Просмотр исходного текста страницы Кейс: Проект Цифровой экологический лагерь Человек и Природа

'''Цифровой экологический лагерь "Человек и Природа" (ЧиП)'''

[[Файл:ЧиП logo.png]]

''Исследовательская деятельность детей в условиях цифрового экологического лагеря Человек и Природа ('''ЧиП''') в течении 2010-2012 гг на базе школьного лагеря МБОУ СОШ №7 г.Павлово Нижегородской области под руководством учителей информатики и биологии - Ворониной Вероники Вадимовны и Митрофановой Эльвиры Алексеевны''.

= Аннотация проекта =

* Цифровой экологический лагерь «Человек и Природа» (ЧиП) действует на базе школьного летнего лагеря МБОУ СОШ №7 г.Павлово Нижегородской области. 
* Экологическая исследовательская работа осуществляется на основе классической технологии исследования и с использованием современных цифровых ресурсов. 
* Результаты исследовательской работы учащихся используются для осуществления социальных проектов экологической направленности.

= Проблема =
В современной школе внедрение информационных технологий в учебный процесс все больше и больше входит в  противоречия с консервативными устоями  традиционной классно-урочной системы обучения.  Как проходит стандартный урок: ученики рядами сидят за одинаковыми партами, одновременно изучая одинаковый материал, читая один и тот же параграф в учебнике, выполняя одни и те же задания в тетради.  Очевидно, что дать ребенку полноценные знания о многих аспектах современной науки, тем более знания по экологии и биологии, опираясь только на традиционные формы классно-урочной системы обучения, уже невозможно. 

Подойти к разрешению этого противоречия позволяет такая организация  деятельности учащихся, когда дети  получают знания, не замечая, того, что учатся, когда практические занятия  подвигают детей к самостоятельному поиску теоретических знаний и вдобавок сопровождаются активным отдыхом.

Начиная с 2010 года в общеобразовательной школе №7 города Павлово Нижегородской области реализуется  программа цифрового экологического отряда «Человек и Природа» (ЧиП).  В условиях образовательного лагеря экологическое воспитание может оказаться одной из наиболее эффективных форм, которая позволяет реализовать методы обучения, ориентированные на погружение учащихся в исследовательскую деятельность.  Такую деятельность, в ходе которой  каждый учащийся становится настоящим исследователем имеющим возможность и умения использовать в своей научной деятельности самые современные  приборы.  

Сначала цифровой экологический отряд ЧиП работал в рамках школьного лагеря, а в 2012 году ребята получили приглашение провести летнюю смену Цифрового экологического отряда ЧиП на Черном море, на базе Федерального детского оздоровительно-образовательного центра «Смена». Специализированная  смена «Юный исследователь» была организована Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением дополнительного образования детей «Федеральный центр технического творчества учащихся» и  Министерством образования и  науки РФ. 

Экологические лагеря давно получили широкое распространение, однако, использование современного оборудования для подобных организаций является, как правило,  роскошью: большей частью, все измерения проводятся органолептическими методами, в лучшем случае с использованием классических измерительных приспособлений.

= Задачи проекта =
Цифровой экологический отряд является частью принципиально нового образовательно-оздоровительного лагеря XXI века, в котором созданы все условия для разностороннего гармоничного развития  личности ребенка, раскрытия его потенциала:
* в лагере происходит  формирование позитивных моральных качеств,  внимательного отношения к окружающим людям и природе;
* осуществляется развитие инициативы, самостоятельности, творческих способностей;
* поддерживается  физическое развитие детей, стремление к здоровому образу жизни;
* организуется дополнительное образование для отдыхающих в лагере детей; 
* формируются коммуникативные навыки, умение работать в команде;
* реализуется профессиональная ориентация.
= Описание проекта =
Хотя  цифровое научное  оборудование является весьма сложным по конструктивным особенностям, оно становится все более доступным в управлении  школьникам. Мы рассматрвали следующие варианты использования.

'''Во-первых''', нужно отметить возможность фотодокументирования. Повсеместная доступность цифровых фотоаппаратов позволяет широко использовать их для творческой, исследовательской работы школьников. Однако, даже при  наличии в личной собственности у школьников фотоаппаратуры разного уровня, оказалось необходимым проведение занятий, посвященных технике фотографии: знакомству с понятием выдержки и диафрагмы; разбору отличий между пейзажной, репортажной и макро- съемкой; композиционному построению фотоснимка. Проведение подобных занятий  в лагере было построено в форме  анализа  фоторабот,  причем, если для анализа предлагались не только детские, но и работы руководителей: школьники с большим азартом включались в поиск недостатков на каждой фотографии. Сюда же можно отнести и занятия по освоению работы с цифровой лупой,  позволяющей за счет быстрой экспозиции запечатлеть увеличенное изображение исследуемого объекта прямо с рук. 

Для дальнейшего использования полученные фотоматериалы было необходимо обработать, следовательно, необходимо свободное владение соответствующим программным обеспечением – ряд занятий посвящалсяся  освоению растровой графики, (мы использовали графический редактор Gimp) и умению презентационного оформления материалов. 

Современные технологии  позволяют представить полученные фотоматериалы не просто в виде набора фотографий, но и оформить в виде фотокниг, фотокалендарей с текстовым или звуковым комментарием. 
Объединенные   оболочкой, фото-, видео-, аудио- и текстовые файлы могут составить виртуальную  экскурсию, интерактивную электронную карту, документальный отчет о работе. Как правило, обучение работе с подобными приложениями проходило в форме консультаций:  у детей просто возникала необходимость их использования и сразу появлялись вопросы: «Как мне сделать...?».  Отсюда один шаг до самообразования – не всегда возможно мгновенное получение необходимой информации от руководителя, а интернет зачастую  под рукой: правильно составленный запрос –  и проблема решена.

[[Изображение:ЧиП_описание_фотокнига.jpg]]
''Страница фотокниги «ЧиП -2012» Отчет о работе в лагере Смена''

'''Во-вторых''',  следует отметить возможность проведения цифровых измерений. 
Школьная цифровая лаборатория представляет собой цифровой регистратор, имеющий возможность подсоединения измерительных датчиковкоторые могут подключаться как при помощи кабеля, так и  быть не связанными физически с регистратором, передавая измеряемые значения по радиосигналу. Таким образом, цифровую лабораторию возможно организовать как беспроводную сенсорную сеть.  Естественно, в случае использования цифровых регистраторов, процесс сбора научной информации автоматизируется и если  методика организации измерений с аналоговыми приборами предполагает множество замеров с последующим усреднением результатов, то при цифровой регистрации этот процесс  может быть автоматизирован. 
С другой стороны, хотя, цифровые исследования –  это технологический прорыв в области современной экспериментальной науки, но аналоговые приборы в методическом плане ближе для понимания сути самого процесса измерения. При всем своем универсализме цифровая лаборатория способна измерять только те параметры, и только в таких режимах, которые предусмотрены ее разработчиками, при проведении же настоящей научной работы перед нами могут встать такие задачи,  для которых не предусмотрены варианты цифровых параметров измерения. В этом случае необходимо  уметь использовать аналоговый прибор либо применять иные способы исследования, поэтому принципиальное отличие нашей программы цифрового экологического лагеря состоит в параллельном проведении  исследований с помощью цифровых приборов и работы, основанной на  классических методах проведения экспериментов, с использованием тест-систем, аналоговых устройств, органолептических способов. 

Таким образом при комплектации оборудованием цифрового экологического отряда наряду с цифровыми лабораториями Архимед и LabDisc,  мы приобрели базовый вариант  комплекта-лаборатории  «Пчёлка-У».
<gallery>
Изображение:ЧиП_пчелка.jpg|Переносная универсальная экологическая лаборатория Пчелка
Изображение:ЧиП_архимед.jpg|Цифровая лаборатория Архимед 
Изображение:ЧиП_лабдиск.jpg|Цифровая лаборатория ЛабДиск
</gallery>

При своей простоте (ориентация на использование учащимися, начиная с начальной школы) цифровой регистратор LabDisc, оказался очень удобным,   и для старшеклассников, позволяя отображать измеряемые параметры как в цифровом, так и в аналоговом представлении.
[[Изображение:ЧиП_описание_интерфейс.jpg|thumb|Интерфейс программы управления цифровой лабораторией ЛабДиск]]

'''В третьих''', для исследований школьников  стали доступными сложные, в прошлом узкоспециальные и военные технологии.
Благодаря системе глобального позиционирования, с помощью GPS-навигаторов определялись точные координаты объектов изучения. Использование спутниковых навигаторов позволяет не просто фиксировать каждую координату  места, где производились наблюдения, но и составить карту исследуемой области, что само по себе делает процесс обучения гораздо эффективнее, нежели простое изучение уже готовой географической карты.    При этом нужно отметить, что учащиеся получают на практическом уровне определенные представления о точности измерений, так как  измерения с помощью технологий спутниковой навигации уже сопровождаются определенными погрешностями.

'''Следует отметить''', что всё используемое для создания образовательных продуктов участниками лагеря  прикладное программное обеспечение является свободно-распространяемым:
* Для обработки иллюстраций – графический редактор Gimp;
* Язык программирования для младших школьников Scratch;
* Для создания виртуальных экскурсий среда AG-плеер – (продукт ориентированный на проведение аудиоэкскурсий – совместная разработка [http://audioguide.spb.ru Audiogid.ru  и 1С] );
* Для создания интерактивных карт оказалась очень удобна программа К.Полякова [http://kpolyakov.narod.ru/prog/maps.htm «Редактор интерактивных карт»]

Нами не ставилась задача обеспечить в полевых условиях каждого участника персональным ноутбуком, персональной цифровой лабораторией и прочими индивидуальными устройствами, иначе выход на полевые  занятия превращался бы в подобие  каравана,  увешанного научной аппаратурой.  Перед каждым полевым занятием для каждой минигруппы из двух-трех человек определялись задачи на этот день, исходя из которых и формировался соответствующий набор аппаратуры, необходимой для их выполнения. 
Группы были мобильными, с постоянно меняющимся составом, и каждый участник отряда сотрудничал практически со всеми остальными  при  проведении измерений, снятии точек маршрута, фото- или видео- съемке. Таким  образом, каждый участник приобретал полезный опыт делового общения работы в группе, а также регулярно оказывался в роли то «инструктора», то и «инструктируемого» в отношении работы с различным исследовательским оборудованием. 
Каждый день заканчивался рефлексивным анализом собственной деятельности – совместное заполнение  [http://vinforika.ru/wiki  вики-сайта лагеря]  сформировало виртуальный дневник лагеря ЧиП.
 
Важный этап каждой научной работы – обработка полученных результатов и подготовка отчета о работе. В условиях школьного цифрового  лагеря она проводилась  в компьютерном  классе, где предусмотрена   именно персональная работа за машинами, причем  работа может проводится  неодновременно, в удобное для них время, или вообще (по желанию ребёнка) самостоятельно в домашних условиях. 

Заключительный – презентационный этап научно-исследовательской работы  является обязательным: дети должны почувствовать важность проведенной ими работы, востребованность полученных результатов обществом. Выступление на конференции, статья в научном журнале, участие в конкурсе, постерный доклад, представленный на общее обозрение, цифровой продукт по результатам исследовательской работы: интерактивная карта,  страница сайта, –  всё разнообразие форм служит для закрепления воспитательного и образовательного аспектов работы с учащимися в цифровом экологическом отряде ЧиП.

[[Изображение:ЧиП_марш парков.jpg|thumb|Диплом Цифрового экологического отряда ЧиП за организацию акции "Поможем Матери-Сосне"]]


[[Изображение:ЧиП_диплом.jpg|thumb|Диплом Цифрового экологического отряда ЧиП за первое место во Всероссийкой профильной смене "Юный исследователь"]]


[[Изображение:ЧиП_программа_сертификат.jpg|thumb|Экспертное заключение на дополнительную обазовательную программу Цифрового экологического отряда "Человек и Природа"]]

= Направления исследовательской работы Цифрового экологического лагеря ЧиП =
1) '''Направление «Живая вода»'''

a) сбор историко-экологических данных о близлежащем водоеме; (поиск в интернете исторической, географической экологической информации о водоеме)

b) экологическая экспедиция к водоему;

c) анализ собранных материалов, проб воды;

d) информирование общества о состоянии водоема через публикации в Интернете;

e) Разработка программного продукта (интерактивной карты, сайта, виртуальной экскурсии, набора печатных материалов) по результатам работы.

2) '''Направление «Природа в опасности»'''

a) Поиск историко-экологической информации о природном  объекте (роща, участок леса, поляна и т.п.); 

b) Изучение видового состава и фото-документирование растительного и животного мира природного объекта;

c) Составление виртуального гербария растений природного объекта;

d)  Изучение состояния экосистемы природного объекта:

e) Составление карты-схемы территории природного объекта;

f) Разработка программного продукта  по результатам работы.  

3) '''Направление «Экологическая карта»'''

a) Изучение экологического состояния территории лагеря.
* Составление карты-схемы территории лагеря с выделением благоприятных и  неблагоприятных мест;
* Учёт и внесение в карту-схему редких растений.

b) Изучение экосистемы территории лагеря:
* Изучение видового состава растений;
* Изучение видового состава животных;
* Изучение факторов воздействия окружающей среды, оценка состояния экосистемы:
* Разработка программного продукта (интерактивной карты, сайта, виртуальной экскурсии) по результатам наблюдений.

= Темы научных работ участников Цифрового экологического лагеря ЧиП (2010-2012 гг.)=
* Сравнение влияния антропогенного фактора на состояние экологических систем водоемов Павловского района. 
* Орхидеи Нижегородской области. 
* Влияние электромагнитного поля земли на состояние древесных насаждений на территории школы. 
* Влияние электромагнитного излучения на биологические объекты. 
* Особенности жизнедеятельности ящериц. 
* Электронный справочник травянистого покрова экосистемы школьного двора. 
* Исследование шумового фона территории детского лагеря. 
* Видовой состав древесных растений Краснодарского края. 
* Изучение видового состава кустарниковых растений. 
* Создание интерактивной карты древесных и кустарниковых растений.
* Сравнение солёности воды Чёрного моря и воды реки Оки. 
* Исследование влияния реки Сукко на чистоту морской воды в зоне пляжа. 
* Влияние солнечного излучения на организм человека. 
* Видовой состав птиц территории ФДЦ «Смена». 
* Исследование магнитного поля на территории ФДЦ «Смена». 
* Исследование воздуха на территории ФДЦ «Смена».

= Материалы проекта =

[http://vinforika.ru/wiki/index.php?title=%D0%A8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%86%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BB%D0%B0%D0%B3%D0%B5%D1%80%D1%8C_%D0%A7%D0%B8%D0%9F_2010 Wiki-сайт ЧиП-2010]

[http://vinforika.ru/wiki/index.php?title=%D0%A8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%86%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BB%D0%B0%D0%B3%D0%B5%D1%80%D1%8C_%D0%A7%D0%B8%D0%9F_2012 Wiki-сайт ЧиП-2012]

[http://vinforika.ru/chip.html Исследовательская деятельность детей в условиях цифрового экологического лагеря]

=Ссылки по теме=
1. Бабенко В.Г. и др. Материалы к урокам-экскурсиям. , М.,НЦ ЭНАС, 2002.

2. Загородный летний лагерь. /Сост. С.И. Лобачёва, В.А. Великородная – М.: ВАКО, 2006

3. Зверев И.Д. Учебные исследования по экологии в школе., Москва., 1993

4. [http://2009.it-edu.ru/docs/Sekziya_7/12_Kiselev_1256925634746755.doc Киселев А.К. Цифровая инфраструктура исследовательской практики школьников и студентов]  

5. Панфилов А.М.Организация и проведение полевой школьной экспедиции Москва, 1997

6. Хабибулин Р.Д. Методическое обеспечение исследовательской деятельности школьников и студентов по экологии. , Н.Новгород, 2008.

[[Категория:Школьная сетевая энциклопедия информатизации]]
[[Category:Сценарий образовательной практики]]