Комиссаровой  М.Ю.

Из 30 учителей, среди которых проводился опрос, еженедельно их применяют 3 человека, ежемесячно – 7, около 2ух раз в год – 9 и 11 человек их не применяет совсем. Таким  образом, 20 преподавателей практически не используют ЦЛ.

Для чего, в основном, используют ЦЛ на уроках? В химии и биологии  ЦЛ используются для демонстрационного эксперимента, проведения лабораторных работ в рамках учебной программы и использование на факультативных занятиях (по 9 опрошенных); 6 – на внеклассных мероприятиях по предмету, 5 – для постановки и решения экспериментальных задач и 4 – для проведения фронтального эксперимента.

 В заключительной части исследования был очерчен ряд основных проблем, возникающих у использующих ЦЛ «Архимед»: Недостаток времени на подготовку и проведения урока отметили 17 человек; с техническими трудностями (среди которых проблемы с зарядкой аккумуляторов и сложности настройки) – 12 человек; информационные (такие как отсутствие подробных инструкций, методических пособий) ощущают 10. В качестве других трудностей были названы: нехватка часов по учебной программе, «узкий» характер лабораторных работ, а также -  потребности в дополнительном оборудовании, в помощнике (лаборанте) для проведения занятий  - 7 человек.  

Несколько лет назад такое оборудование появилось и у  нас. И конечно мы столкнулись с теми же проблемами, что и учителей  из Выборга. Как и когда можно использовать лабораторию? Мы  используем ЦЛ как на уроках химии, так и во внеурочной деятельности.

На этом слайде представлено поурочное планирование к учебнику Рудзитиса Г.Е., и Фельдмана Ф.Г. Химия-8 и демонстрационные эксперименты, которые можно показывать на уроке, используя лабораторию «Архимед». Если компьютер NOVA подключить к проектору, то изменение параметров можно наблюдать непосредственно на  экране.

Новое оборудование  по химии «Цифровая лаборатория «Архимед» расширило возможности ученического эксперимента  и открыло новые горизонты для  внеклассной работы по предмету. Были разработаны программа и тематическое планирование развивающего курса «Изучение автоколебательных реакций с использованием «Цифровой лаборатории «Архимед» для 10-11 классов, а также развивающий курс «Юный химик» для 5-6 классов, где также можно активно использовать лабораторию.  

Но наибольшие перспективы в использовании лаборатории мы видим в организации проектно-исследовательской деятельности. В проекте «Да здравствует мыло душистое!» пятиклассники определяли кислотно - щелочную среду растворов различных сортов мыла, используя лабораторный датчик  рН вместо привычной индикаторной бумаги. Этот же датчик мы использовали в проекте «Энергетики: плюсы и минусы». Вообще, датчик рН наиболее часто  применяемый датчик. Определяют рН всего, начиная от фруктов, соков и заканчивая снегом и водой в водоемах. В некоторых наших работах мы нашли  применение других датчиков. Например, в проекте «Изучение зависимости скорости химической реакции от   концентрации реагирующих веществ»  мы использовали датчики освещенности, при помощи  которых  определяли время протекания реакции в зависимости от концентрации реагирующих веществ.