Download to read offline
Uploaded byШкольная лига РОСНАНО
Axmetov
Элективный курс по нанотехнологиям для 10-11 классов направлен на формирование познавательного интереса учащихся, развитие их мышления и творческих способностей через изучение основ нанотехнологий и их применения. Курс включает три модуля, охватывающих физику, химию и биологию, а также задачи, направленные на ознакомление студентов с мультидисциплинарным характером нанонаук и их перспективами в службе человечества. Важное внимание уделяется методам и средствам обучения, которые способствуют развитию навыков самостоятельной работы и критического мышления у учащихся.
Axmetov
- 1. Введение в нанотехнологии:методика обучения Элективный курс 10-11 классы Ахметов М. А.
- 2. Цели элективного курсаДоступное изложение основной идеи и ведущих принципов нанотехнологий Формирование познавательного интереса учащихся к проблеме нанотехнологий, Пробуждение желания познать больше, самостоятельно пополнять свои знания Формирование понимания роли фундаментальных естественных наук в научно-техническом прогрессе Ахметов М. А.
- 3. Цели элективного курсаОриентация наиболее заинтересованной части учащихся на выбор профессии, связанной с нанотехнологиями Содействие пониманию роли нанотехнологий в реализации потребностей человека, в создании комфортной среды обитания , в сохранении здоровья и продлении жизни Развитие мышления учащихся и творческих способностей Ахметов М. А.
- 4. Три учебных модуля– три взгляда на нанотехнологии Ахметов М. А. Физик Химик Биолог Нанотехнологии
- 5. Задачи элективного курсаСформировать понятия Нанотехнология Наноструктурирование Наноэлектроника Нанохимия Нанооптика Нанобиотехнологии Ахметов М. А.
- 6. Задачи элективного курса Показать междисциплинарный характер этого направления науки, его перспективы для реализации потребностей человечества Ахметов М. А.
- 7. Задачи элективного курсаОбосновать фундаментальные принципы, лежащие в основе применения нанотехнологий: квантование молекулярное распознавание самоорганизация Ахметов М. А.
- 8. Задачи элективного курсаСформировать представления об основных инструментах исследования нанотехнологических процессов (электронная микроскопия высокого разрешения, атомная силовая, туннельная, микроскопия, оптическая спектроскопия) Ахметов М. А. Схема работы электронного микроскопа
- 9. Задачи элективного курсаОзнакомить учащихся с основными направлениями прикладной нанотехнологии: сенсорами и датчиками, микробиочипами – лабораториями биоэлектронными устройствами наномашин биороботами для внутриклеточных манипуляций Ахметов М. А.
- 10. Задачи элективного курсаОзнакомить учащихся с различными наноматериалами : нанопорошками, полупроводниковыми устройствами углеродными материалами (нанотрубками, кольцами, фуллеренами), высокопрочными нанокристаллическими и аморфными материалами, негорючими нанокомпозитами на полимерной основе материалами для изготовления устройств сверхплотной записи информации, нанопористыми материалами для химической и нефтехимической промышленности топливными элементами, электрическими аккумуляторами Ахметов М. А.
- 11. Задачи элективного курсаПоказать возможности нанотехнологий в области живой материи: фармацевтика (новые лекарственные препараты) целевая доставка лекарств и биологически активных веществ клиническая и медицинская диагностика создание искусственных органов и тканей для имплантации регистрация и идентификация канцерогенных тканей, патогенов Ахметов М. А.
- 12. Задачи элективного курсаПродемонстрировать взаимосвязанность и взаимообусловленность естественных и технических наук, роль их интеграции в нанотехнологиях. Ахметов М. А.
- 13. Организационные формы учебнойдеятельности Лекционные и семинарские занятия Деловые игры Практикумы Уроки-конференции Уроки-дискуссии Ярмарки проектов Традиционные уроки Ахметов М. А.
- 14. Методы и приемыучебной деятельности Фронтальная эвристическая беседа и работа в малых группах Интегрированный учебные задания Проектно-исследовательская деятельность учащихся Использование специальных приемов для развития учебной мотивации и создания условий для рефлексии (самоанализа, самооценки); Ахметов М. А.
- 15. Методы и приемыучебной деятельности Творческие задания Мысленный и реальный эксперимент Моделирование Визуализация изучаемых объектов и явлений Сочетание рациональных и эмоционально-образных стилей представления учебной информации Ахметов М. А.
- 16. Методы и приемыучебной деятельности Создание творческих проектов на бумажных (рефераты, проекты, отчеты, рисунки, чертежи, статьи, сочинения, творческие работы в прозе и стихах) электронных (фильмы, презентации, сайты, компьютерные рисунки, модели и программы) материальных носителях (модели, макеты, метафорические модели, образные аналогии) Ахметов М. А.
- 17. Средства обучения Учебныеи методические пособия, Мультимедийный проектор, интерактивная доска Учебные фильмы и учебные презентации (слайд-фильмы), Модели кластеров, наночастиц, другие учебные пособия на материальной основе Материалы и предметы, полученные с использованием нанотехнологий (флэшки, лазерные диски, ткани и изделия на их основе, продукты микроэлектроники) Ахметов М. А.
- 18. Ведущие методологические идеикурса «Введение в нанотехнологии» Уровневая организация материи (разные уровни - различные свойства) Эффекты пограничного состояния Переход количественных изменений в качественные Возможности самоорганизации открытых систем Задача одна – стратегий множество Различные структурные элементы и способы укладки – многообразие материалов с новыми свойствами Разная локализация – различные свойства Новые технологии – новые опасности Ахметов М. А.
- 19. Уровневая организация материи (разные уровни – различные свойства) Ахметов М. А. Наночастицы, кластеры Атом, молекулы вещество
- 20. Эффекты пограничного состоянияАхметов М. А. МАКРОМИР МИКРОМИР E=h
- 21. Переход количественных изменений Ахметов М. А.
- 22. Возможности самоорганизации в открытых системах _ _ _ _ _ _ _ _ + + + + + + + + + + + + + + _
- 23. Задача одна -стратегий множество: метод получения наночастиц кристаллизацией + + + - - + - - - + + - - + + - + - -
- 24. Задача одна –стратегий множество: получение наночастиц дроблением Ахметов М. А.
- 25. Различные структурные элементыи способы их укладки - многообразие свойств материалов Ахметов М. А.
- 26. Различные структурные элементыи способы их укладки - многообразие свойств материалов Ахметов М. А.
- 27. Разная локализация –разные свойства Ахметов М. А.
- 28. Новые технологии –новые опасности Ахметов М. А.
- 29. Новые технологии –новые опасности Ахметов М. А. Бесплодие рыб и моллюсков Смерть подопытных животных
- 30. Требования к результатамобучения Учащийся должен получить представление о: фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности познания в области естествознания и возможности расширения границ познанного; представление об увеличении степени энтропии (беспорядка) в закрытых системах (второй закон термодинамики) и возможности самоорганизации материи в открытых системах (синергетика) Ахметов М. А.
- 31. Требования к результатамобучения Учащийся должен получить представление о основных нанотехнологических системах и нанопроцессах возможности использования основных достижений нанотехнологий для реализации и развития потребностей человечества особенностях молекулярного, субклеточного и клеточного уровней организации и развития живых систем специфике биологических объектов наномира и нанобиотехнологий возможных сферах применения нанобиотехнологий ( наука, производство, медицина) Ахметов М. А.
- 32. Требования к результатамобучения Учащийся должен знать о основных достижениях нанотехнологий, уникальных свойствах наноматериалов, их применении и перспективах развития этой отрасли науки роли нанотехнологий в решении общечеловеческих проблем (экологических, медицинских, технологических) ведущих методах нанотехнологий Ахметов М. А.
- 33. Требования к результатамобучения Учащийся должен знать о направлениях развития фундаментальных исследований и прикладных разработок в области нанотехнологий основных достижениях нанотехнологий, их значении для медицины, экологии, сельского хозяйства и промышленного производства Ахметов М. А.
- 34. Требования к результатамобучения Учащийся должен уметь выполнять творческие задания, самостоятельно приобретая и применяя новые знания участвовать в обсуждении научных проблем отстаивать свою точку зрения аргументировано излагать свои мысли, выдвигать предположения и гипотезы; делать обобщения и выводы анализировать информацию на достоверность Ахметов М. А.
- 35. Требования к результатамобучения Приобрести навыки самостоятельной работы с учебной, научной и справочной литературой; поиска информации в библиотеках и Интернете написания рефератов, литературных обзоров по проблеме нанотехнологий Ахметов М. А.
- 36. Условие достижения целейобучения Содействие формированию познавательного интереса через эмоционально-образное представление роли нанотехнологий в улучшении жизни людей Создание ситуации успеха , которая достигается при условии определенной степени трудности и в то же время посильности учебных заданий; соответствие заданий стилю мышления и уровню развития учащегося Ахметов М. А.
- 37. Индивидуально ориентированные формыконтроля знаний письменный контроль (тесты или задания с развернутым ответом) выступления на семинарах защита творческих проектов и рефератов стиль представления проектов может быть научным (рациональным) или художественным (образно-эмоциональным) Ахметов М. А.
- 38. Индивидуально ориентированные показателирезультативности обучения успешное выполнение большей части зачетных работ (тестов) и положительные выступления на семинарах защита проекта на «научной конференции» представление продукта творческой деятельности на ярмарке проектов Ахметов М. А.
- 39. Спасибо за вниманиеАхметов М. А.