Программа дополнительного образования естественно-научного цикла "Лаборатория Z +"

 Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 44

Пояснительная записка
о реализации учебно-тематического плана
 

В условиях модернизации современного образования в настоящее время приобретает особую актуальность преемственности образования. Особый интерес вызывают предметы естественно-научного цикла, потому что «Естественные науки отличаются от гуманитарных наличием эксперимента, состоящего в активном взаимодействии с изучаемым объектом».

Базовый уровень программы «Лаборатория Z+», предполагает дачу базовых знаний по естественно- научному профилю ; методы исследования, моделирования и эксперимента являются оптимальными для детей данного возраста и помогают реализации деятельности в предметной области; развивают способности самостоятельно действовать, выбирать способ решения задач, развить творческие способности; сформировать устойчивую мотивацию. Программа реализуется для обучающихся имеющих выраженный интерес к содержанию программы, владеющие необходимыми знаниями и компетенциями для освоения ее содержания. Количество часов в неделю: 2 ч.

В процессе реализации программы, обучающиеся погружаются в практики лабораторий естественнонаучного цикла (лаборатория - это учреждение, ведущее экспериментальную научно­исследовательскую работу, а также помещение, оборудованное для проведения научных, технических и других опытов). По итогам прохождения программы учащиеся научатся работать в команде, малой группе, планировать свою работу. Освоив приемы работы в лаборатории, понятия и термины естественнонаучной и технической областей обучающиеся учатся решать опытным путем естественнонаучные и технические задачи. Обучающиеся вовлеченные в практику деятельности инженера естественнонаучной и технической сферы учатся решать задачи с прикладным смыслом, Учащиеся получают широкий социальный опыт продуктивной деятельности. Таким образом, происходит «подготовка к жизни» и знакомство с основами некоторых профессий.

Одна из особенностей развития мышления школьников 11-13 лет - его образный характер. Дети лучше запоминают то, что сопровождается демонстрацией наглядного материала. Учащиеся уже имеют достаточно знаний об общих закономерностях природных явлений и отношений в обществе. Однако для развития мышления школьников при подаче учебного материала в первую очередь необходимы наглядность и разделение сложных понятий на отдельные составные части. Применение в обучении ребенка этого возраста игровых приемов актуально и дает хорошие результаты. Постепенно формируется так называемый формально-логический тип мышления, основанный на рассуждениях, построении логических цепочек. Развитию формально-логического мышления способствует освоение ребенком сравнений, классификаций, способности к анализу и синтезу информации.

Основной формой работы является «Лабораторная работа», т.к во время лабораторной работы осуществляется тот или иной научный эксперимент, направленный на получение результатов, имеющих значение с точки зрения успешного освоения учебной программы.

В процессе лабораторной работы изучается практический ход тех или иных процессов, исследует явления в рамках заданной темы. Сюжетно - ролевые игры, необходимы для того, чтобы дети брали на себя активные роли взрослого человека (исследователь, ученый, лаборант или инженер). Одной из эффективных методик является «Круглый стол», все участники которого равноправны и выражают свое мнение по данной проблеме. Участие в интеллектуальном марафоне даёт возможность учащемуся продемонстрировать и развить приобретённые им общеучебные умения и знания, проявить интеллектуальные способности, развивать логическое мышление; Для успешного выполнения заданий марафона не требуются знаний, выходящих за рамки программы, но некоторые задания рассчитаны на смекалку и общую эрудицию учащихся. При выполнении таких заданий учащиеся могут проявить способность к логическому и абстрактному мышлению, т.е. умению классифицировать, обобщать и проводить аналогии, прогнозировать результат, «включая» интуицию и воображение.

Цель: формирование технологической компетентности школьника на предметах естественно-научного и технического цикла посредством системно-деятельностного подхода (на примере решения практических задач).

 Задачи:

Познакомить с принципами работы с лабораторным оборудованием, микроскопом, робототехническим конструктором.

Научить алгоритмам выполнения исследования объекта живой и неживой природы.

Развивать представления о многообразии живой природы.

Развивать навыки коммуникации, творческие, мыслительные способности учащихся. Сформировать опыт применения имеющихся знаний для решения практических задач, аргументировать свою точку зрения.

Планируемые результаты освоения программы Образовательные:

Узнают: основы естественнонаучных предметов (биология, химия, физика), их связь с робототехникой.

Приобретут: навыки обращения с лабораторным оборудованием, микроскопом, робототехническим конструктором.

Предметные:

Освоение моделей, используемых при описании биологических, физических и химических явлений.

Формирование умения работать с микроскопом, лабораторным оборудованием Формирование способностей к исследовательской деятельности

Освоение программного обеспечения конструкторы LegoEducation.

Компетентностные:

Приобретут навыки:

исследовательской деятельности в естественнонаучной сфере. выдвигать гипотезу и находить способы её решения ориентироваться в новой, нестандартной ситуации. планировать этапы своей деятельности. выбирать способы действий в той или иной ситуации.

принимать решение и применять знания в тех или иных жизненных ситуациях. организовать рабочее место.

доводить начатое дело до конца и добиваться результатов.

 Формы оценивания.

Защита творческих проектов.

Участие в школьной конференции «Лесенка успеха»

Участие в городском конкурсе «Шаг в будущее. Юниор»

Участие в дистанционных олимпиадах и конкурсах.

Компетентностные задания (испытания).

План защиты творческого проекта.

1. Демонстрация объекта исследования (конструкции).

2. Сообщение темы, целей и задач проекта.

3. Сообщение полезной информации по теме проекта.

4. Описание технологического этапа:

Вид и количество материалов Инструменты и оборудование

Технологии и приемы Последовательность выполнения работ Правила по технике безопасности Описание возникших в ходе работы проблем.

5. Что понравилось в работе над проектом?

6. Общие выводы.

7. Защита может сопровождаться компьютерной презентацией.

Компетентностные задания (испытания).

Вопросы практического характера:

1. Устройство микроскопа, настройка, установка объекта исследования.

2. Изготовление временного микропрепарата.

3. Способ посадки растения.

4. Способы вегетативного размножения растений.

5. Программирование в визуальной среде.

6. Работа по схеме и по заданию, данному устно. И т.д.

7. Задачи

1 сентября ученики 3 класса посадили в классе несколько растений овощных культур. В течении 2 месяцев дети ухаживали и наблюдали за растениями. Растения были очень слабыми и практически не росли, через 2 месяца некоторые растения погибли. 1 апреля учащиеся снова посадили растения, использовали те же семена, что и в первый раз. Как вы думаете, что произошло с растениями, которые посадили весной? Какую помощь можно было оказать растениям, посаженным 1 сентября?

Задания с открытым решением.

Радуга-чудо природы, которое можно увидеть не только после дождя.

Задание: Представь, что ты решил проделать опыт «Получение радуги». Запиши план своих действий.

 Образовательные форматы

1. Лабораторная работа Цель работы;

Используемое оборудование, объекты.

Описание опыта,

Правила безопасности при выполнении лабораторной работы План (порядок) выполнения работы;

Вопросы для контроля;

2. Экскурсия.

Название экскурсии Тема

Цель

Задачи: (образовательные, воспитательные)

Оборудование Содержание экскурсии Содержание практических заданий.

Итоги экскурсии.

3. Круглый стол

Организационный момент (эмоциональный настрой на работу);

Теоретическая часть (введение в тематическую часть вопроса, ознакомление участников с новой информацией);

Практическая часть - работа «круглого стола» (использование техник коллективной работы: «Интервью»; работа в малых группах);

Подведение итогов, рефлексия.

Интеллектуальный марафон.

Подготовка заданий для учащихся;

Подготовка ответов и решений;

Проверка выполненных заданий;

Обсуждение с учащимися различных решений;

Обработка полученных результатов;

Подведение итогов;

Поощрение победителей;

Деловая игра

Предмет игры - это предмет деятельности участников игры, в специфической форме замещающей предмет реальной профессиональной деятельности.

Сценарий - это базовый элемент игровой процедуры, в нем находят отражение принципы проблемности, двуплановости, совместной деятельности. Под сценарием ДИ понимается описание в словесной или графической форме предметного содержания, выраженного в характере и последовательности действий игроков, а также преподавателей, ведущих игру. В сценарии отображается общая последовательность игры, разбитая на основные этапы, операции и шаги, и представленная в виде блок-схемы.

Роли и функции игроков должны адекватно отражать "должностную картину" того фрагмента профессиональной деятельности, который моделируется в игре.

Правила игры - отражают характеристики реальных процессов и явлений, имеющих место в прототипах моделируемой действительности. При этом в правилах игры должно найти отражение того, что как создаваемые в игре модели, так и сама игра являются упрощением действительности.

Занятия проводятся в группе до 15 человек. При необходимости дети делятся на подгруппы не более 5 человек (на первом этапе дети делятся с помощью педагога, в каждой группе есть ученики разного уровня успеваемости, чтобы дети помогали друг другу).Еще один способ деления на группы: по ролям, которые предпочитают учащиеся для выполнения определенной работы в группе.Например, для выполнения задания «Робот научно-исследовательской лаборатории», необходимы следующие роли в группе: разработчик, конструктор, программист и исследователь. Из детей выбравших определенные роли формируются группы.

 Техническая платформа.

Биологическая микролаборатория предназначена для проведения учащимися наблюдений, лабораторных и практических работ по школьному курсу биологии

Лабораторный комплект обеспечивает проведение 86 лабораторных работ, в том числе 65 работ по биологии и 21 работа по экологии в соответствии с требованиями учебных программ школьного курса, по разделам:

• растения, бактерии, грибы, лишайники;

• животные;

• человек и его здоровье;

• общие биологические закономерности;

• экологический практикум

Выполнение индивидуальных наблюдений и лабораторных работ при выполнении проектной деятельности учащихся.

Микроскоп школьный Эврика 40х-1280х в текстильном кейсе (15 шт)

Микроскоп предназначен для изучения биологических объектов в виде мазков и срезов. При работе с объективами 4х и 10х можно изучать непрозрачные плоские объекты. Микроскоп может быть использован для лабораторных биологических работ в домашних условиях, в школах, лицеях и дошкольных учебных заведениях. Микроскоп оснащен встроенными осветителями, которые работают от сети переменного тока 220В и от батареек.Изображение можно выводить на экран монитора компьютера.

Штатив микроскопа с наклонным окулярным тубусом, встроенным осветителем отраженного света с регулировкой яркости (светодиод) и трехгнездным револьвером — 1

Основание со встроенным осветителем проходящего света с регулировкой яркости (светодиод) и встроенным блоком питания- 1

Столик круглый подвижный (с клеммами и диском с диафрагмами со светофильтрами) — 1

Объектив — 4^0,1 — 1

Объектив — 10x0,25 — 1

Объектив — 40x0,65 — 1

Окуляр 10х — 1

Окуляр 16х — 1

Линза Барлоу 2х — 1

Шнур сетевой — 1

Текстильный кейс для переноски — 1 Руководство по эксплуатации — 1 Комнатные растения, используемые на занятиях:

• Хлорофитум;

• Традесканция;

• Алоэ древовидный;

• Аспарагус;

• Бальзамин;

• Плющ;

• Каланхоэ;

• Колеус;

• Спатифиллум;

Конструкторы LegoEducation 45300, базовый набор Электромеханический конструктор для обучения содержит 280 деталей для сборки, пособия, программное обеспечение В составе набора есть двигатель, микрокомпьютер,

Поддерживаемые операционные системы:

Программирование, подготовка отчетов, интерактивные уроки iOS, Android, Mac OS, Crome OS, Windows

Датчики ультразвуковой, гироскоп, акселерометра

Конструктор LegoEducation развивает логику и мышление, моторику и ловкость, интерес к наукам, счет и математику, коммуникативные навыки, ИКТ навыки, навыки ведения проектов, навыки инженерии и проектирования, навыки схемотехники.

Планшет Irbis TW88 (15 шт)

• планшет c клавиатурой 10.1", 1280x800, TFT IPS

• встроенная память 32 Гб, слот microSDXC, до 64 Гб

• Windows 10, ОЗУ 2 Гб, процессор IntelAtom Z3735F 1330 МГц

• Wi-Fi, Bluetooth

размеры 173x244x9.6 мм, вес 588 г

 Содержание по тематическим модулям.

Дополнительная общеобразовательнаяпрограмма естественно - научной направленности Лаборатория Z+ состоит из 4 модулей.

Первый модуль программы «Я -биолог», посвящен изучению строения и жизнедеятельности растительного организма, Изучение растений выбрано не случайно, для начальной школы это самый доступный и безопасный живой биологический объект.

Естествоиспытатель — учёный, изучающий природу и занимающийся естествознанием , либо просвещённый любитель естественных наук .

Второй модуль «Я- естествоиспытатель», посвящен изучению природных явлений и их влиянию на живой организм. Модуль может изучаться как отдельная единица, или являться продолжением первого модуля.

Модуль «Я- химик», предназначен для знакомства с широким кругом химических явлений.

Это позволяет первоначально ознакомить учащихся с теми химическими явлениями, с которыми они непосредственно сталкиваются в окружающем мире, прививается интерес к химии, как к одной из современных и постоянно развивающихся наук.

Модуль «Конструкторское бюро» предполагает создание и программирование простейших роботизированных систем для научно- исследовательских лабораторий. Дети, изучившие данный модуль, приобретают умения конструировать по схеме и словесной инструкции, начальные знания программирования в визуальной среде.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Модуль 1 «Я- биолог»

Образовательная задача модуля: Сургут-город, в котором холодный период длится 8-9 месяцев. Людям не хватает солнечного света, тепла и, конечно, витаминов. Витамины можно купить в аптеке, а можно получить из растений.

Учебная задача модуля: Как правильно вырастить растения, чтобы получить от них зимой как можно больше пользы?

Тематические рабочие группы: групповая работа(>5 чел), работа в паре, индивидуальная работа. Форматы: работа над проектом, исследовательские работы, решение проблемы, деловые игры.

Модуль 2«Я-естествоиспытатель»

Образовательная задача модуля:

В народе говорят: «Солнце, воздух и вода наши лучшие друзья». Права ли народная мудрость?

Учебная задача модуля: Узнать, как факторы окружающей среды влияют на живой организм? Тематические рабочие группы:групповая работа(>5 чел), работа в паре, индивидуальная работа. Форматы: работа над проектом, исследовательские работы, решение проблемы, деловые игры.

Модуль 3 «Я - химик»

Образовательная задача модуля:

Любой живой организм (животный или растительный) можно сравнить с маленьким химическим заводом, на котором постоянно происходить образование и разрушение различных химических веществ.

Учебная задача модуля: Выяснить какие вещества образуются в растениях и какую роль они играют для человека.

Тематические рабочие группы: групповая работа(>5 чел), работа в паре, индивидуальная работа. Форматы: работа над проектом, исследовательские работы, решение проблемы, деловые игры, круглый стол.

Модуль 4 «Конструкторское бюро»

Образовательная задача модуля:

Любая современная лаборатория предполагает наличие роботизированных систем, которые облегчают работу человека и делают её менее опасной.

Учебная задача модуля: Сможете ли вы создать роботов, которые будут работать на базе созданных лабораторий?

Тематические рабочие группы: групповая работа(>5 чел), работа в паре, индивидуальная работа. Форматы: работа над проектом, исследовательские работы, решение проблемы, деловые игры, решение задач (программирование).

 Методические рекомендации для родителей (законных представителей) детей.

 Организация детского экспериментирования.

Исследовательская деятельность детей может стать одними из условий развития ребенка, а в конечном итоге познавательных интересов ребёнка. Чтобы организовать исследовательскую деятельность детей, необходимо создавать специальные проблемные ситуации. Задача родителей - развивать любознательность младшего школьника, увлечь их самим процессом познания. В обыденной жизни дети часто сами экспериментируют с различными веществами, стремясь узнать что-то новое. Несложные опыты и эксперименты можно организовать и дома. Для этого не требуется больших усилий, только желание, немного фантазии и конечно, некоторые научные знания. Заинтересованные в развитии своего ребенка родители могут организовать дома небольшую лабораторию, где вместе с детьми будут проводить опыты.

Правила домашнего экспериментирования.

1. Установите цель эксперимента.

2. Подберите вместе с ребенком материалы для исследования.

3. Создайте «План эксперимента»

4. Подведите итог.

5. Заведите вместе с ребенком «Дневник экспериментов».