Центры образования естественно-научной и технологической направленностей «Точка роста» созданы с целью развития у обучающихся естественнонаучной, математической, информационной грамотности, формирования критического и креативного мышления, совершенствования навыков естественнонаучной направленности, а также для практической отработки учебного материала по учебным предметам «Физика», «Химия», «Биология».
Последние годы у учащихся наблюдается низкая мотивация изучения естественнонаучных дисциплин и, как следствие, падение качества образования. Цифровое учебное оборудование позволяет учащимся ознакомиться с современными методами исследования, применяемыми в науке, а учителю — применять на практике современные педагогические технологии.
Эксперимент является источником знаний и критерием их истинности в науке. Концепция современного образования подразумевает, что в учебном эксперименте ведущую роль должен занять самостоятельный исследовательский ученический эксперимент. Современные экспериментальные исследования уже трудно представить без использования не только аналоговых, но и цифровых измерительных приборов. В Федеральном государственном образовательном стандарте (далее — ФГОС) прописано, что одним из универсальных учебных действий (далее — УУД), приобретаемых учащимися, должно стать умение «проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов». Учебный эксперимент, проводимый на традиционном оборудовании (без применения цифровых лабораторий), не может в полной мере обеспечить решение всех образовательных
задач в современной школе.
Сложившаяся ситуация обусловлена существованием ряда проблем:
• традиционное школьное оборудование из-за ограничения технических возможностей не позволяет проводить многие количественные исследования;
• длительность проведения исследований не всегда согласуется с длительностью учебных занятий;
• возможность проведения многих исследований ограничивается требованиями техники безопасности и др.
Цифровая лаборатория кардинальным образом изменяет методику и содержание экспериментальной деятельности и помогает решить вышеперечисленные проблемы.
Новизна программы заключается в организации процесса обучения. Учащиеся самостоятельно (в парах или группах) проводят опыт по инструкции на карточке, затем, базируясь на сообразительности и ранее полученных знаниях, пытаются объяснить его суть, выдвинуть версию, высказать свою точку зрения, а только после этого преподавателем дается правильное толкование, объяснение данного явления. Такой подход не только прививает интерес к науке, но и воспитывает умение самостоятельно решать задачи и аргументировать принятое решение. Различные виды эксперимента (демонстрационные опыты, иллюстративные задания (опыты), экспериментальные задачи, исследовательские задания (изобретение устройства), лабораторные работы и практикумы), используемые на занятиях, становятся одновременно источником знаний, методом обучения и средством активизации познавательной деятельности учащихся.
Педагогическая целесообразность программы обусловлена тем, что содержание, формы и методы реализации ДООП «Волшебная лаборатория» способствуют активизации мышления учащихся, формированию способности к аргументированному обоснованию
собственной картины мира на основе научных принципов и современных научных данных, а также интеллектуального иммунитета личности к ложной и сомнительной информации.