Программа обучения учащихся исследовательской деятельности при использовании
учебно-методического комплекса «Наноэдюкатор»
с привлечением студентов – практикантов.
2015г.
г. Комсомольск-на-Амуре
Актуальность.
Развитие нанотехнологий в России, как и во всем мире, приобретает все большее значение. Возникновение нанотехнологий означает качественно новый скачок в получении практически важных веществ и устройств, невидимых простым глазом и различимых лишь с использованием современных электронных зондовых микроскопов. Тема, на наш взгляд, очень актуальна. Формирование исследовательских компетенций у учащихся посредством данного прибора предполагает активизировать познавательную деятельность, в которой школьники используют приемы, соответствующие методам изучаемой науки, не ограничиваются усвоением новых знаний. Обучающиеся вносят в творческий процесс свое оригинальное решение, находят новые вопросы в уже известном, используют широкий круг источников, применяют более совершенные, по сравнению с программными, методы познавательной деятельности, приобретают интерес к предметам.
НАНОЭДЮКАТОР – это атомный силовой микроскоп (АСМ), который сочетает в себе простоту, низкую стоимость эксплуатации и высокое пространственное разрешение при исследовании рельефа объектов и определении их физико-химических свойств. Это сочетание позволяет использовать Наноэдюкатор как в образовательных целях, так и в рутинных научных исследованиях студентов.
Привлечение студентов – практикантов для работы с учащимися с использованием наноэдюкатора расширяет границы педагогической практики и вместе с тем повышает мотивацию обучающихся к проектной деятельности.
В этом сотрудничестве новой формой развития исследовательской компетентности учащихся в открытом образовательном пространстве стал учебно-методический комплекс «Наноэдюкатор» как особый ресурс, позволяющий проводить исследования на другом уровне.
Использование Наноэдюкатора с набором методических материалов для внеурочной и самостоятельной деятельности позволяет осуществлять исследовательскую деятельность в соответствии с требованиями ФГОС:
Требование: | Соответствие: |
Метапредметность | Физика Химия Биология Математика Информатика Робототехника |
Использование учебного лабораторного оборудования | Методы сканирующей зондовой микроскопии являются основными современными и инновационными в области высоких технологий. Их использование развивает современные инженерные навыки. |
Организация учебного сотрудничества с педагогами учениками и студентами. | Методические материалы позволяют создать 3 уровня вовлеченности в работу. преподавателя для групп учеников/студентов) групповые) индивидуальные) |
Проектная и учебно-исследовательская деятельность | Выполнение исследовательских работ в рамках подготовки к творческим конкурсам и олимпиадам Всероссийского и Международного уровня под руководством Тьюторов. |
Индивидуальный учебный план | Учебный план в соответствии с темой исследовательского проекта. |
Цели:
1. Повышение качества образования посредством развития и внедрения передовых нанотехнологий в образовательный процесс. Создание в школе "инновационных условий" через привлечение в образовательный процесс естественнонаучных дисциплин нанотехнологий, включение новых элементов содержания образования с использованием междисциплинарного подхода, совершенствование системы профильного обучения и создание дополнительных возможностей для развития талантливых и одаренных детей; привлечение студентов – практикантов к работе на учебно – методическом комплексе «Наноэдюкатор».
2. Развивать сетевое взаимодействие учреждений высшего и общего образования в формировании профессиональных компетенций обучающихся и студентов.
Задачи:
- Использование участниками образовательных отношений нанотехнологичного оборудования (Наноэдюкатор-2), позволяющего обновить содержание образования естественнонаучных дисциплин обучающихся 8-11 классов новыми блоками с применением нанотехнологий. Организация исследовательской деятельности обучающихся с использованием нанотехнологий посредством наставничества «студент - ученик». Проведение апробационных и экспериментальных исследований в области применения нанотехнологий в новых учебных курсах и компонентах образовательной практики с учетом требований Федеральных государственных образовательных стандартов общего образования и специфики профилей обучения. Методическое сопровождение педагогами-наставниками, носителями эффективного опыта работы с одаренными детьми, студента-практиканта при прохождении педагогической практики в ОУ. Успешная адаптация студентов – практикантов как будущих молодых специалистов, возможность использовать результаты работы студентов в дипломной экзаменационной работе в практической части. Корпоративное обучение педагогов и студентов ВУЗов использованию нанотехнологий в работе с обучающимися.
Содержание программы
Нанотехнологии, а точнее нанонаука, развиваются буквально на наших глазах, на «стыке» ряда наук и технологий, таких как информатика, электронная техника, биохимия, атомная микроскопия, физика, химия и т. д., что придает ей существенный междисциплинарный характер. Результатом своеобразного «скрещивания» наук стала серьезная проблема несогласованности парадигм, терминологий, определений, методов и научного жаргона, поэтому создание справочников, словарей, учебников, а тем более введение изучения нанотехнологий в современной школе становится насущной проблемой сегодняшнего дня.
Нанотехнология развивается настолько стремительно, что это приводит к настоящему потоку информации, которая к тому же очень быстро обновляется. Не за горами то время, когда знаний про нанотехнике будет не хватать специалистам, не занятым в этой отрасли, а также специалистам рабочих профессий (а возможно, и домохозяйкам). Поэтому для того, чтобы этого не произошло, необходимо уже сейчас знакомить учащихся в школе и студентов в вузе с основами нанонауки и нанотехнологий.
Можно не сомневаться, что в XXI веке нанотехнология будет оказывать все большее воздействие на экологическую, экономическую и социальную жизнь всего человечества, что потребует принятия энергичных мер для развития исследований в этой области. Развитие нанотехнологий не должно сводиться лишь к получению конкретных научных результатов или внедрению новых технологий. Назрела необходимость создания системы нанотехнологического образования школьников и студентов.
Содержание программы направлено на изучение сущности таких понятий, как: нанотехнология, нанотехника, наночастицы и их получение, инструменты нанотехнологов, нанохимия и наноматериалы, наносенсоры и наноэлектроника, нанобиотехнологии, социально-экономические последствия нанотехнологической революции.
Курс предусматривает проведение исследовательской работы, Интегральный характер содержания обучения нанотехнологиям предполагает построение образовательного процесса на основе межпредметных связей (химии, биологии, физики, экологии). Большое внимание уделяется тому, как природа учит человека создавать удивительные материалы и устройства.
Основу модели «Наноэдюкотора» составляют предметные модули. Каждый модуль представляет собой набор тем для исследовательских работ учащихся и векторы реализации по данным исследованиям, который составлен с привлечением преподавателей АмГПГУ и КнАГТУ. За работу каждого модуля отвечает модератор, роль которого выполняет студент-практикант. Модуль может иметь два направления движения - исследовательское и проектное.
Этапы реализации программы и перечень мероприятий.№ | Мероприятие | Сроки | Ответственный, исполнители |
1. | Выступление «Создание условий развития исследовательского поведения через использование эпистемических и нанотехнологий» на педагогическом совете школы | Сентябрь 2015 | зам. директора по УВР |
2. | Корпоративное обучение учителей и студентов-практикантов МОУ СОШ № 50 по повышению компетентности в работе с одаренными детьми; «Наноэдюкатор как особый ресурс в работе с одаренными детьми» | Октябрь 2015 | зам. директора по УВР |
3 | Организация и подготовка обучающихся к городской экологической конференции школьников: «Мы дети земли дальневосточной» | Сентябрь-ноябрь 2015 | Учитель биологии |
4. | Городской семинар «Роль сетевого взаимодействия» | Октябрь 2015 | Администрация |
5 | Практический школьный семинар для учителей – предметников «Коучинг, как эффективный стиль преподавания» | Декабрь 2015 | Администрация |
6 | Разработка тем исследовательских работ учащихся. Создание проектных и исследовательских работ | Октябрь – март 2016 | Учитель биологии |
7. | Выполнение практических работ учащимися школы в нанолаборатории лицея №1. | Ноябрь-март | Учитель биологии |
8. | Научно – практическая конференция учащихся МОУ СОШ № 50 «Человек. Природа. Общество» | Апрель 2016 | Руководители проектов, студенты – практиканты |
9. | Участие в дистанционных конкурсах исследовательских работ обучающихся и очных мероприятий организованных ВУЗами города. | Март-ноябрь | Руководители проектов, студенты – практиканты |
10. | Организация работы по развитию исследовательского поведения обучающихся с использованием возможностей образовательного ресурса «Наноэдьюкатор» | В течение года | Педагоги школы |
11 | Всероссийская школьная неделя нанотехнологий и технопредпринимательства. | Март2016 | Педагоги школы |
12 | Участие во втором краевом конкурсе исследовательских работ «Изучение нано мира прорыв в будущее». | 29 апреля 2016 | Педагоги школы |
13 | Подготовка публикаций, статей, статей. | Май-июнь | Педагоги школы |
Ожидаемые результаты.
В соответствии с заявленной целью мы предполагаем следующие результаты реализации программы:
Создание образовательной среды, способствующей успешности ученика через использование нанотехнологий с привлечением студентов-практикантов. Увеличение призеров и победителей конкурсов исследовательских работ (качественное приращение исследовательских работ обучающихся). Увеличения активности участия и повышение результативности обучающихся в различных предметных конкурсах и олимпиадах. Увеличение процента студентов, работающих с использованием нанотехнологий. Развитие потенциала учителя-коуча в части компетентного выявления и сопровождения одаренных детей школы и наставничества студентов старших курсов. Увеличение количества педагогов, использующих в исследовательской деятельности Наноэдюкатор.