МОУ ДОД «Старошайговский Дом Детского Творчества»
УТВЕРЖДАЮ:
Директор МОУДОД
«Старошайговский Дом
Детского творчества»
______________
Протокол педсовета
№ 01 от 01.01.2001г.
ПРОГРАММА
исследовательского кружка
« Юный экспериментатор»
«Вода и водные растворы»
Возраст детей: 14-17 лет
Срок реализации: 3 года
Программу разработал:
педагог дополнительного
образования МОУДОД
«Старошайговский Дом
детского творчества»
с. Старое Шайгово 2011 год
Содержание
1.Пояснительная записка_________________________________________ 3
1.1 Направленность дополнительной образовательной программы______ 3
1.2 Новизна, актуальность, педагогическая целесообразность
программы «Вода и водные растворы»_______________________ 3
1.2.1 Новизна_______________________________________________ 3
1.2.2 Актуальность__________________________________________ 4
1.2.3 Педагогическая целесообразность__________________________ 6
1.3 Основные цели дополнительного образования____________________ 6
1.4.Задачи дополнительного образования___________________________ 8
1.5.Отличительные особенности данной дополнительной образовате
льной программы___________________________________________ 8
1.6 Возраст детей, участвующих в реализации данной программы_______ 9
1.7 Сроки реализации данной программы___________________________ 9
1.8 Формы и режим занятий_______________________________________10
1.9 Ожидаемые результаты_______________________________________ 10
1.10Формы подведения итогов реализации дополнительной образова-
тельной программы__________________________________________ 11
2. Учебно-тематический план обучения_______________________________12
3.Содержание программы__________________________________________ 28
4. Методическое обеспечение_______________________________________ 33 5.Литература_____________________________________________________ 38
6.Приложение 1___________________________________________________39
7.Приложение 2___________________________________________________40
Написано: «Вначале было слово»
И вот уже одно препятствие готово;
Я слово не могу так высоко ценить,
Да, в переводе текст я должен изменить,
Когда мне верно чувство подсказало,
Я напишу, что мысль всему начало,
Стой, не спеши, чтоб первая строка
От истины была недалека,
Ведь мысль творить и действовать не может!,
Не Сила ли начало всех начал?
Пишу,-- и вновь я колебаться стал,
И вновь сомненье душу мне тревожит,
Но свет блеснул,-- и выход вижу я:
В Деянии начало бытия.
()
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа – это нормативная модель совместной деятельности людей, опреде- ляющая последовательность действий по достижению поставленной цели. В соот-ветствии со статьей 9 Закона Российской Федерации «Об образовании» дополни-тельная образовательная программа определяет содержание образования опреде-ленного уровня и направленности.
1.1 Направленность дополнительной образовательной программы.
На базе МОУДОД «Старошайговский Дом детского творчества» с 2007 года работает кружок «Юный экспериментатор» по программе «Вода и водные раство-ры». Дополнительная образовательная программа «Вода и водные растворы» на-учно – технического направления. Данную программу можно рассматривать как методическое пособие, которое поможет учителям и ПДО в организации учебной, внеурочной и внеклассной работы в природе. Программа представляет собой ло-гически выстроенную систему, направленную с одной стороны, на овладение зна-ниями в интересующей учащегося области, с другой стороны, ориентированную на формирование у ребенка целостной естественно-научной картины мира, осно-ванной на мотивах, потребностях, ценностях, идеалах ученика, определяющих его место и роль в конкретном социуме, дающих возможность построить образ о са-мом себе как саморазвивающейся личности.
1.2 Новизна, актуальность, педагогическая целесообразность программы «Вода и водные растворы».
1.2.1 Новизна дополнительной образовательной программы заключается в следующих обстоятельствах. При написании программы ее новизной можно считать использование целостного подхода в исследовании воды и водных растворов школьниками, что предполагало изучение экосистем, а не отдельных объектов – частей. Часто исследование воды завершается химическим и бактериологическим анализом и выработкой способов очистки воды. Во-вторых, новизной можно считать организацию жизнедеятельности подростковых коллективов как исследовательских команд, где каждый из школьников занимался своим проектом, и в тоже время работал на общий результат группы. В-третьих, новизна программы состоит в использовании воспитательных возможностей поливозрастной общности, состоящей из школьников, студентов, педагога дополнительного образования, преподавателей и научных сотрудников Института физики и химии.
1.2.2 Актуальность.
Вода в нашей жизни - самое обычное и самое распро страненное вещество. Однако с научной точки зрения это самая необычная, самая загадочная жидкость. Ни одна жидкость не поглощает газы с такой жадностью, как вода. Но она их также легко отдает. Дождь растворяет в себе все ядовитые газы атмосферы. Вода - ее мощный природный фильтр, очищающий атмосферу от всех вредных и ядовитых газов. Еще одно удивительное свойство воды проявляется при воздействии на нее магнитного поля. Вода, подвергнутая магнитной обработке, меняет растворимость солей и скорость химических ре-акций. Магнитная вода не только не дает накипи в котлах, но и срывает ранее образовавшиеся отложения, повышает прочность бетона, ускоряет его застыва ние, увеличивает процент выхода обогащенной руды. Пожалуй, только жидкий гелий может соперничать с ней. Но необычные свойства жидкого гелия (такие, как сверхтекучесть) проявляются при очень низких температурах (вблизи абсо-лютного нуля) и обусловлены специфическими квантовыми законами. Поэтому жидкий гелий - это экзотическое вещество. Вода же в нашем сознании является прообразом всех жидкостей, и тем более удивительно, когда мы называем ее самой необычной. Но в чем же заключается необычность воды? Дело в том, что трудно назвать какое-либо ее свойство, которое не было бы аномальным, то есть ее поведение (в зависимости от изменения температуры, давления и других факторов) существенно отличается от такового у подавляющего большинства других жидкостей, у которых это поведение похо-же и может быть объяснено из самых общих физических принципов. Огромная роль воды в жизни человека и природы послужила причиной того, что она была одним из первых соедине-ний, привлекших внимание ученых. Глубокие философские обобщения приве-ли человечество к необходимости познания физической и химической природы воды. Тем не менее, изучение воды еще далеко не закончено. Раскрыть ее секреты до конца еще не удалось никому. Человечество упорно в длитель-ном борении за истину, объединяя знания поколений, постепенно открыва-ло все новые и новые специфические особенности этой загадочной жидко-сти, «сока Жизни».
Если строение молекулы воды в общих чертах установлено, то структура воды по-прежнему остается загадкой. Исследуя воду и, особенно ее водные растворы, ученые раз за разом убеждались, что вода обладает ненормальными — аномаль-ными свойствами, присущими только ей, ее Величеству — Воде, подарившей нам Жизнь и возможность мыслить. Мы даже и не подозреваем, что столь привычные и естественные свойства воды в природе, в различных технологиях, наконец, в обыденной жизни нашей являются уникальными и неповторимыми.
Поэтому важно изучать аномальные свойства воды, особенности водных растворов солей различной концентрации.
В повседневной жизни очень актуален механизм теплопередачи, основным механизмом теплопередачи в воздухе является конвекция. Но конвекция может проходить и внутри жидкости, ускоряя процесс теплопередачи от центра сосуда к его краям. Конвекция зависит от того, насколько жидкость вязкая В процессе вы-полнения работы ученики лучше разберутся в актуальных проблемах сегодняш-него дня, приобретут целый ряд полезных практическиз навыков.
Актуальность программы в том, что в общей системе естественно – научного образования современного человека физика играет основополагающую роль Знания, полученные в собственном опыте, проникают в человека глубже. Они становятся теми кирпичиками фундамента, на котором выстраивается картина представлений человека, а впоследствии и его мировоззрение.
Человек готов отстаивать то знание, которое получил опосредованно в резу-льтате собственной практической деятельности. Он легче меняет точку зрения, основанную на умозрительном уровне.
Есть у практической деятельности еще один психологический аспект. Она позволяет поддерживать потребность школьников в самостоятельности, по-мочь им в проявлении своей индивидуальности. Являясь конкретным делом, экспериментальная работа помогает направить в содержательное русло юно-шеский поиск себя. Работая не в одиночку, школьники учатся еще и совмест-ной деятельности – умению слушать, слышать, понимать друг друга. разделять обязанности и ответственность.
Под влиянием физической науки развиваются новые направления научных исследований, возникающие на стыке с другими науками, создаются техника и технологическая база инновационного развития общества. Актуальность программы также в том, что естественнонаучное образование является одним из компонентов подготовки подрастающего поколения к самостоятельной жизни. ведущая роль физики обусловлена тем, что основные физические понятия являются непременной составляющей научного языка всех дисциплин;физические методы исследования позволили осуществить прорыв в других науках и прикладных сферах человеческой деятельности, подчас весьма далеких от физики;достижения физики применяютя для разработки современных технологий и т. д.Физика, являясь наукой развивающей, призвана обеспечить всестороннее развитие личности ребенка за время его обучения и воспитания в школе.
В связи с этим в плане развития России стоит задача подготовки высококвали- фицированных кадров в таких сферах общественного производства, где физика служит теоретической основой практической деятельности.
На сегодняшний день очень актуален вопрос воспитания школьника не просто познающего природу, а юного исследователя, способного увидеть новые грани обыденных явлений и фактов, раздвинуть привычные рубежи человеческих зна-ний, преобразовывающего окружающий мир. В современной школе не в полной мере возможно ученик реализует себя в качестве исследователя, поэтому весьма актуальны занятия детей и подростков в учреждениях дополнительного образова-ния научно-технического профиля.
1.2.3 Педагогическая целесообразность.
При определении педагогической целесообразности в основу разработки были положены следующие концепции и подходы: совокупность идей о дополнитель-ном образовании детей как средстве творческого развития (), кон-цепция развития дополнительного образования в общеобразовательной учрежде-нии (), концепция развития школьников в личностно-ориентирован-ном учебно-воспитательном процессе (), совокупность идей об единстве учебной и неучебной деятельности в подготовке детей безопасному по-ведению в природной среде (), совокупность идей о развитии допол-нительного образования в России (), концепция государственного управления развитием системы образования ().
Сегодня есть не только разные подходы к воспитанию, но и попытки их осмы-сления. Мы основываемся на социально-педагогической концепции -ка, в основе которой находится понятие «социальное воспитание - процесс отно-сительно социально контролируемой социализации, осуществляемый в специаль-но созданных воспитательных организациях, который помогает развить возмож-ности человека, включающие его способности, знания, образцы поведения, ценно-сти, отношения, позитивно ценные для общества, в котором он живет». Другими словами, воспитание представляет собой взращивание человека в процессе плано-мерного создания условий для целенаправленного, позитивного развития и духов-но-ценностной ориентации человека. Эти условия создаются в трех взаимосвя-занных процессах: организация социального опыта детей, их образования, оказа-ние индивидуальной помощи.
Научное исследование – один из видов познавательной деятельности – процесс выработки новых научных знаний, который характеризуется объективностью, воспроизводимостью, доказательностью, точностью. Организация исследований школьников помогает им получить первое представление о цикле научного познания.
1.3 Цель дополнительной образовательной программы
Данная программа
соответствует :
· среднему(полному)общему образованию;
· научно – техническому направлению;
· современным образовательным технологиям, отраженным в принципах об
обучения (индивидуальности, доступности, преемственности и результативно-сти);
· формам обучения (интерактивные лекции-дискуссии, обсуждение с разных по-зиций демонстрационных опытов в малых группах, экспериментальные иссле-дование с обработкой данных и оформление опытов, консультации с учителем);
· методам обучения (исследовательский, эвристический);
· методам контроля ( анализ результатов деятельности детей);
· средствам обучения (приборы необходимые для проведения эксперимента)
направлена на:
· создание условий для развития личности учащегося;
· развитие мотивации личности учащегося к познанию и творчеству;
· обеспечение эмоционального благополучия учащегося;
· создание условий для социльного, культурного и профессионального самоопре-деления, творческой самореализации, его интеграции в системе мировой и оте-чественной культур.
Содержание дополнительной общеобразовательной программы направлено на достижение следующих целей:
• освоение знаний о особенных физических свойств воды и водных растворов; наиболее важных открытиях в области физики, оказавших определяющее влияние на развитие техники и технологии; методах научного познания природы;
• овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели, применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств воды и водных растворов; практического использования физических знаний; оценивать достоверность естественнонаучной информации;
• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний по физике с использованием различных источников информации и современных информационных технологий;
• воспитание убежденности в возможности познания законов природы и использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественнонаучного содержания; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды;
использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды.
1.4 Задачи дополнительной образовательной программы
Задачами программы являются:
обучающие
· изучить влияния различных нагревателей на получение конвекционных потоков на границе раздела двух жидкостей;
· исследовать конвекционные потоки на границе раздела двух жидкостей при изменении начальной температуре жидкостей;
· изучить влияние концентрации насыщенного солевого раствора на поведение системы при нагревании нижней части сосуда;
· исследование физико – химических свойств твердых тел:
а) органолептических – внешний вид, цвет, прозрачность;
б) физико – химические – температура кристаллизации
· концентрационная зависимость затвердевания
· исследование поведения системы жидкостей при нагревании нижней части сосуда
· исследование зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидко-сти от её температуры и плотности;
воспитательные
· выработка навыков сотрудничества в процессе работы в группах и парах;
· навыков здорового образа жизни;
развивающие
· выработать осознанные подходы к выполнению разного рода заданий, относя-щихся к курсу физики;
· развитие и закрепление умений решать нетрадиционные задачи и выполнить творческие задания;
· формирование умений самостоятельно приобретать и применять знания
· воспитание коммуникативных умений вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения
1.5 Отличительные особенности данной дополнительной образовательной программы от уже существующих программ
Данная программа авторская, экспериментальная. Программ по данной теме не встречается. (Интернет - ресурсы, журналы и пособия). Программа «Вода и водные растворы» многоуровневая (три уровня сложности), рассчитана на 432 аудиторных часов, включая экспериментальный практикум, и является логическим продолжением и дополнением образовательного курса школьных, региональных и федеральных программ по физике, химии и экологии. Программа «Вода и водные растворы» апробирована в течении 5 лет и получены хорошие результаты.
Всем известна аномалия плотности. Вторая аномалия плотности состоит в том, что плотность воды больше плотности льда (благодаря этому лед плавает на поверхности воды, вода в реках зимой не вымерзает до дна и т. д.). Последующие аномалии касаются таких термодинамических констант, как теплоемкость воды, теплота парообразования, скрытая теплота плавления льда. Аномальный характер этих величин определяет большинство физико-химических и биологических про-цессов на Земле. Считается, что в водах Мирового океана могут быть растворены все элементы таблицы периодической системы элементов, по крайней мере, на се-годня их обнаружено более 80.
1.6 Возраст детей, учавствующих в реализации данной дополнительной образовательной программы
Дополнительная образовательная программа «Вода и водные растворы» адре-сована учащимся 8 - 11 классов ( 14 – 17 лет), проявляющих интерес к предметам научно - технического профиля, демонстрирующих высокий уровень способно-стей к исследовательской деятельности и имеющих положительные оценки по дисциплинам естественнонаучного цикла.
В этом возрасте подростком прилагаются усилия для расширения научных знаний, ребенок впервые начинает самостоятельно искать решение поставленной перед ним задачи, выстраивая логические цепочки действий. Результат исследова-ния обеспечивает подростку значимое место среди сверстников, расширение зна-ний, кругозора, интеллекта, речи, что является залогом хорошего общения. Как вид исследования важны и увлекательны для подростка выездные экскурсии в Институт физики и химии (знакомство с лабораторным оборудованием),выезд в Институт физики и химии для проведения некоторой части эксперимента, посещение заводов г. Саранск («Электровыпрямитель», «Приборостроительный»), в них школьник чувствует себя свободным, независимым от родительского попечения, самостоятельным. Участие в социально признаваемой и одобряемой деятельности позволяет подростку осознать и оценить себя, приобрести уверенность в собственной значимости и при этом адекватно отнестись к оценкам других.
В качестве консультантов для работы в лабораториях Института привлекают-ся магистры и научные сотрудники.
1.7 Сроки реализации дополнительной образовательной программы
Срок реализации – 3 года, в три этапа: первый год обучения – «Исследование конвекционных потоков на границе раздела двух жидкостей» - 144 часа,4 часа в неделю ( 2 занятия по 2 часа), второй год обучения-«Исследование поведение капли воды. упавшей на гидрофобную поверхность» - 144 часа, 4 часа в неделю( 2 занятия по 2 часа),,третий год обучения - «Необыкновенные свойства обычной воды»,144 часа,4 часа в неделю( 2 занятия по 2 часа),
Вид детской группы - обычный, состав периодически меняется, группа состоит из 15 учащихся ( 5 учащихся – 8-9 классы,5 учащихся – 10 класса,5 учащихся 11 класса).Особенности набора – свободный
1.8 Формы и режим занятий.
Режим занятий.
Поскольку программа «Вода и водные растворы» предполагает очную форму обучения, то получение первоначальных знаний осуществляется во время учебно-го процесса в школе. Занятия проходят 2 дня в неделю (по 2 часа, с 1500 до 1700,в кабинете физики МОУ «Новотроицкая СОШ»), занятия носят характер лекций и практикумов. Также для проведения эксперимента выезжаем в Институт физики и химии, с которым заключен договор о научно – методическом сотрудничестве. Ин ститут активно предлагает лабораторное оборудование.
Продолжительность занятия | Периодичность в неделю | Количество часов в неделю | Количество часов в год |
2 часа | 2 раза | 4 часа | 144 часа |
Форма занятий :
• занятия лекционного типа с демонстрацией таблиц, фотографий, слайдов пре-зентаций и другого иллюстративного материала;
• групповая практическая работа ;
• самостоятельная работа с литературой;
• индивидуальные консультации;
• выезд в Институт физики и химии
• беседы. консультации;
• работа с Интернет-ресурсами
1.9 Ожидаемые результаты программы и способы определения их результативности:
Ожидаемые результаты программы «Вода и водные растворы» можно увидеть в трех основных направлениях:
• результатом программы можно считать формирование познавательной культу-ры личности;
• второе направление связано с созданием основы для осознания выбора и освое-ния профессиональной образовательной программы в сфере исследования приро-ды;
• третье направление – обеспечение удовлетворения познавательных интересов, потребностей учащихся, самоопределение в сфере досуга.
Способы проверки результатов – анкетирование, отзыв, экспертиза качества исследовательских работ, осуществления наблюдения за активным участием школьников в различного рода мероприятиях.
Основными критериями оценки эффективности реализации дополнительной образовательной программы «Вода и водные растворы» являются:
• мотивационно-ценностный критерий (отношение к воде и осуществление науч-но-исследовательских работ);
• информационный критерий (степень сформированности знаний о воде и водных растворах);
• инструментальный критерий (степень сформированности умений и навыков исследовательской деятельности);
• деятельностный критерий (участие в конкурсах, научно-практических конфе-ренциях).
В соответствии с этими критериями учащиеся должны:
• бережно относится к водным ресурсам, соблюдать правила техники безопасно-сти при проведении эксперимента, научно-исследовательские занятия для детей должны обладать высокой значимостью, вызывать интерес;
• уметь : правильно и безопасно обращаться с оборудованием (пробирки, термо-метры, термопары, мультиметром, стеклянные колбы, различные нагреватели), химическими реактивами; получать первичные сведения из научной литературы и справочников; обобщать, анализировать и классифицировать изучаемый материал;
• знать: основные принципы и законы физики и химии; классические методики исследований воды; отличительные особенности строения молекул воды ; струк-туру исследовательской работы, план подготовки и организации исследования;
• участвовать: в диспутах и дискуссиях по проблемам экологии, аргументируя свою точку зрения; представлять полученные данные в виде оформленной учеб-но-исследовательской работы, готовить тезисы, доклады, мультимедийную пре-зентацию; защищать учебно-исследовательскую работу на различного рода конференциях, слётах и т. д..
1.10 Формы подведение итогов реализации программы осуществляется в виде:
• учебно-исследовательских конференций (Республиканский конкурс исследова-тельских работ среди учащихся общего и дополнительного образования по эколо-го – этнографическому проекту « Дерево Земли, на которой я живу», Республи-канской научно - практической конференции «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ БУДУ-ЩЕЕ МОРДОВИИ», Республиканской научно - практической конференции «Многоликая Мордовия» , научно-практические чтения в Институте физики и химии (Огаревские чтения), Российская научно-социальная программа для молодежи и школьников «Шаг в будущее»);
• Всероссийского форума «Зеленая планета».
Формой подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы «Вода и водные растворы» является портфолио, где предусматривает-ся хранение работ, отчетов, грамот, благодарственных писем.
Подтверждение успешности реализации программы являются победы юных экспериментаторов в районных и областных конкурсах исследовательских работ.
Курс обучения по данной программе состоит из теоретических и практических занятий. На теоретических занятиях учащиеся получают теоретические знания, развивают самостоятельное мышление. На практических занятиях учащиеся применяют полученные теоретические знания сначала для решения простых, а затем всё более сложных физических задач, приобретая ценные собственные практические навыки и умения обосновывать свои решения. Педагог выполняет функцию консультанта.
Помимо перечисленных выше ключевых задач система дополнительного образования также обеспечивается:
· необходимые условия для личностного развития, укрепления здоровья, самоопределения и творческого развития учащихся;
· адаптацию их к жизни в обществе;
· формирование общей культуры;
· организацию содержательного досуга;
· формирование социальной компетентности.
· Обеспечение благоприятных условий освоения общечеловеческих социально-культурных ценностей, предполагающих создание оптимальной среды для воспитания и обучения детей, укрепление здоровья, личностного и профессио-нального самоопределения и творческого труда детей в возрасте от 13 до 17 лет;
· Ориентация на максимальную самореализацию личности;
· Соответствие учебного материала возрастным и психологическим особенностям детей.
2. Учебно-тематический план дополнительной образовательной программы
Первый год обучения
Исследовательская работа «Исследование конвекционных потоков на границе раздела двух жидкостей»
Цели работы :
1.Изучение влияния различных нагревателей на получение конвекционных потоков на границе раздела двух жидкостей;
2.Исследование конвекционных потоков на границе раздела двух жидкостей при изменении начальной температуре жидкостей;
3.Изучение влияния концентрации насыщенного солевого раствора на поведение системы при нагревании нижней части сосуда
Цели эксперимента:
· постановка и обсуждение задачи;
· изучение теоретического материала, к которому задача имеет непосредственное отношение;
· разработка (вместе с учителем) содержания и плана эксперимента, имеющего цель решить поставленную задачу;
· самостоятельно проводить эксперимент, обрабатывать результаты;
· строить математическую модель явления;
· сопоставлять полученные результаты, обсуждать их, обрабатывать, делать выволы;
· оформлять результаты, писать отчет, защищать работу.
Методы исследования: 1) эксперимент;
2) работа с научной литературой;
3) фотографирование
Объект исследования: питьевая вода; насыщенные водные растворы солей
KCl, BaCl2, CuSO4, NaCl
Оборудование и материалы:
- различные нагреватели ( спиртовка, лабораторная электрическая плитка);
- штативы;
- стеклянные колбы различной формы;
- термометры, мультиметр М838 с термопарой ТХА К – типа ;
- соли ( KCl, BaCl2, CuSO4, NaCl);
- пресная вода, красители ( марганцевокислый калий, метилоранж);
- фотоаппарат, видеокамера
Учебно-тематический план
№ | Наименование разделов и тем | Общее количество учебных часов | В том числе | |
теоретические | практические | |||
1 | Введение | 4ч | 4ч | - |
2. | Теория исследуемой темы | 52 ч | 34 ч | 18 ч |
3. | Практическая часть | 80ч | 20ч | 60ч |
4 | Защита | 8 ч | 8ч | - |
Итого часов | 144 часа | 66ч | 78ч |
Подпрограмма рассчитана на 144 часа и состоит из 4-х этапов:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
