Программа внеурочной деятельности Естественнонаучное образование учащихся через исследовательскую деятельность ( на примере использования цифровой лаборатории Архимед)
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области средняя общеобразовательная школа-интернат № 5 с углубленным изучением отдельных предметов «Образовательный центр «Лидер» города Кинеля городского округа Кинель Самарской области
Авторская программа
общеинтеллектуального развития
и воспитания обучающихся в рамкахвнеурочной деятельности
«Естественнонаучное образование учащихся через исследовательскую деятельность»
(НА ПРИМЕРЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ «АРХИМЕД»)
«Технический клуб « Архимедова лаборатория»
5-6 класс
2016 – 2017 учебный год
Разработана
учителем Гуськовой Е.М.
ГБОУ СОШ №5 ОЦ «Лидер»
г.о. Кинель Самарской область
Кинель, 2016
Пояснительная записка
В современных условиях образование должно превратиться в стратегический фактор развития страны, поскольку только в этом состоянии оно способно обеспечить промышленный рывок к освоению новых технологий, к новой культуре производства, а значит, и к развитию нашей страны [1].
Организация исследовательской деятельности рассматривается, как мощная инновационная образовательная технология. Она помогает комплексно решать задачи воспитания, образования, развития в современном мире, передачей норм ценностей научного общества в образовательную среду [2]. В сфере познания и освоения практического опыта всё большее значение приобретают различные виды интеграции.
Мною была разработана программа курса внеурочной деятельности «Естественнонаучное образование учащихся через исследовательскую деятельность» (на примере использова-ния цифровой лаборатории «Архимед») для обучающихся 5-6 классов. Важное место отводится самостоятельному моделированию и проектированию в ходе работы над проблемными ситуациями. Это развивает творческий, самостоятельный подход к решению различных задач, связанных с вопросами конструирования, моделирования и программирования.
В процессе работы с цифровой лабораторией « Архимед» дети знакомятся с ключевыми идеями, относящимися к информационным технологиям, многое узнают о самом процессе исследования и решения задач, получают представление о возможности разбиения задачи на более мелкие составляющие, о выдвижении гипотез и их проверке, а так же о том, как обходиться с неожиданными результатами. Учебные занятия способствуют развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков и проливают свет на многие вопросы, связанные с изучением естественных наук, информационных технологий и математики.
В программе дается примерный перечень заданий. На практические работы по каждой теме следует отводить не менее 75% учебного времени. Содержание и число работ устанавливает учитель.
Цель данного курса заключается в следующем: повышение эффективности социокультурной миссии образования и уровня научной подготовки на основе индивидуального подхода, а также развитие логического мышления.
Содержание программы носит интегрированный характер и способствует интеллектуальному, творческому, эмоциональному развитию, ориентацией обучающихся на углубленное изучение физики, химии, географии, биологии. Предусматривается формирование личностных, предметных и метапредметных универсальных учебных действий, развитие общепредметных и общеинтеллектуальных умений.
Основными задачами являются:
организация воспитывающей, развивающей, социально – активной и интересной деятельности, содействующей саморазвитию личности ребенка, раскрытию его творческого потенциала;
.формирование компетентности разрешения проблем и информационной культуры обучающихся;
повышение мотивации учащихся к творчеству за счет предоставления широкого и разнообразного поля возможностей цифровой лаборатории «Архимед» и другими источниками информации;
организация и развитие коллектива, овладение навыками выстраивания системы партнерства, получение опыта разновозрастного общения;
помощь в становлении личности ученика,
создание условий для проявления и обогащения его внутренних сил, склонностей, интересов и способностей
обеспечение открытости деятельности учащихся на уровне школы, района, округа.
Принципы организации курса:
системность;
вариативность;
практическая направленность;
продуктный подход ;
добровольность;
успешность и социальная значимость
Программа составлена в соответствии с принципами общей дидактики:
- научности (опирается на новое поколение естественнонаучных лабораторий);
- развивающего обучения (предполагает исследовательскую деятельность обучающихся);
- воспитывающего обучения
Поэтому теоретический материал играет здесь вспомогательную роль и подбирается по принципу не столько полноты, сколько достаточности для освоения основных приемов, формирования компетентностей, выработки креативности.
Ожидаемые результаты воспитания учащихся
Воспитание трудолюбия, творческого отношения к учению, труду, жизни:
ценностное отношение к труду и творчеству, человеку труда, трудовым достижениям России и человечества, трудолюбие;
ценностное и творческое отношение к учебному труду;
представления о различных профессиях;
навыки трудового творческого сотрудничества со сверстниками, старшими детьми и взрослыми;
осознание приоритета нравственных основ труда, творчества, создания нового;
опыт участия в различных видах общественно полезной и личностно значимой деятельности;
потребности и умения выражать себя в различных доступных и наиболее привлекательных для ребёнка видах творческой деятельности;
мотивация к самореализации в социальном творчестве, познавательной и практической, общественно полезной деятельности.
Формирование ценностного отношения к здоровью и здоровому образу жизни:
ценностное отношение к своему здоровью, здоровью близких и окружающих людей;
представления о взаимной обусловленности физического, нравственного, психологического, психического и социально-психологического здоровья человека, о важности морали и нравственности в сохранении здоровья человека;
личный опыт здоровьесберегающей деятельности;
Воспитание ценностного отношения к природе, окружающей среде (экологическое воспитание):
ценностное отношение к природе;
опыт эстетического, эмоционально-нравственного отношения к природе;
элементарные знания о традициях нравственно-этического отношения к природе в культуре народов России, нормах экологической этики;
В процессе обучения и воспитания у обучающихся формируются познавательные, личностные, регулятивные, коммуникативные универсальные учебные действия.
Личностными результатами программы внеурочной деятельности является формирование следующих компетенций:
Определять и высказывать под руководством учителя самые простые и общие для всех людей правила поведения при сотрудничестве (этические нормы);
В предложенных педагогом ситуациях общения и сотрудничества, опираясь на общие для всех простые правила поведения, делать выбор, при поддержке других участников группы и педагога, как поступить.
Метапредметными результатами программы внеурочной деятельности - является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):
Регулятивные УУД:
Определять и формулировать цель деятельности на занятиях с помощью учителя.
Проговаривать последовательность действий на занятии.
Учить высказывать своё предположение (версию), учить работать по предложенному учителем плану.
Средством формирования этих действий служит технология проблемного диалога на этапе изучения нового материала.
Учиться совместно с учителем и другими учениками давать эмоциональную оценку деятельности группы на занятиях.
Средством формирования этих действий служит технология оценивания образовательных достижений (учебных успехов).
Уметь организовывать здоровьесберегающую жизнедеятельность (режим труда и отдыха) . Познавательные УУД:
Добывать новые знания: находить ответы на вопросы, используя учебник, свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке.
Перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы группы.
Преобразовывать информацию из одной формы в другую: предметных, рисунков, схематических рисунков, схем; находить и формулировать решение задачи с помощью простейших моделей (предметных, рисунков, схематических рисунков).
Коммуникативные УУД:
Умение донести свою позицию до других: оформлять свою мысль в устной и письменной речи (на уровне одного предложения или небольшого текста).
Слушать и понимать речь других.
Средством формирования этих действий служит технология проблемного диалога (побуждающий и подводящий диалог).
Совместно договариваться о правилах общения и поведения в школе и следовать им.
Учиться выполнять различные роли в группе (лидера, исполнителя, критика).
Средством формирования этих действий служит организация работы в парах и малых группах.
Привлечение родителей к совместной деятельности . Компетенции, которые должны освоить занимающиеся в процессе реализации программы внеурочной деятельности
Компетентности решения проблем:
умеет вычленить проблему, объяснить конструктивные причины, по которым требуется разрешение данной проблемы, оценивает сложность проблемы и прогнозирует развитие ситуации;
определяет цели и задачи, аргументирует их достижимость, предлагает свой путь решения задач, анализирует возможные пути решения проблем;
планирует и обосновывает свои действия, описывает плановые показатели результата своей деятельности, возможные его применения и продвижения;
оценивает результат своей деятельности, делает выводы о соответствии полученного результата замыслу на основе разработанных самостоятельно критериев.
Информационные компетентности:
владеет технологиями поиска и получения информации, в том числе и компьютерными;
демонстрирует владение информацией по заданной тематике, отбирает информацию в соответствии с целями и задачами, умеет проверить достоверность информации, в том числе и исследовательскими, экспериментальными, опросными и иными методами;
умеет самостоятельно выстроить логику аргументов, подтверждающих выводы из полученной информации в соответствии с целями и задачами.
Коммуникативные компетентности:
Владеет технологией письменной презентации своей работы – грамотно излагает, придерживается нормативов, оформляет таблицами, схемами, рисунками и пр.;
владеет технологиями устной презентации своей работы – речь соответствует норме, используется наглядность, грамотно использует невербальные средства презентации, владеет технологией компьютерной презентации;
умеет защитить результаты своей деятельности, ответы на вопросы развернутые, доказательные, апеллирует к научным фактам и собственному опыту.
В рамках технического клуба «Юный исследователь» происходит реализация социальных проектов. И поэтому создаваемая структура является важным инструментом как развития сообщества, так и реализации личности в этом сообществе. А опыт проектирования в социальной сфере может оказаться важным для самоопределения учащегося в отношении множества существующих проблем и потребностей, начиная с социально-профессиональных ролей, связанных с работой, с людьми, социальными группами и заканчивая собственными интересами ребёнка.
Продуктом деятельности учащихся в рамках данной программы станет
– портфолио;
– презентации (устные, электронные), творческие отчеты;
– текущий мониторинг;
– результаты проектно-исследовательской, творческой деятельности детей;
– организация различных встреч, конкурсов, фестивалей и др.
- публикация творческих работ обучающихся в школьной газете и т.д.
Особенности организации воспитательно-образовательного процесса.
Программа технического клуба «Юный исследователь» содержит всё необходимое для достижения запланированных в ней учебных целей – работа с теоретическим материалом, практическим, использование наглядности. Содержание построено таким образом, что изучение последующих тем обеспечивается предыдущими знаниями базовых курсов (география, биология, математика и т.д). В процессе занятий вводятся новые сведения, но вместе с тем повторяются, углубляются и закрепляются знания, полученные раннее, развиваются умения применять эти знания на практике в процессе самостоятельной работы.
Оптимальными условиями реализации данной программы являются:
деление учащихся на рабочие группы по 3-5 человек для освоения техник в режиме тренинга;
построение графика проведения занятий по гибкой схеме, обеспечивающей выполнение необходимых проектных шагов;
свободный доступ к источникам информации и необходимым техническим средствам.
Формы организации воспитательно-образовательного процесса.
Одной из форм работы, стимулирующей инициативу и предоставляющей возможность школьникам развивать свою творческую активность, является проведение и участие в различных конкурсах. Но следует помнить, что любая работа действенна, когда она проводится в системе. Поэтому необходимо стремиться к созданию именно целостной системы приобщения к применению датчиков цифровой лаборатории «Архимед».
Педагогические требования к организации и проведению занятий.
При подготовке и проведении занятий, нужно помнить, что существуют определенные педагогические требования, которые необходимо соблюдать, чтобы достичь поставленных целей.
1.Занятие не самоцель, а средство воспитания, т.е. должно создавать цельность настроения, вызывать переживания, направленные на формирование определенных установок.
2. Следует стремиться к вовлечению в действие широкого круга учащихся, чтобы каждый мог быть активен, проявить свои знания, способности и дарования.
3. Занятие не должно быть перегружено и затянуто.
4. При планировании урока нельзя ориентироваться на уже достигнутый уровень развития учащихся. Необходимо предусматривать и перспективу развития. Излишняя простота и излишняя сложность ведут к отсутствию интереса, а значит, и работа будет бесцельной.
5. Занятие должно быть захватывающим, что зависит от форм подачи материала, активности участников. Чем красочнее и ярче подаваемый материал, тем сильнее будет его влияние. Не последнюю роль играет и принцип наглядности. Еще Ушинский рекомендовал применять наглядное обучение, «которое строится не на отвлеченных представлениях и словах, а на конкретных образах, непосредственно воспринятых ребенком».
6.Новые формы способствуют развитию творческой активности, интеллектуальных способностей школьников
7. При подготовке массовых мероприятий необходимо учитывать возрастные и психологические особенности школьников. Это должно определять и формы работы.
8. Наконец, особенностью занятия, какие бы темы оно не затрагивало и в какой бы форме оно не проходило, подразумевает, в первую очередь, “рекламу“ датчика и возможности его применения.
9. Руководитель клуба не диктатор, а равноправный член коллектива, функция которого консультативная.
При этом нужно помнить, что в рамках клуба «Юный исследователь» происходит реализация социальных проектов. И поэтому создаваемая структура является важным инструментом как развития сообщества, так и реализации личности в этом сообществе. А опыт проектирования в социальной сфере может оказаться важным для самоопределения учащегося в отношении множества существующих проблем и потребностей, начиная с социально-профессиональных ролей, связанных с работой, с людьми, социальными группами и заканчивая собственными интересами ребёнка.
Учитель и родители как участники педагогического процесса:
Целью сотрудничества учителя и родителей является создание неформальной дружеской атмосферы жизнедеятельности школьников, осуществление эффективной связи школы и семьи в воспитании и образовании детей разного возраста.
Задачами сотрудничества являются:
•гуманизация взаимоотношений семьи и школы;
•развитие у школьников опыта формального и неформального общения со взрослыми;
•освоение родителями навыков делового общения и сотворчества с учителями и детьми;
•оказание родителями содержательной помощи учителю в организации учебно-воспитательной работы, в том числе обучение детей в домашних условиях.
Сотворчество учителей и родителей в воспитании, обучении и развитии детей во внеурочной деятельности может успешно осуществляться по следующим направлениям (содержание сотворчества):
•непосредственное участие родителей в организации различимых форм совместной внеурочной работы с детьми;
• развитие сотрудничества с учителями и детьми в учебно-познавательной, исследовательской деятельности в школе и в домашних условиях и др.;
• оказание помощи в подготовке и проведении различных мероприятий в рамках клуба.
В соответствии с новыми стандартами педагогической деятельности миссия руководителя клуба включает несколько компонентов, без которых его деятельность лишается потенциала развития:
создание условий безопасности;
создание ситуаций развития;
позитивное стимулирование, поддержка инициатив;
обучение различным способам деятельности;
обучение жизненному проектированию;
организация сотрудничества;
формирование потребности в рефлексии и самооценке.
Основные направления содержания программы.
Тематическое планирование 1 года обучения.
Тема 1. Вводные занятия
Цифровая лаборатория «Архимед»: возможности и преимущества. Знакомство с техническими характеристиками регистратора данных USBLink и программного обеспечения Multilab.
Тема 2. Применение цифровой лаборатории «Архимед» для организации физического эксперимента.
Измерение скорости катящихся объёктов. Измерение сил. Исследование параметров голоса и звуков. Измерение громкости звука. Наблюдение биения звука. Наблюдение таяния льда. Исследование магнитного поля. Исследование радиоактивного уровня загрязнения окружающей среды.
Тема 3. Применение цифровой лаборатории «Архимед» для организации химического эксперимента.
Распознавание кислорода и углекислого газа. Сравнение образцов воды из разных источников.
Тема 4. Применение цифровой лаборатории «Архимед» для организации биологического эксперимента.
Изучение фотосинтеза. Проведение экспериментов по дыханию. Сравнение сердечных ритмов различных людей.
Тема 5. Применение цифровой лаборатории «Архимед» для организации географического эксперимента.
Изучение взаимосвязи температуры, влажности, освещенности в метеорологии. Измерение скорости ветра.
Тема 6. Участие в конкурсах, конференциях, фестивалях.
Создание исследовательских работ и участие в научно-исследовательских конференциях школьников: школьного уровня, окружного и областного уровней и т.д.
Заключительное занятие.
Подведение итогов. Рефлексия.
Учебно-тематическое планирование 1 года обучения.
Тема Всего часов Из них Формы контроля
теория практика Вводное занятие. Цифровая лаборатория «Архимед»: возможности и преимущества 1 1 Словесный
опрос
Знакомство с техническими характеристиками регистратора данных USBLink. 2 0,5 1,5 Словесный
опрос
Знакомство с возможностями программного обеспечения Multilab. 2 2 Словесный
опрос
Измерение скорости катящихся объёктов. 2 0,5 1,5 Контроль учителя
Измерение сил.
3 0,5 2,5 Контроль учителя
Изучение взаимосвязи температуры, влажности, освещенности в метеорологии. 2 2 Контроль учителя
Измерение скорости ветра. 1 0,5 0,5 Контроль учителя
Изучение фотосинтеза. 2 0,5 1,5 Контроль учителя
Проведение экспериментов по дыханию. 1 0,5 0,5 Контроль учителя
Распознавание кислорода и углекислого газа. 1 1 Контроль учителя
Сравнение сердечных ритмов различных людей. 2 0,5 1,5 Контроль учителя
Исследование параметров голоса и звуков. 1 0,5 0,5 Контроль учителя
Измерение громкости звука. 1 1 Контроль учителя
Наблюдение биения звука. 1 1 Контроль учителя
Сравнение образцов воды из разных источников. 2 0,5 1,5 Контроль учителя
Наблюдение таяния льда. 1 1 Контроль учителя
Исследование магнитного поля. 1 0,5 0,5 Контроль учителя
Исследование радиоактивного уровня загрязнения окружающей среды. 1 0,5 0,5 Контроль учителя
Выбор темы исследования. 1 1 Словесный
опрос
Обзор информационных источников. 1 1 Само
контроль
Проведение экспериментов. 2 2 Само
контроль
Оформление работы и подготовка к выступлению. 2 1 1 Само
контроль
Заключительное занятие 1 1 Публичное выступление
ИТОГО 34 часа 8,5 25,5 Учебно-методический комплекс:
1. Цифровая лаборатория «Архимед». Справочное пособие. – М.: ИНТ, 2012. –80 с.
2. Датчики цифровых лабораторий. Справочно – методическое пособие. – М.: ИНТ,2012. –115 с.
3. Цифровая лаборатория Архимед4.0. Лабораторные работы по физике. – М.: ИНТ,2012. –55 с.
4. www.int – edu.ru5. Бегьюли Ф. Управление проектом. – М.: «Гранд-Фаир», 2002.
6. Голуб Г.Б., Чуракова О.В. Метод проектов как технология формирования ключевых компетентностей учащихся. - Самара 2003г.
7. www.project-manager.com.