проектно-исследовательские технологии в преподавании физики
методическая разработка по физике на тему

Жаркова Марина Евгеньевна

Учитель физики МОУ Романовская СОШ им. И.В.Серещенко  Романовского р-на Саратовской обл.

Стаж работы – 23 года. Образование – высшее педагогическое,

 физико-математический факультет

 Балашовского Государственного Педагогического Института, специальность — учитель физики и математики.

Романовка

2017 – 2018 у.г.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. ПОНЯТИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ.
2. АКТУАЛЬНЫЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ:

2.1.ТЕХНОЛОГИЯ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ

2.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ

2.3. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ

3. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ В МОЕЙ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ.
4. ЛИТЕРАТУРА.
5. ПРИЛОЖЕНИЯ.

Я применяю проектно-исследовательские  технологии на уроках и во внеурочной деятельности достаточно давно.  На курсах Intel Обучение для будущего в 2005 году познакомилась с проектной технологией организации учебной деятельности школьника, затем в 2006 г. приняла участие в семинаре на базе СараИПКиПКО  на тему «Технология критического мышления» и начала применять полученные знания в своей педагогической деятельности.

1. ПОНЯТИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Понятие «технология» в педагогике

На первый взгляд личностно-ориентированный  подход, определяемый педагогами в качестве ведущего в сфере образования, и технологический подход противоречат друг другу. Действительно, первый подход предполагает обращение к внутреннему миру ученика, его ценностям, взглядам. А в технологическом подходе изначально присутствует ориентация на управляемость образовательного процесса, что предполагает четкую заданность целей и способов их достижения.  И тогда возникает вопрос – разве можно четко описать внутренний мир обучаемого и способы его использования в образовательном процессе?  Как поступить в этой ситуации?

Всем очевидно, что современный образовательный процесс должен быть ориентирован на ученика. А это означает, что в нем имеют право на существование спонтанность, неопределенность, нелинейность.  Можно ли говорить о технологичности  образовательного процесса и тут же сразу делать оговорки по поводу неопределённости субъектов обучения? С целью ответа на поставленный вопрос стоит обратиться к определению понятия «технология» и, в частности, понятию «образовательная технология».

В словаре иностранных слов дается следующее определение технологии.  В переводе с греческого Techne – искусство, мастерство, умение и  -логия – совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы объекта.

В толковом словаре этот термин определяется как совокупность приемов, применяемых в каком-либо деле, мастерстве.

Технология – категория процессуальная; она может быть представлена как совокупность методов изменения состояния объекта. Технология направлена на проектирование и использование эффективных и экономических процессов (М.Чошанов).

Педагогическая технология – есть область исследования теории и практики (в рамках системы образования), имеющая связи со всеми сторонами организации педагогической системы для достижения специфических и потенциально воспроизводимых педагогических результатов (П.Митчелл).

Педагогическая технология – совокупность психолого-педагогических приемов, методов обучения, воспитательных средств. Она есть организационно-методический инструмент педагогического процесса (Б.Т.Лихачев).

Педагогическая технология – это содержательная техника реализации учебного процесса (В.П.Беспалько).

Педагогическая технология – это продуманная во всех деталях модель совместной педагогической деятельности по проектированию, организации и проведения учебного процесса с безусловным обеспечением комфортных условий для учащихся и учителей (В.М.Монахов).

Педагогическая технология – это системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействие, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования (ЮНЕСКО).

Из приведенных определений можно вычленить следующие  признаки технологии: процессуальный двусторонний характер взаимосвязанной деятельности учителя и учащихся; совокупность приемов, методов; проектирование и организация процесса; наличие комфортных условий. Однако, на мой взгляд, здесь не полно учитывается   управленческий аспект.

С позиции управления образовательный процесс представляет собой сочетание управленческой деятельности учителя и самоуправления ученика в целостном управленческом цикле как взаимодействия участников образовательного процесса. Отмеченное дает основание для следующего определения понятия  «образовательная технология».

Образовательная технология – это процессная система совместной деятельности учащихся и учителя по проектированию (планированию), организации, ориентированию и корректированию образовательного процесса с целью достижения конкретного результата при обеспечении комфортных условий участникам.

    Во-первых, в определении дается указание на совместную деятельность учителя и учащихся, что означает  фактическое отрицание программирования только педагогом конечных результатов  и построения им жесткой программы деятельности ученика по их достижению. Иными словами речь идет об ученике как субъекте учения, определяющим и конечные результаты своей деятельности и процесс их достижения. Во-вторых,  в приведенном определении фиксируется полный цикл управления учеником своей учебной деятельностью. В этой связи можно констатировать, что образовательная технология призвана обеспечивать обучение учащихся самоуправлению учением.  В-третьих, в определении  обращается внимание на создание комфортных условий деятельности субъектов образовательного процесса, что ориентирует, в первую очередь, педагогов на поиск и создание условий для раскрытия, реализации и развития личностного потенциала учащихся.

Любая образовательная технология включает в себя:  целевую направленность; научные идеи, на которые опирается; системы действий учителя и ученика (в первую очередь в категориях управления); критерии оценки результата; результаты; ограничения в использовании.

Итак, современную технологию характеризуют следующие позиции:

      - технология разрабатывается под конкретный педагогический замысел, в основе ее лежит определенная методологическая, философская позиция автора (различают технологии процесса передача    знаний, умений и навыков; технологии развивающей педагогики);

       - технологическая цепочка  действий, операций, коммуникаций выстраивается строго в соответствии с целевыми установками, имеющими форму конкретного ожидаемого результата;

      - функционирование технологии предусматривает взаимосвязанную деятельность учителя и учащихся на договорной основе с учетом принципов индивидуализации и дифференциации, оптимальную реализацию человеческих и технических возможностей, использование диалога, общения;

     - поэтапное планирование и последовательное воплощение элементов педагогической технологии должны быть, с одной стороны, воспроизведены любым учителем и, с другой, гарантировать достижение планируемых результатов всеми школьниками;

      - органической частью педагогической технологии являются диагностические процедуры, содержащие критерии, показатели  и инструментарий измерения результатов деятельности.

 Занялась этой темой, т.к. время требует от нас воспитания нового гражданина не только вооруженного знаниями, но и мобильного, легко ориентирующегося в информационном пространстве.

Что такое современные технологии на уроке? Понятие "технология" (от греч. tehne - искусство, мастерство, умение, logos - учение) является одним из наиболее распространенных в современной педагогике. Вместе с тем, в педагогической науке существуют различные подходы, как к  самому понятию, классификации, так и к возможности использования технологий в образовательном процессе.

Противники считают, что технологизация образовательного процесса в принципе невозможна в силу его специфики, отражающейся в творческом личностном взаимодействии учителя с учащимися, а личность как таковая уникальна, а, следовательно, неповторима.

Сторонники - предполагают, что внедрение образовательных технологий позволит более эффективно решить задачи, поставленные перед системой образования на современном этапе.

Обобщая существующие точки зрения, можно выделить основные причины возникновения и практического использования образовательных технологий:

• психолого-педагогическая направленность (позволяет учитывать психофизические особенности обучаемых);
• изменение объектной позиции ребенка (посредством педагогического проектирования самостоятельной учебной деятельности учащегося);
• обеспечение гарантированных результатов обучения и диагностичность полученных результатов как конечных, так и промежуточных с последующей их коррекцией;
• возможность применения технологии любым учителем (с сохранением индивидуального педагогического творческого подчерка).

2. АКТУАЛЬНЫЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

2.1. ТЕХНОЛОЛГИЯ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ.

Проблема подобна драгоценному камню: тысячи проходят мимо, пока, наконец, один не  поднимет его.

 Фридрих Ницше

На любом современном уроке нельзя обойтись без технологии проблемного обучения или без ее элементов.

Актуальность данной технологии определяется развитием высокого уровня мотивации к учебной деятельности, активизацией познавательных интересов учащихся, что  становится возможным при  разрешении возникающих противоречий, создании проблемных ситуаций на уроке. В преодолении посильных трудностей у учащихся возникает постоянная потребность в овладении новыми знаниями, новыми способами действий, умениями и навыками.

Целевые ориентации. Формирование внутренней мотивации к учению через организацию самостоятельной познавательной деятельности учащегося. Развитие творческого и интеллектуального потенциала ребенка. Повышение эффективности усвоения общеучебных умений и навыков через проблематизацию учебной деятельности.

Этапы постановки и решения проблемы.

• Постановка задания, содержащего противоречие и вызывающего проблемную ситуацию.
• Анализ проблемной ситуации, формулирование проблемы.
• Поиск решения проблемы (проверка гипотез, методов решения проблемы).
• Решение проблемы (выбор метода решения, фиксирование алгоритма).
• Первичное усвоение новых знаний, способов учебных действий.

Проблемную ситуацию можно создавать на различных этапах урока, используя при этом следующие приемы: подведение учащихся  к противоречию с предложением самим найти способ разрешения; изложение различных точек зрения на один и тот же вопрос; предложение рассмотреть один и тот же вопрос с различных позиций; сравнение, обобщение, выводы, сопоставление различных фактов; постановка задач с заведомо допущенными ошибками.

2.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ.

Назначение человека - в разумной деятельности

. Аристотель

Актуальность данной технологии определяется построением образовательного процесса на активной основе,  через деятельность каждого ученика, основываясь на его интересах и потребностях. Данная технология реализуется через    систему учебно-познавательных методов и приемов, направленную на практическое или теоретическое освоение действительности учащимися посредством выявления и решения существующих противоречий.

Целевые ориентации. Создание условий, при которых учащиеся: самостоятельно и охотно приобретают недостающие знания из разных источников; учатся пользоваться приобретенными знаниями для решения познавательных и практических задач; приобретают коммуникативные умения, работая в различных группах; развивают у себя исследовательские умения (умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведения эксперимента, анализа, построения гипотез, обобщения).

Особенности образовательного процесса: интегрированный характер образовательного процесса определяется необходимостью интеграции знаний по различным учебным предметам при решении определенной проблемы; интегрированные и внеурочные формы работы определяются интегрированным характером и сроками выполнения проекта; индивидуальный подход в определении заданий для каждого учащегося определяется, исходя из интересов каждого ребенка, уровня его возможностей; образовательный процесс строится в логике деятельности, которая имеет личностный смысл для ученика, что повышает его мотивацию к учению; индивидуальный темп работы над проектом обеспечивает выход каждого ученика на свой уровень развития; глубокое, осознанное усвоение базовых знаний обеспечивается за счет универсального их использования в разных ситуациях; необходимость в приобретении новых знаний возникает в процессе работы над решением поставленной проблемы.

2.3. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ.

Актуальность. Идея развития критического мышления является достаточно новой для российской дидактики. Образовательная технология "Развитие критического мышления через чтение и письмо" представляет собой систему стратегий, обучающих школьников мыслительным умениям, позволяющим эффективно работать с информацией. Критическое мышление означает разумное рассмотрение разнообразия подходов с тем, чтобы вынести обоснованные суждения и решения. Ориентация на критическое мышление предполагает, что ничто не принимается на веру, а каждый ученик вырабатывает свое мнение. Учитель перестает быть главным источником информации и превращает обучение в совместный и интересный поиск. Современная жизнь устанавливает свои приоритеты: нужно не простое знание фактов; не умения как таковые, а способность пользоваться приобретенным, важен не объем знаний, а умение получать их и моделировать, не потребительство, а сознание и сотрудничество.

Целевые ориентации. Технология обеспечивает и развитие мышления, и формирование коммуникативных способностей, и выработку умения самостоятельной работы. В связи с большим количеством приемов и методов (стратегий), входящих в эту технологию, каждый может выбрать те, которые близки лично ему, не выходя за границы рамочного подхода данной технологии (разрешено все то, что не запрещено).

С предметами гуманитарного цикла все ясно и понятно. Можно рассуждать, доказывать, отстаивать свою точку зрения, спорить. А как быть с техническими дисциплинами? Критическое мышление подразумевает обсуждение противоположных точек зрения, но как можно оспаривать ответ арифметического уравнения? Критическое мышление поощряет поиск разных решений, но как найти несколько ответов в стандартном задании на нахождение какой - либо одной величины? Критическое мышление не возможно без творческого подхода, но "технические" операции - это набор жестко определенных процедур, от которых нельзя отклоняться, а технические дисциплины - это воплощение неких истин, точности и совершенства.

Сегодня объясняя новое понятие, необходимо выяснить, какие представления, с ним связанные, уже имеются у ученика, а затем предложить ученику деятельность, благодаря которой он реорганизует свои взгляды и составит более адекватное понимание предмета.

Особенности образовательного процесса.

Этапы уроков в технологии:

Организация групп для работы на основе участия всех без исключения (рабочие группы формируются произвольным образом). Обсуждение более продуктивно, чем работа в полной тишине (ученики имеют возможность делиться идеями, знаниями, дополнять мнение одноклассников, изменять свое собственное мнение). Использование заданий с продолжением вместо заданий с очевидным конечным результатом (исследовательская деятельность должна приводить учащихся к сомнению, вместо желания получить единственно верный ответ). Использование игровых ситуаций (давать ученикам время на обдумывание и разработку идей, вариантов дает возможность делать случайные открытия, осуществлять поиск, определять интуитивные решения). Личная вовлеченность (наша цель - заинтересовать своим предметом ученика думающего и чувствующего, пробудить его пытливость и доставить радость оттого, что любой предмет школьной программы - часть нашей повседневной жизни).

Основным критерием оценки результата является критичность мышления, которая может быть раскрыта через следующие показатели:

Оценка (Где ошибка?).

Диагноз (В чём причина?).

Самоконтроль (Каковы недостатки?).

Критика (Согласны ли вы? Опровергните. Приведите контраргументы?).

Прогноз (Постройте прогноз).

3. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ В МОЕЙ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ.

Вот такие современные технологии можно использовать на уроках. В каждой из перечисленной технологии можно найти и достоинства, и недостатки. Их результативность очевидна: учащимся в большей степени присуща самостоятельность действий и размышлений, уважительное отношение к различным точкам зрения, умение работать в команде, отыскивать необходимую информацию. Выбор за вами!

 Я предпочитаю комбинировать проектные технологии с элементами технологии развития критического мышления. «Погружение»  в проект я осуществляю, задавая обучающимся основополагающий вопрос – это главный из триады вопросов технологии критического мышления. В результате мозгового штурма формулируются проблемные вопросы, которые довольно часто и являются темой индивидуального проекта: реферата, доклада, исследования и т.п.  Ответы на проблемные вопросы приходится искать в ходе работы над учебными вопросами, ответы на которые даны чаще всего в учебных пособиях. Но для всестороннего изучения проблемы одних учебников недостаточно. Участникам проекта приходится использовать множество других способов получения информации, учителю, как координатору проекта, необходимо продумать организацию выполнения учащимися самостоятельных исследований и заданий учителя по теме проекта.

 На подготовительном этапе педагогом уже побраны методические и дидактические материалы, разработан план оценивания, подобраны необходимые книги и электронные материалы, сформирована подборка веб-сайтов по теме проекта.

В процессе обучения учитель должен организовать выполнение учащимися самостоятельных исследований и заданий учителя по теме проекта. Обсудить с учащимися формы представления результатов учебной деятельности. Ознакомить учащихся с критериями оценивания. Предварительно просмотреть собранный учащимися материал, дать рекомендации по дальнейшей работе.

Заключительный этап предполагает защиту проекта в виде урока-конференции или создания сайта проекта или публикации вики-статьи или презентации проекта на школьном уровне. Поощрения участникам проекта обязательны!

В своей педагогической деятельности я стремлюсь к интеграции проектной технологии в обычную классно-урочную систему организации учебной деятельности обучающихся. В моих рабочих программах по физике и информатике и ИКТ предусмотрены часы на проведение урочных занятий для формирования проектной деятельности.

Кандидат педагогических наук Н.Ю.Пахомова выделяет для такой работы 3 вида уроков. Первый вид – проектный урок. Он или включает в себя как составную часть учебный проект, или целиком состоит из работы над проектом.

Второй вид – урок, на котором нет учебного проекта в полном объёме, но есть элементы проектной деятельности в какой-либо композиции, составляющие часть проекта. Примером такого урока может служить урок физики в 7 классе по изучению атмосферного давления, на котором обучающиеся продемонстрировали ряд занимательных опытов и объяснили их, опираясь на знания об атмосферном давлении, полученные на этом же уроке.

Третий вид – урок, на котором помимо освоения предметного содержания происходит перевод предметных умений в общеучебные и универсальные. Для этого возможно использование любых традиционных уроков, на которых учащимся обычно отводится пассивная роль. При решении задач проектного обучения необходимо перевести ученика в активную позицию, дать ему возможность самостоятельно или вместе с учителем организовывать учебную деятельность, добывать и анализировать информацию, принимать решение в разнообразных ситуациях. Уроки такого вида я провожу при погружении в проект.

 Например, изучая в 11 классе по физике раздел «Производство, передача и использование электрической энергии» я задаю такой казалось бы  неуместный на уроке физики вопрос: «Как России извлечь выгоду из мирового экономического кризиса?» Выслушав ответы, я подвожу своих учеников к мысли, что Россия должна торговать электрической энергией, т.к. она обладает рядом неоспоримых преимуществ. Проблемные вопросы к данному проекту могут звучать так:

- Производство электроэнергии на ГЭС (На примере Саяно-Шушенской ГЭС)

- Электроэнергетика и охрана окружающей среды

- Свет в моём окошке (производство электроэнергии в Саратовской области)

- Альтернативные электростанции

- Электрификация сельского хозяйства

- Применение электроэнергии на транспорте

- ЛЭП и их вред

…..

Формулировать проблемные вопросы можно достаточно разнообразно, учитывая ежегодно меняющийся контингент обучающихся.

Учебные вопросы изложены в главе 5, §37 – 41 учебника физики 11 класса Г.Я.Мякишева и др. изд. Просвещение, 2015г.

Некоторые учебные проекты, реализуемые в моей педагогической деятельность не потеряют своей актуальности никогда. Примером может служить проект «Посланница Юноны», реализуемый на уроках физики в 11 классе. Погружение в проект происходит, когда я читаю загадку:

Как средь прозрачных облачных пелён

Над лугом лук соцветный и сокружный

Посланницей Юноны вознесён,

И образован внутренним наружный.

Данте

Когда загадка разгадана, я сообщаю, что «посланница Юноны» -  это Ирида, богиня радуги. Если в классе есть девушка по имени Ирина, то она с удовольствием начинает работать над проблемным вопросом: «Кто такие – Ирида и Юнона?» Продуктом деятельности  становится буклет.  

Вот ещё некоторые проблемные вопросы:

- Как изменялись представления людей о процессе появления радуги?

- Как распространяется световой луч в капле дождя?

- Почему в радуге 7 цветов?

- Легенды и приметы о радуге.

Вопросом же учебной темы является изучение явления дисперсии.

Дисперсия – звучит прекрасно слово;

Прекрасно и явление само

Оно нам с детства близко и знакомо,

Мы наблюдали сотни раз его!

Гром отгремел, стих летний ливень быстрый,

И над умытой свежею землёй

Мостом бесплотным радуга повисла,

Пленяя нас своею красотой.

Дисперсия здесь «руку приложила».

Обычный белый лучик световой

Она как будто в призме разложила

Во встреченной им капле дождевой.

Ещё таким вечно актуальным проектом является мой самый первый проект «Прав ли был Прометей, давший людям огонь?», проводящийся сразу для учеников 9 и 11 классов, т.к. они практически одновременно изучают тему «Физика атомного ядра».

В заключение, предоставляю вашему вниманию  проект, занявший I место в ежегодной научно-практическай конференции «За страницами учебника…», проводимой на базе Романовской СОШ в 2015-2016  у. г.

Визитная карточка проекта « Яблоко Ньютона или трудные шаги к тайнам земной и космической гравитации» размещена в приложении.

 В текущем учебном году данный учебный проект был реализован в 10-х классах МОУ РСОШ. Наиболее удачные работы обучающихся 10 «б» класса Хохлова Виктора «История открытия планет Нептун и Плутон» и Шалышкиной Юлии «Чёрные дыры» после некоторой доработки приняли участие в муниципальном конкурсе ученических проектов «Хочу все знать», где и были отмечены дипломами I и II степени соответственно, как победители конкурса.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Пахомова Н.Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении: Пособие для учителей и студентов педагогических вузов. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: АРКТИ, 2005. — 112 с.

2. http://festival.1september.ru/

3. http://ladlav.narod.ru/

ПРИЛОЖЕНИЯ.

"Визитная карточка" проекта

 « Яблоко Ньютона или трудные шаги к тайнам земной и космической гравитации»