РП 7кл. Наноазбука Захарова ЛС

Рабочая программа

курса внеурочной деятельности

«Наноазбука»

на 2021-2022 учебный год

Учитель: Захарова ЛС

Класс: 7

Количество часов по программе: 35

Количество часов в неделю: 1

г. Сургут

1. Пояснительная записка.

Программа курса внеурочной деятельности предназначена для реализации в 7-х классах в 2021-2022 учебном году.

1.1. Актуальность программы

Актуальность разработки программы связана с тем, что у учащихся есть возможность не только познакомиться с базовыми понятиями нанотехнологии, историей появления и развития этой области научных знаний, но и развивать познавательную активность и творческие способности.

Программа курса «Наноазбука» составлена в соответствии с нормативными документами:

- «Нанотехнологии. Азбука для всех». Сборник статей под редакцией Ю. Третьякова, М., Физматлит, 2007.;

- Азбука Нанограда» книга о летней школе «Наноград», проводимой в рамках программы «Школьная лига РОСНАНО» под редакцией Л.С Илюшин, М.М Эпштейн, АНПО «Школьная лига», 2013.

- с учётом целей, задач и требований к планируемым результатам освоения основной образовательной программы среднего общего образования МБОУ Сургутского естественно-научного лицея.

Стремительный рывок сферы нанотехнологий открывает большие перспективы при разработке новых материалов, совершенствовании связи, биотехнологии, микроэлектроники, энергетики, здравоохранения и вооружений. Среди наиболее вероятных научных прорывов эксперты называют значительное увеличение производительности компьютеров, восстановление человеческих органов, получение новых материалов, созданных напрямую из заданных атомов и молекул, и появление новых открытий в химии и физике. Нанонаука продолжает стремительно развиваться. Разрабатываются новые устройства и материалы, появились новые термины и определения, произошел ряд знаковых событий у нас в стране и за рубежом в этой области. Для формирования целостной естественнонаучной картины мира, подготовки обучающихся к осознанному восприятию принципиально изменившегося подхода к созданию новых материалов и устройств в средней школе необходим курс “Введение в нанотехнологии”.

Реализация программы осуществляется на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования. В соответствии с ФГОС НОО существенное значение уделяется формированию значимости культуры, а также развитию у учащихся ключевых компетенций.

Программа данного курса реализуется через:

• моделирование занятий с учетом возрастных особенностей обучающихся;

• проектную деятельность;

• обеспечение взаимосвязи игровой и внеучебной деятельности;

• использование активных методов обучения (проблемных, поисково-конструктивных, исследовательско-творческих);

• организацию разнообразных форм деятельности (групповой, индивидуальной, фронтальной).

Педагогическая технология формирования у школьников строится на основании следующих подходов:

• системно-деятельностного (принятие нравственных ценностей происходит через его собственную деятельность);

• вовлечение детей в разнообразные виды деятельности (специально-организованное общение, учебно-познавательная, изобразительная, сюжетно-ролевая).

Важнейшую роль в реализации программы играет мультимедийное сопровождение, а также материально-техническое обеспечение.

1.2. Место курса во внеурочной деятельности в основной образовательной программе среднего общего образования

Нанотехнология является современной междисциплинарной областью, объединяющей физику, химию и биологию. Особенность нанотехнологии состоит в том, что она имеет дело с объектами нанометрового размера - от 1 до 100 нанометров, которые обладают рядом необычных свойств.

1. Цели и задачи программы

Цель программы: познакомить учащихся с новой межпредметной отраслью знаний - нанотехнологии.

Основная задача: сформировать у учащихся модель безопасного поведения в повседневной жизни,

Задачи:

Образовательные:

- показать междисциплинарный характер нанотехнологии - нового направления науки, его возможности и перспективы для реализации потребностей человека;

- познакомить с основными понятиями, направлениями нанотехнологий, наноинструментами, достижениями отечественных и зарубежных ученых;

- совершенствовать навыки работы с различными источниками информации, в том числе в сети Интернет, умения представлять результат;

Развивающие:

- способствовать развитию творческих способностей, интеллектуальной компетенции, формированию познавательного интереса к естественнонаучным дисциплинам (химия, физика, биология), и, как следствие, профессиональному самоопределению;

Воспитательные:

- воспитание патриотизма, гуманного отношения к больным;

- формирование таких нравственных качеств, как милосердие, сострадание, соучастие.

- воспитание коллективизма, чувства ответственности за свои поступки, за жизнь и здоровье окружающих.

1.4. Категория обучающихся

Курс предназначен для учащихся 7-х классов. Учебные группы формируются по возрастному принципу.

1.5. Формы организации внеурочной деятельности

Формами организации внеурочной деятельности в рамках курса являются: беседы, практические занятия, игры, которые используются в рамках комплексных занятий, сочетающих теоретическое и практическое обучение. Программа курса предполагает выполнение учащимися самостоятельных творческих работ, проектов. В ходе практических занятий предусмотрены просмотр презентаций и видеозаписей, участие в викторинах и конкурсах.

1.6. Срок реализации программы

Программа рассчитана на 1 год обучения. Общая продолжительность реализации программы составляет 35 часов.

1.7. Режим занятий

Заня­тия проводятся один раз в две недели.

1. Планируемые результаты освоения программы

2.1. Планируемые результаты

В результате изучения элективного курса «Наноазбука» учащиеся должны

знать:

- об истории развития нанотехнологий и научной деятельности создававших ее ученых;

- о роли отечественных ученых в создании и развитии нанотехнологий;

- основные достижения и перспективы применения нанотехнологии в электронике, биологии, медицине, охране окружающей среды;

- отличительные особенности наноструктур в целом и основные примеры природных и синтезированных наноструктур, область их применения;

- методы измерения наноструктур;

- принципы работы микро- и нанометрических приборов.

понимать:

- суть эффектов, определяющих особые физико-химические свойства наноматериалов.

уметь:

- обобщать знания, полученные при изучении курсов физики, химии и биологии;

- с разной долей самостоятельности определять цели своей работы, ставить и формулировать для себя новые задачи в познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

- самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

- соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

- работать со средствами информации (учебной, справочной, научно-популярной литературой, средствами дистанционного образования, текущей научной информацией в Интернете);

- выбирать из множества информации основные факты и делать их анализ;

- готовить сообщения и доклады, оформлять их и представлять; уметь четко и последовательно изложить в печатном виде основные результаты работы;

- устно (не читая бумажный вариант доклада) излагать логически связано основные результаты работы; основываясь на фактах, защищать свою научную работу;

- использовать технические средства обучения и средства новых информационных технологий;

- уметь работать в сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего и младшего возраста, взрослыми в процессе учебно-исследовательской деятельности;

- работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов;

- формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.

2.2. Формы оценки достижения планируемых результатов освоения программы

Формы контроля и система оценивания

Отметки при изучении курса не выставляются, но для своевременной коррекции учебно-воспитательного образовательного процесса проводится следующие система форм и видов контрольно-оценочных действий:

• текущий контроль:

- наблюдения за деятельностью обучающегося в процессе занятий;

- самостоятельные работы;

- текущее выполнения выборочных учебно-практических и учебно-познавательных заданий на оценку способности и готовности учащихся к освоению систематических знаний, их самостоятельному пополнению, переносу и интеграции; способности к сотрудничеству и коммуникации, к решению личностно и социально значимых проблем и воплощению решений в практику; способности к самоорганизации, саморегуляции и рефлексии;

• промежуточный контроль:

- тестирование;

- выполнения творческих работ, включая учебные исследования и учебные проекты;

- проверочные работы;

• итоговый контроль:

- контрольная итоговая работа;

- защита исследовательских и проектных работ.

3. Содержание программы. Тематическое планирование

Что такое наномир? (1 час)

Всегда ли следует верить тому, что мы видим. Подробнее о масштабах: международная система единиц – СИ; периодическая система элементов Д.И.Менделеева; биологическая номенклатура.

Номенклатура нанотехнологий.

Таинственные частицы (1 час)

В начале пути: аборигены Австралии, красавицы Древней Греции, художники и мастера Средневековья, шунгитовая (марциальная) вода. Ричард Фейнман: “ Внизу полным-полно места”.

Чудеса нанотехнологий (2 часа)

Удивительные свойства наночастиц вещества. Наночастицы серебра: защита воды, бактерицидная ткань с серебряными нанопроволочками, усиление действенности косметических и гигиенических средств, бактерицидные аэрозоли, дезинфицирующие нанокраски, угольные фильтры С наночастицами серебра для очистки воды. Наночастицы оксида цинка – преграда для ультрафиолетовых лучей, защита от перегрева. Уникальные свойства наночастиц диоксида кремния: самоочищающаяся поверхность, незагрязняющаяся ткань.

Микромир внутри себя (2 часа)

«ESKAPE»-патогены (бактерии, не чувствительные к АБ) Грибки: провокаторы интоксикаций, аллергозов, рака Канцерогенные (ВПЧ) и неканцерогенные (грипп) вирусы Прионы: новая форма патогенов. Способы борьбы с прионами науке НЕИЗВЕСТНЫ. Наиболее актуальные угрозы со стороны микромира, известные ученым

Внутренняя жизнь клетки (2 часа)

Клетки - фундаментальные единицы жизни, из них состоят наш мозг, мышцы, органы -все части нашего организма. В течении последнего десятилетия ученым удалось то, что всегда казалось невозможным - заглянуть внутрь человеческой клетки. Они смогли увидеть части клеток и то, как они взаимодействуют между собой. Но этот прекрасный внутренний микромир является ареной постоянной борьбы. Эта война началась миллионы лет назад и происходит в теле каждого из нас каждый день, каждую минуту. Кто победит в этой войне, наш организм, или вирусы?

Стражи здоровья (2 часа)

Нано технологии на страже здоровья! Нано технологии отвоевывают все больше и больше места в современной науке! Эта область по сравнению с остальными очень молода и до конца еще не исследована, но уже с большим успехом используется во многих сферах (телекоммуникация и связь, медицина, биомеханика, химия, авиация, космонавтика, экология, сельское хозяйство и т. д.). В этой статье речь пойдет о медицине и о пользе для людей применения нано технологий в этой сфере. Нано медицина совершила большой прогресс в области диагностики и лечения различных заболеваний. В основном есть пять главных разделов медицины, в которых применяются нано технологии: доставка лекарственных веществ, новые способы лечения болезней, также диагностика in vivo, имплантанты.

Нанотехнологии в биомедицине (2 ч)

Защита лекарств от деградации и нежелательных взаимодействий с биологическими молекулами; увеличить селективную абсорбцию лекарств опухолевыми клетками; контроль за фармакокинетикой; увеличить биодоступность лекарств внутрь опухолевых клеток.

Современные наномедицинские технологии (2 часа)

Наноструктурированные материалы, в т. ч., поверхности с нанорельефом, мембраны с наноотверстиями; микро- и нанокапсулы; нанотехнологические сенсоры и анализаторы; медицинские применения сканирующих зондовых микроскопов.

Нанороботы – лекари и диагносты (1 час)

По прогнозам ученых, в ближайшие полвека нанотехнологии преобразят медицину до неузнаваемости. Роботы в тысячу раз мельче волосяного среза поставят диагноз и устранят любую поломку на атомарном, молекулярном и клеточном уровнях. Прощайте, СПИД, рак, лейкоз, атеросклероз, бесплодие, наследственные и все другие болезни! Да здравствуют вечная молодость и несокрушимое здоровье!

Нанотехнологии в биологии: направления и достижения (2 ч)

Направление использование биологических наномолекул - бионанотехнология. Достижения нанотехнологии смогут создавать:наноматериалы с заданными свойствами американцы создали материал, имитирующий настоящую костную ткань. экспериментируя с фуллеренами и дендримерами, сейчас во многих странах ищут эффективные лекарства от СПИДа, гриппа, болезни Паркинсона, рака и т.п.микрокапсулы с нанопорами могут послужить больным диабетом 1-го типа – они смогут доставить в организм человека клетки поджелудочной железы животного и вовремя выделять инсулиноискусственно сконструированная клетка-респироцит сможет заменить недостающие в крови эритроциты – она умеет переносить и кислород, и углекислый газ.

Вирусы как бионанотехнологии (2ч)

Вирусы как бионанотехнологии. Вирусы как наномашины. Возможности использования вирусных структур в качестве наноинструментов.

Получение наноматериалов (2 ч)

Наноматериалы и нанотехнологии. Основы классификации и структуры наноматериалов.

Основные свойства наноматериалов и основные направления их использования.

Бабочки-объект наномира (2ч)

Бабочки и нанотехнологии. Подготовка к олимпиадным заданиям.

Взгляд за горизонт (2 час)

Перспективы развития нанонауки. Телефоны, предающие чувства; самоочищающиеся покрытия, наноархитектура, универсальный репликатор, “взрывное” развитие искусства, развлечений, образования.

Учебно-тематический план

4. Организационно-педагогические условия реализации программы

1. Список используемой литературы:

Для учителя:

1. Ахметов М.А. Введение в нанотехнологии. Химия. Учебное пособие для учащихся 10–11 классов средних общеобразовательных учреждений. – СПб: Образовательный центр «Участие», Образовательные проекты, 2012. – 108 с. (Серия «Наношкола»).

2. “Нанотехнологии. Азбука для всех”. Сборник статей под редакцией Ю.Третьякова, М., Физматлит, 2007.

3. “Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника”. Сборник статей под редакцией П.П. Мальцева, М., Техносфера, 2006.

4. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. “Наноструктурные материалы”, М., Академия, 2005.

5. Андрюшин Е.А. “Сила нанотехнологий: наука & бизнес”, М., Фонд “Успехи физики”, 2007.

6. Кобаяси Н., Введение в Нанотехнологию, изд-во Бином, 2005.

7. Пул Ч., Оуэнс Ф. “Нанотехнологии”, М., Техносфера, 2006.

8. Ратнер М., Ратнер Д. “Нанотехнология: простое объяснение очередной гениальной идеи”, Изд-во “Вильямс”, 2005.

9. Харрис П. “Углеродные нанотрубы и родственные структуры”, М., Техносфера, 2003.

10. Богданов К.Ю. “Что могут нанотехнологии?”, газета “Физика” (изд. дом “Первое сентября”), №22 (2007), №2 (2008).

11. Пул Ч. Оуэнс Ф. Нанотехнологии. – М.: Техносфера, 2005. – 336 с.

Для учащихся:

1. Нанотехнологии. Азбука для всех / под редакцией Ю.Третьякова. – М.: Физматлит, 2009. – С. 368.

2. Разумовская И.В. Нанотехнология. 11 – класс: учебное пособие. – М.: Дрофа, 2009. – 222 с.

3. Уильямс Л. Нанотехнологии без тайн. Путеводитель / Л.Уильямс, У.Адамс. – М.: Эксмо, 2009. – 364 с.

Интернет-сайты

1. http://www.nanometer.ru/ – сайт нанотехнологического сообщества “Нанометр”.

2. http://www.nanonewsnet.ru/ – сайт о нанотехнологиях #1 в России.

3. http://www.nanorf.ru/ – журнал “Российские нанотехнологии”.

4. http://www.nanojournal.ru/ – Российский электронный наножурнал.

5. http://www.nanoware.ru/ – официальный сайт потребителей нанотоваров.

6. http://nauka.name/category/nano/ – научно-популярный портал о нанотехнологиях, биогенетике и полупроводник