Проектная и учебно-исследовательская деятельность обучающихся на уроках физики и во внеурочной деятельности.

Проектная и учебно-исследовательская деятельность обучающихся на уроках физики и во внеурочной деятельности.Школьный курс физики — системообразующий для естественно-научных учебных предметов, поскольку физические законы лежат в основе содержания курсов химии, биологии, географии и астрономии.
Цели изучения физики в основной школе следующие:
развитие интересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной и творческой деятельности;
понимание учащимися смысла основных научных понятий и законов физики, взаимосвязи между ними;
формирование у учащихся представлений о физической картине мира.
Достижение этих целей обеспечивается решением следующих задач:
знакомство учащихся с методом научного познания и методами исследования объектов и явлений природы;
приобретение учащимися знаний о механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлениях, физических величинах, характеризующих эти явления;
формирование у учащихся умений наблюдать природные явления и выполнять опыты, лабораторные работы и экспериментальные исследования с использованием измерительных приборов, широко применяемых в практической жизни;
овладение учащимися такими общенаучными понятиями, как природное явление, эмпирически установленный факт, проблема, гипотеза, теоретический вывод, результат экспериментальной проверки;
понимание учащимися отличий научных данных от непроверенной информации, ценности науки для удовлетворения бытовых, производственных и культурных потребностей человека.
В современной школе обучаются разные дети.
На развитие творческих способностей влияет характер педагогического общения учителя и учащихся в процессе обучения. Специфике внеурочных занятий соответствуют эвристические беседы, дискуссии, во время которых каждый имеет возможность высказать собственную точку зрения.
Внеурочные занятия призваны способствовать повышению интереса к изучению физики, развитию познавательных и творческих способностей учащихся, формированию умений применять полученные знания на практике. Достижению этих целей в большей мере способствует процесс самостоятельного познания мира, а не процесс передачи готовых знаний. Поэтому на занятиях физического кружка, при организации самостоятельной работы учащихся над индивидуальными исследовательскими или конструкторскими проектами целесообразно возможно чаще ставить школьника в положение не слушателя, а докладчика, первооткрывателя, изобретателя.
При организации дискуссий с целью поиска возможного объяснения нового явления следует обратить внимание на тот факт, что творческий процесс связан с особым видом мышления — интуицией. Интуитивное решение проблемы находится догадкой, без последовательного логического обоснования.
На внеурочных занятиях, полезно дать возможность участникам этих занятий продемонстрировать свои достижения на уроках физики всему классу при изучении соответствующей темы, на школьных и межшкольных конкурсах творческих проектов учащихся.
У каждого школьника свои интересы, способности, желания, возможности. Но, не смотря на это мы, педагоги, должны дать всем детям знания, научить их основам познания окружающего мира, воспитывать в каждом ученике всесторонне развитую личность, способную к самоопределению и самореализации. Поэтому каждый учитель находится в постоянном поиске новых методов и приемов обучения и воспитания, новых форм ведения учебных занятий, способствующих повышению качества образовательного процесса, воспитание интереса к изучаемому предмету, к процессу учения, развитию познавательных и креативных способностей детей.
В условиях современного рынка труда сегодня возрастает значимость знания и поэтому в школе возникает необходимость поиска новых методов обучения и воспитания, направленных на пропаганду интеллектуальных ценностей и авторитета знаний, навыков научной работы и предпрофессиональной научной деятельности.
Одной из форм работы с учащимися на уроке и во внеурочное время является организация научно-исследовательской деятельности школьников.
Организация научно-исследовательской деятельности школьников позволяет развивать у учащихся познавательные интересы, самостоятельность, культуру учебного труда, позволяет систематизировать, обобщать, углублять знания в определенной области учебного предмета и учит их применять на практике.
Научно-исследовательская деятельность школьников – это деятельность учащихся под руководством учителя, связанная с решением творческой исследовательской задачи , с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере.
Продуктом научно-исследовательской деятельности школьников является творческая научно-исследовательская работа.
Выделяют пять видов творческих исследовательских работ:
Реферативные – работы, в основу которых входят сбор и представление информации по избранной теме. Суть реферативной работы – в выборе материала из первоисточников, наиболее полно освещающих избранную проблему. Специфика реферата заключается в том, что в нем нет развернутых доказательств, сравнений, рассуждений. Реферат отвечает на вопросы о том, что нового содержится в тексте.
Экспериментальные – творческие работы, написанные на основе выполнения эксперимента, описанного в науке и имеющего известный результат. Данные работы носят скорее иллюстративные характер, предполагают самостоятельную трактовку особенностей результата в зависимости от изменения исходных условий.
Проектные – творческие работы, в основу которых входят достижение и описание заранее спланированного результата по решению какой-либо проблемы, значимой для участников проекта.
Описательные - творческие работы, направленные на наблюдение и качественное описание какого–либо явления. Данные работы могут иметь элемент научной новизны. Отличительной особенностью является отсутствие количественной методики исследования.
Исследовательские – творческие работы, выполненные с помощью корректной с научной точки зрения методики, имеющие полученный с помощью этой методики собственный экспериментальный материал, на основании которого делается анализ и выводы о характере исследуемого явления. Особенностью таких работ является неопределенность результата, который могут дать исследования.
Цель организации научно-исследовательской работы учащихся — воспитание образованной, гармонически развитой, творческой личности; выявление и поддержка одаренных учащихся.
Основные задачи научной работы:
-развитие самостоятельности при работе со специальной и научной литературой при выполнении наблюдений и опытов;
-развитие абстрактного мышления, необходимого учащемуся;
-развитие способности формировать свое мнение и умение его отстаивать;
-развитие умения общаться с аудиторией, выступая на конференциях, в кружках;
-сформировать чувство ответственности за порученное дело;
-воспитать уверенность в себе, сознание значимости выполненной работы;
-привить желание в дальнейшем заниматься научно-исследовательской работой .Привлекая к научно-исследовательской работе школьников, необходимо так организовать последовательность овладения навыками творчества, чтобы, с одной стороны, не «парализовать» эту способность у учащегося сложными задачами, а с другой стороны, не «приземлить» ее слишком простыми. Важно также, ориентируясь на средний уровень знаний, дать лучшим школьникам полнее использовать и развивать свои способности.
Научно-исследовательская работа помогает
учащемуся научиться:
* работать с литературой;
* обобщать выводы различных авторов;
* выступать перед аудиторией, вести дискуссию с оппонентом;
* выражать результаты наблюдений и коротко их описывать;
* делать выводы и излагать их в форме докладов, рефератов, тезисов;
* добиваться поставленной цели и не останавливаться на достигнутом .
Отличительной особенностью исследовательских работ от других видов творческих работ является:
Практическая методика исследования выбранного явления.
Собственный экспериментальный материал.
Анализ собственных данных и вытекающие из него выводы.
На основе собственного опыта можно сделать выводы , существует определенный алгоритм выполнения научно-исследовательской работы – технологическая цепочка, которая включает четыре этапа:
1. Диагностический этап
Целью диагностического этапа технологической цепочки по выполнению научно-исследовательской работы является “найти” ученика, у которого было бы желание, интерес, способности к выполнению исследовательской работы через наблюдение, диагностику на уроках, внеклассных мероприятиях, собеседования, психолого-педагогическую диагностику.
2. Теоретический этап
Важнейшими задачами данного этапа является анализ проблемы, определение источников информации, постановка задач, составление плана работы по теме исследования.
3. Определение области исследования – нужно четко определить границы предметной области, в рамках которой выполняется научно-исследовательская работа. Область исследования – это сфера науки и практики, в которой находится объект исследования.
Рассмотрим подробнее каждый этап:
1)Определение проблемы и темы исследования. Проблема – задача, преграда, трудность. Проблема исследования – это противоречивая ситуация, требующая своего разрешения. Решение этого противоречия самым непосредственным образом связано с практической необходимостью. Правильная постановка и ясная формулировка проблемы исследования очень важна. Она и определяет стратегию исследования, направление научного поиска.
Например: «Наше время –это время новых открытий и нанотехнологий, поэтому радиофизика не стоит на месте. В жизнь входит беспроводное телевидение и радио, совершенствуются радиотелефоны и компьютеры. В свободное от учебы время я люблю заниматься радиотехникой. Читая много литературы, я задумался, а смогу ли я сам создать устройство без проводов, которое будет давать сигналы и импульсы на расстоянии».
2)Тема исследования – более узкая сфера исследования в рамках предмета. Тема – это ракурс, в котором рассматривается проблема исследования. Тема должна быть емкой, краткой и конкретной, например «Резонансный трансформатор и генератор факельного разряда».
3)Объект исследования – это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию- «Резонансный трансформатор и работы Миколы Тесла».
4)Предмет исследования – это часть объекта, которую можно преобразовать, чтобы объект изменился.
5)Гипотеза исследования -
Гипотеза (основание, предположение) – научно обоснованное предположение о непосредственно наблюдаемом явлении. Гипотеза должна быть проверяемой, содержать предположение.
Формулировка цели и задач исследования.
Цель исследования – это конечный результат, которого бы хотел достичь исследователь при завершении своей работы.
Обычно цель формулируют со слов:
- доказать
- обосновать
- разработать
- объяснить
- определить
- установить .Например: « Создать резонансный трансформатор и выяснить диапазон его действия».
Из поставленной цели вытекают задачи исследования.
Задача исследования – выбор путей и средств для достижения цели.
Задачи формулируют со слов:
- провести анализ (мониторинг, социологический опрос, интервью и т.д.)
- выявить
- определить
- установить
- изучить .Например: 1)Изучить биографию создателя;
2)Изучить историю открытия;
3)Понять принцип работы устройства и найти разновидности;
4)Собрать и продемонстрировать устройство;
5)Повторить опыты Николы Тесла;
6)Сделать выводы о проделанной работы.Отбор методов исследования
Метод исследования – это способ достижения цели исследования. Методы исследования делятся на теоретические (сравнение, моделирование, классификация, систематизация) и эмпирические (изучение и анализ литературы, наблюдение, социологический опрос, тестирование, мониторинг, анкетирование, интервью). Составление плана исследования
Поиск и отбор информации по теме исследования.
4. Практический этап (этап выполнения)
На данном этапе ребята выполняют работу, согласно плану исследования (обрабатывают информацию, выполняют эксперимент, готовят фотографии и проводят исследования) и оформляют научно-исследовательский материал.
Учитель на данном этапе выступает в роли консультанта и помощника.
5.Рефлексивный этап (этап оценки результатов и защиты исследовательских работ)
На данном этапе учащиеся под руководством педагогов готовят доклады по теме исследования, презентации для защиты научно-исследовательской работы. Презентации можно сделать на бумажных носителях в виде диаграммы, схемы, таблицы, фотографии и современно - на электронных носителях в форме компьютерной презентации.
Чтобы достичь высоких результатов, повысить качество обучения, научить ребенка основам познания мира нужна долгая кропотливая совместная работа учителя, ученика и родителей. Главная задача учителя – не просто передать знания ученику, а научить его обучаться. И этому во многом учит организация научно-исследовательской деятельности школьников.
Все примеры в работе взяты из научно практической работы моего ученика Николаева Дениса, победителя Всероссийского конкурса «Шаг в Будущее», в Москве.