1.Пояснительная записка Настоящая программа составлена на основе следующих нормативных правовых документов: Федерального закона РФ «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.12 г. № 273-ФЗ Федерального компонента государственного стандарта основного общего образования по физике (приказ Минобразования России от 05.03.2004 №1089 «Об утверждении Федерального компонента государственных образовательных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования»), Приказа министерства образования РФ от 21.03.1014 № 253 «Об утверждении федеральных перечней учебников, рекомендованных(допущенных) к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования и имеющих государственную аккредитацию, на 2015- 2016 учебный год Учебного плана гимназии № 80 авторской программы элективного курса «Естествознание и окружающая среда».Доцент НИРО Беленов А.Ф., к.ф.-м.н., 2006. Одна из ключевых проблем современного школьного естественнонаучного образования – это разрыв теоретических знаний на уровне модельного описания и практики самостоятельного применения полученных знаний учащимися в повседневной жизни. Это проявляется как в выполнении заданий с самостоятельным выбором модели, так и в практике принятия решений с использованием естественнонаучной информации. О значимости данной проблемы, в частности, свидетельствуют результаты международных тестирований PISA – 2000, 2003, при проведении которых основное внимание было направлено не на определение уровня освоения школьных программ, а на оценку способности учащихся применять полученные в школе знания и умения в жизненных ситуациях. Одной из возможностей преодоления разрыва «теория – практика» представляется организация курсов межпредметного содержания с «прагматической» направленностью заданий для учащихся. Последнее предполагает, в частности, как выявление ключевых научных проблем, затрагивающих человека и окружающий мир, так и поиск решений на уровне собственного поведения. Сложность такого подхода отчасти заключается в неоднозначности научных взглядов на проблемы окружающего мира (в частности, на проблемы, связанные с парниковым эффектом и с возможным истощением озонного слоя). Более привычными для школьников являются «твердые знания», регламентированные образовательными стандартами. Не умаляя значимости точных знаний, хочется подчеркнуть необходимость знакомства учащихся с научными моделями, как с незавершенными знаниями, при использовании которых мы, тем не менее, вынуждены принимать определенные решения. Из известных российских и зарубежных методических разработок, связанных с проблемами окружающей среды, можно выделить пособие «Физика. Человек. Окружающий мир». (3 книги, 7-9 классы, автор А. П. Рыженков), учебник «Естествознание –10» (В.А. Еремин и др.), британский учебник «AS Science for Public Understanding” (SPU) (с более подробным обзором можно познакомиться в статье А.Ю. Пентина, опубликованной в журнале «Естествознание в школе», №1 ,2004 г.). С точки зрения соединения теоретических и практических знаний представляется полезным сочетание российского педагогического опыта обучения предметным знаниям с опытом авторов вышеназванного британского учебника с явно выраженной «прагматической» направленностью. Автор имел двухлетний опыт апробации британского учебника SPU в рамках экспериментальной площадки НИРО и договора между НИРО и университетом г. Саутгемптон (Великобритания). При разработке курса автор руководствовался ключевыми идеями SPU – ориентацию на проблемы окружающей среды, связанные, в частности, с деятельностью человека и на факторы риска. Был по возможности сохранен и стиль изложения материала SPU - сочетание объясняющих историй с «вопросами на полях» и с дискуссионными моментами. Также было уделено внимание некоторым аспектом научного знания, таким, как соотношение образного и модельного описания окружающего мира, проблема измерений и единиц измерений, логика мысленного и предметного экспериментирования. Главный сюжет, определяющий содержание курса – это тема взаимодействия излучения с веществом. В школьном курсе физики этой теме уделяется мало места, отчасти по причине ее «межпредметности». В частности, при рассмотрении влияния солнечного излучения на атмосферу Земли, необходимо обсуждение фотохимических реакций и биологических факторов риска. Подобные вопросы возникают и при обсуждении факторов радиоактивного и электромагнитного фонов. В то же время строгое изложение физических моделей, описывающих данные процессы, представляется затруднительным по причине отсутствия у учащихся необходимых базовых знаний. В данном курсе автором предпринята попытка упрощенного моделирования описываемых явлений, с целью формирования у школьников необходимого минимума научной грамотности для описания процессов, происходящих в окружающей среде. Изучение элективного курса направлено на достижение следующих целей: формирование у обучающихся умения видеть и понимать ценность образования, значимость физического знания для каждого человека; умений различать факты и оценки, сравнивать оценочные выводы, видеть их связь с критериями оценок и связь критериев с определенной системой ценностей, формулировать и обосновывать собственную позицию; формирование у обучающихся целостного представления о мире и роли физики в создании современной естественно-научной картины мира; умения объяснять объекты и процессы окружающей действительности – природной, социальной, культурной, технической среды, используя для этого физические знания; приобретение обучающимися опыта разнообразной деятельности, опыта познания и самопознания; ключевых навыков (ключевых компетентностей), имеющих универсальное значение для различных видов деятельности, - навыков решения проблем, принятия решений, поиска, анализа и обработки информации, коммуникативных навыков, навыков измерений, навыков сотрудничества, эффективного и безопасного использования различных технических устройств; овладение системой научных знаний о физических свойствах окружающего мира, об основных физических законах и о способах их использования в практической жизни. Аннотация к элективному курсу «Естествознание и окружающая среда» Курс состоит из введения и двух тематических разделов - модулей. Во введении слушатели знакомятся с побудительными мотивами, лежащими в основе данного курса. Тематическая организация модулей выбрана в соответствии с приоритетами проблем окружающей среды и известных рисков для здоровья человека: 1. Роль атмосферы в жизнеобеспечении Земли. 2. Искусственный и естественный электромагнитный фон. Курс включает в себя лекции и практические задания - тесты, составление текстов по заданным иллюстрациям, работу над текстами с ошибками, самостоятельную разработку иллюстраций и таблиц по заданному формату, критические очерки по текстам СМИ. Все практические задания выделены жирным курсивом. Формат занятий – лекционные блоки и практические задания. Лекции носят интерактивный характер - практические занятия «встроены» в лекционный курс так, что после сравнительно небольших информационных блоков учащиеся отвечают на вопросы, (выделенные жирным курсивом), рекомендующие внимательное прочтение текста лекций. Ответы на практические задания слушатели присылают по информационному каналу в течении определенного промежутка времени. Содержание ответов составляет портфолио учащихся. Итоговая работа - небольшой по объему (не более 10 страниц формата А4, шрифт 12, интервал 1.5) реферат по темам программы курса. Форма реферата - это Интернет – обзор с обязательной авторской позицией. Результаты освоения элективного курса Личностные результаты: в ценностно-ориентационной сфере – чувство гордости за российскую физическую науку, гуманизм, положительное отношение к труду, целеустремленность; в трудовой сфере – готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории; в познавательной (когнитивной, интеллектуальной) сфере – умение управлять своей познавательной деятельностью. Метапредметные результаты: использование умений и навыков различных видов 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, поиск аналогов; умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации; умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации целей и применять их на практике; использование различных источников для получения физической информации, понимание зависимости содержания и формы представления информации от целей коммуникации и адресата. Предметные результаты (на базовом уровне): 1) в познавательной сфере: давать определения изученным понятиям; называть основные положения изученных теорий и гипотез; описывать демонстрационные и самостоятельно проведенные эксперименты, используя для этого естественный (русский, родной) язык и язык физики; классифицировать изученные объекты и явления; делать выводы и умозаключения из наблюдений, изученных физических закономерностей, прогнозировать возможные результаты; структурировать изученный материал; интерпретировать физическую информацию, полученную из других источников; применять приобретенные знания по физике для решения практических задач, встречающихся в повседневной жизни, для безопасного использования бытовых технических устройств, рационального природопользования и охраны окружающей среды; 2) в ценностно-ориентационной сфере – анализировать и оценивать последствия для окружающей среды бытовой и производственной деятельности человека, связанной с использованием физических процессов; 3) в трудовой сфере – проводить физический эксперимент; 4) в сфере физической культуры – оказывать первую помощь при травмах, связанных с лабораторным оборудованием и бытовыми техническими устройствами. Содержание курса «Естествознание и окружающая среда» (34 часа). Введение: Естествознание как способ активного моделирования окружающего мира (4 часов) Естественнонаучное и гуманитарное знание: отличительные особенности и параллели. Практические и познавательные мотивы изучения естественных наук. Образ и модель в Естествознании. Практическое занятие: самостоятельное описание результатов демонстрационного эксперимента (полет мини - воздушного шара) с позиций образного, предметного и математического моделирования.. Модуль1: Атмосфера и ее роль в жизнеобеспечении (20 часов). Солнечное излучение: соотношение факторов поддержания жизни и факторов риска. Моделирование воздействий солнечного излучения на вещество на атомно – молекулярном уровне. Шкала энергий для частиц солнечного излучения. Практическое занятие: самостоятельное заполнение «таблицы воздействий» солнечного излучения. Слой наибольшей ионизации атмосферы (ионосфера) и его защитные свойства. Возможные антропогенные воздействия (космические аппараты и радиозагрязнение). Слой наибольшей диссоциации молекул кислорода (озонный слой). Озоновые дыры и существующие прогнозы результатов антропогенного воздействия. Промышленный приземный озон: причины возникновения и обсуждаемые факторы риска. Практическое занятие: построение «постера атмосферных слоев». Космические лучи и ионизация приземного воздуха. Мониторы и люстра Чижевского. Практическое занятие: работа с тестовыми заданиями по теме «Космические лучи». Нагрев атмосферы и поверхности Земли солнечным излучением. Парниковый эффект. Практическое занятие (1): составление текста – модели парникового эффекта по графическому изображению (постеру). Практическое занятие(2): работа с тестовыми заданиями по теме «Парниковый эффект» (по рабочей тетради). Практическое занятие(3): работа в формате «текст с ошибками» по теме «Парниковый эффект» (по рабочей тетради). Модуль 2 : Естественный и искусственный электромагнитный фон – обсуждаемые факторы риска (10 часов). Биосфера и электромагнитное окружение: естественные и искусственные источники излучений. Факторы воздействий переменных электромагнитных полей на человека. Воздействие электромагнитных полей от высоковольтных линий электропередач. Практическое занятие: оценка амплитуды колебаний магнитных полей при проживании вблизи ЛЭП и при пользовании бытовыми электроприборами. Естественные магнитные возмущения (магнитные бури) как отклик на солнечные вспышки. Практическое занятие: оценка дополнительных электрических сигналов в организме человека при воздействии геомагнитных возмущений. Сопоставление с антропогенными факторами. № п/п 1 2 Учебно-тематический план. Название Кол-во раздела, темы часов практические Введение: Естествознание как способ активного 4 1 моделирования окружающего мира Модуль1: Атмосфера и ее роль в жизнеобеспечении 20 6 Модуль 2 : Естественный и искусственный 3 10 2 электромагнитный фон – обсуждаемые факторы риска ИТОГО: 34 9 Учебно-методический комплект, используемый для реализации рабочей программы: 1.Методическое пособие :Элективный курс «Естествознание и окружающая среда» Беленов А.Ф., к.ф.-м.н., доцент Нижегородского института развития образования (НИРО), 2006. 2.Календарно-тематическое планирование. 10 класс (34 часа, 1 ч/неделю) № Темы Сроки 10 А,Б,В 1.Введение: Естествознание как способ активного моделирования окружающего мира (4 часов) 1 Естественнонаучное и гуманитарное знание: отличительные особенности и параллели. 2 Практические и познавательные изучения естественных наук. 3 Образ и модель в Естествознании. 4 Практическое занятие: самостоятельное описание результатов демонстрационного эксперимента (полет мини - воздушного шара) с позиций образного, предметного и математического моделирования. мотивы 2.Модуль1: Атмосфера и ее роль в жизнеобеспечении (20 часов). 5 Солнечное излучение: соотношение факторов поддержания жизни и факторов риска. 6 Моделирование воздействий солнечного излучения на вещество на атомно – молекулярном уровне. 7 Шкала энергий для частиц солнечного излучения. 8 Практическое занятие: самостоятельное заполнение «таблицы воздействий» солнечного излучения. 9 Слой наибольшей ионизации атмосферы (ионосфера) и его защитные свойства. 10 Возможные антропогенные воздействия (космические аппараты и радиозагрязнение). Корректи ровка 10 А,Б,В 11 Слой наибольшей диссоциации молекул кислорода (озонный слой). 12 Озоновые дыры и существующие прогнозы результатов антропогенного воздействия. 13 Промышленный приземный озон: причины возникновения и обсуждаемые факторы риска. 14 15 Практическое занятие: построение «постера атмосферных слоев». 16 Космические лучи и ионизация приземного воздуха. 17 Мониторы и люстра Чижевского. 18 Практическое занятие: работа с тестовыми заданиями по теме «Космические лучи». 19 Нагрев атмосферы и поверхности Земли солнечным излучением. Парниковый эффект. 20 Практическое занятие (1): составление текста – модели парникового эффекта по графическому изображению (постеру). 21 22 Практическое занятие(2): работа с тестовыми заданиями по теме «Парниковый эффект» (по рабочей тетради). 23 24 Практическое занятие(3): работа в формате «текст с ошибками» по теме «Парниковый эффект» (по рабочей тетради). 25 26 3.Модуль 2 : Естественный и искусственный электромагнитный фон – обсуждаемые факторы риска (10 часов). Биосфера и электромагнитное окружение: естественные и искусственные источники излучений. Факторы воздействий переменнных электромагнитных полей на человека. Воздействие электромагнитных полей от высоковольтных линий электропередач. 27 28 Практическое занятие: оценка амплитуды колебаний магнитных полей при проживании вблизи ЛЭП и при пользовании бытовыми электроприборами. 29 Естественные магнитные возмущения (магнитные бури) как отклик на солнечные вспышки. 30 31 Практическое занятие: оценка дополнительных электрических сигналов в организме человека при воздействии геомагнитных возмущений. Сопоставление с антропогенными факторами 32 33 34 Резерв.