Имеется экспертное заключение факультета физики, математики, информатики Таганрогского института имени А. П. Чехова (филиала) РГЭУ (РИНХ).

Методическая разработка

учителя физики МАОУ лицея № 28

Дзюба Татьяны Владимировны

«Исследовательская и проектная деятельность при обучении физике как эффективный инструмент реализации ФГОС в условиях цифровой образовательной среды»

     Сегодняшние школьники - дети цифрового XXI века. Им предстоит осваивать профессии, которых пока нет, использовать новейшие технологии, жить в постоянно меняющихся условиях. Школьное образование становится для каждого лишь этапом обучения, длящегося всю жизнь. Поэтому задачей современного современного становится формирование ученика с активной исследовательской позицией, ученика, умеющего учиться. Убеждена, что неограниченные возможности для её достижения предоставляет исследовательская и проектная деятельность, начинающаяся на уроке и продолжающаяся во внеурочной деятельности, тем более с расширяющимися возможностями ученика и учителя в условиях информатизации и цифровизации современного российского образования. 

Современные научные и методические публикации об исследовательской и проектной деятельности обучающихся не раскрывают существующие проблемы, возникающие в образовательном процессе:

• не дифференцированы понятия «учебная исследовательская» и «научно-исследовательская» деятельность;
• нет четкого понимания термина «проект» и единых критериев его оценивания;
• учителя ориентируют на организацию проектной (исследовательской) работы с отдельными учащимися;
• отсутствует специфика учебной исследовательской деятельности на разных этапах школьного обучения. Это нарушает принцип возрастного подхода, являющийся одним из основных принципов ФГОС;
• учебных исследований, организованных на уроках и направленных на освоение предметного материала крайне мало.

Обязательное выполнение обучающимися индивидуального проекта «по выбранной теме в рамках одного или нескольких учебных предметов, курсов  в любой избранной  области  деятельности (познавательной, практической, учебно-исследовательской,  социальной,  иной)...» предусматривает Федеральный государственный  образовательный стандарт среднего общего образования.    

Понимая важность решения обозначенных проблем, на протяжении пяти лет я работаю над проблемой «Исследовательская и проектная деятельность при обучении физике как эффективный инструмент реализации ФГОС в условиях цифровой образовательной среды».

Проектная деятельность формирует способность учащихся планировать собственную работу, а учебные исследования наполняют процесс обучения личностным смыслом. Поэтому, для эффективного освоения норм исследовательских и проектных видов деятельности считаю необходимым:

• согласование целей и задач учебно-исследовательской и проектной деятельности школьников с их личностными и социальными мотивами;
• соединение между собой данных видов деятельности как взаимодополняющих друг друга: проектная деятельность формирует у обучающихся потребность в новых знаниях, что возвращает учеников к процедурам исследовательской деятельности;
• реализацию всех возможностей цифровой образовательной среды.

Осознавая необходимость использования в этой работе всех компонентов соответствующего социокультурного пространства лицея, я поставила перед собой задачу: объединить в единую систему урочную и внеурочную деятельность, дополнительное образование, самообразование на основе исследовательской и проектной деятельности в рамках цифровой образовательной среды. Решение данной задачи вижу в применении новых форм, приемов и методов организации исследовательской и проектной деятельности. Основным элементом моей методической разработки является авторский программно-методический комплекс для 5-11 класса, позволяющий организовать непрерывную проектную и исследовательскую деятельность обучающихся.

     Актуальность методической разработки определяется социальным заказом общества на выпускника, готового к профессиональному самоопределению, самоорганизации, самореализации и самообразованию в постоянно изменяющемся мире.

Инновационный характер методической разработки связан с систематическим комплексным внедрением в образовательный процесс технологий учебных исследований и смешанного обучения, метода проектов. 

Высокая результативность обусловлена особенностями построения урочной и внеурочной деятельности, применением инновационных технологий, форм и методов обучения.

Считаю, что эффективность методической разработки отражается в:

• переосмыслении концептуальных основ проектной и исследовательской деятельности обучающихся и педагогов как условия развития инновационного образования;
• внедрении новых форм организации учебных исследований и проектов на уроках физики и во внеурочной деятельности;
• разработке и систематическом проведении уроков нового типа, на которых одновременно решаются две образовательные задачи – освоение норм исследовательской деятельности и освоение предметного материала;
• изменении методики организации экспериментальной деятельности на уроке   физики, осуществления интеграции работы с реальным и виртуальным оборудованием, цифровой лабораторией SensorLab, мини-лабораторией «Наночемодан». Лабораторные работы трансформированы в исследование;
• осуществлении моделирования учебного процесса с использованием новых         цифровых средств обучения: электронной формы учебников, электронных

     образовательных платформ, облачных технологий;

• непрерывности и практико-ориентированности образования по физике в лицее;
• росте количества старшеклассников, выбирающих инженерный профиль обучения;
• высоком уровне сформированности навыков проектной и исследовательской деятельности по результатам ежегодного всероссийского мониторинга Автономной некоммерческой просветительской организации в области естествознания и высоких технологий «Школьная Лига».

Реализация данной разработки обеспечивает:

• использование новых возможностей организации образовательного процесса по формированию навыков исследовательской и проектной работы на уроке и во внеурочной деятельности;
• формирование новых условий для мотивации учащихся к изучению учебного предмета, развития личности каждого ученика, выявления и раскрытия одаренных учащихся;
• оптимизацию условий формирования индивидуальной образовательной траектории ученика;
• минимизацию существующих проблем педагогической практики.

Публикации по теме методической разработки:

1. Дзюба, Т. В. Дидактические ресурсы использования медиаобъектов электронной формы учебника в логике ФГОС на уроках физики / Т. В. Дзюба // Научно-методический журнал Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования «Практические советы учителю». – 2016. – №1. – С. 48–51.
2. Дзюба, Т.В. Мобильная электронная школа как инструмент организации и управления учебным процессом / Т. В. Дзюба // Сборник научных трудов участников XVII научно-практической конференции–выставки 23-24 ноября 2017 г. Информационные технологии в образовании-2017. – Ростов н/Д.: ООО Издательство «Эверест», 2017. – С. 5.
3. Дзюба, Т. В. Дидактические ресурсы использования медиаобъектов электронной формы учебника в логике ФГОС на уроках физики / Т. В. Дзюба // Сборник научных трудов участников XVII научно-практической конференции–выставки 23-24 ноября 2017 г. Информационные технологии в образовании–2017. – Ростов н/Д.: ООО Издательство «Эверест», 2017. – С. 76;
4. Дзюба, Т.В., Возможности использования исследовательских технологий в духовно-нравственном воспитании ребенка / Т. В. Дзюба, С. Э. Гостева // Дела любви и милосердия–духовные традиции России; сборник материалов. – Вып.5. – Серия «Духовность возродит Россию». – Ростов н/Д.: Изд-во ГБУ ДПО РИПК и ППРО, 2018. – С.178–182.
5. Дзюба, Т.В. Социальное партнерство как ресурс работы с одаренными детьми / Т. В. Дзюба // Актуальные аспекты реализации федерального государственного стандарта: сборник материалов научно-практической конференции/под общ. ред. Л.И. Горбуновой. – Таганрог, 2018. – С.100–104.
6. Дзюба, Т.В. Исследовательская деятельность как процесс совместного творчества ученика и учителя: идеи и результаты / Т. В. Дзюба // Научно-методический журнал Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования «Практические советы учителю» – 2018. – №3. – С.7–9.
7. Дзюба, Т.В. Организация учебных исследований на уроках физики в логике ФГОС / Т. В. Дзюба // Научно-методический журнал Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования «Практические советы учителю». – 2018. – №8. – С.1–9.

Представление содержания методической разработки в форме публикации: методические рекомендации, учебно-методическое пособие, методическое пособие, учебное пособие, учебник, монография и др. (с указанием выходных данных печатного издания)

Дзюба, Т.В. Особенности организации исследовательской и проектной деятельности. Практические рекомендации: методическое пособие/ Ростов н/Д.: Изд-во ГБУ ДПО РО РИПК и ППРО, 2018.– 44с.

Распространение инновационных идей, отраженных в содержании методической разработки, средствами семинаров, конференций, мастер-классов и других форм методической работы.

• 24.09.2015 г. провела мастер-класс в рамках педагогической Ассамблеи инноваторов «Стратегии инновационного развития в образовательной практике Дона по теме «Особенности организации исследовательской и проектной деятельности», ГБУ ДПО РО РИПК и ППРО, г.Ростов-на-Дону;
• 07.04.2016г.  и 20-21.02.2017 участвовала в коллективном мастер-классе на XIX и XX Донском образовательном фестивале-выставке «Образование. Карьера. Бизнес» г.Ростов-на-Дону;
• 27.04.2016 г., на базе МАОУ «Юридическая гимназия №9 имени М.М. Сперанского, г. Ростов-на-Дону на Всероссийском семинаре-совещании «Реализация ФГОС ОО. Управленческий аспект» презентовала свой опыт по теме «Дидактические ресурсы использования медиаобъектов ЭФУ на этапе открытия новых знаний и новых способов действий на уроках физики»;
• 20.12 2016 г.  в МАОУ лицее №28 в рамках городских Павловских педагогических встреч провела мастер-класс для педагогической общественности г.Таганрога по теме «Возможности исследовательских технологий в духовно-нравственном воспитании (на примере предметов естественно-научного цикла)»;
• 10.02.2017 г. провела мастер-классы для учителей физики в рамках курсов повышения квалификации на базе ГБУ ДПО РО РИПК и ППРО «Физический эксперимент как инструмент развития исследовательских умений учащихся» и 29.02.2018 г. на базе МАОУ лицея №28 «Особенности организации учебных исследований и проектов на уроке физики»;

• 29.03.2017 на базе МБУ ДО ЦВР презентовала инновационный опыт на IV областной Ярмарке  Социально-педагогических инноваций-2017 «Актуальные проблемы реализации требований ФГОС в контексте современного образования»  представление  проекта «Исследовательская деятельность как средство формирования личности обучающихся на уроке и во внеурочной деятельности в рамках ФГОС»;
• 29.08.2017 г. в МАОУ лицее №28 г.Таганрога в рамках работы секции августовской педагогической конференции педагогических работников и организаторов образования с приглашением  В. И. Гончаровой - проректора по организационно-методической работе ГБУ ДПО РО РИПК и ППРО  и В. В. Вартанян - руководителя специальных проектов цифровой образовательной платформы LECTA  провела мастер-класс «Применение электронной формы учебников и образовательных платформ для организации исследовательской и проектной деятельности»;
• 27.09.2017 г. на базе МАОУ лицея №11 «Естественно-научный», г.Ростов-на-Дону выступила на межрегиональном семинаре-совещании по проблеме «Вариативные модели обучения русскому языку в полиэтническом пространстве» в рамках реализации федеральной целевой программы «Русский язык» на 2016-2020 годы» презентация методического опыта «Смысловое чтение текста по физике как инструмент развития мотивации обучающихся к исследовательской деятельности»;
• 27.02.2018 г. в МАОУ лицее №28 в рамках семинара «Интегративная технологическая модель личностно-ориентированного образования как содержание компетентностной готовности молодого учителя к реализации ФГОС. Участие молодого педагога в урочной и внеурочной деятельности. Проектная деятельность». Тема: «Вовлечение молодых педагогов в работу научного общества лицея»;
• 23.03.2018 г. в МОБУ СОШ №10 на городской научно-практической конференции работников образования «Актуальные аспекты реализации ФГОС» на секции «Школьная образовательная среда как условие развития индивидуальности детей с разными образовательными потребностями» представила опыт работы по теме «Социальное партнерство как ресурс работы с одаренными детьми»;
• 17.12.2018 провела мастер-класс в рамках III педагогической Ассамблее инноваторов «Учитель будущего в пространстве современной школы успеха каждого ребенка. Ресурсы региональной образовательной среды реализации Национального проекта «Образование»» в рамках работы фестивальной площадки «Цифровая школа» (ГБУ ДПО РО РИПК и ППРО, г.Ростов-на-Дону) по теме «Ресурсы образовательных платформ в работе современного учителя»;
• 18.11.2016 г. на XVI Южно-российской межрегиональной научно-практической конференции-выставке «Информационные технологии в образовании», г.Ростов-на-Дону, КВЦ «ВертоЭкспо» выступила с докладом «Моделирование учебного процесса на основе интеграции печатной и электронной форм учебников (из опыта работы МАОУ лицея №28 г.Таганрога)».

Содержание методической разработки

Раздел 1. Исследовательская и проектная деятельность на уроках физики и во внеурочной деятельности

1. Проектная и исследовательская деятельность. Сходства и различия

К общим характеристикам исследовательской и проектной деятельности отношу: целеполагание, формулировку задач; выбор средств и методов, адекватных поставленным целям; планирование, планирование работы; собственно проведение исследования или проектной работы; оформление результатов; представление результатов [11].

Различия представляю в таблице:

2. Формы организации исследовательской деятельности

Опыт моей работы показывает, что, организуя учебные исследования на уроке, принципиально одновременное решение двух образовательных задач – освоение норм исследовательской деятельности и освоение предметного материала.                   

Для меня важно на каждой возрастной ступени так выстроить «поэтапные» учебные ситуации, чтобы подвести ученика к проведению настоящего исследования.

Считаю необходимым в каждой возрастной группе (5-6 класс, 7-8 класс, 9-11 класс) организовывать учебные исследования в определенной форме, чтобы обучающиеся

• постепенно овладевали нормами научного исследования;
• изучали предмет;
• проявляли творческую и познавательную активность, самостоятельность.

        Исследовательские задания (5-6 класс) позволяют ученикам самостоятельно обнаружить тот или иной эффект после выполнения эксперимента в области естествознания. Особенность в том, что вместо решения проблемной ситуации, школьникам нужно «лишь» самостоятельно зафиксировать изучаемое явление и найти его название и объяснения в литературе. Не сложно, но степень самостоятельности повышается. Ключевой репликой обучающихся является: «Мы провели опыт и обнаружили…. У нас возник вопрос: почему так происходит?»

Исследовательское задание может иметь форму эксперимента, инженерного опыта или наблюдения. Это особенно актуально для учащихся 5-7 классов, которые только начинают самостоятельно и более активно, чем в начальной школе постигать мир науки. 

        В ходе исследовательского задания-эксперимента, я предложила учащимся из воды, сахара и пищевых красителей собрать пирамидку.

Первая реплика: «Как это возможно? Все цвета перемешаются!» В результате ученики 7 класса не только выполнили задание, уже сами рассказывая, как её сделать и  что темный слой должен быть снизу, но и  самостоятельно пришли к понятию плотность вещества; учащиеся 5 класса пошли еще дальше: они после создания пирамидки, смогли нарисовать процесс растворения сахара и даже ввели понятие «концентрация».

        При проведении исследовательского задания - инженерного опыта в 6-м классе было предложено оборудование и дано задание по принципу: собери то, не знаю что, измерь с его помощью «неизвестно что».

        В итоге, ученики собрали психрометр, измерили относительную влажность воздуха, догадались, что измеряли влажность, а затем изучили с помощью учебника данную тему.

Исторические реконструкции научного открытия (7-8 класс), безусловно, присутствуют и в современных учебниках. Однако чаще всего они представлены описательно.

Реконструкция исследования, проведенного, например, 200 лет назад, позволяет понять учащимся всю проблематику открытия; понять и те изменения в картине мира, которые произошли после данного открытия.  Все это позволяет ученикам познакомиться не только с содержанием открытия, но и выделить его этапы. Такие уроки расширяют и углубляют учебные темы, но не выходят за их рамки. Они являются фундаментом для дальнейшей научно-исследовательской работы школьника по темам, выходящим за границы учебного материала [3].

Например, урок, на котором учащиеся самостоятельно проходят весь путь к открытию закона Ома: от изобретения гальванического элемента до мультипликатора Швейгера, проводят опыты Гемфри Дэви и других ученых. Тем самым понимая всю проблематику открытия и его роль в науке.  А началось все с очень простого вопроса: какую из двух лампочек надо включить в цепь известного напряжения, если известна максимальная сила тока, которую они выдерживают.

        В итоге, они не только вывели формулу, нарисовали график, рассчитали сопротивление лампочек, но и ответили на вопросы: какие проблемы решали авторы научных открытий; чем эти проблемы были обусловлены; как происходил поиск ответа на поставленные вопросы, как были организованы экспериментальные процедуры.

 Исследовательская задача (9-11 класс) разрабатывается на основе исследовательского задания и\или на основе исторической реконструкции.  Она основана на опытном обосновании эффектов, установлении зависимостей между величинами, вывод того или иного закона, формулы.

При этом обучающиеся сами разрабатывают программу экспериментов. А рефлексия заключается не только в выделении этапов, но и в оценке эффективности способов проверки гипотез.

В ходе апробации уроков было установлено, что ученики 7-8 классов могут не просто выполнять исследовательские задания, но и самостоятельно придумывать экспериментальные процедуры и технические устройства для проверки собственных гипотез. Учащиеся 8–9 классов уже могут успешно работать на уроке в формате «исследовательской задачи».

        Например, учащиеся 8 класса, пронаблюдав парение пушинки в электрическом поле, собрали еще не известный для них электроскоп, чтобы обнаружить причины этого явления.

Таким образом в ходе решения исследовательской задачи подразумевается создание экспериментальных установок, придумывание экспериментальных процедур с целью «комплексного» изучения объекта, явления. 

Ключевой репликой обучающихся является: «Мы проанализировав ситуацию, выявили следующую проблему….У нас появились гипотезы… Мы разработали программу действий по их проверке и решению проблемы… »

В 7 классе построение разноцветной «сахарной» пирамидки закончилось превращением исследовательского задания в задачу. Решая эту задачу, учащиеся выясняли, плотность которого из двух предложенных им тел больше, а в итоге, вывели формулу для ее расчета.

         Одной из важных особенностей исследовательской деятельности является самостоятельная формулировка школьниками исследовательского вопроса, возникшего после вопроса-удивления, и самостоятельная разработка плана и процедур проведения экспериментов. Рефлексия должна состоять не только в выделении этапов, но и в оценке эффективности способов проверки гипотез.

        Очевидно, что далеко не все физические или другие явления могут вызвать вопрос - удивление.  Ряд, например, физических явлений, скорее всего, вызовут недоумение по принципу «Ну и что тут такого?». И здесь все зависит от оригинальности того «демонстрационного опыта», что предлагается учащимся для воспроизведения. С другой стороны – ограниченность времени и не позволяет каждую тему осваивать в логике учебного исследования. В этом смысле необходимо отобрать несколько тем, яркость и иллюстративность которых и будет способствовать пониманию большинством учащихся класса того, что такое исследовательская деятельность. Требования к содержанию исследовательский работ учащихся подростковой школы и к нормам их оформления, взятые из требований к работам более высокого уровня (наличие «актуальности», «научной новизны», «практической значимости», выделение объекта и предмета исследования (что корректно возможно лишь при условии владения системой современного научного содержания предметной дисциплины) и др.), порождают массу фальсификаций при выполнении ученических исследований, нанося ущерб как интеллектуальному, так и личностному развитию подростков.

3.  Этапы исследовательской деятельности

        Организуя исследовательскую деятельность подростков, важно учитывать с их возможности, не навязывать избыточные нормы научной   исследовательской деятельности, не подменяя их познавательный интерес квазинаучной проблематикой. На протяжении всей деятельности учитель должен постоянно оказывать ученику консультативную и экспертную помощь.

        Работа обучающихся при этом может быть и индивидуальной, и групповой.

        Выделю следующие этапы исследовательской деятельности:

1. Вопрос-удивление, вызванный самостоятельным обнаружением того или иного явления, эффекта. (Почему это происходит? За счет чего это возможно?)
2. Самостоятельная формулировка обучающимися исследовательского вопроса. (Почему пушинка не падает? Почему воздушный шар не тоне в воде?) Отсутствие такого вопроса делает всю дальнейшую работу бесполезной для самого ученика.
3. Формулировка противоречивых гипотез.
4.  Постановка задач.
5.  Подбор адекватных методов исследования.
6. Исследование, состоящее в проверке гипотез, оформлении и представлении результатов исследования, не известных ученикам заранее. Не должно быть «инструкции» по проведению исследования. Ученикам необходимо самостоятельно сделать «открытие».  
7. Рефлексия с обязательным выделением и проговариванием этапов деятельности и анализа эффективности используемых методов.

1.  Лабораторная работа, организованная в виде учебного исследования

Убеждена, что лабораторные работы должны быть организованы в виде учебного исследования. В таких лабораторных работах детям предоставляется возможность самостоятельно спланировать свое исследование, сформулировать предполагаемую гипотезу и т.д.  Каждый ученик самостоятельно изучает, интерпретирует сведения и наблюдения, получаемые в ходе учебного исследования. Рекомендую проводить такие работы до изучения каждой темы на уроке, чтобы ученик смог сделать для себя «открытие». Безусловно, если школьникам, не владеющими навыками проведения учебного исследования предложить такую работу, он не сможет её выполнить. Поэтому вначале необходимо давать им исследовательские задания, которые позволят осуществить плавный переход к исследовательским лабораторным работам.

Примеры исследовательских заданий, которые можно предложить обучающимся перед выполнением работы «Изучение зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити»:

• «Предложите способ определения Вашего роста с помощью секундомера, нити и груза»;

• «В вашем распоряжении нити различной длины с грузами и секундомер. Отведите грузики одновременно на малый угол и отпустите. Что вы наблюдаете? Какие вопросы у вас возникают?»

Любую лабораторную работу, представленную в учебнике, можно превратить в исследование. В данном контексте мной разработан и апробирован комплекс учебно-методических пособий «Физика. Лабораторные работы: подготовка, проведение, контрольные вопросы» для 7, 8, 9 класса».

При проведении лабораторных работ в форме учебного исследования эффективно использовать цифровые лаборатории, например, SensorLab. В своей работе, используя технологию смешанного обучение, сочетаю работу с реальным оборудованием, в том числе цифровым и виртуальную лабораторную работу, например, материалы сайта VirtuLab.

1.5. Формы организации проектной деятельности

В ходе работы в лабораториях Школьной Лиги РОСНАНО были выделены следующие виды проектов: проект-проба, проект-трансформация, проект-изобретение.

Проект-проба (5-6 класс). Этот вид проектной деятельности подразумевает «воссоздание» уже существующего прибора, устройства.  Приведу пример одного из проектов-проб, состоящий в самостоятельном изобретении электрогенератора. Такой проект необходим, так как создание учащимися 5-6 класса продукта по собственной инициативе, но с опорой на существующие образцы, является пропедевтикой проектной деятельности [10]. При этом учащиеся осваивают нормы создания того, что появилось как результат именно проектной деятельности в ходе развития человечества.

Проектная деятельность в младшем подростковом возрасте выступает эффективным инструментом «продуктивного» взросления, соответствуя тому, что Л.С. Выготский называл «зоной ближайшего развития».

Важно, чтобы ученики смогли описать весь технологический процесс создания продукта, с учетом возникающих затруднений и способов их преодоления. Замечательно, если созданный школьниками продукт имеет свои индивидуальные черты в отличие от существующего.

Примечательно, что проект-проба может быть реализован во время урока. Мой опыт показывает, что создать на уроке за 15-20 минут инженерную конструкцию (прибор, машину) на основе полученных ранее знаний по физике детям не сложно и интересно.  Так мои ученики на занятиях внеурочной деятельности создали модель машины на воздушной подушке.

Существуют и другие варианты работы с проектами:

• Выполнение проекта всем классом в течение нескольких дней по инициативе учителя (именно учитель предлагает тему проекта, участвует в распределении видов работ между учениками, определяет зону ответственности каждого участника проекта).  Такой вариант подразумевает учебное сотрудничество, доброжелательный авторитет учителя и положительное отношение учащихся к предмету. Участие ребят в таком проекте -пробе позволило создать в лицее галерею «Сделай сам», в которую вошли различные технические устройства, созданные руками школьников: от сообщающихся сосудов до модели электрогенератора и мини-холодильника. Также ребята создали модель судна на воздушной подушке.
•  Выполнение проекта с целью участия в конкурсе проектов. Здесь важен педагогический такт, умение учителя удержать грань между требованием и направлением к деятельности.
• Выполнение проекта по инициативе самих учащихся (всего класса или группы). Проектная инициатива учащихся должна быть подкреплена работой учителя в качестве тьютора с целью формирования у детей проектной культуры.

Проект – трансформация (7-8 класс).

Ученики 7-8 класса уже могут преобразовывать существующие образцы.

Школьники, выявляя слабые и сильные стороны существующих образцов, создают новый продукт (техническое устройство), которое бы являлось улучшенной версией существующего прототипа.  Как вариант, «изобретение» устройства подобного существующего, но, адаптированного к новым условиям применения. Например, это может быть стенд по изучению принципа работы гидравлических машин.

Проект – изобретение (9 класс). Организуя проектную деятельность в виде проекта-изобретения важно понимать, что продукт такой деятельности не самоцель. Он направлен на изменение существующей социальной ситуации.

Приступаю к работе, надо проанализировать исходную ситуацию с позиции «Какова ситуация, которую нам необходимо изменить?».

Ключевыми вопросом перед началом работы с проектами для учащихся 5-6 классов является вопрос «Как это сделать?», 7-8 классов - «Что я хочу улучшить и как это мне сделать?», 9 классов - «Зачем, с какой целью я собираюсь делать этот проект? Что меня не устраивает, и что я хочу изменить средствами своего проекта?»

Проекты можно разделить на:

• творческие;
• социальные;
•  предметно-социальные (предметные знания и умения применяются школьниками для решения социальных проблем);
• инженерно-социальные (благодаря разработке инженерных конструкций решаются проблемы социального характера);
• смешанные.

Проект может быть:

• индивидуальным, парным или групповым;
• краткосрочным или длительным;
• внутришкольным или выходящим за пределы одного учебного заведения.

1.6. Этапы проектной деятельности

На мой взгляд, выполнение проекта подростками 5-6-х классов связано с открытием норм проектной деятельности и пробами по их освоению.

Во втором смысле термин «проект» используется в отношении социальных, инженерных (технологических), творческих, инновационных

Проекты учащихся 9 классов, направленные на качественное изменение функционирующих систем, могут быть социальными, инженерными, инновационными. Проекты учащихся 7-8 классов занимают промежуточное положение.

Примерные этапы проектной деятельности:

– мотивация, формирование интереса;

– целеполагание, ориентация (предварительная проработка темы проекта и собственных возможностей в плане его выполнения);

– планирование этапов проекта;

– сбор данных, предварительная обработка материала;

– выбор основных алгоритмов окончательной обработки материала;

– выполнение содержательной части проекта;

– рефлексия;

– оценка;

– коррекция полученных результатов (проектного продукта).

Раздел 2. Программно-методический комплекс.

Программно-методический комплекс содержит:

• программу пропедевтического курса физики для 5-6 класса «Физика и тайны мироздания»;
• методическое пособие «Раннее обучение физике. Все виды контроля» в соавторстве с Брандиной О.Г. (учителем физики МОБУСОШ №10 г.Таганрога);
• программу курса внеурочной деятельности «Изучаем, исследуем, изобретаем» для учащихся 5-6 класса;
• программу предпрофильного курса «Физикус» для учащихся 7-9 класса;
• комплекс учебно-методических пособий «Физика. Лабораторные работы: подготовка, проведение, контрольные вопросы» для 7, 8, 9 класса» в соавторстве Рудь Ю.А. (учитель физики МАОУ лицея №28 г.Таганрога);
• программу элективного курса «Нанотехнологии» для учащихся 10-11 класс.

Выстроенная модель реализации комплекса обеспечивает:

- использование новых возможностей организации образовательного процесса по формированию навыков исследовательской и проектной работы на уроке и во внеурочной деятельности;

-  формирование новых условий для мотивации учащихся к изучению учебного предмета, развития личности каждого ученика, выявления и раскрытия одаренных учащихся;

- оптимизацию условий формирования индивидуальной образовательной траектории ученика;

- минимизацию существующих противоречий педагогической практики.

2.1. Описание содержания программы курса внеурочной деятельности «Изучаем, исследуем, изобретаем»

Курс «Изучаем, исследуем, изобретаем» предназначен для организации внеурочной деятельности по направлению «Общеинтеллектуальное развитие»; он является поддерживающим для преподавания естественнонаучных дисциплин с элементами нанотехнологий.

Целью курса является обеспечение реализации исследовательской и проектной деятельности обучающихся. Я рассматриваю этот курс как пропедевтический в системе профильной школы.

Учебная работа с обучающимися младшего подросткового возраста направлена:

• на формирование предметной осведомленности,
• на развитие универсальных учебных действий,
• на становление компетентностей исследовательского и проектного характера.

В целом, курс ориентирован на то, чтобы младшие подростки:

• встретились с привлекательным образом исследовательской и проектной деятельности;
• освоили позиции наблюдателя и экспериментатора;
• обнаружили взаимосвязь исследовательской и проектной деятельности, получили опыт применения полученных знаний в ходе исследовательской деятельности для решения задач проектного характера.

А затем уже в профильной школе использовали полученный опыт учебных и научных исследований и не теряли дорогое время на обучение этому виду деятельности. Более того, учителю профильной школы не придётся тратить время на мотивацию к деятельностному познанию, овладению инженерными специальностями.

Дидактическим сопровождением курса является тетрадь на печатной основе, которая позволяет сохранить результаты работы детей и использовать эти результаты не только в рамках курса, но и в учебной и внеучебной деятельности по предметам естественнонаучного цикла.

Для данного курса была составлена и апробирована рабочая программа.

Основными блоками в программе являются:

• наблюдения и опыты;
• межпредметные исследования и проекты;
• современные исследования и нанотехнологические проекты.

Анализ апробации разработанных уроков-исследований и рабочей программы курса внеурочной деятельности позволяет сделать следующие выводы:

1. У учителя изменяется подход к преподаванию: никаких готовых знаний, демонстраций опытов и экспериментов, никаких готовых алгоритмов. Значительно увеличивается степень самостоятельности учащихся на уроке.
2. Исследовательская деятельность является средством формирования универсальных учебных действий.
3.   Для лицея курс является пропедевтикой профильного обучения. На базе нашего лицея существует 5 различных профилей. Из них три инженерно-технического направления и химико-биологический. Поэтому курс как нельзя лучше подкрепляет основные профили.
4. Курс совместим с программами других учебных курсов и внеурочной деятельности.  Он созвучен с пропедевтическим курсом «Физика и тайны мироздания», ранее разработанным мной на основе авторской программы А.Е.Гуревича, Д.А.Исаева, Л.С.Понтак «Программа основного общего образования. Введение в естественнонаучные предметы. Естествознание. 5-6 классы».   Оба курса дополняют друг друга. Кроме того, курсы, предлагаемые Школьной Лигой РОСНАНО для обучающихся начального общего образования – «Загадки природы», «Портфель читателя-естествоиспытателя», укрепляют преемственность между образовательными программами НОО и ООО.
5. В программе курса объединены исследовательские и проектные задания.
6. Курс успешно решает задачи Федерального государственного образовательного стандарта, обеспечивая достижение предметных, метапредметных, а главное, личностных результатов обучающихся.
7. В рамках мониторинга образовательных результатов учащихся по предмету

ежегодно проводилось психолого-педагогическое исследование по следующим параметрам: развитие мышления и интереса к изучению предмета, которое показало положительную динамику всех характеристик творческого мышления и познавательной мотивации, качества и обученности. 

8. Благодаря внедрению опыта в целом повысился интерес учащихся

к исследовательской деятельности, члены научного общества лицея неоднократно занимали 1 место в мониторинге Школьной Лиги РОСНАНО среди 586 учебных заведений страны, продемонстрировав высокий уровень проектной и исследовательской деятельности.

9. Учебные исследования, начатые на уроке, завершились

замечательными проектами. Например, предложен и обоснован новый способ борьбы со смерчем, разработано устройство для уменьшения электризации топлива при заправке самолетов и др.. Авторы выше названных проектов стали победителями всероссийской сетевой научно-практическая конференции для школьников Школьной Лиги РОСНАНО, а также Всероссийского конкурса региональных школьных проектов «Система приоритетов».

10. Увеличилось количество учащихся, занимающихся

исследовательской деятельностью в системе социального партнерства лицея: обучающиеся лицея стали участниками межведомственной междисциплинарной программы сопровождения проектной деятельности «ПУЛьС», а также, СКБ «КИТ» ИТА ЮФУ, НОЦ «НАНОТЕХНОЛОГИИ» ИНЭП.

2.2. Описание содержания предпрофильного курса «Физикус»

Программа курса «Физикус», разработанная для учащихся 7-9 классов в рамках концепции школы юных исследователей и практико-ориентированного проекта лицея №28 г. Таганрога «Пропедевтика инженерного образования», отличается наличием оригинальной концепции обучения, воспитания и развития обучающихся в рамках стратегий государственной образовательной политики РФ, федеральной целевой программы "Развитие образования на 2016-2020 годы".         

        Инновационный характер программы в том, что она не только включает алгоритм действий по созданию научно-исследовательской работы учащихся или разработки проекта в данной предметной области, но и позволяет учащимся выбрать само содержание курса по мере его прохождения. Такая особенность курса дает возможность изменять его в соответствии с интересами, потребностями и возможностями учащихся, способствуя построению для каждого обучающегося индивидуального образовательного маршрута. При этом автор программы использует новые формы организации и самоорганизации обучающихся, а именно, ступенчатое взаимобучение среди учащихся двух возрастных групп. Программа основана на принципах системно-деятельностного, личностно-ориентированного подходов; соответствует задачам развития личности учащегося, гражданина и патриота, интересам учащихся, родителей, педагогов, обеспечивает рост качества образования, мотивации познавательной и творческой деятельности, позволяет обучающимся оценить свои потребности и возможности для дальнейшего выбора профиля обучения.

                В основе реализации программы - технологии интерактивного обучения, ИКТ, метод проектов, активное использование электронных образовательных ресурсов [11].

        Основные принципы построения курса:

• интегральность – объединение и взаимовлияние учебной и исследовательской деятельности учащихся, когда опыт и навыки, полученные в научно-исследовательском обществе лицея, используются на уроках и в ходе изучения курса;
• межпредметное обучение, в котором погружение в проблему предполагает глубокое систематическое знание предмета и формирование навыков исследовательской и проектной деятельности;
• непрерывность длительного профессионально-ориентированного образования и воспитания при объединении учащихся различного возраста;
• индивидуализация, т.е. ориентация содержания курса на каждого ученика.

2.3. Описание содержания элективного курса «Нанотехнологии»

Элективный курс «Нанотехнологии» для 10-11 классов позволяет устранить информационный пробел в знаниях обучающихся, сформировать более высокий уровень естественнонаучной грамотности, мотивирует к более глубокому изучению физики, науки.  

Отличительными особенностями программы курса «Нанотехнологии» являются:

• возможность дистанционного обучения, благодаря использованию материалов онлайн-курса научно - образовательного центра по нанотехнологиям Московского Государственного Университета;
• возможность виртуального присутствия обучающихся в лабораториях ИНЭП Южного Федерального Университета;
• стимулирование учебно-исследовательской и проектной деятельности школьников через применение новых форм организации проектной и исследовательской деятельности;
• преобладание творческих форм работы, благодаря ведущей роли проектной и исследовательской деятельности и обучению в сотрудничестве;
• включение элементов занимательности в сочетании с научностью, создающее положительную мотивацию к освоению материала;
• создание тестов промежуточного (по разделам курса) и итогового контроля;
• обеспечение непрерывности профессионального образования «школа-ВУЗ».

Раздел 3. Сочетание трех педагогических технологий

В 2015 году МАОУ лицей №28 г. Таганрога стал областной пилотной площадкой по апробации ЭФУ, затем, на основании соглашения 01.08.2017 г. с объединенной издательской группой «ДРОФА» – «ВЕНТАНА-ГРАФ» – участником проекта «Школа, открытая инновациям», организованного корпорацией «Российский учебник» (Приложение №128). В 2016 г. я приняла участие в проекте «Апробация технологий мобильного обучения на основе комплексного электронного образовательного продукта «Мобильная электронная Школа».  В 2019 году стала применять инновационный образовательный ресурс Якласс (Приложение ).

Как учитель-апробатор электронных образовательных продуктов, в качестве основных технологий для их использования я выбрала технологию смешанного обучения, метод проектов, технологию учебных исследований. В сочетании этих технологий заложена принципиально новая модель организации обучения учащихся, призванная реализовать в России приоритетный проект «Цифровая образовательная среда».

Такое сочетание позволяет объединить в единую систему основной образовательный процесс, внеурочную деятельность, дополнительное образование, самообразование на основе исследовательской и проектной деятельности в рамках цифровой образовательной среды.

Реализация технологии смешанного обучения, в том числе при использовании электронной формы учебников (ЭФУ):

1. Позволяет создать в компьютерном (мобильном) классе активно-деятельностную образовательную среду благодаря совместному использованию ЭФУ и системы управления классом, например, Acer Classroom Manager, а у учителя появляется возможность быстрой обратной связи с учениками.
2. Дает возможность формировать у обучающихся навыки исследовательской и проектной деятельности. 

При этом я использую для выполнения практических и демонстрационных работ медиаобъекты ЭФУ, цифровую лабораторию SensorLab, лабораторные работы по физике виртуальной образовательной лаборатории Virtulab и др.

3. Существенно увеличивает плотность урока. 
4. Решает проблему усвоения обучающимися большого объема нового учебного материала. Организовать работу на уроке с учебным проектом мне помогает разработанная мной «Зонная модель», где каждая группа выполняет свою часть работы, а в итоге образуется единый образовательный продукт.
5. Позволяет учитывать особенности восприятия информации учащимися. Ученики - визуалы и – аудиалы получают необходимую информацию в ходе просмотра видеофрагментов. Обучающиеся - дигиталы имеют возможность провести сравнительный анализ увиденного в видеофрагменте и текстовой информации учебника. Кинестетикам работают по выбору: виртуальную лабораторную работу, работу с оборудованием, интерактивное задание.
6. Помогает осуществлять индивидуальный подход в обучении. 

Высокие результаты некоторых учеников позволяют мне выстроить для них индивидуальную образовательную траекторию, тем самым, осуществляя опережающее обучение.

7. Создает условия для формирования навыков смыслового чтения благодаря наличию в электронном учебнике технологических возможностей выделения отдельных частей текста (создание закладок, заметок).  Это позволяет на качественно ином уровне организовать такой вид учебной деятельности как реферирование, проработать больше материала по сравнению с чтением печатной формы учебника. Такая работа эффективна в рамках модели «Перевернутый класс».
8. Создает условия для формирования у обучающихся навыков критического мышления благодаря организации поисково-исследовательской работы с использованием УМК различных авторов по одной и той же теме.
9. Позволяет устанавливать

• горизонтальные связи между различными учебными предметами. Это способствует формированию и развитию метапредметных навыков при одновременном использовании учебников различных учебных дисциплин при изучении смежных тем;
• вертикальные связи в рамках одной учебной дисциплины благодаря размещению на одном устройстве всего комплекта используемых учеником учебников за один год или несколько лет обучения. Что дает возможность осуществлять опережающее обучение или возврат к пройденному материалу.

10. Позволяет учащимся осуществлять самоконтроль и самопроверку усвоения изучаемого материала благодаря наличию в ЭФУ тренажеров, дающих ученику моментальную обратную связь и возможность вернуться к пройденному материалу.

Использование метода проектов позволяет перейти

• от учения как процесса запоминания к самостоятельной познавательной деятельности;
• от ориентации на среднего ученика к индивидуальному обучению.

Раздел 4.           Схема оценивания проектной деятельности обучающихся

Одной из важных проблем педагогической практики является единство критериев  и показателей оценивания учащихся. В основном, оценивание носит субъективный характер. Предлагаю подробную схему оценивания проектной деятельности учеников.

 Заключение

Проектная и исследовательская деятельность приучает школьников самостоятельно добывать знания и применять их на практике. Всему этому необходимо обучать детей не в ходе подготовки конкретного проекта, а на уроке. Вот почему особенно актуальны сегодня уроки-исследования и уроки – проекты, которые формируют культуру умственного труда учащихся, готовя их к созданию самостоятельных проектов и проведению в дальнейшем научных исследований.

Систематическое, поэтапное, комплексное обучение учащихся нормам исследовательской деятельности, организация проектной деятельности школьников и на уроке, и во внеурочной деятельности позволит учителю подготовить обучающихся к успешной разработке и защите индивидуального проекта, предусмотренной Федеральным государственным образовательным стандартом  среднего общего  образования.  

Литература:

1. Альтшуллер Г. С., Злотин Б. Л. и др. Поиск новых идей: от озарения к технологии (Теория и практика решения изобретательских задач). - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989. - 384 с.
2. Бабанский Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. - М., 1985
3. Дзюба Т.В. Учебные исследования как способ реализации системно-деятельностного подхода на уроке и внеурочной деятельности (из опыта работы). Вестник Таганрогского института имени А.П. Чехова, 2017, №2, С. 56-63.
4. Леонтович А.В. В чем отличие исследовательской деятельности от других видов творческой деятельности // «Завуч», № 1, 2001.- 82 с.
5. Махмутов М.И. Проблемное обучение. - М., 1975
6. Махмутов М.И. Современный урок. - М., 1985.
7. Обухов А.С. Развитие исследовательской деятельности учащихся. – М.: Издательство «Прометей» МПГУ, 2006. – 224 с.
8. Оконь В. Введение в общую дидактику. - М., 1990
9. Утёмов В.В. Развитие креативности учащихся основной школы. Решая задачи открытого типа. - Саарбрюкен: LAP LAMBERT, 2012 г., - 186 с.
10. Юшков А.Н. Как организовать учебно-исследовательскую и проектную деятельность в школе/ А.Н. Юшков // «Учительская газета» - URL:http://www.ug.ru/appreciator/58.
11. Янушевский В.Н. Методика и организация проектной деятельности в школе. 5-9 классы. - М.: Владос, 2015 - 128 с.
12. http://www.schoolnano.ru/node/206587