Опыт применения исследовательских проектов на уроке физики
статья по физике (10, 11 класс)

Смирнова Валентина Владимировна-

учитель физики, методист

 ГБОУ гимназия № 114

                                                    Смирнов Андрей Алексеевич –

 учитель физики ГБОУ гимназии №107

Опыт применения исследовательских проектов на уроке физики

     Глобальные изменения в информационной, коммуникационной, профессиональной и других сферах современного общества требуют корректировки содержательных, методических, технологических аспектов образования, пересмотра прежних ценностных приоритетов, целевых установок и педагогических средств.

     Новые принципы личностно ориентированного образования, индивидуального подхода, потребовали  и новых технологий  обучения, которые формировали  бы активную, самостоятельную и инициативную позицию учащихся;  развивали метапредметные умения и навыки (исследовательские, рефлексивные, самооценочные);были бы нацелены на развитие  их познавательного интереса .

     Одним  из эффективных средств развития этих качеств является  проведение в ходе преподавания физики уроков-исследовательских проектов. Ведь они не только способствуют интенсификации учебного процесса, но и формируют культуру умственного труда учащихся, готовя их к самостоятельной проектной деятельности.

     Подготовка этого типа урока предполагает методологическую готовность учителя.  Очень важно освоить и реализовать на уроке  модель исследовательской деятельности учащихся, которая  предполагает последовательное выполнение  следующих этапов:

• постановка проблемы
• прояснение неясных вопросов
• формирование гипотезы исследования
• планирование учебных действий
• сбор данных
• анализ и синтез данных
• подготовка сообщений
• выступление с сообщениями
• ответы на вопросы, корректировка
• обобщение, выводы
• самооценка (рефлексия)

      Реализация исследовательских  проектов требует хорошо продуманной структуры, целей, актуальности для всех участников,  четкого отбора методов  экспериментальных и опытных работ, методов обработки результатов.Основная ценность группового  проекта – общий конечный результат, который учащиеся достигают в совместной деятельности самостоятельно.

     Подготовительная деятельность учителя к такому уроку предполагает целеполагание;  выбор содержательной модели (модели, которая соответствует предметным целям); осмысление способов, приемов, средств мотивации; планирование учебной деятельности как процесса поэтапного освоения знаний, овладения системой умений; организация процесса рефлексии.

     Проект - это «специально организованный учителем и самостоятельно выполняемый детьми комплекс действий, завершающийся созданием продукта, состоящего из объекта учебного труда, изготовленного в процессе проектирования, и его представления в рамках устной или письменной презентации».

     Учебно-исследовательская и проектная  деятельность имеет как общие, так и специфические  черты.

К общим характеристикам  следует отнести: практически значимые цели и задачи исследовательской и проектной  деятельности; структуру проектной и учебно-исследовательской  деятельности, которая включает общие компоненты:

• анализ актуальности проводимого исследования;
•  целеполагание, формулировку задач, которые следует решить;
• выбор средств и методов, адекватных поставленным целям; планирование, определение последовательности и сроков  работ;
• проведение проектных работ или исследования;
• оформление  результатов работ в соответствии с замыслом проекта или целями исследования;
•  представление результатов в соответствующем использованию виде;
• компетенцию в выбранной  сфере  исследования, творческую активность, собранность, аккуратность, целеустремленность, высокую мотивацию;

     Итогами проектной и исследовательской  деятельности  следует считать не столько предметные  результаты, сколько интеллектуальное, личностное  развитие школьников, рост их компетенции в выбранной для исследования или проекта сфере, формирование умения сотрудничать в коллективе и самостоятельно  работать, уяснение  сущности творческой исследовательской и проектной работы, которая рассматривается как показатель успешности (неуспешности) исследовательской деятельности.

Организация на уроке группового исследовательского проекта  предполагает реализацию последовательных этапов, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1

Организация на уроке  группового исследовательского проекта

В качестве примера приведем опыт   разработки и проведения группового исследовательского проекта на уроке физики по теме : «Выталкивающая сила. Закон Архимеда».

Цель урока:

1.Освоение знаний о фундаментальных физических законах ,формирование понятия силы Архимеда, формирование знаний о законе Архимеда.:

2..Развитие  умений  проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели

Формируемые УУД:

• Развивать навыки использования информационных технологий и различных источников информации для решения познавательных задач.
• .Развивать способность к творческому мышлению и анализу.
• Развивать  умение логически мыслить, объяснять  явления, анализировать, сравнивать результаты опытов, делать выводы.
• .Формирование навыков самостоятельной работы над общей проблемой.
• Развитие навыков самоконтроля.
• Воспитание трудолюбия, настойчивости в достижении цели.
• Воспитание убежденности в возможности познания природы.
• Способствовать формированию познавательного интереса к предмету.
• Создать условия для развития процесса выделения, обобщения, применения на практике;
• Актуализировать у детей саморегуляцию, самоконтроль и планирование собственной деятельности

Технология:

1. Организация  исследовательской деятельности в группах.
2. Цель  эксперимента: выяснить от чего зависит и от чего не зависит сила Архимеда.
3. Каждая группа должна выполнить свою исследовательскую работу, при этом оборудование для своей работы вы должны выбрать сами.

Задание первой группе

1. Выбрать оборудование для исследовательской работы

2.Определите архимедову силу, действующую на первое и второе тело.

3.Сравните плотность тел и Архимедову силы, действующие на тела.

1.Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы от плотности тела.

(Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и стальной цилиндры одинакового объема).

Задание второй группе

1.Выбрать оборудование для исследовательской работы

2.Определите Архимедову силу, действующую на каждое из тел.

3.Сравните эти силы.

1.Сделайте вывод о зависимости (независимости) Архимедовой силы ОТ ОБЪЕМА ТЕЛА.

Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема, динамометр, нить.

Задание третьей группе

1.Выбрать оборудование для исследовательской работы

2.Оборудование: динамометр, нить, сосуды с водой, растительным маслом, алюминиевый цилиндр.

3.Определите архимедовы силы, действующие на тело в воде, растительном масле.

Чем отличаются эти жидкости?

4.Что можно сказать об Архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?

5.Установите зависимость Архимедовой силы от плотности жидкости.

Задание четвертой группе

1. Выбрать оборудование для исследовательской работы

2.Изготовить из пластилина 2 тела разных по форме.

3.Поочередно опуская каждое тело в воду, с помощью динамометра определите Архимедову силу, действующую на нее.

4. Установите зависимость (независимость)  Архимедовой силы от формы тела.

(Оборудование:, сосуд с водой, 2 нити, динамометр. 2 куска пластилина  равного объёма).

Задание пятой группе 

1.Выбрать оборудование для исследовательской работы

2.Определите Архимедову силу, действующую на тело, при погружении на разную глубину

3.Сравните Архимедову силу, действующую на тело при погружении на разную глубину

4.Установите зависимость (независимость) Архимедовой силы от глубины погружения тела.

(Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый цилиндр, нить).

На доске таблица, которую заполняют учащиеся в ходе эксперимента.

АРХИМЕДОВА  СИЛА

Делаем вывод.

На тело погружённое в жидкость , действует сила, выталкивающая это тело из жидкости.

Как определить вес  тела в жидкости? Что для этого надо знать?

(опыт с картофелиной)   Нарисуйте это на доске.

Делаем вывод: F = FT – FA

Вывод формулы Архимедовой силы.

4. Дополнительное задание.

     Каждая группа   получает карточку с задачей. Если группа решила задачу, то  один представитель  выходит к доске и решает задачу. За правильно решённую задачу получают 5 баллов. Все баллы заносятся в маршрутный лист.

5. Подведение итогов
6. Рефлексивный этап

Литература:

1. Бычков А.В. Метод проектов в современной школе. – М., 2000.
2. Гузеев В.В. Развитие образовательной технологии. – М., 1995. – №6.
3. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования /Под ред. Е.С. Полат. – М., 2000.