Методическая разработка
«Исследовательская и проектная деятельность на уроках физики как эффективный инструмент реализации ФГОС в условиях цифровой образовательной среды»
Автор: Михеева А. А.
1.1 Проектная и исследовательская деятельность: сходства и различия
К общим характеристикам исследовательской и проектной деятельности относятся:
целеполагание и формулировка задач;
выбор средств и методов, адекватных поставленным целям;
планирование работы;
проведение исследования или проектной работы;
оформление результатов;
представление результатов.
Различия между проектной и исследовательской деятельностью представлены в таблице:
| Проектная деятельность | Исследовательская деятельность |
| Состоит в качественном преобразовании сложившейся ситуации, функционирующей системы в нужном направлении | Состоит в выделении и изучении явлений природы, процессов, обещающих возможный практический эффект |
| Направлена на решение проблемной ситуации социокультурного характера | Направлена на выявление и объяснение причин того или иного явления, события |
| Даёт с помощью анализа ситуации ответ на вопрос «Как устроена ситуация, которую мы собираемся изменить в желаемом направлении?» | Даёт с помощью наблюдений, опытов, экспериментов ответ на вопрос «Как устроен этот мир?» |
| Продуктом являются реальные объекты (и эффекты) с заданными качествами, созданные для конкретного использования | Продуктом является новое знание теоретического или прикладного характера, которое может быть использовано в практике при его преобразовании в технологию или в инструкцию |
| Логика построения деятельности включает: замысел, планирование процесса создания продукта и реализации этого плана, уточнение времени работы, результат — создание продукта | Логика построения деятельности включает: формулировку проблемы (которая появляется в результате удивления), формулировку исследовательского вопроса, выдвижение гипотезы (противоречивых гипотез), проверку гипотез, выводы |
| Проект должен быть завершён в установленный срок. Создаваемый продукт должен соответствовать запланированным характеристикам | Исследование не может быть завершено в точно обозначенное время. Нельзя предсказать точный результат исследования |
Примеры:
тема проекта: «Разработка мобильного приложения для расчёта энергопотребления бытовых приборов»;
тема исследования: «Изучение факторов, влияющих на расход электроэнергии в школе».
1.2. Формы организации исследовательской деятельности
Для эффективного формирования функциональной грамотности важно одновременно решать две образовательные задачи:
освоение норм исследовательской деятельности;
освоение предметного материала.
Формы организации исследовательской деятельности по возрастным группам:
7‑й класс: исследовательские задания. Ученики самостоятельно обнаруживают эффект после выполнения эксперимента. Задача — зафиксировать явление и найти его объяснение в литературе.
Пример: задание «Изучите, как меняется скорость испарения воды при разной температуре». Ученики проводят опыт, фиксируют результаты, ищут объяснение в учебнике.
8‑й класс: исторические реконструкции научных открытий. Ученики повторяют путь учёных, углубляя понимание темы.
Пример: воссоздание опытов по изучению атмосферного давления (опыт Торричелли) для понимания принципа работы барометра.
9‑й класс: исследовательские задачи. Ученики самостоятельно разрабатывают программу экспериментов, проверяют гипотезы, делают выводы.
Пример: исследование зависимости силы трения от материала поверхности. Ученики сами выбирают материалы, методы измерения, анализируют данные.
1.3. Этапы исследовательской деятельности
Вопрос‑удивление — самостоятельное обнаружение явления («Почему вода в стакане с солью замерзает медленнее?»).
Формулировка исследовательского вопроса («Как концентрация соли влияет на температуру замерзания воды?»).
Выдвижение гипотез («Чем выше концентрация соли, тем ниже температура замерзания»).
Постановка задач («Измерить температуру замерзания растворов с разной концентрацией соли»).
Выбор методов исследования (эксперимент с термометром и морозильником).
Проведение исследования — проверка гипотез, оформление результатов.
Рефлексия — анализ эффективности методов, выводы («Гипотеза подтвердилась: растворы с высокой концентрацией соли замерзают при более низких температурах»).
1.4. Лабораторная работа, организованная в виде учебного исследования
Лабораторные работы должны быть направлены на «открытие» знаний. Перед изучением темы ученики самостоятельно планируют исследование, формулируют гипотезу.
Примеры заданий перед лабораторной работой «Изучение зависимости силы тока от напряжения»:
«Предложите способ измерения силы тока в цепи, используя только амперметр и источник тока».
«Как изменится сила тока, если увеличить напряжение? Проверьте гипотезу экспериментально».
Цифровые инструменты для лабораторных исследований:
виртуальные лаборатории (PhET, VirtuLab) — моделирование сложных экспериментов;
цифровые датчики (мультидатчики Releon) — точное измерение физических величин;
электронные таблицы (Google Sheets, Excel) — обработка и визуализация данных.
1.5. Формы организации проектной деятельности
Виды проектов по возрастным группам:
Проект‑проба (7‑й класс). Ученики создают простые модели или устройства.
Проект‑трансформация (8‑й класс). Ученики улучшают существующие образцы.
Проект‑изобретение (9‑й класс). Ученики разрабатывают новые решения для социальных или технических проблем.
Типы проектов:
творческие (видеоролик о законах физики в быту);
социальные (акция «Энергосбережение в школе»);
предметно‑социальные (исследование уровня шума в школе и разработка рекомендаций);
инженерно‑социальные (создание модели «умного дома»);
смешанные.
Формы реализации:
индивидуальные, парные, групповые;
краткосрочные (1–2 недели), среднесрочные (1 месяц), долгосрочные (четверть/год);
внутришкольные или межшкольные.
1.6. Этапы проектной деятельности
Мотивация — формирование интереса к теме («Как физика помогает экономить ресурсы?»).
Целеполагание — определение проблемы и цели («Создать модель устройства для экономии электроэнергии»).
Планирование — разработка этапов работы, распределение ролей в группе.
Сбор данных — изучение литературы, проведение опросов, экспериментов.
Реализация проекта — создание продукта (модели, презентации, видеоролика).
Рефлексия — анализ успехов и ошибок («Что получилось? Что можно улучшить?»).
Оценка — презентация проекта, получение обратной связи.
Коррекция — доработка продукта с учётом замечаний.
Раздел 2. Программно‑методический комплекс
Комплекс включает:
программу курса внеурочной деятельности «Физика в повседневной жизни» для 7–8‑х классов (формирование навыков применения физики в быту);
элективный курс «Физика и технологии» для 9‑х классов (изучение современных технологий с элементами проектной деятельности);
сборник практико‑ориентированных задач «Физика вокруг нас» (задачи на основе реальных ситуаций);
банк исследовательских заданий и проектов по темам курса физики 7–9‑х классов.
Результаты внедрения комплекса:
рост мотивации к изучению физики (анкетирование учащихся);
развитие навыков самостоятельной работы и критического мышления;
успешное участие учащихся в конкурсах и конференциях (например, проекты «Умный дом», «Альтернативная энергетика в школе»).
441
117 319 
