Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа регионального центра выявления и поддержки одаренных детей «Основы нейротехнологий»

Комитет по образованию

государственное бюджетное нетиповое

образовательное учреждение

«академия талантов» санкт-петербурга

197022, Санкт-Петербург, набережная реки Малой Невки, д. 1;

ИНН 7813604570 КПП 781301001

at@obr.gov.spb.ru

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА

РЕГИОНАЛЬНОГО ЦЕНТРА ВЫЯВЛЕНИЯ И ПОДДЕРЖКИ ОДАРЕННЫХ ДЕТЕЙ

«ОСНОВЫ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ»

Естественнонаучная направленность

Возраст учащихся: 12-17 лет

Срок реализации: 1 год

Разработчик программы:
Филиппов Юрий Алексеевич,

педагог дополнительного образования

Санкт-Петербург

2021

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа Регионального центра выявления и поддержки одаренных детей «Основы нейротехнологий» разработана в рамках работы направления сопровождения одаренных и талантливых обучающихся средней школы, проявляющих высокий познавательный интерес и способности в области естественных наук. Программа составлена с целью повышения интереса детей к научному направлению, содействия развитию творческого потенциала и в соответствии с:

- Федеральным законом Российской Федерации от 29.12.2012 г. № 273 «Об образовании в Российской Федерации»;

- Распоряжением Правительства РФ от 29.05.2015 № 996-р «Об утверждении Стратегии развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года»;

- Распоряжением Правительства РФ от 04.09.2014 № 1726-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей»;

- Приказом Министерства просвещения от 09.11.2018 № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;

- Приказом Министерства просвещения Российской Федерации от 03.09 2019 года № 46735 «Об утверждении Целевой модели развития региональных систем дополнительного образования детей»;

- СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей»;

- Письмом Минобрнауки РФ от 11.12.2006 № 06-1844 «О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей»;

- Распоряжением Комитета по образованию Санкт-Петербурга от 01.03.2017 № 617-р «Об утверждении Методических рекомендаций по проектированию дополнительных общеразвивающих программ в государственных образовательных организациях Санкт-Петербурга, находящихся в ведении Комитета по образованию»;

- Уставом государственного бюджетного нетипового образовательного учреждения «Академия талантов» Санкт-Петербурга и др. локальных актов учреждения.

На данный момент, практической деятельности на уроках физики, химии и биологии в российских школах уделяют недостаточное внимание, концентрируясь на теоретической составляющей обучения. Единственной практической деятельности являются лабораторные работы, но и они не позволяют в полной мере удовлетворить потребности учащихся, поскольку направлены на достижение уже известных результатов и выводов. Также общеобразовательные учреждения имеют недостаточное или устаревшее оборудование для проведения лабораторных работ естественнонаучного цикла. В основе программы «Магия науки» лежит прикладная деятельность. В очном формате учащиеся будут работать с образовательным оборудованием, экспериментировать, рассуждать на научные темы, создавать собственные научные проекты и т.д.

В настоящее время, в век высоких технологий, информация окружает нас повсюду: дома, на улице, в учебных заведениях. В погоне за известностью и оперативностью освещения тех или иных новостей, информация часто не проверяется, а иногда и вовсе является ложной, именно поэтому важно обладать критическим мышлением и основами научного познания. Данная программа также призвана помочь учащимся в освоении этих жизненно необходимых навыков.

Программа имеет естественнонаучную направленность, углубленный уровень освоения материала и ориентирована на учащихся, проявляющих высокую мотивационную активность в профильном направлении.

Повышение качества образования достигается за счёт использования модели сетевого взаимодействия, которая предусматривает доступ к ресурсам организаций, которые обладают самым современным учебно-научным лабораторным оборудованием, а также другими возможностями для осуществления обучения, проведения учебной и производственной практики и осуществления иных видов учебной деятельности, предусмотренных соответствующей образовательной программой, включая стажировку. В сетевой форме взаимодействия предусмотрено сотрудничество со школами, университетами, академическими и отраслевыми институтами, научно-производственными объединениями, промышленными предприятиями и бизнес-компаниями, медицинскими, культурными и иными организациями, обладающими ресурсами, необходимыми для реализации программы.

Результатом освоения программы учебного курса является готовность обучающихся к участию в мероприятиях различного уровня, входящих в перечень олимпиад, интеллектуальных и творческих конкурсов Министерства Просвещения на текущий учебный год.

Направленность программы - естественнонаучная.

Актуальность программы

В условиях внедрения «Модели развития региональных систем дополнительного образования детей» одним из важных требований к разработчикам дополнительных образовательных программ является создание программ для детей, имеющих высокие образовательные потребности. Данная программа не только отвечает актуальному запросу, но и предполагает использование комплексного, междисциплинарного подхода к изучению предмета на углубленном уровне

Работа с физическим оборудованием, исследования, основанные на собственных наблюдениях и наблюдение за необычными физическими явлениями, являются самой эффектной и интересной составляющей курса физики, химии и биологии. Кроме того, данная программа призвана познакомить учащихся, не только с расширенным курсом школьных предметов, но и познакомить их с методами исследования параметров организма человека и принципов, находящихся в их основе.

Также программа призвана заинтересовать учащихся научной деятельностью, созданием и защитой собственных проектов, для приобретения навыков, необходимых в ВУЗах.

Отличительные особенности программы

Занятия в рамках программыориентированы на профильное самоопределение обучающихся, выстраивание их индивидуальных траекторий личностного развития и предусматривают участие обучающихся в исследовательской, творческо-продуктивной и поисковой деятельности.

Отличительной особенностью курса является упор на практическую составляющую обучения, а также использование наборов-конструкторов BiTronics Lab. В представленном курсе учащиеся будут учиться создавать электронные устройства, управляемые биологическими сигналами передаваемые телом человека. Они получат базовые знания о проектировании и сборке электронных устройств, а также по основам электрофизиологии человека. В ходе изучения предлагаемого курса представится возможность познакомиться именно с этим разделом нейротехнологий. Таким образом, учащиеся смогут получить знания и навыки по двум направлениям: электронике (инженерной составляющей курса) и электрофизиологии (медицинской составляющей курса).

Адресат программы

Данная программа рассчитананаучащихся 6-11 классов (12-17 лет), проявляющих высокую мотивационную и познавательную активность в естественнонаучных направлениях.

Объем и срок реализации программы

Программа рассчитана на 1 год (72ч).

Цель программы заключается ввыявлении и сопровождении высокомотивированных и одаренных детей черезразвитие у учащихся интереса к изучению естественных наук, а ткаже развитие практических навыков по регистрации и обработке биологических сигналов для управления электронными устройствами.

Задачи:

Обучающие:

В результате освоения программы учащиеся:

• Получат базовые знания о проектировании и сборке электронных устройств на основе Arduino;

• Разовьют навыки сборки собственных электронных схем;

• Получат представление о электрфизиологии;

• Научатся критически мыслить и проверять новую информацию;

• Научатся работать с незнакомым оборудованием (основные принципы, этапы);

• Узнают о последних достижениях науки и техники;

• Обучатся конкретной поисковой, исследовательской, творчески-продуктивной деятельности.

Развивающие:

Учащиеся смогут:

• Развить навыки причинно-следственной связи при практическом применении теоретических знаний;

• Развить навыки оптимизации технологических процессов;

• Развить творческие способности, мышление, речь через создание и выступление с собственным проектом;

• Развить творческие способности, мышление, речь через создание и выступление с собственным исследовательским проектом;

• Развить память, внимание, воображением через специализированные тренинги, направленные на улучшения данных качеств.

• Научиться работе в команде и небольших группах;

• Развить мотивацию на дальнейший выбор пути своего профессионального развития в избранном виде деятельности.

Воспитательные:

Учащимся предстоит:

• Совершенствовать исполнительские навыки;

• Воспитать ответственность, трудолюбие, добросовестность и доброжелательность;

• Сформировать социальную активность, культуру общения и поведения в коллективе;

• Воспитывать проявление собственной гражданской позиции, направленной на защиту уважительного отношения к собственному выбору дальнейшего профессионального развития.

Условия реализации программы.

Принцип набора детей: в группы для обучения принимаются учащиеся, согласно Уставу и другим локальным актам ГБНОУ «Академия Талантов», проявляющие интерес к предмету и прошедшие собеседование. В зависимости от индивидуальных возможностей, знаний, умений и творческих способностей, учащемуся могут быть предложены другие уровни и форматы обучения.

Количество учащихся – 1 группа: 15 учащихся.

Режим занятий – 1 год обучения - 1 раз в неделю по 2 ч. Общее количество часов в год – 72 часа.

Основные формы и методы программы

Форма организации занятий – очная; групповая.

Программа предусматривает возможность реализации в очно-заочном формате с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий. В течение учебного года возможен вариант перераспределения часов в теоретической и практической частях учебного плана при сохранении общего количества часов.

Материально-техническое оснащение программы:

• Помещение, достаточное для проведения занятий группой не менее 15 человек

• Комплекты датчиков и оборудования BiTronics Lab с методической литературой

• Персональные компьютеры или ноутбуки в количестве 15 штук

• Маркерная доска

• Экран для демонстраций презентаций

Планируемые результаты

Личностные:

• Сформированность целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки

• Умение открыто демонстрировать аудитории результаты своего творчества с нацеленностью на их высокую экспертную оценку;

• Сформированность высоких познавательных интересов на основе развития интеллектуальных и творческих способностей, обучающихся;

• Самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

• Готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;

• Умение представить творческую и проектно-исследовательскую работу, оценив в ней необходимый объем профессиональных знаний и навыков, использованных для решения той или иной задачи.

Метапредметные:

Учебно-познавательные компетенции:

• Умение контролировать и оценивать процесс и результат деятельности;

• Освоение начальных форм познавательной и личностной рефлексии, навыков самоанализа, самооценки;

• Умение высказывать своё предположение (версию) на основе работы с оборудованием и методической литературой;

• Сформированность критического мышления;

• Умение проверять информацию на подлинность;

• Умение использовать статистические данные для решения задач;

• Владение измерительными навыками;

Компетенции личностного самосовершенствования:

• Умение выполнять творческие задания;

• Умение оценивать и осмыслять результаты своей деятельности;

• Умение выполнять учебные действия в качестве исполнителя;

• Умение контролировать и оценивать свою работу;

• Умение планировать собственные действия в процессе восприятия, исполнения.

Предметные:

В результате освоения программы учащиеся должны

знать/понимать:

• смысл понятий: физическое явление, физический закон, физические величины, взаимодействие, атом, молекула, электричество, газ, вакуум, вибрации, свет, цвет;

• смысл физических величин: путь, скорость, масса, плотность, сила, давление, работа, мощность, кинетическая энергия, потенциальная энергия, коэффициент полезного действия;

• смысл физических законов: Паскаля, Архимеда, Ньютона

• принцип появления новых свойств материалов;

• принцип работы простых электродвигателей и генераторов;

• применять эффективные формы познавательной и личностной рефлексии;

• самостоятельно определять маршрут своего профессионального развития.

уметь:

• использовать профессионально физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин: расстояния, промежутка времени, массы, объёма, силы, давления;

• представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости: пути от времени, силы трения от силы нормального давления, силы упругости от удлинения пружины;

• выражать результаты измерений и расчетов в единицах Международной системы;

• приводить примеры практического использования физических знаний о механических явлениях;

• выявлять научную проблемную ситуацию;

• использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для рационального использования простых механизмов, обеспечения безопасности в процессе использования транспортных средств;

владеть:

• организационно-практической деятельностью проектной/исследовательской работы по всей технологической цепочке - от идеи до ее реализации в модели, изделии, услуге;

• навыками эффективно интегрировать знания из разных областей, применять их на практике, создавая при этом новые знания, идеи, материальные ценности;

• навыками осуществлять самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников (учебных текстов, справочных и научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета), ее обработки и представления в разных формах (словесно, с помощью графиков, математических символов, рисунков и структурных схем);

Полугодовое и годовое отчетное мероприятие. Полугодовое и годовое отчетное мероприятие проходит в виде тестов, а также публичной защите научно-практических и исследовательских работ в конкурсе Академии талантов «Точка зрения».

УЧЕБНЫЙ ПЛАН

Календарный учебный график

Методическое обеспечение

Оценочные материалы

Виды контроля: предварительный (входной), текущий, промежуточный, итоговый.

На основании предварительного (входного) контроля (собеседования) педагог получает представление об исходном уровне знаний и умений учащихся.

Текущий контроль фиксируется в «Журнале учета работы педагога дополнительного образования». Предполагается, что, присутствуя на занятиях, учащийся задействован в процессе раскрытия и развития собственного творческого потенциала, получает новые углубленные знания, умения и навыки по предмету.

Промежуточный контроль предусмотрен 2 раза в год (по полугодиям: в декабре и в мае) для выявления уровня освоения программы учащимися и возможной корректировки процесса обучения.Итоговый контроль проводится для определения итогового уровня освоения программы обучающимися, включая учет их творческих достижений.

При осуществлении промежуточного и итогового контроля заполняется «Диагностическая карта оценки результатов обучающегося по дополнительной образовательной программе».

Промежуточный и итоговый контроль (аттестация) осуществляются педагогом в отношении каждого обучающегося, результаты фиксируются в «Диагностической карте оценки результатов обучающегося по дополнительной образовательной программе», количество таких карт соответствует количеству обучающихся в группе.

«Диагностическая карта оценки результатов освоения дополнительной образовательной программы, сводная по группе обучающихся» отражает результативность группы, для каждой группы такая карта заполняется в единственном количестве.

Уровни освоения программы учащимися: I (начальный) — от 1 до 10 баллов;

II (средний) — от 11 до 22 баллов; III (высокий) — от 23 до 33 баллов

Диагностическая карта оценки результатов учащегося по дополнительной образовательной программе

ФИО педагога_____________________________________________________

Название программы_______________________________________________

Номер группы_____________________________________________________

ФИО учащегося____________________________________________________

Творческие достижения учащегося_____________________________________________

Алгоритм подсчета результатов:

1. Подсчитывается количество баллов по каждому учащемуся;

2. Определяется уровень освоения образовательной программы по сумме баллов.

Диагностическая карта оценки результатов освоения учащимися дополнительной

образовательной программы

Список литературы для педагога:

1. Ахметова М.А. Введение в нанотехнологии. Химия. Учебное пособие для учащихся средних общеобразовательных учреждений. – СПБ: Образовательный центр «Участие», Образовательные проекты, 2012.

2. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика: Строение и свойства вещества. — Физматлит, 2004.

3. Внеклассная работа по физике/ авт. – сост. В.П.Синичкин, О.П.Синичкина. Саратов: Лицей, 2002.

4. Горлова Л.А. Нетрадиционные уроки, внеурочные мероприятия по физике: 7-11 классы. –     М.:ВАКО, 2006.  –  (Мастерская учителя)

5. Ланина И.Я 100 игр по физике. – М.: Просвещение, 1995 г.

6. Марон А. Е. Сборник качественных задач по физике: для 7-9 кл. общеобразоват. учреждений.- М.: Просвещение, 2006.

7. Мартемьянова Т. Ю. PRO-Физика 5-6 Учебно-методическое пособие для учителей, детей и родителей. СПБ: СМИО Пресс, 2015.

8. Тихомирова С.А. Физика в пословицах, загадках и сказках. – М.: Школьная пресса, 2002 г.

9. Физика. 7 класс.: поурочные планы по учебнику А.В. Пёрышкина / авт.-сост. В.А. Шевцов.-  Волгаград:Учитель, 2005.

10. Физическая смекалка. Занимательные задачи и опыты по физике для детей. – М.: Омега, 1994 г.

Список литературы для учащихся и их родителей:

1. Дрекслер Э. Всеобщее благоденствие. Как нанотехнологическая революция изменит цивилизацию / пер. с англ. Ю. Каптуревского; под науч. ред. С.Лурье. – М.: Изд-во Инстиутта Гайдара, 2014.

2. Петер Г. Хронология. Путешествие сквозь века: от Большого взрыва до наших дней / пер. Меньшиковой М.; под ред. Шаховой А. – М.: Манн, Иванов и Фербер, 2016.

3. Хокинг Л. Джордж и тайны Вселенной / пер. Канищева Е.Д.; под ред. Сурдина В.Г. –М.: Розовый жираф, 2019.

4. Стрельникова Л.Н. Из чего все сделано? Рассказы о веществе / М.: Яуза-Пресс, 2011.

2. Докинз Р. Магия реальности. Как мы узнаем истину / пер. Бунтман П.; под ред. Горностаевой В. – М.: Corpus, 2013

Список Интернет-источников:

1. http://www.fizika.ru/ - ресурс, посвященный физике 7-9 класса

2. https://www.youtube.com/user/pvictor54/videos - видеолекции школьного курса по физике

3. https://naukatv.ru/ - научно-познавательный канал

4. http://sci-one.tv/ - канал про науку и величайшие достижения человечества

5. https://elementy.ru/ - научно-популярный проект про науку

6. https://postnauka.ru/ - сайт о современной фундаментальной науке и ученых, которые ее создают.

7. https://nplus1.ru/ - научно-популярное интернет-издание

8. http://physics03.narod.ru/ - физика вокруг нас

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/488508-dopolnitelnaja-obscheobrazovatelnaja-obschera