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:
- повышением качества преподавания естественных дисциплин;
- организацией школьных кружков, научных обществ;
- пробуждением интереса, посредством урока и внеурочной деятельности, к исследованию;
- ранним диагностированием детской одаренности и организацией системы работы с одаренными детьми;
- 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.
- Общее собрание учителей и учащихся – участников программы (проводится 2 раза в год).
- Совет научного общества, состоящий из учащихся (проводится 1 раз в четверть).
- Институт кураторства (группы по исследовательским интересам возглавляет учитель-предметник)
- Институт шефства (действует система шефства старших над младшими)
- Под структурные подразделения (общество биологов, химиков, физиков).
- 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.
- Формирование творческой группы педагогов для разработки содержания и технологии для работы с учащимися.
- Выявление учащихся, желающих работать в Научном обществе «Наследники Менделеева» и проявляющих интерес к исследовательской работе.
- Разработка планов занятий.
- Разработка планов заседаний и их тематика.
- Отчеты о проделанной работе в группах.
- Отчеты кураторов.
- Участие в конкурсах различного уровня.
- Участие в научно практических конференциях.
- Проведение тематических вечеров.
- Организация и проведение предметных недель.
- 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:
- Сборка лабораторного штатива. Укрепление пробирки в штативе. Пользование пробиркодержателем. Работа с микроскопом.
- Сборка прибора для нагревания. Нагревание воды в пробирке, химическом стакане, колбе.
- Пользование мерной посудой: цилиндром, стаканом, бюреткой, пипеткой.
- 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.
- Метод фильтрования.
- Метод выпаривания.
- 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.
- В лабораторию водоочистных сооружений города.
- В лабораторию ПОЗИС.
- В лабораторию Роспотребнадзора.
- 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
- перечень тем исследовательских работ:
- Исследование природной воды г. Зеленодольска.
- Исследование бутилированной воды. (презентация 1)
- Анализ хлеба и булочных изделий.
- Энергетические напитки. Польза или вред.
- Влияние удобрений на рост и развитие растений. (презентация 4)
- Применение знаний по химии в экстремальных условиях.
- Женщины-химики.
- Гальванопластика.
- Пищевые добавки.
- Экологические проблемы города.
- Использование химических знаний в медицине.
- История развития КХТИ.
- Анализ почвы.
- Витамин С и его содержание в овощах и фруктах. (презентация 3)
- Исследования молока и молочных продуктов.
- Использование полимеров для упаковки продуктов питания. (презентация 2)
- Выращивание кристаллов.
- Сахар из опилок. (презентация 5 у автора)
- Методические рекомендации по работе с первоисточниками.
- Методические рекомендации по составлению рефератов.
- Критерии оценки исследовательских работ
- Рекомендации по проведению экспериментов и опытов.
- Наборы химических реактивов и химической посуды.
- Физические и химические приборы.
- Компьютеры, сканеры, принтеры, проекторы.
Список литературы:
- 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.
- Арцев М.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся: методические рекомендации для педагогов и учащихся //Завуч для администрации школ.-2005. – №6. – С.4-30.
- Леонтович А.В. Программа профессионального дополнительного образования «Исследовательская деятельность учащихся в системе общего и дополнительного образования детей» (Организация исследовательского обучения); – М.: 2005.
- И.Н. Чертков Химический эксперимент с малым количеством реактивов; – М., Просвещение 1989.
- Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента, 7-е изд. – М., Просвещение, т.1, 1973.
- Г.М. Чернобельская Практические занятия и экспериментальные задачи по химии; – М., Высшая школа; 1989.
- edu.tatar.ru/logon
- www.hemi.nsu.ru
- www.openclass.ru/node/55070
- school-collection.edu.ru
- www.chem.msu.ru