Управление образования администрации округа Муром

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №2

Формирование и развитие исследовательской компетентности учащихся при изучении физики в школе

Педагогическая концепция

учителя физики средней школы № 2 г. Мурома

Бойко Натальи Леонидовны

2014 год г. Муром

Содержание

1. Введение
2. Ведущая педагогическая идея
3. Теоретическое обоснование концепции

1.  Исследовательская компетентность в различных классификациях
2.  Сущность исследовательской компетентности учащихся
3.  Организация  деятельности учащихся, направленной на формирование и развитие исследовательской компетентности
4.  Система педагогической деятельности по организации элементов уроков, направленных на развитие исследовательской компетентности учащихся

4. Новизна
5. Диагностический инструментарий по оценке эффективности педагогической деятельности
6. Адресность
7. Заключение
8. Литература
9. Приложения

• Приложение. Домашние эксперименты.
• Приложение. Сочинение на тему «Мир без трения» 7 класс.
• Приложение. Проект по теме «Исследование зависимости стрелы прогиба от массы груза, длины балки и способа её крепления».
• Приложение. Кластеры по теме «Генерирование электрической энергии» 11 класс.
• Приложение. Самодельный электрометр и прибор для демонстрации реактивного движения.
• Приложение. Мини-исследовательская работа «Определение плотности тела разными методиками» (7 класс).
• Приложение. Отчет о работе осенней сессии НОУ «Поиск»
• Приложение. Программа элективного курса по физике «Я – экспериментатор!»
• Приложение. Результативность участия в олимпиадах, выборность физики при сдаче ЕГЭ, самоопределение учащихся.

Не существует сколько-нибудь достоверных тестов на одаренность,

кроме тех, которые проявляются в результате активного участия

 хотя бы в самой маленькой поисковой исследовательской работе.

А.Н. Колмогоров

1. Введение

Современная школа должна отвечать не только за успешную сдачу предметных экзаменов, но и за такие качества выпускника, как способность действовать в незнакомой ситуации, кооперироваться с другими людьми, уметь планировать свою деятельность и доводить решение задачи до конца. Общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных учебных действий, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся. Овладение учащимися общими умениями, навыками и способами деятельности (то есть ключевыми компетентностями) как существенными элементами культуры является необходимым показателем современного качества результатов образования.

Актуальной проблемой новой школы является обучение учащихся способам добывания и переработки информации путем исследовательской деятельности в рамках компетентностного подхода. Такая задача требует целенаправленного развития исследовательской компетентности школьников, способствующей высвобождению деятельностного начала в человеке, укреплению его потребности в познании.

Исходя из вышесказанного, целью моей педагогической деятельности считаю создание условий для формирования и развития исследовательской компетентности школьников при обучении физики.

Задачи педагогической деятельности:

•        разработать педагогическую модель организации учебной деятельности учащихся, направленной на формирование и развитие исследовательской компетентности учащихся;

•        разработать и апробировать систему педагогической деятельности по организации элементов уроков, направленных на развитие исследовательской компетентности учащихся;

•        разработать и реализовать диагностический инструментарий по оценке эффективности педагогической деятельности;

•        способствовать распространению и презентации результатов исследовательской деятельности учащихся.

2. Ведущая педагогическая идея

Свою задачу как учителя я вижу в развитии и формировании исследовательской компетентности учащихся при обучении физики. Так как учащийся, занимающийся исследовательской работой, способен переносить исследовательский подход на разные сферы деятельности и применять в различных ситуациях, что подтверждает полифункциональность, универсальность и надпредметность исследовательской компетентности. Многомерность исследовательской компетентности подтверждается применением учащимся в исследовательской деятельности аналитических, критических, коммуникативных и других умений, а также индивидуальных особенностей собственной личности. Данная компетентность мобильна, подвижна, вариативна в любой ситуации и на любом предметном материале. Исследовательская компетентность является основанием для развития других более конкретных и предметно-ориентированных компетентностей, поскольку помогает ученику обучаться, позволяет стать ему более гибким, конкурентноспособным, помогает быть более успешным в дальнейшей жизни, что и определяет значимость её формирования. Организуя деятельность учащихся, я как педагог, должна так формировать систему элементов урочной и внеурочной деятельности, использовать такие приемы и формы  работы, чтобы создавалось единое образовательное пространство и складывалась совокупность условий, способствующих развитию и становлению успешного ученика.

3.Теоретическое обоснование концепции

3.1. Исследовательская компетентность в различных классификациях.

Компетентность является "ключевым" термином современного образования, который обеспечивает возможность принятия эффективных решений в определённой области. Компетентность - результат образования, выражающегося в умении актуализировать имеющийся опыт и реализовывать его в соответствии с современными вызовами общества (совокупность компетенций).

Понятие "образовательной компетенции" трактуется как "совокупность смысловых ориентаций, знаний, умений, навыков и опыта деятельности ученика по отношению к определенному кругу объектов реальной действительности, необходимых для осуществления личностно и социально-значимой продуктивной деятельности".

Ряд авторов предлагает классификацию образовательных компетенций по трем уровням, соответствующим содержанию образования: предметные, общепредметные и метапредметные (ключевые), относящиеся к общему содержанию образования. Примером метапредметной компетенции может служить исследовательская компетенция.

Исследовательская компетентность наиболее полно отражает современные требования к качеству школьного образования в аспекте развития личности учащегося.

В классификации ключевых компетентностей И. А. Зимней исследовательская компетентность входит в качестве компонента в "компетенцию, относящуюся к деятельности человека".

В классификации А. В. Баранникова исследовательской компетентности отводится самостоятельная роль наряду с учебной, социально-личностной, коммуникативной, личностно-адаптивной и компетентностью в области организаторской деятельности и сотрудничества.

Е. В. Феськова, исходя из требований современного образования, выделяет перечень ключевых компетентностей: общекультурная, информационная, коммуникативная, организационная, ценностно-смысловая и исследовательская. Исследовательскую компетентность Феськова определяет как "совокупность знаний, умений, навыков и способов деятельности, позволяющих человеку быть в позиции исследователя по отношению к окружающему миру, выражающейся через чувствительность к проблемам окружающего мира, умение распознавать и разрешать проблемную ситуацию с любым произвольным объектом или явлением окружающего мира, используя для этого различные теоретические и эмпирические источники информации".

Исследовательская компетентность в классификации А.В. Хуторского рассматривается как составная часть познавательной компетентности, которая включает "элементы методологической, надпредметной, логической деятельности, способы организации целеполагания, планирования, анализа, рефлексии". Она также служит компонентом компетентности личного самосовершенствования, направленной на освоение способов интеллектуального и духовного саморазвития.

В своей работе придерживаюсь точки зрения А.В. Хуторского.

3.2. Сущность исследовательской компетентности учащихся

Сущность исследовательской компетентности заключается в выделении личностных качеств учащихся, выражающееся в осознанной готовности и способности самостоятельно осваивать и получать системы новых знаний, базируясь на усвоенной совокупности знаний, умений, навыков и способов деятельности.

Исследовательская компетентность показывает уровень развития мыслительных процессов и исследовательскую активность:

- видеть и вычленять проблемы, строить предположения об их разрешении, уметь поставить задачу, выявить в ней её условия;

- уметь строить предположения о возможных причинах и последствиях явлений материального и идеального мира, выдвигать гипотезы, обосновывать их;

- удерживать одновременно несколько смыслов сложных явлений, событий, текстов, высказываний и т.п.

Исследовательская компетентность проявляется в способности к деятельности, поэтому в качестве элементов исследовательской компетентности учащихся можно выделить способности человека осуществлять:

• целеполагание, т.е. выделение цели деятельности;
• целевыполнение, т.е. определение предмета, средств деятельности, реализацию намеченных действий;
• рефлексию, анализ результатов деятельности, т.е. соотнесение достигнутых результатов с поставленной целью.

Исследовательская компетентность представляет собой совокупность знаний в определенной области, умения видеть и решать проблемы на основе выдвижения и обоснования гипотез, ставить цель и планировать деятельность, осуществлять сбор и анализ необходимой информации, выбирать наиболее оптимальные методы, выполнять эксперимент, представлять результаты исследования; способность применять эти знания и умения в конкретной деятельности.

Учитель, владеющий инновационно - исследовательской компетентностью, сможет организовать образовательное пространство так, чтобы требуемое качество развилось и у его учеников. Поэтому процесс образования и самообразования учителя – одно из условий успешного формирования исследовательской компетентности учащихся.

Исследовательская работа требует от учителя не только высокого профессионализма в предметной области и научного кругозора, но и особого педагогического мастерства, хорошего знания психологии подростка, умения установить личный контакт с ребенком. По сути, учитель и ученик превращаются в равноправных партнеров, соавторов исследования, которых объединяет одно важное дело. Такое общение возможно лишь в том случае, когда учитель сумеет разглядеть в своем ученике и младшем коллеге личность и понять, что именно нужно этой пытливой личности, чтобы максимально реализовать свой интеллектуальный и творческий потенциал, познать механизмы, управляющие законами общества, культуры и мироздания, а в конечном счете и самого себя.

Следует особо отметить, что при формировании исследовательских компетенций учащихся учитель должен мастерски владеть основными функциями менеджмента: планированием, мотивацией, организацией и контролем, что создает условия для успеха в этом направлении.

3.3. Организация  деятельности учащихся, направленной на формирование и развитие исследовательской компетентности.

Исследовательская компетентность может быть сформирована только в исследовательской деятельности. Ключевые понятия, которые определяют необходимые условия для организации такого рода деятельности учащихся в школе, следующие: поиск, самостоятельность, инициатива, практическое действие, эксперимент, совместная работа, ситуация недоопределённости, противоречия, наличие разных точек зрения.

В организации исследовательской деятельности школьников большое значение имеет отбор учебного материала для всех исследований, который должен строго соответствовать основным принципам дидактики: научности, систематичности, последовательности, доступности, наглядности, индивидуальному подходу к учащимся в условиях коллективной работы, развивающему обучению, связи теории с практикой.

При организации исследовательской деятельности решаются следующие задачи:

1.        обучение учащихся на примере реальных проблем и явлений, наблюдаемых в повседневной жизни;

2.        обучение приемам мышления: поиску ответов на вопросы, видению и объяснению различных ситуаций и проблем, оценочной деятельности, приемам публичного обсуждения, умению излагать и отстаивать свою точку зрения, оперативно принимать и реализовывать решения;

3.        использование разных источников информации, приемы ее систематизации, сопоставления, анализа;

4.        подкрепление знания практическими делами, с использованием специфических для физики методов сбора, анализа и обобщения информации.

Рассматриваемый вид деятельности можно организовать на различных этапах урока; на различных типах уроков; на элективных курсах; а также во внеурочной деятельности. Система работы с учащимися отражена в схеме 1.

Схема 1.

На учебном занятии возможно применение исследовательского метода обучения, нетрадиционных форм занятий, домашних заданий исследовательского характера. Этому способствуют и современные интерактивные технологии, такие как методы проектов и проблемного обучения, а также информационные технологии.  Исследовательская деятельность учащихся многогранна и может быть организована на любом этапе обучения физике: при изучении физической теории; при решении задач; при проведении демонстрационного эксперимента; при выполнении лабораторных работ.

Работа по формированию исследовательских умений должна осуществляться не только на урочных занятиях  (на уроках изучения нового материала, уроках решения задач, уроках лабораторных работ), но и во внеурочное время. Массовая внеурочная работа – это интеллектуальные игры, которые можно организовать в рамках предметных недель, дней науки.

В идеале исследовательская деятельность должна встраиваться в классно-урочную систему так, чтобы учитель мог сам компоновать необходимые ему учебные модули из отдельных элементов, они должны максимально учитывать действующие учебные программы и требования к учащимся.

В организации деятельности формирования исследовательской компетентности школьника следует принять во внимание и психологический компонент педагогического взаимодействия. Только при наличии взаимоотношений, когда ученик и учитель работают на равных и уважительно относятся к "научной" позиции друг друга, создается благоприятный психологический микроклимат, положительно влияющий на развитие индивидуальности ребенка и результаты его самореализации.

3.3. Система педагогической деятельности по организации элементов уроков, направленных на развитие исследовательской компетентности учащихся.

При формировании и развитии исследовательской компетентности  необходимо подобрать правильно методы, средства и приемы обучения. Основные методы: проблемно – поисковый, эвристический, эмпирический, которые предполагают самостоятельное усвоение знаний и способов действий, развитие творческого мышления, перенос знаний в незнакомую ситуацию, видение новой проблемы в традиционной ситуации, преобразование известных способов деятельности и самостоятельное создание новых. Этот подход лежит в основе системно-деятельностного обучения, на котором основаны идеи стандартов второго поколения.

Основные общедидактические приемы: анализ, сравнение, обобщение и систематизация, выдвижение гипотез, перенос знаний в новую ситуацию, поиск аналога для нового варианта решения проблемы, доказательство или опровержение гипотезы, планирование исследования, оформления результатов исследования.

Для формирования исследовательской компетентности можно использовать: учебный эксперимент, домашнее задание исследовательского характера, индивидуальное учебное исследование, творческие экспериментальные задания и т. д.

Модель педагогической деятельности учителя при формировании исследовательской компетентности учащихся представлена в схеме 2.

Схема 2.

Проблемная ситуация – это психологическое состояние интеллектуального затруднения, которое возникает у человека, если он не может объяснить новый факт при помощи имеющихся знаний. Тут возникает потребность активно мыслить, и, главное, ответить на вопрос «почему». Потребность рождает мотив, побуждающий человека думать и действовать.

Для создания проблемной ситуации на уроках физики можно использовать демонстрационный и мысленный эксперимент, фронтальные опыты, экспериментальные задачи и т.д. Для успешной постановки проблемы, она должна содержать познавательную трудность и видимые границы известного и неизвестного, вызвать чувство удивления при сопоставлении нового с неизвестным и неудовлетворенность имеющимся запасом знаний, умений и навыков. Проблемный вопрос должен содержать противоречивость информации и вызывать необходимость и желание сравнивать, рассуждать, анализировать данные, обобщать их, т. е. искать закономерность. Так, например: “Почему тонет брошенный в воду гвоздь, а тяжелое судно плавает?” будет проблемным, а вопрос: “Почему тела плавают?” будет информационным, поскольку он требует для ответа лишь знаний.

Создание проблемных ситуаций на уроках, способствует развитию исследовательской компетентности учащихся, так как это следует логике процесса научного познания:

Ф – Г – М – Э (факты – гипотеза – модель – эксперимент).

Деятельность учителя по использованию проблемных ситуаций на уроках физики:

а) при объяснении нового материала.

Примеры из опыта работы.

Тема «Диффузия» 7 класс.

Учащимся предлагается определить скорость диффузии запаха духов в помещении и сравнить ее со скоростью движения молекул, которая сообщается ученикам. Скорость молекул примерно 400 м/с, она соизмерима со скоростью пули. После расчета скорости диффузии учащиеся получают результат: примерно 25 см/с. Для расчета им необходимо вспомнить, как рассчитать скорость, зная путь и время (из курса математики). Возникает проблема: почему скорость диффузии много меньше скорости молекулы? Учащиеся выдвигают свои гипотезы и пытаются объяснить данный факт, используя первоначальные сведения о строении вещества.

Тема: «Тепловое равновесие» 10 класс.

Предлагаю учащимся решить следующую задачу: как измерить температуру мухи или дверной ручки? предложите свои методы измерения.

б) при использовании физического эксперимента.

Примеры из опыта работы.

Тема: «Первоначальные сведения о строении вещества» 7 класс.

При демонстрации опыта с металлическим шариком, который после нагревания не проходит в кольцо, ученикам задается вопрос: «Почему это происходит? Какую гипотезу о строении вещества можно выдвинуть для объяснения?»

Тема: «Ускорение свободного падения» 9 класс.

Предлагаю учащимся высказать гипотезу на основе своих жизненных знаний о падении с одинаковой высоты одинаковых по размеру листов бумаги, затем проверяем высказанные предложения на опыте. Затем задаю вопрос: «Изменится ли что-то в падении листов, если один из них скомкать?». Опять проверяем на опыте высказанные предположения. Как можно объяснить разное поведение одинаковых листов бумаги в двух опытах?

в) при проведении фронтальной лабораторной работы

Примеры из опыта работы.

Лабораторная работа «Определение плотности твердого тела» 7 класс.

Проблемные вопросы возникают у самих учащихся после вычисления значения полученной плотности: почему расчетное значение нельзя найти в таблице плотностей веществ? Из какого вещества сделано тело? Ученики  выдвигают гипотезы, которые решают данную проблему В результате обсуждения приходим к выводу, что измерения проводятся с погрешностями, вычисления с – округлением величин. Это отражаем в выводе к лабораторной работе.

г) при использовании мысленного эксперимента.

Примеры из опыта работы.

 Тема: «Строение вещества» 7 класс.

Чтобы вести разговор о том, что все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов) предлагаю объяснить факт исчезновения куска сахара в стакане с чаем. Оказывается, сахар не исчез, ведь сохранилось его отличительное свойство (чай стал сладким), вероятнее всего он распался на мельчайшие крупинки. Учащиеся выдвигают гипотезы, происходит их обсуждение.

Тема: «Излучение» 8 класс.

После изучения тем «Теплопроводность» и «Конвекция» учащимся задается вопрос: «Каким способом мы получаем тепло от костра, сидя рядом с ним?»  Далее в ходе обсуждения выдвинутых гипотез приходим к выводу, что тепло передается каким-то новым, неизвестным видом (излучением).

Исследовательские лабораторные работы. 

Исследовательские лабораторные работы, проводимые как индивидуально, так и в группах, могут проходить по следующему плану:

 1. Ученики сами в ходе обсуждений формулируют проблему, для решения которой проводится лабораторная работа, высказывают различные гипотезы ее решения.

 2. Знания учащимся не сообщаются. Учащиеся самостоятельно их получают в процессе исследования. Средства для достижения результатов учащиеся выбирают сами, т. е. становятся активными исследователями.

 3. Учитель управляет процессом исследований.

 4. Рефлексия о проделанной работе

 Лабораторный исследовательский метод проведения занятий по физике помогает учащимся развить следующие надпредметные умения и навыки:

 1) Познавательные умения и навыки:

•  анализ и синтез;
•  описание наблюдаемых явлений;
•  формулировка целей и задач;
•  выдвижение гипотезы и предсказание результата;
•  использование математических символов;
•  установление причинно-следственных связей.

 2) Организационные умения и навыки:

• планирование эксперимента;
• рациональное использование времени;
• правильная организация рабочего места при выполнении лабораторных работ.

 3) Технические умения и навыки:

• пользование измерительными приборами и измерение физических величин;
• математическая обработка результата;
• подбор материала к лабораторным работам;
• сборка установки, схема эксперимента;
• использование учебной и технической литературы;
• учет правил ТБ;
• расчет погрешности вычисления;
• оформление результатов (схемы, таблицы, графики).

 4) Коммуникативные умения и навыки:

• обсуждение задания и распределение обязанностей;
• взаимопомощь и взаимоконтроль (самоконтроль);
• обсуждение результатов и формулировка вывода;
• рефлексия.

Примеры из опыта работы.

Примером исследовательской деятельности является работа по теме «Сила трения» в 7 классе.

 В ходе урока учащимся предлагаются для рассмотрения следующие вопросы:

 1. Когда возникает сила трения?

 2. Что является причиной возникновения силы трения?

 3. Как направлена сила трения?

 4. От чего зависит сила трения?

На доске запись:

 Сила трения зависит от:

 1. ………………

 2. ………………

 3. ……………..

 Для проверки выдвинутых гипотез учащимся предлагается провести исследование с помощью динамометра, набора грузов, деревянного бруска, куска оргстекла, деревянной линейки, куска шерстяной ткани.

 По мере выполнения исследования учащиеся делают соответствующие выводы.

Затем учащиеся выдвигают предположения (гипотезы) о зависимости величины силы трения от веса тела. В ходе исследования приходят к выводу. Полученные данные заносятся в таблицу.

По данным из таблицы ученики строят график зависимости силы трения от веса. По виду графика определяют вид зависимости физических величин. Проводят рефлексию.

Лабораторная работа исследовательского характера по теме «Сила Архимеда» 7 класс.

На уроке ученики выдвигают гипотезы: от каких факторов зависит сила Архимеда. На доске делаются запись:

Сила Архимеда зависит от:

 1. ………………

 2. ………………

 3. ……………..

Класс делится на группы для экспериментальной проверки гипотез.

1 группа. Оборудование: тело на нити, динамометр, емкости с разными жидкостями.

2 группа. Оборудование: динамометр, емкость с водой и тела равного объема и формы, но разной плотности.

3 группа. Оборудование: динамометр, емкость с водой, тела на нити разного объема, но одинаковой плотности.

4 группа. Оборудование: динамометр, емкость с водой тела одинаковой плотности, равного объема, но разной формы.

Каждая группа презентует результаты своего исследования, которые записываются в тетрадь в виде таблицы:

После завершения лабораторной работы проводится рефлексия.

Домашнее задание исследовательского характера

Домашний эксперимент - это особый вид деятельности учащихся, в котором они могут проявить свои творческие способности. А владение современными технологиями существенно повысит качество выполнения и представления результатов. Такие эксперименты позволяют расширить область связи теории с практикой, приучить учащихся к самостоятельной исследовательской работе, развить у них интерес к физике и технике, преодолеть ошибочные представления некоторых из них о том, что физические явления можно наблюдать лишь с помощью специальных приборов. Опыт применения домашних экспериментов показывает, что для их выполнения школьники привлекают своих родителей, что делает родителей более заинтересованными в образовании своих детей.

Примеры из опыта работы.

Тема: «Средняя скорость» 7 класс.

Какой способ вы предложили бы для определения своей средней скорости? Какие бы физические величины вам понадобились? Какое бы оборудование вам потребовалось?

Если вы затрудняетесь сами разработать метод определения средней скорости, то можно воспользоваться следующим алгоритмом:

Рассчитайте среднюю скорость своего движения от школы до дома.

Для этого измерьте время своего движения и путь. Для определения пути рассчитайте среднюю длину своего шага и посчитайте количество шагов от школы до дома.

Тема: «Диффузия» 7 класс.

Какое оборудование помогло бы вам продемонстрировать дома пример диффузии в жидкостях? Что нужно изменить в условиях опыта, чтобы исследовать зависимость скорости диффузии от температуры вещества?

Если испытываете затруднения, от следуйте инструкции:

Выясните, как зависит скорость протекания диффузии от температуры вещества. Для этого налейте одинаковый объем холодной и горячей воды в стаканы, опустите в них одинаковое количество марганцовки (перемешивать нельзя!), отметьте время полного окрашивания воды в обоих стаканах.

Тема «Влажность воздуха» 8 класс.

С помощью какого оборудования можно определить относительную влажность воздуха в вашей комнате? Как это сделать?

Если вы не нашли решение этой проблемы, то выполните следующий  алгоритм действий.

Определите относительную влажность воздуха дома. Для этого измерьте термометром температуру воздуха в комнате. Затем оберните резервуар термометра влажной марлей, измерьте самую маленькую температуру, которую покажет термометр. В дополнительных источниках найдите психрометрическую шкалу, пользуясь ей и своими измерениями, определите относительную влажность воздуха.

Еще один вид домашнего задания, который развивает исследовательскую компетентность учащихся, - сочинения на тему физических явлений.

Проекты. Использование проектного метода предоставляет учителю широкие возможности для совершенствования форм и методов своей работы, выводя её на качественно новый уровень. В своих учениках учитель откроет активных и заинтересованных партнёров, в самом себе – неведомые ранее резервы для профессионального роста.

Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся - индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени. Метод проектов всегда предполагает решение какой-то проблемы. Решение проблемы предусматривает, с одной стороны, использование совокупности, разнообразных методов, средств обучения, а с другой, предполагает необходимость интегрирования знаний, умений применять знания из различных областей науки, техники, технологии, творческих областей. Для достижения поставленной цели, учащиеся используют научно-популярную литературу, интернет-ресурсы, проводят самостоятельные исследования, эксперименты. Свои работы учащиеся оформляют в виде мультимедийных презентаций, рисунков, опорных конспектов, в виде рефератов, сочинений.  Технология проекта предполагает совокупность исследовательских, поисковых, проблемных методов, творческих по самой своей сути.

Главная цель любого проекта – формирование различных ключевых компетенций, под которыми в современной педагогике понимаются комплексные свойства личности, включающие взаимосвязанные знания, умения, ценности, а также готовность мобилизовать их в необходимой ситуации.

 В процессе проектной деятельности формируются следующие компетенции:

1. Рефлексивные умения:

- умение осмыслить задачу, для решения которой недостаточно знаний;

- умение отвечать на вопрос: чему нужно научиться для решения задачи;

2. Поисковые (исследовательские) умения:

- умение самостоятельно привлекать знания из различных областей;

- умение самостоятельно найти информацию в информационном поле;

- умение находить несколько вариантов решения проблемы;

- умение выдвигать гипотезы;

- умение устанавливать причинно-следственные связи.

3. Умения и навыки работы в сотрудничестве:

- умения коллективного планирования;

- умение взаимодействовать с любым партнёром;

- умения взаимопомощи в группе в решении общих задач:

- навыки делового партнёрского общения;

- умение находить и исправлять ошибки в работе других участников;

- умение проектировать процесс (изделие);

4. Коммуникативные умения:

- умение вступать в диалог, задавать вопросы и т.д.;

- умение вести дискуссию;

- умение отстаивать свою точку зрения;

- умение находить компромисс;

- навыки интервьюирования, устного опроса;

5. Презентационные умения и навыки:

- навыки монологической речи;

- умение уверенно держать себя во время выступления;

- артистические умения;

- умение пользоваться средствами наглядности при выступлении;

- умение отвечать на незапланированные вопросы.

Этапы проектной деятельности.

1. Этап предпроектной подготовки.

• выбор и формулирование темы проекта;
• определение цели исследовательского проекта;
• определение цели учебно-исследовательского проекта;
• выдвижение гипотезы;
• постановка задач;
• определение методов исследования;
• сбор необходимой информации.

2.  Этап планирования.

• планирование процесса выполнения проекта руководителем;
• обсуждение возможных результатов по направлениям исследования;
• планирование работы творческих групп;
• определение сроков представления промежуточных и итоговых
• результатов.

3.  Организационно-исследовательский этап.

• обсуждение и обработка информаций по направлениям исследования;
• подведение промежуточных итогов исследования;
• дополнительный сбор информации;
• сопоставление конечных результатов с положениями выдвинуто
• гипотезы;
• итоговый отчет творческих групп о результатах исследования;
• оформление результатов исследования по выбранным направлениям.

4.         Заключительный этап (этап представления результатов, рефлексия)

• подготовка презентации результатов;
• публичная презентация проектной работы;
• анализ работы, проделанной в течение проектного периода;
• оценка и самооценка работы проектной группы в целом и каждого его ученика.

Проект, как комплексный и многоцелевой метод, имеет большое количество видов и разновидностей.

1. Практико-ориентированный проект нацелен на социальные интересы самих участников проекта или внешнего заказчика. Продукт заранее определен и может быть использован в жизни класса, школы, микрорайона, города, государства. Палитра разнообразна — от учебного пособия для кабинета физики до пакета рекомендаций по экономии электроэнергии России. Важно оценить реальность использования продукта на практике и его способность решить поставленную проблему.
2. Исследовательский проект по структуре напоминает подлинно научное исследование. Он включает обоснование актуальности избранной темы, обозначение задач исследования, обязательное выдвижение гипотезы с последующей ее проверкой, обсуждение полученных результатов. При этом используются методы современной науки: лабораторный эксперимент, моделирование, социологический опрос, философско-физические исследования (в жанре эссе).

3. Информационный проект направлен на сбор информации о каком-то объекте, явлении с целью ее анализа, обобщения и представления для широкой аудитории. Выходом такого проекта часто является публикация в СМИ, в интернете. Результатом такого проекта может быть и создание информационной среды класса или школы.
4. Творческий проект предполагает максимально свободный и не традиционный подход к оформлению результатов. Это могут быть альманахи, театрализации, произведения изобразительного или декоративно-прикладного искусства, видеофильмы и литературно-физические трактаты.

Примеры из опыта работы.

Совместно с детьми разработаны проекты разных видов по темам: «Измерение атмосферного давления барометром-анероидом», «Воздухоплавание» (7 класс), «Выращивание кристаллов медного купороса», «Осторожно: радиация!» (9 класс), «Электрический ток в различных средах» (10 класс), «Животные – первооткрыватели космоса», «Юрий Гагарин – первый космонавт» и другие.

Кластер - это способ графической организации материала, позволяющий сделать наглядными те мыслительные процессы, которые происходят при погружении в ту или иную тему (после прослушивания рассказа учителя, прочтения учебного текста и т. д.). Кластер является отражением нелинейной формы мышления. Иногда такой способ называют "наглядным мозговым штурмом". Происходит выделение смысловых единиц текста и графическое оформление в определенном порядке в виде грозди. Использовать данный прием можно на всех этапах урока: на стадии вызова, осмысления, рефлексии или в качестве стратегии урока в целом. Этот прием используется для стимулирования мыслительной деятельности до того, как определена тема или в качестве средства для подведения итогов, стимулирования появления новых ассоциаций или графического изображения новых представлений.

Конструирование и изготовление самодельных приборов по физике.

Изготовление самодельных приборов сопровождается действенным и глубоким ознакомлением с начальными сведениями по физике и технике, т.к. ученики часто пополняют свои знания из научно - популярной и технической литературы, а также регулярно задают учителю соответствующие предметные вопросы. Воспроизведение опыта на построенном самими учащимися приборе или приведение в действие самостоятельно изготовленной технической модели способствует повышению интереса к физике и ее техническим приложениям и, конечно, развитию исследовательской компетентности.

Исследовательская деятельность учащихся.

Этапы работы учителя при организации исследований:

1. Мотивация исследовательской деятельности – очень важный этап процесса обучения, если мы хотим, чтобы оно было творческим. Целью мотивации, является создание условий для возникновения у ученика вопроса или проблемы.
2. Цель исследовательской деятельности – формирование определенных исследовательских умений.
3. Программа действий: при организации образовательного процесса на основе исследовательской деятельности на первое место встает задача проектирования исследования.

• Планирование деятельности обучающихся.
• Выполнение исследований.
• Результаты деятельности обучающихся.
• Анализ полученных результатов.
• Корректировка результатов.

4. Результаты исследовательской деятельности (формирование исследовательской  компетентности).
5. Рефлексия.

На этапе формирования научно-исследовательских умений я даю самостоятельные мини-исследования для освоения навыков использования общих принципов научного познания. Например: Мини-исследовательская работа «Определение плотности тела разными методиками» (7 класс).

Приобретенные навыки экспериментальной работы и освоение принципов исследовательской деятельности находят свое дальнейшее развитие в разработке проектов. Обучая учащихся синтезу, анализу, аналогии, знакомя их с основными методологическими принципами такого рода деятельности (постановка проблемы, выдвижение гипотезы, анализ литературных и социологических данных, теоретическое обоснование, выводы по достигнутым результатам), готовлю ученика к осознанию необходимости самостоятельной исследовательской работы как наиболее полной формы реализации их творческого потенциала, самораскрытия и самореализации личности. В процессе работы над исследованием у учащихся формируются умение анализировать и обобщать, сравнивать, выбирать методы, наиболее приемлемые для работы, самостоятельно подбирать литературу, составлять библиографию, готовить тезисы, рефераты, овладевать основными приемами ведения дискуссии и т. п.

Уже не первый год исследовательская деятельность является одним из ключевых направлений в моей работе.

Я стараюсь поощрять пусть противоречивые, парадоксальные, даже «неправильные» суждения, но свидетельствующие о самостоятельности учащихся, об их активной позиции. Не ошибается только тот, кто ничего не делает. Надо лишь научиться понимать свои ошибки. Моя задача как учителя - вселить в ребенка уверенность в собственные силы. Я считаю, что потерпеть неудачу – это не самое худшее, хуже – не пытаться. У ребёнка должен отсутствовать страх перед учителем, перед моими знаниями. И наступит момент, когда ученик почувствует уверенность в себе, интерес к тому делу, которым занят.

В школе создано научное общество учащихся «Поиск», руководителем которого я являюсь.

Примеры из опыта работы.

Разработано Положение о научном обществе школьников «Поиск» средней школы №2 округа Муром.

1. Научное общество школьников школы №2 действует с целью выявления и воспитания одаренных детей и подростков.
2. Научное общество школьников – добровольное творческое объединение учащихся, стремящихся совершенствовать свои знания в определенной области науки, учебного предмета, искусства, развивать свои интеллект, приобретать умения и навыки научно-исследовательской деятельности под руководством педагогов и других специалистов.
3. Целью создания научного общества школьников является выявление и поддержка одаренных учащихся, развитие их интеллектуальных, творческих способностей, поддержка научно исследовательской деятельности учащихся.
4. Задачи:

• диагностика одаренности учащихся;
• раннее раскрытие интересов и склонностей учащихся к научно-поисковой деятельности, углубленная подготовка к ней;
• формирование системы научных взглядов учащихся;
• развитие личности, способной к самоактуализации в постоянно изменяющихся социокультурных условиях, отличающихся гуманистическим видением окружающего мира;
• создание условий, способствующих повышению уровня образованности учащихся;
• пропаганда знаний об окружающем мире;
• участие в проводимых в рамках деятельности школы, округа олимпиадах, конкурсах, конференциях, научно-исследовательских семинарах.
• воспитание активной гражданской позиции, высоких нравственных качеств и духовной        культуры;

1. Научное общество школьников имеет свое название, эмблему, девиз.

Также разработано Положение о годовых творческих работах учащихся, Положение о научно-практической конференции учащихся средней школы №2.

http://sch2verba.my1.ru/index/poisk/0-50

Примеры из опыта работы.

Отчет о работе осенней сессии НОУ «Поиск»

http://sch2verba.my1.ru/news/rabota_shkolnogo_nauchnogo_obshhestva_poisk_na_osennikh_kanikulakh/2013-11-10-136

Элективный курс по физике 

Технологии, используемые в системе элективных курсов, должны быть ориентированы на то, чтобы ученик получил такую практику, которая поможет ему лучше овладеть метапредметными умениями и навыками, которые позволят ему успешно освоить программу старшей профильной школы. Одной из особенностей элективных курсов является их практикоориентированный характер при реализация системно - деятельностного подхода в обучении.

Предлагаемые программы элективных курсов по физике не могут удовлетворить все запросы учащихся, поэтому учитель должен быть готов самостоятельно разработать программу элективного курса исходя из запросов учащихся, своих возможностей и материально-технической базы кабинета физики. Одним из направлений развития системы элективных курсов является адаптация программ наиболее удачных факультативных курсов, обеспеченных учебными и методическими пособиями.

Элективные курсы по физике как обязательные курсы по выбору учащихся могут выполнять различные функции. Можно выделить следующие основные функции элективных курсов:

- Они могут «поддерживать» изучение профильных предметов на заданном стандартом профильном уровне. Например, «Математические методы в физике» поддерживает изучение профильного предмета «Физика». Курсы Измерения в физике», «Фундаментальные эксперименты в физической науке», «Физико-техническое моделирование», «Компьютерная графика» позволяют учащимся познакомиться с методами научного познания мира.

- Некоторые из них могут служить основой для внутрипрофильной специализации обучения. Например, элективные курсы «Статика строительных сооружений» и «Физика в сельском хозяйстве» в физико-математическом и естественнонаучном профиле. Курсы «Физика строительных материалов», «Физика и компьютер», «Физика космических и геологических стихий», «Физика и окружающая среда», «Физика и экология» позволяют учащимся познакомиться с основными путями и методами применения знаний на практике.

- Курсы могут обеспечивать профессиональное самоопределение и знакомить с основами профессиональной деятельности. Например, элективный курс «Основы инженерно-технологической деятельности».

- Элективные курсы могут быть направлены на удовлетворение познавательных интересов отдельных школьников в областях деятельности человека, выходящих за рамки выбранного им профиля. Например, ученик, обучающийся в гуманитарном классе, выберет один из элективных курсов «Компьютерное моделирование физических процессов», «История физики и техники», «Методы естественнонаучного исследования», «Организация научно-исследовательской деятельности» «Основы технического творчества», «Основы космонавтики», «Физика в природе».

- Элективные курсы могут развивать содержание одного из базовых курсов, изучение которого в данной школе (классе) осуществляется на минимальном общеобразовательном уровне. Например, курсы «Основы электродинамики», «Тепловые процессы в природе и технике», «Законы динамики в природе и технике», «Готовимся к ЕГЭ по физике» позволяют учащимся подготовиться к сдаче ЕГЭ на профильном уровне.

- Элективные курсы могут играть роль «надстройки», дополняя содержание профильного курса. Такой дополненный курс становится углублённым. Например, курсы «Основы электротехники», «Статика» «Волновая оптика», «Строение и свойства вещества» позволяют изучить на углублённом уровне один из разделов программы.

Перспективным является использование современных образовательных технологий (информационно-коммуникационных, дистанционных, проектных), роль которых будет возрастать на старшей ступени средней школы.

Предлагаемые программы элективных курсов по физике не могут удовлетворить все запросы учащихся, поэтому учитель должен быть готов самостоятельно разработать программу элективного курса исходя из запросов учащихся, своих возможностей и материально-технической базы кабинета физики. Одним из направлений развития системы элективных курсов является адаптация программ наиболее удачных факультативных курсов, обеспеченных учебными и методическими пособиями.

Примеры из опыта работы.

Для развития исследовательской компетентности учащихся во внеурочной деятельности я веду элективный курс «Я – экспериментатор!». Данный курс был адаптирован мной на базе элективного курса «Эксперимент в физике»       Г. М. Давлетшиной. http://nsportal.ru/gulnara-75

4. Новизна

Из модели формирования исследовательской компетентности обучающихся видно, что сформировать составляющие всех компонентов указанной компетентности невозможно средствами одной педагогической технологии.

И решение данной проблемы видится в системном использовании инновационных технологий в образовательном процессе. Методы исследовательской деятельности являются базовыми в технологиях развивающего, проблемного, системно-деятельностного, дифференцированного способов обучения, и, разумеется, исследовательских и проектных технологиях, технологии развития критического мышления. Знания в курсе физики я рассматриваю не как самоцель, а как средство развития мышления ребят, творческих способностей и мотивов деятельности. Моя работа по формированию исследовательской компетентности школьников основывается на внимании не к самому процессу усвоения знаний, а на  их интепретации для  получения «нового» интеллектуального «продукта».

5. Диагностический инструментарий по оценке эффективности педагогической деятельности

В рамках проведенной работы мною составлен мониторинг сформированности исследовательской компетентности, который позволяет сделать вывод об эффективности использования системы педагогической деятельности по организации элементов уроков и внеурочной деятельности, направленных на развитие исследовательской компетентности учащихся.

Данный мониторинг проводится мной с 2011 г.   на базе профильной физико-математической подгруппы класса.

Для диагностики использовались опросник креативности Джонсона, состоящий из восьми пунктов – это контрольный список характеристик творческого мышления и поведения, разработанный специально для идентификации проявлений креативности. Данный опросник позволяет также провести самооценку креативности (учащимися старшего школьного возраста).

Диагностика на интеллектуальную лабильность - способность распределять внимание от одной задачи к другой и быстро переходить со стадии обдумывания на стадию действия. В зависимости от степени развития интеллектуальной лабильности человек может адаптироваться к сложившимся обстоятельствам.

Мотивация деятельности учащихся на уроках диагностировалась на основе методики М. Лукьяновой «Учебная мотивация как показатель качества образования».

Созданные педагогические условия способствуют развитию исследовательской комтетентности ребенка, повышают уровень ее творческой активности и познавательного интереса, что обеспечивает повышение качества образования.

Уроки с использованием элементов исследовательской деятельности учащихся повышают учебную мотивацию, формируют универсальные учебные действия. Это позволяет моим ученикам принимать активное участие в школьных, окружных, дистанционных всероссийских олимпиадах и конкурсах, представлять исследовательские работы на конференциях различного уровня. За последние годы возросло количество учащихся сдающих ЕГЭ по физике и поступающих в ВУЗы технической направленности от МиВГУ до МФТИ. Приложение. Результативность участия в олимпиадах, выборность физики при сдаче ЕГЭ, самоопределение учащихся.

6. Адресность

Данный опыт может быть полезен учителям физики, а также другим учителям-предметникам, интересующимся формированием и развитием исследовательских компетенций школьников. Представленные методические приемы могут быть использованы учителями, работающими в рамках развивающего обучения.

7. Заключение

Исследовательская деятельность помогает формировать творческую личность, стимулирует активность, целеустремлённость школьников, таким образом, помогает решению главных задач современной школы – раскрытию способностей каждого ученика, воспитанию личности, готовой к жизни в высокотехнологичном, современном мире.

Исследовательская работа с учащимися дает следующие положительные результаты:

• усвоение алгоритма научного исследования способствует формированию научного мировоззрения учащихся;
• значительно расширяется кругозор и интерес учащихся;
• вооружает учащихся универсальными способами учебной деятельности, дает импульс к саморазвитию, способности к самоанализу, самоорганизации, самоконтролю и самооценке;
• формирует социальный опыт в труде и общении;
• формирует умения и навыки, необходимые для успешной учебы в ВУЗе и научной карьеры;
• дает возможность и ученику, и учителю построить процесс обучения совершенно по-другому, изменить как роль ученика, так и роль учителя, позволяет взглянуть и оценить полученные знания под другим углом зрения;
• способствует профессиональному росту учителей, расширяя знания, как в области своего предмета, так и в педагогической науке, дает возможность лучше узнать учеников, раскрыть их потенциал, а также расширяет контакты на профессиональной основе с коллегами из других учебных заведений, преподавателями институтов, родителями учащихся.

   Формирование исследовательской  компетентности учащихся создает в школе условия, стимулирующие учебный процесс, способствует углублению и расширению сферы познавательной деятельности учащихся. Сегодня необходимо предоставить каждому учащемуся сферу деятельности, необходимую для реализации интеллектуальных и творческих способностей, формирования потребности в непрерывном самообразовании, активной гражданской позиции, способности к социальной адаптации и творческому самовыражению, так как в современных условиях от человека требуются именно способности самому решать свои проблемы, найти выход из трудной ситуации, проявлять инициативу и творчество для достижения успешной карьеры и самореализации.    

8. Литература

1. Баранников А.В. Содержание общего образования [Текст]: компетентностный подход / А.В. Баранников. - М.: ГУ ВШЭ, 2002.
2. Зимняя И.А. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании. Авторская версия [Текст] / И.А. Зимняя. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004.
3. Феськова Е.В. Становление исследовательской компетентности в дополнительном образовании и профильном обучении [Текст]: Диссертация : кандидата педагогических наук: 13.00.01. - Красноярск, 2005.
4. Хуторской А.В. Ключевые компетенции как компонент личностно-ориентированной парадигмы образования [Текст] / А.В. Хуторской // Народное образование. - 2003. - №2.
5. Войтенкова Л.Г. «Исследовательская деятельность на уроках физики» http://neretina-iv.my1.ru/publ/issledovatelskaja_dejatelnost_na_urokakh_fiziki/1-1-0-15
6. Калинина Н.В., Лукьянова М.И. Удовлетворенность участников образовательного процесса различными его сторонами. – Ульяновск: ИПК ПРО, 2002.
7. Румбешта Е. А. Исследовательская деятельность учащихся в процессе изучения физики: анализ практики и перспективы // Вестник ТГПУ. 2013.  №5.

Приложение. Сочинение на тему «Мир без трения» 7 класс.

Прозвенел резкий звонок. Весь класс радостно побежал из школы домой. Какие уроки завтра? Что учить? Физика. Что было? А… Сила трения. Вот бы ее не было – и учить не надо!

Я вышла из дома, мама попросила купить хлеб. У меня ни с того, ни с сего развязались шнурки. Но только я наклонилась завязать их, как упала. Ничего себе гололед! Попытавшись подняться, я поняла, что даже моя рука опереться не может о землю. Да такого просто не бывает! Пока я безуспешно пыталась встать, поняла, что непостижимым образом оказалась очень далеко от подъезда. Увидев нечто настолько странное, я широко раскрыла глаза – все люди, мусорные баки, машины, даже дома… Совершенно все катилось в направлении небольшого склона. Земля была настолько гладкой, что любой предмет не мог даже остановиться. Все гвозди, шурупы самостоятельно выворачивались, вывески на магазинах падали. Апокалипсис – первое, что пришло мне на ум. Но потом я вспомнила свое желание – избавиться от силы трения. Когда я повернула голову, то увидела что огромный грузовик летит на меня. Водитель был ошарашен не меньше моего, и со всех сил би-бикал. Перед самым светом фар я зажмурилась…

Открыв глаза, я поняла, что сижу в своей комнате. А в руках у меня учебник физики…

Ученица 7 в класса.

Приложение. Отчет о работе осенней сессии НОУ «Поиск» 

В течение осенних каникул проводились занятия по следующим направлениям.

Основы научно-исследовательской деятельности учащихся. Работа проводилась под руководством Н.Л. Бойко в медиатеке.

Цель работы: ознакомление членов школьного НОУ с видами научно-исследовательской деятельности.

Задачи:

1. сбор и анализ необходимой литературы по данной тематике;
2. выпуск памятки для учеников, занимающихся  исследовательской деятельностью;
3. создание презентации «Основы научно-исследовательской деятельности»;
4. размещение разработанных продуктов на школьном сайте.

Экологическое направление. Под руководством учителя химии Т.Н. Песковой учащиеся проводили сравнение органолептических свойств родниковой и водопроводной воды.

Цель работы: экологическая оценка воды.

Задачи:

1. Определение и сравнение органолептических свойств родниковой и водопроводной воды.
2. Установление соответствия качества воды санитарным нормам.

Лингвистическое направление.

Е. В. Бацунова (учитель английского языка) развивала экологическую культуру школьников через творческий диалог.

А. И. Евстигнеева рассматривала с учащимися явление обогащения русского языка за счет заимствования немецких слов.

Естественнонаучное направление. (Руководитель: учитель физики Н.Л. Бойко).

Цель работы: ознакомление и овладение учащимися навыков по организации и постановке экспериментальной исследовательской работы.

Задачи:

1. Сбор и анализ литературы, посвященной выращиванию кристаллов.
2. Выбор методики выращивания кристаллов поваренной соли и медного купороса.
3. Выполнение эксперимента.

Рефлексия - статья в школьной газете о работе школьного НОУ.

Приложение. Результативность участия в олимпиадах, выборность физики при сдаче ЕГЭ, самоопределение учащихся.

Результативность участия в окружных олимпиадах по физике

Результативность участия в различных конкурсах, олимпиадах, конференциях.

2010-2011 год.

Диплом III степени в межшкольной научно-практической конференции «Открытие – 2011» - Хохлова Ирина ученица 7 класса.

2011-2012 год.

Диплом III степени в Олимпиаде «Физтех-2012» по физике – Чеснокова Дарьяна ученица 9 класса.

I место в Открытой научно-практической конференции обучающихся лицея, школ о. Муром и Муромского района – Прохорова Алена ученица 10 класса.

III место в окружном конкурсе школьных проектов «Энергия и среда обитания» - Власова Ульяна и Кочурова Елена ученицы 10 класса.

2012-2013 год.

Диплом III степени во всероссийском турнире «Звездочет», посвященного космонавтике и астрономии среди команд учащихся седьмых классов. (6 человек)

Диплом победителя (II место) в I Всероссийском конкурсе исследовательских работ и проектов «Талантоха – исследователь» - Мурындина Елизавета ученица 3 класса.

II место в регионе в Зимних интеллектуальных играх – Кузнецов Дмитрий ученик 10 класса.

Можно проследить положительную динамику по количеству учеников – победителей различных олимпиад, игр и конкурсов.

Выборность физики при сдаче ЕГЭ

Самоопределение выпускников.