eng
Выпуск #6/2008
Б.Костишко, В. Голованов, В.Светухин, И.Золотовский.
Разработка элективного курса "Введение в нанотехнологии"
Разработка элективного курса "Введение в нанотехнологии"
Просмотры: 2756
Минувшим летом Федеральное агентство по образованию Российской Федерации провело конкурс на разработку концепции и программы учебного модуля "Введение в нанотехнологии" для старшеклассников и учителей. Победителем стал Ульяновский государственный университет (УлГУ). Основные исполнители работы – сотрудники регионального Центра нанотехнологий и материалов при УлГУ.
В рамках подготовки курса были выполнены следующие работы:
Разработана концепция преподавания современных знаний по нанотехнологической тематике в учреждениях основного и среднего общего образования. На всех этапах проекта к обсуждению и доработке материалов привлекались эксперты ведущих научных и образовательных организаций, ученые, преподаватели высших учебных заведений, методисты институтов повышения квалификации, учителя более чем из 20 регионов России и стран СНГ.
Основная идея представленного материала – естественное разделение раздела знаний на элементы преимущественно физического, химического и биологического содержания. Такие предметные модули, рассматривающие нанотехнологии с позиции школьных курсов естественных наук, имеют единую дидактическую основу и выполняют три функции:
надстройки профильного учебного предмета (физики, химии, биологии), превращающей его в полной мере в углубленный;
развития содержания одного из базовых учебных предметов, изучение которого осуществляется на минимальном общеобразовательном уровне;
удовлетворения познавательных интересов учащихся в различных областях науки и человеческой деятельности.
Разработаны программы учебных модулей "Введение в нанотехнологии" по физике, химии, биологии для 10–11 классов, которые соответствуют концепции и вместе с элементами тематического планирования содержат методологию современного преподавания знаний по инновационной нанотехнологической тематике в учреждениях основного и среднего общего образования.
Каждая программа рассчитана на 32 академических часа. Входящие в нее модули имеют организованную блочную структуру с обязательным набором блоков (общей длительностью 16 ч) и блоков по выбору (вариативная часть).
Вариативная часть предлагает как минимум четыре альтернативных блока, длительностью не более 4 учебных часов каждый. Вариативная часть может быть расширена за счет добавления любого числа авторских блоков по тематике нанотехнологий.
Такой подход предполагает формирование различных учебных программ для различных типов классов (от общеобразовательных до классов с углубленным изучением того или иного предмета).
Содержательная часть учебных модулей "Введение в нанотехнологии" по физике, химии, биологии разработана в виде элективных курсов и представлена тремя учебными пособиями. Материалы в пособиях изложены в едином стиле в соответствии с традиционным форматом школьных учебников: текст (предисловие, главы, параграфы), который должен быть понятен ученику; вопросы после параграфа для проверки усвоения материала; задания, задачи, темы рефератов, примерные планы или рекомендации по выполнению реферативной работы.
В рамках проекта успешно проведены три научно-методических семинара, посвященных обсуждению концепции программы и учебно-методического сопровождения элективных курсов "Введение в нанотехнологии", как дополнение и развитие программ по физике, химии и биологии, а также учебно-методических пособий для учителей. Общее количество участников 530 человек. Семинары проводились в последнюю декаду сентября на базе УлГУ, Ростовского областного института повышения квалификации работников образования и Псковского института повышения квалификации и переподготовки работников образования. Наряду с учеными и преподавателями ведущих вузов России, сотрудниками институтов РАН и РАМН в семинарах приняли активное участие учителя профильных дисциплин, специалисты методических объединений и территориальных органов управления образованием Ульяновской, Ростовской и Псковской областей.
Разработана программа курсов повышения квалификации учителей по учебным модулям "Введение в нанотехнологии", структура которой сформирована из инвариантных и вариативных блоков. Ядро программы составили вопросы, связанные с объектами нанотехнологии, материалами на их основе, методами исследования. В содержательное ядро программы вошел также методический блок, в котором обсуждаются общие методические подходы и ведущие методологические идеи, которые могут быть реализованы в элективном курсе. Вариативные блоки характеризуются спецификой образовательных дисциплин физики, химии, биологии и предполагают рассмотрение методов и проблем нанотехнологий с позиций различных методологий и понятийного аппарата. Рассчитанная на 16 академических часов программа была апробирована в рамках экспертно-методического семинара, проведенного 20–23 сентября 2008 г. на базе УлГУ и Ульяновского института повышения квалификации и переподготовки работников образования.
Разработанные материалы уже внедряются в учебные программы ряда школ Ульяновска. В частности, проведен эксперимент в трех средних общеобразовательных школах города. Результаты последующей проверки знаний показали хорошее понимание и живой интерес учащихся к проблеме.
Участниками проекта разработана и запущена информационная система, обеспечивающая отбор и учет научных знаний, связанных с нанотехнологиями, их экспертную оценку и методическую обработку. Для реализации данной задачи были использованы и интегрированы технология Wiki на базе программного комплекса MediaWiki и система управления контентов на основе программного комплекса PHP Fusion.
В режиме реального времени осуществляется поддержка информационной системы, обеспечивающей первичный мониторинг информационного пространства, обработку, целевое перенаправление и хранение информации, а также координацию обсуждения, апробации и доработки учебно-методических материалов. Созданные для этого Интернет-сайты проекта установлены на круглосуточно функционирующем сервере УлГУ. Сопровождением и настройкой системы занимаются два администратора, обеспечивающие качественное функционирование всех сервисов и программного комплекса в целом. Обработка информации с сайтов из тематического каталога производится как администраторами сайтов, так и зарегистрированными пользователями, которые обладают необходимыми для этого средствами. Следует заметить, что раскрутка сайтов также является мощным инструментов распространения информации в сети.
Разработаны и запущены:
информационная web-система для учителей (www.nano-edu.ulsu.ru) с целью предоставления материалов к ознакомлению и обсуждения составляющих модулей и учебно-методических пособий;
интерактивный сайт по нанотехнологической тематике с соответствующими новостными лентами (www.nanoschool-edu.ulsu.ru).
Первый – официальный сайт проекта http://nano-edu.ulsu.ru предназначен для представления, экспертной оценки и обсуждения учебно-методического сопровождения преподаваемых материалов курса.
Второй – "Нанотехнологии в школе" http://nanoschool-edu.ulsu.ru имеет целью организовать "открытую среду" по обсуждению концепций, методик преподавания, доступности и перспектив внедрения такого сложного курса в 10–11 классах общеобразовательной школы.
Кроме того, сайты представляют собой педагогические инструменты для проектирования и преподавания учебного курса "Введение в нанотехнологии" с использованием элементов дистанционного обучения.
Опубликованы на сайтах проекта программные, учебные и учебно-методические материалы по программам модулей "Введение в нанотехнологии" в сети Интернет, отвечающие следующим требованиям:
в режиме реального времени отражать текущее состояние материалов модуля, его оценок и результатов обсуждения, апробации и доработки;
обеспечивать широкий охват целевой аудитории.
Разработанные в рамках проекта учебные и учебно-методические материалы для 10–11 классов по учебным модулям "Введение в нанотехнологии" в первую очередь отображаются на первом сайте проекта, так как сайт выступает инструментом внесения изменений и доработки материалов распределенным авторским коллективом.
В состав программного комплекса, на котором реализован сайт "Нанотехнологии в школе" также входит ряд средств, позволяющих осуществлять публикацию материалов, однако в отличие от сайта "Введение в нанотехнологии" часть публикуемого материала здесь проходит стадию подтверждения со стороны администратора.
Разработчики курса надеются, что полученные результаты позволят внедрить в образовательный процесс мотивационный фактор профессиональной ориентации как основу формирования кадрового резерва для высокотехнологичных отраслей экономики, в том числе использующих нанотехнологии.
Все это должно позволить также обеспечить непрерывность профессионального образования "школа-вуз" и сократить разрыв между учебными планами и программами подготовки специалистов по нанотехнологическим направлениям и представлениями сегодняшних выпускников общеобразовательных учреждений о специфике областей знания, необходимых для получения соответствующего высшего образования.
Введение дополнительных разделов по программам физики, химии и биологии позволит структурировать крайне противоречивые и несистематизированные представления потенциальных абитуриентов, стремящихся получить высшее образование в области нанотехнологий, и преподавателей средней школы о нанотехнологиях.
В дальнейшем материалы по курсу "Введение в нанотехнологии" могут быть внедрены в образовательных учреждениях Российской Федерации в рамках федерального компонента образовательного стандарта (элективный курс) с целью знакомства учащихся с понятием нанотехнологий в соотношении с материалами основного курса.
Разработана концепция преподавания современных знаний по нанотехнологической тематике в учреждениях основного и среднего общего образования. На всех этапах проекта к обсуждению и доработке материалов привлекались эксперты ведущих научных и образовательных организаций, ученые, преподаватели высших учебных заведений, методисты институтов повышения квалификации, учителя более чем из 20 регионов России и стран СНГ.
Основная идея представленного материала – естественное разделение раздела знаний на элементы преимущественно физического, химического и биологического содержания. Такие предметные модули, рассматривающие нанотехнологии с позиции школьных курсов естественных наук, имеют единую дидактическую основу и выполняют три функции:
надстройки профильного учебного предмета (физики, химии, биологии), превращающей его в полной мере в углубленный;
развития содержания одного из базовых учебных предметов, изучение которого осуществляется на минимальном общеобразовательном уровне;
удовлетворения познавательных интересов учащихся в различных областях науки и человеческой деятельности.
Разработаны программы учебных модулей "Введение в нанотехнологии" по физике, химии, биологии для 10–11 классов, которые соответствуют концепции и вместе с элементами тематического планирования содержат методологию современного преподавания знаний по инновационной нанотехнологической тематике в учреждениях основного и среднего общего образования.
Каждая программа рассчитана на 32 академических часа. Входящие в нее модули имеют организованную блочную структуру с обязательным набором блоков (общей длительностью 16 ч) и блоков по выбору (вариативная часть).
Вариативная часть предлагает как минимум четыре альтернативных блока, длительностью не более 4 учебных часов каждый. Вариативная часть может быть расширена за счет добавления любого числа авторских блоков по тематике нанотехнологий.
Такой подход предполагает формирование различных учебных программ для различных типов классов (от общеобразовательных до классов с углубленным изучением того или иного предмета).
Содержательная часть учебных модулей "Введение в нанотехнологии" по физике, химии, биологии разработана в виде элективных курсов и представлена тремя учебными пособиями. Материалы в пособиях изложены в едином стиле в соответствии с традиционным форматом школьных учебников: текст (предисловие, главы, параграфы), который должен быть понятен ученику; вопросы после параграфа для проверки усвоения материала; задания, задачи, темы рефератов, примерные планы или рекомендации по выполнению реферативной работы.
В рамках проекта успешно проведены три научно-методических семинара, посвященных обсуждению концепции программы и учебно-методического сопровождения элективных курсов "Введение в нанотехнологии", как дополнение и развитие программ по физике, химии и биологии, а также учебно-методических пособий для учителей. Общее количество участников 530 человек. Семинары проводились в последнюю декаду сентября на базе УлГУ, Ростовского областного института повышения квалификации работников образования и Псковского института повышения квалификации и переподготовки работников образования. Наряду с учеными и преподавателями ведущих вузов России, сотрудниками институтов РАН и РАМН в семинарах приняли активное участие учителя профильных дисциплин, специалисты методических объединений и территориальных органов управления образованием Ульяновской, Ростовской и Псковской областей.
Разработана программа курсов повышения квалификации учителей по учебным модулям "Введение в нанотехнологии", структура которой сформирована из инвариантных и вариативных блоков. Ядро программы составили вопросы, связанные с объектами нанотехнологии, материалами на их основе, методами исследования. В содержательное ядро программы вошел также методический блок, в котором обсуждаются общие методические подходы и ведущие методологические идеи, которые могут быть реализованы в элективном курсе. Вариативные блоки характеризуются спецификой образовательных дисциплин физики, химии, биологии и предполагают рассмотрение методов и проблем нанотехнологий с позиций различных методологий и понятийного аппарата. Рассчитанная на 16 академических часов программа была апробирована в рамках экспертно-методического семинара, проведенного 20–23 сентября 2008 г. на базе УлГУ и Ульяновского института повышения квалификации и переподготовки работников образования.
Разработанные материалы уже внедряются в учебные программы ряда школ Ульяновска. В частности, проведен эксперимент в трех средних общеобразовательных школах города. Результаты последующей проверки знаний показали хорошее понимание и живой интерес учащихся к проблеме.
Участниками проекта разработана и запущена информационная система, обеспечивающая отбор и учет научных знаний, связанных с нанотехнологиями, их экспертную оценку и методическую обработку. Для реализации данной задачи были использованы и интегрированы технология Wiki на базе программного комплекса MediaWiki и система управления контентов на основе программного комплекса PHP Fusion.
В режиме реального времени осуществляется поддержка информационной системы, обеспечивающей первичный мониторинг информационного пространства, обработку, целевое перенаправление и хранение информации, а также координацию обсуждения, апробации и доработки учебно-методических материалов. Созданные для этого Интернет-сайты проекта установлены на круглосуточно функционирующем сервере УлГУ. Сопровождением и настройкой системы занимаются два администратора, обеспечивающие качественное функционирование всех сервисов и программного комплекса в целом. Обработка информации с сайтов из тематического каталога производится как администраторами сайтов, так и зарегистрированными пользователями, которые обладают необходимыми для этого средствами. Следует заметить, что раскрутка сайтов также является мощным инструментов распространения информации в сети.
Разработаны и запущены:
информационная web-система для учителей (www.nano-edu.ulsu.ru) с целью предоставления материалов к ознакомлению и обсуждения составляющих модулей и учебно-методических пособий;
интерактивный сайт по нанотехнологической тематике с соответствующими новостными лентами (www.nanoschool-edu.ulsu.ru).
Первый – официальный сайт проекта http://nano-edu.ulsu.ru предназначен для представления, экспертной оценки и обсуждения учебно-методического сопровождения преподаваемых материалов курса.
Второй – "Нанотехнологии в школе" http://nanoschool-edu.ulsu.ru имеет целью организовать "открытую среду" по обсуждению концепций, методик преподавания, доступности и перспектив внедрения такого сложного курса в 10–11 классах общеобразовательной школы.
Кроме того, сайты представляют собой педагогические инструменты для проектирования и преподавания учебного курса "Введение в нанотехнологии" с использованием элементов дистанционного обучения.
Опубликованы на сайтах проекта программные, учебные и учебно-методические материалы по программам модулей "Введение в нанотехнологии" в сети Интернет, отвечающие следующим требованиям:
в режиме реального времени отражать текущее состояние материалов модуля, его оценок и результатов обсуждения, апробации и доработки;
обеспечивать широкий охват целевой аудитории.
Разработанные в рамках проекта учебные и учебно-методические материалы для 10–11 классов по учебным модулям "Введение в нанотехнологии" в первую очередь отображаются на первом сайте проекта, так как сайт выступает инструментом внесения изменений и доработки материалов распределенным авторским коллективом.
В состав программного комплекса, на котором реализован сайт "Нанотехнологии в школе" также входит ряд средств, позволяющих осуществлять публикацию материалов, однако в отличие от сайта "Введение в нанотехнологии" часть публикуемого материала здесь проходит стадию подтверждения со стороны администратора.
Разработчики курса надеются, что полученные результаты позволят внедрить в образовательный процесс мотивационный фактор профессиональной ориентации как основу формирования кадрового резерва для высокотехнологичных отраслей экономики, в том числе использующих нанотехнологии.
Все это должно позволить также обеспечить непрерывность профессионального образования "школа-вуз" и сократить разрыв между учебными планами и программами подготовки специалистов по нанотехнологическим направлениям и представлениями сегодняшних выпускников общеобразовательных учреждений о специфике областей знания, необходимых для получения соответствующего высшего образования.
Введение дополнительных разделов по программам физики, химии и биологии позволит структурировать крайне противоречивые и несистематизированные представления потенциальных абитуриентов, стремящихся получить высшее образование в области нанотехнологий, и преподавателей средней школы о нанотехнологиях.
В дальнейшем материалы по курсу "Введение в нанотехнологии" могут быть внедрены в образовательных учреждениях Российской Федерации в рамках федерального компонента образовательного стандарта (элективный курс) с целью знакомства учащихся с понятием нанотехнологий в соотношении с материалами основного курса.
Отзывы читателей
