Проектно-исследовательская деятельность на уроках физики и во внеурочное время
статья по физике

Проектно-исследовательская деятельность на уроках физики и во внеурочное время

Общество, в котором мы живём, постоянно развивается, появляются новинки техники, меняются формы и способы работы. Поэтому требуется человек, который бы умел проявлять инициативу, имел творческий подход к делу. Умел наблюдать, описывать, оценивать, делать выводы из анализа мышления и деятельности.А для этого необходимо научиться добывать нужную информацию, и с её помощью выявлять проблемы, выдвигать гипотезы, уметь находить и предлагать методы решения их.
И формирование успешных и компетентных специалистов, так нужных нашему современному обществу, необходимо начинать со школьной скамьи.

Наши дети имеют большой доступ к информационным источникам через планшеты, телефоны, компьютеры. Но очень часто ребята используют их для игр, развлечений, общения в группах. Поэтому нужно увлечь школьников, заинтересовать предметом, а различные гаджеты должны служить для поиска нужной информации.

Чем раньше начинается процесс воспитания у учащихся интереса к научным знаниям и проявления способности к исследовательскому труду, тем раньше они будут вступать на путь к самостоятельной работы. Поэтому уже с 7 класса на своих уроках физики ввожу элементы проектно-исследовательской деятельности.

В ходе проектно- исследовательской деятельности учащиеся могут реализоваться свои потребности в общении, приобретают навыки индивидуальной самостоятельной работы и сотрудничества в коллективе. 

Исследовательская деятельность и проектная деятельность близки, хотя и имеют некоторые отличия.

«Проектирование – это не творчество в полной мере, это творчество по плану в определенных контролируемых рамках» (А. И. Савенков). На практике чаще всего они соединяются в проектно-исследовательскую деятельность. Это деятельность по проектированию собственного исследования, предлагающие выделение целей и задач, выделение принципов отборов методик, планирование хода исследования, определение ожидаемых результатов.

Цели проектно-исследовательской деятельности:

• Повышение личной уверенности каждого участника проектной деятельности, его самореализация и рефлексия.
• Развитие осознания значимости коллективной работы, сотрудничества для получения результатов процесса выполнения творческих заданий.
• Развитие исследовательских умений.

Классификация проектов:

1. По числу учащихся

• Индивидуальный
• Парный
• Групповой

2. По доминирующему методу

• Игровой
• Исследовательский
• Творческий
• Информационный

3. По предметным областям

• Монопредметный (реализация в рамках одного учебного предмета)
• Межпредметный (выполняется во внеурочное время под руководством специалистов из разных областей знания)

4. По продолжительности

• Мини-проект (укладывается в один урок или даже в часть его)
• Краткосрочный (на 4-6 уроков)
• Недельный (требующий 30-40 часов, предполагается сочетание классных и внеклассных форм работы)
• Долгосрочный или годичный

Предмет физики является одним из ведущих среди других предметов, где можно успешно использовать элементы исследования и выполнять проектные работы.

Разумеется мы не можем говорить в 7-8 классах об изучении каких-то серьёзных научных трудов, речь идёт о воспитании у них интереса к научным знаниям, о выявлении и развитии творческих, исследовательских способностей.

А для этого необходимо знакомить учащихся с методами, применяемыми в научных исследованиях по физике:

• изучение теоретических источников.
• разработка рабочей гипотезы.
• наблюдение, эксперимент.
• анализ экспериментальных данных и вывод в них.
• проверка выводов на практике.

Одним из важнейших моментов при выполнении исследовательской деятельности является способность учащихся видеть проблему, выдвигать гипотезы по её решению, на основании которых можно проводить исследования.

В 7-8 классах у школьников преобладает наглядно-действенное и наглядно-образное мышление. Поэтому я стараюсь учить их выдвигать гипотезы, предлагая им проблемы, для решения которых они используют не только учебный опыт, но и бытовой.

Наиболее интересными темами для исследования являются темы в 7 классе: «Плотность вещества», «Условия плавания тел», «Барометры, манометры», «Механическая работа» и т.д. В 8 классе интересны темы при изучении процессов кипения, плавления, кристаллизации, конденсации, при изучении законов последовательного и параллельного соединения проводников.

На втором этапе формируется умение поиска, изучения и обработки информации. Происходит обучение планированию исследования.

Формирование умения применять эксперимент для подтверждения гипотезы происходит на третьем этапе. При этом учащиеся осваивают такие умения: наблюдать явления, измерять, проводить эксперимент, описать эксперимент. И на следующем этапе делать выводы.

Исследовательскую деятельность я организовываю на любом этапе обучения физике.

• При изучении физической теории
• При решении задач
• При проведении демонстрационного эксперимента
• При выполнении лабораторных работ
• Исследования в рассказах
• Исследования практических вопросов
• Исследования с помощью самодельных приборов
• Исследования дома и на улице
• Проектно-исследовательская деятельность учащихся

При решении задач, иногда предлагаю оставить свой «след в науке». Сконструируйте формулу, связывающую между собой такие физические величины, как масса тела и электрический заряд, концентрация молекул и скорость движения молекул.

Очень интересная форма работы и очень нравящаяся детям – это изготовление учащимися, а иногда при помощи родителей самодельных приборов, с помощью которых проводят исследования. Самые интересные из них: маятник Фуко, фонтан, труба Рубенса, с помощью которых наглядно представлены звуковые волны и исследованы частота колебаний, амплитуда.

В своей работы широко применяю включения элементов исследования в домашние задания, например, при изучении темы «Свободное падение тел» - измерение скорости упавшей со стола капли воды при увеличении или уменьшении массы.

Уровень подготовки у учащихся различен, целесообразно давать творческие задания разной степени сложности, так каждый ребенок может выбрать посильное задание. Например, при изучении закона Ома для участка цепи:

• Исследовать, изменяется ли сопротивление волоска спирали электрической лампы при изменении яркости свечения
• Используя закон Ома, исследовать сопротивление проводника

Особенно ценны задания, требующие применения знаний не только по физике, но и по другим предметам.
Вместе с учителем биологии разработаны многие проекты. Например, «Большое в малом» (в котором рассматриваются насекомые и звуковые волны), «Влияние магнитного поля на живые организмы», «Экология нашей станицы».

В качестве примера использования элементов проектно-исследовательской деятельности хочу привести фрагмент урока в 8 классе по теме «Кипение. Удельная теплота парообразования». Одной из целей этого урока является выяснение того, от чего зависит кипение жидкости. На доске записываются все выдвинутые гипотезы (например, зависимость от рода вещества, от внешнего давления, меняется ли температура жидкости во время кипения) и ученикам предлагается проверить их экспериментально. Класс делится на 3-4 группы, каждая из которых выполняет свою часть проекта. Задание каждая группа получает на листах, где также указано необходимое оборудование. На работу отводится 5-7 минут. После чего происходит отчет: один представитель от группы рассказывает о технике своего эксперимента и о выводах, которые получили. Обобщение результатов выполнения исследования проводится с привлечением наиболее сильных учеников. Главный результат этой работы состоит в том, что ученики самостоятельно проводят эксперимент: от чего зависит температура кипения жидкости, а не получают эту информацию от учителя.

При выполнении проектно-исследовательских работ старших классов, у них возникает необходимость в изучении научной литературы. Приобщаясь к научному поиску, дети учатся ориентироваться в огромном мире научных книг, журналов, пособий. Они учатся классифицировать, обрабатывать, анализировать материал и делать выводы. Вся эта работы направлена на углубление знаний, полученных на уроках физики. Проекты: «Исследование электромагнитного поля на примере катушки Тесла (качера Бровина)», «Импульсивный блок питания своими руками».

Результативность:

• Расширение и углубление предметных знаний
• Высокий уровень познавательного интереса
• Формирует творческое мышление, мировоззрение
• Увеличивается число учащихся, выбирающих физику в качестве экзамена 

Говоря об исследовательской и экспериментальной деятельности на уроках физики как элементе современных образовательных технологий можно сказать, что данная деятельность является путем повышения положительной мотивации учащихся к учебной деятельности и позволяет реализовать основной принцип системно-деятельного подхода: учение не как простая трансляция знаний от учителя к учащимся, а как сотрудничество – совместная работа учителя и учеников в ходе овладения знаниями и решения учебных проблем.

Автор: