Программа организации внеурочной деятельности школьников "Исследовательская и проектная деятельность обучающихся физике"
рабочая программа по физике на тему

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 26

ПРОГРАММА

ОРГАНИЗАЦИИ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ

 Исследовательская и проектная  деятельность

обучающихся  физике

Автор: учитель физики

                  высшей категории

                  Н.В. Нечипоренко

г. Таганрог

2011 г.

Содержание

1  Введение

2 Основные разделы программы

3 Содержание программы

4  Подпрограммы.

5  Информационное обеспечение деятельности участников программы  

I. Введение

В настоящее время возросла роль таких качеств личности, как способность быстро ориентироваться в меняющемся мире, осваивать новые профессии и области знаний, умение находить общий язык с людьми самых разных профессий, культур. Общеобразовательная школа должна сформировать целостную систему универсальных знаний, умений и навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, т.е. ключевые компетенции, определяющие современное качество содержания образования.  

Включение обучающихся в исследовательскую и проектную деятельность  является одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности. Цели и задачи этих видов деятельности обучающихся определяются как их личностными, так и социальными мотивами. То есть, такая деятельность направлена не только на повышение компетентности подростков в  области физики, на развитие их способностей, но и на создание продукта, имеющего значимость для других. Организация учебно-исследовательских и проектных работ обучающихся обеспечивает сочетание различных видов познавательной деятельности.  В этих видах деятельности могут быть востребованы практически любые способности подростков, реализованы личные пристрастия к тому или иному виду деятельности.  

Данная программа содержательно раскрывает  организацию внеурочной деятельности старших подростков, способствует формированию универсальных  учебных действий,   введению подростков в мир ценностей науки и обогащению их общей культуры.

Предусмотренные данной программой занятия проводятся в смешанных группах, состоящих из учащихся 8-9 классов и 10-11 классов. Разновозрастное сотрудничество занимает особое место в развитии коммуникативных и кооперативных компетенций обучающихся. Ситуация разновозрастного сотрудничества школьников является мощным резервом повышения их учебной мотивации. Она создаёт условия для анализа и обобщения освоенных ими средств и способов учебных действий, помогает самостоятельно (и не только для себя, но и для других) выстраивать алгоритм учебных действий, отбирать необходимые средства для их осуществления.

Методологической основой программы внеурочной деятельности являются современные философские, психологические, педагогические идеи и теории:

-философия и политика современного образования (А.Г.Асмолов, Б.С.Гершунский, Э.Д.Днепров, Н.Д.Никандров, П.Г.Щедровицкий и др.);

-теория развития, как ведущая и значимая применительно к становлению личности в образовании (Бондаревская Е.В., Сериков В.В., Якиманская И.С. и др.);

-теория деятельности (Л.С.Выготский, В.В.Давыдов, А.Н.Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.)

-идея диалога культур (Бахтин М.М., Лотман Ю.М., Библер В.С., Коган М.С. и др.);

-идея субъектности как имеющая ценность в психологии и педагогике личности (Петровский В.А., Мухина В.С. и др.)

 Цель программы

Организация исследовательской и проектной деятельности старших подростков, направленной на достижение ими следующих результатов:

1.  личностных:

в ценностно-ориентационной сфере – чувство гордости за российскую физическую науку, гуманизм, целеустремлённость;  

в трудовой сфере - готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории;

в познавательной (когнитивной, интеллектуальной) сфере – умение управлять своей познавательной деятельностью.

2. в ценностно-ориентационной сфере:

- прогнозировать, анализировать и оценивать последствия для окружающей среды бытовой и производственной деятельности человека, связанной с использованием техники.

3.  метапредметных:

в познавательной деятельности:

применение основных методов познания (системно-информационный анализ, моделирование и т.д.) для изучения различных сторон окружающей действительности;

-использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинно-следственных связей;

-умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства, необходимые для их реализации;

-использование различных источников для получения физической информации, освоение различных способов работы с научной литературой

-наблюдать и интерпретировать результаты демонстрируемых и самостоятельно проводимых опытов, физических процессов, протекающих в природе и в быту

в информационно- коммуникативной деятельности:

- поиск нужной информации по заданной теме в источниках различного типа;

- перевод информации из одной знаковой системы в другую;

- выбор вида чтения в соответствии с поставленной целью;

- использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи и систематизации информации;

- владение основными видами публичных выступлений;

- следование этическим нормам и правилам ведения диспута

в рефлексивной деятельности:

- объективное оценивание своих учебных достижений, поведения, черт своей личности;

- умение соотносить приложенные усилия с полученными результатами своей деятельности;

- учёт мнения других людей при определении собственной позиции и самооценке.

4. предметных:

-разъяснение основных положений изученных в школьном курсе физике теорий и гипотез;

-описание демонстрационных и самостоятельно проведённых экспериментов с использованием языка физики;

- классификация изученных объектов и явлений;

-наблюдение и интерпретация результатов демонстрируемых и самостоятельно проводимых  физических опытов;

-структурирование учебной информации;

-самостоятельное планирование и проведение физического эксперимента с соблюдением правил безопасной работы с лабораторным оборудованием;

-понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов, влияния их на окружающую среду; осознание возможных причин техногенных  и экологических катастроф;

- осознание необходимости применения достижений физики и технологий для рационального природопользования.

Программа рассчитана на 34 часа (1 час в неделю).

Объектом исследования и моделирования являются природные явления, классические опыты, элементы физических теорий, выходящих за рамки учебника и школьной программы.

Творческим продуктом учебно-исследовательской и проектной деятельности обучающихся являются макеты, модели, опытные образцы, рефераты.

Подведение итогов учебно-исследовательской и проектной работы обучающихся осуществляется посредством презентации творческого продукта.

Основной формой представления творческого продукта является его защита и презентация на общешкольной научно-практической  конференции. Обучающиеся защищают разработанные ими проекты и действующие объекты технических устройств.  На конференции организуется выставка работ обучающихся.

II. Перечень основных разделов программы

III. Содержание программы

3.1. Психология творчества

Понятие о природных задатках и способностях человека. Понятие о психологии творчества, о методах продуктивной интеллектуальной деятельности человека. Роль фантазии в научно-техническом прогрессе. Технические предвидения Д.Свифта, Ж.Верна, Г.Уэллса, А.Беляева, И.Ефремова, В.Немцова и других фантастов.

Демонстрации:

- презентации о великих творцах, учёных-физиках.

Практическая работа: тест «Творческое мышление» Е.Е. Туник 

3.2. Введение в исследовательскую деятельность

Понятие о сущности исследовательской деятельности: проектирования, моделирования, конструирования.

Работа с источниками информации (энциклопедии, словари, справочники естественно-научного профиля).

Демонстрации:

- образовательного проекта «Занимательный плакат по физике»;

-мультимедийных ресурсов (научно-популярных фильмов, видеороликов, электронных конструкторов);

-физических явлений и опытов с помощью демонстрационного и лабораторного оборудования кабинета физики, научных лабораторий вузов города.

3.3 Особенности исследовательской деятельности в области физики

Знакомство с научными революциями и современной научной картиной мира. Характеристика источников энергии (восполняемые и невосполняемые). Оценка достоинств и недостатков различных типов источников энергии.

Демонстрации:

-образовательного проекта «Занимательный плакат по физике»;

-мультимедийных ресурсов (научно-популярных фильмов, видеороликов, электронных конструкторов).

- экскурсии в исследовательские лаборатории ВУЗов города.

4. Подпрограммы

1. Техническое конструирование

Подпрограмма рассчитана на 8 часов (из них 2 часа на теорию, 6 часов на практические занятия).

Цель: 

организация деятельности старших подростков в области технического конструирования, направленная на достижение следующих результатов:

5. личностных:

в познавательной (когнитивной, интеллектуальной) сфере – умение управлять своей познавательной деятельностью.

6. предметных:

0. объяснять принципы действия приборов, технических устройств;
1. применять приобретённые знания по физике для решения практических задач
2. самостоятельно планировать и проводить физический эксперимент,      
3. соблюдая правила безопасной работы с лабораторным оборудованием

7. метапредметных:

-умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства, необходимые для их реализации;

-использование различных источников для получения физической информации, освоение различных способов работы с научной литературой;

- поиск нужной информации по заданной теме в источниках различного типа;

- использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи и систематизации информации;

- умение соотносить приложенные усилия с полученными результатами своей деятельности;

- учёт мнения других людей при определении собственной позиции и самооценки.

                              Содержание

Знакомство обучающихся с элементами ТРИЗ и её практическим применением в конструировании приборов для лабораторных работ по физике. Использование приёмов ТРИЗ. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) Г.С.Альтшуллера. Понятие о задачах с несформулированным вопросом. Приемы выявления и разрешения технических противоречий. Информационный фонд физических эффектов, обеспечивающих решение технических задач. Алгоритмы поиска решений технических задач.

Метод «гирлянды случайных ассоциаций». Понятие о различных видах ассоциаций: по аналогии, «сильным» словам, функциональному назначению, жизненному опыту, музыкальному или зрительному образу, запахам, звукам.

Фиксация идей и их «облагораживание». Формулирование вариантов технического решения. Графическое оформление полученного технического решения. Предварительная технико-экономическая оценка возможных вариантов научно-технического решения.

Практическая работа. Тренинг использования метода «гирлянды случайных ассоциаций» в поиске научно-технических решений.

Метод «черного ящика». Понятие «черный ящик», или морфологический анализ. Правила формулировки технического задания в общем виде. Правила построения «дерева целей» и перехода от общей задачи к составляющим ее подзадачам. Графическое оформление технического решения.

Предварительная технико-экономическая оценка возможных вариантов технического решения.

Практическая работа. Тренинг использования метода «черный ящик» в поиске технических решений. Разработка опорных конспектов и систематизированных таблиц-подсказок. Составление банка продуктивных эффектов (физических, химических, биологических, кибернетических и т.п.) для последующего использования в поиске технических решений.

Правила использования метода «мозговой штурм», массовый штурм, двойная атака, обратная атака, индивидуальная атака, «совещание пиратов», конференция генераторов идей. Вариации метода «мозговой штурм»: диалог Дон Кихота и Санчо Панса, «диспут заговорщиков», «идеи Робинзона Крузо», решения бабы Яги, «волшебная палочка», предложения сказочника и др.

Организационно-деятельностная игра с использованием разновидностей метода «мозговой штурм».

Практикум

Темы для самостоятельного технического конструирования:

1. Определение коэффициентов упругости.

2. Изучение условия равновесия тела, имеющего ось вращения.

3. Определение удельной теплоты парообразования воды и теплотворной способности газа.

4. Градуирование амперметра и вольтметра электромагнитной системы.

5. Определение подвижности ионов.

6. Изучение изменения скорости движения электрона в пузырьковой камере.

7. Изучение особенностей зрения человека.

8. Определение силы света электрической лампы.

Литература

1. А.П.Смирнов, Н.Н.Соколов. Физический практикум российского Невтона. М.: Кругозор,1995г.

2. Б.В.Новожилов. Исследование недоступного. Москва: Знание, 1965 г.

3. О.Ф.Кабардин, С.И.Кабардина, Н.И. Шефер. Факультативный курс физики. М.: Просвещение, 1974 г.

4. Л.И. Анциферов, И.М. Пищиков. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента. М.: Просвещение, 1984 г.

5. В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.А.Покровский. Фронтальные лабораторные занятие по физике. М.:Просвещение, 2000г.

6. А.С. Енохович. Справочник по физике и технике. М.:Просвещение,1983 г.

7. ЦОР:

Физика. Интерактивные творческие задания. 7-9 классы. Екатеринбург, 2004

Открытая физика. М.: ООО «Физикон», 2005 г.

2. Исследование в области биофизики.

Подпрограмма рассчитана на 8 часов (из них 1 час на теорию, 7 часов на практические занятия).

Цель: организация исследовательской и проектной деятельности старших подростков в области биофизики, направленная на достижение следующих результатов:

8. личностных:

в познавательной (когнитивной, интеллектуальной) сфере – умение управлять своей познавательной деятельностью.

9. предметных:

-наблюдать и интерпретировать результаты демонстрируемых и самостоятельно проводимых опытов, физических процессов, протекающих в природе и в быту;

-объяснять принципы действия приборов;

-применять приобретённые знания по физике для решения практических задач;

-самостоятельно планировать и проводить физический эксперимент,      соблюдая правила безопасной работы с лабораторным оборудованием

10. .метапредметных:

-умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства, необходимые для их реализации;

-использование различных источников для получения физической информации, освоение различных способов работы с научной литературой;

- поиск нужной информации по заданной теме в источниках различного типа;

- использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи и систематизации информации;

- умение соотносить приложенные усилия с полученными результатами своей деятельности;

- учёт мнения других людей при определении собственной позиции и самооценки.

Тематическое планирование

Темы исследовательских работ:  

1. Измерение времени реакции человека на звуковые и световые сигналы.
2. Методы измерения артериального кровяного давления.
3. Применение спектрального и рентгеноструктурного анализа к изучению строения гемоглобина.
4. Определение спектральных границ чувствительности человеческого глаза с помощью дифракционной решётки.
5. Биологическое действие ионизирующих излучений.
6. Исследование зависимости показаний термометра от внешних условий.

Литература

1. Ц.Б. Кац. Биофизика на уроках физики. М.: Просвещение, 1984.

2. М.Е.Блохина, Г.В.Мансурова. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике:

3. Учеб. пособ. М.:Дрофа, 2001.

4. Г.Ш.Гоциридзе. Практические и лабораторные работы по физике. 7-11 классы. – М.: Классикс Стиль, 2002.

5. В.Р.Ильченко. Перекрёстки физики, химии, биологии. Книга для учащихся. М.: Просвещение. 1986.

6. А.М.Ремезов. Медицинская и биологическая физика. М.: Высшая школа, 1996.

7. Энциклопедический словарь юного физика. –М.: Педагогика, 1984.

8. Энциклопедический словарь юного химика. –М.: Педагогика, 1982

9. Сайт htpp//www.moscowtnt.ru

10. Сайт htpp//www.1september.ru

3. Физика и экология.

Подпрограмма рассчитана на 8 часов (из них 1 час на теорию, 7 часов на практические занятия).

Цель:

 организация исследовательской и проектной деятельности старших подростков в области физики и экологии, направленная на достижение следующих результатов:

11. в ценностно-ориентационной сфере:

- прогнозировать, анализировать и оценивать последствия для окружающей среды бытовой и производственной деятельности человека, связанной с использованием техники.

12. личностных:

в познавательной (когнитивной, интеллектуальной) сфере – умение управлять своей познавательной деятельностью

13. предметных:

4. объяснять принципы действия приборов, технических устройств;
5. применять приобретённые знания по физике для решения практических задач;
6. самостоятельно планировать и проводить физический эксперимент,      соблюдая правила безопасной работы с лабораторным оборудованием;
7.  осознание необходимости применения достижений физики и технологий для рационального природопользования

14. метапредметных:

-умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства, необходимые для их реализации;

-использование различных источников для получения физической информации, освоение различных способов работы с научной литературой;

- поиск нужной информации по заданной теме в источниках различного типа;

- использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи и систематизации информации;

- умение соотносить приложенные усилия с полученными результатами своей деятельности;

- учёт мнения других людей при определении собственной позиции и самооценки.

Тематическое планирование

Темы исследовательских работ:

1. Звуковое загрязнение среды в районе МОБУ СОШ №26.
2. Загрязнение воздуха автомобилями в моём микрорайоне.
3. Составление экологического паспорта помещения.
4. Культура водопотребления.
5. Кислотные дожди.
6. Парниковый эффект.

Литература

1. В.П.Демкович. Физические задачи с экологическим содержанием.// Физика в школе № 3, 1991.

2. В.А.Буров. Фронтальные лабораторные занятия по физике. – М.: Просвещение, 1970.

3. Физика – юным. Книга для внеклассного чтения. – М.: Просвещение, 1980.

4. Роквелл Дин М. Отбор образцов воздуха. // Байкальская экологическая волна № 2, 1997.

5. К.А.Ламбрианиди. Физика и живая природа. // Физика в школе № 4, 1991.

6. Загрязнение окружающей среды. // Байкальская экологическая волна №6, 1996.

7. В.В. Пасечник. Экология. Школьный практикум. – М.: Дрофа, 1998.

8. Г.А.Фадеева. Физика и экология. -Волгоград: учитель, 2003.

9. С.Ф.Покровский. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике. – М.: Изд-во Академии педагогических наук РСФСР, 1963.

10. Экологическое образование: концепции и методические подходы \ Под ред. Н.М. Мамедова.-М.:Агентство «Технотрон», 1996.

11. Л.М.Брейгер,П.ВГлинская. Предметные недели в школе. Химия. Физика. - Волгоград: Учитель, 2003.

12. Физика и экология. 7-11 классы. Материалы для проведения учебной и внеурочной работы по экологическому воспитанию \ Сост. Г.А. Фадеева, В.А. Попова.-Волгоград: Учитель, 2005.

Информационное обеспечение деятельности всех участников программы

15. Литература для учащихся

1. Г.И. Альтов. Тут появился изобретатель. - М.: Детская литература, 1989.

2. Энциклопедический словарь юного техника. / Сост. Б.В.Зубков. С.В.Чумаков. – М.:Педагогика, 1988.

3. Ю.П. Саламатов. Как стать изобретателем.- М.: Просвещение, 1990.

4. Человек и машины. Радость познания. Популярная энциклопедия в 4-х томах: пер. с англ.- М.: Мир, 1986.

5. Энциклопедия для детей. – М.: Аванта +, 2000.

6. Подшивки журналов «Наука и жизнь», «Техника молодежи», «Юный техник» и др. за 2001-2004 гг.

Интернет-ресурсы:

Он-лайн курсы

http://www.yar.ru/

 Дистанционная физическая школа

http://users.parma.ru/

«Занимательная физика»

http://www.afizika.ru/

«Физика вокруг нас»

http://physics03.narod.ru/

16.   Литература для учителей

1. Д.В.Григорьев, П.В.Степанов. Внеурочная деятельность школьников. - М.: Просвещение, 2011.

2. Г.С. Альтшуллер. Творчество как точная наука.- М.: Советское радио, 1979.

3. Г.С. Альтшуллер. Плакаты по ТРИЗ.- Л.: Наука, 1982.

4. Л.С. Выгодский. Воображение и его развитие в детском возрасте: В кн. «Развитие высших психических функций».- М.: Учпедгиз, 1960.

5. В.А. Горский. Техническое конструирование. - М.: ДОСААФ, 1977.

6. В.А. Горский. Программы дополнительного образования детей. Выпуск 3.

История развития естествознания и техники. – М.: Советский спорт, 2002.

7. И.Ф. Карпенко. Техническое моделирование.- М.: Просвещение, 1983.

8. В.Г. Разумовский. Развитие творческих способностей учащихся. - М.: Просвещение,1975.

9. А.Б.Селюцкий. Правила игры без правил. - Петрозаводск, 1989.

10. А.Б. Селюцкий. Как стать еретиком. - Петрозаводск, 1991.

11. А.Б. Селюцкий. Шанс на приключение. - Петрозаводск, 1991.