ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Направленность программы – техническая
Уровень освоения программы – общекультурный
Дополнительная общеразвивающая программа «Школьный инжиниринг» имеет техническую направленность и адресована учащимся 14-15 лет.
Уровень освоения программы – общеразвивающий.
В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов проведения эксперимента и исследования, подготовки и презентации отчета. Работая индивидуально, парами или в командах, обучающиеся школьного возраста могут учиться создавать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями. Этот курс позволяет воспитанникам работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов.
Данный курс предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных целей:
творческое мышление при создании экспериментальных установок;
установление причинно-следственных связей;
анализ результатов и поиск новых решений;
коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;
экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;
проведение наблюдений и измерений;
логическое мышление и анализирование заданного поведения модели;
составление плана исследования с использованием экспериментальной установки для наглядности.
В ходе изучения курса учащиеся развивают логическое мышление, исследовательские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки установки для исследования, получают специальные знания в области конструирования и моделирования.
Подросток получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как естественные науки, технология, математика.
Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать.
Сегодняшним школьникам предстоит:
работать по профессиям, которых пока нет,
использовать технологии, которые еще не созданы,
решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.
Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем.
Таким требованиям отвечает курс «Школьный инжиниринг». В процессе обучения и проведения практических работ ученики собирают своими руками установки из лабораторного оборудования. Таким образом ребята знакомятся с техникой, открывают тайны механики и электродинамики, прививают соответствующие навыки, учатся работать, иными словами, получают основу для будущих знаний, развивают способность находить оптимальное решение, что несомненно пригодится им в течение всей будущей жизни.
С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами.
Актуальность данной программы состоит в том, что курс «Школьный инжиниринг» представляет обучающимся технологии XXI века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или исследуют. При проведении занятий этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.
Реализация этой программы помогает развитию коммуникативных навыков обучающихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
Цель программы: получение опыта практического применения физических знаний механики и электродинамики и умений применять эти знания при планировании эксперимента и проведении исследования, определение для себя уровня привлекательности отдельных профессий, получение возможности ориентации в сферах будущей профессиональной деятельности,
Задачи:
Обучающие
Овладение умениями применять знания для создания моделей реальных объектов и процессов, мыслить логически, творчески подходить к решению поставленной задачи, проводить исследования, создавать проекты, проводить презентацию итогов собственного труда.
Решение творческих, нестандартных ситуаций на практике при исследовании объектов окружающей действительности; использование приобретенных знаний и умений в повседневной жизни при решении творческих задач, при сборе и обработки информации, создании проектов.
Развивающие
Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе проведения эксперимента и исследования, образного и технического мышления, речи учащихся в процессе анализа проделанной работы.
Развитие мотивации к изучению наук естественно-научного цикла: физики, информатики, математики.
Расширение знаний обучающихся о мире техники, формирование целостного представления об окружающем мире
Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям, умения проявлять творчество в решении задач.
Развитие коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения.
Развитие умения работать по предложенным инструкциям, доводить решение задачи до работающей модели.
Развитие умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений
Развитие умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Воспитательные
Воспитание умения работать в микрогруппах и в коллективе в целом, этики и культуры общения, основ бережного отношения к оборудованию.
Формирование целостного миропонимания и современного научного мировоззрения
Формирование навыков самообразования, самореализации личности.
Решаемые программой воспитательные задачи непосредственно отражают
ориентиры стратегии развития воспитания в Российской Федерации, обозначенные Федеральным проектом «Успех каждого ребенка», нацпроектом «Образование», проектом Концепции развития дополнительного образования до 2030 года и предусматривают включение в содержание дополнительных общеобразовательных программ всех направленностей воспитательного компонента, направленного на формирование у детей и молодежи общероссийской гражданской идентичности, патриотизма, гражданской ответственности, чувства гордости за историю России, воспитание культуры межнационального общения.
Воспитательный компонент реализуется через учебное занятие, которое является основой всего образовательного процесса в школе. На занятиях второй половины дня происходит всестороннее творческое развитие личности ребенка, его социализация, формирование высоких моральных качеств и позитивного отношения к общественным ценностям, качеств гражданина и патриота своей страны, приобретение опыта социально-значимых дел.
Воспитательная работа по данной программе предполагает следующее:
демонстрация детям примеров ответственного, гражданского поведения, проявления человеколюбия и добросердечности;
подбор соответствующих текстов для чтения, задач для решения, проблемных ситуаций для обсуждения на занятиях;
применение интерактивных форм работы, которые дают учащимся возможность приобрести опыт ведения конструктивного диалога, командной работы и взаимодействия с другими детьми;
включение в занятие игровых технологий, которые помогают поддержать мотивацию детей к получению знаний, налаживанию позитивных межличностных отношений в группе, помогают установлению доброжелательной атмосферы во время занятия;
включение проектных технологий, позволяющих учащимся приобрести навык генерирования и оформления собственных идей, навык самостоятельного решения проблемы, навык публичного выступления перед аудиторией, аргументирования и отстаивания своей точки зрения и т.д.;
включение в образовательный процесс технологий самодиагностики, рефлексии, позволяющих ребенку освоить навык выражения личностного отношения к различным явлениям и событиям.
Условия реализации программы
Срок реализации программы – один год
Продолжительность курса – 32 часов
Режим занятий – занятия проводятся 1 раз в неделю по 1 академическому часу
Формы организации работы – занятия теоретического характера, практические занятия.
Основные методы обучения:
1. Устный
2. Проблемный
3. Частично-поисковый
4. Исследовательский
5. Проектный
6. Изучение нового материала, практика при решении теоретических и экспериментальных задач
7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа,
дискуссия)
8. Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа)
Ожидаемые результаты изучения программы
Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:
в области воспитания:
адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация
развитие коммуникативных качеств
приобретение уверенности в себе
формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи
в области проведения эксперимента и исследования:
умение работать по предложенным инструкциям
знание основных принципов проведения исследования
умение творчески подходить к решению задачи
умение довести решение задачи до работающей модели
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений
умение работать над исследованием в команде, эффективно распределять обязанности
Учащийся должен
знать/понимать:
влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье
область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств
основные источники информации
виды информации и способы её представления
основные информационные объекты и действия над ними
правила безопасного поведения при работе с оборудованием
Уметь:
получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях)
Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
поиск, преобразование, хранение и применение информации для решения различных задач
соблюдение правил личной гигиены и безопасности приёмов работы с лабораторным оборудованием
Формы организации занятий:
групповые учебно-практические и теоретические занятия;
работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);
комбинированные занятия.
Поурочное планирование
| № п/п | Тема занятия | Количество часов | Дата проведения |
| Всего | Теория | Практика | План | Факт |
| 1 | Введение. Значимость знаний физики и инжиниринга в жизни. | 1 | 1 | | 18.09.2025 | |
| 2 | Математика – основа инженерного дела. | 1 | | 1 | 25.09.2025 | |
| 3 | Кинематика: измерение средней скорости движения бруска по наклонной плоскости; ускорения бруска при движении по наклонной плоскости. | 1 | 1 | | 02.10.2025 | |
| 4 | Кинематика: измерение средней скорости движения бруска по наклонной плоскости; ускорения бруска при движении по наклонной плоскости. | 1 | | 1 | 09.10.2025 | |
| 5 | Динамика: Измерение средней плотности вещества; архимедовой силы; жёсткости пружины; коэффициента трения скольжения; работы силы трения, силы упругости. | 1 | 1 | | 16.10.2025 | |
| 6 | Динамика: Измерение средней плотности вещества; архимедовой силы; жёсткости пружины; коэффициента трения скольжения; работы силы трения, силы упругости. | 1 | | 1 | 23.10.2025 | |
| 7 | Динамика: Исследование зависимости архимедовой силы от объёма погружённой части тела и от плотности жидкости; независимости выталкивающей силы от массы тела; силы трения скольжения от силы нормального давления и от рода поверхности; силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины; ускорения бруска от угла наклона направляющей. | 1 | 1 | | 06.11.2025 | |
| 8 | Динамика: Исследование зависимости архимедовой силы от объёма погружённой части тела и от плотности жидкости; независимости выталкивающей силы от массы тела; силы трения скольжения от силы нормального давления и от рода поверхности; силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины; ускорения бруска от угла наклона направляющей. | 1 | | 1 | 13.11.2025 | |
| 9 | Механические колебания и волны: измерение частоты и периода колебаний математического маятника; частоты и периода колебаний пружинного маятника. | 1 | 1 | | 20.11.2025 | |
| 10 | Механические колебания и волны: измерение частоты и периода колебаний математического маятника; частоты и периода колебаний пружинного маятника. | 1 | | 1 | 27.11.2025 | |
| 11 | Механические колебания и волны: исследование зависимости периода (частоты) колебаний нитяного маятника от длины нити; периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жёсткости пружины; исследование независимости периода колебаний нитяного маятника от массы груза. | 1 | 1 | | 04.12.2025 | |
| 12 | Механические колебания и волны: исследование зависимости периода (частоты) колебаний нитяного маятника от длины нити; периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жёсткости пружины; исследование независимости периода колебаний нитяного маятника от массы груза. | 1 | | 1 | 11.12.2025 | |
| 13 | Механическая работа и энергия: измерение момента силы, действующего на рычаг; работы силы упругости при подъёме груза с помощью неподвижного блока; работы силы упругости при подъёме груза с помощью подвижного блока. | 1 | 1 | | 18.12.2025 | |
| 14 | Механическая работа и энергия: измерение момента силы, действующего на рычаг; работы силы упругости при подъёме груза с помощью неподвижного блока; работы силы упругости при подъёме груза с помощью подвижного блока. | 1 | | 1 | 25.12.2025 | |
| 15 | Проверка условия равновесия рычага. | 1 | | 1 | 15.01.2026 | |
| 16 | Технические устройства: спидометр, датчики положения, расстояния и ускорения, динамометр, подшипники, ракеты, рычаг, подвижный и неподвижный блоки, наклонная плоскость, простые механизмы в быту, сообщающиеся сосуды, устройство водопровода, гидравлический пресс, манометр, барометр, высотомер, поршневой насос, ареометр, эхолот, использование ультразвука в быту и технике | 1 | 1 | | 22.01.2026 | |
| 17 | Тепловые явления: Измерение удельной теплоёмкости металлического цилиндра; количества теплоты, полученного водой комнатной температуры фиксированной массы, в которую опущен нагретый цилиндр; количества теплоты, отданного нагретым цилиндром после опускания его в воду комнатной температуры; относительной влажности воздуха; удельной теплоты плавления льда. | 1 | 1 | | 29.01.2026 | |
| 18 | Тепловые явления: Измерение удельной теплоёмкости металлического цилиндра; количества теплоты, полученного водой комнатной температуры фиксированной массы, в которую опущен нагретый цилиндр; количества теплоты, отданного нагретым цилиндром после опускания его в воду комнатной температуры; относительной влажности воздуха; удельной теплоты плавления льда. | 1 | | 1 | 05.02.2026 | |
| 192 | Тепловые явления: Исследование изменения температуры воды при различных условиях; явления теплообмена при смешивании холодной и горячей воды; процесса испарения. | 1 | | 1 | 12.02.2026 | |
| 20 | Технические устройства: капилляры, примеры использования кристаллов, жидкостный термометр, датчик температуры, термос, система отопления домов, гигрометры, психрометр, паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания | 1 | 1 | | 19.02.2026 | |
| 21 | Электромагнитные явления: Измерение электрического сопротивления резистора; мощности электрического тока; работы электрического тока. | 1 | 1 | | 26.02.2026 | |
| 22 | Электромагнитные явления: Измерение электрического сопротивления резистора; мощности электрического тока; работы электрического тока. | 1 | | 1 | 05.03.2026 | |
| 23 | Электромагнитные явления: Исследование зависимости силы тока, возникающего в проводнике (резисторы, лампочка), от напряжения на концах проводника; зависимости сопротивления от длины проводника, площади его поперечного сечения и удельного сопротивления. | 1 | 1 | | 12.03.2026 | |
| 24 | Электромагнитные явления: Исследование зависимости силы тока, возникающего в проводнике (резисторы, лампочка), от напряжения на концах проводника; зависимости сопротивления от длины проводника, площади его поперечного сечения и удельного сопротивления. | 1 | | 1 | 19.03.2026 | |
| 25 | Электромагнитные явления: Проверка правила для электрического напряжения при последовательном соединении проводников; правила для силы электрического тока при параллельном соединении проводников (резисторы и лампочка) | 1 | 1 | | 26.03.2026 | |
| 26 | Электромагнитные явления: Проверка правила для электрического напряжения при последовательном соединении проводников; правила для силы электрического тока при параллельном соединении проводников (резисторы и лампочка) | 1 | | 1 | 09.04.2026 | |
| 27 | Технические устройства: электроскоп, амперметр, вольтметр, реостат, счётчик электрической энергии, электроосветительные приборы, нагревательные электроприборы (примеры), электрические предохранители, электромагнит, электродвигатель постоянного тока, генератор постоянного тока. | | | | 16.04.2026 | |
| 28 | Оптика: измерение оптической силы собирающей линзы; фокусного расстояния собирающей линзы (по свойству равенства размеров предмета и изображения, когда предмет расположен в двойном фокусе), показателя преломления стекла. | 1 | 1 | | 23.04.2026 | |
| 29 | Оптика: измерение оптической силы собирающей линзы; фокусного расстояния собирающей линзы (по свойству равенства размеров предмета и изображения, когда предмет расположен в двойном фокусе), показателя преломления стекла. | 1 | | 1 | 30.04.2026 | |
| 30 | Оптика: Исследование свойства изображения, полученного с помощью собирающей линзы; изменения фокусного расстояния двух сложенных линз; зависимости угла преломления светового луча от угла падения на границе «воздух – стекло» | 1 | 1 | | 07.05.2026 | |
| 31 | Оптика: Исследование свойства изображения, полученного с помощью собирающей линзы; изменения фокусного расстояния двух сложенных линз; зависимости угла преломления светового луча от угла падения на границе «воздух – стекло» | 1 | | 1 | 14.05.2026 | |
| 32 | Технические устройства: очки, перископ, фотоаппарат, оптические световоды. Технические устройства: спектроскоп, индивидуальный дозиметр, камера Вильсона, ядерная энергетика. | 1 | 1 | | 21.05.2026 | |
22