Проектно-исследовательская деятельность и цифровая лаборатория «Архимед» на уроках физики
учебно-методический материал по физике

Инновационная деятельность в образовательном процессе среднего, основного, начального и дошкольного общего образования

Проектно-исследовательская деятельность и цифровая лаборатория  «Архимед»  на уроках физики

И.И. Шувалова,

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Хохольская средняя общеобразовательная школа»

Аннотация. Статья посвящена проблеме внедрения проектно-исследовательской деятельности на уроках физики. Предлагается авторское видение проявления проектно-исследовательской деятельности учащихся. Автор анализирует особенности  и специфику проектно-исследовательской деятельности. В статье представлен материал  об использовании  цифровой лаборатории  «Архимед».

Ключевые слова: современные образовательные стандарты;  проектно-исследовательская деятельность; практика;  деятельностный подход; этапы  научного исследования; цифровая лаборатория  «Архимед» и коллекция подходящих датчиков; «натурный» эксперимент

      Опыт работы в школе дает понять, что не в  количестве знаний заключается образование, а в умелом применении всего того, что знаешь, чему учишь.Современные образовательные стандарты направлены на то, чтобы минимизировать нагрузку на детей. Следует уменьшить количество, но повысить качество. В чем же это может заключаться? Например, проектно-исследовательская деятельность учащихся на уроках физики проявляется в практике. Дети должны не заучивать формулы и законы, а самостоятельно проводить опыты и видеть наглядное подтверждение книжного знания. Только в таком случае учебный процесс перестает восприниматься ребенком как навязанный и станет интересным. И только таким способом школьник поймет, а не выучит необходимую информацию, а также сможет проводить параллели и использовать её в различных сферах жизни.

       Проектно-исследовательская деятельность учащихся в рамках ФГОС прописана государством. Современная педагогика невозможна без проектно-исследовательской деятельности, поскольку только во время неё формируются необходимые навыки самостоятельного мышления и принятия решений. Этим качествам нельзя обучить по книге: необходима практика. Деятельностный подход является базовым для современной педагогической науки, и лучше всего он реализуется именно благодаря продуманной проектно-исследовательской деятельности. Эта деятельность направлена на развитие творческих и исследовательских качеств учащихся. Она представляет собой поиск решения какой-то проблемы, где ответ заранее неизвестен.Проектно-исследовательская деятельность учащихся подразумевает наличие этапов, которые характерны для типичного научного исследования: постановка проблемы, изучение теоретического материла, выбор метода или тактики, практика, процесс сбора полученных результатов, анализ и обобщение данных, выведение конкретных результатов и собственные выводы.   При этом главную роль инициатора этой деятельности играет не учитель, а сам ученик, педагог только  направляет и корректирует его работу.

      Из педагогической практики видно, что слишком велик объём информации, обрушивающийся на головы учащихся. Как определить, что окажется нужным ученику через несколько лет, когда он покинет стены учебного заведения? Однако любой, даже несведущий в педагогике человек, может уверенно сказать, что в каком бы тысячелетии мы не жили, обществу нужен человек, способный самостоятельно мыслить и действовать.И учитель в первую очередь должен стараться создать атмосферу, сопутствующей поиску и творчеству, сделать учебную деятельность увлекательной и интересной [1].

       Физика – наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты, и организация исследовательской деятельности  учащихся при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес  к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной, полезной и осознать, что  физика – это интересно. Важно  обучать  школьников навыкам исследовательской  деятельности. Развитие  исследовательских  умений и навыков учащихся помогает  достичь определенных целей: поднять  интерес учащихся  к учебе, достигнуть  более высоких результатов [1].

       Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у учащихся элементарные навыки работы, пробудить интерес к исследовательской работе. А для этого важно иметь оборудование. В  нашей школе есть цифровая лаборатория  «Архимед» и коллекция подходящих датчиков, которые позволяют учащимся проводить  «натурные» эксперименты,  используя компьютеры и регистраторы данных на базе компьютеров. Программное обеспечение различных лабораторий позволяет моделировать идеальный эксперимент и сравнивать его с только что проведенным экспериментом, используется только один регистратор или компьютер. Цифровые лаборатории полностью описывают  «физику» проводимого датчиками исследования и позволяют оценить некоторые процессы не только качественно, но и количественно. Интерфейс программ,

встроенных в цифровые регистраторы лабораторий, избавляет ученика от трудоемкой работы, связанной со сбором данных, их обработкой и показом. Данные отображаются как в графической форме в режиме реального времени, так и в табличной форме, для удобства обработки лишь небольшой части данных эксперимента. Так как данные легкодоступны, то учащиеся могут сами легко интерпретировать  результаты исследования и делать прогнозы по дальнейшему течению эксперимента, обсуждать свои выводы с одноклассниками и учителем.  У нас лабораторный комплекс дополнен  компьютерным проектором, поэтому результаты исследований можно легко вывести на проекционное оборудование[2, с. 9].

     Использование цифровых лабораторий  не призывает полностью отказаться от традиционного натурного эксперимента,а лишь позволяет экономить время на уроке и увеличить визуализацию проводимых исследований, добавляет гибкости в учебный процесс, что предоставляет учащимся больше независимости в исследовании и изучении мира, формируя тем самым ряд специфических универсальных учебных  действий, отвечая требованиям  Федерального государственного образовательного стандарта: учиться исследовать и учиться посредством исследования[3].

       В заключение своей статьи хотелось бы подвести некоторые итоги.

Ребята с удовольствием участвуют в конкурсах  проектов на муниципальном и областном уровнях и добиваются определенных успехов.

       В 2015-2016 учебном году ученица 10 класса Смагина София  представила  свой проект «Вычисление стоимости газа, расходуемого на одно открывание двери» на II научно-практической конференции в рамках регионального сетевого взаимодействия образовательных организаций «Через тернии к звёздам», проходившей в муниципальном бюджетном общеобразовательном учреждении  средняя общеобразовательная школа

 № 88 г. Воронеж  и заняла 1 место.  А, в последствии, представив данный проект  на региональный этап  Всероссийского конкурса юношеских  исследовательских работ имени В.И. Вернадского  в 2017 году,  получила диплом II степени.

        Проект-это метод обучения. Важной составляющей такого метода, является – достижение целей самих обучающихся,  и потому он в некотором роде уникален. Проект формирует невероятно огромное количество умений и навыков, и поэтому  он эффективен.  Проект позволяет ученикам получить опыт в проектной и исследовательской деятельности, и поэтому он незаменим.

Литература

1. Доклад:«Проектно-исследовательская деятельность на уроках физики» [Электронный ресурс]
2. Формирование универсальных учебных действий современными средствами  обучения при обучении предметам естественно-математического цикла.  Т.В. Дубовицкая. Цифровые образовательные ресурсы в преподавании естественно-математических дисциплин. Часть 1./ [науч. ред. Л.В. Мозгарев; отв. ред.  Т.В. Дубовицкая, Б.А. Татьянкин]- Воронеж: ВОИПКиПРО, 2013.-160с.
3. Формирование универсальных учебных действий  в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя/[ А.Г. Асмолов Г.В. Бурменская, И.А. Володарская  и др.];под ред. А.Г. Асмолова. -2-е  изд.-М.: Просвещение, 2011.-159с.