Программа курса «Естественно-научный эксперимент»

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

Личностные результаты

• сформировать познавательные интересы и мотивы, интеллектуальные

умения (доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать,

делать выводы);

• осознанно выбирать будущую профессию как путь и способ

реализации собственных жизненных планов;

• применять знания для организации и планирования собственного

здорового образа жизни и деятельности, благополучия своей семьи и

благоприятной среды обитания человечества;

• самостоятельно приобретать новые знания, проводить научные

исследования, участвовать в проектной деятельности;

• понимать важность охраны окружающей среды;
• формировать всесторонне образованную, инициативную и успешную

личность, обладающую системой современных мировоззренческих

взглядов, ценностных ориентаций, идейно-нравственных, культурных,

гуманистических и эстетических принципов и норм поведения.

Метапредметные результаты

• использовать приёмы логического мышления при освоении знаний:

раскрывать смысл научных понятий (выделять их характерные

признаки, устанавливать взаимосвязь с другими понятиями),

использовать понятия для объяснения отдельных фактов и явлений;

выбирать основания и критерии для классификации; устанавливать

причинно-следственные связи между объектами изучения; строить

логические рассуждения (индуктивные, дедуктивные, по аналогии);

делать выводы и заключения;

• применять в процессе познания понятия (предметные и

метапредметные), символические (знаковые) модели, используемые в

науке, преобразовывать широко применяемые в науке модельные

представления при решении учебно-познавательных задач; с учётом

этих модельных представлений выявлять и характеризовать

существенные признаки изучаемых объектов;

• выявлять общие закономерности, причинно-следственные связи и

противоречия в изучаемых процессах и явлениях; предлагать критерии

для выявления этих закономерностей и противоречий; самостоятельно

выбирать способ решения учебной задачи (сравнивать несколько

вариантов решения, выбирать наиболее подходящий с учётом

самостоятельно выделенных критериев);

• использовать поставленные вопросы в качестве инструмента познания,

а также в качестве основы для формирования гипотезы по проверке

правильности высказываемых суждений;

• приобрести опыт по планированию, организации и проведению

ученических экспериментов: уметь наблюдать за ходом процесса,

самостоятельно прогнозировать его результат, формулировать

обобщения и выводы по результатам проведённого опыта,

исследования, составлять отчёт о проделанной работе;

• уметь выбирать, анализировать и интерпретировать информацию

различных видов и форм представления, получаемую из разных

источников (научно-популярная литература химического содержания,

справочные пособия, ресурсы интернета); критически оценивать

противоречивую и недостоверную информацию;

• применять различные методы и запросы при поиске и отборе

информации и соответствующих данных, необходимых для выполнения

учебных и познавательных задач определённого типа; приобретать

опыт в области использования информационно-коммуникативных

технологий, овладевать культурой активного использования различных

поисковых систем; самостоятельно выбирать оптимальную форму

представления информации и иллюстрировать решаемые задачи

несложными схемами, диаграммами, другими формами графики и их

комбинациями;

• задавать вопросы (в ходе диалога и/или дискуссии) по существу

обсуждаемой темы, формулировать свои предложения относительно

выполнения предложенной задачи;

• приобрести опыт презентации результатов выполнения эксперимента;
• иметь заинтересованность в совместной со сверстниками

познавательной и исследовательской деятельности при решении

возникающих проблем на основе учёта общих интересов и

согласования позиций (обсуждение, обмен мнениями, «мозговые

штурмы», координация совместных действий, определение критериев

по оценке качества выполненной работы и др.);

• самостоятельно определять цели деятельности, планировать,

осуществлять, контролировать и при необходимости корректировать

свою деятельность, выбирать наиболее эффективные способы решения

учебных и познавательных задач, самостоятельно составлять или

корректировать предложенный алгоритм действий при выполнении

заданий с учётом получения новых знаний об изучаемых объектах;

оценивать соответствие полученного результата заявленной цели.

Предметные результаты

• применять основные операции мыслительной деятельности (анализ и

синтез, сравнение, обобщение, систематизацию, классификацию,

выявление причинно-следственных связей) и естественно-научные

методы познания (наблюдение, измерение, моделирование,

эксперимент) для изучения свойств веществ и химических реакций;

• следовать правилам безопасной работы в лаборатории при

использовании химической посуды и оборудования, а также правилам

обращения с веществами в соответствии с инструкциями выполнения

лабораторных опытов и практических работ;

• владеть основными методами разделения, очистки и идентификации

веществ, основанных на различии в физических свойствах веществ:

перегонка, перекристаллизация и хроматография;

• проводить реакции, подтверждающие качественный состав различных

веществ, распознавать опытным путём содержащиеся в водных

растворах ионы, в т. ч. с использованием систематического

качественного анализа (кислотно-основная схема анализа катионов):

хлорид-, бромид-, иодид-, сульфат-, фосфат-, карбонат-, силикат-,

сульфит-, сульфид-, нитрати нитрит-ионы, гидроксид-ионы, катионы

аммония, магния, кальция, алюминия, железа(2+) и железа(3+),

меди(2+), цинка;

• владеть теоретическими основами метода титрования;
• проводить определение концентрации вещества в растворе методом

кислотно-основного титрования;

• формировать систему научных знаний о живой природе,

закономерностях её развития;

• формировать систематизированные представления о биологических

объектах, процессах, явлениях, закономерностях, об основных

биологических теориях, об экосистемной организации жизни, о

взаимосвязи живого и неживого в биосфере, овладевать понятийным

аппаратом биологии;

• приобретать опыт использования методов биологической науки и

проведения несложных биологических экспериментов для изучения

живых организмов и человека, проведения экологического мониторинга

в окружающей среде;

• формировать представления о значении биологических наук в решении

проблем необходимости рационального природопользования защиты

здоровья людей в условиях быстрого изменения экологического

качества окружающей среды.

СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

Тема 1. Введение (2 часа)

Введение. Эксперимент. Виды экспериментальной работы.

Особенности экспериментальной работы Особенности естественно-научного

эксперимента. Планирование эксперимента. Эксперимент и исследование.

Достоверные и недостоверные результаты эксперимента. Выводы по

результатам эксперимента. Оформление завершенной работы.

Тема 2. Основные методы и приемы работы в химической

лаборатории

(15 часов)

Химическая лаборатория. Оборудование и посуда химической

лаборатории. Цифровые лаборатории. Правила техники безопасности при

работе при проведении химического эксперимента.

Физические свойства вещества, используемые при разделении, очистке

и идентификации веществ. Общие методы работы по разделению смесей

веществ, их очистке и идентификации. Теоретические основы и практическая

реализация основных методов разделения и очистки веществ: перегонка при

атмосферном давлении, перекристаллизация, хроматография (бумажная,

тонкослойная, колоночная). Идентификация веществ по их температуре

кипения, температуре плавления и по результатам хроматографического

эксперимента.

Практическая работа № 1. Определение температуры в различных

зонах пламени.

Практическая работа № 2. Перегонка при атмосферном давлении.

Практическая работа № 3. Перекристаллизация.

Практическая работа № 4. Определение температуры плавления

твердого вещества.

Практическая работа № 5. Анализ смеси красителей методом

радиальной бумажной хроматографии.

Практическая работа № 6. Анализ смеси красителей методом

тонкослойной хроматографии.

Практическая работа № 7. Разделение смеси веществ на основе

различия физических свойств компонентов смеси.

Тема 3. Эксперименты по ботанике (8 часов)

Техника безопасности при работе в биологической лаборатории.

Правила работы с микроскопом и биологическим оборудованием.

Приготовление микропрепаратов. Правила оформления биологического

рисунка.

Органы растений и их клеточное строение. Клеточная мембрана и её

функции. Основные свойства цитоплазмы. Движение цитоплазмы в клетке.

Включения и запасные вещества в клетке. Роль воды в жизни растений.

Поглощение воды корнями растений. Пути передвижения воды по растению.

Корневое давление. Физиологические особенности растений разных мест

обитания. История открытия процесса фотосинтеза. Лист как орган

фотосинтеза. Хлоропласты и хлорофилл. Космическая роль зеленого

растения. Влияние окружающих условий на фотосинтез. Размножение

растений. Вегетативное размножение растений. Прививка. Индивидуальное

развитие растений. Систематика растений.

Практическая работа № 8. Поступление воды в клетку.

Практическая работа № 9. Поступление веществ из воздуха в клетку.

Практическая работа № 10. Поглощение корнем растворенного в воде

окрашенного вещества (опыт с краской в двух вариантах).

Практическая работа № 11. Фотосинтез при различных внешних

условиях – разной освещенности или количестве углекислого газа (два

опыта).

Практическая работа № 12. Влияние различных условий (температура,

влажность, наличие кислорода) на образование корней у черенков.

Практическая работа № 13. Необходимость для прорастания семян

воды, тепла и доступа воздуха.

Практическая работа № 14. Выявление признаков семейства по

гербариям.

Тема 4. Эксперименты по зоологии (7 часов)

Беспозвоночные животные. Простейшие и кишечнополостные.

Процессы жизнедеятельности простейших. Раздражимость. Питание.

Выделение. Движение простейших и кишечнополостных. Плоские и

кольчатые черви. Движение червей. Раздражимость. Питание. Роль дождевых

червей в перемешивании почвы. Членистоногие и моллюски: особенности

строения и жизнедеятельности. Роль насекомых в опылении растений.

Хордовые животные. Эволюция систем органов у хордовых.

Практическая работа № 15. Поглощение веществ и образование

пищеварительных вакуолей у простейших.

Практическая работа № 16. Измерение скорости передвижения гидры.

Практическая работа № 17. Изучение реакций дождевого червя на

действие различных раздражителей.

Практическая работа № 18. Выяснение способности дафний к

фильтрации воды.

Практическая работа № 19. Обнаружение пор в скорлупе куриного

яйца.

Тема 5. Качественный химический анализ (6 часов)

Понятие о качественном химическом анализе. Требования к реакциям,

используемым в качественном химическом анализе. Аналитический реагент.

Селективность и специфичность аналитического реагента. Маскирование и

разделение компонентов анализируемого объекта. Аналитическая группа.

Групповой реагент. Схемы анализа. Кислотно-основная схема анализа.

Групповые реагенты на группы катионов в соответствии с кислотно-основной

схемой анализа. Качественные реакции на анионы. Способы и техника

выполнения реакций обнаружения ионов: реакции в пробирке,

микрокристаллоскопические реакции, капельные реакции, пирохимические

реакции.

Практическая работа № 20. Способы и техника выполнения реакций

обнаружения ионов: реакции в пробирке, микрокристаллоскопические

реакции, капельные реакции, пирохимические реакции.

Практическая работа № 21. Качественные реакции на основные группы

катионов и анионов в аналитической химии (кислотно-основная схема).

Практическая работа № 22. Определение качественного состава

неизвестного вещества.

Тема 6. Эксперименты по анатомии (9 часов)

Организм человека и его строение. Нервная и эндокринная системы.

Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма.

Строение и жизнедеятельность органов опорно-двигательной системы.

Строение и функционирование органов системы кровообращения. Строение

и жизнедеятельность дыхательной системы. Строение и жизнедеятельность

органов системы пищеварения. Органы чувств, их строение и роль в

организме человека.

Практическая работа № 23. Изучение рефлекторных реакций человека

на примере мигательного рефлекса. Получение торможения мигательного

рефлекса.

Практическая работа № 24. Свойства декальцированной и прокаленной

кости.

Практическая работа № 25. Изучение поглощения кислорода тканями

путем сопоставления поступающей и отходящей от них крови (опыт Стокса).

Практическая работа № 26. Обнаружение углекислого газа в

выдыхаемом воздухе.

Практическая работа № 27. Изучение условий действия ферментов

слюны.

Практическая работа № 28. Изучение функций мозжечка

(пальценосная проба, устранение лишних движений, возникающих в силу

инерции).

Практическая работа № 29. Выявление функций периферического

зрения (роль колбочек и палочек в восприятии цвета).

Тема 7. Количественный химический анализ (10 часов)

Титриметрия. Общая характеристика метода, разновидности. Техника

работы и аппаратурное оформление. Растворы, применяемые в

титриметрических методах: первичные и вторичные стандартные растворы.

Кислотно-основное титрование в водном растворе. Теоретические основы

метода. Индикаторы, применяемые в кислотно-основном титровании.

Практическая работа № 30. Приготовление вторичного стандартного

раствора соляной кислоты.

Практическая работа № 31. Стандартизация соляной кислоты по

карбонату натрия.

Практическая работа № 32. Определение временной (карбонатной)

жесткости воды методом ацидометрии.

Тема 8. Эксперименты по общей биологии (7 часов)

Клетка как биологическая система: химический состав и строение

клетки. Процессы жизнедеятельности клетки. Генетическая информация в

клетке. Эволюция живой природы: естественный отбор, борьба за

существование. Приспособленность организмов как результат эволюции.

Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенные.

Влияние экологических факторов на организмы. Разнообразие естественных

экосистем. Антропогенные экосистемы, их отличие от природных экосистем.

Биосфера – глобальная экосистема.

Практическая работа № 33. Движение цитоплазмы в клетках листа

элодеи.

Практическая работа № 34. Плазмолиз и деплазмолиз в клетках чешуи

кожицы лука.

Практическая работа № 35. Межвидовая борьба за существование на

примере различных видов плесени.

Практическая работа № 36. Обнаружение свинца в листьях растений.

Практическая работа № 37. Влияние различной освещенности на

окраску листьев колеуса.