Проект – как форма учебного занятия по физике

Проект – как форма учебного занятия по физике.

Учитель физики и информатики

МКОУ   «Гончаровская    средняя

общеобразовательная      школа»

Нестерова Т.А.

Расскажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню.

Дай мне попробовать, и я научусь (древняя китайская мудрость).

         Современный образовательный процесс немыслим без поиска новых, более эффективных технологий, призванных содействовать формированию навыков саморазвития и самообразования. Этим требованиям в полной мере отвечает проектная деятельность.

         Педагогический труд изначально носит творческий исследовательский характер. В классе к учителю обращены  пары глаз, принадлежащих  неповторимым личностям, имеющим свой уникальный неповторимый личный опыт. Как каждого из них не только научить тому, что требуют базисный план, образовательные стандарты, учебные программы, но и развить их способности, сформировать нравственные позиции, привить нормы и ценности гуманизма.

         Все учебно-программные и методические материалы разрабатываются, как правило, в расчете на некоего усредненного ученика. Но в школе у нас реальные дети, работа с которыми требует подлинного педагогического мастерства, индивидуального творческого решения в подходе к каждому ребенку. Кроме того, в детском сообществе (классе, группе) создается уникальный общий микроклимат, который заставляет учителя готовить каждый урок как оригинальное неповторимое произведение.

         Необъятен мир физики! В окружающей природе и даже внутри нас - повсюду происходят физические процессы. Физика, как наука идёт по сложному пути исследования закономерностей материального мира. Любую науку, в том числе физику, создаёт человек: специалист, исследователь, учёный, гений...

Проблема исследования - это нечто неизвестное в науке или практике, требующее поиска новых знаний о действительности. Ставя проблему, исследователь отвечает на вопрос: Что надо изучить из того, что ранее не было изучено? Проблема возникает в результате появившегося противоречия, требующего разрешения. В основе любой научной проблемы всегда лежит противоречие между знанием и незнанием.

А, как сказал Б. Паскаль, «доводы, до которых человек додумался сам, обычно убеждают его больше, нежели те, которые пришли в голову другим».

         В нашей школе немало учителей, в том числе и я, занимающихся проектной деятельностью.  Изучая метод проектов, и активно используя его в своей деятельности, как во внеурочное время, так и на уроках мы накопили опыт работы над интегрированными проектами. Результативностью нашей работы явилось участие в районном семинаре директоров, проходившем на базе нашей школы в прошлом году. Такие проекты являются наиболее сложными, т.к. требуют квалифицированной координации со стороны педагогов и слаженной работы творческих групп учащихся. В то же время они являются интересными, ценятся всеми участниками и поддерживаются учителями. Высокое качество выполняемых работ учащихся позволяет сделать вывод, что проектные формы учебной деятельности позволяют осваивать новые способы деятельности на интегрированном содержании и формировать набор компетенций, необходимых современному человеку.

         Цель проектного обучения состоит в том, чтобы создать условия, при которых учащиеся: самостоятельно и охотно приобретают недостающие знания из разных источников; учатся пользоваться приобретенными знаниями для решения познавательных и практических задач; приобретают коммуникативные умения, работая в различных группах; развивают у себя исследовательские умения (умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведения эксперимента, анализа, построения гипотез, обобщения); развивают системное мышление.

Основные требования к проекту:

- наличие значимой исследовательской проблемы, требующей интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения;

- практическая, теоретическая значимость предполагаемых результатов;

- самостоятельная мотивированная деятельность участников проекта;

- структурирование содержательной части проекта;

- оформление конечных результатов.

         Пройдя обучение на курсах повышения квалификации, я утвердилась в мысли, что метод проектов, безусловно, нужен! Проектная деятельность должна быть неотъемлемой частью образовательного процесса и разумным объединением со всеми другими методами.

         Есть возраст, в котором почти каждый ребенок хочет стать ученым, исследователем. В этом возрасте наука кажется очень увлекательным занятием. И если в этот момент предложить детям заняться настоящей научной деятельностью, то наверняка в будущем они не будут равнодушны к школьным предметам. Именно поэтому я начинаю привлекать учащихся к исследовательской работе тогда, когда они еще только приступают к изучению физики, а может быть и раньше.

         Готовить учащихся к элементам исследовательской деятельности нужно постепенно, приучая к освоению алгоритма стратегии научного поиска, который подразумевает следующие шаги.

1. Попытки решения задачи целесообразно предпринимать еще до изучения физики. Учащийся определяет на основе ревизии своего опыта пути решения задачи, а учитель активизирует ход будущего исследования.

2. Возникшее активное отношение к решению поставленной задачи позволяет приступить к изучению физики осознанно, под определенным углом зрения.

3. Далее на основе изученного материала учащийся приступает под руководством педагога к решению задачи.

4. Получив ответы на поставленные вопросы, учащийся критически анализирует полученные результаты и делает выводы.

О, сколько нам открытий чудных готовит просвещенья дух. И опыт - сын ошибок трудных, И гений - парадоксов друг, И случай - бог-изобретатель...

                                                                                                                            А.С. Пушкин.

         Исследовательский проект как элемент научного творчества учащихся сегодня часто рассматривается и как органичная составная часть современных педагогических технологий.

Существуют различные типы учебных проектов:

- исследовательский,

- творческий,

- ролево-игровой,

- информационный,

- ознакомительно-ориентировочный,

- практикоориентированный.

Исследовательский проект может быть по содержанию:

-  монопредметным - выполняется на материале конкретного предмета,

- межпредметным - интегрируется смежная тематика нескольких предметов, например, физика, экология, биология по теме: В здоровом теле здоровый дух и т. п.,

- надпредметным - Как построить теплый дом?, который выполняется в ходе факультативов, изучения интегрированных курсов, работы в творческих мастерских и др.

         В соответствии с выбранным типом учебного проекта следует сразу же определить:

а) основной вид деятельности учащихся и учителей;

б) место проекта в учебном процессе;

в) количество учащихся, необходимых для осуществления данного проекта (групповые, парные, личностные);

г) примерное время для его выполнения (долгосрочные, средней продолжительности и краткосрочные) и презентации.

На уроках физики можно выполнять краткосрочные проекты:

- составление паспорта физического явления;

- написание опорного конспекта;

- демонстрация физического фокуса с обязательным описанием физических процессов; - написание сказок с физическими вопросами;

- подобрать вопросы по сериям (механика, тепловые явления, световые явления, звуковые явления, электричество, экология, молекулярная физика и т.д.) к следующим разделам: Физика в походе (поход по временам года; во время движения по дороге, горной тропе или в лесу; физика на лугу, у ручья, озера и реки; физика палатки; физика для поваров, медиков и дежурных по лагерю; физика у костра; физика за обедом; встреча с флорой и фауной), Физика дома (консервирование, приготовление пищи, обустройство дома и т.д.) Физика и транспорт.

- проведение лабораторных работ, которые не описаны в учебнике.

         Тема исследования выбирается с учетом актуальности и недостаточной проработанности конкретной заявленной проблемы. При этом именно тема является визитной карточкой исследования. Она должна отражать процесс движения от известного к новому. Формулировка темы отражает соотношение нового и старого, т.е. динамику научного познания.

         Самый современный тип учебного проекта - мультимедийный. Мультимедийный продукт это интерактивная (т. е выполняемая в диалоговом режиме) компьютерная разработка, в состав которой могут входить музыкальное сопровождение, видеоклипы, анимация, наборы рисунков и слайдов, фотографии, различные базы данных и т. д. Мультимедиапродукты объединяют текстовую, графическую, аудио- и видеоинформацию, что позволяет существенно расширить объём информации, представляемой пользователю. Таким образом, мультимедийные продукты могут использоваться в дальнейшем в образовательных целях.

Мой опыт показывает, что создание учебных мультимедийных продуктов вполне по силам школьникам. Разработка мультимедийного учебного проекта должна включать в себя следующие этапы:

- определение темы, цели, содержания, структуры;

- составление планы работы;

- сбор, обработку и анализ информации;

- обсуждение и редактирование материалов;

- оформление презентации;

- публичную защиту;

- публикацию (в печатном виде и/или в Интернете).

Вот некоторые темы для исследований по физике:

Атмосферное давление и человек.

Стихия – вода.

Агрегатные превращения вещества.

Сила трения - вредное или полезное?

Тепло и холод в нашей жизни.

Что может звук?

Свет и цвет в жизни человека.

Энергетика вчера, сегодня, завтра.

Влияние автомобилизации на окружающую среду и здоровье человека.

Откуда берется энергия?

НТП -благо или вред для человечества?

Как защититься от радиации?

Из чего построить дом?

О красоте снежинок и узоров на окне.

Физика в человеческом теле.

Физика и кошка.

Музеи науки и техники.

Физика в загадках.

Самым сложным моментом во введении в учебный процесс исследовательских проектов является организация этой деятельности, а особенно - подготовительный этап. Учителю предстоит при планировании на учебный год выделить ведущую тему (раздел) или несколько тем (разделов), которые будут вынесены на проектирование. Далее нужно сформулировать 15 - 20 тем на класс как индивидуальных, так и групповых, работа по которым потребует присвоения учащимися необходимых по программе знаний и формирования необходимого опыта. При этом желательно дифференцировать темы по степени сложности (уровню абстракции, креативности и т.п.), но это совсем не обязательно. Учащиеся должны иметь возможность выбрать тему проекта, организационную форму его выполнения (индивидуальный и групповой), степень сложности проектировочной деятельности.

При выполнении проектов качественно меняется роль учителя. Она различна на разных этапах проектирования. Учитель на всех этапах выступает в роли консультанта и помощника, а акцент обучения делается не на содержание учения, а на процесс применения имеющихся знаний.

         Самое сложное для учителя в ходе проектирования - это роль независимого консультанта. Трудно удержаться от подсказок, особенно если учитель видит, что учащиеся выполняют что-то неверно. Но важно в ходе консультаций только отвечать на возникающие у школьников вопросы. Возможно, проведение семинара-консультации для коллективного и обобщенного рассмотрения проблемы, возникающей у значительного количества школьников.

         Меняется и роль учащихся в учении: они выступают активными участниками процесса. Деятельность в рабочих группах помогает им научиться работать в команде. При этом происходит формирование такого конструктивного критического мышления, которому трудно научить при обычной урочной форме обучения. У учащихся вырабатывается свой собственный взгляд на информацию. Школьники свободны в выборе способов и видов деятельности для достижения поставленной цели, им никто не говорит, как и что необходимо делать.

С целью выделения систем действий учителя и учащихся предварительно важно определить этапы разработки проекта. К настоящему моменту сложились следующие стадии разработки проекта:

- разработка проектного задания,

- разработка самого проекта,

- оформление результатов,

- общественная презентация,

- рефлексия.

         Выделяются 5 критериев выполнения и 5 критериев защиты проекта. Причем оценивается каждый из критериев отдельно. При таком подходе исключена оценка собственно деятельности учащихся в процессе проектирования.

Критерии оценки проекта выглядят следующим образом.

Оформление и выполнение проекта

1) Актуальность темы и предлагаемых решений, реальность, практическая направленность и значимость работы.

2) Объем и полнота разработок, самостоятельность, законченность, подготовленность к опубликованию.

3) Уровень творчества, оригинальность раскрытия темы, подходов, предлагаемых решений.

4) Аргументированность предлагаемых решений, подходов, выводов, полнота библиографии, цитируемость.

5) Качество записки: оформление, соответствие стандартным требованиям к подготовке рукописи, рубрицирование и структура текста, качество эскизов, схем, рисунков; качество и полнота рецензий.

Защита

1) Качество доклада: композиция, полнота представления работы, подходов, результатов; аргументированность, объем тезауруса, убедительность и убежденность.

2) Объем и глубина знаний по теме (или предмету), эрудиция, межпредметные связи.

3) Педагогическая ориентация: культура речи, манера, использование наглядных средств, чувство времени, импровизационное начало, удержание внимания аудитории.

4) Ответы на вопросы: полнота, аргументированность, убедительность и убежденность, дружелюбие, стремление использовать ответы для успешного раскрытия темы и сильных сторон работы.

5) Деловые и волевые качества докладчика: ответственное решение, стремление к достижению высоких результатов, готовность к дискуссии, способность работать с перегрузкой, доброжелательность, контактность.

         Использование в работе метода проектов позволяет преодолеть пассивность учащихся, тем самым повысить интерес к предмету. В работе над проектами у учащихся возникает необходимость использовать свой опыт и знания других предметов.

         Деятельностная основа обучения, каковой является метод проектов, способствует развитию интеллектуальных, коммуникативных и творческих умений, а также помогает становлению таких черт характера, как ответственность, любознательность, целеустремленность, настойчивость, толерантность, умение работать в команде.

         Учителю проектная деятельность помогает создавать творческую, доброжелательную атмосферу на уроке, а ребенку поверить в свои силы. Без сомнения, проекты являются одним из способов самовыражения ребенка, способствуют его самореализации. «Для того чтобы ученик учился хорошо, нужно, чтобы он учился охотно». Так начал одну из своих статей Л.Н.Толстой. Действительно, человек, увлечённый чем–либо, проявляет значительно больше воли, настойчивости, терпения, упорство в преодолении трудностей, чем тот, который относится к делу без интереса и любви.

         Появление в школе новейших средств обучения (компьютерные классы, цифровые проекторы, мультимедийные учебные пособия), должны в максимальной степени оптимизировать учебный процесс и помочь как ученику, так и учителю в решении познавательных задач.

         Использование ИКТ является именно тем необходимым звеном, способным связать интеллектуальные потребности учащихся с богатейшими достижениями мирового опыта.

         Уровень развития метода проектов зависит от интеллектуальных усилий трёх взаимодействующих сторон: учащихся с незаглубленной познавательной активностью, учителей, постоянно работающих в поиске и взращивании одарённости, и администрации, желающей, чтобы всё это процветало. При благоприятном соединении всех этих составляющих можно воспитывать плеяды творческих специалистов, учёных, певцов и художников. И всё же мне хотелось бы отметить, что главным двигателем в этом процессе является учитель. Если учителю неинтересно работать с учащимися, то никакое давление администрации не поможет. Проект должен владеть нашими мыслями и чувствами. Школьников не обманешь. Они любую фальшь в нас чувствуют без приборов и индикаторов. Поэтому, в преддверии нового учебного года,  хотелось бы пожелать чтобы каждый из нас сумел  сохранить в себе истинного педагога - Учителя с большой буквы. Ибо какие бы новшества ни внедрялись в образовательную систему, какие бы перемены ни ожидали российскую школу, остается неизменным главное - учительское призвание. Интеллект и эрудиция, нравственные качества и духовные ценности педагога определяли и будут определять  нашу новую школу.

Примеры построения проектов.

Использование метода проектов в урочной деятельности.

В качестве примера рассмотрим урок физики в 9 классе: Лабораторная работа №4 «Изучение явления электромагнитной индукции». На данном уроке учащиеся выдвигают проблемы, гипотезы, пути решения проблем, выполняют эксперименты и делают выводы. За неделю до урока создаются две группы учащихся, которым выдается задание по созданию проектно-исследовательских работ: «Исследование электромагнитной индукции» и «Применение электромагнитной индукции в современной технике».

Цели урока:

- закрепить понятие явления электромагнитной индукции;

- изучить явление электромагнитной индукции в лабораторных условиях;

- познакомить учащихся с практической значимостью явления в природе, технике;

- научить выделять главное в информации, поступившей из демонстрационных и лабораторных опытов, научить анализировать, обобщать и делать выводы, развивать познавательный интерес;

- продолжить формирование навыка работы с физическими приборами в паре, учить применять физические знания к явлениям природы, трудовой деятельности человека;

- вызвать интерес к уроку, придать ему проблемно-творческий характер;

- в целях формирования научного мировоззрения подчеркнуть реальность и объективность существования магнитного поля, указав экспериментальные факты, доказывающие это положение.

Цель проектной работы «Исследование электромагнитной индукции»: Установить зависимость величины индукционного тока в катушке от изменения внешнего магнитного поля.

Цель проектной работы «Применение электромагнитной индукции в современной технике»:

- изучить применение электромагнитной индукции в современной технике.

После проверки выполнения домашнего задания и сообщения темы и целей урока, учащимся предлагается заслушать и обсудить проектную работу «Исследование электромагнитной индукции».

3. Гипотеза исследования:

Согласно сведению по явлению электромагнитной индукции, упомянутому в учебнике, можно предположить, что величина индукционного тока будет тем больше, чем быстрее будет изменяться магнитное поле. А так же, если будет больше магнитов, то будет сильнее магнитное поле, следовательно, больше величина индукционного тока. От изменения полярности величина тока не будет зависеть. Возможно, величина индукционного тока будет зависеть от количества витков в катушке, т.е. больше витков – больше величина тока.

План проведения эксперимента:

Сначала повторить опыты Фарадея по обнаружению явления электромагнитной индукции, а затем провести эксперименты по зависимости величины индукционного тока:

• от скорости перемещения магнита внутри катушки;
• от количества магнитов;
• от изменения полярности магнитов;
• от количества витков в катушке;
• от направления движения магнита относительно катушки.

Для проведения эксперимента воспользуюсь следующим оборудованием: постоянные полосовые магниты, катушки с различными количествами витков, миллиамперметр (гальванометр), соединительные провода.

Результаты экспериментов, подтвердили ту гипотезу, которая была выдвинута в начале работы, т.е. величина индукционного тока зависит от скорости изменения внешнего магнитного поля и его величины (один и два магнита), не зависит от полярности магнитов, а так же зависит от количества витков в катушке. Кроме того, определено, что причиной появления индукционного тока в катушке может быть только переменное магнитное поле, т.к. в тех случаях, когда перемещали в катушке деревянный брусок (диэлектрик) и алюминиевую пластину (проводник) – отклонения стрелки гальванометра не наблюдалось.

Таким образом, определение явления электромагнитной индукции подтвердилось экспериментально.

Далее учащимся предлагается повторить данные опыты в ходе выполнения лабораторной работы. Причем не только повторить, но и сделать собственный вывод о явлении электромагнитной индукции.

Поскольку лабораторная работа не сложна и занимает немного времени, то учащимся предлагается заслушать еще один проект «Применение электромагнитной индукции в современной технике».

Задачи данного проекта:

• Выяснить, что такое электромагнитная индукция, познакомиться с историей ее открытия.
• Изучить применение электромагнитной индукции в электротехнических устройствах.
• Проанализировать области применения устройств, работа которых основана на электромагнитной индукции.

Каждый из приведенных проектов демонстрировался на интерактивной доске.

Урок с использованием метода проектов как никакой другой метод показал всю значимость явления электромагнитной индукции, ее применение в современном, высокотехнологичном мире.