Пояснительная записка
В начале XXI века современную жизнь довольно сложно представить без использования информационных технологий. Интенсивный переход к информатизации общества обуславливает все более глубокое внедрение этих технологий в различные области человеческой деятельности. Это вполне справедливо и для учебного процесса, где без компьютера уже не обойтись. Современная школа ставит задачу формирования новой системы универсальных знаний, умений и навыков, а также опыта самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, т.е. современных ключевых компетенций, которые и определяют новое содержание образования. Школа должна содействовать успешной социализации молодежи в обществе, ее активной адаптации на рынке труда, освоению базовых социальных способностей и умений, приобщению учащихся к творческой и исследовательской деятельности.
Цифровые лаборатории естественнонаучной и технологической направленности центра «Точка роста» - новое поколение лабораторий, где используется оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ.
Уникальность оборудования центра «Точка роста» в нейротехноло́гии - это любые технологии, которые оказывают фундаментальное влияние на то, как люди понимают мозг и различные аспекты сознания и мыслительной деятельности. Автоматизация сбора данных от датчиков и цифрового микроскопа, анализ и обработка осуществляется с помощью компьютера, экономит время учащихся, позволяет сосредоточить внимание на сути исследования. Важная особенность лаборатории - получение данных, недоступных в традиционных учебных экспериментах. Информация сохраняется в виде графиков, таблиц и ее удобно в дальнейшем использовать при проведении анализа исследования и составления отчета.
Сегодня очень важно вооружить учащегося не столько знаниями, сколько способами овладения ими. При проведении предлагаемых работ формируются универсальные умения и навыки, которые позволяют ученику применять свои знания в нестандартных ситуациях.
Новизна и актуальность программы заключается в том, что у учащихся формируется понятие научного способа при проведении исследовательской деятельности с помощью информационно-коммуникационных технологий, сочетании различных форм работы, направленных на дополнение и углубление биолого-экологических знаний, с опорой на практическую деятельность и с учетом региональных, в том числе экологических, особенностей.
Данная программа направлена на создание условий для формирования представлений о научном подходе к исследованию физических, химических и биологических явлений с использованием новых цифровых технологий.
Актуальность программы заключается в том, что кружок является удачной формой введения учеников в мир науки и техники. Данная программа направлена на развитие интереса к биотехническим наукам, технике на развитие образного и логического мышления. Форма интерактивной цифровой лаборатории является доступной и интересной для детей, обладает необходимой эмоциональностью, привлекательностью, эффективностью.
Цель: Выявление и последующее развитие творческих способностей обучающихся в естественнонаучной деятельности с применением цифровых технологий, формирование необходимых навыков для исследовательской работы, умения претворять свою авторскую эвристическую идею в новый интеллектуальный продукт.
Задачи:
Образовательные:
- познакомить с основами проектной деятельности;
- повысить мотивацию учащихся к исследовательской деятельности;
- познакомить с приборами (датчиками);
- сформировать у учащихся элементы проектных, технологических знаний
Развивающие:
- развитие и поддержку талантливых учащихся
- формирование и развитие творческих способностей учащихся; навыков самостоятельного моделирования и творческого воображения;
- реализовать индивидуальную образовательную траекторию учащегося при проведении исследовательской работы;
- развивать элементы технического, логического и креативного мышления;
- развить познавательную активность, внимание, умение сосредоточиваться;
- способствовать профессиональной ориентации учащихся;
Воспитательные:
- сформировать умение планировать работу, рационально распределять время, анализировать результаты свой деятельности;
- формирование культуры здорового и безопасного образа жизни, укрепление здоровья учащихся;
- воспитание в учащихся навыков коллективного взаимодействия, распределения задач, коммуникативных способностей.
Условия реализации программы
- Возраст детей, участвующих в реализации данной программы 7-9 классы.
- Продолжительность образовательного процесса - 1 год.
- Курс рассчитан на 34 часа. Включает теоретические и практические занятия.
- На курс отводится по 1 часу в неделю.
- Методика работы по программе предполагает интегрированный подход в обучении. Это организация разнообразных лабораторных работ, наблюдений, использование ИТК, исследовательской и трудовой деятельности.
- На каждом занятии проводятся физкультминутки (дыхательные упражнения, упражнения для глазных мышц).
- Время работы с компьютером дозируется в зависимости от возраста воспитанников, в соответствии с требованиями СанПиН 2.4.1.3049-13
Формы организации деятельности учащихся на занятиях
- Групповая
- Индивидуальная
При организации исследовательской деятельности применяются следующие приёмы:
- Организационные: оформление тетрадей, рисунков, таблиц, графиков, видео, практических работ, распределение обязанностей в группе, алгоритмизация (последовательность) работы;
- Коммуникативные: работа в паре и группе;
- Информационные: поиск и отбор информации;
- Интеллектуальные: описание, анализ, сравнение, обобщение, формулирование выводов, составление алгоритма работы, установление причинно-следственных связей, классифицирование, выделение опорных слов, составление таблиц, схем. рисунков, решение задач;
- Рефлексивные: самооценка, самоанализ, самоконтроль, взаимный контроль, оценивание работы других.
Формы и методы, используемые в работе по программе
- Словесно-иллюстративные методы: рассказ, беседа, дискуссия, работа с биологической литературой.
- Репродуктивные методы: воспроизведение полученных знаний во время выступлений.
- Частично-поисковые методы (при систематизации коллекционного материала).
- Исследовательские методы (при работе с цифровой лабораторией)
Используемое оборудование: Цифровые лаборатории ООО «Научные развлечения» и ООО «Центр Снабжения Образовательных организаций», лаборатория L-микро Россия.
В состав цифровой лаборатории входят:
- Специальное программное обеспечение.
- Датчики по нейротехнологии
- Датчики измерения показателей окружающей среды.
- Микроскоп с цифровой видеокамерой
- Ноутбук
- Руководство пользователя
План организации учебной деятельности:
|
Этап |
Особенность |
Деятельность ученика |
Деятельность учителя |
|
1 этап
|
Учащиеся изучают литературу, занимаются сбором предварительных данных об объекте изучения, подбирают методики и необходимое оборудование, заводят дневники. На этом этапе проводится обучение работе с датчиками цифровой лаборатории и микроскопом. |
+ |
+ |
|
2 этап
|
В процессе исследований учащиеся проводят системные наблюдения, сбор информации, делают описание объекта деятельности, апробируют новые технологии, методики, создают собственное исследование. Материалы сохраняются и обрабатываются на компьютере с использованием микроскопа. |
+ |
+ |
|
3 этап
|
Обрабатываются образцы полученных материалов. Работа с фото и видео- информацией, с презентациями, цифровым микроскопом проводится на компьютере. |
+ |
+ |
|
4 этап
|
Проводится работа по выявлению причинно-следственных связей, закономерностей, проблем, составляются рекомендации, предложения. |
+ |
+ |
|
5 этап
|
Составляется отчет об исследовательской работе, используя компьютерные технологии, программы цифровых лабораторий, обработка фото и видео материалов).
|
+ |
+ |
|
6 этап
|
Этот этап предусматривает ознакомление с полученными результатами других
|
+ |
- |
|
7 этап
|
- участие с докладами на научно- практических конференциях
|
+ |
- |
Ожидаемый результат: Ожидаемыми результатами обучения являются: повышение эффективности учебного процесса, формирование элементов экологической культуры, формируется ИКТ-грамотность, формирование исследовательских умений и осуществление развития творческой личности ученика, развитие навыков безопасного экспериментирования.
Основные принципы программы
- Принцип системности. Реализация задач через связь внеурочной деятельности с учебным процессом.
- Принцип гуманизации. Уважение к личности ребёнка. Создание благоприятных условий для развития способностей детей.
- Принцип опоры. Учёт интересов и потребностей учащихся; опора на них.
- Принцип обратной связи
- Каждое занятие должно заканчиваться рефлексией. Совместно с учащимися необходимо обсудить, что получилось и что не получилось, изучить их мнение, определить их настроение и перспективу.
- Принцип успешности
И взрослому, и ребенку необходимо быть значимым и успешным. Степень успешности определяет самочувствие человека, его отношение к окружающим его людям, окружающему миру. Если ученик будет видеть, что его вклад в общее дело оценен, то в последующих делах он будет еще более активен и успешен. Очень важно, чтобы оценка успешности ученика была искренней и неформальной, она должна отмечать реальный успех и реальное достижение.
В результате работы по программе курса учащиеся должны знать:
- методику работы с биологическими объектами;
- понятия цели, объекта и гипотезы исследования;
- основные источники информации;
- правила оформления списка использованной литературы;
- способы познания окружающего мира (наблюдения, эксперименты);
- основные этапы организации проектной деятельности (выбор темы, сбор информации, выбор проекта, работа над ним, презентация);
- источники информации (книга, старшие товарищи и родственники, видеокурсы, ресурсы Интернета).
Учащиеся должны уметь:
- выделять объект исследования;
- разделять учебно-исследовательскую деятельность на этапы;
- выдвигать гипотезы и осуществлять их проверку;
- работать в группе;
- пользоваться словарями, энциклопедиями другими учебными пособиями;
- вести наблюдения окружающего мира;
- планировать и организовывать исследовательскую деятельность;
- работать с цифровой лабораторией
Содержание программы
Вводное занятие (1 ч)
Цели и задачи, план работы.
Тема 1. Методы изучения живых организмов. (8 ч)
Методы изучения биологических объектов. Увеличительные приборы. Микроскоп. Устройство светового микроскопа, правила работы с ним. Правила работы с цифровым микроскопом. Овладение методикой работы графического редактора. Знакомство со справочной литературой, энциклопедиями, журналами, газетами и ресурсами интернета.
Практические работы:
- 1.Устройство и правила работы со световым микроскопом. Приготовление препарата кожицы лука и изучение его под микроскопом
- Изучение объектов живой природы с помощью светового микроскопа.
- Изучение объектов живой природы с помощью цифрового микроскопа с использованием веб камеры.
- Фиксация результатов работы датчиков. Работа с графическим редактором.
Тема 2. Цифровая лаборатория (10 ч)
Правила работы с цифровой лабораторией и техника безопасности. Знакомство с датчиками цифровой лаборатории.
Практические работы:
- Работа с датчиками температуры. Измерение температуры различных помещений.
- Работа с датчиком влажности. Измерение влажности воздуха школьного кабинета и столовой школы.
- Работа с датчиком освещенности. Измерение освещенности школьных коридоров и кабинетов.
- Работа с датчиком рН-метр. Измерение кислотности среды различных продуктов
- Работа с датчиком кислорода. Изменение количества кислорода в зависимости от степени озеленения кабинета.
- Работа с датчиком углекислого газа. Изменение количества углекислого газа в зависимости от озеленения.
- Работа с датчиком электропроводности. Измерение электропроводности дистиллированной и водопроводной воды.
- Работа с мульти датчиком.
Тема 3. Исследовательская работа. Создание мини проектов. (14 ч)
Этапы исследовательской деятельности. Поиск информации. Эксперимент. Оформление результатов исследовательской работы.
Примерные темы мини-проектов:
- Кислотный показатель косметических средств
- Влияние комнатных растений на влажность воздуха
- Биохимические показатели вдоха и выдоха при физических нагрузках.
- Условия прорастания семян.
- Зависимость образования кислорода от освещенности.
- Измерение кислотности различных напитков (молоко, лимонад, минеральная вода)
- Влияние проветривания на микроклимат в классе.
- Определение концентрации кислорода в цветущей воде.
- Определение рН почвы.
- Воздействия абиотических факторов (освещённость и кислотность) на жизнедеятельность инфузории.
- Исследование пищевых продуктов с помощью цифрового микроскопа.
- Влияние количества углекислого газа в помещении на показания ЭЭГ.
- Пульсометрия что это такое.
- Зависимость артериального давления от физической нагрузки
- Влияние запахов на артериальное давление
- Регистрация импульсов электромиограммы
- Фотоплезиограмм и физическая нагрузка
- Отражение работы сердца на ЭКГ при физических нагрузках.
Подведение итогов работы (1 ч)
Представление результатов работы. Защита минипроектов.
Учебно-тематический план
|
Наименование темы
|
Кол-во часов |
|
|
Теория |
Практика |
|
|
Вводное занятие (1 ч)
|
1 |
- |
|
Тема 1. Методы изучения живых организмов (8 ч) |
4 |
4 |
|
Тема 2. Цифровая лаборатория (10 ч) |
2 |
8 |
|
Тема 3. Исследовательская работа (14 ч) |
3 |
11 |
|
Подведение итогов работы кружка (1 ч) |
1 |
|
|
Всего: 34 ч |
12 |
22 |
Планируемые результаты освоения учащимися программы внеурочной деятельности.
- получат возможность расширить, систематизировать и углубить исходные представления о природных объектах и явлениях как компонентах единого мира, овладеют основами практико-ориентированных знаний о природе, приобретут целостный взгляд на мир;
- познакомятся с некоторыми способами изучения природы, начнут осваивать умения проводить наблюдения в природе, ставить опыты, научатся видеть и понимать некоторые причинно-следственные связи в окружающем мире;
- получат возможность приобрести базовые умения работы с ИКТ средствами, поиска информации в электронных источниках и контролируемом Интернете, научатся создавать сообщения и проекты, готовить и проводить небольшие презентации.
- получат возможность научиться использовать различные справочные издания (словари, энциклопедии, включая компьютерные) и детскую литературу о природе с целью поиска познавательной информации, ответов на вопросы, объяснений, для создания собственных устных или письменных высказываний.
Источники информации:
- Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29 января 2012 г. № 273-ФЗ.
- Куликовская И.Э., Совгир Н.Н. Детское экспериментирование. - Педагогическое общество России. - М., 2005.
- Интернет-ресурсы:
- https://kopilkaurokov.ru
- https://sakha.pfdo.ru
- https://cyberleninka.ru/