УЧНІВСЬКІ ДОСЛІДНИЦЬКІ ПРОЄКТИ З ХІМІЇ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ СПОЛУК У ПРОФІЛЬНІЙ ШКОЛІ

ЗМІСТ ПРОГРАМИ

Тема 1. Дослідницька діяльність як складова академічного спрямування профільної середньої освіти. 

Теоретична складова (1 год). Структура та ключові положення Державного стандарту профільної середньої освіти. Академічне та професійне спрямування профільної середньої освіти. Місце хімії в реалізації природничої освітньої галузі. Дослідницьке та проєктне навчання у профільній школі: спільне та відмінне. Організація дослідницької та проєктної діяльності здобувачів освіти в природничому STEM-кластері. STEM-підхід як основа міжпредметної інтеграції. Система МАН України: вимоги до учнівських науково-дослідницьких робіт з хімії.

Практична складова (1 год). Аналіз освітніх програм природничого STEM-кластеру. Розгляд прикладів успішних учнівських дослідницьких проєктів – переможців МАН України.

Тема 2. Біологічно активні сполуки як об’єкти учнівських досліджень

Теоретична складова (4 год). Поняття «біологічно активна сполука» (БАС). Класифікація БАС за хімічною природою та біологічною активністю: вітаміни, фенольні сполуки, флавоноїди, антоціани, каротиноїди, органічні кислоти, алкалоїди, ефірні олії. Природні та синтетичні БАС. Природні джерела БАС: рослинна сировина, харчові продукти. Біологічна роль та практичне значення БАС у медицині, фармацевтиці, харчовій промисловості та екології. Міжпредметні зв’язки хімії БАС з біологією, екологією та основами здоров’я як основа міжпредметної інтеграції в природничому STEM-кластері академічного спрямування.

Практична складова (2 год). Практикум «Якісні реакції на виявлення основних класів БАС у доступних природних об’ктах»: дослідження рослинної сировини (витяжки) на вміст вітаміну С, флавоноїдів, антоціанів, білків. Добір перспективних об’єктів дослідження з місцевої рослинної сировини та харчових продуктів для учнівських дослідницьких проєктів.

Самостійна складова (2 год.). Огляд наукової та навчально-методичної літератури: підбір 3–5 перспективних тем для учнівських досліджень з хімії БАС із зазначенням міжпредметних зв’язків.

Тема 3. Методи дослідження біологічно активних сполук у навчальному хімічному експерименті

Теоретична складова (2 год). Основи планування хімічного експерименту: змінні, контроль, відтворюваність. Методи екстракції БАС із рослинної сировини (водяна, спиртова, водно-спиртова екстракція). Якісний і кількісний аналіз БАС. Хроматографічний аналіз (паперова та тонкошарова хроматографія). Фотоколориметричний метод. Безпека проведення досліджень в умовах закладу загальної середньої освіти.

Практична складова (6 год). Проведення екстракції та найпоширеніших якісних реакцій на виявлення основних класів БАС у природних об’єктах. Визначення вмісту вітаміну С (аскорбінової кислоти) у соках та рослинній сировині йодометричним методом та методом Тільманса. Дослідження антиоксидантних властивостей рослинних екстрактів. Визначення органічних кислот у харчових продуктах. Хроматографічне дослідження природних пігментів листя. Опрацювання та інтерпретація експериментальних даних; елементи статистичного аналізу для дослідницької діяльності здобувачів освіти природничого STEM-кластера.

Самостійна складова (2 год). Розробка покрокової інструкції для здобувачів освіти з безпечного проведення обраного досліду (відповідно до обраної теми проєкту).

Тема 4. Проєктування та супровід учнівських дослідницьких проєктів. Оформлення та презентація результатів учнівського дослідження

Теоретична складова (2 год). Структура учнівського наукового дослідження: проблема, об’єкт, предмет, мета, гіпотеза, завдання, методи. Паспорт учнівського дослідницького проєкту. Формулювання проблеми, мети, гіпотези та завдань дослідження з хімії БАС. Пошук та критичний аналіз наукових джерел (Google Scholar, Scopus, WoS). Академічна доброчесність у дослідницькій діяльності. 

Вимоги до оформлення учнівської науково-дослідницької роботи з хімії (МАН, шкільна конференція). Структура дослідницької роботи: вступ, огляд літератури, методи, результати, обговорення, висновки. Наукова мова та стиль: типові помилки здобувачів освіти у написанні хімічних досліджень. Візуалізація результатів: таблиці, графіки, схеми у хімічних дослідженнях. Підготовка презентації та доповіді для наукової конференції. Критерії оцінювання учнівських науково-дослідницьких робіт у МАН України.

Практична складова (4 год). Майстер-клас «Розроблення паспорта учнівського дослідницького проєкту з хімії біологічно активних сполук». Кейс-аналіз реальних учнівських науково-дослідницьких робіт – переможців МАН України. Практикум «Пошук та критичний аналіз наукових джерел за темою дослідження». Розроблення учасниками паспорта проєкту, плану дослідження та індивідуальної траєкторії педагогічного супроводу учня. Розроблення критеріїв оцінювання учнівської дослідницької діяльності.

Практикум «Рецензування та редагування учнівської науково-дослідницької роботу». Майстер-клас «Підготовка постера та презентації результатів дослідження».

Самостійна складова (2 год). Доопрацювання розробленого паспорту дослідницького проєкту з хімії БАС та підготовка методичного опису хімічного експерименту. Підготовка фрагменту учнівської дослідницької роботи (розділ «Результати та обговорення») для представлення на підсумковому контролі.

 

Після завершення навчання слухачі зможуть: - проєктувати та здійснювати методичний супровід учнівських дослідницьких проєктів з хімії біологічно активних сполук   відповідно до вимог профільної середньої освіти та діяльності МАН України;  - організовувати безпечне проведення хімічного експерименту в умовах закладу загальної середньої освіти;  - формувати природничо-наукову компетентність здобувачів освіти засобами дослідницької діяльності;  - реалізовувати STEM-підходи через інтегровані учнівські дослідницькі проєкти;  - здійснювати підготовку, оформлення та презентацію результатів учнівських досліджень із дотриманням принципів академічної доброчесності.

Постійно