Проектная и исследовательская деятельность на уроках физики

Ворошиловское территориальное управление

Департамента по образованию администрации Волгограда

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Основная школа № 104 Ворошиловского района Волгограда»

Проектная и исследовательская деятельность на уроках физики

Автор проекта:

Маслова Татьяна,

учитель физики, математики и физики

МОУ «ОШ № 104 Ворошиловского района г.Волгограда»

2015 г.

Тема проекта: Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках физики и во внеурочное время.

Актуальность исследования.

• В современном мире поток информации уже невозможно «втиснуть», ни в какие программы, постепенно отпадает необходимость запоминать, перегружать память, потому что разрабатываются технические хранилища информации (компьютерные базы данных, энциклопедии, справочники, Интернет), и гораздо важнее научить школьника пользоваться ими.

• Кроме того, социально-культурные требования к личности в современном мире вызывают необходимость развивать индивидуальность, адаптируемость ребенка, личностный потенциал, способность самостоятельно решать жизненные социальные проблемы, т. е. формировать ключевые компетенции.

• Но с другой стороны, в нашей стране наблюдается устойчивая традиция построения выпускного (вступительного) экзамена, направленная на выявление уровня знаний учащихся.

Отмеченные обстоятельства обусловили выбор темы исследования «Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках физики и во внеурочное время».

Объект исследования - организация исследовательской деятельности на уроках физики в средней общеобразовательной школе.

Предмет исследования - процесс формирования исследовательских умений у учащихся.

Цель исследования - обосновать эффективности организации исследовательской деятельности учащихся на уроках физики и во внеурочное время.

Гипотеза исследования - процесс развития исследовательских умений учащихся при обучении физике в общеобразовательной школе будет эффективнее, если использовать все виды развивающего обучения как на уроке, так и во внеурочное время.

Исходя из цели и гипотезы исследования, были сформулированы следующие задачи:

• Изучить исторический опыт приобщения учащихся к исследовательской деятельности.

• Разработать систему исследовательских заданий по физике.

• Разработать уроки и составить подборку заданий, способствующих интеллектуальному развитию школьников.

• Экспериментально проверить эффективность использования разработанного обучения для формирования у учащихся исследовательских умений.

План реализации проекта

Исследование проводится на базе МОУ «ОШ № 104 Ворошиловского района г.Волгограда». В нем участвуют 13 учащихся 8 класса. Результаты исследования будут перепроверяться с теми же учащимися, но уже в 7 и 9 классов на последующих этапах исследования.

Исследование начинается с того, что проводится изучение особенностей классов.

1. Для того чтобы выявить объективную сторону отношения учащихся к уроку физики была проведена анонимная анкета « Моё отношение к уроку физики».

При анализе результатов этого анкетирования было выявлено, что многим учащимся (77 %) нравятся уроки физики, но интересы на уроке все разные: в основном детям нравятся нетрадиционные формы уроков, а выполнение лабораторных работ привлекает лишь 70 %.

Поэтому первая проблема, которую необходимо было решить, это повысить (укрепить) интерес как с самому предмету физики, так и к выполнению проектно - исследовательской работы.

2. Далее было проведено анкетирование детей по изучению наиболее эффективных для формирования и развития умений и навыков методов обучения с точки зрения самих учащихся.

Изучив таблицы «Сравнительная эффективность методов обучения» я пришла к выводу, что одной из возможностей формирования и дальнейшего развития учебных умений и навыков на уроках физики является использование метода проблемного изучения. Так, исходя из таблиц, метод проблемного обучения способствует развитию практических трудовых умений; умений добывать, систематизировать и применять знания. Кроме этого, данный метод пригоден, в равной степени, для развития таких качеств личности, как мышление, познавательный интерес, активность, память, способность выражать свои мысли, а также эмоции.

3. На данном этапе также было проведен опрос учащихся и учителей с целью изучения состояния и результатов работы по формированию исследовательских умений.

Опрос учащихся позволил констатировать понимание ими важности и необходимости развития исследовательских умений еще в школе; учащимся нравятся уроки поискового характера (60 %), их увлекают исследовательские задания (53 %), задания на объяснение и доказательство изучаемых явлений (77 %); целью обучения в школе они считают не простое усвоение знаний, а развитие творческих способностей (83 %).

Однако исследовательские задания крайне редко предлагаются на уроках (67 %): лишь 30 % школьников отметили, что учителя побуждали их выдвигать предположения, 17 % из них смогли припомнить проблемные ситуации на уроках, в которых они участвовали; только 13 % учащихся считают, что они умеют четко формулировать выводы. Никто из опрошенных не отметил, что в школе их специально обучают исследовательским умениям.

4. Иногда сам текст учебника подсказывает возможность применения исследовательского метода. Поэтому я посчитала необходимым проанализировать учебник по физике за 8 класс Перышкина А.В. с целью выявления в них исследовательских заданий, в том числе содержащих элементы проблемного обучения.

Представленные данные свидетельствуют о том, что вопросы в учебнике «Физика - 8» Перышкина А.В. в равной мере обладают репродуктивным (39 %) и частично-поисковым характером (36 %). Вопросы проблемного характера также содержатся в достаточном количестве (25 %).

Таким образом, тексты данного учебника обладают проблемным характером, многие из параграфов начинаются с выявления явного противоречия или проблемы и продолжаются постепенным их разрешением. Иногда тема параграфа является познавательным вопросом, захватывающим внимание учащихся. Далее изложение следует по пути решения этих вопросов, приводятся опыты, примеры из жизни.

Полученные данные позволяют утверждать, что процент проблемных задач соответствует принципу учета возрастных особенностей памяти, восприятия, мышления и мотивации.

Теоретическая база проекта

Результаты диагностики послужили, таким образом, основанием считать одну из задач первого этапа решенной и приступить к проектированию и конструированию предполагаемых нововведений. Поэтому следующей предо мной стояла задача - изучить и проанализировать педагогическую, психологическую и методическую литературы, относящейся к исследуемой проблеме.

Поисково-исследовательская деятельность предполагает проблемный подход к обучению, который отражен в работах М.И. Махмутова и А.М. Матюшкина, основывающихся на исследовательской, аналитико-синтетической деятельности учащихся, реализуемой в рассуждении, размышлении.

На основе обобщения практики и анализа результатов теоретических исследований М.И.Махмутов дает следующее определение понятия «проблемное обучение»: «Проблемное обучение - это тип развивающего обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением или готовых выводов науки, а система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности; процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивости мотивов учения и мыслительных (включая и творческие) способностей в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности, детерминированного системой проблемных ситуаций».

В своей работе я также опираюсь на научно-методологические исследования отечественных педагогов и психологов Михаила Николаевича Скаткина, Исаака Яковлевича Лернера. Сущность проблемного обучения И.Я.Лернер видит в том, что «учащийся под руководством учителя принимает участие в решении новых для него познавательных и практических проблем в определенной системе, соответствующей образовательно-воспитатальным целям школы».

Организовывать научно-исследовательскую деятельность необходимо в комплексе: на уроках и во внеурочной деятельности для заинтересованных в проведении собственных экспериментов ребят.

• Прежде всего, это урочная деятельность школьников. В качестве творческих домашних заданий ребятам предлагается подготовка сообщений, поиск ответов на те или иные вопросы, написание докладов, рефератов, составление кроссвордов и вопросов для одноклассников и т. п. Эта нехитрая, но оценочная деятельность подталкивает к ежедневной работе с дополнительной литературой. Примеры урочной учебно-исследовательской деятельности учащихся: проблемные уроки; семинары; практические и лабораторные занятия; урочные проекты.

• Внеурочная учебно-исследовательская деятельность учащихся, которая является логическим продолжением урочной деятельности: элективные и факультативные курсы, реферативная работа; проектная работа по интересам; учебно-исследовательские работы; научные работы; интеллектуальные марафоны; олимпиады; конференции.

Исследовательские работы могут проводиться как дома, так и в школе. При этом ученикам выдается краткая инструкция (на специальном листочке) или задание с кратким и чётким содержанием (например, задание в учебнике 8 класса после изучения определенной темы).

Например, такие задания:

• Исследовательская работа по определению агрегатных состояний некоторых продуктов: желе и т. д

• Исследования явления электризации.

Результативность проведенного эксперимента

1. После педагогического эксперимента ученикам была повторно предложена анкета по выявлению отношения учащихся к уроку физики, содержащему элементы проблемного обучения. Полученные результаты представлены в следующей таблице.

Таблица 1.

Выявление отношения учащихся к уроку физики

№

п/п

Отношение учащихся к уроку физики

Число учащихся (в %)

на начало эксперимента

на конец эксперимента

1

Нравится ли вам урок физики

77

83

2

Чем вас заинтересовывает урок физики?
а) решением задач;
б) объяснением новой темы;
в) лабораторными работами;
г) самостоятельной работой на уроке;
д) нетрадиционными формами проведения урока.

-

83

70

-

67

7

93

77

-

70

3

Нравится ли вам выполнять лабораторные работы?
а) да;

б) нет.

67

33

83

17

4

Учит ли вас урок физики?
а) мыслить;
б) познавать новое;
в) анализировать опыты;
г) понять окружающий мир.

46

77

13

19

70

83

53

67

5

Появляется ли у вас желание в изучении дополнительной литературы после уроков физики?

а) да;

б) нет.

17

83

40

60

6

Считаете ли вы физику «сухой», сложной наукой?

а) да;

б) нет.

30

70

23

77

7

На уроках физики вы предпочитаете:

а) наблюдать демонстрации, проводимые учителем;

б) самостоятельно проводить опыты.

67

33

70

53

Из таблицы 1 видно, что ученики стали больше проявлять интерес к предмету физики, к выполнению практических заданий, носящих творческий характер.

2. Также заметно изменилась мотивация учения: повысилась активность учащихся на уроке, выросли интерес к исследовательским задачам и удовлетворенность результатами своей работы (удачно предложенной гипотезой, умело проведенным обоснованием); у ряда учащихся появилась склонность к исследовательской деятельности. Учащиеся стали чаще задавать вопросы, самостоятельно искать на них ответы.

3. Выявить уровень сформированности исследовательских навыков и умений учащихся на начало и после изучения темы «Агрегатные состояния вещества» в 8 классе помогла мне анкета «Развитие исследовательских умений».

В результате проведенной данной работы были обнаружены статистические достоверные изменения в уровне сформированности исследовательских умений у учащихся экспериментальных классов, отраженные в таблице 2.

Таблица 2.

Сводная таблица сформированности исследовательских умений

Уровни сформированности исследовательских умений

Число учащихся (в %)

на начало эксперимента

на конец эксперимента

Высокий

7

27

Выше среднего

10

37

Средний

23

7

Ниже среднего

20

12

Низкий

40

17

4. Существенные изменения наблюдались и в качестве мыслительной деятельности учащихся: устойчивее стали проявления самостоятельности суждений, логичности доказательств, критичности оценок, гибкости в принятии решений, глубины и оригинальности ума.

Выводы: проведенное исследование, таким образом, подтвердило предположение о возможности увеличения развивающего потенциала технологии проблемного обучения, необходимого для формирования у учащихся исследовательских умений.

Заключение

Итак, можно сделать вывод о том, что проблемное обучение оказывает положительный эффект на отношение школьников к учебной деятельности и на качество их учения, т.к. повышаются мотивация обучения, уровни познавательного интереса, самостоятельности и активности детей в освоении знаний. Исследование показало, что большинство учеников заинтересовано в учебе, но активность и самостоятельность деятельности снижена по причине постоянно возникающих трудностей и невозможности самостоятельно разрешить их. Главная ценность проблемного обучения и состоит в том, что дети учатся самостоятельно разрешать проблемы, в очередной раз получают возможность сравнивать, наблюдать, делать выводы; убеждаются в том, что не на каждый вопрос есть готовый ответ, что ответ может быть неоднозначным, что каждый из них имеет полное право искать и находить свой ответ, отстаивать свое мнение. Изменения, происходящие в детях, указывают на то, что учебные проблемы создают благоприятные условия для общего развития каждого ребёнка.

Использование проблемного метода в учебном процессе исключает пассивное восприятие учебного материала, утомляющее детей, обеспечивает для каждого ребенка адекватную нагрузку, что обеспечивает снятие стрессовых факторов во взаимодействии между учениками и учителями, создание атмосферы доброжелательности и взаимной поддержки. Таким образом, учебный процесс ориентирован на формирование у детей интереса к обучению, на творческое начало в учебной деятельности, приобретение собственного опыта творческой деятельности. С самых первых уроков детям предлагаются задания, которые, развивают не только ум, но и волю, чувства, эмоции, умение самостоятельно находить и преодолевать затруднения, проводить самооценку.

На уроках передо мной стоит очень важная задача - создание особой атмосферы доверия, доброжелательности, теплоты, в которой дети чувствуют себя уверенно и спокойно. Я не стараюсь критиковать их, хвалю - даже за самую маленькую удачу, за каждое верно найденное слово, за старание и трудолюбие. Поощрение со стороны учителя - это признание способностей ребенка, оно стимулирует его к дальнейшему творчеству. Большую роль в стимулировании к деятельности играет качественная оценка учителя. Глаза ребенка светятся счастьем, когда он получает почетное звание: «самый сообразительный», «самый догадливый», «самый умный на сегодняшнем уроке». Качественные оценки такого рода получают учащиеся с разными способностями, в отличие от ситуаций на традиционных уроках, когда заслуживают отметки «5», как правило, дети дисциплинированные и с хорошей памятью. Очень часто делают «открытие» при изучении нового материала дети с нестандартным мышлением, не отличающиеся дисциплинированностью и далеко не «отличники». Складывается ситуация успеха на уроке практически для каждого ребенка. Такой подход делает процесс изучения нового материала на уроке более демократичным, ориентированным на разных учащихся с разными интересами и способностями. Дети настолько привыкают к качественной оценке учителя за два года обучения, что к отметкам в третьем, четвертом классе относятся очень спокойно и осознанно. Они просто забывают о них на уроке, для них гораздо важнее быть первым в решении обозначенной проблемы, сделать самый грамотный вывод. Самыми догадливыми и самыми сообразительными, как правило, хотят быть все. Если ученику комфортно на уроке - тогда и результаты учения будут лучше, и личность будет развиваться более гармонично. Очень важно сохранить не только физическое здоровье ребенка, но и психическое, и нравственное. Данная технология является результативной и здоровьесберегающей, поскольку обеспечивает высокое качество усвоения знаний, позволяет добиться положительной динамики качества обучения, развитие интеллекта и творческих способностей, воспитания активной личности при сохранении здоровья учащихся.

В конечном результате делаю вывод о необходимости дальнейшего введения элементов проблемного обучения в проведении урока и, в частности, в методике организации исследовательской деятельности.

Литература

1. Бабанский Ю. К. Проблемное обучение как средство повышения эффективности учения школьников. - Ростов - на Дону, 1970.

2. Балакин М.А. Современные технологии в физическом образовании/ М.А. . Балакин// Физика прил. к газ. «Первое сентября».2007, №10.

3. Выготский Л. С. Педагогическая психология - М., 1991.

4. Вяткин Л. Методика проблемного обучения - Саратов, 1971.

5. Кикоть Е.Н. Основы исследовательской деятельности: Учебное пособие для лицеистов. - Калининград, 2002.

6. Кудрявцев В. Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. - М.: «Знание», 1991.

7. Лернер И. Я. Проблемное обучение. - М.: «Знание», 1974.

8. Махмутов М. И. Организация проблемного обучения в школе. Книга для учителей. - М.: «Просвещение», 1977.

9. Русских Г.А. Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся // Дополнительное образование, 2001.

10. Перельман Я.И. Занимательная физика. В 2 Кн. 2-я.- М.: Наука, 1976.

11. Шилов В.Ф. Домашние экспериментальные задания по физике. 7-9 классы. - М.: Школьная Пресса, 2003.

12. Балашов М.М. О природе: кн. Для учащихся 7 кл. - М.: Просвещение, 1991.

13. Камин А.Л. Физика. Развивающее обучение. Книга для учителей. - Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс», 2003.