Ключом к воспитанию интереса учащихся к науке, технологиям, инженерному делу, искусству и математике (STEAM) является обучение их новаторскому мышлению и подготовка к современному цифровому миру. Внедрение цифровых лабораторий в систему школьного научно-технического образования направлено на повышение качества преподавания данных предметов и повышение мотивации учащихся.
Зачем использовать цифровые лаборатории?
Образование STEAM, которое включает в себя практические лабораторные эксперименты и научные исследования, играет жизненно важную роль в образовании 21 века. Естественнонаучное образование помогает удовлетворить потребность страны в профессиональных ученых и инженерах в эпоху растущей глобальной конкуренции в исследованиях, разработках и технологических инновациях.
Цифровые лаборатории могут способствовать достижению следующих образовательных целей:
- Расширение знаний по естественнонаучным предметам
- Развитие научного мышления.
- Понимание сложности и неоднозначности эмпирической работы
- Развитие практических навыков
- Понимание природы науки и научных явлений
- Воспитание интереса к науке и повышение мотивации к изучению естественнонаучных предметов
- Развитие навыков работы в команде
Цифровые лаборатории
Цифровые лаборатории состоят из цифровых регистраторов данных, датчиков, специализированного программного обеспечения и образовательного контента. Они представляют новое поколение высокотехнологичных инструментов для сбора и анализа данных, используемых в школьных лабораторных классах. Данные инструменты продемонстрировали свою эффективность в повышении интереса и энтузиазма учащихся к изучению естественнонаучных предметов, а также в повышении успеваемости учащихся по этим предметам.
Цифровые лаборатории обеспечивают прямой поток данных от датчика через регистратор данных к программному обеспечению, что позволяет проводить демонстрации в режиме реального времени. Записанные результаты могут быть систематизированы и представлены в различных формах, помогая учащимся и учителям правильно интерпретировать их.
Цифровые лаборатории могут организовать полный цикл проектной работы в рамках одного занятия, моделируя совместную работу в любом научном коллективе.
Этот цикл состоит из:
- Формирование и проверка гипотез
- Дизайн эксперимента
- Сбор данных
- Анализ данных
- Демонстрация данных и результатов
Влияние цифровых лабораторий на STEAM-образование
Появление цифровых технологий в повседневной жизни изменило то, как учителя взаимодействуют со студентами в классе. Оснащение школ цифровыми лабораториями может значительно преобразовать процесс преподавания и обучения, одновременно повышая мотивацию и интерес учащихся.
Несколько исследований показали, что компьютерные технологии являются эффективными средствами обучения, которые поддерживают активное участие учащихся и понимание концепций. Преподаватели и студенты сообщают о положительном опыте использования цифровых лабораторий, отмечая повышенный интерес, самостоятельность и понимание научных предметов.
Ведущие поставщики цифровых лабораторий
Компании, специализирующиеся на технологиях естественнонаучного образования, регистраторах данных, датчиках и связанных с ними учебных пособиях, были в авангарде создания цифровых лабораторий для школ. Эти компании предлагают комплексные решения, включающие портативные регистраторы данных, программное обеспечение для анализа данных, различные датчики, охватывающие различные научные темы, а также множество руководств, учебников и программного обеспечения для создания интерактивных уроков и лабораторных работ.
Педагогическое содержание
Внедрение мультимедийных элементов в практические занятия в рамках учебной программы повышает интерес, вовлеченность и мотивацию учащихся к изучению научных предметов. Поставщики образовательных услуг разработали библиотеки научных учебников, рабочих тетрадей и мультимедийного контента, которые охватывают биологию, химию, физику, науку об окружающей среде и возобновляемые источники энергии.
В этих учебных пособиях используется конструктивистский подход, побуждающий учащихся формировать собственные знания путем регистрации данных экспериментов, демонстрирующих концепции и законы в области науки.
Обучение преподавателей и техническая поддержка
Поставщики образовательных услуг предлагают педагогическую и техническую поддержку учителям, использующим цифровые лаборатории в своих классах. Учебные программы ориентированы на профессиональное развитие учителей и применение новых педагогических подходов. Они предназначены для обеспечения базового и комплексного уровней обучения, а некоторые компании предлагают индивидуальные педагогические курсы.
Заключение
Цифровые лаборатории помогают учителям и учащимся добиться успеха благодаря мощному сочетанию технологий, современного оборудования и профессиональных ресурсов. Предоставляя возможности для профессионального развития учителей и приобретения ключевых.