Организация внеурочной исследовательской деятельности по направлению «Основы нанотехнологий»
Автор: Терскова Людмила Николаевна
Рубрика: 5. Педагогика общеобразовательной школы
Опубликовано в
XII международная научная конференция «Педагогика: традиции и инновации» (Казань, май 2021)
Дата публикации: 01.05.2021
Статья просмотрена: 37 раз
Библиографическое описание:
Терскова, Л. Н. Организация внеурочной исследовательской деятельности по направлению «Основы нанотехнологий» / Л. Н. Терскова. — Текст : непосредственный // Педагогика: традиции и инновации : материалы XII Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2021 г.). — Казань : Молодой ученый, 2021. — С. 21-23. — URL: https://moluch.ru/conf/ped/archive/393/16536/ (дата обращения: 20.04.2024).
В статье автор знакомит с одним из видов организации внеурочной деятельности по направлению нанотехнологии и как данное направление переплетается с предметом физика в лабораторном практикуме «Исследование физико-механических свойств материалов».
Ключевые слова: Nanoeducator II, внеурочная деятельность, исследовательская деятельность школьника, физика, физико-механические свойства материалов.
При организации внеурочной деятельности надо учитывать разно-уровневую начальную подготовку учащихся по направлению нанотехнологии, Особенность программы в том, что учитель погружает не только в наномир на занятиях, но и дает возможность ученику углубить знания по предмету физика в 8–11 классах.
В условиях пандемии учитель должен соблюдать основные санитарно-эпидемиологические требования при проведении внеурочных занятий:
- Занятия онлайн (дистанционно) с использованием видеоконференции. Наполняемость онлайн- класса не более 30 человек одновременно. Длительность занятий 30 мин.
- Занятия офлайн должны быть учащиеся одного класса и занятие не более 45 минут.
- В режиме офлайн все оборудование проходит обработку антисептическими средствами с целью устранения инфекции.
Программа внеурочной деятельности «Основы нанотехнологий» рассчитана на 34 часа в учебном году. Форма обучения очно-заочная с применением дистанционных технологий. В заочной форме(дистанционно) проходят занятия с № 1 по № 12–18 часов в режиме видеоконференций и тема № 13 «Лабораторный практикум» — 16 часов, который требует непосредственного присутствия учащихся в физической лаборатории для проведения исследований. Выполнение индивидуальных исследований (лабораторного практикума) проходит по определенному графику для учащихся, который формируется исходя из правил утвержденных Роспотребнадзором для образовательных организаций.
Целью ставится получение знаний о фундаментальных основах нанотехнологий, развитие навыков исследовательской работы и умения находить творческий подход к решению нестандартных технологических задач достаточно широкого спектра.
Как можно распланировать, организовать погружение в материал и исследовательскую деятельность, какие темы освящаются более подробно чем на традиционная подача информации показано в таблице:
|
Темы |
Количество часов |
Вид деятельности на занятии |
Материал по физики к соответствующей теме «Основы нанотехнологий» |
|
Что такое нанотехнологии? [1] (Заочная форма) |
1 |
Отбор и сравнение материалов по нескольким предложенным источникам. [1] |
|
|
Инструментарий нанотехнологий. (Заочная форма) |
1 |
Лекция с элементами беседы. Наблюдение за демонстрацией приборов учителем. [6] |
Погрешность измерений и погрешность прибора. Способы вычисления погрешности косвенных и прямых измерений. |
|
Основные определения и термины нанотехнологий. (Заочная форма) |
1 |
Отбор и сравнение материала из нескольких источников. |
|
|
Техника безопасности и основные правила работы в физической лаборатории (Очная форма) |
1 |
Постановка фронтальных опытов с пояснением ТБ [6] |
Виды используемых устройств и приборов при определении размеров и физико-химических свойств предмета. Его линейные размеры, масса, плотность, состав материала. |
|
Классификация наночастиц и нанообъектов. Композитные материалы. [2] (Заочная форма) |
1 |
Отбор материала и сравнительный анализ по нескольким источникам. Систематизация материала [2] |
Строение атома. Строение вещества. |
|
Микро- и нанотехнологические системы. |
1 |
Сборка макета прибора микросхем из готовых деталей [2] |
Электрические цепи и эквивалентные цепи. Измерение силы тока, напряжения и сопротивления электрической цепи при параллельном, последовательном и смешанном соединении. Проводники и полупроводники. |
|
Наносенсоры. Наноэлектроника. |
2 |
Работа с научно-популярной литературой. Отбор и сравнение по нескольким источникам [1] |
Принцип работыультразвуковых, сейсмо, инфракрасных, газовых датчиков. |
|
Основные принципы формирования наносистем. «сверху — вниз». |
1 |
Лекция учителя. Работа с научно-популярной литературой. [6] |
Способы получения материала с микропараметрами его частиц (дробление и измельчение). |
|
Физические и химические методы.получения нанообъектов |
2 |
Просмотр видеофрагментов. Демонстрация учителем. Сравнительный анализ результатов полученных разным способом. [5] |
Способ дробления и измельчения материала. ТБ при работе с реагентами. Химический способ травления вещества как способ очистки поверхности вещества. |
|
Методы исследования наноматериалов. (Очно-заочная форма) |
2 |
Изучение устройства АСМ по схемам и чертежам. Знакомство с методами подготовки образца для исследований. [3] |
Магнитные свойства вещества. Пьезоэлектрический эффект. |
|
Оптическая микроскопия. Оптические методы исследования наносистем. (Очно-заочная форма) |
2 |
Изучение устройства оптического микроскопа с разным разрешением по схемам и чертежам. Знакомство с методами подготовки образца для исследований. [3] |
Принцип построение изображения с помощью линзы. Виды линз. |
|
Сканирующая зондовая микроскопия. (Очно-заочная форма) |
2 |
Фронтальная лабораторная работа. Измерение полученных величин. Анализ результатов [3]; [6] |
Принцип получение изображения с помощью сканирования. Закон отражения света. |
|
Лабораторный практикум (Очная форма) |
10 |
Исследование и анализ полученных результатов. Построение графиков и схем. [7]; [8] |
Работа с инструментарием Микроскоп,НАНОЭДЮКАТОР II датчик давления твердого тела, многослойные углеродные трубки, оптический микроскоп, VernierLabQuest с датчиком температуры. |
|
Итого |
34 |
Исходя из вышесказанного можно спланировать работу по организации внеурочной деятельности по данному направлению на весь учебный год как в дистанционной, так и очной форме.
Литература:
- Андриевский Р. А., Рагуля А. В. “Наноструктурные материалы”, М., Академия, 2005.
- Мальцева П. П. “Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника”. Сборник статей М., Техносфера, 2006.
- Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии / Москва.: Техносфера, 2005. — 144 с.
- Миронов В. Л. “Основы сканирующей зондовой микроскопии”, Российская Академия Наук Институт Физики Микроструктур, г. Нижний Новгород, — 2004.-114 с.
- Перепелкин К. Е. Физико-химические особенности формования природных фиброиновых нитей // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. — 2007, т.50, № 11. — с. 3–13
- Третьяков Ю. Н. “Нанотехнологии. Азбука для всех”. Сборник статей М., Физматлит, 2007.
- Руководство по эксплуатации «СЗМ НАНОЭДЮКАТОР II»
- www.ntmdt.ru/mikroskopy-dlya-obrazovaniya/nanoeducator-2
