Элективный курс по физике "Нанотехнологии в нашей жизни"
методическая разработка по физике (11 класс) по теме

                  Программа элективного курса по физике

          «Нанотехнологии в нашей жизни»

                                                   Выполнила  Маркина Наталья Геннадиевна

                                                   учитель      физики       «МОУ      СОШ №2

                                                   им А.А. Араканцева  г. Семикаракорска»

                                                     2013  год

                                      Пояснительная записка.

   Данный элективный курс рассчитан на учащихся 11 класса выбравших естественнонаучный профиль обучения. Продолжительность курса 16 часов (1 час в неделю).

           Мы все чаще слышим слова нанонаука, нанотехнология, наноструктурированные материалы и объекты. Отчасти они уже вошли в повседневную жизнь, ими обозначают приоритетные направления научно-технической политики в развитых странах.  Минпромнауки РФ и РАН  имеют перечни приоритетных, прорывных технологий с приставкой “нано-”. На базе Курчатовского института будет создан национальный центр по нанотехнологиям. Подготовлена и внесена в Правительство федеральная целевая программа развития инфраструктуры наноиндустрии до 2010 года. По мнению многих экспертов, XXI в.  будет веком нанонауки и нанотехнологий, которые и определят его лицо. Воздействие нанотехнологий на жизнь обещает иметь всеобщий характер, изменить экономику и затронуть все стороны быта, работы, социальных отношений. С помощью нанотехнологий мы сможем экономить время, получать больше благ за меньшую цену, постоянно повышать уровень и качество жизни. 
Поэтому считаю, что актуальность и необходимость данного курса очевидна. Элективный курс «Нанотехнологии» поможет школьникам сформировать современную научную картину мира.

Этот курс направлен в первую очередь на деятельностный компонент образования, что позволяет повысить мотивацию обучения, в наибольшей степени реализовать способности, возможности, потребности и интересы ребёнка. Он отвечает запросам общества, так как помогает учащимся сориентироваться и определить профиль будущей трудовой деятельности.

       При изучении данного элективного курса акцент следует делать не столько на приобретение дополнительной суммы знаний по физике, сколько на развитие способностей самостоятельно приобретать знания. Поэтому ведущими формами занятий могут быть исследовательские проекты, ролевые игры, круглый стол, работа с научно-популярной литературой, экскурсии.

    Цели курса:

-знакомство учащихся с важнейшими методами применения физических знаний на практике;

-формирование целостной естественнонаучной картины мира учащихся.

Задачи курса:

-развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний с использованием различных источников информации;

-повышение информационной, коммуникативной, экологической культуры, опыта самостоятельной деятельности;

-совершенствование умений и навыков в ходе выполнения программы курса (выполнение лабораторных работ, изучения, отбора и систематизации информации, подготовка реферата, презентации);

-овладение учащимися знаниями о современной научной картине мира, о широких возможностях применения физических законов;

-воспитания навыков сотрудничества в процессе совместной работы;

-осознанный выбор будущей профессии.

                       Ожидаемый результат введения курса:
-формирование ключевых компетенций;

В области учебных компетенций:

Уметь:

-организовывать процесс изучения и выбирать собственную траекторию образования;

-решать учебные и самообразовательные проблемы;

-связывать воедино и использовать отдельные части знаний.

В области исследовательских компетенций:

Уметь:

-получать и использовать информацию;

-обращаться к различным источникам данных и их использование;

Знать:

-способы поиска и систематизации информации в различных видах источника.

В области социально-личностных компетенций:

Уметь:

-видеть связи между настоящими и прошлыми событиями.

В области коммуникативных компетенций:

Уметь:

-выслушивать и принимать во внимание взгляды других людей;

-выступать на публике;

-читать графики, диаграммы и таблицы данных;

-сотрудничать и работать в команде.

В области информационных компетенций:

Уметь:

-самостоятельно искать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее.

                      Отсроченный результат введения курса:

-осознанный выбор  профессии;

-участие в научно-практических конференциях;

-личностный рост учеников;

                      Ресурсы для реализации курса:

Для проведения элективного курса “Нанотехнологии” необходимо наличие в образовательном учреждении:  

-компьютерный класс с выходом в Интернет,

-проектор с экраном,

-мультимедийная библиотека по физике,

-наличие научной и учебной литературы.

        Особенности проведения данного элективного курса:

При реализации программы целесообразно выделить:

1.Преподаватель должен выступать не столько в роли посредника между учащимися и учебным материалом, сколько в роли консультанта.

2.Существенно уплотнить информационную насыщенность материала.

3.Адаптировать учебный материал соответственно уровню подготовки контингента учащихся. При этом доступность содержания не должна наносить ущерб научности, обсуждение проблем и задач требует от обучающихся определённых усилий.

4.Предельно ориентировать содержание на практическое применение. 5.Уделять большое внимание процессу целеполагания и рефлексии.

6.Считать критериями эффективности изучения программы:

-развитие интереса к предмету,

-осознанный выбор профессии и связь будущей профессии с физикой.

        Критерии оценки выполнения программы курса:

-умение отбирать, изучать и систематизировать информацию, полученную из научно-популярной литературы и других источников (оценивается информация при представлении докладов, рефератов, и презентаций);

             Использование технологии проектного обучения:

                               Сущность технологии:

1.Основа обучения - проектирование (создание продукта ).

2.Учащиеся добывают самостоятельно недостающие знания из различных источников.

3.Педагог не передаёт знания, а направляет проектную деятельность.

                      Алгоритм работы деятельности учащегося:

1.Выбор темы и определение цели исследовательского проекта;

2.Подготовка материалов;

3.Разработка проекта;

4.Презентация проекта;

5.Оценка проекта.  

                                         Типы проектов:

   -исследовательские (опытно - экспериментальные);

  - творческие  (сочинение, фильм, праздник);

  -ролевые (принятие роли);

  -информационные (сообщение, статья, реферат);

  -прикладные (проект закона).

                                  Проектная деятельность:

Все учащиеся разбиваются на  группы, таким образом, чтобы группы были приблизительно равны по силам. Каждой группе предлагается выбрать тему проектной деятельности. Проект создаётся в процессе коллективной работы школьников в группе, поэтому важно, чтобы каждый ученик чувствовал себя комфортно и вносил свой вклад в общее дело. Распределение ролей в коллективе будет происходить по способностям и интересам каждого ученика.

                               Примерные темы поисковых работ:

1.Нанотехнологии в медицине.

2. Нанотехнологии в промышленности.

3. Нанотехнологии в сельском хозяйстве.

4. Нанотехнологии в военной технике.

5. Нанотехнологии в биологии и экологии.

6. Нанотехнологии в освоении  космоса.

7. Нанотехнологии в геронтологии.

8. Нанотехнологии в кибернетике

9. Нанотехнологии  в современную эпоху и в будущем.

10. Нанотехнологии в быту.

                    Презентация и оценивание работ учащихся.

 По окончании проектной деятельности проходит конференция, в ходе которой каждая группа защищает свой проект. Каждой группе учащихся выдаётся протокол оценивания проектов по предложенному плану с ориентировочными баллами за каждый вид деятельности. Свою работу группа не оценивает. По итогам конференции баллы суммируются и делятся на количество групп  плюс  учитель и гости. Таким образом, определяется наиболее успешный проект. Для того чтобы оценить вклад каждого учащегося в создание проекта в конце конференции на совещании группы выставляется коэффициент трудового участия (КТУ) для каждого из участников проекта. Баллы, набранные за проект, умножаются на КТУ и каждый участник получает свою оценку, пропорциональную его вкладу в общее дело. Учитель оставляет за собой право, в случае необходимости, добавить некоторое количество баллов тому или иному учащемуся, с целью создания ситуации успеха. Баллы вносятся в индивидуальную  таблицу  рейтинговой оценки каждого учащегося. На усмотрение учителя можно конвертировать каждые 100 баллов рейтинговой оценки  в одну 5-бальную отметку в классный журнал.

                            Протокол оценивания проектов.

Группа №___

Тема проекта:_______________________________________________

Группа №___

Учитель:__________________

Дата:______________________

                                    Тематическое  планирование

           элективного курса по физике «Нанотехнологии».

                                                        (16 часов)

                 Содержание этапов проектной деятельности:

ПОИЭ Определение темы. Поиск и анализ проблемы. Постановка цели. Обсуждение в группе методом «мозговой атаки» возможных способов решения поставленной проблемы, выдвижение гипотезы  решения и определение методов исследования. Распределение ролей в группе - кто, за что будет отвечать. Обсуждение и принятие решения,  дополнений, корректив. В конце занятия у учителя в наличии аргументированные решения каждой группы об их программе поиска.

АНЭ Сбор и изучение информации. Поиск оптимального способа достижения цели. Проведение в группах анализа собранного материала, заготовок будущего проекта; разработка общего плана, сценария своей части проекта. Согласование представленного проекта  со всеми участниками проекта. Организация работы по оформлению своей  части проекта.

ПРАЭ Выполнение запланированных технических операций. Внесение изменений. Оформление проекта в электронном виде: в виде web-страницы, использование презентации, табличного процессора , текстового редактора.

ПРЕЗЭ Защита проекта.

 1.Обозначение проблемы, защита своей гипотезы: демонстрация презентации,  web- страницы  и т.д.

2.Общий вывод, объяснение с помощью электронных продуктов.

3. Ответы на вопросы других групп (дискуссия).

КЭ Анализ проекта. Оценка качества. Замечания и предложения членов экспертной  группы.

Содержание деятельности групп  на каждом этапе:

Содержание деятельности каждой группы:

Распределение ролей в группе:

- «информационная» группа(2 человека):

1.отбор нужной информации  из разных источников (Интернет, библиотека);

2.  анализ полученной информации.

- «аналитическая» группа (2 человека):

1. анализ полученной информации из различных источников;

2. отбор, систематизация и обобщение полученных данных в соответствии с поставленной проблемной задачей с использованием информационных технологий.

- группа «дизайнеров»(2 человека):

1. выбор средств прикладных программ для презентации итогов работы группы;

2.представление работы в электронном виде.

                       Используемая литература:

1. Нанотехнология в ближайшем десятилетии / Под ред. М.К.Роко, Р.С.Уильямса, П.Аливисатоса. М., 2002. 

2. Головин Ю.И. Введение в нанотехнологию. М., 2003. 

3. Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки. Материалы для компьютеров XXI века // Природа. 2000. №11. С.23-30. 

4. Валиев К.А., Кокин А.А. От кванта к квантовым компьютерам // Природа. 2002. №12. С.28-36. 

5. Ковальчук М.В., Клечковская В.В., Фейгин Л.А. Молекулярный конструктор Ленгмюра-Блоджетт // Природа. 2003. №11. С.11-19. 

6. Владимиров Ю.А. О пользе белковой кристаллографии // Природа. 2003. №11. С.26-34. 

7. Головин Ю.И., Тюрин А.И. // Природа. 2003. №4. С.60-68. 

8. Андриевский Р.А. // Перспективные материалы. 2001. №6. С.24-35. 

9. Трефилов В.И., Щур Д.В., Тарасов Б.П. и др. Фуллерены - основа материалов будущего. Киев, 2001. 

10. Осипьян Ю.А., Кведер В.В. // Материаловедение. 1997. Т.1. №1. С.3-9; №2. С.5-11. 

11. Алферов Ж.И. // Физика и техника полупроводников. 1998. Т.32. №3. С.3-18. 

12. Минкин В.И. // Рос. хим. журн. 2000. Т.44. №6. С.3-13. 

13. Дедков Г.В. // УФН. 2000. Т.170. №6. С.585-618. 

                                    Сайты в Интернете:

1. www.nanonewsnet.ru
2.www.nanotech.ru
3.www.nanorf.ru 
4.www.nanoworld.org