Розробка STEM – уроку для учнів 9-10 класу

Інтегрований урок ( хімія, біологія, фізика, основи здоров’я), матеріал можна використати під час узагальнення знань з хімії та біології, як захід в позакласній роботі під час проведення наукових тижнів

Вчителі Яремчук О.Я., Черетун С.Є.

Тема уроку. ,, Двадцять тисяч льє під водою або сучасний винахід із Франції.’’

Мета:

формування предметних компетентностей:

• ознайомитися з історією винаходу акваланга;

• розглянути акваланг з хімічної та біологічної точки зору;

• повторити тему ,,Суміші”;

• навчитися відповідально ставитись до поставлених задач;

формування математичних компетентностей:

• навчитись визначати кількість повітря і часу необхідних для використання дайверами за хімічними і математичними формулами;

формування ключових компетентностей:

• розвивати образне й логічне мислення, вміння логічно висловлювати думки, пам’ять, увагу;

• розвивати допитливіть, пізнавальний інтерес;

• формувати навички критичного мислення;

формування загальнокультурних компетентностей:

• дотримуватися норм мовленнєвої культури;

• виховувати комунікабельного доброзичливого, тактовного учня;

формування здоров’язберігаючих компетентностей:

• виховувати дбайливе ставлення до свого здоров’я

формування інформаційно-комунікативних компетентностей:

• формувати вміння використовувати ІКТ для виконання навчально-пізнавальних завдань;

формування дослідницьких компетентностей:

• розвивати наукову інтуіцію, творчий підхід до пошуку інформації та практичного застосування знань під час вирішення поставленої проблеми.

Матеріали до уроку: Комплект комп’ютерного обладнання (комп’ютер, смартфон), платформа Classroom, ZOOM, дошка Word board, застосунок Qrcoder, презентація до уроку.

Хід уроку.

1 Організаційний етап. (2 хв.)

Нідерландський філософ Бенедикт Спіноза говорив: ,, Якщо хочете щоб життя посміхалося вам, подаруйте йому свій хороший настрій.”

Дуже хочеться, щоб кожен із вас через знання та роботу на уроці, зумів поліпшити свій емоційний стан.

2. Етап мотивації та актуалізації навчальної діяльності. ( 4хв.)

Чому одна частина назви уроку ,, Двадцять льє під водою”?

У записах Леонардо да Вінчі збереглися малюнки гіпотетичних дихальних апаратів, більш ранні свідчення про подібні пристрої відсутні. Та найбільш відомим став винахід Бенуа Рукейрола, горного інженера. Саме цей апарат для підводного дихання описаний в книзі Жюля Верна ,, Двадцять льє під водою”. Саме тут герой, капітан Немо одягав великий шолом і міг рухатись по морському дну.

А чому ,, сучасний винахід із Франції”? Бо Бенуа Рукейрол -француз, але його апарат був доволі небезпечним, існував ризик отруєння киснем на великій глибині. А от авторами першого безпечного та ефективного аквалангу відкритого типу стали дослідник та інженер Жак Ів Кусто та Еміль Ганьян. Завдяки їм дайвери змогли опускатись на глибину більш ніж 60 м.

Дивно, але спорядження для занурення на глибину називають аквалангом тільки на території колишнього СРСР, для решти всього світу це скуба (SCUBA). А як розшифровується ця абревіатура?

( SCUBA – звучить в переклді як ,,автономний підводний дихальний апарат”, а Aqvalang -це марка, засновником якої вважається французький океанолог Жак Ів Кусто.)

3. Повідомлення теми й мети уроку. ( 1хв.)

Як ви вже здогадались, тема нашого уроку ,, Двадцять тисяч льє під водою або сучасний винахід із Франції.’’

Тож на уроці ми хочемо, щоб ви: розширили своє коло пізнання про цей винахід; уявили себе в ролі дайвера і інженера початківця; дізнались, чому навіть з аквалангом занурюватись на великі глибини дуже небезпечно; і чи є місце жінки в досліджені океану, створенні технічних приладів.

4. Етап опрацювання навчального матеріалу. (35 хв.)

Тож давайте зануримось разом з аквалангом в його історію.

(Група учнів розповідають про історію та удосконалення акваланга)

Велике значення в розвиток сучасного акваланга зробив Жак Ів Кусто. Навіть його дружина Кусто Сімона була не тільки вірною дружиною для винахідника, а й його помічником в багатьох справах. Вона разом з ним спускалась з аквалангом, допомагала в його розробках, незважаючи що є жінкою. Сина Філіпа вони виховали на своїх прикладах. Він продовжив справу батька.

Всі звикли, що інженер – це професія чоловіча. Але ще у 1845 році Сарою Метер було запатентовано винахід перископа – оптичного приладу для спостереження із укриття, який використовується в підводних човнах.

Попри бар’єри та дискримінацію, українські жінки-інженери прокладають шлях для майбутніх поколінь: від розробки інноваційних рішень до керівництва командами та управління проєктами.

Для того, щоб і дівчата відчули себе в ролі інженера-початківця та аквалангіста, було домашнім завданням зробити аквалангіста із підручних матеріалів ( скрепки, пляшки пластикової з водою, трубочки) та показати нам як він пірнає у воді.

Чому ваш аквалангіст то спливає на поверхню, то тоне?

(Ми бачимо, що на тіло, яке знаходиться у рідині діє сила Архімеда, а ще сила тяжіння. При стисканні пляшки сила тяжіння менше архімедової сили і аквалангіст підіймається, тобто спливає на поверхню.)

На жаль, досвід використання аквалангу показав, що з його допомогою погружатися можно під воду лише глибину до 40 м. Поясніть, чому подальше погружання небезпечне для життя?

А що ви знаєте про Кесонну хворобу ( або Декомпресійна хвороба)?

Так, на кожні 10 м тиск зростає приблизно на 1 атм, тобто на глибині 30 м становить близько 4 атм. І що відбувається в крові і тканинах організму ?

Тому людина, яка хоче займатися дайвінгом, проходить спеціальне навчання.

Кусто вірив, що люди житимуть під водою. Він вважав, що люди врешті–решт стануть акватичними створіннями. «Я думаю, що для майбутніх поколінь перебування під водою буде так само природнє, як і на суші, — казав Кусто — Люди стануть жити у воді, як дельфіни. Принаймні я мрію про це…”

І саме родоначальником дайвінгу був теж Кусто. Дайвінг – найбільш захопливий вид активного відпочинку.Яскраві, ні з чим незрівняні і завжди трохи адреналінові відчуття.

Щоб дізнатися, скільки вистачить повітря в аквалангі дайвера , розв’ яжемо задачу.

Задача. Два дайвери за 4 хвилини витратили 152 л повітря. На скільки часу хватить 95 л повітря? (Учні самостійно розв’язують задачу)

Без аквалангу та інших приладів неможливо вивчити підводний світ. Існує комплексна природнича наука – океанологія, яка вивчає рослини, тварини океану. Адже зараз використовується лише 1% їжі, яка є в океані.Тому перше завдання – це розширення використання цієї сфери. Океан впливає на клімат, розу вітрів, стан атмосфери

А яка ж роль жінок у дослідницьких проєктах по вивченню океанів та морів?

Так, жінок в цій сфері мало, але вони є. Це Кенійська іхтіологиня Дороті Ванья Нінги, вивчає риб. У 2015 році Аша де Вос стала першою особою зі Шрі Ланки, яка досліджувала морських ссавців. Відома одеська морська біологиня Оксана Савенко, яка вивчає китів, дельфінів, тюленів. Вона перша і єдина науковиця в Україні, яка вдруге бере участь у експедиції на станції ,,Академік Вернадський” в Антарктиці.

Ми з вами почули і побачили багато цікавого про винахід французів – акваланг або скубу, дізнались про його роль в житті людини і природі. Акваланг дав змогу вільно пересуватись під водою, спускатись на різні глибини. Вода робить людину вільною, скидає тягар землі. Ми пропонуємо вам у вільний час подивитись ,,Підводну одіссею команди Кусто” і переконатись про неоціненний вклад акваланга не тільки в популяризацію науки, а і в те, чи зможе людина жити під водою, ставити різні експерименти.

Українці розумні, працьовиті, талановиті і винахідливі. Згадаймо наших козаків. Вони майстрували свої ,,Чайки” із дерева не маючи ні креслень, ні розрахунків. Сьогодні ми говоримо про один із винаходів людства, який зробив революційний поворот у вивченні морських глибин.Кусто зробив це для водного світу, а жінки України зробили внесок у вивчені повітряного океану, у розвитку космічної галузі. Це Світлана Завгородня, Аліса Мошняга – авіаційні прилади; Ксенія Тохтамишева – КБ ,,Антонов” – літаки та прилади до них.

Жінки також вносять великий вклад в багатьох інженерних проектах. Вибираючи професію, радимо вам керуватись не модними спеціальностями, а доцільністю в майбутньому. Беріть приклад з українських інженерів:

Янгель К.К. – розробка космічних апаратів;

Сікорський І.А. – розробка гелікоптерів;

Корольов С.П. – штучні супутники, перша людина в космосі (саме він був до цього причетний);

Антонов О.К. – літаки ,,Мрія”;

Амосов М.М. – мітральний клапан серця.

Ще один напрямок використання аквалангу – очищення світового океану. Саме дайвери в усьому світі допомагають підняти на поверхню все те, що зайве на дні. Саме вони рятують тварин, які потрапили в сітки браконьєрів. І нашу річку Дніпро теж роблять чистішою саме дайвери.

5. Підведення підсумків. Рефлексія. (3хв.)

Про що було вам цікаво дізнатись?

Чи зацікавила вас інженерна професія?

Будь який винахід ніщо без інженерної думки. Саме вони дають поштовх до створення таких шедеврів. Коли будете обирати свою майбутню професію, зверніть увагу на інженерні: конструктора, технолога. І як ви зрозуміли, ці професії не тільки для чоловіків, але й для жінок.

В своїх роботах Кусто часто згадує слово ,,команда”. Не ,,Я”, а ,,КОМАНДА’’ Тому вчиться працювати в команді. Між хлопцями та дівчатами повинно бути взаєморозуміння, взаємоповага, не принижувати один одного. У всіх повинні бути рівні права на вибір професії, на отримання знань.

Завдяки гендерній рівності, ви можете обирати ту професію, яка вам подобається, незалежно від статі. Це допоможе розбити стереотипи про хлопців та дівчат, чоловіків та жінок і дасть можливість кожному бути справжнім собою.

До 65-річчя КБ «Південне»

   Виставка ракетно-космічної техніки, на якій були представлені моделі літаків, ракет, зондів, НЛО, повітряних куль та дирижаблів пройшла на «Ура»! Головний екскурсовод Земцов Олександр провів цікаві бесіди з учнями 2-6-х класів. Найкращі роботи представили учні:

Кудряшова Марина – 4-А клас;

Похвалітий Олександр - 4-А клас;

Мендрій Андрій - 4-Г клас;

Лохматова Софія - 3-А клас;

Нікифоров Андрій - 3-А клас;

Ткаченко Василій - 3-В клас;

Лук’яненко Роман - 2-В клас;

Квашина Валерія - 2-В клас;

Клименко Діана - 2-В клас;

Коробка Марія - 2-А клас;

Нікітюк Тимофій - 2-А клас;

Пугач Ярослав - 6-Б клас;

Сиченко Ксенія - 6-Б клас;

Кірюхин Денис - 6-В клас;

Книрік Даша - 5-Б клас;

Глушкова Настя - 5-Б клас;

Земцов Олександр - 7-В клас;

Ашихман Костя - 8-Б клас.

    Дякуємо всім учням і батькам, які допомагали в організації виставки.

«Керована» біосфера чи стратегія виживання

-----

   В суботу , 13 квітня, 12 команд області, серед яких була і наша, взяли участь в науковому квесті. Перед учнями гостинно розкрили двері лабораторії біолого-екологічного, фізичного та хімічного факультетів. Наша команда у складі  Земцова Олександра, Лавренової Валерії, Білої Анастасії, Шевченка Андрія, Сердюка Костянтина, розпізнавали гірські породи, визначали органічні речовини у складі продуктів харчування, визначали, що можна приготувати з певного набору продуктів.

   Біологічні задачі були дуже цікаві: потрібно було визначити, як поведуть себе органи людини у космосі; вивчали будову і рух інфузорії після центрифуги, визначали збудників захворювань за їх видом під мікроскопом, вплив іонизуючого випромінювання на живі організми. З фізики учні розв’язували експериментальні задачі на визначення в’язкості рідини, рух тіл в атмосфері, за результатом дослідів будували графіки залежності сили струму від напруги, поведінку кристалів в магнітному полі.

3 квітня 2019 року в шкільній актовій залі відбулася зустріч випускників 9 класів з представниками коледжу ракетно-космічного машинобудування Дніпровського національного університету ім. О. Гончара і КБ «Південне». 

Дев`ятикласники могли задати питання викладачу коледжу Мандриці Тетяні Петрівна про умови вступу до коледжу, а студент Владислав розповів про студентське життя.

Яким чином можна знайти застосування своїм знанням та вмінням після отримання фахової освіти, про досягнення ракетно-будівної галузі України розповів співробітник КБ «Південне» Шилін Андрій Юрійович.

В рамках місячника «Космічна весна» 04 квітня вчителі Краснікова А.О., Полякова Л.В., Німенко С.Б., Корицька О.М. провели з учнями 4-х класів гру – квест «Загадковий космос», з метою  уточнити і систематизувати уявлення дітей про космос, розширити кругозір дітей, розвивати пізнавальний інтерес та уміння працювати у групі. Діти відповідально, із задоволенням виконували завдання, допомагаючи один одному. Квест пройшов у радісній атмосфері свята.  

План заходів

щодо впровадження дослідно-експериментальної роботи за темою

«Науково-методичні засади створення інноваційної моделі STEM-освіти»

на ІІ-му концептуально-діагностичному етапі

у 2018 році

 «Все в природі повинно бути виміряно, все може бути пораховано…» Ці слова належать видатному математику Михайлу Лобачевському. Намагалися підтвердити їх учні п’ятих класів.

В 5-А класів (вчитель математики Тупіцина Валентина Анатоліївна) було проведено змагання на кращого математика. Переможцем став Батулін Іван.

А от в 5-Б класі (під керівництвом вчителя математики Лабунець Ірини Миколаївни) учні 7-Б класу провели цікаві математичні та логічні конкурси. Перемогла дружба!

День п'ятий - Mathematics(математика). Інтелектуальне змагання «Рахуємо усно» провели учні 3-А і 3-В класів. Естафети «Старт – фініш», «Чиє яйце», «Цікаві сходинки». Переможець змагання – учениця 3-А класу Баханкова Ірина. Вчителі Кукуть О.А., Якубова Л.І.

 Щоб привернути увагу учнів до математики, ми вирішили показати. що математика - це творча наука. Орігамі - це мистецтво паперової пластики.

На майстер-класi з виготовлення орiгамi вiд 11-Мi класу КЗО СЗШ N31 м. Днiпро для 7-класникiв пiд керiвництвом вчителя математики Моренко Лариси Михайлiвни за допомогою орігамі учні засвоювали принципи дій за алгоритмами, стимулювали розвиток просторової уяви, розвивали творчі та дослідницькі здібності.

День четвертий - engineering (Інженерії), creativity (творчості) та art (мистецтва) в КЗО "СЗШ №31" ДМР. За допомогою невеличкої презентації, яку зробила вчителька початкових класів Корицька Оксана Миколаївна, відбулося ознайомлення учнів 2-го класу з проектом STEM-освіти та здійснено постановку завдання на урок.

1) За комп’ютером учень повинен зібрати малюнок з частин, дивлячись на зразок у лівій половині екрана. Він користується знайомим йому прийомом “перетягни-й-кинь”. Коли учень підводить деталь малюнка до іншої деталі, близько до того місця, де вони можуть бути з’єднані, деталь наче притягається до іншої. Цей ефект “прилипання” показує йому, що тепер можна відпустити кнопку миші. Якщо він зробив це правильно, деталі з’єднуються і промальовуються. В нижній частині екрана текст підказки повідомляє учню, скільки лишилось неприєднаних елементів. Іноді якась деталь може заховатися за іншими. Дивлячись на текст підказки, учень дізнається про це.
2) Цю роботу за комп’ютером, учні, змінюючись групами, могли порівняти з традиційною аплікацією з паперових елементів.

Напрочуд наполегливо 2-класники підбирали елементи, приклеювали їх на заготовленні креслення, причому відібрані були однакові об’єкти на папері та на комп’ютері – створені людиною засоби пересування та будиночок. З легкістю вправившись з комп’ютерним завдання, діти майстерно робили аплікацію. Але відмітили стандартизованість роботи в програмі та більше можливостей для творчості в ручній роботі. А ще – бумажні аплікації можна було забрати з собою!

Для вчителів початкових класів організували та провели семінар- практикум зі STEM-освіти, яка вчить дітей жити в реальному швидко-змінному світі, вміти реагувати на зміни, критично мислити і бути розвиненою, творчою особистістю.

Так ось, це був майстер-клас з виготовлення бумерангів. Чому бумеранг? Це дуже інтересна річ, яка викликає в дітей і вдорослих багато запитань, наприклад: "Яка сила змушує бумеранг повертатися?" Нідерландський фізик Фелікс Гесс задумався над цим питанням, будучи ще маленьким хлопчиком. Після того як він виріс і старанно вивчив у школі та університеті математику і фізику, він написав 600-сторінкову книгу про те, чому бумеранг повертається до господаря. Гесс вважає, що бумеранг повертається з двох причин. Перша полягає у формі бумеранга, друга — в способі метання… Провела майстер- клас Антипенко Антоніна Василівна.

Захист проектів учнів 3б класу «Вплив сезонних змін на об`єкти живої природи в штучних умовах», науковий керівник Горносталева Елла Володимирівна.

   
Кожна дитина може бути справжнім науковцем. Досягти цього допоможе метод проектів. Участь у проекті дає учням змогу використовувати свої таланти, дає можливість до самореалізації. 

Теми обраних проектів:
Вплив сезонних та вікових змін на розвиток і поведінку кота. (Бондаренко Ксенія).
Вплив сезонних змін на розвиток і поведінку риби (Чумак Андрій).
Вплив сезонних та вікових змін на розвиток і поведінку папуги ( Каткова Вікторія).
Вплив сезонних змін на розвиток і поведінку суданської рози (Чернуцький Даніл).
Представлені презентації, відео. Діти зробили записи своїх перших досліджень, занотували їх та дійшли певних висновків. Це був перший крок до публічних виступів з захисту власних наробок.

Майстер-клас "Друге життя пластикової пляшки".

Учні показали як можна використати таку некорисну для навколишнього середовища річ, як пластикову пляшку в різних професіях.

Виявилося, що за допомогою звичайної води, олії та синьої фарби, можливо зробити справжній океан у пляшці. А якщо додати фантазію до звичайного паркану та декілька пластикових пляшок, то вийде шедевр для Вашої дачної дільниці.

Майстер-клас від Костянтина вразив своєю несподіваністю: із звичайних пляшок можна створити дизайнерські прикраси для волосся. Вчителі із задоволенням взяли участь в навчанні)))

Конкурс юних винахідників на кращий прилад для очистки води в 7-В. Перемогли: Шумська Наталія, Завадська Олена, Коляда Вікторія, Шульга Катерина, Никитюк Владислава, Швець Констянтин.

Тепер фрілансер на старенькому мопеді, але де-небудь під пальмами в лютому - звичайна справа. За даними аналітиків європейського ринку праці, віддалена робота в 2018 році захопить не менш шістдесяти відсотків населення і ці цифри зростають. Ідея самостійної організації праці, де людина сама розподіляє свій час і реалізує віддалено свій потенціал стає з кожним днем ​​все більш привабливою в світі. Шалена швидкість, з якою розвиваються технології і з'являються все нові можливості для людини, змушують більшість переоцінювати найголовніше у своєму житті - час.

А як оцінити власні здібності? Це ми з учнями 8-а,б класів спробували, створивши міні проекти «Сфера моїх інтересів» у вигляді відеороликів, індивідуальних резюме кожного учня з постановкою майбутньої професійної цілі та перерахуванням власних досягнень та здібностей, аналізом прогнозованого ринка майбутніх професій за рейтингами 2-х відомих у світі кампаній та дослідженням дати народження кожного (які відомі особистості народилися чи які вагомі події відбулися в світі в цей день?).

Вiдкритий захист цих робiт для багатьох з наших 8-класникiв став першим публiчним виступом, тому дуже хвилювалися, але цей досвiд- неоцiненний!

    
А ще ми з'ясували як підлітку можна безпечно заробити гроші в ІнтернетI.

День другий - День технологiй та професiй - в КЗО "СЗШ №31" ДМР.

В 6-Б класі пройшов урок- конференція «Слово про воду». Учні відчули себе представниками різних професій (еколог, океанолог, зоолог, статистик, географ тощо), спробували сформулювати сучасні проблеми водних ресурсів нашої планети, запропонували свої рішення цих проблем.

Данил Безуглий, який представляв професію конструктора-винахідника, створив модель очисника океану із конструктора Lego. Пройшов конкурс на краще відео з дослідами з водою, які проводили учні самостійно вдома. Переможцем став Каменев Денис.

В процесі підготовки до уроку (на уроках інформатики) учнями було розроблено наліпки для рукомийників, що закликають економити воду та закривати крани. Ці наліпки з’явилися не тільки у школі, а й у дитячих садочках! А всі присутні на конференції отримали в подарунок магніти з екологічними знаками, дизайн яких був розроблений також учнями.

Цікаву подорож у світ науки здійснили учні 6-7 класів. Міні-науковий пікнік, який підготували вчителі хімії, математики, інформатики та технологій, історії, фізики, біології та географії разом з дітьми, допоміг школярам здійснити подорож у науковий світ за допомогою ігор, дослідів та експериментів. Можливо було не тільки подивитися, але й зробити досліди своїми руками, дізнатися, у яких профілях потрібні науки, які вивчають у школі.

На станції «Інформатика» учні разом з дев’ятикласницями Талавирею Олександрой та Лемех Наталкою згадали правила безпечного користування Інтернетом. Дружно попрацювали з інтерактивною дошкою, розв’язуючи інтерактивні вправи, складаючи інформатичні пазли. Закінчився «інформатичний» пікнік малювання STEM-логотипу у графічному редакторі Paint.
Які якості розвиває математика? Розв’язуючі логічні задачі, виконуючи вправи із сірниками, знаходячи в зображених малюнках геометричні фігури, учні набули навички концептуального та абстрактного мислення вміння швидко знаходити рішення, встановлювати закономірності.

«Хочу все знати» - девіз фізичної зупинки. Старшокласники Андреасян Наіна, Бражнік Валерія, Забитчук Ірина приготували загадки про природні явища та фізичні величини та прилади. Голованенко Юрій, Нор Юліан (9-А) разом з учнями поставили досліди: з мильними бульбашками та каркасами тіл; на рівновагу, із дзеркалами, інерцією зору.

На біологічній станції учнів в котрий раз поінформували про шкідливість куріння; показали вплив палива на організм, наявність літію в попелі. Учні Потрус Катерина (11-Мі), Варивода Катерина , Морока Софія (9-А), створили модель дихальної системи.
На історичній станції цікавими були історичні ребуси, загадки, розшифрування написів (готували Волков Євген, Павлюкович Артем 9-Б).
На географічній зупинці створили модель Землі - давню Пангею, продемонстрували принцип дії вулкану (Хоменко Анна, Лемех Наталія, Шевельок Настя). Експерименти, пов’язані з атмосферним тиском, учні виконували з особливими задоволенням .
Цікаві хімічні досліди з речовинами з домашньої аптечки та з тими, що використовуються при приготуванні їжі, показали і науково пояснили учні 7-А класу.

День перший - science (наука).
Наука – це цікаво! Так вирішили учні 7-В класу КЗО СЗШ №31 м. Дніпро після лабораторно-практичного заняття в Українському Державному хіміко-технологічному університеті в лабораторії дослідження властивостей води. Яку ж воду ми отримуємо у свої домівки?

Доцент кафедри неорганічної хімії Макарченко Н. П. розказала дітям про способи перевірки якості та очищення питної води. Дослідження середовища питної води титруванням, визначення вмісту гідрокарбонату кальцію та магнію, найпростіші дії в побуті для позбавлення солей – це все учні перевірили на практиці.
Отже, зробимо перший крок до самовизначення і усвідомленого професійного вибору.