Проектная и исследовательская деятельность учащихся как средство компетентностного подхода при обучении физике и математике
статья по теме

ГБОУ СОШ № 391 Красносельского района г. Санкт-Петербурга

Проектная и исследовательская деятельность учащихся как средство компетентностного подхода при обучении физике и математике

Мостовая Наталия Владимировна, учитель физики

Кузнецова Ирина Анатольевна, учитель математики

г. Санкт – Петербург

2012 год

Здесь скрыты столь глубокие тайны и столь возвышенные мысли, что, несмотря на старание сотен остроумнейших мыслителей, трудившихся в течение тысяч лет, еще не удалось проникнуть в них, и радость творческих исканий все еще продолжает существовать.

Г. Галилей

Учителя – люди ищущие. Они всегда в поиске истины, в поиске путей улучшения методов и средств обучения. Тема работы «Проектная и исследовательская деятельность учащихся как средство компетентностного подхода при обучении физике и математике» была нами выбрана не случайно. На уроках и во внеурочной работе мы часто используем метод проектов и исследовательскую деятельность. И не раз перед нами вставал вопрос: а зачем это нужно? Ведь это огромный труд учителя, который требует колоссальных затрат времени, которое уходит на дополнительные консультации учащихся, на поиск и систематизацию информации.

В современных условиях развития общества преподавание физики и математики требует новых подходов, переориентации обучения с усвоения готовых знаний, умений и навыков на развитие личности ребенка, его творческих способностей, самостоятельности мышления и чувства личной ответственности.

Концепция модернизации российского образования, определяющая цели общего образования, подчеркивает необходимость «ориентации образования не только на усвоение обучающимся определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей. Общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных знаний, умений и навыков, а также самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, т.е. ключевые компетентности, определяющие современное качество образования».

Компетентностный подход — это совокупность общих принципов определения целей образования, отбора содержания образования, организации образовательного процесса и оценки образовательных результатов. К числу таких принципов относятся следующие положения:

1. Смысл образования заключается в развитии у обучающихся способности самостоятельно решать проблемы в различных сферах и видах деятельности на основе использования социального опыта, элементом которого является и собственный опыт учащихся.
2. Содержание образования представляет собой дидактически адаптированный социальный опыт решения познавательных, мировоззренческих, нравственных, политических и иных проблем.
3. Смысл организации образовательного процесса заключается в создании условий для формирования у обучаемых опыта самостоятельного решения познавательных, коммуникативных, организационных, нравственных и иных проблем, составляющих содержание образования.
4. Оценка образовательных результатов основывается на анализе уровней образованности, достигнутых учащимися на определённом этапе обучения.

Одна из основных целей урока - активизация познавательного интереса ученика. Для этого необходимо использовать активные формы обучения. Эффективной формой обучения в современных условиях становится проектная и исследовательская деятельность учащихся, которая, по мнению психологов и педагогов, позволяет удовлетворить важные потребности подростков, учесть их психологические особенности и способствует формированию их интеллектуального, творческого, волевого потенциала.

Востребованными становятся такие качества личности, как мобильность, решительность, ответственность, способность усваивать и применять знания в незнакомых ситуациях, способность выстраивать коммуникацию с другими людьми.

Формированию этих качеств способствуют задания проектно-исследовательского направления, которые учащиеся могут выполнять на уроках и во внеурочное время.

Дай человеку рыбу, и ты накормишь его только раз. Научи его ловить рыбу, и он будет кормиться ею всю жизнь. ( Китайская мудрость).

Мы поставили перед собой задачу – изучить  методику проектной технологии, выяснить, что мы уже можем, а чему нам еще придется научиться. Особенно нас интересует вопрос об организации проектной деятельности учащихся непосредственно на уроках математики и физики.

Что же такое метод проектов? Под методом проектов (от латинского projectus – выдвинутый вперед) понимают работу учащихся для достижения решения проблемы, оформленную в виде конечного продукта.

Метод проектов возник в начале прошлого столетия. Основателями его считаются американские ученые Дьюи и Килпатрик. Они предлагали строить обучение на активной основе, через практическую деятельность ученика, ориентируясь на его личный интерес и практическую востребованность полученных знаний в дальнейшей жизни.

Сегодня метод проектов успешно развивается и приобретает все большую популярность за счет рационального сочетания теоретических знаний и их практического применения для решения конкретных проблем. «Я знаю, для чего мне надо все, что я познаю. Я знаю, где и как я могу это применить» - вот основной тезис современного понимания метода проектов.

Виды проектов:

– учебные;

- исследовательские;

– игровые;

– информационные;

– внеклассные.

Творческие задания мы начинаем предлагать с 7-го класса после подробных комментариев и объяснения системы оценивания.

Школьники пробуют выполнить различные работы:

– составление кроссвордов;

- обобщений и ребусов после изучения темы;

– написание сочинений и сказок по пройденной теме;

– составление задач по образцу;

– иллюстрирование физических процессов и явлений;

– изготовление моделей физических приборов;

– исследование исторических вопросов и создание презентаций к урокам стереометрии;

– изготовление моделей геометрических тел;

– выполнение домашних опытов.

Учащиеся приобретают навыки подбора материалов на заданную тему, оформления сообщений и рефератов. Дети ведут тетради для творческих работ. Внедрение информационных технологий повышает интерес учащихся к физике и математике, развивает творческое мышление. Познакомившись с азами создания компьютерных презентаций, они успешно используют их для подготовки выступлений на уроках. Усилиями школьников создана база иллюстративного материала по нескольким темам курса физики и математики: «Простые механизмы», «Правильные многогранники», «Золотое сечение», «Приборы для измерения влажности воздуха», «Зеркальная симметрия» и т.д.

Внеклассная работа является мощным дополнительным средством формирования интереса к предмету, средством расширения и углубления знаний, приобретаемых детьми на уроках.

Разные по тематике, содержанию мероприятия проводятся в тематические недели. Прошли фотовыставки «Физические явления в природе», «В мире техники», «Удивительное рядом».

Ко Дню космонавтики оформлена юбилейная газета. Постоянно обновляется стенд «За страницами школьных учебников» с дополнительной информацией к изучаемому на уроках материалу. При подготовке сообщений обращается внимание на содержательную сторону, доступность изложения материала.

Учащиеся интересуются исследовательской работой. Исследование помогает им вырабатывать навык самостоятельной творческой работы, развивает умение внимательно читать публикации по теме, отбирать материал, работать со ссылками, планировать и проводить эксперимент, обобщать полученные

результаты, делать выводы.

Меняется роль ученика. Из пассивного потребителя фактографической учебной информации или участника проблемно поставленной учебной ситуации ученик переходит на новый, более высокий уровень получения знаний.

Защита работ проводится на школьной научно-практической конференции «Шаг в науку».

Заседание секции физиков и математиков проходит плодотворно. Юные исследователи и зрители погружаются в творческий процесс. Темы, заявленные в выступлениях, привлекают внимание: «Автомобиль и экология», «Юрий Гагарин на земле Саратовской», «Сердца, отданные науке», «Победим гололедицу», «Решение качественных задач по мотивам мультфильма «Ну, погоди!», «Пища и энергия», «Изучение мыльных пузырей», «О силе трения», «Из истории одного изобретения», «Тайны древних пирамид», «Правильные многогранники в окружающем нас мире», «Явление диффузии», «Формула красоты», «Физика фонтанов», «Воздухоплавание». Некоторые работы мы используем при объяснении и закреплении материала, проведении физических викторин и конкурсов.

Учащиеся 9-х классов выполняют проект по физике и математике «Вредное воздействие автомобиля на окружающую среду». Мы с учениками поставили перед собой основополагающий вопрос: Оказывают ли автомобили вредное воздействие на окружающую среду?

И проблемный вопрос: Как уменьшить вредное воздействие автомобиля на окружающую среду?

Целями и задачами нашего проекта являются:

1. Формирование умений увидеть проблему и наметить пути её решения.
2. Изучить влияние автомобильного транспорта на окружающую среду.
3. Научиться пользоваться мультимедийной презентацией для оформления результатов.

Этапы работы над проектом:

1. Подготовительный.

Обсуждение темы проекта, выдвижение гипотез, формировка целей, определение темы исследований

2. Основной.

Сбор информации, её анализ, проведение исследований, составление кроссворда.

3. Заключительный.

Оформление проекта, создание презентации.

4. Защита проекта.

В ходе выполнения проекта учащиеся занимались сбором информации об истории изобретения автомобильных двигателей, их устройстве и принципе действия, о моторных топливах, о загрязнении атмосферы, воды и почвы, о шумовом загрязнении, о влиянии приведенных факторов на человека.

Практическая часть проекта включала в себя исследование нагрузки и загазованности перекрестков в Горелово, где находится наша школа. Надо отметить, что много канцерогенных веществ выделяется во время разгона, торможения, при работе двигателя на холостом ходу. Учащиеся проводили исследования в различное время суток, сравнивали выброс токсичных продуктов бензиновых и дизельных двигателей, выяснили, к чему приводит загрязнение почвы свинцом, угарными газами, сажей, оксидами азоты и серы. Итогом работы стало создание презентации, в которой были отражены основные этапы работы над проектом, показаны основные пути снижения экологического ущерба от автотранспорта. Проект выполнялся в группах.

Навык плодотворной работы в коллективе, умение грамотно вести дискуссию, аргументировано отстаивать своё мнение, умение слушать и слышать должны пригодиться в дальнейшей учёбе и работе.

Проектная деятельность учащихся — одна из важнейших составляющих образовательного процесса. В ходе выполнения проектных заданий учащийся оказывается вовлеченным в активный познавательный творческий процесс на основе методики сотрудничества. Он погружен в процесс выполнения творческого задания, а вместе с ним и в процесс получения новых и закрепления старых знаний по предмету, в рамках которого и проводится проект.

Кроме того, ученик вместе с учителем выполняет собственный проект, решая какую-либо практическую, исследовательскую задачу. Включаясь, таким образом, в реальную деятельность, он овладевает новыми знаниями.

Использование методов проектов и исследовательской деятельности позволяет повысить эффективность учебного процесса, дает возможность интенсифицировать процесс обучения, сделать его более интересным, ярким, а также позволяет выйти на новый интерактивный уровень обучения. Технологии проектов и исследовательской деятельности демократичны и гуманистичны по своей природе. Применение системы творческих заданий на уроках и во внеурочное время позволяет заложить основы для формирования ключевых (социальных, информационных, коммуникативных) и предметных (способность учащихся привлекать для решения проблем знания, умения, навыки, формируемые в рамках конкретного предмета) компетентностей.

Литература

1. Бахтиярова Е.М. Метод проектов и индивидуальные программы в продуктивном обучении //Школьные технологии, 2001, №2.

2. Бермус А.Г. Проблемы и перспективы реализации компетентностного подхода в образовании.

http://www.eidos.ru/journal/2005/0910-12.htm

3. Митрофанов К.Г., Соколова О.В. “Компетентностный подход в образовании. Проблемы понятия, инструментарий”.– М.,2002.

4. Формирование коммуникативной компетентности учащихся на уроках и во внеклассной деятельности через проектно-исследовательскую работу, Часовских И.П.