«Общая физика и химия твердых тел»

1.1 Направленность дополнительной образовательной (общеразвивающей) программы 

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Общая физика и химия твердых тел» (далее – программа) – естественнонаучной направленности. Предусматривает развитие исследовательских способностей детей, направлена на обеспечение у школьников базовых представлений о нанотехнологиях, эволюции развития данного направления в мире, методах наблюдения и исследования нанообъектов, умения ориентироваться в современных тенденциях их использования в различных областях техники и промышленности; изучение существующих наноматериалов и перспектив развития новых с учетом потенциальных тенденций в России и за рубежом.

1.2 Актуальность и педагогическая целесообразность программы

Актуальность. Познакомить детей с инновационными разработками в области создания новых материалов с использованием нанотехнологичных подходов и их использованием в различных областях промышленности, а также сформировать у обучающихся представления об исследовательской деятельности и привить навыков проведения научной работы со школьного возраста.

Педагогическая целесообразность общеобразовательной (общеразвивающей) программы «Основы нанотехнологий»:

– формирование у школьников общего представления о нанотехнологиях, основных понятиях в области нанотехнологий и наноматериалах;

– умение ориентироваться в современных тенденциях использования наноматериалов и нанотехнологических подходов в различных областях техники и промышленности;

– изучение существующих наноматериалов, перспектив развития новых с учетом потенциальных тенденций развития нанотехнологий в России и за рубежом;

– создание условий для научно-исследовательской деятельности обучающихся через решение конкретных проблемных практических заданий (кейсов) используя современные знания в области нанотехнологий;

– введение в область современного материаловедения и нанотехнологий через проектно-исследовательскую деятельность учащихся.

1.3 Отличительная особенность и новизна программы

Отличительной особенностью данной программы является реализация педагогической идеи формирования у обучающихся умения учиться – самостоятельно добывать и систематизировать новые знания. В этом качестве программа обеспечивает реализацию следующих принципов:

– непрерывность дополнительного образования как механизма полноты и целостности образования в целом;

– развития индивидуальности каждого ребенка в процессе социального самоопределения в системе внеурочной деятельности;

– системность организации учебно-воспитательного процесса;

– раскрытие способностей и поддержка одаренности детей.

Новизна программы заключается в том, что она предполагает использование современных технологий, позволяющих активизировать мыслительные процессы ребёнка, включить его в изменившуюся социальную среду и формировать интерес к школьной жизни.

Педагоги

Чижов Ростислав Валерьевич

Содержание программы

1. Введение в образовательную программу, техника безопасности
2. Свойства и структура материалов
3. Явления и свойства сред окружающих твердые тела
4. Молекулярная физика
5. Изучение сканирующего зондового микроскопа
6. Проектная деятельность
7. Итоговые занятие

Цели программы

Развитие соответствующей мотивации детей, любознательности, умственной активности, живой интерес к окружающему, в стремлении узнавать новое, умение взаимодействовать в коллективе. Формирование у школьников общего представления о нанотехнологиях, основных понятиях в области нанотехнологий и наноматериалах; умение ориентироваться в современных тенденциях использования наноматериалов и нанотехнологических подходов в различных областях техники и промышленности; изучение существующих наноматериалов, перспектив развития новых с учетом потенциальных тенденций развития нанотехнологий в России и за рубежом.

Результат программы

По итогам обучения обучающиеся

Должны знать:

– основные понятия и определения, используемые для понимания и изучения нанотехнологий,

– основные этапы развития и становления нанотехнологии, основные направления современного развития и применения нанотехнологий,

– основные методы и инструментарий, используемые для получения, наблюдения и исследования нанообъектов,

– отличительные особенности наносостояния материалов;

– основные параметры, определяющие свойства нанообъектов, методы и приборы их характеризации;

– классификацию, возможности и назначение основных методов получения наноматериалов;

– знание основных параметров, определяющих свойства нанообъектов, методов и приборов их характеризации;

– навыки построения траекторий выполнения исследовательский проектов;

– навыки анализа полученных данных

– законы теплового движения и теплового массопереноса;

– энергонасыщенность материальных тел;

– образование различных атмосферных явлений и зависимость их от внешних параметров среды;

– устройство и принципы работы двигателей внутреннего сгорания;

– основы молекулярно-кинетической теории;

– законы осмоса и начала термодинамики;

– современные методы изучения наносостояния объектов с использованием сканирующей зондовой микроскопии;

– основы процесса построения проектной деятельности и жизненного цикла проекта.

Должны уметь:

– ориентироваться в современных направлениях нанотехнологий;

– рационально оценивать возможности и перспективы использования нанотехнологий в различных областях человеческой деятельности;

– работать с лабораторным оборудованием;

– формулировать цели и задачи исследований;

– определять энергонасыщенность материальных тел и использовать энергонасыщенные состояния материалов для выполнения полезной работы;

– измерять и иметь представление об атмосферных явлениях, причинах их проявления и вероятных способах воздействия на них;

– разбираться в принципах работы и устройстве двигателей внутреннего сгорания;

– работать на сканирующем зондовом микроскопе и обрабатывать полученные изображения.

 

Особые условия проведения

Условия набора детей в коллектив: входное тестирование по общим темам физики, химии и естествознания, с учетом возрастного ограничения.

Материально-техническая база

Учебно-лекционная аудитория: интерактивная доска и комплекс мультимедийного оборудования с возможностью устройства видеоконференций по Web-каналам удаленного доступа.

Учебно-научная лаборатория: комплекс научно-исследовательского оборудования и реактивов, для проведения необходимого количества лабораторных работ и проектной деятельности (включающий высокотехнологичное оборудование: сканирующий зондовый микроскоп и газовый пиролитический химический реактор).

Материалы:

- Инструкция по работе с инструментами;

- Пособия для групповой и индивидуальной работы;

- Таблицы;

- Аудио- и видеозаписи;

- Книги;

- Методические пособия и рекомендации.