12 августа 2017г.
С введением Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) начального и основного общего образования внеурочная деятельность становится значимым направлением деятельности образовательного учреждения. Система внеурочной работы школы формирует и развивает личность ребенка, повышает мотивацию обучения тому или иному учебному предмету, развивает самостоятельность и предоставляет возможность в самореализации личности. Любой педагог при внедрении ФГОС будет поставлен перед выбором: самому составить программу внеурочной деятельности в соответствии со всеми требованиями или использовать готовую программу, которая поможет им организовать внеурочную деятельность по своему предмету.
Для тех педагогов, кто стремится повысить свою профессиональную компетенцию в области организации курса внеурочной деятельности и получить дополнительную квалификацию, позволяющую сочетать специальные знания и навыки преподавания курса внеурочной деятельности в условиях основной школы, предлагаем программу повышения квалификации «Методика преподавания курса внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии». Данная программа предназначена для учителей химии и физики общеобразовательных учреждений, имеющих законченное высшее профессиональное образование, внедряющих программу основного общего образования.
Реализация программы позволит повысить уровень профессиональной компетентности слушателей, связанной с разработкой занятий курса внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии», применением материала курса в учебной деятельности.
Цель программы: совершенствование уровня профессиональной компетентности слушателей, связанной с организацией внеурочной деятельности учащихся на основе системно-деятельностного подхода.
Задачи:
– познакомить учителей с особенностями ФГОС в рамках организации внеурочной деятельности;
– познакомить учителей с программой и структурой курса внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии»;
– повысить компетентность учителей естественных наук по вопросам альтернативных источников энергии;
– обучить приемам работы с солнечным модулем, топливным элементом как электролизером и двигателем внутреннего сгорания;
– обучить приемам работы с моделью солнечно-водородного автомобиля при постановке демонстрационных опытов на уроках предметов естественнонаучного направления;
– повысить компетентность учителей естественных наук по вопросам разработки демонстрационных опытов и лабораторных работ с использованием модели солнечно- водородного автомобиля;
– обучить методике использования модели солнечно-водородного автомобиля при организации исследовательской деятельности учащихся.
В процессе освоения материала слушатель расширяет представление о возможностях использования солнечно-водородного автомобиля и оборудования «Альтернативные источники энергии» для организации внеурочной деятельности учащихся. Слушатели разрабатывают учебно-методические материалы в области использования данного оборудования для постановки демонстрационных опытов, проведения лабораторных работ и организации исследовательской деятельности учащихся.
Слушатель, изучивший программу курса, должен:
– знать основы водородной энергетики, строение и принцип работы солнечных батарей, виды и принцип действия топливного элемента; структуру и содержание курса внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии»;
– уметь получать водород в лаборатории, доказывать его наличие; проводить электролиз с помощью топливного элемента; измерять электрические характеристики солнечного модуля, топливного элемента, процесса электролиза; использовать оборудование «Альтернативные источники энергии» и модель солнечно-водородного автомобиля для постановки демонстрационных опытов, проведения лабораторных работ и организации исследовательской деятельности учащихся;
– владеть общими сведениями о водороде, способах его получения, хранения и транспортировки, правилами безопасной работы с водородом; методикой применения материалов курса внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии» на учебных занятиях предметов естественнонаучной направленности.
Форма обучения - очно-заочная. Данный курс рассчитан на 72 академических часа (из них 48 часов в очной и 24 часа в заочной форме). Программа имеет практическую направленность, включает в себя различные виды занятий: лекции - 10 часов, практические занятия - 38 часов, самостоятельные работы - 24 часа. Самостоятельные работы могут быть организованы в рамках проведения очной части курсов, либо заочно. Возможен вариант рассмотрения отдельных тем курса через вебинары (по согласованию).
Содержание программы Раздел 1. Введение
Тема 1.1. Знакомство с программой курса внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии»
Теоретическая часть. Назначение программы, структура, категория обучающихся, содержание, планируемый результат.
Тема 1.2. Водородная энергетика
Теоретическая часть. Водородная энергетика – энергетика будущего. История развития водородной энергетики. Использование водорода во время Великой Отечественной войны.
Раздел 2. Солнечно-водородная энергетика
Тема 2.1. Водород
Теоретическая часть. Водород – положение в периодической системе химических элементов, строение атома. Физические свойства. Способы получения водорода в промышленности, в лаборатории. Техника безопасности при работе с водородом. Химические свойства водорода. Области применения водорода. Хранение и транспортировка водорода.
Практические работы: Получение водорода в лаборатории. Собирание водорода вытеснением воды, воздуха. Тест на «хлопок» – доказательство наличия водорода. Сборка водородного автомобиля. Распад воды посредством электролиза. Измерения электрических характеристик. Количественные измерения полученных газов. Электрические измерения при электролизе. Определение тока и напряжения. КПД водного электролиза.
Тема 2.2. Солнечная энергетика
Теоретическая часть. Солнечная энергетика. Солнечные батареи Принцип действия солнечных батарей. Исследование солнечных элементов.
Практические работы: Изготовление ветряной мельницы. Солнечные батареи. Расчет КПД солнечного модуля.
Тема 2.3. Топливные элементы
Теоретическая часть. Топливные элементы. Различные типы ТЭ. Устройство и сборка топливных элементов.
Практические работы с моделью солнечно-водородного автомобиля: Разложение воды в ТЭ. Качественный анализ образующихся газов. Количественные измерения полученных газов. Электрические измерения при электролизе. Определение тока и напряжения. Распад воды с помощью Солнца. Влияние света и тени на расход воды. КПД топливного элемента. Исследования электролизёра. Исследование топливного элемента. Измерение длины пробега автомобиля.
Раздел 3. Методические рекомендации по использованию модели солнечно-водородного автомобиля на уроках предметов естественнонаучной направленности в основной школе
Тема 3.1. Использование модели солнечно-водородного автомобиля (СВА) при постановке демонстрационных опытов на уроках предметов естественнонаучного направления
Теоретическая часть. Использование модели солнечно-водородного автомобиля при объяснении нового материала, на этапах закрепления, для наглядной демонстрации различных физических явлений. Деятельностный подход в обучении предметов естественнонаучной направленности на основе применения модели солнечно-водородного автомобиля.
Практические работы. Обсуждение вопросов, связанных с особенностью методики применения модели солнечно-водородного автомобиля на уроках предметов естественнонаучного направления при постановке демонстрационных опытов и экспериментов. Примеры использования модели солнечно- водородного автомобиля при формировании понятий: энергия, мощность, работа, КПД на уроках физики. Примеры использования модели солнечно-водородного автомобиля при изучении способов получения водорода, его химических свойств, применения, хранения, безопасной работы на уроках химии.
Тема 3.2. Разработка демонстрационных опытов по предметам естественнонаучной направленности с использованием модели солнечно-водородного автомобиля
Самостоятельная работа. Определение места в курсах учебных предметов естественнонаучной направленности для демонстраций с применением модели солнечно-водородного автомобиля.
Тема 3.3. Использование модели солнечно-водородного автомобиля при проведении лабораторных работ
Теоретическая часть. Организация и проведение лабораторных и практических работ с использованием модели СВА.
Практические работы. Обсуждение вопросов, связанных с особенностью методики применения данного оборудования на уроках естественнонаучного направления при проведении лабораторных работ. Примеры использования модели при проведении практических и лабораторных работ.
Тема 3.4. Разработка лабораторной (практической) работы по предмету естественнонаучной направленности с использованием модели СВА
Самостоятельная работа. Создание лабораторной (практической) работы по физике (химии) с использованием модели СВА. Написание руководства (инструкции) для учителя и учащегося.
Тема 3.5. Использование модели солнечно-водородного автомобиля при организации
исследовательской деятельности учащихся
Теоретическая часть. Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках физики и химии с помощью модели СВА.
Практические работы. Пример простого эксперимента. Разработка проекта для простейшего исследования.
Раздел 4. Организация внеурочной деятельности по предметам естественнонаучной направленности с использованием модели солнечно-водородного автомобиля
Тема 4.1. Общие вопросы организации курса внеурочной деятельности
Теоретическая часть. Организация курса внеурочной деятельности. Использование проблемного, деятельностного, частично-поискового подходов при проведении занятий курса внеурочной деятельности.
Тема 4.2. Научно-исследовательская и проектная деятельность учащихся
Теоретическая часть. Исследовательская деятельность учащихся в основной школе, особенности организации. Этапы организации. Система действий учителя и учащихся на разных этапах исследовательской деятельности.
Практические работы. Примеры создания проектов, творческих и исследовательских работ во внеурочное время. Мозговой штурм. Создание различных динамических конструкций.
Тема 4.3. Разработка проекта исследования с использованием модели солнечно-водородного автомобиля
Самостоятельная работа. Создание исследовательского проекта. Написание руководства для учителя и карточки учащегося
Программа предусматривает проведение промежуточного контроля и итоговой аттестации. Промежуточный контроль проводится по итогам изучения тем 3.1, 3.3. Итоговая аттестация – по окончании реализации программы. Для слушателей предусмотрены часы самостоятельной работы для выполнения заданий.
Формами промежуточного контроля являются разработка занятия внеурочной деятельности, лабораторной (или практической) работы, урока химии (или физики) с использованием модели солнечно- водородного автомобиля (на выбор слушателя).
В качестве итоговой аттестации слушатель представляет аттестационную работу «Разработка проекта исследования с использованием модели солнечно-водородного автомобиля». Требования к аттестационной работе (основаны на планируемых результатах обучения):
– разработать тему проекта и содержание проектно-исследовательской деятельности учащихся с применением оборудования «Альтернативные источники энергии» и (или) модели солнечно-водородного автомобиля;
– описать систему взаимодействия учащихся в малой группе при работе над проектом;
– разработать критерии оценивания проектно-исследовательской работы учащихся;
– разработать инструкции для обучающихся по работе над данным проектом;
– материалы аттестационной работы представить в виде фотографий.
Аттестационная работа оценивается положительно при условии, если в ней представлены следующие позиции: деятельность учителя по организации и руководству проектно-исследовательской деятельностью учащихся при работе в малых группах; информационно-коммуникационные технологии сбора, обработки и представления информации при работе с оборудованием «Альтернативные источники энергии» и (или) модели солнечно-водородного автомобиля; подходы и критерии оценивания проектно- исследовательской деятельности учащихся.
Список литературы
1. Водородная энергетика будущего и металлы платиновой группы в странах СНГ. Учебное пособие для студентов кафедры «Информатизация журналистики». Составители В.В. Шинкаренко, А.А. Евдокимов, В.О. Квитковский. – М., МИРЭА, 2004.
2. Евдокимов А.А., Сагадеева Г.А. Курс внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии» / Образование, наука и экономика в вузах и школах. Интеграция в международное образовательное пространство: ТРУДЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ 28 сентября- 2 октября 2015, Том I, Армения, Горис, Москва, РУДН, с. 351.
3. Евдокимов А.А., Сагадеева Г.А. Энергоэкологическое образование: курс внеурочной деятельности для учащихся 7-10 классов / Образование: традиции и инновации: Материалы IX международной научно-практической конференции, Прага, 8 октября 2015 года. – Прага, Чешская Республика: Изд-во WORLD PRESS s r.o., 2015 г., с. 175.
4. Сагадеева Г.А. Курс внеурочной деятельности «Альтернативные источники энергии»: методическое пособие – М.: Издательство «Перо», 2016. – 160 с.
5. Солнечно-водородная энергетика. Джон О'М Бокрис, Т. Неджат Визероглу, Дебби Смит. Перевод на русский Д.О. Дуников под научной редакцией С.П. Малышенко. – М., МЭИ, 2002.
