ПРОГРАММА ОРГАНИЗАЦИИ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ Исследовательские и проектные работы по физике

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ СРЕДНЯЯ                            ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1 «ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР»

ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА В.И.ФОКИНА

С. БОЛЬШАЯ ГЛУШИЦА МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА   БОЛЬШЕГЛУШИЦКИЙ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Рассмотрено на заседании м\о руководитель МО _____________/ Протокол № _________ от «__»__________201___г.

«Проверено» заместитель директора по УВР _____________________/ Е.В. Писаренко

Утверждено                     приказом директора                      № ___________ от                                          «___»____20___г.                    ______________________ С.М. Уколова

ПРОГРАММА

ОРГАНИЗАЦИИ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ

Исследовательские и проектные работы по физике

составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом основного общего образования 2010 года на основе   учебного пособия:

 «Исследовательские и проектные работы по физике. 5-9 классы. Серия: Внеурочная деятельность»

Автор: Марко А. А., Смирнов А. В.- М.: Просвещение,2020»

Программу разработала:

учитель физики

Богомолова М.С.

Аннотация к программе

Программа обеспечивает организацию внеурочной деятельности и реализует требования ФГОС. Разработана для обучающихся основной школы и рассчитано на один учебный год. Программа предназначено для отработки действий по организации и осуществлению исследовательского проекта. Главная особенность исследовательских и проектных работ заключается в ознакомлении учащихся с научными методами проведения исследований. Систематическое выполнение заданий помогает построить индивидуальную траекторию реализации самостоятельного учебного проекта по физике. Содержани программы  обеспечивает сопровождение самостоятельной образовательной деятельности учащихся в разных формах: практическая работа, учебный проект, учебное исследование, учебная экскурсия и др.

Пояснительная записка

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 учащихся, т.е. ключевые компетенции, определяющие современное качество содержания образования.  

Включение учащихся в исследовательскую и проектную деятельность является одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности. Задачи этих видов деятельности учащихся 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 учащихся 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 раскрывает организацию внеурочной деятельности старших подростков, способствует формированию универсальных учебных действий, введению подростков в мир ценностей науки и обогащению их общей культуры.

Программа 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.

Цель программы

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

·         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.

·        в ценностно-ориентационной сфере:

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

·        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.

·       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 35 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.  

Содержание курса

№	Наименование раздела, темы	Кол-во часов
1	Психология творчества.	1
2	Введение в исследовательскую деятельность.	5
2.1	Понятие о сущности исследовательской деятельности (проектирования, моделирования, конструирования). Работа с источниками информации (энциклопедии, словари, справочники естественно-научного профиля).	1
2.2	Рекомендации по выбору темы и составления плана исследовательской работы.	1
2.3	Методы исследования. Структура и процесс исследования.	1
2.4	Особенности планирования и оформления результатов исследовательской работы.	1
2.5	Пути и способы использования новых информационных и коммуникационных компьютерных технологий и ЦОР в исследовательской работе.	1
3	Особенности исследовательской деятельности в области физики.	4
3.1	Особенности формирования научной гипотезы. Особенности математического моделирования физических процессов.	2
3.2	Компьютеризированный эксперимент по физике: цифровые исследования - технологический прорыв в области современной экспериментальной науки.	2
4	Подпрограммы	24
4.1	Подпрограмма 1. Техническое конструирование.	8
4.2	Подпрограмма 2. Исследование в области биофизики.	8
4.3	Подпрограмма 3. Физика и экология.	8
5	Общешкольная научно-практическая конференция Защита творческого продукта.

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

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. 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).

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:

·        личностных:

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

·        предметных:

-         объяснять принципы действия приборов, технических устройств;

-         применять приобретённые знания по физике для решения практических задач

-         самостоятельно планировать и проводить физический эксперимент,      

-         соблюдая правила безопасной работы с лабораторным оборудованием

·        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.

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

Практикум

№ п/п	№ практи-ческого занятия	Тема практического занятия	Место проведения занятий	Творческий продукт		Количество часов
Физические основы механики
1	1	Определение плотности различных пород дерева	Кабинет физики	Лабораторная установка для определения плотности дерева		1
2	2	Измерение скорости полёта «снаряда» методом баллистического маятника	Кабинет физики	Прибор для измерения потенциальной и кинетической энергии падающего шарика		1
Молекулярная физика и термодинамика
3	1	Измерение коэффициента поверхностного натяжения воды	Кабинет физики	Лабораторная установка для определения коэффициента поверхностного натяжения воды		1
4	2	Определение скорости истечения жидкости из малого отверстия методом Торричелли	Кабинет физики	Лабораторная установка для определения скорости истечения жидкости из малого отверстия		1
Электричество и магнетизм
5	1	Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли	Кабинет физики	Прибор для определения горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли		1
Оптика
6	1	Измерение минимального угла наблюдения радуги методом Декарта	Кабинет физики		Приборы для лабораторной работы	1

Темы для самостоятельного технического конструирования:

1. Определение коэффициентов упругости.

2. Изучение условия равновесия тела, имеющего ось вращения.

3.  Изучение особенностей зрения человека.

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:

·        личностных:

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

·        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

·        .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

№ п/п	Тема	Элементы содержания	Место проведения занятий	Инстру-ментарий	Форма работы	Кол-во часов
1	Физика человека	Биофизические исследования физики (сер. 19-21в.в.) Сердце и сердечный цикл. Кровяное давление. Тонометр.	Кабинет физики	Тонометр, модель сердца, кардиограф, кардио-грамма.	Практическая работа. Клиническое исследование.	1
2	Физика мозга	Электрические волны мозга: биотоки мозга, биостимуляция.	Кабинет физики	Электроэн-цефалограф, энцефало-грамма.	Сообщение учителя, сообщения учащихся, обсуждение.	1
3	Физика слуха	Физические характеристики звука: громкость звука, частота звука.	Кабинет физики.	Фонендоскоп, демонстра-ционные таблицы	Дискуссия, решение задач, звуковое исследование.	1
4	Простей-шие диагнос-тические приборы.	Устройство медицинских инструментов. Свойства газов и жидкостей.	Кабинет физики.	Стетоскоп, фонендоскоп, демонстра-ционные таблицы	Практическая работа. Демонстрация опытов. Сообщения.	1
5	Здоровье человека и электро-магнит-ные поля.	Электрические и магнитные поля. СВЧ-терапия, УВЧ-терапия, метеочувстви-тельность.Электромагнитное загрязнение.	Кабинет физики.	Демонстра-ционные таблицы.	Лекция. Кинофильм.	1
6	Здоровье человека и магнит-ные изделия.	Физиотерапия. Использование магнитов в лечебных целях.	Кабинет физики.	Магнитные стельки,	Практическая работа.	1
7	Здоровье человека и домашние физио-аппараты	Домашние физиоаппараты принцип действия, области применения и правила использования.	Кабинет физики.	Тонометр, ингалятор	Лекция. Демонстрация приборов.	1

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.

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:

·        в ценностно-ориентационной сфере:

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

·        личностных:

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

·        предметных:

-         объяснять принципы действия приборов, технических устройств;

-         применять приобретённые знания по физике для решения практических задач;

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

-          осознание необходимости применения достижений физики и технологий для рационального природопользования

·        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

№ п/п	Тема	Элементы содержания	Место проведения занятий	Инструментарий	Форма работы	Коли-чество часов
1	Проблемы загрязнения окружающей среды	Электропроводность солёной воды (зависимость от концентрации) влияние ЛЭП и электромагнитных полей на окружающую среду.	Кабинет физики.	Источник тока, провода, раствор соли, лампочка.	Лекция Лаборатор-ная работа	1
2	Источники загрязнения	Задымлённость, бытовой мусор, промышленные отходы, радиация, электростанции.	Кабинет физики	Папироса, шприц, вата.	Беседа	1
3	Изучение различных источников энергии	Анализ преимуществ и недостатков разного вида электростанций (приливных, геотермальных ГЭС, ТЭС,  гелиоэнергети-ческих, ветроустановок, АЭС).	Сельская  библиотека	Гальванические элементы, аккумуляторы цифровой техники, наглядные пособия.	Беседа	1
4	Определение загрязнения снежного покрова	Разбивка на зоны, забор проб, фильтрование, анализ воды.	Кабинет физики	Разборная металлическая труба, полиэтиленовые пакеты, весы, фильтры, анализаторы.	Лаборатор-ная работа	1
5	Анализ качества воды	Предварительная подготовка (учёт потребляемой дома воды).	Кабинет физики	Универсальная индикаторная бумага, дистиллирован-ная вода.	Лаборатор-ная работа	1
6	Изучение загрязнения воздуха	Методика определения загрязнения воздуха.	Кабинет физики	Пылесос, съёмные фильтры, светоанализатор.Секундомер.	Практичес-кое занятие	1
7	Изготовление фильтров	Производственные фильтры, бытовые фильтры.	Кабинет физики	Стеклянные трубки, вата, насос, сосуды с двумя отверстиями, пластиковые трубки.	Практичес-кое занятие	1

Темы исследовательских работ:

1.     Звуковое загрязнение среды в школе

2.     Загрязнение воздуха автомобилями в моём селе.

3.     Составление экологического паспорта помещения.

4.     Культура водопотребления.

5.     Кислотные дожди.

6.     Парниковый эффект.