Департамент образования города Москвы ЗЕЛЕНОГРАДСКОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Департамент образования города Москвы
ЗЕЛЕНОГРАДСКОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы
«ШКОЛА № 853»
________________________________________________________________________
Адрес: 124575, Москва, Зеленоград, корп. 913 А
Телефон/факс 8-499-731-13-95
E-mail: [email protected]
ОКПО 33672186, ОГРН 1027739341850, ИНН 7735062750, КПП 773501001
_________________________________________________________________________________________________
Головнина Татьяна Алексеевна
учитель биологии, химии, естествознания
Методическая разработка метапредметного занятия
НАБЛЮДЕНИЕ
для младшего возраста средней школы
профиль: ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
(5 класс)
Москва
2014
Актуальность работы
Исходя из требований к результатам освоения основной образовательной программы
основного общего образования, прописанных в Федеральном государственном образовательном
стандарте основного общего образования (далее – Стандарт), возникает необходимость
дополнительного освоения обучающимися навыков самостоятельного проведения проектноисследовательских работ. Для выполнения проектов естественнонаучного направления
обучающиеся должны владеть не только соответствующим понятийным аппаратом, формируемым
в рамках того или иного предмета, но и практическими навыками выполнения исследований. В
школе № 853 осуществляется внедрение курса «Естествознание: введение в естественнонаучные
предметы», который является пропедевтическим по отношению к изучаемым в дальнейшем
физике и химии и помогает более детально рассмотреть некоторые (наиболее существенные)
вопросы уже изучаемых пятиклассниками биологии и физической географии. В рамках указанного
курса, включающего также внеурочную деятельность, у обучающихся начинают формироваться
базовые метапредметные умения, что позволит им в дальнейшем с большей эффективностью
работать над темами самостоятельных исследовательских и проектных работ и, как следствие,
самосовершенствоваться и саморазвиваться, что является одним из требований Стандарта к
портрету выпускника средней школы.
В качестве дополнения к основной образовательной программе основного общего
образования предлагается курс внеурочных занятий «Эмпирические методы в науке». В рамках
этого курса обучающиеся познакомятся не только с теоретическими основами проведения
современных научных исследований и исторической ретроспективой развития естественных наук,
но и на практике освоят основные эмпирические методы естествознания. Программа курса
соотносится с содержанием программы основного общего образования, а также с Концепцией
духовно-нравственного развития и воспитания гражданина России.
Общие цели освоения курса:
– овладение начальными естественнонаучными умениями проводить наблюдения, измерения,
эксперименты, описывать их результаты, формулировать выводы;
– развитие интереса к изучению природы, интеллектуальных и творческих способностей в
процессе решения познавательных задач;
– воспитание положительного эмоционально-ценностного отношения к природе, стремления
действовать в окружающей среде в соответствии с экологическими нормами поведения, соблюдать
здоровый образ жизни;
– применение полученных знаний и умений для решения практических задач в повседневной
жизни, безопасного поведения в природной среде.
2
Обоснование выбора темы
Одним из первых занятий курса «Эмпирические методы в науке» является метапредметное
занятие «Наблюдение», в ходе которого обучающиеся знакомятся со спецификой практических
методов научного познания окружающего мира и делают вывод об их универсальности.
Это занятие выбрано в качестве модельного для выполнения представленной методической
разработки. Во-первых, следует учесть, что наиболее логичным является движение от простого к
сложному: в контексте представляемого курса – движение от наблюдения к эксперименту. Вовторых, с точки зрения возникновения у Homo sapiens способности к осмысленному изучению
окружающего мира наблюдение является первичным. И, наконец, в-третьих, оно первично, говоря
о научном методе.
Цели метапредметного занятия «Наблюдение»:
– сформировать у обучающихся представления о наблюдении как универсальном практическом
методе проведения научных исследований, используемом различными естественными науками;
– научить обучающихся различать непосредственные (визуальные) наблюдения и наблюдения с
использованием технических устройств (опосредованные);
– научить обучающихся выбирать подходящий вид наблюдений в зависимости от объекта
исследования.
Задачи:
– познакомить обучающихся с особенностями метода наблюдений в целом;
– познакомить обучающихся с инструментами для проведения опосредованных наблюдений и
приспособлением организма человека для проведения непосредственных (визуальных)
наблюдений;
– познакомить обучающихся с историей изобретения микроскопа с помощью видеосюжета;
– активизировать умение пользоваться микроскопом;
– познакомить обучающихся с особенностями метода и объектов наблюдения для различных
естественных наук;
– сравнить объекты и методы наблюдения для различных естественных наук;
– сравнить натурные и модельные объекты наблюдения;
– произвести наблюдения биологических, химических, физических и географических объектов;
– сделать выводы об объектах для наблюдения в различных естественных науках, о зависимости
выбора метода наблюдений и инструментов от объекта исследования, об универсальности метода
наблюдений и ограниченности его возможностей.
3
Перечень необходимого оборудования и расходных материалов для занятия
1. Объекты для наблюдения
1)
биологические объекты:
– улитки Ahatina fulica, возраст – 1 год;
– улитки Ahatina fulica, возраст – 2 -3 месяца;
2)
геологические объекты:
– коллекция «Минералы и горные породы» (40 видов);
– комплект демонстрационного оборудования "Теллурий" с руководством для учителя;
3)
химические объекты:
– образцы различных веществ – металлов, неметаллов из набора химических реактивов.
2. Модели для наблюдения
– модель глаза анатомическая 5-кратное увеличение;
– прибор для демонстрации действия глаза «Модель зрения»;
– комплект демонстрационного оборудования "Теллурий" с руководством для учителя.
3. Системы EDUBOX, GEOBOX.
4. Оборудование
1) цифровая лаборатория;
2) цифровой датчик электрического заряда;
3) цифровой датчик температуры термопарный;
4) генератор Ван де Граафа;
5) микроскоп демонстрационный «Микромед -3»;
6) набор лабораторный "Оптика" (расширенный)
7) штатив в сборе;
8) химическая посуда;
9) спиртовка;
10) горючее для спиртовок;
11) свеча;
12) телескоп Celestron.
5. учебный фильм из серии «Ступени цивилизации. 100 величайших открытий. Биология».
4
Описание элементов занятия
1) Организационный этап.
2) Воспроизведение и коррекция опорных знаний учащихся. Актуализация знаний.
3) Постановка целей и задач занятия. Мотивация учебной деятельности учащихся.
4) Первичное усвоение новых знаний.
5) Первичная проверка понимания.
6) Первичное закрепление.
7) Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.
8) Рефлексия (подведение итогов занятия).
5
Сценарий занятия
(рассчитано на 90 минут – два спаренных урока)
Занятие проводится в конвергентной лаборатории по естествознанию
Введение
Наблюдение – первый этап в формировании представлений об объекте, явлении, процессе.
В ходе наблюдений естествоиспытатель пассивно воспринимает новую информацию, выделяя из
всего комплекса сведений, доступных для наблюдения, только необходимые, определяемые
целями исследования (направленный характер научных наблюдений).
Объекты и инструменты
Объекты наблюдения – могут быть реальными, природными, различных размеров и/или
масштабов, а могут быть модельными. В зависимости от размеров/масштабов объекта/процесса их
можно наблюдать либо невооруженным глазом – это визуальные (непосредственные) наблюдения,
либо с помощью различных инструментов для наблюдения или моделей (опосредованные
наблюдения).
В зависимости от размеров объектов и их удаленности от наблюдателя выбираются
инструменты (лупа, микроскоп, подзорная труба, бинокль, телескоп, иные приборы, позволяющие
увидеть в принципе невидимые виды материи – поля).
Обучающимся предлагаются для рассмотрения и изучения: модель человеческого глаза,
демонстрационная установка «Принципы формирования изображения на сетчатке глаза» из набора
по геометрической оптике.
Демонстрируются инструменты для наблюдений: микроскопы, телескоп. Демонстрируется
отрывок учебного кинофильма об изобретении микроскопа из серии «Ступени цивилизации. 100
величайших открытий. Биология». Проводится опрос о применении рассмотренных инструментов.
Перечисляются объекты/явления (из присутствующих на занятии), изучаемые различными
естественными науками, которые можно наблюдать визуально:
– улитка (взрослая особь);
– горные породы;
– образцы различных веществ – металлов, неметаллов;
– горящая свеча;
– солнечный спектр (радуга)
и опосредованно:
– микропрепараты;
– недавно вылупившиеся улитята;
– объекты Солнечной системы (EDUBOX);
– карты GEOX;
– теллурий.
Обучающиеся формулируют
вывод: для осуществления наблюдений в простейшем случае достаточно органов чувств
(зрения, слуха, обоняния и осязания), глаз – сложный механизм для осуществления наблюдений за
окружающим миром.
Непосредственные наблюдения за реальными объектами и явлениями
Обучающиеся рассматривают образцы горных пород, разложение солнечного света в
спектр, горящую свечу, улитку. Описывают свойства объектов (радугу, улитку и горящую свечу
зарисовывают, подписывают части), соотносят объекты с науками, изучающими их, делают вывод
о возможности использования метода наблюдений различными науками.
Перерыв (перемена)
Наблюдения за реальными объектами и явлениями с использованием приборов
Обучающиеся знакомятся в с возможностями метода опосредованных наблюдений на
примерах:
6
– наблюдение за детенышем улитки с помощью микроскопа, изображение с которого через вебкамеру, компьютер и проектор выведено на экран (сравнивают маленькую улитку и большую,
находят черты сходства и различия);
– наблюдение за пламенем спиртовки (учитель демонстрирует с помощью цифрового датчика
температуры термопарного и цифровой лаборатории возможность количественной оценки
температуры различных частей пламени, обращая внимание на взаимосвязь приблизительных
методов (оценочных), к которым относится наблюдение, и точных – измерений, обучающиеся
дополняют рисунок, сделанный в первой части занятия, значениями температуры частей пламени;
– наблюдение за электростатическим полем с помощью генератора Ван де Граафа, цифровой
лаборатории, цифрового датчика электрического заряда (демонстрирует учитель, разъясняя
происходящее, обращая внимание на возможность «увидеть» невидимое – в данном случае
электростатическое поле и его изменение в пространстве);
– наблюдение модели вращения Земли вокруг Солнца – теллурия (сравнение модели с реальными
объектами, выявление плюсов и минусов, определение предназначения модели;
– наблюдение модели Земли в системе EDUBOX (сравнение с теллурием);
– наблюдение карт Земли системы GEOBOX (учитель рассказывает, как создаются подобные
карты и что возможно осуществить на Земле с помощью спутниковых наблюдений).
Обучающиеся формулируют
вывод: для осуществления наблюдений за очень маленькими, очень далекими или недоступными,
а также за невидимыми объектами, необходимо использовать специализированные инструменты
или модели реальных объектов; метод наблюдений не очень точный и не может охарактеризовать
некоторые важные свойства объектов или особенности явлений, некоторые объекты просто
невозможно увидеть невооруженным глазом.
При благоприятных погодных условиях можно заменить наблюдение моделей Земли
непосредственным и инструментальным наблюдениями за телами Солнечной системы с
помощью телескопа.
Подведение итогов занятия
Контроль усвоения материала
Общий вывод:
метод наблюдений является универсальным практическим методом проведения научных
исследований, используемым различными естественными науками;
– в зависимости от объекта исследования используют различные виды наблюдений:
непосредственные (визуальные) и наблюдения с использованием технических устройств
(опосредованные); некоторые объекты просто невозможно увидеть невооруженным глазом;
– метод наблюдений не очень точный и не может охарактеризовать некоторые важные свойства
объектов или особенности явлений.
7
Литература
1. Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания. М., Высшая школа, 2007.
8