АНАЛИЗ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПО РАЗВИТИЮ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ТРЕТЬЕКЛАССНИКОВ О ЗВУКЕ В ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАБДИСКА ГЛОМИР

В статье раскрывается понятие «проектно-исследовательская деятельность», рассматриваются общие сведения о ЛабДиске ГЛОМИР как средство обучения младших школьников. Автор представляет результаты собственной опытно-экспериментальной работы по развитию представлений третьеклассников о звуке в проектно-исследовательской деятельности с использованием ЛабДиска.

Одна из инноваций, которая составляет современные образовательные технологии в начальной школе – мобильная цифровая лаборатория с мультисенсорным регистратором данных ЛабДиск ГЛОМИР. Данная лаборатория предназначена для проведения различных исследований в естественно-научном образовании младших школьников. Небольшой его размер умещается на ладони и с ней можно отправиться в лес, на экскурсию, в поход [1].

Лаборатория ЛабДиск состоит из мультисенсорного регистратора данных ЛабДиск, программного обеспечения GlobiWorld для настольного компьютера, зарядного устройства и кабеля USB, справочно-методических материалов [1]. А.В. Леонтович пишет, что «проектно-исследовательская деятельность — деятельность по проектированию собственного исследования, предполагавшая выделение целей и задач, выделение принципов отбора методик, планирование хода исследования, определение ожидаемых результатов оценка реализуемости исследования, определение необходимых ресурсов» [2, с. 13].

В 2017-2018 гг. на базе КОГОАУ «Гимназия города Уржума» Кировской области был проведен педагогический эксперимент по развитию представлений третьеклассников о звуке в проектно-исследовательской деятельности с использованием ЛабДиска. В исследовании приняли участие обучающиеся 3 «Б» класса (контрольный класс, 22 человека) и 3 «А» класса (экспериментальный класс, 21 человек).

Для проведения опытно - экспериментальной работы учитывали следующие педагогические условия:

1) если исследование будет проводиться в привычной для детей среде (в гимназии);

2) если будут учитываться познавательные возможности детей 9-10 лет;

3) если в исследование будут включены вопросы, связанные с сохранением здоровья людей.

Педагогический эксперимент состоял из трёх этапов исследования: констатирующего, формирующего и контрольного.

В ходе констатирующего эксперимента был выявлен уровень развития представлений о звуковом явлении. Для этого были использованы два тестирования «Что я знаю о звуке?» и «Звук и здоровье».

Результаты констатирующего эксперимента показали, что в обоих классах нет третьеклассников с высоким уровнем развития представлений о звуке. Однако контрольная группа опережает экспериментальную группу по показателям среднего уровня (64 % против 38 %). В контрольном классе выявилось меньше детей с низким уровнем развития представлений о звуке (27 %) по сравнению с контрольным классом (57 %). Только в экспериментальном классе больше показатель уровень выше среднего-10 %, чем в контрольном классе (9 %).

В ходе формирующего эксперимента была проведена работа по развитию представлений о звуке в процессе проектно - исследовательской деятельности с использованием ЛабДиска в экспериментальном классе. Для этого были разработаны и апробированы во внеклассной работе два исследовательских проекта: «Карта шумового загрязнения гимназии» и «Как шум влияет на сердцебиение».

С целью определения шумных и тихих мест в гимназии был создан первый проект «Карта шумового загрязнения гимназии». Учащимися была определена гипотеза: шум будет выше на перемене в коридоре и на улице. Для проверки гипотезы были определены места для измерений уровня шума: на перемене, на улице, в столовой и на уроке. Для проведения исследования использовали только ЛабДиск. Сначала настроили его параметры, для этого: включили прибор, выбрали кнопку «микрофонный» датчик, затем установили режим измерений - 1 замер в секунду и количество измерений - 100 и затем перешли к исследованию уровня звука на территории гимназии. Первое наблюдение, «Шум на перемене в коридоре», был проведен совместно с учителем. Последующие наблюдения были организованы в группах: «Шум на оживленной улице», «Шум в столовой» и «Шум на уроке», которые были проведены по такому же алгоритму, как и первое исследование.

Все замеры с регистратора данных загрузили в программу GlobiWorld, ядром которого является GlobiLab Junior, приложение, предназначенное для управления настройками ЛабДиска с компьютера и анализа экспериментальных данных, и выбрали вариант отображения - график.

Первый анализ замеров уровня звука был проведен совместно с учителем, а дальнейший анализ экспериментальных данных организован в паре.

Результаты измерений по исследованию шумового загрязнения гимназии показал, что уровень звука на перемене колебался от 67 до 73 дБ, в столовой - от 78 до 80 дБ, на оживленной улице - от 70 до 88 дБ, на уроке в спокойной обстановке- от 56 до 63 дБ.

Для понимания обучающимися уровней шума «комфортного», «допустимого» и «опасного» были созданы дополнительные эксперименты: шум на уроке с незначительным и сильным шумом.       Источником шума были хлопки детей. Учащиеся пришли к выводу, что «комфортный» уровень звука - урок в спокойной обстановке (от 56 дБ до 63 дБ), «допустимый» уровень звука – урок с незначительным шумом (59 -67 дБ) и «опасный» уровень звука - урок с сильным шумом (77 дБ).

Таким образом, по результатам исследования измерений уровня звука на территории гимназии, учащиеся сделали вывод, что самые шумные места гимназии - оживленная улица и столовая.

Третьеклассники решили создать карту шумового загрязнения гимназии г. Уржума, где определили все три уровня шума: «комфортный» уровень – урок в спокойной обстановке, «допустимый» уровень – перемена в коридоре, «опасный» уровень – оживленная улица и столовая. Завершился исследовательский проект коллективной защитой.

С целью выявления закономерностей интенсивности шума на влияние сердцебиения был создан второй исследовательский проект «Как шум влияет на сердцебиение». Третьеклассники выдвинули гипотезу: шум не будет влиять на сердцебиение. Для проверки гипотезы было решено измерить пульс у трёх участников группы в состоянии покоя, во время шумной перемены и время восстановления до прежних показателей. Для этих измерений, кроме цифровой лаборатории, была использована клипса. При помощи регистратора данных и программного приложения GlobiLab Junior эксперименты проводились в режиме реального времени. Сначала настроили параметры регистратора данных, для этого: включили ЛабДиск, выбрали кнопку «ЧСС», подсоединили клипсу к указательному пальцу либо к мочке уха участника, запустили на компьютере программу GlobiWorld, открыли приложение GlobiLab Junior и установили режим измерений - 10/ сек. и количество измерений - 1000, затем выбрали вариант отображения – график и перешли к исследованию пульса.

Первый анализ по исследованию пульса был проведен совместно с учителем, а последующий анализ экспериментальных данных организован в группе.

Результаты измерений по исследованию пульса у трех участников группы  показали, что у первого участника во время покоя пульс составлял 47 уд./мин., под воздействием шума он снизился, затем повысился на 5 уд./мин и составил 52 уд./мин. и время восстановления до прежнего пульса - 6 с.; у второго участника во время покоя пульс был 46 уд./мин., под воздействием шума пульс уменьшился, затем повысился на 1 уд./мин и составил 47 уд./мин. и  время восстановления - 6 с.; у третьего участника во время покоя пульс 61 уд./мин., под воздействием шума пульс понизился, затем повысился на 2 уд./мин и составил 63 уд./мин. и время восстановления - 1 с.

Все показания обучающиеся записали в таблицу и пришли к выводу, что после шумной перемены частота сердечных сокращений (ЧСС) увеличивается, в спокойном состоянии ЧСС уменьшается и время восстановления до начального пульса у всех школьников разное, в нашем исследовании оно не превысило 6 секунд.

По итогам двух исследовательских проектов третьеклассники составили памятку для учащихся гимназии о вреде школьного шума и вывесили ее в коридор.После проделанной работы состоялась коллективная защита проекта.

С целью выяснения заинтересованности, мотивации учащихся, а также понимания правильности использования средства обучения ЛабДиск при развитии представлений о звуке в проектно- исследовательской деятельности была разработана анкета, которая включала три вопроса:

1) что нового удалось узнать тебе благодаря выполнению проектов?

2) захотелось ли тебе узнать о звуке?

3) понравилась ли тебе работа с ЛабДиском?

По результатам анкетирования было установлено, что третьеклассники узнали следующее: возникновение и распространение звука, негативное влияние шума на здоровье человека, звук как свойство воздуха, понимание «допустимого», «комфортного» и «опасного» уровней звука, а также о инновационном приборе ЛабДиск, с помощью которого возможно проводить исследования уровня звука и измерение ЧСС.

Кроме того, всем учащимся понравилась работа с данным оборудованием, и они выявили желание продолжить проводить исследования звука при помощи ЛабДиска. Например, они высказались: ««Было увлекательно и интересно проводить исследования с таким необычным прибором!» «Я бы с удовольствием еще провел исследование звука с таким технологичным прибором ЛабДиск!»».

В ходе контрольного эксперимента была проведена работа по выявлению эффективности использования ЛабДиска в проектно-исследовательской деятельности при развитии представлений третьеклассников о звуке.

Процедура проведения оценки уровня представлений о звуке обучающихся в контрольном и экспериментальном классах на контрольном этапе эксперименте та же, что и на констатирующем этапе.

Результаты контрольного эксперимента показали, что экспериментальный класс опережает контрольный класс по показателям высокого уровня (29 % против 0 %) и уровня выше среднего (33 % против 9 %) представлений о звуке. В экспериментальном классе не было выявлено учащихся с низким уровнем развития представлений о звуке, в то время как в контрольном классе детей с таким уровнем было 27 %. В контрольном классе большая часть детей (64 %) показала средний уровень развития представлений о звуке, в то время как в экспериментальном детей с таким уровнем было выявлено лишь 38 %.

Таким образом, положительная динамика развития представлений о звуке учащихся экспериментального класса и незначительные изменения в таких результатах у детей контрольного класса показали результативность проведенной работы по развитию представлений третьеклассников о звуке в проектно-исследовательской деятельности с использованием ЛабДиска.

Педагогический эксперимент показал, что мобильная цифровая лаборатория ЛабДиск дает возможность для проведения проектно-исследовательской деятельности.

Список литературы:

1. Карпачев С.Н. Мобильная естественно-научная лаборатория с мультисенсорным регистратором данных: справочно-метод. пособие. — М.: ИНТ, 2013. — 116 с.
2. Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся: сборник статей. —М.: МГДД (Ю) Т, 2003. — 305 с.