Для того, чтобы сформировать у современных школьников интерес к профильному обучению в области освоения наук и технологий, нужно создать у обучающихся цельную картину окружающего мира, заложить основы научного мировоззрения и активной экологической позиции, познакомить их с современными методами научно-исследовательской работы, пробудить интерес к экспериментальной работе, заинтересовать как в самом учебном процессе, так и в его результатах, стимулировать стремление к самореализации и достижению социально значимых результатов.

Проблема повышения эффективности естественнонаучного образования должна решаться комплексно как в рамках модернизации традиционного учебного процесса, так и с помощью специально создаваемых комплексов и профильных мероприятий.

Традиционный учебный процесс должен включить в себя занятия, на которых детям предоставляется возможность работы с современным оборудованием, проведения самостоятельного естественнонаучного исследования и создания моделей реальных технологических устройств. В рамках неформального и дополнительного обучения могут быть организованы различные форматы научно-технологических познавательных комплексов, в которых создается наглядно-активная образовательная среда, насыщенная различными интерактивными объектами, современным оборудованием, выполняющими роль средств активизации, и осуществления познавательной деятельности.

 

Музей занимательной науки

Музей занимательной науки - пространство, укомплектованное интерактивными научно-технологическими объектами, в котором созданы условия для активной деятельности школьников, приобретения базового естественнонаучного опыта и углубления знаний в процессе выполнения несложных самостоятельных экспериментов с этими объектами.

Цель музея занимательной науки - обеспечить потребность учащихся в самостоятельной работе с научными приборами и проведении простых экспериментов, развитие интереса к изучению естественных наук, а также проведение научно-исследовательских работ. Музеи, в которых можно только смотреть, постепенно уходят в прошлое. Основная часть экспозиции современного естественнонаучного музея должна допускать возможность интерактивного взаимодействия. Именно это дает наибольший образовательный эффект.

Экспозиция музея может включать в себя различные разделы естественных наук, а также математику, информатику, психологию, технологии, а также способствовать профориентации учащихся. В этой связи очень важно, чтобы в музее присутствовали реальные объекты и оборудование, использующееся на производстве, а педагоги смогли дать исчерпывающие сведения о специфике и этапах технологического процесса, в котором используется данное оборудование.

 

Экспонаты для организации профориентационной деятельности

Одним из экспонатов иллюстрирующий производственные процессы может выступать широко использующийся для перекачивания жидкостей  насос км 80 65 160

Демонстрация работы этого электронасоса позволяет наглядно показать учащимся связь между его конструкцией и функциями, Так, педагог может пояснить, что электронасос состоит из центробежного насоса и фланцевого электродвигателя с удлиненным концом вала. Затем учитель демонстрирует направление вращения вала – по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя.

Корпус насоса представляет собой чугунную отливку, в которой выполнены входной и выходной патрубки, спиральная камера и опорные лапы. Корпус насоса соединяется с фланцем электродвигателя с помощью фонаря. Рабочее колесо представляет  собой отливку из чугуна и закреплено на валу  шпонкой и винтом или гайкой.

После объяснения конструкции приводятся сведения о том, что центробежные консольные моноблочные насосы типа КМ предназначены для перекачивания в стационарных условиях технической воды с рН=6 – 9, содержащей механические примеси не более 0,1 % по объему и размером частиц не более 0,2 мм, а также других жидкостей, сходных с водой по плотности и химической активности температурой от минус 10 до + 85 ºС.

И в завершении краткого экскурса педагог может поставить перед учащимися проблемный вопрос: в каких отраслях может использоваться данный насос? В ходе эвристической дискуссии учащиеся называют основные сферы применения   насосов серии км 80 65 160:

  • для обеспечения дополнительной циркуляции в системах водо- и теплоснабжения жилых и хозяйственных объектов
  • в системах подачи технической воды, для обеспечения технологических процессов промышленных предприятий включая нефтеперерабатывающие и металлургические отрасли
  • для обеспечения водой садоводческих и дачных посёлков
  • в системах пожаротушения жилых и гражданских объектов
  • на объектах теплоэнергетики – для обеспечения работы основных и вспомогательных систем станций связанных с использованием чистой и технической воды.

 

Оборудование для организации экспериментальной деятельности

Помимо образцов производственного оборудования в музее занимательной науки должен быть предусмотрено достаточное количество оборудования и расходных материалов для проведения самостоятельной экспериментальной деятельности учащимися.

Прекрасную возможность для организации собственных исследований дают цифровые лаборатории «Архимед». В комплекте лаборатории «Архимеда» - более 40 цифровых датчиков (силы, температуры, давления, расстояния, освещенности, содержания кислорода и углекислого газа, электропроводности, дыхания, магнитного поля, рН и др.), регистраторы данных, мини-компьютеры и специализированное программное обеспечение.

Цифровая лаборатория по биологии и химии дает возможность организовать большое число практических работ, например, изучение влияния физических упражнений на температуру тела человека и частоту пульса; испарения воды наземными растениями; титрования в среде кислота/щелочь; влияния растительности на микроклимат города.

Цифровая лаборатория по физике позволяет выполнить разнообразные лабораторные работы, в том числе - посвященные изучению движения по наклонной плоскости; простых колебательных движений; вольтамперных характеристик проволочного сопротивления, лампы накаливания и диода; магнитных полей; скорости звука; дифракции и интерференции света.

По сравнению с традиционными лабораториями «Архимед» позволяет существенно сократить время на организацию и проведение работ, повышает точность и наглядность экспериментов, предоставляет практически неограниченные возможности по обработке и анализу полученных данных.

 

Проведение практических работ

Использование современных редкоземельных магнитов дает возможность для лабораторного изучения токов Фуко. Поскольку неодимовые магниты обладают очень сильным полем, создаваемый ими вихревой ток может иметь достаточно большую величину.

Для проведения эксперимента медная сантехническая труба диаметром 35 мм и длиной 500 мм монтируется на штативе в вертикальном положении на высоте 5 см над поверхностью лабораторного стола. На трубу надевается катушка с 200 витков толстого (1 мм) медного повода. К ней подключается датчик тока чувствительностью в несколько миллиампер. Вплотную к катушке закрепляется датчик магнитного поля.

В эту трубу вбрасывается неодимовый магнит в форме таблетки диаметром 30 мм. В результате возникновения токов Фуко процесс падения магнита замедляется - до 4 секунд. Это вызывает удивление и интерес у учащегося и стремление разобраться в существе дела.

Программа обработки данных, полученных от датчиков, настраивается на одновременное представление графиков силы тока и магнитной индукции. В результате на экране компьютера наблюдается всплеск обеих величин и изменение их знака, свидетельствующие об изменении направления тока и индукции в процессе падения магнита. Таким образом, учащиеся получают объективные свидетельства происходящих физических явлений.

Читайте также по данной теме

Яндекс.Метрика