Африна Елена и Крылов Алексей Опыт разработки учебных материалов для дистанционной поддержки естественнонаучного образования в начальной школе

Опыт разработки учебных материалов для дистанционной поддержки естественнонаучного образования в начальной школе

 

Африна Е.И., Крылов А.И.

Гимназия №1567 города Москвы

Московский институт открытого образования

Москва, afrina@internetclass.ru, krylov@internetclass.ru

 

Курс «Учимся беречь энергию» разработан для учащихся 3-4 классов начальной школы, в нем рассматриваются проблемы рационального использования природных ресурсов и различных источников энергии, а также рассказывается о том, что такое энергия, какими бывают источники энергии (традиционные и нетрадиционные, возобновляемые и невозобновляемые).

В курсе представлены текстовые и иллюстративные материалы,  описывающие все существующие способы использования энергии, а также предложения по ее более эффективному использованию.

В процессе изучения курса учащиеся узнают, что такое энергосбережение, каковы основные принципы и способы рационального расходования энергии и что лично каждый из учеников может предпринять для экономии электроэнергии в своем доме или в школе. Такие простые действия, как своевременное выключение электроприборов из розетки, применение энергосберегающих ламп вместо ламп накаливания или удаление накипи из чайника позволяют существенно сэкономить потребляемую для их работы энергию.

Главной целью курса является привлечение внимания учащихся к проблемам экономии энергии и энергоресурсов, формирование у школьников культуры энергосбережения и мотивации для сбережения ресурсов и энергии, а также стимулирование интереса к практическому  применению знаний, полученных в школе.

Основные задачи курса:

·                        знакомство учащихся с проблемами ресурсосбережения, как целостной системы рационального потребления электроэнергии, воды, тепла на производстве и в быту;

·                        поддержка интереса школьников к деятельности по изучению и сохранению энергетических и водных ресурсов, утилизации отходов в городе Москве;

·                        активизация деятельности учащихся и привлечение их внимания к проблеме ресурсосбережения,  практическое участие школьников в их решении.

Относительная доступность электроэнергии, тепла, горячей воды создают у многих людей представление о том, что эти блага появляются сами собой и никогда не исчерпают себя. К сожалению, далеко не все задумывается о том, что основные ресурсы, используемые для получения энергии, не возобновляются. Отсутствие разумного подхода к использованию энергии может довольно быстро привести к тому, что она станет менее доступной и более дорогой.

Курс состоит из десяти основных разделов (или модулей):

1. Что такое энергия и почему ее нужно беречь? Это вводная часть курса, в ней дети знакомятся со смысловым различием слова «работа», используемого в обычной жизни, и научного термина «работа». Обсуждение материала позволит учителю на конкретных и доступных примерах обосновать условия, необходимые для совершения работы и правильно ввести термин «энергия», а также показать связь терминов «работа» и «энергия», обосновать важность проблемы сбережения энергии.

2. Как человек учился «работать», находить и использовать энергию для совершения работы? В этой части курса на конкретных и доступных примерах показывается, как человек учился создавать простейшие устройства для совершения работы и использования различных источников энергии. Первые охотники учились использовать энергию натянутой тетивы, летящей стрелы или удара копья. Постройка жилища позволяла древним людям сохранять тепло и сберегать его. Человек, научившийся добывать и сохранять огонь, использовал энергию топлива. Первые земледельцы, пахавшие землю на быках или волах, учились использовать энергию «живых механизмов». Этот «вид энергии» использовался и для перевозки различных грузов на слонах, верблюдах, ишаках и лошадях. 

3. Источники энергии. В этой части курса учащиеся знакомятся с различными источниками энергии и примерами ее использования. Это  энергия горячих источников – гейзеров  и энергия различных видов топлива, энергия атома и атомного ядра. Солнечные батареи позволяют использовать энергию Солнца. Энергия ветра издавна используется человеком для обеспечения работы ветряных мельниц и электростанций, а также для движения парусных судов. Использование энергии движущейся воды показывается на примере сплава леса, работы приливных и гидроэлектростанций. Знакомство с источниками электрической энергии проводится на примере знакомых детям устройств – автомобильных и компьютерных аккумуляторов и различных батареек.

4. Энергия бывает разная. В этой части курса учащиеся знакомятся с работой устройств, использующих различные виды энергии:

· кинетической энергией движущихся тел,

· потенциальной энергией деформированных тел и тел, поднятых над Землей,

· внутренней энергией нагретых тел и различных видов топлива,

· энергией электрических и магнитных полей,

· энергией света,

· энергией невидимого излучения (инфракрасного и радиодиапазона),

· энергией атома и атомного ядра.

5. Как научились измерять и сохранять энергию? Используя материал, изученный на предыдущих занятиях, курс знакомит учащимся с процессами превращения энергии из одного вида в другой и наличием энергетических потерь при таких превращениях. Затем учащихся обсуждают способы измерения этих потерь энергии, проследив их на конкретных примерах, связанных с поисками «вечных»  или «бесплатных» источников энергии - «вечных» двигателей разного типа. Рассмотрение этих вопросов позволит перейти к знакомству с одним из важнейших законов природы – закону сохранения и превращения энергии.

6. Энергия путешествует. Знакомство учащихся с учебным материалом о «путешествиях» энергии начинается с  обсуждения вопросов, связанных с использованием энергии Солнца и ее превращениях в другие виды энергии. Затем учащихся знакомятся с основными идеями передачи электрической энергии на большие расстояния.

7. Энергия у тебя дома. Рассмотрение материалов этого раздела реализуется на примере обсуждения потребления энергии в обычной квартире, в которой светят люстры и настольные лампы, работают батареи отопления, холодильник, стиральная машина, пылесос и компьютер. В ней есть вода в ванной и на кухне, плита, одежда в шкафу и в прихожей. В жилом доме может работать лифт, а перед входом в квартиру или в прихожей обычно расположены счетчики электрической энергии. Обсуждение всех этих потребителей  и счетчиков энергии увязывается с проблемой энергосбережения.

8. Мы едем, плывем и летаем. На примере работы различных видов транспорта, движущегося по земле, по  воде и по воздуху учащиеся обсуждают вопросы, связанные с  превращением различных видов энергии и потерями энергии при совершении работы различных транспортных устройств. Здесь же рассматриваются предложения учащихся по способам сбережения энергии.

9. Потребление энергии и здоровье планеты. В этой части курса обсуждаются вопросы, связанные с проблемами потребления энергии в современном обществе. Одна из основных задач этой части курса -  донесение до учащихся чрезвычайной важности ответственного отношения человека к потреблению энергии и к ее сбережению.

Второй важной задачей этой части курса  является формирование личностной позиции школьников, ясно показывающей, как они сами (а также их семьи) могут участвовать в решении проблем сбережения энергии. Здесь же учащиеся знакомятся с предложениями ученых и политиков по использованию и сбережению энергии.  И еще одна важная задача решается в процессе изучения этой части курса – это проблема «здоровья» нашей планеты. Сюда относятся и вопросы работы энергетических систем, проблемы загрязнения воздуха, почвы и воды, а также проблемы утилизации и хранения отходов.

10. Что мы узнали и чему научились? Итоговые занятия посвящены изучению вопросов, связанных со «школьным» потреблением энергии на примерах  школьного водоснабжения, освещения и отопления, работы компьютерных классов,  школьной столовой,  библиотеки и мастерской. Здесь могут быть рассмотрены предложения учащихся по решению проблем использования и сбережения энергии в условиях школьной жизни. Здесь же можно попытаться заглянуть вместе с ребятами в будущее, обсудить, каким оно может быть при сохранении нынешних тенденций потребления энергии, а также о более  разумном и бережном отношении к энергетическим ресурсам нашей планеты и о поисках новых источников энергии для будущих поколений.

 

С материалами курса можно познакомиться на сайте проекта http://edusaveenergy.ru

Модули курса содержат теоретический и иллюстративный материал, контрольные вопросы и задания для фронтальной работы в классе и для индивидуальной работы. С их помощью учащиеся могут самостоятельно проверить степень понимания учебного материала, определить уровень своих знаний по изучаемой в данном модуле теме. В каждом модуле есть дополнительная справочная информация, которая может быть представлена в разделе «Интересно».

Развитие основных идей курса способствует формированию метапредметных навыков и формированию личностного отношения к проблемам энергосбережения, а также к экологическим проблемам современности.

Важным аспектов подготовки иллюстративных материалов в проекте является доступность и понимание учащимися того, как происходит тот или иной процесс или явление. Рассмотрим это на примере производства древесного угля. Авторы посчитали необходимым рассказать об этом виде топлива, поскольку учащиеся слабо представляют себе как получают древесный уголь, чем он отличается от бурого или каменного, но постоянно видят это топливо в магазинах. Для достижения этих целей был выстроен следующий изобразительный ряд.

Заготовка дров

Подготовка к выжиганию угля

 

 

 

Укладка дров

Теперь дрова покрыты землёй и готовы к поджиганию

 

Полено, превратившееся в уголь

Мешки с древесным углём

Вот так древесный уголь продаётся в магазинах

 



Предложения по выступлению