Технология проектного обучения на уроках физики и во внеурочной деятельности

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Ардатовская средняя школа №1»

Технология проектного обучения при изучении курса физики на уроках и во внеурочной деятельности

Королева Александра Владимировна, учитель физики МБОУ АСШ №1

Ардатов, 2015 г.

Актуальность использования проектно-исследовательского метода в педагогическом процессе.

Курс физики для обучающихся старших классов средних общеобразовательных учебных заведений в 80 - 90 годы составлял 140 часов нагрузки, которая включала в себя лекции, практикумы решения задач и лабораторные работы, на которые дополнительно выделялись часы. Затем появились новые предметы, в результате этого в практике обучения сложилась ситуация, в которой нагрузка уменьшилась до 70 часов на курс. Это привело к снижению качества образования по всей образовательной цепочке, но содержательные задачи стандарта остались прежние. Как выходить из этой тупиковой ситуации остается или проблемой для качества образовательного процесса, или проблемой преподавателя, желающего обеспечить приемлемые результаты обучения без постановки изначально тупиковых дидактических задач для учащихся.

Выход один - это организовывать самостоятельную работу обучающихся. Для учителя, профессионально решающего дидактические задачи, ответ однозначен - необходим поиск новых форм, методов и средств работы, в частности, проектных методов обучения.

Физика - достаточно сложный предмет. Успешное овладение им учащимися требует большого мастерства учителя. Практика же показывает, что образовательный процесс зависит не только от учителя, который дает знания. Для получения положительного результата необходимо, чтобы ученик знания взял. Но далеко не всегда ребенок хочет и может это сделать. Кто-то от природы ограничен и не в состоянии усвоить учебный материал, рассчитанный на «среднестатистического ученика», у другого в семье конфликт, и он замкнулся в своих переживаниях, третий пережил родовую травму и может сосредотачиваться на учебе не больше 10 минут, четвертый просто не хочет учиться, без объяснений. Пятый, шестой, седьмой...

Как переломить эту ситуацию? Каким образом стимулировать изначально присущее человеку стремление познавать окружающий мир, как убедить подростка в необходимости научных знаний? Существует несомненная связь между успеваемостью по физике и интересом к ней, но связь эта далеко не однозначна. Как не упустить среди слабоуспевающих по физике потенциальных приверженцев этой науки?

На другом полюсе этой проблемы дети, для которых рамки школьного учебника давно стали тесными, их интересы могут простираться за границы, определяемые школьной программой по физике.

Наконец, банальные «физики и лирики».

К тому же все более очевидным становится противоречие, когда обучение строится, в основном, на запоминании информации, отобранной учителем, в то время как интерес учащихся к предмету предполагает самостоятельный поиск информации и конструирование на ее основе новых знаний и умений.

Есть ли оптимальный подход, который позволил бы учителю решить эту проблему, показать физическую науку во всей ее привлекательности и своеобразии?

Очевидно, что актуальным в педагогическом процессе становится использование методов и приемов, которые формируют у школьников навыки самостоятельного добывания новых знаний, сбора необходимой информации, умения выдвигать гипотезы, делать выводы и строить умозаключения, а также способствуют повышению интереса к изучению любого предмета, в том числе и физики.

Наиболее перспективным видится метод проектно-исследовательской деятельности учащихся. Популярность метода проектов обеспечивается возможностью объединения теоретических знаний и их практического применения для решения конкретных проблем. Кроме того, метод проектов поддерживает становление новых подходов к организации педагогического управления, является одним из эффективных средств построения личностно - ориентированной педагогической системы.

Разработанный еще в первой половине XX ст. на основе прагматической педагогики Дж. Дьюи метод проектов становится особенно актуальным в современном информационном обществе. Следует заметить, что метод проектов не является новостью в мировой педагогике: он начал использоваться в практике обучения значительно ранее выхода в мир известной статьи американского педагога В. Килпатрика "Метод проектов" (1918), в которой он определил это понятие как "от души выполняемый замысел". В России метод проектов был известен еще в 1905 г., когда под руководством С.Т. Шацкого работала группа русских педагогов над внедрением этого метода в образовательную практику. После революции метод проектов применялся в школах по личному распоряжению Н.К. Крупской. Но в 1931 г. постановлением ЦК ВКП (б) этот метод был осужден как чужой советской школе и не использовался вплоть до 80- конца 80-х гг. ХХ ст.

На сегодня метод проектов есть одним из основных современных активных инновационных методов обучения, если педагог сможет применить эту технологию на практике.

Проект является привлекательной для учащихся оригинальной формой работы, способствует формированию положительных мотивов учебной деятельности, прививает детям умение ставить перед собой цели и реализовывать их. Мотивами могут выступать потребности, интересы, установки, идеалы, влечения, эмоции.

Выполнение проекта требует инициативного, самостоятельного, творческого решения школьником выбранной проблемы, а сама проектная деятельность имеет в основном продуктивный характер.

Проект учит школьника мобилизовать, обобщать и интегрировать свои знания и умения, получать в ходе выполнения задания значительно больше знаний, чем дает урок. В ходе длительного, тесного сотрудничества учителя и ученика удается выяснить то, что раньше не замечалось. Только в личной беседе с учащимся можно выявить, что им движет, в чем его слабые и сильные стороны. Эти занятия помогают подросткам преодолеть себя, поверить в свои силы, и даже иногда раскрыть способности, о которых они и сами не подозревали.

Ведущая педагогическая идея - сотрудничество учителя и ученика как равноправных соучастников процесса добывания, обработки, анализа и представления знаний.

• Цель проектной технологии: развить исследовательскую компетенцию и исследовательские умения учащихся посредством овладения ими методов научного познания и умений учебного исследования; научить учащихся формулировать прикладную проблему, организовывать свою деятельность, добиваться нужного результата, сформировать способности анализировать конкретные ситуации, навыки решения проблем, принятия решений, поиска, анализа и обработки информации, подготовить учащихся к профессиональному выбору.

Работа над проектом начинается с постановки проблемы (задачи). Делается это обычно одним из следующих способов:

• создание проблемной ситуации (сообщение учителя или учащихся, ситуация на уроке, постановка опыта, демонстрация модели и так далее);

• анкетирование учащихся с целью выяснения интересующего их круга проблем.

Далее более конкретно определяется тематика проекта, его тип (кратковременный, долговременный, исследовательский, предметно-ориентированный, индивидуальный, групповой и так далее).

Проектно-исследовательская технология позволяет решать ряд специфических и очень важных образовательных задач, а именно:

• помочь учащимся овладеть основами методологии проектной исследовательской деятельности;

• обучить структуре построения и правилам оформления учебного исследования;

• сформировать мотивацию активного участия в проектно-исследовательской деятельности, потребности в развитии собственных интеллектуальных и исследовательских умений;

• формулировать тему учебно-исследовательской работы, доказывать ее актуальность;

• определять свою позицию;

• вырабатывать самостоятельный взгляд на решение проблемы;

• понимать роль и значение групповой работы.

Работа над проектом - это кропотливый труд, в ходе которого ученики сотрудничают и друг с другом, и с учителем, и находят дополнительные источники информации.

Любой проект, как правило, предполагает экспериментальные исследования. Так, изучая влияние электромагнитного излучения на организм подростка, учащимися были разработаны пакеты заданий по проверке влияния времени работы на компьютере на логическое мышление, внимание, вычислительные навыки. Исследуя связь биологии и техники, ребята познакомились с наукой бионика и о своих открытиях сообщили на лекции старшеклассникам. Одним из методов получения информации стало анкетирование сверстников.

Результатом работы над проектом является формирование единого естественно-научного подхода к решению сложной проблемы здоровья подрастающего поколения, выработка умения работать с литературными и другими, источниками информации, развитие мыслительных операций (анализа, сравнения, сопоставления), формирование умения выдвигать гипотезы, проблемы, искать пути их решения (например, "членами проектной группы были составлены рекомендации сверстникам для поддержания и укрепления здоровья, подготовлена презентация «Бионика - связь технического и биологического»), развитие умения выступать перед аудиторией, отстаивать свою точку зрения, оформлять и представлять подготовленный материал.

Задача руководителя в проекте - сделать так, чтобы дети большую часть работы выполняли сами, без вмешательства взрослых. Очень сложно удержаться от подсказки, когда ученики «идут не туда». Но одна из задач проекта: формирование собственного опыта решения проблемы и тут надо дать учащимся и возможность ошибиться, и возможность самостоятельно исправить свою ошибку. В процессе выполнения проекта необходимо стараться не контролировать каждый шаг учеников, а помогать им только тогда, когда они обращаются за помощью. Но и оказывая помощь, не давать готовые решения, а предлагать возможные варианты, чтобы у детей всегда была свобода выбора и уверенность в собственном решении поставленной задачи.

Много времени уделяется подготовке к защите проекта. Здесь можно выделить следующие этапы:

• оформление материала на стендах из ватмана (с фотографиями, рисунками, схемами, диаграммами, раскрывающими суть проекта);

• подготовка устной презентации проекта (она может сопровождаться показом слайдов, компьютерной презентацией);

• подготовка к ответу на возможные вопросы оппонентов;

• создание папки проекта, в которой сохраняются все документы, рассмотренные в ходе проекта.

Конечная оценка работы осуществляется учащимися и учителем по окончании защиты. В ходе обсуждения выясняется, что удалось, что не получилось, причем обсуждается также и организация работы над проектом.

Следует отметить, что метод проектов позволяет не только решить вопросы приобретения знаний, но и выработать у школьников культуру общения, способность ощущать себя членом команды: подчинять свой темперамент, характер, время интересам общего дела. Участие в проекте позволяет приобрести уникальный опыт, невозможный при других формах обучения.

Технологией осуществления проекта предусмотрено три этапа: подготовительный, основной и заключительный. На каждом этапе решаются определенные задачи, определяется характер деятельности учащихся и учителя.

Этапы научно-исследовательского проекта

• Подготовительный этап:

• составление рабочей программы;

• сбор и изучение исходной информации, необходимой для выполнения исследований; овладение методами исследований;

• подготовка оборудования приборов, инструментов к предстоящим исследованиям.

• Основной этап:

• лабораторные исследования, экспериментальные работы и расчеты, полевые и другие натуральные испытания;

• разработка и опытное испытание моделей, схем, конструкций;

• обработка экспериментальных данных, их анализ, выявление закономерностей, новых свойств,

• разработка предложений и рекомендаций по результатам исследований.

• Заключительный этап:

• подведение общих итогов исследования;

• определение научной новизны и практической значимости полученных результатов;

• формулировка предложений по дальнейшему следованию данной проблемы;

• составление отчета работе;

• представление работ на научно-практические конференции различного уровня.

Роль и место реферата в организации проектной деятельности учащихся

Навык проектной деятельности может прививаться обучающимся через организацию изучения отдельных тем курса физики путем подготовки рефератов.

Положительная мотивация формируется ещё тем, что в случае получения случайной низкой отметки обучаемому предоставляется возможность переделать работу над своим рефератом.

В случае отсутствия у обучающегося литературы по теме реферата, он может с ней ознакомиться в кабинете физики и соответственно получить квалифицированную помощь преподавателя.

Таким образом, данный интегрированный вид самостоятельной работы обречен на наличие положительной мотивации и на конечный успех.

Структура реферата и требования к его оформлению

Реферат состоит из следующих основных частей:

• титульного листа;

• содержания;

• введения;

• основной части;

• заключения;

• списка использованной литературы;

• приложения (возможный пункт).

Оформление реферата должно соответствовать требованиям, предъявляемым к научным работам.

Проектная методика является педагогической технологией обучения и представляет собой возможную альтернативу традиционной классно-урочной системе. Необходимость применения проектной методики в современном школьном образовании обусловлена очевидными тенденциями в образовательной системе к более полноценному развитию личности учащегося, его подготовки к реальной деятельности.

В процессе целенаправленного анализа теоретической научно-методической литературы по проблеме был сделан вывод, что проектная методика, являясь инновационной технологией, соотносится с основными задачами современного школьного образования:

- сделать преподавание более проблемно-ориентированным;

- шире использовать рефлексивный подход в обучении
(анализ, синтез идей);

- стимулировать у обучающихся умение формулировать собственные суждения;

- усилить степень автономности учащихся;

- пересмотреть традиционную роль учителя и ученика на уроке при введении ФГОС.

Применение проектного метода на уроках

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Элективного курса по физике

«ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА»

(10-11 класс)

Составитель:

Королева А.В.,

Учитель физики

2013-2014 учебный год

Пояснительная записка

Рабочая в программа элективного курса по физике для 10-11 класса составлена на основе Федерального закона « Об образовании Российской Федерации» от 29.12.2012 № 273-ФЗ, Федерального Государственного стандарта, авторской программы А.Ф. Беленова, рассчитана на 17 часов в год. Изучение курса начинается в 10 классе, будет продолжено в 11 классе.

Одна из ключевых проблем современного школьного естественнонаучного образования - это разрыв теоретических знаний на уровне модельного описания и практики самостоятельного применения полученных знаний учащимися в повседневной жизни. Это проявляется как в выполнении заданий с самостоятельным выбором модели, так и в практике принятия решений с использованием естественнонаучной информации. Одной из возможностей преодоления разрыва «теория - практика» представляется организация курсов межпредметного содержания с «прагматической» направленностью заданий для учащихся. Последнее предполагает, в частности, как выявление ключевых научных проблем, затрагивающих человека и окружающий мир, так и поиск решений на уровне собственного поведения. Сложность такого подхода отчасти заключается в неоднозначности научных взглядов на проблемы окружающего мира (в частности, на проблемы, связанные с парниковым эффектом и с возможным истощением озонного слоя). Более привычными для школьников являются «твердые знания», регламентированные образовательными стандартами. Не умаляя значимости точных знаний, хочется подчеркнуть необходимость знакомства учащихся с научными моделями, как с незавершенными знаниями, при использовании которых мы, тем не менее, вынуждены принимать определенные решения.

Главный сюжет, определяющий содержание курса - это тема взаимодействия излучения с веществом. В школьном курсе физики этой теме уделяется мало места, отчасти по причине ее «межпредметности». В частности, при рассмотрении влияния солнечного излучения на атмосферу Земли, необходимо обсуждение фотохимических реакций и биологических факторов риска. Подобные вопросы возникают и при обсуждении факторов радиоактивного и электромагнитного фонов. В то же время строгое изложение физических моделей, описывающих данные процессы, представляется затруднительным по причине отсутствия у учащихся необходимых базовых знаний. В данном курсе автором предпринята попытка упрощенного моделирования описываемых явлений, с целью формирования у школьников необходимого минимума научной грамотности для описания процессов, происходящих в окружающей среде.

Курс состоит из введения и двух тематических разделов - модулей. Во введении слушатели знакомятся с побудительными мотивами, лежащими в основе данного курса. Тематическая организация модулей выбрана в соответствии с приоритетами проблем окружающей среды и известных рисков для здоровья человека:

1. Роль атмосферы в жизнеобеспечении Земли.

2. Искусственный и естественный электромагнитный фон.

Курс включает в себя лекции и практические задания - тесты, составление текстов по заданным иллюстрациям, работу над текстами с ошибками, самостоятельную разработку иллюстраций и таблиц по заданному формату, критические очерки по текстам СМИ. Формат занятий - лекционные блоки и практические задания. Лекции носят интерактивный характер - практические занятия «встроены» в лекционный курс так, что после сравнительно небольших информационных блоков учащиеся отвечают на вопросы, рекомендующие внимательное прочтение текста лекций Итоговая работа - небольшой по объему реферат по темам программы курса. Форма реферата - это анализ материала Интернет - обзор с обязательной авторской позицией.

Основное содержание программы

1. Введение: Естествознание как способ активного моделирования окружающего мира

• Естественнонаучное и гуманитарное знание: отличительные особенности и параллели.

• Практические и познавательные мотивы изучения естественных наук.

• Образ и модель в Естествознании.

2. Модуль 1: Атмосфера и ее роль в жизнеобеспечении

• Солнечное излучение: соотношение факторов поддержания жизни и факторов риска.

• Слой наибольшей ионизации атмосферы (ионосфера) и его защитные свойства. Возможные антропогенные воздействия (космические аппараты и радиозагрязнение).

• Слой наибольшей диссоциации молекул кислорода (озонный слой). Озонные дыры и существующие прогнозы результатов антропогенного воздействия.

• Промышленный приземный озон: причины возникновения и обсуждаемые факторы риска.

• Космические лучи и ионизация приземного воздуха. Мониторы и люстра Чижевского.

• Нагрев атмосферы и поверхности Земли солнечным излучением. Парниковый эффект.

3. Модуль 2: Естественный и искусственный электромагнитный фон - обсуждаемые факторы риска

• Биосфера и электромагнитное окружение: естественные и искусственные источники излучений.

• Факторы воздействий переменных электромагнитных полей на человека.

• Воздействие электромагнитных полей от высоковольтных линий электропередач.

• Естественные магнитные возмущения (магнитные бури) как отклик на солнечные вспышки.

Тематическое планирование по элективному курсу «Естествознание и окружающая среда»

Пояснительная записка.

Данное тематическое планирование составлено в соответствии с методическими разработками НИРО под редакцией А. Ф. Беленова. Во введении учащиеся знакомятся с побудительными мотивами, лежащими в основе данного курса. Тематическая организация второго раздела выбрана в соответствии с приоритетами проблем окружающей среды и известных рисков для здоровья человека: роль атмосферы в жизнеобеспечении Земли.

Изучение курса будет продолжено в 11 классе.

10 класс

№

Тема

Дата

Прим.

Введение.

1

Естественнонаучное и гуманитарное знание: отличительные особенности и параллели.

4.09

2

Практические и познавательные мотивы изучения естественных наук.

11.09

3

Образ и модель в Естествознании.

18.09

Атмосфера и ее роль в жизнеобеспечении.

4

Солнечное излучение: соотношение факторов поддержания жизни и факторов риска.

25.09

5

Моделирование воздействий солнечного излучения на вещество на атомно - молекулярном уровне. Шкала энергий для частиц солнечного излучения.

2.10

6

Практическое занятие: самостоятельное заполнение «таблицы воздействий» солнечного излучения.

9.10

7

8

Слой наибольшей ионизации атмосферы (ионосфера) и его защитные свойства. Возможные антропогенные воздействия (космические аппараты и радиозагрязнение).

16.10

23.10

9

10

Слой наибольшей диссоциации молекул кислорода (озонный слой). Озонные дыры и существующие прогнозы результатов антропогенного воздействия.

30.10

13.11

11

12

Промышленный приземный озон: причины возникновения и обсуждаемые факторы риска.

20.11

27.11

13

14

Практическое занятие: построение «постера атмосферных слоев».

4.12

11.12

15

16

Космические лучи и ионизация приземного воздуха. Мониторы и люстра Чижевского.

18.12

25.12

17

18

Практическое занятие: работа с тестовыми заданиями по теме «Космические лучи».

15.01

22.01

19

20

Нагрев атмосферы и поверхности Земли солнечным излучением. Парниковый эффект.

29.01

5.02

21

22

Практическое занятие: составление текста - модели парникового эффекта по графическому изображению (постеру).

12.02

19.02

23

24

Практическое занятие: работа с тестовыми заданиями по теме «Парниковый эффект».

26.02

5.03

25

26

Практ. занятие: работа в формате «текст с ошибками» по теме «Парниковый эффект».

12.03

19.03

27

28

Факторы воздействий перемененных электромагнитных полей на человека.

2.04

9.04

29,

30

Воздействие электромагнитных полей от высоковольтных линий электропередач.

16.04

23.04

31

Практическое занятие: оценка амплитуды колебаний магнитных полей при проживании вблизи ЛЭП и при пользовании бытовыми электроприборами.

30.04

32,

33

Естественные магнитные возмущения (магнитные бури) как отклик на солнечные вспышки.

7.05

14.05

34

Практическое занятие: оценка дополнительных электрических сигналов в организме человека при воздействии геомагнитных возмущений. Сопоставление с антропогенными факторами.

21.05

28.05

7 класс

Лабораторная работа №7.

Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины.

Цель работы: исследовать, как зависит сила упругости пружины от удлинения пружины и измерить жесткость пружины.

Лабораторная работа №8.

Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления.

Цель работы: выяснить, зависит ли сила трения скольжения от силы нормального давления, если зависит, то как.

Лабораторная работа №1

Исследование изменения со временем температуры остывающей воды.

Цель работы: исследовать изменение со временем температуры остывающей воды.

Лабораторная работа №8.

Исследование зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах при постоянном сопротивлении. Измерение сопротивления проводника.

Цель работы: убедиться в том, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению на его концах. Научиться измерять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра.

Внеурочная деятельность

Применение энергосберегающих технологий в быту

(исследовательская работа по теме «Энергосберегающие технологии: значение и применение»)

Работа: Сарычевой Елены

Победители конкурсов

№

Фамилия Имя ученика

Класс

Уровень, конкурс

Год

Рейтинг

1

Луканова Майя

10

Областной конкурс технического творчества «Время, вперед!»

2012

призер

2

Сарычева Елена

9

Областной конкурс технического творчества «Время, вперед!»

2012

призер

3

Фарин Илья, Кириллов Вячеслав

10

Районный этап областного конкурса технического творчества «Время, вперед!»

2012

призеры

4

Луканова Майя, Галкина Ольга, Горюнова Алена

10

Районный этап областного конкурса технического творчества «Время, вперед!»

2012

победители

5

Сарычева Елена

10

Районный этап областного конкурса технического творчества «Время, вперед!»

2013

победитель

6

Буркацкий Александр

10

Районный этап областного конкурса технического творчества «Время, вперед!»

2014

победитель

7

Федякова Юлия

10

Районный этап областного конкурса технического творчества «Время, вперед

2014

призер

Причины внедрения проектной деятельности (путь к успеху через проектирование).

Я должен сам уметь разобраться в ситуации, проблемах, иметь самостоятельную точку зрения, которая, возможно, не всегда будет совпадать с точкой зрения моего Учителя или автора учебника. Я понимаю, что мой успех в жизни во многом зависит от моего умения общаться с людьми - если нужно, подчиниться руководителю, уметь быть лидером, быть общительным, уметь убеждать других и уважать чужое мнение. Мне необходимо постоянно учиться общаться с людьми.