Экспериментариум

Педагогическая целесообразность программы заключается в том, что содержание занятий обогащает знания обучающихся о растительном и животном мире, способствуют формированию навыков экологически правильного поведения детей. Занятия в объединении дают большие возможности для воспитания и развития личности ребенка. В процессе занятий развивается внимание, наблюдательность, пространственное представление, воображение, сообразительность, фантазия, творчество, расширяются знания по зоологии, биологии и экологии. При проведении занятий широко используются новые информационные технологии. Использование электронного пособия обеспечивает формирование побудительных мотивов (стимулов), обусловливающих активизацию познавательной деятельности (например, за счет компьютерной визуализации учебной информации, вкрапления игровых ситуаций, возможности управления, выбора режима учебной деятельности). Очевидно, что производительность обучения значительно повышается, так как одновременно задействованы зрительный и слуховой каналы восприятия.

преподаватели

Лабенская Г.В.

Расписание

Понедельник 16:00 – 16:45

Вторник 16:00 – 16:45

Среда 16:00 – 16:45

Четверг 16:00 – 16:45

Пятница 16:00 – 16:45

Содержание программы

Раздел 1. Введение.

Инструктаж по технике безопасности. Предмет и методы изучения зоологии. Исследования природы с помощью микроскопа. Правила работы с микроскопом. Многообразие животного мира. Классификация животных. Роль животных в природе. Животный мир Московской области.

Виртуальная экскурсия: "Многообразие животных в природе"

 

Раздел 2. Среды жизни и их обитатели.

Среды жизни. Обитатели водной, наземно-воздушной, почвенной сред. Характеристика водной, наземно-воздушной среды. Приспособления организмов к этим средам. Разнообразие видов животных, обитающих в лесах: млекопитающие, птицы, земноводные и пресмыкающиеся, насекомые, паукообразные, черви и т.д. Особенности животных, жизнь которых на протяжении долгого периода связана с лесом. Животные ельников, сосновых и лиственных лесов. Животные, жизнь которых связана с подлеском, травяным покровом, лесной подстилкой (гнезда, норы, кормовые угодья, убежища от врагов). Характеристика почвенной среды и организм как среда для паразитов. Приспособления организмов к этим средам.
Экскурсия "Знакомство с птицами леса".

 

Раздел 3. Гиганты и карлики в мире животных.

Размер имеет значение. Гиганты океана (акулы и киты) и суши (слоны, жирафы, бегемоты, носороги, медведи). Гиганты моря. Надкласс Рыбы. Класс Хрящевые рыбы. Отряд Акулы и Скаты. Класс Млекопитающие. Отряд китообразные. Гиганты суши. Класс Млекопитающие. Отряд хоботные. Отряд Хищные. Семейство медвежьи. Отряд Парнокопытные. Жирафы и бегемоты. Отряд Непарнокопытные. Носороги. Животные-карлики.
Экскурсия (виртуальная) в зоологический музей МГУ имени М.В. Ломоносова.

 

Раздел 4. Одетые в броню. Рождающие мел.

Защитные покровы животных. Надежность и уязвимость защиты. Простейшие фораминиферы. Моллюски, броненосцы, черепахи, рыбы. Раковины моллюсков. Панцири броненосцев и черепах. Покровы рыб.

 

Раздел 5. Ядовитые Животные.

Яды для защиты и нападения. Расположение ядовитых желез. Тип Кишечнополостные. Класс Гидроидные. Медузы. Морская оса. Тип Членистоногие. Класс Насекомые. Пчелы. Осы. Класс Паукообразные. Пауки и клещи. Тип Хордовые. Класс Земноводные. Ядовитые лягушки. Класс Пресмыкающиеся. Змеи. Меры предосторожности, первая помощь при попадании яда в организм человека.

 

 

Раздел 6. Животные-рекордсмены.

Сокол, кенгуру, муравей, кузнечик, гепард. Рекорды беспозвоночных животных – кузнечика и муравья. Сокол сапсан – рекордсмен полета. Кенгуру – рекордсмен по прыжкам. Гепард рекордсмен по бегу. Спортивные рекорды в сравнении с рекордами животных.

 

Раздел 7. Животные-строители.

Пауки, пчелы, птицы, бобры. Животные строители среди беспозвоночных – пчелы и пауки. Строители среди позвоночных животных. Гнездование для птиц, хатки бобров.

 

 

 

Раздел 8. Заботливые родители.

Забота о потомстве у беспозвоночных, некоторых рыб, земноводных, пресмыкающихся, подавляющего большинства птиц и млекопитающих. Забота о потомстве у беспозвоночных – осьминоги, перепончатокрылые. Забота о потомстве у позвоночных среди рыб и земноводных. Забота о потомстве у позвоночных среди пресмыкающихся. Птиц и млекопитающих.

 

Раздел 9. Язык животных.

Танец пчел, ультразвуки летучих мышей, дельфинов, пение птиц, общение млекопитающих. Химический язык, его расшифровка и использование человеком. Первая сигнальная система. Ультразвуки в мире животных. Летучие мыши и дельфины. Значение пения птиц, общение млекопитающих.

 

Раздел 10. Животные – понятливые ученики.

Безусловные рефлексы, инстинкты, условные рефлексы. Этология. Обучение в мире животных. Выработка условных рефлексов у домашних животных.

 

Раздел 11. Герои песен, сказок и легенд.

Животные – герои песен и сказок. Животные – герои легенд.

 

Раздел 12. Животные – символы.

Животные символы. Животные символы стран: Египет (кошка), Индия (корова) и др. Животные символы Российских городов.

 

Раздел 13. Домашние животные.

Пути одомашнивания животных. Происхождение животных и породы животных. Наука о совершенствовании существующих и выведении новых пород домашних животных. Значение домашних животных в жизни и хозяйственной деятельности человека. Собаки. Предки собак. Уход и кормление щенка. Экскурсия в зоомагазин. Породы собак и их предназначение. Определение пород по определителю. Кошки. Породы кошек. Уход за котёнком, его рацион питания. Определение пород по определителю. Домашние птицы (куры, гуси, утки, голуби). Породы птиц. Внешний вид, содержание, питание, размножение, значение для человека. Особенности содержания домашних животных.

 

Раздел 14. Охрана природы.

Закон об охране животного мира. Красная книга России. Красная книга Московской области. Редкие и исчезающие животные. Охота и браконьерство. Заказники, заповедники и национальные парки, как форма сохранения отдельных участков природы для научных, хозяйственных и воспитательных целей. Международные организации, работающие над решением вопросов охраны природы.

 

Раздел 15. Бионика – перспективы развития.
Бионика как наука.

 

Раздел 16. Конкурсы, конференции.

Участие в конкурсе экологических плакатов и листовок.
Участие в научно – практической конференции обучающихся.

Второй этап обучения (2-й год)

 

Курс рассчитан на 68 часов, 2 часа в неделю.

Возраст детей 12-13 лет.
Срок реализации второго этапа программы 1 год.

 

Цель: расширение, углубление знаний обучающихся по зоологии, по животному миру Московской области, формирование экологической культуры личности.

 

Задачи второго этапа обучения:

· расширение и углубление знаний о животном мире, особенностях строения, питания и передвижения животных, их приспособлении к изменчивым условиям природной среды;

· знакомство с многообразием животного мира Московской области;

· привлечь внимание к проблемам исчезновения популяций животных;

· развитие практических навыков работы с учебным оборудованием кабинета биологии;

· воспитание бережного отношения к ресурсам животного мира.

 

Обучающиеся должны знать:

· классификацию животного мира;

· жизненные формы животных;

· организацию животных;

· значение животных и меры их защиты.

 

Обучающиеся должны уметь:

· узнавать и определять наиболее распространенных животных в своей местности (в том числе редкие и охраняемые виды) с использованием атласа-определителя;

пользоваться современными источниками информации и давать аргументированную оценку информации по биологическим вопросам;
работать с научной и учебной литературой;
· сравнивать животных по характерным признакам и делать выводы;

· приводить примеры приспособления животных к различным условиям окружающей среды;

· следовать правилам безопасности при проведении практических работ;

· использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни;

· оценивать экологический риск взаимоотношений человека и природы.

 

Ожидаемые результаты:

· усвоение обучающимися знаний по анатомии, морфологии и систематике животных;

· формирование устойчивого, познавательного интереса к миру животных и желания участвовать в природоохранных акциях, конкурсах, конференциях;

Содержание программы:

Раздел 1. Введение.

Инструктаж по технике безопасности. Предмет и методы изучения зоологии. Исследования природы с помощью микроскопа. Правила работы с микроскопом. Многообразие животного мира. Классификация животных. Роль животных в природе. Животный мир Московской области.

Виртуальная экскурсия: "Многообразие животных в природе"

 

Раздел 2. Среды жизни и их обитатели.

Среды жизни. Обитатели водной, наземно-воздушной, почвенной сред. Характеристика водной, наземно-воздушной среды. Приспособления организмов к этим средам. Разнообразие видов животных, обитающих в лесах: млекопитающие, птицы, земноводные и пресмыкающиеся, насекомые, паукообразные, черви и т.д. Особенности животных, жизнь которых на протяжении долгого периода связана с лесом. Животные ельников, сосновых и лиственных лесов. Животные, жизнь которых связана с подлеском, травяным покровом, лесной подстилкой (гнезда, норы, кормовые угодья, убежища от врагов). Характеристика почвенной среды и организм как среда для паразитов. Приспособления организмов к этим средам.
Экскурсия "Знакомство с птицами леса«.

 

Раздел 3. Гиганты и карлики в мире животных.

Размер имеет значение. Гиганты океана (акулы и киты) и суши (слоны, жирафы, бегемоты, носороги, медведи). Гиганты моря. Надкласс Рыбы. Класс Хрящевые рыбы. Отряд Акулы и Скаты. Класс Млекопитающие. Отряд китообразные. Гиганты суши. Класс Млекопитающие. Отряд хоботные. Отряд Хищные. Семейство медвежьи. Отряд Парнокопытные. Жирафы и бегемоты. Отряд Непарнокопытные. Носороги. Животные-карлики.
Экскурсия (виртуальная) в зоологический музей МГУ имени М.В. Ломоносова.

 

Раздел 4. Одетые в броню. Рождающие мел.

Защитные покровы животных. Надежность и уязвимость защиты. Простейшие фораминиферы. Моллюски, броненосцы, черепахи, рыбы. Раковины моллюсков. Панцири броненосцев и черепах. Покровы рыб.

 

Раздел 5. Ядовитые Животные.

Яды для защиты и нападения. Расположение ядовитых желез. Тип Кишечнополостные. Класс Гидроидные. Медузы. Морская оса. Тип Членистоногие. Класс Насекомые. Пчелы. Осы. Класс Паукообразные. Пауки и клещи. Тип Хордовые. Класс Земноводные. Ядовитые лягушки. Класс Пресмыкающиеся. Змеи. Меры предосторожности, первая помощь при попадании яда в организм человека.

 

 

Раздел 6. Животные-рекордсмены.

Сокол, кенгуру, муравей, кузнечик, гепард. Рекорды беспозвоночных животных – кузнечика и муравья. Сокол сапсан – рекордсмен полета. Кенгуру – рекордсмен по прыжкам. Гепард рекордсмен по бегу. Спортивные рекорды в сравнении с рекордами животных.

 

Раздел 7. Животные-строители.

Пауки, пчелы, птицы, бобры. Животные строители среди беспозвоночных – пчелы и пауки. Строители среди позвоночных животных. Гнездование для птиц, хатки бобров.

 

 

 

Раздел 8. Заботливые родители.

Забота о потомстве у беспозвоночных, некоторых рыб, земноводных, пресмыкающихся, подавляющего большинства птиц и млекопитающих. Забота о потомстве у беспозвоночных – осьминоги, перепончатокрылые. Забота о потомстве у позвоночных среди рыб и земноводных. Забота о потомстве у позвоночных среди пресмыкающихся. Птиц и млекопитающих.

 

Раздел 9. Язык животных.

Танец пчел, ультразвуки летучих мышей, дельфинов, пение птиц, общение млекопитающих. Химический язык, его расшифровка и использование человеком. Первая сигнальная система. Ультразвуки в мире животных. Летучие мыши и дельфины. Значение пения птиц, общение млекопитающих.

 

Раздел 10. Животные – понятливые ученики.

Безусловные рефлексы, инстинкты, условные рефлексы. Этология. Обучение в мире животных. Выработка условных рефлексов у домашних животных.

 

Раздел 11. Герои песен, сказок и легенд.

Животные – герои песен и сказок. Животные – герои легенд.

 

Раздел 12. Животные – символы.

Животные символы. Животные символы стран: Египет (кошка), Индия (корова) и др. Животные символы Российских городов.

 

Раздел 13. Домашние животные.

Пути одомашнивания животных. Происхождение животных и породы животных. Наука о совершенствовании существующих и выведении новых пород домашних животных. Значение домашних животных в жизни и хозяйственной деятельности человека. Собаки. Предки собак. Уход и кормление щенка. Экскурсия в зоомагазин. Породы собак и их предназначение. Определение пород по определителю. Кошки. Породы кошек. Уход за котёнком, его рацион питания. Определение пород по определителю. Домашние птицы (куры, гуси, утки, голуби). Породы птиц. Внешний вид, содержание, питание, размножение, значение для человека. Особенности содержания домашних животных.

 

Раздел 14. Охрана природы.

Закон об охране животного мира. Красная книга России. Красная книга Московской области. Редкие и исчезающие животные. Охота и браконьерство. Заказники, заповедники и национальные парки, как форма сохранения отдельных участков природы для научных, хозяйственных и воспитательных целей. Международные организации, работающие над решением вопросов охраны природы.

 

Раздел 15. Бионика – перспективы развития.
Бионика как наука.

 

Раздел 16. Конкурсы, конференции.

Участие в конкурсе экологических плакатов и листовок.
Участие в научно – практической конференции обучающихся.

Третий этап обучения (3-й год)

 

Курс рассчитан на 34 часа, 1 час в неделю.

Возраст детей 14-15 лет.
Срок реализации второго этапа программы 1 год.

 

 

Цель: Повышение эффективности обучения школьников естественно-научным предметам через творческую и практическую деятельность. Показать значение биологических знаний для пользы человека и развития технического прогресса.

 

Задачи третьего этапа обучения:

1. формирование системы биологических знаний как компонента целостности научной карты мира;

2. расширение знаний обучающихся в области бионики;

3. развитие конструкторских умений обучающихся;

4. научить решать инженерные задачи бионическим методом;

5. творческих способностей обучающихся;

6. развитие коммуникативных навыков обучающихся.

 

Обучающиеся должны знать:

· особенности строения и жизнедеятельности растений;

· основы проектирования и моделирования;

· основы конструирования искусственной формы с использованием биоаналогов;

· значение растений в природе и жизни человека;

· особенностей растительного мира и видового состава флоры своей местности;

основные принципы построения простейшего эксперимента, правила оформления и представления исследовательской работы.

Обучающиеся должны уметь:

осуществлять поиск и изучение природной формы или явления;
применять методы бионического моделирования в реализации своего проекта;
наблюдать, сопоставлять, сравнивать;
анализировать обобщать и оценивать результаты;
соотносить свои действия с планируемыми результатами;
разрабатывать концепцию искусственной формы на базе биоаналога;
· выполнять наброски и рабочий макет модели;

· сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни;

· применять соответствующие термины и использовать полученную информацию при проведении практических и лабораторных работ.

 

Ожидаемые результаты:

формирование у обучающихся общенаучных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций;
пополнение знаний из предметных областей биологии, физики, химии;
освоение методики поиска инновационных идей новых форм в природе, технике, архитектуре и дизайне;
освоение навыков проектной и исследовательской деятельности, навыков поиска, сбора информации.

Раздел 1. Ведение в бионику

Бионика как наука. По страницам истории науки бионики. Развитие науки с древности до наших дней. Мастерская природы. Патенты природы.

 

Раздел 2. Архитектурно-строительная бионика.

Обзор существующих приспособлений, подсмотренных в природе.
Летательные аппараты, воздухоплавание. О приспособлениях живых организмов к летанию, парению в воздухе. Как эти свойства используются в инженерных конструкциях. Плавание. Погружение в воду. О приспособлениях живых организмов к плаванию, парению в воде. Как эти свойства используются в инженерных конструкциях.

Биомеханика. Природные рычаги, нагрузка, физический смысл работы. Транспорт. Снегоходы и снегоступы животных.

Архитектура заимствует у природы удачные решения. Пчелы и секрет шестиугольника. Самые необычные здания. Трансформация.

Мудрая геометрия яйца.
Бобры и гидротехника. Устойчивость спиральных мостов и вантовых конструкций. Подсолнечник и гелиотропические сооружения. Эйфелева башня и её биологическая модель.

 

Раздел 3. Бионика в приборостроении.

Живые барометры. Местные синоптики.

Живые сейсмографы. Живые влагомеры, гигрометры. Искусные живые навигаторы. Биологические ритмы, биологические часы

Эхолокация. «Радар» летучих мышей. «Бесшумные» моли и бесшумные самолеты. Морская эхолокация.

 

Раздел 4. Механизмы, запатентованные миллионы лет назад

Отражающие зеркала. Оптики учатся у животных. Детекторы тепла.

Живые термометры.

Животные снайперы.

Буры и свёрла. Землеройные машины. Ходячие присоски. Детектор воды. Дятел и каски каскадеров. Щипцы и клювы птиц. Гидравлические и пневматические приспособления. Живые рудоуказчики. Медицинский кабинет природы.

Биолюминисценция. Биоэлектричество. Биомагнетизм. Биоакустика. Огни Люцифера. Люциферин. Электрошок, подводный электролокатор и электрический язык рыб. Биотоки организмов, живущих на суше. Растительные и животные компасы. Воспроизводство голосов природы.

 

Раздел 5. Химикам предлагаются модели.

Живые опреснители морской воды. Живые утилизаторы. Безотходное строительство и производство. Простой способ производства азотных удобрений. Органический синтез продуктов питания. Резина из одуванчиков.

 

Раздел 6. Тепло животных.

Тепло животных. Удивительный инкубатор. Терморегулирующие установки. Термолокаторы. Термостат млекопитающих и человека. Криобиология. Анабиоз.

 

Раздел 7. Искусственные органы чувств.

Электронный нос и передатчик запахов.

Электронный глаз и видеокамера. Датчики света. Датчики прикосновения. Осязание животных. Химические датчики. Орган вкуса. Мышца – непревзойденный двигатель. Манипуляторы. Органы чувств и их технические модели. Исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения.

Электронный мозг. Моделирование нейронных сетей. Нейробионика. Биороботы. Кибернетика.

 

Раздел 8. Бионика в дизайне одежды, мебели, в промышленном дизайне.

Бионический стиль и мода. Краски природы. Водонепроницаемые ткани. Мастера камуфляжа.

Умные вещи. Бионические формы в интерьере. Бионическая упаковка. Бионические системы управления.

 

Раздел 9. Бионика в медицине.

Бионика в медицине. Бионические протезы. Искусственная кисть, искусственная рука, нога. Биопринтинг. Биороботы. Киборги. Исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей. Экстремофилы – организмы с необычными свойствами.

Раздел 10. Связь бионики с другими науками.

Связь бионики с другими науками.

 

Раздел 11. Создание бионической модели.

Практическая работа: «Создание бионической модели». Ярмарка-выставка идей и бионических моделей учащихся.

Цели программы

Повышение эффективности обучения школьников естественно-научным предметам через творческую и практическую деятельность. Показать значение биологических знаний для пользы человека и развития технического прогресса.

Результат программы

• формирование у обучающихся общенаучных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций;
• пополнение знаний из предметных областей биологии, физики, химии;
• освоение методики поиска инновационных идей новых форм в природе, технике, архитектуре и дизайне;
• освоение навыков проектной и исследовательской деятельности, навыков поиска, сбора информации.

Особые условия проведения

Программа «Экспериментариум» состоит из трех модулей

1. Мир растений.

2. Мир животных.

3. Бионика. Решение инженерных и дизайнерских задач бионическим методом.

Первые два модуля позволяют обучающимся расшить знания о мире растений и животных, получить практические навыки исследования и наблюдения. Узнать интересные факты из жизни животного мира.

Третий модуль позволит показать значение биологических знаний для пользы человека и развития технического прогресса. Наблюдая за природой обучающиеся научатся сами создавать инженерные модели.

Каждый модуль программы содержит учебно-исследовательский и проектный компонент.

Материально-техническая база

Интерактивная доска;

3D - принтер;

Компьютер