Естествознание и окружающая среда

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.