Введение. 
Использование цифровых технологий в учебном процессе

Сегодня в условиях развития информационного общества одним из ключевых элементов, позволяющих максимально индивидуализировать учебный процесс, является информатизация обучения, основанная на применении информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), на организации учебного процесса в специализированной открытой информационно-образовательной среде, в которой посредством ИКТ происходит обмен учебной информацией.

В мировой практике имеется много примеров успешного использования информационно-коммуникационных технологий в образовании. Новые условия развития образования, реализация федеральных и региональных целевых программ и проектов вызывают необходимость разработки новой среднесрочной программы информатизации системы образования.

Для реализации принятой Правительством РФ «Концепции модернизации российского образования» разрабатывается проект «Информатизация системы образования» (2004;2009 гг.) Федерального агентства по образованию РФ. Основная идея проекта «Информатизация системы образования» — это создание условий для системного внедрения и активного использования ИКТ в работе школы. Участвующие в проекте школы перейдут на новую ступень использования ИКТ в учебном процессе, начнут активно использовать современные цифровые образовательные ресурсы.

Анализ состояния дел в области информатизации, проведенный в ходе подготовки проекта, выявил острую нехватку специалистов, способных создавать практически эффективные цифровые образовательные ресурсы и грамотно использовать их на практике. В связи с вышеизложенным, актуальным представляется создание новых моделей подготовки будущих учителей, работающих с использованием создаваемых в проекте цифровых учебно-методических материалов.

Одним из примеров реализации идей проекта «Информатизация системы образования» в естественно-научном образовании является создание и установка в школах цифровых лабораторий, которые позволят перевести школьный практикум естествознания на качественно новый уровень; подготовить учащихся к самостоятельной творческой работе в любой области знаний; осуществить приоритет деятельностного подхода к процессу обучения; развить у учащихся широкий комплекс общих учебных и предметных умений; овладеть способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.

Цифровые лаборатории — это оборудование и программное обеспечение для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента на занятиях естественнонаучного цикла. На сегодняшний день одним из важных условий успешной работы учителей является владение техникой современного учебного эксперимента. При изучении естественных наук, большое значение для учеников имеет наглядность изучаемого материала. Цифровые лаборатории помогают лучше усвоить изучаемую тему, разобраться в трудных вопросах, повышают интерес к изучаемому материалу.

Цифровые лаборатории являются новым, современным оборудованием для проведения самых различных школьных исследований естественнонаучного направления. С их помощью можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования.

Применение лабораторий значительно повышает наглядность как в ходе самой работы, так и при обработке результатов благодаря новым измерительным приборам, входящим в комплект лаборатории как биологии-химии, (датчики освещенности, влажности, дыхания, концентрации кислорода, частоты сердечных сокращений, температуры, кислотности и пр.), так и лаборатории физики (датчики силы, расстояния, давления, температуры, тока, напряжения, освещенности, звука, магнитного поля и пр.).

Оборудование цифровой лаборатории универсально, может быть включено в разнообразные экспериментальные установки, проводить измерения в «полевых условиях», экономить время учеников и учителя, побуждает учеников к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений.

Уже на протяжении нескольких лет, цифровые лаборатории используют во многих школах России. Последние 2−3 года в школах Москвы и Санкт-Петербурга используют цифровые лаборатории Архимед. Цифровые лаборатории «Архимед» представляют собой специальное оборудование, позволяющее сочетать натурный эксперимент по физике, химии или биологии с преимуществами цифровой регистрации параметров этого эксперимента, когда измеряемые данные и результаты их обработки отображаются непосредственно на экране компьютера.

А если в кабинете установлен мультимедийный проектор, то экран компьютера во время демонстрационного эксперимента, который проводит учитель, отображает на настенном экране результаты в виде графиков, которые будут видны всему классу.