Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «Первые шаги в науку»
рабочая программа по биологии

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

Центр внешкольной работы г. Белорецк

муниципального района Белорецкий район Республики Башкортостан

  «Согласовано»                                   «Согласовано»                                        «Утверждаю»                                    Заведующая методическим отделом  Заместитель директора по УВР               Директор ЦВР

Калиничева Т.Ю./___________/          Волкова В.П./__________/                        Кузнецова Т.А./___________/

Протокол №______                                                                                                 Приказ №_____

от «___ «_______20____г.                   «____»___________20____г.              от «___»_________20____г.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа

технической направленности

«Первые шаги в науку»

Срок реализации: 1 год

Возраст детей: 12 – 16 лет

Автор-составитель: Тагирова Альмира Фуатовна, педагог дополнительного образования

                                      2019 год                                                 

Пояснительная записка

      Успехи мировой биотехнологии весьма значительны. В России она становится приоритетной в программе научно-технического прогресса. В недалеком будущем методы клеточной и генной инженерии станут обыденными в создании живых систем с заданными параметрами. В настоящее время достижения биотехнологии вызывают большой интерес в обществе. Для развития личности школьника третьего тысячелетия необходимо обеспечить его современными знаниями основ наук, новейшими методами познания закономерностей развития природы и общества, способствующими его ориентации в различных сферах деятельности. Современное обучение школьников невозможно без ознакомления с приоритетными направлениями биологических наук, их интеграцией с другими перспективными смежными областями.

      В основу программы элективного курса «Основы биотехнологии» положено содержание школьных учебников по общей биологии для средних общеобразовательных учреждений и ныне действующие стандарты базисного и профильного обучения биологии.

Любой раздел программы может реализоваться в рамках ПФ.

Направленность программы: техническая, является модифицированной.                                              Актуальность программы

Современный учебный процесс направлен не столько на достижение результатов в области предметных знаний, сколько на личностный рост ребенка, формирование умения адекватно анализировать и оценивать ситуацию, стремления к самообразованию. Ключевым звеном в изучении биологии является практическая деятельность. На данной стадии очень важно помочь школьнику осознать необходимость приобретаемых навыков, знаний, умений. Способность учиться поддерживается формированием универсальных учебных действий, которое подразумевает создание мотивации, определение и постановка целей, поиск эффективных методов их достижения.

 В процессе проведения занятий, обучающиеся должны получить навыки поиска информации по интересующей тематике, решения поставленных задач, опираясь на знание физических законов и физиологических явлений, а также выполнить проектную работу по выбранной тематике.

Новизна и  отличительные особенности общеразвивающей образовательной программы

Программа составлена на основе программы Р.Г.Фархутдинова « Основы биотехнологии», Уфа., РИЦ БашГУ,2017 год.

Занимаясь по данной программе, обучающиеся должны получить передовые знания в области биологии; практические навыки работы с микроскопом, СО-инкубатор-термостатом, фотометром, центрифугой, электрофорезом; умение планировать и реализовывать конкретные исследовательские и прикладные задачи; понимать роль научных исследований в современном мире.

Педагогическая целесообразность 

Ключевым звеном в изучении биологии является практическая деятельность. На данной стадии очень важно помочь школьнику осознать необходимость приобретаемых навыков, знаний, умений.

Цель: формирование у обучающихся базовых компетенций в области биологии и биотехнологии, расширение и углубление межпредметных знаний, развитие навыков изобретательской деятельности.

Основные задачи программы

Основными задачами данной программы являются:

Обучающие: развитие у детей познавательного интереса к предметной области биология;

формирование умения применять теоретические знания на практике.

Развивающие: развитие памяти, внимания, наблюдательности; развитие абстрактного и логического мышления; развитие творческого подхода;  развитие умения работать в команде, а также организовывать работу в команде.

Воспитательные:  воспитание настойчивости, собранности, организованности, аккуратности; воспитание умения работать в минигруппе, культуры общения и ведения диалога; воспитание навыков обращения с оптическим оборудованием.

Обучающие, развивающие и воспитательные задачи  направлены на формирование УУД (универсальные учебные действия): личностные, регулятивные, познавательные, коммуникативные.

Возраст детей объединения.

Программа ориентирована на дополнительное образование учащихся для среднего и старшего школьного возраста (12-16 лет);

 Формы  и режим занятий.  

 Каждое занятие построено на том, что ученик может почувствовать себя в роли ученого-биолога, занимающегося различными направлениями биологии.

Программой предусмотрено проведение комбинированных занятий: занятия состоят из теоретической, практической и проектной частей.

При проведении занятий используются три формы (аудиторные) работы:

демонстрационная, когда обучающиеся слушают объяснения педагога и наблюдают за демонстрационным  экраном;                                                                                                       фронтальная, когда обучающиеся синхронно работают под управлением педагога; самостоятельная, когда обучающиеся выполняют индивидуальные задания в течение части занятия или нескольких занятий. Дети, занимаясь разноуровневой программой смогут в сжатые сроки систематизировать знания по биотехнологии, сформулировать план ответов на вопросы зачета.                                                                                            Форма организации деятельности: групповая, индивидуальная.                                                                                                                                             Форма обучения: очная.                                                                                                                  Режим занятий: количество занятий  2 часа и учебных часов в неделю- 4 часа, количество учебных часов за  – 72 часа.                                                                                                      Планируемые результаты обучения:                                                                                     Предметные:

- уметь пользоваться оптическими приборами;

- уметь создавать проекты;

- уметь готовить новые микропрепараты;

- знать основные свойства   растительной и животной клетки, их особенности развития, способов деления, обменных процессов;

- знать названия   биологических наук и сферу их деятельности;                                                          -  знать разнообразие мира профессий.                                                                    Метапредметные:

Познавательные:

- знать значения  научных исследований в современном мире;

- знать  основные биохимические  процессы, происходящие в клетке.

Регулятивные:

- уметь самостоятельно планировать пути достижения целей;

- умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль;

- выполнять практическую работу по предложенному плану;

-  доводить начатую работу до конца.

Коммуникативные:    

- уметь слушать и слышать собеседника, высказывать и обосновывать свое мнение.          

Личностные:                          

- уметь сотрудничать с взрослыми и сверстниками;

- сознательно  проявлять целеустремленность, усердие. Организованность, творческое отношение в создании проектов.

- готовность и способность к саморазвитию и самообразованию.  

 Способы и формы проверки результатов освоения программы

      Виды контроля: вводный, который проводится перед началом работы и предназначен для закрепления знаний, умений и навыков по пройденным темам;                                                                        текущий, проводимый в ходе учебного занятия и закрепляющий знания по данной теме.                                         Формы проверки результатов:  наблюдение за детьми в процессе работы; соревнования; индивидуальные и коллективные технические проекты.                                                                                                 Формы подведения итогов:  выполнение практических заданий; творческое задание (подготовка проекта и его презентация).  Образовательная программа дает возможность каждому обучаться детям с различными возможностями  здоровья.                                                                                                          

      Содержание и материал программы дополнительного образования детей организованы по принципу дифференциации в соответствии с разноуровневой программой, для увеличение охвата детей; повышение качества творческих и практических работ по биотехнологии.                                                                                           Темы разделов одинаково изучается как на базовом, так же и на углубленном уровне. На базовом уровне теория и практика дается более сжато и поверхностно, а на углубленном уровне изучается более детально. Разноуровневые задания составлены для базового уровня и отдельно для углубленного изучения.

    Базового уровня подготовки, в результате которого учащиеся должны различать, перечислять основные свойства живых организмов, уметь определять их значение для организма. Углубленного уровня подготовки, в результате, которого учащиеся должны уметь оценивать значимость свойств живых организмов, для объяснения причины многообразия функций у живых организмов.                                                                                   Базового уровня подготовки, в результате которого учащиеся должны различать, перечислять химический состав клетки, уметь классифицировать органические и неорганические вещества клетки, уметь определять их значение для организма. Углубленного уровня подготовки, в результате которого учащиеся должны уметь оценивать значимость теории химического состава клетки, для объяснения причины многообразия органических соединений, знать отличие неорганических от органических веществ клетки.                                                                                                                                    Базового уровня подготовки, в результате которого учащиеся должны различать, перечислять типы размножения организмов, уметь классифицировать митозное и мейозное деление клеток, уметь определять их значение для живого организма. Углубленного  уровня подготовки, в результате которого учащиеся должны уметь оценивать значимость различных типов деления клеток, для объяснения причины многообразия способов размножения организмов, знать отличие амитозного, митозного и мейозного деления клеток.

       На базовом уровне рассматриваются, например, строения клетки,  химического состава клетки, а для углубленного уровня эти же темы освещены  более углублено, структуры органоидов и характеристики всех ее компонентов. Если основные генетические закономерности наследственной изменчивости на базовом уровне рассматриваются только разновидности нуклеиновых кислот, то на углубленном уровне структуры ДНК и РНК, методы генной инженерии. Сравнительный анализ способов деления клетки на основе изучения микропрепаратов  изучают одинаково, а практические работы усложняются для углубленного уровня. Одаренные дети, занимаясь исследовательской работой, более детально рассматривают культивирование отдельных клеток.  На  базовом уровне стадии биотехнологического производства изучается только его этапы, а для углубленного  уровня  технологии  используемые в биотехнологическом производстве, клонирование. Дети, занимаясь разноуровневой программой смогут в сжатые сроки систематизировать знания по биотехнологии, сформулировать план ответов на вопросы зачета.

Учебный план

*Данный раздел программы может реализоваться в рамках ПФ

Содержание  образовательной программы

Раздел 1. Практическая биотехнология (34ч.)

Теория: 

Для базового уровня.

Что такое биотехнология? История развития биотехнологии. Место биотехнологии в системе биологических дисциплин. Основные разделы биотехнологии. Грибы. Водоросли. Простейшие. Биотехнология обработки стоков и контроль загрязнения воды тяжелыми металлами. Биоэнергетика. Сельскохозяйственная биотехнология. Биоэлектроника. Медицинские биотехнологии. Биотехнология в пищевой промышленности. Биотехнологии в нефтяной промышленности.

Для углубленного изучения.

 Субклеточные структуры (вирусы, плазмиды, ДНК митохондрий и хлоропластов, ядерная ДНК). Бактерии и цианобактерии. Культуры клеток растений и животных. Биотехнологическая очистка сточных вод.  Поддержание чистой культуры

Ферментация. Общие принципы разделения веществ.

Практика:

 Для базового уровня.

«Методика изготовления микропрепаратов»

 «Приготовление микропрепарата кожицы чешуи лука», «Ножка мухи», «Строение крыла насекомых».

Для углубленного уровня.

 «Методика микроскопического исследования бактерий», «Назначение и принцип работы биореактора», « Моделирование микробиологических процессов».

Раздел 2

Культивирование клеток и тканей (20ч.)

Теория.

Для базового уровня.

История метода. Культуры соматических клеток. Конструирование клеток.                                    Для углубленного уровня.

Морфофизиологическая характеристика каллусных тканей. Суспензионные культуры. Культивирование отдельных клеток. Культуры гаплоидных клеток. Бесклеточные системы.

Практика:

Для базового уровня.

 «Суточный рацион человека»,  «Изучение микропрепаратов (эукариотические и прокариотические клетки)».

 Для углубленного уровня.

 «Окрашивание кисломолочных бактерий», «Моделирование процесса транспорта вещества через мембрану», «Разработка системы классификации объектов»,  «Выявление влияния на биологические тест-объекты химических факторов».

Раздел 3     

Генная инженерия (14 ч.)

Теория.

Для базового уровня.

История генетической инженерии. Возможности генной инженерии. Генная инженерия как наука, методы. Ферменты, используемые в генетической инженерии.

Для углубленного уровня.

 Генетические манипуляции с бактериальными клетками. Генная инженерия растений. Генная инженерия животных. Генная инженерия бактериальных клеток. Медицинская генная терапия.

Практика:

Для базового уровня.

 «Структура молекулы ДНК»,   «Анализ жизненных циклов разных организмов».

Для углубленного уровня.

 «Выявления ДНК содержащихся в генетически модифицированных организмах растительного происхождения», «Сравнительный анализ способов деления клетки на основе изучения микропрепаратов».

Раздел 4. 

Конструирование живых организмов (создание мини проектов) (4ч.)

Теория.

Что такое проект и исследование? Как и кому представить свою работу (научно-практические конференции школьников, конкурсы регионального и федерального уровня). Как выбрать тему  проекта? Критерии эффективной защиты учебного проекта и исследовательской работы.

Практика:

Выбрать проблему, анализировать различные методы исследования. Работать с различными материалами и создать мини проекты.

Методическое обеспечение программы

     По разделам: «Практическая биотехнология», « Генная  инженерия», «Культивирование клеток и тканей», «Конструирование живых организмов»  редусмотрены занятия в форме игры, бесед, экскурсий.  Виды контроля: вводный, который проводится перед началом работы и предназначен для закрепления знаний, умений и навыков по пройденным темам;                                                                     текущий, проводимый в ходе учебного занятия и закрепляющий знания по данной теме; итоговый, проводимый после завершения всей учебной программы.                                                Формы проверки результатов:  наблюдение за детьми в процессе работы; соревнования; индивидуальные и коллективные технические проекты.                                                                                                 Формы подведения итогов:  выполнение практических заданий; творческое задание (подготовка проекта и его презентация).

По итогам изучения каждого раздела проводится контрольная работа, рассчитанная на домашнее задание. Итоговый контроль обучающихся проводится по результатам выполнения практических заданий и защиты проектов.

Материально-техническое обеспечение:

- учебный кабинет;

- перечень оборудования для занятий: лаборатория, проектор, экран;

- технические средства обучения – компьютер, принтер, микроскоп;

- оборудование: СО-инкубатор-термостат, фотометр, центрифуга, электрофорез, амплификатор, ламинарный бокс, дозаторы.

Информационное обеспечение программы

                 Основная литература.

                 Для учащихся:

1. Е.А.Никишова Основы биотехнологии: 10-11 классы: учебное  пособие// Библиотека элективных курсов/– М.: Вентана-Граф, 2009
2.  Каменский А.А. Общая биология. – М.,  изд. Дрофа, 2013.
3. Пономарева И.Н. Биология. – М.:   изд. Вента-Граф, 2014. 
4. Шапиро Я.С. Микробиология: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений / Я.С.Шапиро. – М.: Вентана-Граф, 2008. – 272 с.- ил. (Библиотека элективных курсов).

                 Для учителя:

1. Е.А.Никишова Основы биотехнологии: 10-11 классы: учебное  пособие/Библиотека элективных курсов/– М.: Вентана-Граф, 2009
2. Захаров В.Б., Мустафин А.Г. Биология. . изд. КноРус – М., 2016.
3. Микробиология: 10 – 11 классы: методическое пособие.- М.: Вентана – Граф, 2012. – 64 с. – (Библиотека элективных курсов).
4. Р.Г.Фархутдинов. Основы биотехнологии: учебное пособие.-Уфа.,2017.
5. Шапиро Я.С. Микробиология: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений / Я.С.Шапиро. – М.: Вентана-Граф, 2008. – 272 с.- ил. (Библиотека элективных курсов).
6. Шестернинов Е.Е., Арцев М.Н. Спутник исследователя, рабочая тетрадь, 2-е изд.,    

       наследие Менделеева, –М., 2017

7. Шестернинов Е.Е. Арцев М.Н. Навигатор исследователя, рабочая тетрадь, 2-е изд., наследие Менделеева, – М., 2017

                    Нормативно-правовая база:  

1.  Федеральный Закон «Об образовании в Российской Федерации»  - М., 2012  (№ 273- ФЗ от 29 декабря 2012 г)
2. Республиканский Закон «Об образовании в Республике Башкортостан». – Уфа, 2013 (№ 696-з от 1.07.2013 года)
3. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в ОУ: СанПиН 2.4.2.2821-10. М., 2010. (Минюст РФ N 19993 от 3.04.2011 г.)
4.  Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 04.07.2014 № 41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей»
5. Концепция развития дополнительного образования детей (Распоряжение Правительства РФ от 4 сентября 2014 г. №  1726-р)
6. Письмо Минобрнауки России от 11.12.2006 г. № 06-1844 «О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей»
7. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) от 29 августа 2013 г. № 1008 г. Москва «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам».
8. Межведомственная программа развития дополнительного образования детей в РФ до 2020 г.
9. Конвенция ООН «О правах ребенка». – М., 2012.
10. Положение о программе дополнительного образования МБУ ДО ЦВР от 27.05.2016г.;
11. Устав МБУ ДО ЦВР № 01-01 от 12.01.2016г.

Дополнительная литература: 

       Для учащихся:

1. Горкин А. П. Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия. – М.:   Росмэн-Пресс, 2006.

2. Колесников С.И. Общая биология. 5-е изд., стер. –М.: 2015.

      Для учителя:

1. Лысак В.В. Микробиология. Минск: БГУ, 2007.

 2. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. М.: ИКЦ    «Академкнига», 2004.  

                   Интернет ресурсы:

1. http://schools.keldysh.ru/labmro — Методический сайт

 лаборатории методики и информационной поддержки развития образования МИОО.

2. www.issl.dnttm.ru — сайт журнала «Исследовательская работа школьника».
3.  www.it-n.ru,
4.  www.zavuch.info,
5. www.1september.ru,
6.  http://school-collection.edu.ru 

Приложение №1

ЗАДАНИЯ.

1. БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ПОДГОТОВКИ.

1Работа по рисунку.

2. Заполните таблицу:

3. Письменный диктант.

Допишите определения (не менее 4-х по желанию)

1. Пиноцитоз это ….

2. Фагоцитоз это …..

3. Плазматическая мембрана это…

4. Гликокаликс это…

5. Кариоплазма это…

6. Эукариот это…

7. Прокариот это…

4. Сделайте кластер:

5. Дополните предложения:

1. Комплекс Гольджи был открыт (когда и кем?) ……….

2. Его назвали ………..

3. В составе лизосом содержаться ферменты……..

4. К ним относятся ……….

5. Впервые митохондрию исследовал Р. Кликкер и назвал ……..

6. На внутренней мембране синтезируются ……

7. Основная жидкость ядра называется………

8. В ней расположены молекулы ………, где записана наследственная………

6. Заполните таблицу «Соотнесение»:

2. УГЛУБЛЕННЫЙ  УРОВЕНЬ ПОДГОТОВКИ

1. Альтернативный тест

1. Гликокаликс это внутренний слой плазматической мембраны?

2. Плазматическая мембрана животной клетки тонкая, эластичная?

3. Цитоплазма обеспечивает синтез жиров и углеводов?

4. ЭПС бывает 3 –х видов.

5. Хромопласты отвечают за зеленый цвет клетки.

6. Митохондрия это «пищеварительная система» клетки.

7. Лизосома участвует в образовании веретене деления.

8. Жгутик обеспечивает функцию передвижения.

9. Пиноцитоз - это поглощение твердых частиц.

10. Клеточные включения обеспечивают функцию накопления и запасающую.

2. Ответить на вопросы:

Даны органоиды и их составные, встречающиеся в эукариотических клетках: митохондрия, пластиды, вакуоли, хромосомы, жгутики, Аппарат Гольджи, плазматическая мембрана клетки, эндоплазматическая сеть, клеточный центр, рибосомы, наружная мембрана клетки, зерна крахмала, лизосомы, реснички, капли жира, гликоген, кариоплазма, белок:

А) какие из перечисленных составных цитоплазмы относятся к включениям?

Б) какие из них выполняют специфическую роль в цитоплазме?

В) какие из составных цитоплазмы характерны для растительных клеток?

Г) какие из составных цитоплазмы не встречаются в животной клетке?

Д) в каком органоиде идет синтез белка?

Е) какой органоид играет роль «энергетической станции»?

Ж) перечислите основные части ядра?

З) через какую структуру наследственная информация передается из поколения в поколение?

3. Заполнить таблицу: «Структурный состав клетки».

4. Тестовая форма работы: на тему «Строение клетки»

1. Оболочка клетки растений состоит из

А) клетчатки

Б) гликогена

В) крахмала

Г) нуклеиновых кислот

2. Оболочка клетки животных состоит из

А) липидов и белков

Б) внешнего слоя и плазматической мембраны, расположенных на нижней стороне

В) вакуолей

Г) гликокаликсов

3. Оболочка клеток животных отличается от клеточных стенок растений тем, что она

А) толстая

Б) тонкая

В) средняя

Г) ровная

4. Роль плазматической мембраны в деятельности клетки

А) транспортная

Б) двигательная

В) защитная

Г) обмен веществ

5. Нижний слой клетки, прилегающий к цитоплазме

А) вакуоль

Б) ядро

В) плазматическая мембрана

Г) оболочка

6. В клетки крупные молекулы белков и полисахаридов, крупные частицы еды, бактерии поступают путем

А) пиноцитоза

Б) фагоцитоза

В) осмоса

Г) диффузии

7. В состав цитоплазмы входят

А) органоиды

Б) органоиды, гиалоплазма и матрица, необходимые для жизнедеятельности организма

В) ферменты

Г) жирные кислоты

8. Части клетки, которые были открыты с помощью световых микроскопов

А) ядро

Б) внешняя мембрана

В) оболочка ядра

Г) цитоплазма

9.Части клеток, которые были определены с помощью электронного микроскопа

А) центр клетки

Б) каналы

В) ядрышко

Г) митохондрия

10. К клеточным органоидам относятся

А) цитоплазма

Б) митохондрия

В) рибосома

Г) ядро

11. Синтез белка происходит

А) в митохондрии

Б) в рибосоме

В) в эндоплазматической сети

Г) в ядре

12. Органическое вещество, являющееся основным источником энергии в клетке

А) белок

Б) жиры

В) углеводы

Г) АТФ

13. Органоиды клетки, в котором идет процесс высвобождения энергии

А) в митохондрии

Б) в рибосоме

В) в ядре

Г) в лизосоме

14. Макромолекула, выполняющая роль матрицы в клетке

А) ДНК

Б) АТФ

В) РНК

Г) НАДФ

15. Число хромосом в ядре клетки человека

А) 48

Б) 36

В) 46

Г) 32

16. Ученный, открывший вирусы

А) Д.И. Ивановский

Б) Л.Пастер

В) И.И.Мечников

Г) С.Н.Виноградский

17. Постоянная составная часть клетки растений и животных

А) митохондрия

Б) лизосома

В) цитоплазма

Г) ядро

18. Первичная перетяжка хромосомы – это

А) хроматида

Б) центромера

В) гистон

Г) метацентрическая хромосома

19. Органоид, называемый пищеварительным органом клетки

А) комплекс Гольджи

Б) лизосома

В) рибосома

Г) эндоплазматическая сеть

20. Пространство в цитоплазме клетки растений и животных, заполненное жидкостью

А) цитоплазма

Б) центр клетки

В) вакуоль

Г) митохондрия

Приложение №2

Календарно – тематическое планирование на 2019/2020 учебный год

Объединение   «Первые шаги в науку»

Педагог _____Тагирова Альмира Фуатовна___________________

Год обучения ___1-й___ периодичность __2 раза в неделю по 1 ч.,  

 кол-во групп ____2___

Место проведения ___Башкирская гимназия имени Я.Хамматова_                                                                                                                                      Кол-во часов на 1 группу в неделю __2 часа__                                                                                  

Расписание занятий__понедельник - 16:00-18:00;  пятница - 15:00-17:00.