ПРОГРАММА

элективного курса "Энергия будущего"

6 класс

Составитель: Захарова М.П.,

учитель математики высшей категории

Амга 2014

Пояснительная записка

Одной из глобальных проблем человечества является проблема энергетического кризиса во всем мире. Запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, а израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Специалисты озабочены проблемой освоения и использования новых ресурсов энергии (альтернативных источников энергии). Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить на века. В этой связи важно изменить потребительское отношение к энергии и воспитывать экологическое сознание у детей.

В связи с этим элективный курс «Энергия будущего» является актуальным, так как знакомит детей с путями решения энергетических проблем, с основными альтернативными источниками энергии. Кроме этого, курс является пропедевтическим для изучения физики в 7-м классе. Программа курса предполагает модель интегрированного курса с использованием элементарных знаний из области физики, математики, технологии.

Цель курса - заложить основы разумного энергопотребления, ознакомить учащихся с понятием электроэнергии и основными альтернативными способами ее производства.

Особенности построения содержания курса.

Учащимся 6-х классов еще сложно понять физический смысл энергии. Поэтому вопросы энергии и энергосбережения рассматриваются с практической точки зрения, с позиции самого ребенка и мира, который его окружает. Для объяснения определений, механизмов явлений, принципов работы устройств подобраны материалы, которые в простой и доступной форме знакомят обучающихся с такими сложными физическими понятиями и процессами, как строение вещества, строение атома, механизм возникновения электрического тока, принцип работы генератора тока, альтернативные способы добывания электричества и др. Лабораторные и проектные работы позволяют глубже понять суть изучаемых явлений и процессов, учат детей основам оформления таких видов работ.

Содержание курса построено по принципу «От простого к сложному», т.е. сначала дети знакомятся с базовыми понятиями, а затем с каждым последующим занятием материал немного усложняется. И как показал опыт, даже довольно сложные понятия такие, как например, топливные элементы на водороде, можно с помощью правильно подобранных дидактических материалов с иллюстрациями вполне доступно довести до учащихся 6-х классов.

К данной программе создано электронное учебное пособие «Энергия будущего. Кружок для пытливых умов». Пособие включает в себя 17 разделов для проведения 17 занятий элективного курса. Содержание каждого раздела разбито на подразделы в соответствии с модульным принципом. Каждый раздел содержит разнообразные материалы для проведения занятия: тексты для чтения, видеофайлы, слайд-шоу, описания лабораторных работ и проектов, что значительно повышает эффективность обучения. Благодаря удобной структуре и навигации, пособие позволяет многократно возвращаться к материалу, который остался непонятым. Пособие разработано на платформе SunRav BookOffice 3 - многофункционального средства для создания и просмотра "живых" электронных книг. Создавать электронные книги и учебники с помощью SunRav BookEditor очень легко и не требует никаких знаний программирования. Удобная навигация на левой панели позволяет легко переходить из раздела в раздел, причем переключение происходит мгновенно, за доли секунды.

Формы проведения занятий.

Самые эффективные формы обучения для 6-х классов - это игровые формы, элементы моделирования, метод проекта (минипроекта) и других интерактивных дидактических технологий. На занятиях создаются условия для последовательной активизации эмоциональной, интеллектуальной и деятельностной сферы. Учащиеся 5-6 классов также охотно занимаются различным творчеством на тему проекта: рисуют, делают макеты, участвуют в конкурсах.

Организация учебного процесса.

Элективный курс рассчитан на 1 час в неделю, т.е. 35 ч. в год. Предусмотрены теоретическая часть и практические занятия. Во время теоретической части проходят беседы с использованием цифровых образовательных ресурсов, видеофрагментов, а также самостоятельный поиск информации в медиатеке, Интернете. На практических занятиях обучающиеся выполняют проекты с помощью развивающих конструкторов.

Ожидаемые результаты.

Предметные:

• Знание и понимание роли энергии в природе и жизни человека, форм энергии и взаимосвязи с природными ресурсами и окружающей средой.

• Опережающее знание физических основ электроэнергетики:

• Строение вещества, строение атома;

• Понятие электрического тока, механизм возникновения электрического тока;

• Понятия напряжения, силы тока, сопротивления на интуитивном уровне;

• Принцип действия генератора электрического тока;

• Последовательные и параллельные источники. Последовательное и параллельное соединение;

• Альтернативные способы производства энергии: солнечная, ветровая, водородная, геотермальная энергия и др.;

• Названия и функции приборов, деталей;

• Правила безопасности при работе с электроприборами.

• Умения:

• Сборка электрических и электронных цепей, описываемых в лабораторных работах;

• Соблюдение правил безопасности;

• Снятие показаний с измерительных приборов, сравнение их при выполнении лабораторных работ;

• Грамотное оформление результатов лабораторных работ и проектов;

• Приобретение навыков проектной деятельности;

• Поиск информации из различных источников.

Личностные:

• Осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению;

• Готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать в нем взаимопонимания;

• Освоенность социальных норм, правил поведения;

• Освоенность правил индивидуального и коллективного безопасного поведения;

• Сформированность основ экологической культуры, соответствующей современному уровню экологического мышления.

Метапредметные:

Регулятивные УУД

• Умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности.

Познавательные УУД

• Умение определять понятия, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы.

Коммуникативные УУД

• Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение;

• Использование компьютерных технологий: создание презентаций, написание рефератов и т.п.

Содержание программы курса

Занятие 1. Что такое электричество?

Строение вещества. Строение атома. Понятие электрического тока. Опыты со статическим электричеством.

Занятие 2. Где вырабатывается электричество?

Электромагнитная индукция. Опыты на возникновение электромагнитной индукции. Электростанции. Схема поставки электричества потребителю.

Занятие 3. Напряжение и сила тока. Мультиметр.

Понятия напряжения и силы тока. Лабораторная работа «Измерение силы тока и напряжения».

Занятие 4. Сопротивление.

Понятие сопротивления. Выполнение лабораторных работ «Резисторы», проектов «Сделайте свои детали», «Жидкие резисторы», «Жидкий свет».

Занятие 5. Мотор. Напряжение мотора.

Устройство и принцип действия электромотора. Выполнение проектов «Электрический мотор за 10 секунд», «Электромотор своими руками».

Занятие 6. Ручной генератор.

Принцип работы ручного генератора.

Выполнение в малых группах проектов «Ручной генератор», «Напряжение ручного генератора», "Питание от ручного генератора", "Зарядное устройство с ручным генератором".

Занятие 7. Последовательное и параллельное соединение.

Параллельное и последовательное соединение проводников. Выполнение в малых группах проектов «Ток и напряжение в последовательной и параллельной цепи», «Последовательные источники», «Параллельные источники», «Последовательное соединение», «Параллельное соединение».

Занятие 8. Солнечная энергия.

Устройство солнечных элементов.

Выполнение в малых группах проектов "Солнечный двигатель", "Зарядное устройство от солнечной батареи", "Солнечный вентилятор", «Ряд солнечных огней», «Часы на солнечном свете».

Занятие 9. Энергия ветра.

Принцип действия ветрогенераторов.

Выполнение проектов "Ветряная мельница", "Ветряные огни", "Ветер и звук", "Ветер и время", "Энергия порыва ветра", «Ветряной динамик».

Занятие 10. Электричество от воды.

Выполнение проектов «Электричество из воды», «Водный свет», «Преобразование водяного давления в электричество», «Водяное колесо», «Водяной таймер».

Занятие 11. Электричество от кока-колы, сока, лимона, картофеля.

Выполнение лабораторной работы «Ток от картошки и лимона», проектов «Свет от колы», «Кола-часы», «Кола -часы с памятью», «Соковая батарея», «Жидкая батарея», «Желтая кола».

Занятие 12. Радио.

Выполнение проектов «Радио», «FM-радио», «Световой сигнал для радио», «Световой и звуковой сигнал для радио», «Ручное радио», «Ветряное радио».

Занятие 13. Тепловое действие тока.

Выполнение проектов «Удаленный нагреватель», «Удаленный нагреватель воды».

Занятие 14. Топливная ячейка.

Строение топливной ячейки». Выполнение проектов «Напряжение и сила тока топливной ячейки», «Свет от топливной ячейки», «Вентилятор на топливной ячейке», «Часы на топливной ячейке».

Занятие 15. Водородная энергия.

Понятие водорода, строение атома водорода, способами получения водорода, строением и принципом работы топливных элементов на водороде. Выполнение проекта «Получение водорода с помощью электролиза».

Занятие 16. Геотермальная энергия.

Понятие геотермальной энергии.

Занятие 17. Мультиисточник питания.

Выполнение проектов «Мультиисточник питания», "Свет от солнца, ветра", «Гибрид», «Концепция гибридного автомобиля».

Занятие 18-31. Выполнение курсовых работ.

Курсовые работы «Самодельная СВНУ», «Солнечная печь», «Фонарь для велосипеда», «Расчет энергопотребления жилого дома», «Расчет СЭС для жилого дома в условиях Якутии» и др.

Занятие 32-34. Защита курсовых работ.

Учебно-тематический план.

Необходимое ресурсное обеспечение:

• Компьютерный класс;

• Электронное пособие «Энергия будущего. Кружок для пытливых умов»;

• Конструкторы «Альтернативные источники энергии».

• Интернет- ресурсы:

• http://alternativenergy.ru/

Использованная литература:

• Я, будущее и энергия: Методическое пособие по курсу предпрофильной подготовки учащихся основной школы / Г.М. Чан, О.Г. Пермякова, Л.Г. Кондрашова и др. - Владивосток: Дальнаука, 2010.

• Я и энергия: Учебное пособие для учащихся начальной школы / . Кишинэу 2010.

• Кравцов Ю. Реальные перспективы альтернативной энергетики // Наука и инновации, 2010, № 9.

• Пицунова, О. Н. Энергия будущего (Книга 1) [Текст] // О. Н. Пицунова. - С: «ЦСЭИ» 2002.-Главы 1, 2, 6. -С.6-7, 9-12, 14, 27-31.

• Пицунова, О. Н. Энергия будущего (Книга 2) [Текст] // О. Н. Пицунова. - С: «ЦСЭИ» 2002. - Главы 1, 2.-С.6, 17-18.

• Севернев М.М., Кузьмич В.В. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии и местные виды топлива // Белорусское сельское хозяйство, 2009, № 9.

• Дворникова М.В. Активизация познавательного интереса у учащихся 9 классов с помощью элективного курса «Альтернативная электроэнергетика» // Сборник научных трудов по актуальным вопросам математики, физики, информатики и методике их преподавания. Иркутск: Ред.- изд. Отдел ГОУВПО «ИГПУ», 2008.

• Емельянов А. Нетрадиционная энергетика // Экология и жизнь.- 2001. - № 6.