Программа элективного курса «Я - исследователь»

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.