XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Одним из главных направлений развития современного образования является внедрение цифровых технологий, которые предоставляют новые возможности для использования цифрового оборудования в образовательном процессе. Цифровое оборудование становится не только средством обучения, но и создает условия для активного взаимодействия между пользователями и информационной системой в реальном времени [2].

Цифровое оборудование в образовании относится к техническим устройствам и инструментам, которые используются для обучения, передачи знаний и улучшения учебного процесса с использованием цифровых технологий. Это включает в себя широкий спектр устройств, начиная от компьютеров, интерактивных досок и проекционного оборудования до умных устройств, таких как планшеты и смартфоны, а также программное обеспечение, симуляторы, веб-камеры и другие средства, которые способствуют эффективной передаче знаний и обучению школьников в современной цифровой среде. Применение цифрового оборудования в образовании позволяет существенно совершенствовать доступ к информации, создавать интерактивные учебные пособия, обогащать учебный процесс и повышать эффективность обучения.

Цифровое оборудование является ключевым элементом в современном мире технологий. Классификация такого оборудования представляет собой сложную задачу из-за разнообразия их состава, функциональных возможностей и способов представления информации. Однако, с помощью детального анализа цифровое оборудование можно разделить на несколько основных типов в зависимости от его назначения [3].

Первая категория – это знаково-графическое оборудование. Эти устройства предназначены для работы с различными знаково-графическими данными, такими как текст, изображения, рисунки и графики. В эту категорию входят принтеры, сканеры, графические планшеты и другие аналогичные устройства.

Другой тип цифрового оборудования – демонстрационное оборудование. Оно используется для представления информации на экране или через звуковые сигналы. Этот вид оборудования включает в себя проекторы, дисплеи, колонки и прочие устройства, которые способны эффективно передавать информацию обширной аудитории.

Третья категория – лабораторное оборудование. Этот тип предназначен для проведения различных лабораторных исследований, анализа данных и контроля качества. Это могут быть лабораторные стенды, специализированное программное обеспечение, измерительные приборы и другие подобные устройства.

И, наконец, четвертая категория – мультимедийное оборудование. Оно используется для создания, обработки и представления мультимедийных данных, таких как видео, аудио, анимация и интерактивные элементы. Сюда включаются видео- и аудиооборудование, медиаплееры, мультимедийные программы и устройства виртуальной реальности.

Понимание и классификация различного цифрового оборудования играют важную роль в разработке и использовании технологий. Только благодаря четкой системе классификации можно эффективно подбирать, использовать и совершенствовать различные типы цифрового оборудования в соответствии с целями и требованиями каждого отдельного применения.

Современное школьное образование реализует стандарты нового поколения, в основе которых лежит системно-деятельностный подход к обучению. Учителя предметники, организуя работу учащихся, решают одну из ключевых образовательных задач – использование цифрового оборудования для привлечения школьников к экспериментальной и исследовательской деятельности.

Достижению планируемых результатов естественно-научного образования способствует использование в процессе обучения биологии цифрового оборудования, которое позволяет школьникам освоить современные методы исследования на практике. Цифровое оборудование обеспечит автоматизированный сбор и обработку данных, позволяет отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов. Проведенные эксперименты могут сохраняться в реальном масштабе времени и воспроизводиться синхронно с их видеозаписью.

В целом, благодаря использованию цифрового оборудования в области биологии, обучающиеся значительно расширяют свой кругозор и развивают навыки. Использование современной технологии позволяет им овладеть следующими важными умениями:

1) Анализ данных – обучающиеся научатся эффективно собирать, обрабатывать и анализировать большие объемы данных, связанных с биологическими исследованиями, и делать выводы из полученных данных.

2) Виртуальные эксперименты – цифровое оборудование позволяет проводить виртуальные эксперименты, что обеспечивает обучающимся возможность изучать биологические явления без необходимости использования реальных лабораторных материалов. Они смогут экспериментировать, вносить различные изменения и наблюдать результаты, что разовьет их навыки критическое мышления.

3) Визуализация данных – с помощью цифрового оборудования обучающиеся смогут визуализировать сложные данные и представлять их в удобном для понимания формате. Они будут владеть навыками работы с графикой и программами для визуализации, что даст им возможность презентовать свои исследования в наглядной форме и поддерживать свои аргументы с помощью визуальных материалов.

Использование цифрового оборудования в биологии дает обучающимся уникальные возможности для развития и освоения широкого спектра навыков, необходимых в современном мире [1].

Можно выделить следующие особенности использования цифрового оборудования:

• Применение цифрового оборудования должно быть мотивированным и методически обоснованным. Использование любого образовательного средства считается целесообразным лишь в том случае, если оно обеспечивает педагогическую эффективность, которую трудно достичь с использованием других, более доступных учебных средств.

• В использовании цифрового оборудования необходимо ясно определить цель применения, которые могут быть общего характера и дидактические.

• Функциональная определенность цифрового оборудования требует четкого выделения функций, которые оно может выполнять в конкретных обстоятельствах. Цифровое оборудование должно вписываться в систему учебного занятия, влиять на его структуру, методику преподавания и другие аспекты. Место цифрового оборудования на занятии должно быть четко определено, и его включение в деятельность должно быть продуманным [4].

Одним из эффективных методических приёмов использования цифрового оборудования при изучении гистологии является использование микроскопической съемки. Благодаря цифровому микроскопу и специальным программам, учащиеся могут ознакомиться с микроструктурой различных органов и тканей, не выходя из классной комнаты. Это открывает возможности для более подробного изучения гистологических слоев и клеток, тем самым глубже понимая и запоминая материал.

Другим методическим приемом является использование виртуальных лабораторий, с помощью которых обучающиеся могут проводить виртуальные эксперименты с различными типами тканей, изучать их основные свойства и взаимосвязи без необходимости использования реальных биологических проб или оборудования. Виртуальные лаборатории также позволяют проводить дополнительные исследования, недоступные в классических лабораторных условиях, и считывать данные для дальнейшего анализа.

Возможностью отображения трехмерных моделей различных тканей, как их внешнего, так и внутреннего строения, обладают 3-D атласы по гистологии. Используя интерактивную доску или планшеты, учащиеся глубже погрузятся в гистологический материал и улучшат свои навыки визуализации.

Следующим способом применения цифрового оборудования при изучении гистологии является создание интерактивных презентаций. Важным аспектом использования интерактивных презентаций при изучении гистологии является возможность непосредственного взаимодействия учеников с материалом. С помощью таких презентаций учащиеся могут самостоятельно исследовать строение тканей, проводить виртуальные эксперименты и анализировать полученные результаты. Это развивает у них навыки самостоятельного исследования и анализа информации, что является важным компонентом успешного обучения.

Таким образом, цифровое оборудование является неотъемлемой и значимой частью современной методической системы. Использование цифрового оборудования открывает множество новых возможностей, расширяет иллюстративный материал, организует поисковую деятельность учащихся, усиливает эмоциональность обучения, формирует учебную мотивацию, а также индивидуализирует учебный процесс.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Арбузова, Е.Н. Инновационные технологии в преподавании биологии : учеб. пособие для вузов : для студентов, обучающихся по гуманитар. и естественно-науч. направлениям / Е.Н. Арбузова, Р.В. Опарин. – Москва : Юрайт, 2022. – 241 с. – Текст : непосредственный.

2. Енюшкина, Е.А. Методика использования цифрового оборудования на уроке и во внеурочной деятельности / Е.А. Енюшкина. – Текст : электронный // Нижегородское образование. – 2012. – №3. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metodika-ispolzovaniya-tsifrovogo-oborudovaniya-na-uroke-i-vo-vneurochnoy-deyatelnosti (дата обращения: 29.11.2023).

3. Карташова, Н.С. Цифровые инструменты на уроках биологии как средство достижения метапредметных результатов обучения / Н.С. Карташова, Н.В. Медведева. – Текст : электронный // Тульский государственный педагогический университет. – 2022. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-instrumenty-na-urokah-biologii-kak-sredstvo-dostizheniya-metapredmetnyh-rezultatov-obucheniya (дата обращения: 28.11.2023).

4. Полуяхтов, А.В. Применение цифровой лаборатории в исследовательской деятельности школьников / А.В. Полуяхтов // Цифровые образовательные ресурсы в учебном процессе педагогического вуза и школы : тезисы докладов II региональной научно-практической конференции. – Воронеж : ВГПУ, 2018. – С. 33.