Проектная деятельность по физике
статья по физике

Проектная деятельность по физике

Егоров Алексей Галлактионович, учитель физики

МБОУ «Кугесьский лицей» Чебоксарского района 

Современное преподавание в школе сталкивается с проблемой снижения интереса учащихся к изучению предметов. Такой школьный предмет как физика общество отнесло к категории повышенной сложности. Традиционное обучение - процесс пассивного созерцания и воспроизведения, учащиеся пересказывают параграфы школьного учебника физики, отвечают на вопросы по тому же тексту параграфа. По разработанному учителем алгоритму фронтально решают задачи и проводят эксперименты. Стандартные выработанные подходы «продавливания» формируют пассивного созерцателя с низкой гражданской позицией. Совершенно ясно, что в современной школе необходимо внедрение инновационных моделей образования, а преподавание физики особенно остро нуждается в инновационных моделях обучения. Современным школьникам необходима мотивация к изучению «второстепенных», как они считают предметов, к этим предметам они относят и физику, как предмет по выбору. На уроках физики инновационные модели образования стимулируют познавательно-активную деятельность обучающихся. Современному человеку на сегодняшний день для успешной самореализации необходимы три узловых компонента: креативность, овладение информационными технологиями и коммуникативными навыками. Перед педагогом ставиться задача — пробудить интерес, не отпугнуть ребят сложностью предмета, особенно на первоначальном этапе изучения курса физики.

Как же учитель сможет сформировать положительную мотивацию учащихся к изучению учебного материала, создать условия полного раскрытия творческого и интеллектуального потенциала школьников, развития их познавательных интересов? Опыт работы показывает, что учебная мотивация эффективно создается, если школьники занимаются исследовательской деятельностью на уроках и во внеурочное время, создавая интересные проекты. Именно организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики – главный фактор, позволяющий повысить интерес к физической науке, сделать ее увлекательной, занимательной и полезной. Дети должны осознать, что физика – это не страшно, физика – это интересно.

Проектирование и исследование — изначально принципиально разные по направленности, смыслу и содержанию виды деятельности, хотя оба имеют высокую ценность для современного образования. В отличие от исследования проект, а следовательно, и проектирование, всегда ориентированы на практику. Человек, реализующий тот или иной проект, не просто ищет нечто новое, он решает реальную, вставшую перед ним проблему. Теоретически проект можно выполнить, пользуясь готовыми алгоритмами и схемами действий — то есть исключительно на репродуктивном уровне. Ведь проектирование может быть представлено как последовательное выполнение серии четко определенных, алгоритмизированных шагов, направленных на достижение оптимальным способом заранее запланированного результата в течение определённого промежутка времени.

В отличие от проектирования исследование — всегда творчество. Учебное исследование связано с решением обучающимися исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом; представляет собой самостоятельную, творческую работу, имитирующую настоящее научное исследование: обучающиеся учатся выдвигать гипотезы и предлагать способы их проверки, планировать учебную деятельность, искать нестандартные решения задачи.

Этапы работы над учебным проектом (на слайде)

Если коротко то, процесс подготовки и защиты проекта включает в себя постановку проблемы исследования, формулирование гипотезы, планирование исследовательских действий, сбор данных (фактов, наблюдений, доказательств), их анализ и синтез, подготовку и написание сообщения, выступление с сообщением, построение выводов, заключений.

Работу над учебным проектом или (исследованием) можно условно разбить на несколько этапов(внимание на слайдах). Они вам хорошо знакомы. Работа над проектом должна быть направлена на разрешение конкретной проблемы. Выполнение работы всегда  начинается с разработки пошагового плана, в которой проводится перечень конкретных действий с указанием результатов, сроков и ответственных. Исследовательская работа учащихся является обязательным условием каждого проекта и как следствие результатом работы должен быть продукт, который создается участниками проекта в ходе решения поставленной  задачи. Далее создается презентация продукта и осуществляется его защита. В конечном счете, итогом работы будет портфолио, папка с рабочими материалами.

Учителю необходимо отказаться от авторитарного стиля обучения: уметь организовывать и проводить дискуссии, не навязывая своей точки зрения. Владеть методами исследовательских, поисковых методов, а так же уметь интегрировать знания из различных областей. Он должен быть руководителем и координатором, умеющим четко наладить взаимодействие членов группы.

Полезность проекта как раз в том и заключается, что мы не рассказываем ребенку ничего лишнего. У него есть право выбора первого шага, хода и даже цели проекта. Идя к этой цели, он сталкивается с тем, что ему приходится "добывать" знания, а затем соединять разрозненные сведения, "нанизывать" их на некую свою цель. Он черпает из разных предметных областей только необходимые знания и использует их в той деятельности, которая ему интересна.

В  настоящее время основной целью образования является не передача учащимся знаний в готовом виде, а вовлечение их в процесс добывания знаний.  Поэтому, на уроках физики необходимо учить детей самостоятельно добывать новое для себя физическое знание, используя для этого доступные источники информации, ставить цели, выдвигать гипотезы, выбирать соответствующие методы и проводить исследования. Необходимо осваивать метод проектно-исследовательской деятельности.

Возникает вопрос: с чего начинать проектно-исследовательскую деятельность на уроках физики? Начинать нужно с того, что может заинтересовать детей!  Из собственного опыта работы могу сказать, что ученики 7-х и 8-х классов с живым интересом объясняют физические явления, встречающиеся в повседневной жизни, в рассказах и сказках известных им с раннего детства авторов. Большой интерес у школьников вызывает поиск пословиц, загадок, народных примет, связанных с физикой, составление кроссвордов и сочинение стихов на физические темы.

 В качестве домашних заданий ученикам предлагается написать небольшие рассказы и сочинения. Чтобы выполнить эти задания, приходится работать с литературой, расширяя и углубляя знания по предмету, анализировать прочитанное, обращаться к своему повседневному жизненному опыту. Вот несколько известных примеров этих работ: «Путешествие  молекулы», «Если бы не было трения», «Физика на моей кухне», «Изменение агрегатных состояний вещества».

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.

При выполнении лабораторных и исследовательских работ на уроках физики учащиеся приобретают практические, измерительные  и вычислительные умения и навыки, которые затем могут применить при выполнении творческих экспериментальных работ исследовательского характера. Работы, которые предлагаются для этого, просты, интересны, ставятся на несложном оборудовании. Ученикам сообщается вначале только название работы (задание) и предлагаемое оборудование. Примерами таких работ являются: « Определение давления на землю человека в разной по форме обуви (тапочки, туфли на каблуке, ботинки)»……. Дети с удовольствием выполняют эти задания, работая в парах и группах, а затем делятся с одноклассниками результатами своего труда. Исследовательская работа школьника, как правило, не вносит новизну в науку, а повышает уровень знаний самого исследователя.

Для проектно-исследовательской деятельности  целесообразно выбирать групповую форму работы.

В качестве примера использования элементов проектно-исследовательской деятельности хочу привести фрагмент урока в 7-м классе по теме «Определение выталкивающей силы». Одной из целей этого урока является выяснить, от чего зависит выталкивающая сила, действующая на прогруженное в жидкость тело. После постановки проблемного вопроса, ученики выдвигают гипотезы, от чего может зависеть давление жидкости. На доске записываются все выдвинутые гипотезы,  и ученикам предлагается проверить их экспериментально.  Класс делится на группы, каждая из которых выполняет свою часть проекта. Задание каждая группа получает на листах, на которых написаны их экспериментальные задачи и указано необходимое оборудование. На работу отводится 5-7 минут, после чего выбранные или назначенные лидеры групп выходят к доске и рассказывают о технике своего эксперимента, озвучивая сделанные выводы. Обобщение результатов выполнения исследования проводится с привлечением наиболее сильных учеников. Главный результат этой работы состоит в том, что ученики самостоятельно проводят эксперимент и выясняют, от чего зависит давление в жидкости, а не получают эту информацию от учителя.

Формами проведения занятий могут быть и коллективные исследования, сопровождаемые демонстрационным экспериментом, которые проводятся одновременно всем классом под руководством учителя, и индивидуально-групповые исследования, которые школьники проводят самостоятельно в форме лабораторных работ или теоретических расчетов и выводов. Это становится возможным, так как кабинет физики нашей школы оснащен лабораторией «L-микро», в которую входят наборы для демонстрационных экспериментов по темам предмета. Это позволяет  проводить опыты и решать задачи экспериментально –исследовательского характера, так как существенно повышают заинтересованность в изучении физики и являются дополнительным мотивирующим фактором.

Навыки  работы  по  реализации  проектов,  приобретённые  в  7-8  классах,  помогут  учащимся  ставить  в  старших  классах  более  серьёзные  проблемы  и  успешно  решать  их.  При выполнении проектно-исследовательских работ ребятами старших классов, у них  возникает необходимость изучения научных публикаций, монографий, поиск новинок науки и техники, т. е. серьезная работа 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. В качестве примера хочу привести создание учащимися  презентаций-проектов: « Современные достижения космонавтики и астрономии», «Двигатели внутреннего сгорания и защита окружающей среды», «Биологическое действие радиации»,  «Современная атомная энергетика», « Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС». Презентации ученики выполняют, как правило, группами, затем проводится защита проекта.

Со своими проектами дети выступают на уроках, школьных и районных научных конференциях и занимают призовые места. Участие в такой форме работы способствует моему профессиональному росту, позволяет лучше узнать учеников, их творческие возможности, расширяет круг профессионального общения. Итогом совместной деятельности над проектами, конечно, является готовый к использованию на уроках или во внеурочной работе готовый программный продукт. Это видимая сторона работы. Скрытые ее стороны рано или поздно проявятся - качественный рост показателей всех участников образовательного процесса, повышение  мотивации к учению, возрастание эффективности урока, развитие творческих и исследовательских способностей, повышение интереса к физике и, безусловно, повышение качества знаний по предмету.

Особое место занимает проектно-исследовательская работа во внеурочное время, в кружковой работе. Несколько слов о работе кружка по робототехнике.

Опыт проведения проектной деятельности показывает, что заметно нарастает напряжение к моменту сдачи работ. Учащиеся опасаются не успеть к сроку, учитель боится того же, причем еще больше, так как никак не может повлиять на процесс. По опыту большинство работ при правильной их подготовке и организации к сроку готовы. Большинство работ могло бы быть лучше, дай их исполнителям чуть-чуть больше времени.

Опыт показывает, что есть некоторое количество учащихся, которые не могут контролировать свою работу и всегда не успевают к сроку. При работе с такими детьми необходимо дать им возможность закончить работу. В противном случае мы рискуем получить обратный эффект - глухую защиту и невосприимчивость. Даже среди успешных детей остается доля таких, кто не может проявить себя в полной мере из-за того, что у них другой стиль мышления. Если ученик сумеет справиться с работой над учебным проектом, можно надеяться, что в настоящей взрослой жизни он окажется более приспособленным: сумеет планировать собственную деятельность, ориентироваться в разнообразных ситуациях.

В целом проектная методика характеризуется высокой коммуникативностью, активным включением обучаемых в учебную деятельность, принятием персональной ответственности за достижение успеха в обучении, созданием условий для развития личности. Работая над проектом, каждый обучаемый, даже самый слабый в отношении предмета и менее активный в психологическом плане, имеет возможность проявить собственную фантазию и креативность, активность и самостоятельность. Проектная работа позволяет исключить формальный характер изучения физики и активизирует их взаимодействие для достижения практического результата.

Итак, 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.