« Развитие функциональной грамотности учащихся на уроках физики через исследовательскую деятельность»

Современному обществу требуются люди, умеющие быстро адаптироваться к изменениям, происходящим в мире. В новых обстоятельствах процесс обучения выпускников в школе должен быть ориентирован на развитие компетентностей, способствующих реализации концепции «образование через всю жизнь». Установлено, что предпосылкой развития компетентности является наличие определённого уровня функциональной грамотности.

В ИМП ( 2016 г.) написано: « Важным компонентом в обучении предметам образовательной области « Естествознание » является ориентация учебной деятельности на формирование функциональной грамотности личности учащегося. Одним из её важнейших компонентов является естественнонаучная грамотность .

Результаты участия учащихся казахстанских школ в международных сравнительных исследованиях свидетельствуют о недостаточном уровне сформированности  естественнонаучной грамотности ».

Я считаю, что одним из путей устранения этой проблемы является организация исследовательской работы на уроках и во внеурочное время. Исследовательская работа интересна тем, что она формирует универсальные учебные действия, применяемые для изучения любой темы и любого материала по различным предметам. Кроме того, исследовательская работа значительно увеличивает активность школьников в учебной деятельности.

 При организации исследовательской деятельности ставлю следующие задачи:

1.       обучение учащихся на примере реальных проблем и явлений, наблюдаемых в повседневной жизни;

2.       обучение приемам мышления: поиску ответов на вопросы, видению и объяснению различных ситуаций и проблем, оценочной деятельности, приемам публичного обсуждения, умению излагать и отстаивать свою точку зрения, оперативно принимать и реализовывать решения;

3.       использование разных источников информации, приемы ее систематизации, сопоставления, анализа;

4.       подкрепление знания практическими делами, с использованием специфических для физики методов сбора, анализа и обобщения информации.

Рассматриваемый вид деятельности  применяю как во время уроков, так и во внеурочной деятельности. Система работы с учащимися отражена в схеме .

По умению выполнять самостоятельную исследовательскую деятельность формирую группы учащихся ( с учетом индивидуальных особенностей развития умений и навыков ) следующим образом:

1 группа:  учащиеся, действующие продуктивно, способные включаться в самостоятельную  исследовательскую деятельность, активно в ней участвовать, делать выводы;

2 группа: учащиеся, способные включаться в самостоятельную  исследовательскую деятельность с помощью учителя, действующие медленнее и менее продуктивно;

3 группа: учащиеся, у которых недостаточно развиты познавательные способности, действующие по образцу, неспособные вести самостоятельные исследования.

Во время урока исследовательские задания предлагаю на различных его  этапах .

 Например:

При изучении нового материала можно предложить ученикам познавательную задачу, она будет использоваться   в качестве мотивирующей.

Первый урок по теме «Кинематика» можно начать со следующей задачи: представьте, что мы едем по шоссе и нам необходимо определить нашу скорость, чтобы проверить спидометр. Что у нас для этого имеется, и каковы должны быть наши действия? В ходе беседы выясняем, что для измерения времени нам необходимы часы, а для измерения расстояния можно воспользоваться указателями вдоль дороги.

При построении математической модели ситуации изображаем спрямленный участок шоссе, километровые столбики. Обращаем внимание на столбик, с которого мы начали считать («нулевой» столбик). Вводим понятие координатной оси, тела отсчета, системы отсчета. Вспоминаем формулу v = s/t. Построение математической модели ситуации решает поставленную проблему. В качестве домашнего задания учащимся предлагается придумать и подробно описать метод определения скорости течения реки.

 На этапе закрепления знаний часто предлагаю творческие задачи. После изучения темы «Оптическая сила линзы» можно предложить такую задачу: «Вот видите, старина! - вскричал Гедеон Спилет. - Огонь, настоящий огонь, на котором прекрасно изжарится эта чудесная дичь.

- Но кто... зажег его? - спросил Пенкроф». Каким образом был зажжен огонь, что для этого потребовалось?

На демонстрационном столе предложены варианты ответов: зеркала (плоское, выпуклое, вогнутое), плоскопараллельная пластина, призма, линзы (собирающая, рассеивающая). Для ответа на вопрос обучающиеся предлагают варианты, вспоминая свойства изображений, даваемых данными приборами.

По окончании обсуждения вариантов можно выдвинуть предположение о том, что это может быть собирающая линза. Здесь уместен провокационный вопрос: «Любая ли собирающая линза способна зажечь огонь?» Практика показывает, что почти в каждом классе найдутся несколько человек, которые, зная, что линзы по-разному изменяют изображение, по аналогии скажут, что линза должна иметь достаточно большой диаметр. Далее им предлагается на практике проверить свое утверждение экспериментально с помощью модели линзы , проанализировать результаты опыта, сделать выводы.

На дом можно дать задания типа:

-  Исследуйте, зависит ли скорость диффузии от рода соприкасающихся жидкостей.

-  Определите на опыте скорость распространения звука в воздухе. Пути, проходимые звуком, целесообразно взять равными 400, 600 и 800 м. В каждом случае сделайте не менее трех измерений. Сравните, насколько отдельные результаты в каждом опыте отличаются от истинного значения (340 м/сек).

-  Придумать опыт, доказывающий, что свободно падающий шарик движется строго по вертикальной линии.

-  Сконструируйте и изготовьте динамометр, в котором вместо спиральной пружинки использовалась бы какая-либо упругая пластинка ( конструкторская ).

-  Придумайте опыты, при помощи которых можно показать зависимость инертности тел от массы.

-  Определите вес воздуха в вашей комнате.

Исследовательские задания и Экспериментально-исследовательские, которые
являются основным видом творческих задач, использую на уроке и при объяснении нового материала, и при закреплении пройденного, а также в качестве домашнего задания.

На уроках слабомотивированным  учащимся вначале предлагаю решать качественные задачи

-    Представьте, что каждый из Вас – проводник. Создайте электрическую цепь из

последовательно  (параллельно) соединенных проводников.

-    Пусть каждый ученик вашего класса — молекула, а все вы вместе — скопление

 молекул. Что напоминает это скопление — газ, жидкость, твердое тело? Почему?

 Покажите, как  расположены и ведут себя молекулы в газе, в жидкости, в твердом

 теле? ( физминутка )

     -    При изучении темы «Изопроцессы», в частности рассмотрения изохорного процесса, можно дать такое задание: «Как сварить яйцо, чтобы оно не лопнуло?»

Также ребятам можно предложить задачи с элементами вычисления:

-  Определите скорость написания своего имени.

-  Двум рядом сидящим учащимся предлагаю ответить на вопрос: одинаковой

ли механической  энергией они обладают? Предлагаю сравнить кинетические и

 потенциальные энергии и предложить способ уравнивания энергий.

Девочкам: Какая работа совершается феном в то время, когда вы сушите

волосы?

Метод проектов.

Этапы:

1.     Организационный. Участники проекта объединяются в команду, распределяют роли (капитан, экспериментатор, теоретик, ИТ-специалист), создают визитку команды.

2.     Выбор и обсуждение главной идеи, целей и задач будущего проекта. Распределение заданий среди членов команды (вопросы викторины или теоретическая часть, исследования, проектные задания, творческие задания).

3.     Обсуждение методических аспектов и организация работы учащихся.

4.     Структурирование проекта с выделением подзадач для определенных групп учащихся, подбор необходимых материалов.

5.     Работа над проектом. Поиск информации, отбор информации, проведение экспериментов,  "мозговой штурм".

6.     Подведение итогов, оформление результатов; создание презентаций, создание отчетов, отправка работ.

7.     Презентация проекта. Отчет о проделанной работе на конференции.

Форма организации работы учащихся различны: индивидуальные проекты,

парные проекты, групповые проекты.

Мои ученики неоднократно выступали со своими проектами на районном конкурсе

 исследовательских  работ и творческих проектов.

Проект « Влияние изменения атмосферного давления на посещаемость занятий

и успеваемость  учащихся  нашей школы » - 1 место ( 2013 г )

В этом году учащийся 7 класса  представил свою работу  «Влажность воздуха и её влияние на жизнедеятельность учащихся ».

Каковы этапы нашей работы:

Первый этап посвящен постановке проблемы.

Далее определяем:

Объект исследования: Влажность воздуха

Цель исследования: изучение и измерение влажности воздуха, влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека и способы её изменения.

Ставим перед собой задачи исследования:

1. Изучить литературу по данной проблеме.

2. Изучить устройство и принцип работы психрометра.

3. Провести эксперимент по определению влажности воздуха в разных кабинетах школы в разное время года. Сравнить результаты с оптимальными параметрами.

4. Изучить  влияние влажности воздуха на самочувствие учащихся.

5. Предложить варианты повышения и понижения влажности в  помещениях.

Сделать выводы по полученным данным.

Выдвигаем гипотезу исследования: влажность воздуха зависит от времени года, в частности от температуры воздуха , если  поддерживать в помещениях нормальную влажность воздуха, то можно обезопасить  себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности.

Актуальность исследования заключается в том, что в последние годы среди учащихся школ высокий процент простудных заболеваний, и одна из причин этого – неоптимальная влажность воздуха.

Определяем практическую значимость исследования ( она заключается в сформулированных способах повышения и понижения влажности воздуха).

Далее  идет планирование исследований по выбранной проблеме и уже известным объектом исследования.

1. Сбор теоретического материала.

2. Проведение эксперимента.

3. Обработка экспериментальных данных

4. Анализ результатов.

5. Отчёт о работе.

Затем:

Само исследование.

С сентября по февраль, 2 раза в неделю, в одно и то же время  ученик измерял относительную влажность в шести кабинетах школы, находил среднее значение относительной влажности за каждый месяц. По результатам измерений построил диаграммы, сделал вывод о зависимости относительной  влажности воздуха от времени года и пути оптимизации относительной влажности воздуха в классных кабинетах.

В заключении хочу сказать, я считаю,  что полноценное внедрение исследовательской деятельности в учебный процесс позволяет дополнять и сочетать традиционные методы преподавания с новыми, использующими информационные технологии, объективно оценивать качество обучения по предмету. Организация исследовательской деятельности – один из способов развить систему определенного уровня мышления, раскрыть творческие способности учащихся, обучение на новом качественном уровне.

Исследовательская деятельность может быть организована на всех этапах процесса обучения физики: при объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле знаний, умений, навыков. Она правомерно может быть организована учителем при индивидуальной работе, работе в группах; при организации внутриклассной активизации и координации, через выполнение школьниками творческих работ. По отношению к содержанию учебного предмета исследовательская деятельность может выполнять различные функции, поддерживая собственную учебную деятельность ребенка.

Организация исследовательской деятельности повышает познавательную мотивацию, что приводит, в свою очередь, к повышению успеваемости; позволяет учащимся проявить себя в полной мере на таких занятиях; способствует развитию ситуации психологического комфорта в классе и мы в конечном счете достигнем удовлетворительного уровня сформированности  естественнонаучной грамотности учащихся.