Введение 3
Глава 1. Изучение явления сверхпроводимости и левитации для создания магнитоплана 6
1.1 Сведенья о сверхпроводимости, получение и поддержание низких
температур 6
1.2 Свойство сверхпроводников 2-го рода 11
1.3 Связь между магнитными и тепловыми свойствами
сверхпроводника 12
1.4 Неодимовые магниты 15
1.5 Понятие и сущность магнитоплана 18
Глава 2. Практическая часть. Описание экспериментов. Результаты 19
2.1 Описание эксперимента 19
2.2 Результаты 24
Глава 3. Организация проектной деятельности старших школьников на основе разработки демонстрационного макета магнитоплана 26
3.1 Теоретические аспекты организации проектной деятельности
старших школьников 26
3.2 Методические рекомендации по организации проектной
деятельности старших школьников на основе разработки демонстрационного макета магнитоплана 33
3.3 Нормативно-правовая база организации проектной деятельности
школьников 36
3.4 Методические материалы 37
Заключение 44
Список использованных источников: 45
Актуальность. Тенденция изменения образовательной системы, в том числе и ФГОС, определяет проблему внедрения проектной деятельности школьников в школьную программу обучения. Как следствие, научно-исследовательская деятельность организовывается среди учащихся все чаще и напрямую влияет на школьные результаты обучения, а также будущего обучения в институте или техникуме. В рамках школы проектная деятельность позволяет развить личностные качества и помочь обучающемуся в саморазвитие и мотивации к учебе.
В зарубежном образовании широко распространено внедрение проектов в школьную деятельность. В 2024 году также школы активно внедряют проектную деятельность и школьники учатся реализовывать свои знания на практике и выступать с проектами и выигрывать гранты. В России до сих пор встречаются ситуации, когда проведение проектной деятельности является лишь формальностью, но чтобы решить данную проблему, в реализацию проектной деятельности обучающихся внедряется усложнение содержания проекта, с целью соответствия интересам высшей школы. Именно высокая научность, и в дальнейшем, повышенная сложность делает организацию проектной деятельности качественной.
Проектная деятельность является одним из видов внеурочной деятельности. Внеурочная деятельность способствует обогащению образовательного процесса как дополнительный ресурс. Помогает специализироваться в определенном кругу образования, сфере деятельности. Содержание такой формы внеурочной деятельности может корректироваться педагогом и учащимися, исходя из интереса обучающихся, актуальности темы и приоритетов будущего образовательного учреждения. В конечном итоге школьники непременно будут включены в образовательный процесс и проводить ознакомление с темой в качественной форме. Написание и проведение проекта будет являться целью школьника в его учебной деятельности, Процесс познания науки происходит через опыты.
Тема проектной деятельности “Разработка демонстрационного макета магнитоплана” является примером такой внеурочной формы деятельности. На сегодняшний день тема левитации без затрата энергии является прорывов и содействует широкому интересу обучающихся. Также мотивирует изучать науку и разрабатывать проекты, так как тема левитации широко не захватывается школной программой, но является хорошей темой для дополнительного самообразования школьника.
Проблему исследования можно сформулировать следующим образом: Можно ли передавать энергию без потерь? В связи с этим встает еще несколько вопросов: От чего зависит левитация? Правда ли, что при определенной температуре пропадает сопротивление у сверхпроводника? От чего еще может зависеть качество полета магнитоплана?
Объект исследования: Разработка макета магнитоплана и изучение факторов левитации с помощью неонидовых магнитов и сверхпроводников
Предмет исследования: Организация проектной деятельности учащихся старших классов с помощью разработки макета магнитоплана.
Цель работы: Изучение факторов сверхпроводимости и проведение экспериментов с левитацией в рамках организации проектной деятельности.
Задачи исследования:
1. Провести анализ проблем при создании магнитной дороги для сверхпроводящего магнитоплана.
2. Создать действующий макет магнитоплана.
3. Рассмотреть особенности проектной деятельности в системе образования при реализации ФГОС.
4. Разработать методические рекомендации организации проектной деятельности старшеклассников для создания макета магнитоплана.
Апробация и внедрение результатов. Материалы данного исследования были представлены в ходе конференции «Молодежь и наука XXI века».
Структура выпускной квалификационной работы определена логикой научного исследования. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.
В процессе написания выпускной квалификационной работы была выполнена поставленная цель, которая заключалась в организации проектной деятельности для старших школьников, изучении ими литературы для определения причин сверхпроводимости. проведении опытов по левитации. Данная цель достигнута, были выполнены все поставленные задачи и достигнуты результаты, максимально похожие на теоретические данные.
В ходе выполнения данной работы, изучена и разобрана тема организации проектной деятельности для старших школьников. Были изучены особенности, свойства и содержание проектной деятельности. Выделены особенности поведения детей при проведении и написании проектной работы, а также разработаны некоторые методические материалы, для качественного проведения внеурочной деятельности.
При исследовании свойств левитации и построении магнитных дорог, была произведена полу-совместная работа со школьником, который выполнял задания и также наблюдал за левитацией магнитоплана и изучал особенности левитации и работы магнитной дороги.
Внедрение методических рекомендаций позволило улучшить процесс восприятия информации, а также поспособствовало качественному ее изучению. Следует отметить, что практические занятия повлияли на мотивацию изучения сверхпроводимости, поспособствовали расширить кругозор и улучшить самодисциплину для достижения лучших результатов.
1. Цуканов, Д. А., Грузнев, Д. В., & Лавринайтис, М. В. (2006). Исследование кристаллической структуры и электрических свойств поверхностных фаз металлов на кремнии / Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук, (4), 100¬102.
2. Абдусамиев А.А., Кучкаров А.М., Сорокин А.А. Вблизи абсолютного нуля // Теория и практика современной науки. 2020. №1 (55).
3. Баранов М. И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 10: открытие и изучение сверхпроводимости материалов // EiE. 2012. №5.
4. Дмитрий В. Д., Буслаева Т. М. Редкие и платиновые металлы в XXDXXI вв. // Российский химический журнал. 2001. №2.
5. Ткаченко К.Ю., Горелкин Н.С., Эльберг М.С. Высокотемпературная сверхпроводимость // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2015. №11.
6. Назаренкова А.А. Высокотемпературная сверхпроводимость и её значимость в повседневной жизни // Теория и практика современной науки. 2018. №1 (31).
7. Головкина М. В. Особенности распространения электромагнитных волн в периодических структурах полупроводник-сверхпроводник // Arctic Environmental Research. 2009. №3.
8. Дерягина И. Л., Попова Е. Н., Романов Е. П. Разработка и создание промышленных сверхпроводников на основе Nb 3Sn и NbTi // Вестник ОмГУ. 2013. №2 (68).
9. Гильмутдинов В. Ф. Тимиргазин М. А., Аржников А. К. Сосуществование магнетизма и сверхпроводимости в высокотемпературных сверхпроводниках // Химическая физика и мезоскопия. 2018. №3.
10. Сычёв С. А., Серопян Г. М., Позыгун И. С. определение содержания кислорода в сверхпроводящем купрате YBA2CU3OX методом электродных потенциалов // Вестник ОмГУ. 2022. №1.
11. И. В. Тихомиров, К. Н. Югай Вихри Абрикосова и резистивные свойства сверхпроводников второго рода // Вестник ОмГУ. 2006. №1.
12. Бакиев Т. Н., Накашидзе Д. В., Савченко А. М. Некоторые соотношения статистической физики, построенной на основе энтропии реньи // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2020. №6.
13. Ившин К.А., Васильев А.А., Взнуздаев М.Е., Киселев С.С., Кравцов П.А., Соловьев А.Н., Соловьев И.Н., Трофимов В.А., Энгельс Р. Многополюсные неодимовые магниты для источника поляризованных атомов // Приборостроение. 2016. №1.
14. Шипицын А. П., Непомилуев А. М., Тюрнина А. Е. Стандартные образцы температуры фазовых переходов (температуры кюри) на основе алюмели, никеля и силицида железа // Эталоны. Стандартные образцы. 2023. №2.
15. Ронжин Н.Н. Магнитоплан как перспективная технология развития железнодорожного транспорта // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2018. №14.
16. Алиев И.Н., Докукин М.Ю., Самедова З.А. Применение двойного квантования в диамагнетизме ландау // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. №4 (67).
17. Кушнир В.Н. Параметрический спин-вентильный эффект в структурах Nb/Ho // Доклады БГУИР. 2016. №4 (98).
18. Проценко И. Г., Королев А. П., Филатов И. С. Использование сканирующей зондовой микроскопии для изучения структуры и свойств постоянных магнитов // Вестник ТГТУ. 2015. №4.
19. Козлова В. А., Покровская М.С., Мешков А.Н., Драпкина О.М. Современные подходы к транспортировке биообразцов при низких температурах // Клиническая лабораторная диагностика. 2020. №10.
20. Мелконян А.Н., Типляшина Е.А., Серко А.И. Система охлаждения большого адронного коллайдера // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2010. №6.
21. Ручка О. Н. Особенности проектной деятельности старших подростков при формировании универсальных учебных действий // ИСОМ. 2017. №2-2.
22. Лаврентьева Е. В. Организация проектно-исследовательской деятельности старших школьников по межпредметной тематике // Царскосельские чтения. 2013. №XVII
23. Подругина И. А., Левушкина О. Н., Ильичева И. В., Сергеева Д. В. Пути совершенствования профессиональных компетенций педагогов в области обучения школьников проектно-исследовательской деятельности // Наука и школа. 2019. №6.
24. Лаврентьева Е. В. Организация проектно-исследовательской деятельности старших школьников по межпредметной тематике // Царскосельские чтения. 2013. №XVII.
25. Основы проектной деятельности : метод. указания / Минобрнауки России, Ом. гос. техн. ун-т ; сост.: А. И. Блесман, К.
Н. Полещенко, Н. А. Семенюк, А. А. Теплоухов. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2021. - 1
26. Сабирова Э. Г. Исследовательский подход в обучении младшего школьника (метод проектирования) // Вестник ТГГПУ. 2009. №17-18.
27. Газизова Т атьяна Владиславовна, Лукин Юрий Леонидович Методы формирования способности школьников принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности // Проблемы современного педагогического образования. 2018. №60-1.
28. Мангер Т. Э., Белова Е. А. Опыт организации предмета «индивидуальный проект» в старшей школе // Вестник ТГУ. 2022. №3.
29. Ус О.А., Гребенникова В.М., Русинова Е.А. К вопросу формирования познавательной активности старших школьников посредством проектной деятельности // Образовательный вестник «Сознание». 2021. №9. -proektnoy-deyatelnosti (дата обращения: 15.06.2024).
30. Gokhfeld Denis M. Analysis of superconductor magnetization hysteresis // Журнал СФУ. Математика и физика. 2018. №2.