«Навыки исследовательской деятельности для создания творческих проектов обучающегося. Формирование метапредметных компетенций»

Солодилова О.В.,

учитель физики

МОУ «Лицей №17»

Берёзовский

2011

О проектной деятельности обучающихся

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 слабо успевающих 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.

Как отмечают многие отечественные педагоги и психологи, проектная деятельность учащихся - это совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность, имеющая общую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленная на достижение общего результата деятельности. Непременным условием проектной деятельности является наличие заранее выработанных представлений о конечном продукте деятельности, выделение этапов проектирования (выработка концепции, определение целей и задач проекта, доступных и оптимальных ресурсов деятельности, создание плана, программ и организация деятельности по реализации проекта) и реализация проекта, включая его осмысление и рефлексию результатов деятельности.

Спецификой учебной проектно-исследовательской деятельности является ее направленность на развитие личности, а не на получение объективно нового научного результата. Если в науке главной целью является производство новых знаний, то в образовании цель исследовательской деятельности состоит в приобретении учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии исследовательского типа мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний (т.е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми для конкретного ученика).

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, самостоятель ного, 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 организации проектной деятельности: 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:

• выдвигать темы проектов;
• определять свою позицию;
• вырабатывать самостоятельный взгляд на решение проблемы;
• понимать роль и значение групповой работы.

Среди проектов в нашей практике особое место занимают интегрированные естественно-научные проекты.

Выполнение таких проектов создает условия для закрепления общеучебных умений и усвоения собственно научных. Проект преследует комплексную цель: формирование целостного подхода к восприятию окружающего мира через межпредметные связи, развитие навыков исследовательской деятельности, сбора и обработки информации, развитие способности мыслить категориями целостных систем и предсказывать последствия изменения любой части системы, создавать условия для эмоционального погружения в контекст реальной жизни как необходимого компонента реализации творческого потенциала учащихся.

Для успешной защиты проекта требуется серьезная теоретическая подготовка, которая занимает иногда несколько месяцев (долговременные проекты).

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. Одним из методов получения информации стало анкетирование сверстников. Чтобы расширить число респондентов, анкеты распространялись среди учащихся четырех близлежащих школ.

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), 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 команд 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 в группе.

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.

Пути реализации компетентностного подхода в проектной деятельности обучающихся

Проектные формы работы наиболее эффективно реализуют идеи компетентностного подхода к образованию. Они способствуют органичному проявлению межпредметной интеграции и развитию социокоммуникативной адаптации.

Работа школьников над проектами традиционно организуется следующим образом:

1.        В начале учебного года всем ученикам 7-11 классов объявляется общий сбор.

На этом сборе учитель физики сообщает о Дне защиты проектов и предлагает желающим обдумать его предложение об участии и заявить о своем намерении участвовать в проекте. Учитель задает лишь общее направление исследований в текущем году

2.        Сбор желающих работать над проектами проводится примерно через неделю после объявления. Собирается около 30% от общего количества учеников - это люди, определившиеся с темой (конкретизировавшие ее), самостоятельно организовавшиеся в небольшие группы (для сельской школы, как правило, - разновозрастные).

Проводится установочное занятие: разъясняются задачи проекта, описываются требования к результату, демонстрируются успешные проекты прошлых лет. На этом этапе дети понимают, что в проект обязательно должны войти следующие структурные элементы: описание цели работы, схема технического устройства, его дизайнерское решение, экологическая безопасность.

1.  Расписываются темы, назначаются консультации групп с педагогом. Обязательной является только первая встреча, на которой подробно обсуждается предполагаемое содержание возможной работы; набрасывается предварительный план, создается список источников информации
2.  Работа над проектами ведется дома и в школе, во второй половине дня, когда учитель работает в кабинете, и дети могут, занимаясь самостоятельно, получить консультацию, поделиться идеями, скорректировать деятельность. Нередко первоначальная идея проекта меняется коренным образом.
3.  Защита проектов - это один день Недели физики в школе. Все ученики, администрация школы и учителя собираются вместе, наблюдают защиту и участвуют в оценивании проектов: задают вопросы, проставляют баллы в соответствии с требованиями к презентации: оригинальность идеи, продуманность и обоснованность технического замысла, форма подачи. Все проекты, выставленные на защиту, размещены на стендах, доступны обозрению.

Каждый из проектов может носить интегративный характер. Во-первых, востребованы знания о физических законах среды, в которой будет функционировать предполагаемое устройство: вода, земля, воздух, космос. Соответственно, привлекается и обрабатывается информация из географии, астрономии. Во-вторых, в связи с условиями среды исчисляются технические параметры - привлекаются навыки, полученные на уроках математики. Расчеты, но уже экономические, нужны для доказательства рентабельности устройства. Экология и биология «подключаются», когда надо защитить свое устройство по параметру природо- и человекосообразности. И, наконец, учитывается эстетическое решение устройства.

Самостоятельно формулируя задачи под идею, превращая задачи в собственные цели, ученики развивают высокую активность в поисках теоретического материала и практических решений. Количество источников получения информации стремительно расширяется: все, что касается избранной темы, начинает привлекать внимание. Таким образом, ученик становится более компетентным не только в своей теме, но и в способах поиска информации и работы с ней.

Потребность в общении по поводу продвижения работы реализуется не только в группах и на консультации с учителем, но и дома, в быту, в непосредственном общении с одноклассниками. В общении «по делу» естественным образом развиваются социокоммуникативные навыки учащихся.

Проектная работа, являясь своего рода образовательной пробой, для некоторых детей носит и профориентационный характер. Попробовав себя в качестве конструктора и дизайнера, проектировщика и сметчика, эколога и географа, ученик более ответственно и сознательно относится к выбору будущей профессии.

Технология проектного обучения физике на старшей ступени средней общеобразовательной школы

При описании методики использования проектного обучения физике на старшей ступени обучения средней общеобразовательной школы необходимо рассмотреть конкретные обучающие действия учителя и учебные действия учеников в процессе проектной деятельности с учетом основных психолого-педагогических факторов и специфики физики как учебного предмета.

Обозначим основные особенности организации проектной работы в процессе обучения физике на завершающем этапе средней общеобразовательной школы.

Необходимыми требованиями к использованию проектной методики при обучении физике являются:

1)        наличие личностно значимой в исследовательском,
творческом плане проблемы (задачи, требующей интегрированного
знания, поиска для ее решения);

1.  практическая, теоретическая значимость предполагаемых результатов;
2.  самостоятельная (индивидуальная, парная, групповая) деятельность учащихся на уроке или во внеурочное время;

4)        структурирование содержательной части проекта (с
указанием поэтапных результатов и распределением ролей);

5)        использование исследовательских методов, предусматривающих
определенную последовательность действий (алгоритм проведения
проектной деятельности):

-  выдвижение гипотезы их решения;

обсуждение   методов    исследования   (статистических, экспериментальных, наблюдений и пр.);

-        обсуждение способов формирования конечных результатов (презентаций, защиты, творческих отчетов, просмотров и т.д.);

• сбор, систематизация и анализ полученных данных;
• подведение итогов, оформление результатов, их презентация;
• выводы, выдвижение новых проблем исследования.

Далее целесообразным является определение этапов разработки структуры проекта и его проведения.

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

Схематично этапы  проектирования можно рассмотреть в таблице 1.

Этапы проектирования

Из таблицы 1 видно, что технологией осуществления проекта предусмотрено три этапа: подготовительный, основной и заключительный. На каждом этапе решаются определенные задачи, устанавливается характер деятельности учащихся и учителя.

Важнейшую роль при организации проектной деятельности выполняет сам учитель.

Деятельность преподавателя на разных этапах меняется. На подготовительном она состоит в том, чтобы инициировать идеи проекта или создать условия для появления идеи проекта, а также оказать помощь в первоначальном рамочном планировании. Таким образом, здесь преобладает регулятивно-организационная функция. На этом этапе реализации проекта преподаватель выступает в роли помощника, консультанта по отдельным вопросам, источника дополнительной информации. Существенная роль отводится координации действий между отдельными микрогруппами и участниками проекта.

То есть на данном этапе ведущей функцией учителя является консультационно-координирующая. На заключительном этапе возрастает роль контрольно-оценочной функции, поскольку учитель принимает участие в подведении итогов работы в качестве независимого эксперта.

Контрольно-оценочная функция учителя заключается в оценивании проектной деятельности и подведении итогов.

Анализ литературы по данной проблеме позволил выявить несколько способов оценки проектной деятельности учителя. Наиболее интересными, по нашему мнению, являются:

-        способ оценки, разработанный доктором педагогических наук, проректором Академии повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования И. Чечель;

-        способ оценки, разработанный доцентом МПГУ П.С. Лернером. И.   Чечель   предлагает   для   старшеклассников   наиболее

сложный рейтинговый подход, где выделены и оцениваются 10 критериев на 4-х уровнях (0, 5, 10, 20 баллов). Оценка складывается из суммы среднеарифметической величины коллективной оценки, самооценки и оценки преподавателя. И. Чечель выделяет 5 критериев выполнения и 5 критериев защиты проекта, каждый из которых оценивается отдельно.

П.С. Лернер оценивает общее влияние исследовательской поисковой деятельности на образовательный процесс.

П.С. Лернер предлагает комплексный вариант, интегрирующий объективную часть (коллективное оценивание экспертов-учащихся данного класса) и субъективную часть, формируемую самим учащимся по 12 позициям. Проектная работа в большинстве случаев подразумевает и этап применения результатов проектирования: учащиеся делают заключения о возможности применения полученных практических результатов в жизни своего города, страны, а также приходят к формулированию новых проблем.

Преподаватель при общем руководстве проектом должен постоянно уметь «переключаться» от выполнения одной функции к другой или совмещать их. В этом заключается сложность руководства проектом. Не все преподаватели умеют или хотят отказаться от функции лидера и стать консультантом-координатором, то есть предоставить своим обучаемым реальную автономию и возможность проявления инициативы и самостоятельности. Далее рассмотрим типологию проектов, их структурирование, сущностную характеристику.

Рассматривая в данном методическом пособии технологию использования проектной методики при обучении физике на старшей ступени средней школы, необходимо прежде всего отметить, что проекты могут быть разными и их использование в учебном процессе требует от учителя серьезной подготовительной работы. Метод проектов можно применить как в обычном классе в виде самостоятельной индивидуальной или групповой работы учащихся в течение различного по продолжительности времени, так и с использованием современных средств информационных технологий, в частности, компьютерных телекоммуникаций.

Разрабатывая проект вместе со своими учениками, готовясь к нему, подбирая необходимые материалы, нужно четко осознавать его особенности и соответственно планировать работу. Поэтому, приступая к работе над проектом, важно ознакомиться с их типологией.

Современный подход к вопросу классификации проектов, ссылаясь на исследование Е.С. Полат, прежде всего определяется рядом общедидактических принципов.

Таблица классификации современных проектов

Поэтому, разрабатывая проект, надо иметь в виду признаки и характерные особенности каждого из них. В реальной практике чаще всего приходится иметь дело со смешанными типами проектов, в которых имеются признаки исследовательских и творческих проектов, проектно-ориентированных и ролево-игровых.

Характер организации проекта в большой степени также зависит как от типа проекта, так и от его темы (содержания), условий проведения. Если это исследовательский проект, то он, непременно, включает этапность проведения, причем успех всего проекта во многом зависит от правильно организованной работы на отдельных этапах. Поэтому необходимо отслеживать деятельность учащихся поэтапно, оценивая ее шаг за шагом. При поэтапном оценивании необходимо использовать разнообразные формы поощрения: «Все правильно, продолжайте», или «Надо бы остановиться и подумать». В ролево-игровых проектах, предусматривающих соревновательный характер, может использоваться балльная система. В творческих проектах часто бывает невозможно оценить промежуточные результаты, но отслеживать работу необходимо, чтобы вовремя прийти на помощь, если это потребуется.

Проект - это решение, исследование определенной проблемы, его практическая или теоретическая реализация. Проектная деятельность учащихся подчинена определенному алгоритму и является сложной, состоящей из нескольких этапов творческой, исследовательской работы. Этим проектная методика отличается от работы над темой, в которой часто достаточно просто усвоить новый материал по теме; от ролевой игры, дискуссии и т.п., в которых роли распределяются в групповой работе для осуществления следующего методического замысла: лучшего усвоения материала, стимулирования интереса, мотивации познавательной деятельности учащихся. Все указанные методические цели могут присутствовать и при использовании проектной методики, но, кроме всего прочего, ей обязательно присуще исследование проблемы, творческая поисковая деятельность, воплощенная в каком-либо конкретном продукте.

Выполнение проектных заданий и участие в проекте позволяет учащимся видеть практическую пользу от изучения физики, следствием чего является повышения интереса к учебному предмету, исследовательской работе в процессе «добывания знаний» и их сознательного применения в различных ситуациях, а значит, способствует возрастанию коммуникативной компетенции учащихся, развитию их личности, высокой мотивированности обучаемых.

Результативность проектной работы зависит от множества факторов, которые должны отслеживаться учителем при планировании того или иного проекта. Знание основных особенностей типологии проекта является необходимым условием успешной реализации проекта.

Резюме:

В Концепции модернизации общего образования до 2010 г. написано: «…Общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности обучающихся, т. е. ключевые компетенции, определяющие современное качество содержания образования».

Целостная система универсальных (или общеучебных) знаний и умений не может появиться иначе, чем в ситуации разрешения метапредметных проблем, в опыте самостоятельной деятельности, а это и есть проектирование.

Обучение – это целенаправленный, специально организованный процесс, посредством которого «выращивается» спроектированный тип выпускника. Таким образом, образование – это мегапроект , при котором есть цель (идеальный образ выпускника), есть средства (содержание образования, его формы, методы, общая организация), есть продукт (те реальные качества, которыми обладает выпускник).

Педагог при таком понимании образования является агентом, проводником этой главной цели образования как проекта. Именно педагог всей своей деятельностью направляет развитие школьника, добиваясь желаемых результатов. Какими средствами? Средствами обучения и воспитания.

Метапредметные результаты освоения выпускниками средней (полной) школы :

• использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности, применение основных методов познания (системно – информационый анализ, моделирование и т. д.) для изучения различных сторон окружающей действительности;
• использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинно- следственных связей, поиск аналогов:
• умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации;
• умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации целей и применять их на практике;
• использование различных источников для получения физической информации, понимание зависимости содержания и формы представления информации от целей коммуникации и адресата.