Организация проектной и исследовательской деятельности учащихся в процессе изучения физики (из опыта работы)

Организация проектной и исследовательской деятельности учащихся в процессе изучения физики.

Одной из приоритетных задач современной школы является создание необходимых и полноценных условий для личностного развития каждого ребенка, формирования активной жизненной позиции.

Среди разнообразных направлений новых педагогических технологий ведущее место занимает проектно-исследовательская деятельность.

Проектно-исследовательская деятельность учащихся (2 слайд) - это совокупность приёмов, действий учащихся в их определенной последовательности для достижения поставленной задачи, значимой для учащихся, и оформленной в виде некоего конечного продукта.

Проектно-исследовательская деятельность способствует формированию (3 слайд):

личностных УУД:

• формирование позитивной самооценки, самоуважения, самоопределения;

• воспитание целеустремлённости и настойчивости

• повышается уровень информационной культуры, включающий в себя работу с различной техникой (принтер, микрофон, фотоаппарат, видеокамера и т.д.)

коммуникативных УУД:

• умение выражать свои мысли, доказывать свои идеи, вести диалог;

• приобретение навыков публичного выступления (ораторское искусство);

• умение работать в группе, в команде;

• доброжелательно и чутко относиться к людям, сопереживать

регулятивных УУД:

• умение самостоятельно и совместно планировать деятельность и сотрудничество, принимать решения;

• формирование навыков организации рабочего пространства и рационального использования времени

познавательных УУД

• Сбор, систематизация, классификация, анализ и использование информации.

•  Расширяются и углубляются знания в различных предметных областях.

Типология проектов

Направления и проблематика исследовательских работ учащихся (5 слайд)

Тема должна быть интересна обучающемуся, должна увлекать его, то есть лежать в сфере его познавательных интересов.

Исследовательская работа, как и всякое творчество, возможна и эффективна только на добровольной основе. Желание что-либо исследовать возникает тогда, когда объект привлекает, удивляет, вызывает интерес.

Тема, «навязанная» ребенку, какой бы важной она ни казалась нам, взрослым, должного эффекта не даст. Необходимо «подвести» его к этой теме. Естественно, для того чтобы выбрать тему, интересующую конкретного ребенка, нужно знать его склонности. Суметь услышать, понять, почувствовать его интересы – сложная, но вполне решаемая педагогическая задача.

Тема должна быть выполнима, решение ее должно принести реальную пользу участникам исследования.

Подвести ребенка под ту идею, в которой он максимально реализуется как исследователь, раскроет лучше стороны своего интеллекта, получит новые полезные знания, умения и навыки – задача сложная, но без ее решения эта работа теряет всякий смысл (кроме, пожалуй, одного – заработать «плюсик»).

На первый взгляд может показаться, что это правило противоречит первому. На самом деле идеальная для каждого ребенка в данный момент его развития тема соответствует чему-то среднему между первым и вторым правилом. Искусство взрослого при проведении этой работы состоит в том, чтобы помочь ребенку сделать такой выбор, который он бы считал своим.

Тема должна быть оригинальной, в ней необходим элемент неожиданности, необычности.

Познание начинается с удивления, а удивляются люди чему-то неожиданному. Еще Бойль говорил: «Знания – дети любопытства и удивления». Оригинальность в данном случае следует понимать не только как способность найти нечто необычное, но и как способность нестандартно смотреть на традиционные, привычные предметы и явления.

Это правило ориентировано на развитие важнейшей характеристики творческого человека – умение видеть проблемы. Способность находить необычные, оригинальные точки зрения на разные, в том числе и хорошо известные предметы и явления отличает истинного творца от посредственного, творчески не развитого человека.

Тема должна быть оптимальной по объему и соответствовать возрасту школьников.

Способность долго концентрировать собственное внимание на одном объекте у ребенка невысока. Долго целенаправленно работать в одном направлении ему обычно очень трудно.

Поэтому часто приходится наблюдать, что увлеченно начатая и не доведенная сразу до конца работа так и остается незаконченной. Выполнить исследование «на одном дыхании» практически очень сложно. Учитывая эту особенность детской природы, следует стремиться к тому, чтобы первые исследовательские опыты не требовали длительного времени.

Основные требования к проекту (6 слайд)

1. Необходимо наличие социально значимой задачи (проблемы) — исследовательской, информационной, практической.

Дальнейшая работа над проектом — это разрешение данной проблемы. В идеальном случае проблема обозначена перед проектной группой внешним заказчиком. Однако в роли заказчика может выступать и сам преподаватель (проект по подготовке методических пособий для кабинета биологии), и сами студенты (проект, нацеленный на разработку и проведение праздника).

Поиск социально значимой проблемы — одна из наиболее трудных организационных задач, которую приходится решать педагогу-руководителю проекта вместе со студентами— проектантами.

2. Выполнение проекта начинается с планирования действий по разрешению проблемы, иными словами — с проектирования самого проекта, в частности — с определения вида продукта и формы презентации.

Наиболее важной частью плана является пооперационная разработка проекта, в которой указан перечень конкретных действий с указанием выходов, сроков и ответственных. Но некоторые проекты (творческие, ролевые) не могут быть сразу четко спланированы от начала до самого конца.

3. Каждый проект обязательно требует исследовательской работы учащихся.

Таким образом, отличительная черта проектной деятельности — поиск информации, которая затем будет обработана, осмыслена и представлена участниками проектной группы.

4. Результатом работы над проектом, иначе говоря, выходом проекта, является продукт. В общем виде это средство, которое разработали участники проектной группы для разрешения поставленной проблемы.

5. Подготовленный продукт должен быть представлен заказчику и (или) представителям общественности, и представлен достаточно убедительно, как наиболее приемлемое средство решения проблемы.

Проектно-исследовательская деятельность при изучении физики (7-9 слайд)

Физика — наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты, и организация проектно-исследовательской деятельности учащихся при изучении физики — необходимый фактор, позволяющий повысить интерес  к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной, интересной и полезной с точки зрения практической направленности.

На начальном этапе изучения физики в 7-8 классах одной из форм проектно-исследовательской деятельности являются написание рассказов и сочинений об изучаемом физическом явлении. Поиск загадок, народных примет, пословиц связанных с физикой вызывает у ребят интерес к предмету.

Еще одной формой работы, которая нравится ученикам и позволяет им осваивать приемы проектно-исследовательской деятельности, является создание самодельных приборов, подготовка занимательных опытов (с последующей демонстрацией в классе) и выполнение домашних экспериментальных заданий.

Так, например, после изучения темы «Атмосферное давление», семиклассникам предлагается создать модель фонтана из подручных материалов и разработать проект фонтана, который может быть построен на своем дачном участке, а после изучения темы «Закон Паскаля»- модель «Картезианского водолаза».

При изучении оптических явлений в 8 классе, ребятам можно предложить подготовить проект-презентацию «Оптические иллюзии». Материал, собранный ребятами по данной теме, разнообразен. Он отражает не только забавный аспект этой темы, но и практический: применение оптических иллюзий в архитектуре, изобразительном и цирковом искусстве, моде, кинематографии и в военном деле. Изобретательская работа способствует развитию у учащихся новых интересов к физике, любознательности, инициативы, приводит к расширению их теоретических и технологических знаний.

При изучении темы: «Работа и мощность тока» ребята выполняют: Краткосрочный исследовательский (индивидуальный) проект по теме «Расчет стоимости электроэнергии», (8 класс), продолжительностью 3 урока.

При выполнении проектно-исследовательских работ ребятами 9-х классов, у них возникает необходимость серьезной работы с литературой. Приобщаясь к научному поиску, дети учатся ориентироваться в огромном мире научных книг, журналов, пособий. Они учатся классифицировать собранный материал, обрабатывать, анализировать его, обобщать и делать выводы. Они обучаются умению излагать свои мысли на бумаге, вести публичную дискуссию, отстаивать собственные выводы. Вся эта работа ведет к переосмыслению, обогащению и углублению знаний, полученных на уроках физики и связи ее с другими науками. В качестве примера хочу привести создание учащимися следующих проектов:

« Влияние электромагнитного излучения на скорость прорастания семян пшеницы». Цель проекта: доказать, что электромагнитное излучение (ЭМИ) положительно влияет на рост проростков пшеницы.

Задачи проекта:

• Самостоятельное приобретение теоретических знаний по теме электромагнитные излучения из научной литературы.

• На основе анализа информационных источников выяснить, какое влияние оказывают ЭМИ на биологический процесс.

• Провести эксперимент в домашних условиях по исследованию влияния ЭМИ на рост и развитие проростков пшеницы.

• Проанализировать результаты эксперимента.

• Сделать выводы, составить таблицу и графики.

Основные методы исследования:

• Ежедневные наблюдения и измерение роста проростков пшеницы из облученных и необлученных семян.

• Измерение скорости роста проростков.

• Статистическая обработка данных по методике Т.Я. Ашихминой.

Практическая значимость исследования: Результаты исследования могут быть использованы в практике сельского хозяйства для увеличения скорости и степени прорастания семян культурных растений.

В представленной работе достигнуты поставленные цели. Показано положительное влияние ЭМИ на рост проростков пшеницы, определено численное значение данного влияния. Приобретены теоретические знания по теме «Электромагнитные излучения и их воздействие на биологические объекты» из научной литературы. На основе анализа информационных источников показан механизм воздействия ЭМИ на биологический процесс. Был проведен эксперимент в домашних условиях по исследованию влияния ЭМИ на рост и развитие проростков пшеницы и проанализированы его результаты. На основании результатов эксперимента сделаны выводы, составлены таблица, график.

«Какую роль играет влажность в жизнедеятельности человека», «Звуковые волны низкой звуковой частоты и ее влияние на здоровье человека», «Неньютоновские жидкости. Их свойства и использование», индивидуальный проект по теме: «Физика в пословицах и поговорках», конечным продуктом которого явился сборник пословиц и поговорок, с пояснением физических явлений, иллюстрациями. Учащимися 10 класса был подготовлен групповой творческий проект посвященный 60летию запуска первого искусственного спутника Земли. Старшеклассники выступали перед учащимися 5-11 классов. Теоретическая часть проекта включает в себя историческую и современную концепцию развития космической отрасли, содержащую видеофрагменты, презентацию. Ребята подготовили викторину , с учетом возрастных особенностей участников. Итогом явилось награждение победителей викторины и ребят, сделавших лучшие модели спутников.

Практика показывает, что проектно-исследовательская деятельность реально способствует формированию нового типа ученика, который обладает набором умений и навыков самостоятельной и конструктивной работы, владеет способами целенаправленной деятельности, готов к сотрудничеству и взаимодействию, наделен опытом самообразования. Молодые люди, способные принимать адекватные, быстрые, продуманные решения могут обеспечить себе достойную жизнь и высокий уровень социализации.

В течение года проводится 2 - 3 крупных проекта, каждый из которых занимает примерно от 3 до 6 уроков.

Учебные темы, выбранные для проектов, всегда прорабатываются и усваиваются учениками гораздо глубже, чем темы, изучение которых происходит на обычных уроках.

Примерная тематика проектов по физике

7 класс

8 класс

9 класс

Заключение.

Использование данных педагогических технологий на уроке и во внеурочное время позволило повысить уровень познавательных способностей обучающихся в сфере учебной и внеклассной деятельности, наблюдается повышение интереса обучающихся к предмету «Физика».

Таким образом, труд, затраченный на управление познавательной деятельности с помощью использования различных форм, приемов и методов обучения, оправдывает себя во всех отношениях. Он повышает качество знаний, продвигает ребенка в общем развитии, помогает преодолевать трудности, вносит радость в жизнь ребёнка, позволяет вести обучение в зоне ближайшего развития, создаёт благоприятные условия для лучшего взаимопонимания учителя и обучающихся, их сотрудничества в учебном процессе. Ребёнок становится ищущим, жаждущим знаний, неутомимым, творческим, настойчивым и трудолюбивым в соответствии с реализацией ФГОС второго поколения. Навыки исследовательской работы школьников являются очень важной образовательно-воспитательной компонентой подготовки старшеклассников к обучению в ВУЗах. Результатом своей работы по развитию исследовательских навыков обучающихся на уроках и во внеурочное время считаю успешное участие в различных олимпиадах и конкурсах.

Конечно, трудности встречаются. Например, в нашей школе нет современного оборудования, приборов в кабинете физики, поэтому, приходится изобретать то, что есть под руками. Если бы было новое оборудование, то оно послужило бы дополнительным толчком, мотивом к более глубокому изучению и пониманию предмета «Физика».

Опыт работы могут использовать учителя физики, работающие в основной и старшей школе на базовом и профильном уровне.