Программа развития исследовательских умений учащихся в рамках научного общества "Наследники Менделеева"

Разделы: Внеклассная работа


Актуальность программы

Россия вступает в период постиндустриального развития. Технический прогресс лежит в основе перехода к новому этапу, обеспечивает его эффективность и выдвигает высокие требования к человеку, его знаниям и компетенциям.

В концепции модернизации Российского образования поставлен акцент на том, что в настоящее время будут востребованы специалисты, умеющие быстро выявлять проблемы, находить способы их решения, самостоятельно осуществлять ответственный выбор, прогнозировать возможные последствия; отличающиеся мобильностью, конструктивностью и ответственностью за судьбу страны. Технологическая культура, исследовательские умения могут стать залогом успешности развития государства. Этим определяется актуальность педагогической задачи по формированию инновационных умений современных школьников. Особую роль в формировании исследовательских умений может играть организация внеурочной деятельности учащихся.

Ее организация строится с учетом положений сформулированных в нормативных актах, определяющих необходимость построения целостной системы внеурочной деятельности школьников:

  • Национальная образовательная инициатива "Наша новая школа»
  • Федеральный Государственный образовательный стандарт.
  • Закон РФ «Об образовании» ст. 12, 13, 15, 32.
  • Письмо Министерства образования и науки Российской федерации от 11.12.2006 года № 06-1844 «О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей»

Их реализация в педагогической практике предполагает развитие системы организации внеурочной деятельности школьников, включая в ее структуру вовлечение школьников в исследование. Возможность развития исследовательской деятельности школьника может быть обеспечена:

  1. повышением качества преподавания естественных дисциплин;
  2. организацией школьных кружков, научных обществ;
  3. пробуждением интереса, посредством урока и внеурочной деятельности, к исследованию;
  4. ранним диагностированием детской одаренности и организацией системы работы с одаренными детьми;
  5. системой взаимодействия начальной, основной и старшей школы, обеспечивая преемственность работы с одаренными детьми.

Только при таком условии можно адекватно отслеживать и корректировать личностный рост учащихся, направленность интересов и будущий профессиональный выбор. А также способствует активизации учебного процесса и индивидуализации развития учащихся в рамках учебных знаний.

Реализация данных условий позволит перейти в старшем звене к созданию научного общества способного решать значимые задачи при исследовательской деятельности.

Цель создания научного общества: Популяризация научных знаний, формирование компетенций исследовательской и практической деятельности школьников посредством организации внеурочной работы школьного научного общества.

Задачи:

Образовательные:

  • расширить кругозор учащихся в процессе исследовательской деятельности;
  • познакомить с методами исследования и помочь            овладеть основами организации научно-исследовательской работы;
  • помочь приобрести умения работать с научной литературой, с фактическими материалами, с архивными источниками;
  • научить обрабатывать полученные данные в ходе исследования, обучить креативному самовыражению через практические занятия.
  • сформировать культуру публичного выступления;
  • построить возможности развития мыслительных и интеллектуальных способностей.

Развивающие:

  • развить ассоциативного, образного и логического мышления, творческих способностей;
  • развить личностных качеств: аккуратности, усидчивости, трудолюбия;
  • развить корпоративности – обучение навыкам работы в группе.

Воспитательные:

  • воспитать интерес к предметам естественнонаучного цикла;
  • Обеспечить профориентационную работу;
  • Организовать самопроверку учащихся;
  • воспитать самосознание уважительного отношения к результатам интеллектуального труда других людей.

Философия деятельности с детьми выстраивается на основе постулатов:

  • Наука открывает тем, кто ей служит, грандиозные перспективы. (Фредерик Жолио-Кюри)
  • Наука необходима народу. Страна, которая ее не развивает, неизбежно превращается в колонию. (Фредерик Жолио-Кюри)
  • Доводы, до которых человек додумывается сам, обычно убеждают его больше, нежели те, которые пришли в голову другим. (Блез Паскаль)
  • Наука — это великая красота. Ученый у себя в лаборатории не просто техник: это ребенок лицом к лицу с явлениями природы, действующими на него, как волшебная сказка. (Мария Склодовская-Кюри)

Смысл постижения данных постулатов станет основой формирования мировоззренческих установок в исследовательской деятельности.

Участники НОУ

Членами НОУ являются учащиеся 6-11 классов, изъявившие желание активно участвовать в работе научного общества «Наследники Менделеева».

Работа осуществляется поэтапно:

Подготовительный этап (6-8 классы)

Цель: формирование у школьников познавательного интереса к различным областям знаний, развитие навыков научной деятельности.

Основной этап (9-11 классы)

Цель: активное расширение кругозора школьников; совершенствование навыков научной деятельности; определение тематики исследовательских проектов.

Структура и организационно функциональное предназначение научного общества.

  1. Общее собрание учителей и учащихся – участников программы (проводится 2 раза в год).
  2. Совет научного общества, состоящий из учащихся (проводится 1 раз в четверть).
  3. Институт кураторства (группы по исследовательским интересам возглавляет учитель-предметник)
  4. Институт шефства (действует система шефства старших над младшими)
  5. Под структурные подразделения (общество биологов, химиков, физиков).
  6. Временные исследовательские группы создаются для разработки идей.

Продолжительность занятий:

1- 2 год обучения – 1 раза в неделю по 2 часа, то есть всего 70 часов в год.

Формами подведения итогов реализации данной программы являются:

  • оформление в школьном кабинете химии постоянной экспозиции «Химия и жизнь»
  • подготовка и проведение химических вечеров для младших школьников     
  • создание проектов
  • ежегодное проведение предметных недель в декабре.
  • участие в внутри школьных, муниципальных, республиканских, всероссийских, международных конкурсах исследовательских работ.

Каждое занятие связано с овладением какого-либо практического навыка безопасной работы с веществом и приобретением новых полезных в жизни сведений о веществах. В этом отношении работа научного общества будет частью общей работы школы по профессиональной ориентации учащихся.

Основные мероприятия.

  1. Формирование творческой группы педагогов для разработки содержания и технологии для работы с учащимися.
  2. Выявление учащихся, желающих работать в Научном обществе «Наследники Менделеева» и проявляющих интерес к исследовательской работе.
  3. Разработка планов занятий.
  4. Разработка планов заседаний и их тематика.
  5. Отчеты о проделанной работе в группах.
  6. Отчеты кураторов.
  7. Участие в конкурсах различного уровня.
  8. Участие в научно практических конференциях.
  9. Проведение тематических вечеров.
  10. Организация и проведение предметных недель.
  11. Проведение презентаций предметов естественнонаучного цикла в начальной школе.

Содержание программы (1 год обучения)

I год обучения (6-8 классы), 34 недели. Для проведения занятий можно привлекать старшеклассников.

Занятие 1 (2 часа)

Тема: «Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности».

Теория: Беседа о курсе. Планы на учебный год. Цель, задачи, специфика занятий, общие требования. Организация рабочего места. Материалы и инструменты.

Практика: Тестирование по технике безопасности.

Занятие 2-3 (4 часа)

Тема: «Химическое оборудование и обращение с ним»

Теория: Пользование стеклянной посудой, лабораторным штативом, нагревательными и мерными приборами, химическими весами.

Практика:

  1. Сборка лабораторного штатива. Укрепление пробирки в штативе. Пользование пробиркодержателем. Работа с микроскопом.
  2. Сборка прибора для нагревания. Нагревание воды в пробирке, химическом стакане, колбе.
  3. Пользование мерной посудой: цилиндром, стаканом, бюреткой, пипеткой.
  4. Взвешивание веществ.

Занятие 4 (2 часа)

Тема: «Физические и химические явления».

Теория: «Признаки химических явлений»

Практика: исследование химических явлений соответствующих пяти признакам химических реакций: выделение газа, выделение света и тепла, образование осадка, запах, изменение цвета.

Занятие 5 (2 часа)

Тема: «Растворы»

Теория: Методика приготовления растворов заданной концентрации.

Практика: Растворение веществ. Определение растворимости по внешним признакам. Приготовление растворов заданной концентрации.

Занятия 6-7 (4 часа)

Тема: Чистые вещества и смеси.

Практика: Разделение смесей.

  1. Метод фильтрования.
  2. Метод выпаривания.
  3. При помощи делительной воронки. При помощи магнита.

Занятия 8-10 (6 часов)

Тема: Среда водных растворов.

Теория: Первоначальные понятия о реакции среды водных растворов. рН среды. Индикаторы.

Практика: Наблюдение за изменением окраски индикаторов (лакмус, метилоранж, фенолфталеин) в кислой, щелочной и нейтральной среде. Определение рН среды почвы из леса, пришкольного участка, садового участка, почвы купленной в магазине. Способы устранения кислотности почвы. Определение среды водных растворов при помощи природных индикаторов.

Занятия 11-15 (10 часов)

Тема «Подготовка и участие в предметных неделях»

Теория: Подготовка публичного выступления. Особенности представления и защиты научно-исследовательской работы. Регламент выступления.

Практика: Отработка навыков публичного выступления и ответов на вопросы.

Занятие 16-25 (20 часов)

Проведение экскурсий.

  1. В лабораторию водоочистных сооружений города.
  2. В лабораторию ПОЗИС.
  3. В лабораторию Роспотребнадзора.
  4. В лабораторию ЦРБ.

Практика: использование химических знаний в экстремальных условиях.

Занятия 26-27 (4 часа)

Тема: Оформление УНИР.

Теория: «Требования, предъявляемые к содержанию и оформлению УНИР (структура, объем, шрифт, интервал и т.д.) Критерии оценки.

Практика: Ознакомление с образцами работ.

Занятие 28-33 (12 часов)

Тема: Научное исследование.

Теория: Актуальность и новизна исследования. Принципы постановки цели и задач исследования. Объект и предмет исследования. Методы научного исследования.

Практика: Выбор темы. Обоснование актуальности и новизны. Формулировка цели и конкретных задач исследования. Определение объекта и предмета исследования. Знакомство с проблемой в литературных источниках. Подбор методов.

Занятие 34-35 (4 часа)

Тема: «Подготовка и участие в школьной и муниципальной научно-практической конференции учащихся»

Практика: Подготовка текста выступления. Подготовка видео- и раздаточных материалов. Представление и защита научно-исследовательской работы на конференции. Ответы на вопросы жюри и оппонентов. Активное слушание выступлений участников конференции. Подготовка вопросов участникам конференции.

Учебно-тематический план.

Наименование разделов и тем Количество часов
теоретических практических всего
1 Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности. 1 1 2
2 Химическое оборудование и обращение с ним 1 3 4
3 Физические и химические явления 1 1 2
4 Растворы 1 1 2
5 Чистые вещества и смеси. 2 2 4
6 Среда водных растворов. 2 4 6
7 Подготовка и участие в предметных неделях 4 6 10
8 Проведение экскурсий. 20 20
9 Оформление УНИР. 2 2 4
10 Научное исследование 2 10 12
11 Подготовка и участие в школьной и муниципальной научно-практической конференции учащихся 4 4
итого 16 54 70

Содержание программы (2 год обучения)

35 недель (всего 70 часов)

Занятие 1. (2 часа)

Тема 1. Химическое лабораторное оборудование, реактивы и правила обращения с ними

Теория: Марки химических реактивов и правила их хранения. Химическая посуда общего и специального назначения. Нагревательные приборы. Весы и взвешивание.

Практическая часть: тестирование по техника безопасности ;

Занятие 2-4. (6 часов)

Тема 2. Экспериментальные задачи по химии.

Теория: Порядок выполнения опытов и составление отчета. Приготовление растворов. Получение газов. Доказательство качественного состава вещества. Распознавание веществ. Закон действия масс. Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена, рН среды растворов.

Практическая работа: приготовление растворов заданной концентрации; получение водорода, кислорода, углекислого газа; доказательство состава соляной, серной, угольной кислот. Определение рН лесной почвы, почвы со школьного земельного участка. Расчет норм внесения извести для уменьшения кислотности почвы.

Занятие 5-9. (10 часов)

Тема. Химические методы качественного анализа.

Теория: Группы катионов. Группы анионов . Классификация анионов по растворимости серебряных и бариевых солей. Анионы первой группы карбонат-ион, сульфат-ион, ортофосфат-ион. Анионы второй группы – хлориды, бромиды, йодиды. Анионы третьей группы – нитраты.

Практическая работа: анализ растворов на содержание анионов первой, второй и третьей группы. Анализ растворов на содержание катионов по группам.

Занятие 10-14. (10 часов)

Тема 4. Методы количественного анализа. Гравиметрический анализ. Тетраметрический анализ. Приготовление титрованных рабочих растворов. Установление молярной концентрации. Определение карбонатной жесткости воды. Йод метрия – сущность метода.

Практическая работа: определение карбонатной жесткости природной и водопроводной бутилированной воды, определение карбонатной жесткости. Определение содержания ионов йода в йодированной поваренной соли.

Занятие 15 (2 часа)

Тема 5. Физико-химические методы анализа

Теория: Колометрия – сущность метода. Хроматография – сущность метода. Буферные смеси.

Тема 6. Занимательные опыты по химии.

Занятие 16-18. (6 часов)

Практика: подготовка и проведение презентации предмета химия для учащихся начальной школы.

Тема 7: Выполнение УНИР.

Занятие 19-24 (12 часов).

Теория: поиск материала по теме проекта.

Практика: проведение исследования по теме

Тема 8. Экскурсии, оформление проектов

Занятие 25-35 (22 часа).

Учебно-тематический план.

Наименование раздела Теория Практич. занятия Всего часов
1 Химическое лабораторное оборудование, реактивы и правила обращения с ними. 1 1 2
2 Экспериментальные задачи по химии. 2 4 6
3 Химические методы качественного анализа. 3 7 10
4 Методы количественного анализа 3 7 10
5 Физико-химические методы анализа. 2 2
6  Занимательные опыты по химии. 1 5 6
7 Выполнение УНИР. 12 12
8 Экскурсии, оформление проектов 22 22
итого 12 58 70

Срок реализации программы – 2 года.

Формы и режим занятий: работа в библиотеках, лабораториях, экскурсии, индивидуальные консультации.

Ожидаемые результаты:

(ближайшие)

  • Увеличение публикаций по проблемам преподаваемых дисциплин и методических материалов.
  • Увеличение количества и качества исследовательских проектов школьников (победы на республиканских , всероссийских и международных научно практических конференциях и конкурсах)
  • Увеличение числа учащихся поступивших в ВУЗы по профилю.
  • Улучшение показателя качества обучаемости по предметам естественнонаучного цикла.
  • Повышение среднего балла сдачи ЕГЭ

(перспективные)

  • Участие в научных проектах ВУЗов выпускников научного общества
  • Поступление их в аспирантуру
  • Защита диссертаций.

По окончанию обучения учащиеся должны знать:

  • - основы методологических особенностей научно-исследовательской, учебной деятельности, проектирования, реферирования и т. д.;
  • историю развития исследовательских методов в отечественном и зарубежном образовании;
  • нормативную базу исследовательской деятельности;
  • об информационных ресурсах, поддерживающих исследовательскую деятельность учащихся (включая литературные источники, интернет-ресурсы и др.);

Учащиеся должны уметь:

  • разрабатывать собственную модель организации научного исследования, учитывающую особенности объекта изучения;
  • формулировать темы научных исследований и определять их ценность для науки, учащихся и педагогов;
  • планировать и проводить исследование;
  • представлять результаты своего труда на конференции.

Формами подведения итогов реализации программы

«Наследники Менделеева» являются:

  • - ежегодная школьная научно-практическая конференция учащихся «Шаг в науку»;
  • - ежегодные предметные недели;
  • - муниципальный конкурс исследовательских работ «Бутлеровские чтения»;
  • - республиканская научно практическая конференция «Нобелевские надежды»
  • - участие в проекте «Источник знаний»
  • - участие в дистанционных олимпиадах
  • - участие во всероссийских конкурсах исследовательских работ
  • - участие в международных конкурсах исследовательских работ и других мероприятиях, связанных с исследовательской деятельностью учащихся.

.Дидактический материал представлен:

Материально-техническое оснащение программы:

  • Доска – 1 штука;
  • Столы – 15 штук;
  • Стулья – 15 штук;
  • Ученический              набор для проведения лабораторных работ – 15 штук;
  • Весы лабораторные – 15 штук;
  • Микроскоп – 15 штук;.
  • Химические реактивы;
  • Таблицы;
  • Компьютер – 11 штук.
  • Проектор – 1 штука
  • Принтер – 1 штука
  • Документ камера – 1 штука

Методическое обеспечение программы

  1. перечень тем исследовательских работ:
    1. Исследование природной воды г. Зеленодольска.
    2. Исследование бутилированной воды. (презентация 1)
    3. Анализ хлеба и булочных изделий.
    4. Энергетические напитки. Польза или вред.
    5. Влияние удобрений на рост и развитие растений. (презентация 4)
    6. Применение знаний по химии в экстремальных условиях.
    7. Женщины-химики.
    8. Гальванопластика.
    9. Пищевые добавки.
    10. Экологические проблемы города.
    11. Использование химических знаний в медицине.
    12. История развития КХТИ.
    13. Анализ почвы.
    14. Витамин С и его содержание в овощах и фруктах. (презентация 3)
    15. Исследования молока и молочных продуктов.
    16. Использование полимеров для упаковки продуктов питания. (презентация 2)
    17. Выращивание кристаллов.
    18. Сахар из опилок. (презентация 5 у автора)
  2. Методические рекомендации по работе с первоисточниками.
  3. Методические рекомендации по составлению рефератов.
  4. Критерии оценки исследовательских работ
  5. Рекомендации по проведению экспериментов и опытов.
  6. Наборы химических реактивов и химической посуды.
  7. Физические и химические приборы.
  8. Компьютеры, сканеры, принтеры, проекторы.

Список литературы:

  1. Алексеев Н.Г., Леонтович А.В. Критерии эффективности обучения учащихся исследовательской деятельности // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. – М.: Народное образование, 2001. – С. 64-68.
  2. Арцев М.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся: методические рекомендации для педагогов и учащихся //Завуч для администрации школ.-2005. – №6. – С.4-30.
  3. Леонтович А.В. Программа профессионального дополнительного образования «Исследовательская деятельность учащихся в системе общего и дополнительного образования детей» (Организация исследовательского обучения); – М.: 2005.
  4. И.Н. Чертков Химический эксперимент с малым количеством реактивов; – М., Просвещение 1989.
  5. Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента, 7-е изд. – М., Просвещение, т.1, 1973.
  6. Г.М. Чернобельская Практические занятия и экспериментальные задачи по химии; – М., Высшая школа; 1989.
  7. edu.tatar.ru/logon
  8. www.hemi.nsu.ru
  9. www.openclass.ru/node/55070
  10. school-collection.edu.ru
  11. www.chem.msu.ru