ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА « Я- ИССЛЕДОВАТЕЛЬ»
(ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ И ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ)
Автор: Преподаватель физики Мокрова И.И.
Программа рассчитана на студентов 1 курса технологического колледжа
Срок реализации программы – 1 год
Г. Москва
2015г.
Пояснительная записка
В настоящее время практически все развитые страны мира осознали необходимость реформирования своих систем образования с тем, чтобы обучающиеся действительно стали центральной фигурой учебного процесса, чтобы познавательная деятельность находилась в центре внимания педагогов- исследователей, разработчиков программ образования, в том числе и дополнительного образования. Сегодня важна не прочность приобретаемых знаний, а умение самостоятельно работать с информацией, самостоятельно совершенствовать свои знания и умения в различных областях, приобретая новые знания необходимые для профессии.
Формирование навыков самостоятельного добывания их происходит с помощью новейших учебных технологий и форм организации учебного процесса как на уроке, так и во внеурочное время на факультативных и элективных занятиях. Одна из таких технологий – проектная деятельность с применением исследовательского метода, и метода поиска новых технических решений. Это наиболее эффективный путь познания и целый ряд исследовательских методов, подходов и технических решений является универсальными, общими для любого вида деятельности и, следовательно, знание их поможет учащимся, какой бы дальнейший путь они не выбрали. Программа элективного курса «Я - исследователь» дает учащимся представления об основах исследовательской деятельности и знакомит с методами поиска технических решений на основе ТРИЗ-технологий, позволяет создать базу для развития творческого воображения , логики ,умения грамотно работать с информацией , самостоятельно критически мыслить, видеть возникающие в реальной действительности проблемы и искать пути их рационального решения.
Данный элективный курс предназначен для студентов 1 курса колледжа, желающих заниматься исследовательской и изобретательской деятельностью.
Цель элективного курса: помочь обучающимся овладеть методами научной творческой работы. Участие в экспериментах и исследованиях позволяет почувствовать уверенность в себе, ощутить радость успеха. Все это поможет решить познавательно-развивающие, обучающие, воспитательные и социально-адаптационные задачи:
формировать умения и навыки исследовательской деятельности на примере своего исследования;
научить грамотно работать с различными источниками информации;
формировать общие и профессиональные компетенции обучающихся;
развивать навыки коллективной проектной деятельности и решения специфических исследовательских задач возникающих в групповом деятельностном процессе;
формировать готовность к переносу полученных учебных навыков в ситуации реальной жизнедеятельности и профессиональной деятельности;
развивать социально-психологических качеств личности.
Программа посвящена изучению:
основных понятий научно-исследовательской работы;
содержания ТРИЗ - технологий ;
структуры познавательной деятельности в проектировании;
технологии выполнения самостоятельного исследовательского проекта;
технологии оформления самостоятельного исследовательского проекта.
Программа способствует
Формированию интереса к учебно-исследовательской деятельности, как необходимой составляющей обучения и первоначальных умений и навыков проведения исследований.
Реализации механизма включения учащихся в опытно-экспериментальную работу.
Обеспечению широкой возможности для «трансляции» личностных, творческих качеств.
Формированию нового способа действий.
Формированию широкой картины мира на основе ценностей науки, литературы, искусства, непосредственного познания действительности и себя.
Элективный курс рассчитан на 360 часов. Содержание охватывает весь процесс научного исследования. Состоит из 5 частей: введение, методология научного творчества, методология технического творчества, этапы работы в рамках научного исследования, систематизация накопленного материала и оформление работы и защита работы.
Программа элективного курса построена с учетом практической направленности, поэтому формами проведения занятий являются практические и самостоятельные работы, работа с литературными источниками и с использованием проблемных, поисковых и исследовательских методов. Форма отчетности по элективному курсу: выставка творческих работ, оформление докладов, рефератов, стендовых докладов и их защита, изготовление макетов, рабочих стендов по выполнению физического эксперимента на уроках физики, конкурсах творческих работ, научно-практических конференциях.
.
Учебно-тематический план курса
№п/п Содержание материала
Всего
Теоретические занятия
Практические занятия
1
Вводное занятие
2
2
2
Методология научного творчества
6
6
3
Этапы работы в рамках научного исследования
12
8
4
4
Методы поиска новых технических решений
12
6
6
5
Выдающиеся изобретения
22
2
20
6
Общие сведения о теории решения изобретательских
задач (ТРИЗ)
15
5
10
7
Алгоритм решения
изобретательских задач (АРИЗ)
10
2
8
8
Рационализация в
творчестве учащихся
12
2
10
9
Использование компьютерных технологий в создании новых технических объектов
72
12
60
10
Систематизация накопленного материала
14
2
12
11
Конструирование экспериментальных установок
42
10
32
12
Оформление научной работы или изготовление макетов, действующих стендов.
54
4
50
13
Защита творческих работ
4
4
14
Подготовка и проведение научно - практических конференций
6
6
Содержание программы
Тема 1.Введение
Содержание и особенности изучения курса. Формы представления исследовательских работ: доклад, стендовый доклад, литературный обзор, рецензия, реферат, научная статья, научный отчет.
Интернет – экскурсия по Всероссийским конкурсам (конкурс им. Вернадского, «Зеленая планета» и др.)
Тема 2. Методология научного творчества
Основные понятия для проведения научно-исследовательской работы: аспект, апробация, гипотеза, дедукция, индукция, ключевое слово, контекст, концепция, объект исследования, предмет исследования, проблема, тезис, теория, факт.
Практическая работа №1. Составление словаря терминов по исследовательской работе
Практическая работа №2. Знакомство с методами исследований (методиками): тестирование, анкетирование, интервью, анализ, наблюдение, сравнение, эксперимент, моделирование.
Тема 3. Этапы работы в рамках научного исследования
Обоснование актуальности выбранной темы. Составление плана исследовательской работы. Работа с научной литературой. Работа с понятийным аппаратом.
Практическая работа №3. Постановка физического эксперимента. Описание экспериментальной установки. Описание хода выполнения исследовательской экспериментальной работы.
Тема 4. Методы поиска новых технических решений
Метод проб и ошибок. Первая попытка человека выработать систему поиска. Недостатки метода. Возникновение научного подхода к решению изобретательских задач. Г.Галилей, М.Фарадеи, Леонардо да Винчи - представители экспериментального изобретательства.
Т.Эдисон - основоположник индустрии изобретений. Использование наводящих вопросов при поиске решения.
Практическая работа №4. Подготовка интернет-обзора об изобретениях в области механики, молекулярной физики, оптики, электрических явлений.
Тема 5. Выдающиеся изобретения
Изобретения, базирующиеся на достижениях естественных, точных, прикладных наук. Особенности развития технических систем на различных исторических этапах. Важнейшие изобретения XIX-XX веков.
Практическая работа №5.Подготовка рефератов по теме “Важнейшие изобретения 19-20 веков”.
Практическая работа №6. Создание макетов выдающихся изобретения 19-20 века
Тема 6. . Общие сведения о теории решения изобретательских задач (ТРИЗ)
Основные понятия о составляющих ТРИЗ. Диалектический путь развития технических систем. Переход систем на новые уровни через разрешение технических противоречий. Примеры развития технических систем. Идеальный конечный результат (ИКР): получение искомого результата с наименьшими усилиями
Практическая работа.№7 Конструирование физических объектов : электромагнит, свеча Яблочкова и др. Материализация проектов в бумаге, пенопласте, полуфабрикатах и других материалах.
Тема 7. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)
Анализ задачи. Анализ модели задачи. Определение идеального конечного результата (ИКР) и физического противоречия (ФП). Мобилизация и применение вещественно-полевых ресурсов (ВПР). Применение информационного фонда. Изменение или замена задачи. Анализ способа устранения ФП. Применение полученного ответа. Анализ хода решения.
\Практическая работа.№8 Выполнение творческими группами проблемных физических задач по темам “Механика”, «Молекулярная физика», «Электростатика», «Оптика».
Тема 8. Рационализация в творчестве учащихся
Признаки рационализаторского предложения. Отличие рационализаторских предложений от других предложений. Правила оформления рационализаторских предложений в объединениях учащихся, занимающихся техническим творчеством. Порядок подачи, рассмотрения, признания и принятия рационализаторских предложений к использованию.
Практическая работа №9 Подготовка каждым студентом документов на оформление возможного рационализаторского предложения.
Тема 9. Использование информационных технологий при создании новых технических объектов
Развитие электронно-вычислительной техники и методы поиска новых технических решений.
Общие сведения о компьютерных технологиях и их использовании в исследовательской деятельности.
Практическая работа.№10 Освоение информационных технологий для решения технических задач. Прикладное использование технологий при изучении курса физики. Создание методических пособий по постановке физического эксперимента, решению качественных и расчетных задач по физике.
Тема 10. Систематизация материала и оформление работы (5 ч)
Структура содержания исследовательской работы. Правила оформления текста работы. Обзор источников по проблеме исследования. Результаты и выводы, полученные в ходе исследования. Требования к оформлению работ.
Практическая работа №11.Знакомство с правилами оформления текста научной работы. Обобщение результатов исследований.
Тема 11. Конструирование экспериментальных установок
Изучение технической литературы для создания действующих экспериментальных установок. Подготовка описания установки.
Практическая работа №12. Конструирование экспериментальных установок. Разработка методических пособий по использованию установок в процессе обучения.
Тема 12.Оформление научной работы или изготовление макетов, действующих стендов.
Написание докладов, рефератов Изготовление действующих макетов, подготовка к защите творческих работ исследовательского характера. Работа по оформлению студенческих работ типографским способом.
Тема 13.Защита творческих работ.
Подготовка к выступлению. Знакомство с оценочным инструментарием по самооценке творческих работ. Защита творческой работы.
Тема 14. Подготовка и проведение научно - практических конференции.
Составление программы конференции. Составление списка участников конференции. Рассылка приглашений участникам конференции. Отбор лучших работ для оформления сборника исследовательских работ на бумажном и электронном носителях.
Рекомендованная литература для учителя и учащихся:
1.Дереклеева Н.И. Научно-исследовательская работа в школе// «Вербум-М».- М., 2001.
2.Научно-исследовательская деятельность учащихся. Московские конференции исследовательских работ школьников. – М., 2002.
3.Альтов Г. С. И тут появился изобретатель. М., Детская литература. 1989.
4.Альтшуллер Г.С. Найти идею. Новосибирск, Наука. 1986.
5.Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара: как решать изобретательские задачи. Петрозаводск, Карелия. 1980.
6. Басин Я.З. И творцы и мастеровые. Минск, Высшая школа. , 1988.
7. Гарднер М. Есть идея. М., Мир. 1982.
8. Гнедина ТЕ. Физика и творчество в твоей профессии. М., Просвещение. 1988.
9.Дерзкие формулы творчества /Сост. А.Б. Селюцкий. Петрозаводск, Карелия. 1987.
10.Методические рекомендации по изучению с учащимися средних профтехучилищ приемов использования физических явлений и эффектов при решении технических и производственных задач. /Сост. Ю.В. Горин. М., Госпрофобр РСФСР. 1982.
11.Нить в лабиринте /Сост. А.Б. Селюцкий. Петрозаводск, Карелия. 1988.
12.Обучение старшеклассников основам патентоведения и методам поиска новых технических решений /Автор-сост. Сопельняк А. Г. Челябинск, Од 11 И О. 1990.
13.Гордиенко Э.В., Никулин С.К. Порядок выявления и оформления рационализаторских предложений, выплаты вознаграждений и премирования за содействие рационализации в учреждениях дополнительного и начального профессионального образования Российской Федерации. М., ЦТТУ Минобразования России. 1997.
14.Масленникова, А.В. Материалы для проведения спецкурса «Основы исследовательской деятельности учащихся» / А.В. Масленникова // Практика административной работы в школе. – 2004. - №5. - С. 51-60.
