Проектно-исследовательская деятельность при изучении физики как способ повышения мотивации учащихся

Автор: Кулешова Наталья Юрьевна

Организация: МБОУ СОШ №54 г. Челябинска

Населенный пункт: г.Челябинск

С точки зрения современной педагогики проектно-исследовательская деятельность — это совместный творческий процесс деятельности двух субъектов: ученика и учителя по поиску неизвестного, результатом которой является формирование исследовательского стиля мышления и мировоззрения в целом.

В настоящее время основной целью образования является не передача учащимся знаний в готовом виде, а вовлечение их в процесс добывания знаний. Поэтому, на уроках физики необходимо учить детей самостоятельно добывать для себя новые физические знание, используя доступные для этого источники информации, ставить цели, выдвигать гипотезы, выбирать методы и проводить исследования. Назрела необходимость осваивать современные методы работы: проектно-исследовательскую деятельность.

Проектно-исследовательская деятельность – одна из технологий воспитания мотивированных на учёбу учащихся. Занимаясь проектной-исследовательской деятельностью, обучающиеся получают возможность на самостоятельное мышление, добывать и анализировать информацию, принимать нестандартные ситуации, учащиеся получают опыт творческой, поисковой деятельности по решению возникающих перед ними проблем. Это требует от ученика самостоятельного использования ранее усвоенных знаний и умений в новых ситуациях, формирования новых навыков деятельности на основе уже известных.

В этой ситуации учитель играет роль консультанта, координатора проекта, помощником, направляющим поиск решения проблемы, а не доминирующей фигурой в учебном процессе.

Таким образом учащийся получает новый статус в учебном процессе: исследователя, он главный при получении новых знаний, т. е. являющихся новыми и личностно значимыми статусом конкретно для него. Учебные исследовательские задачи и проекты должны быть посильными обучающимся.

Учебный материал и задания подбираются так, что при единой познавательной цели и общем образовании они отличаются разной степенью трудности, причем к поставленной цели, обучающиеся могут идти различными путями, использовать разные способы.

В своей работе я практикую уроки по защите проектов - проблемных лабораторных работах, мини-проекты на уроке, решения экспериментальных задач различной сложности, где создаются условия формирования как исполнительской, так и проблемной компетенций.

Любой исследование или проект начинается с определения темы, цели и задач, постановкой рабочей гипотезы, актуальности и формирования плана действий, это способствует формированию и развитию регулятивных и познавательных универсальных действий.

Последующий этап деятельности предполагает переработку и использование найденной информации, с помощью которой достигают цели, при этом формируются познавательные универсальные учебные действия: анализ, синтез, обобщение, построение логических цепочек, выявление причинно-следственных связей.

Сотрудничество в ходе выполнения творческих видов деятельности, презентация результатов, позволяет сформировать коммуникативные действия: умение выражать свои мысли в устной и письменной форме; чётко формулировать запросы в информационных поисковиках; умение осмысленного чтения; владение монологом, диалоговой и дискуссионной формами речевой коммуникации; взаимодействие в группе и распределение обязанностей в группе; взаимодействие с руководителем, а также разрешение конфликтов в мини группе учащихся.

Таким образом, проектно-исследовательская деятельность как обучающая среда позволяет сформировать общую систему универсальных учебных действий, способствует приобретению личного опыта самостоятельной творческой деятельности.

На уроках физики можно использовать различные виды проектов: исследовательские, информационные, творческие, игровые. От возраста обучающихся и темы зависит вид проекта. Ученикам вначале сообщается только название работы, задание и предлагаемое оборудование.

 

Примеры проектно-исследовательских учебных занятий, которые я использую на разных ступенях обучения.

 

Проектно-исследовательская лабораторная работа на уроке физики. «Измерение Веса тела и силы тяжести». Форма работы: групповая.

Оборудование: тело правильной и неправильной формы, таблица плотностей, мензурка, весы с набором разновесов и динамометр, тела правильной формы, известной плотности, линейка.

 

Задания группам

I группа. Тела, весы с набором разновесом.

II группа. Тела, динамометр.

III группа. Тела правильной формы, известной плотности, линейка.

IV группа. Тела правильной формы, линейка, материал, таблица плотностей.

V группа. Тело правильной формы, известной плотности, мензурка.

VI группа. Тело неправильной формы, мензурка, материал, таблица плотностей.

VII группа. Сосуд прямоугольный или квадратной формы, заполненный водой, линейка, таблица плотностей.

 

Учитель консультирует, направляет действия учеников, предоставляет оборудование и дополнительный материал.

И заключительная часть - оценка результатов. Обсуждение оценок в каждой группе по критериям, представление результатов исследования. По итогам работы выдвигают одного представителя от группы.

 

Мини-проект на уроке физики в 7 классе по теме «Гидростатическое взвешивание», форма работы – групповая.

 

Оборудование: линейка ученическая деревянная длиной 40-50 см, кусочек пластилина, кусочек мела школьного, мерный стакан с водой, нитки, лезвие бритвы, штатив с держателем.

 

Задания группам. Выбирают оборудование, распределяют обязанности в группе.

I группа. Измеряют плотность пластилина.

II группа. Измеряют плотность мела.

III группа. Измеряет массу линейки деревянной.

IV группа. Выполняют практическую часть и делают расчеты.

 

Учитель консультирует, направляет действия учеников, предоставляет дополнительный материал.

И заключительная часть - оценка результатов. Обсуждение оценок в каждой группе по критериям, представление результатов исследования. По итогам работы выдвигают одного представителя от группы.

 

Проектно-исследовательская лабораторная работа на уроке «От чего зависит потенциальная и кинетическая энергия тела?»

 

Оборудование: Два тела одинаковой массы, два тела, массы которых различны, две одинаковые и две разные пружинки, сосуд, плотно закрытый перемещающимся поршнем.

 

Задания группам.

I группа – теоретики готовят информацию по плану: Виды механической энергии.

II группа. Два тела одинаковой массы. Исследование: зависит ли кинетическая энергия от скорости движения тел? Зависит ли потенциальная энергия от высоты тела над поверхностью Земли?

III группа: Два тела, массы которых различны. Исследование: как потенциальная и кинетическая энергия зависят от массы тела?

IV группа: Две одинаковые пружинки. Исследовать зависимость потенциальной энергии от степени сжатия пружинки?

V группа: Две разные пружинки. Установить зависимость потенциальной энергии от геометрических размеров пружины?

VI группа: Сосуд, плотно закрытый перемещающимся поршнем. Установить зависимость потенциальной энергии газа от степени его сжатия?

 

И заключительная часть - оценка результатов. Обсуждение оценок в каждой группе по критериям, представление результатов исследования. По итогам работы выдвигают одного представителя от группы.

 

Мини – проект на уроке физики в 8 классе по теме «Электризация: польза или вред», работа в группах.

Учитель направляет действия учеников, помогает сформулировать цель, планируют деятельность групп.

 

На первом этапе класс делится на две группы: польза электризации и вред электризации. Выбирают область исследования, осуществляют сбор информации в виде домашнего задания.

Учитель консультирует, направляет действия учеников. Помогает сформировать пары: вредное трение –в технике, вредное трение в промышленности, влияние трения на человека, полезное трение в природе и животном мире. Дает пакет рекомендаций для представления результатов, презентация готовых продуктов, обсуждение и оценка результатов деятельности.

 

Проектно-исследовательская лабораторная работа на уроке физики 8 класс по теме «Действия электрического тока»

 

Задания группам.

I группа. Исследовать тепловое действие тока, используя материал учебника параграф «Действия электрического тока» и оборудование на вашем столе.

II группа. Исследовать магнитное действие тока, используя материал учебника и оборудование на вашем столе.

III группа. Исследовать действие постоянного магнита на проводник с ток. Выполните лабораторный опыт, описанный в параграфе учебника «Действия электрического тока», используя оборудование на вашем столе.

IV группа. Исследуйте химическое действие тока. Выполните лабораторный опыт, описанный в параграфе учебника «Действия электрического тока», используя оборудование на вашем столе.

V группа. Исследуйте световое действие тока. Выполните лабораторный опыт, описанный в параграфе учебника «Действия электрического тока», используя оборудование на вашем столе.

И заключительная часть - оценка результатов. Обсуждение оценок в каждой группе по критериям, представление результатов исследования. По итогам работы выдвигают одного представителя от группы.

 

Мини проектно-исследовательская лабораторная работа на уроке физики по теме «Измерение сопротивления проводника».

Данный проект можно использовать на разных ступенях обучения физики.

 

Задания группам.

I группа. Измерение величины сопротивления проводника, используя материал учебника, параграф «Электрическое сопротивление проводников» и оборудование на вашем столе.

II группа. Экспериментально проверить величину известного сопротивления (резистора 1, резистора 2), используя материал учебника, параграф «Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление» и оборудование на вашем столе.

III группа. Определить материал, из которого изготовлен проводник (указывается площадь поперечного сечения, иногда длина, если это спираль или реостат), используя материал учебника, параграф «Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление» и оборудование на вашем столе.

IV группа. Исследование зависимости сопротивления спирали от температуры.

Задание для 10 класса. Исследовать зависимость накала лампы от сопротивления, как сопротивление спирали лампочки влияет на яркость её свечения.

Задания для 10 класса: исследовать зависимость сопротивления проводника от рода вещества. Доказать зависимость сопротивления проводника от рода вещества.

 

И заключительная часть - оценка результатов. Обсуждение оценок в каждой группе по критериям, представление результатов исследования. По итогам работы выдвигают одного представителя от группы.

 

 

Мини проектно-исследовательская работа на уроке физики по теме «Изучение магнитного поля постоянных магнитов».

Данный проект можно использовать на разных ступенях обучения физики.

 

Задания группам.

I группа. Исследование магнитное поле полосового постоянного магнита с помощью железных опилок. Для этого положите на магнит листок картона, насыпьте железные опилки, слегка постучите по листку, наблюдайте, как опилки выстраиваются в определенном порядке. Зарисуйте картинку магнитного поля постоянного магнита. Составьте мини рассказ по плану: определение магнитов, опишите магнитные линии магнитного поля.

II группа. Возьмите железную пластинку. Несколько раз проведите северным (южным) полюсом постоянного магнита по крайним частям пластинки. Несколько раз проведите другим полюсом магнита по середине пластинки. Поднесите пластинку к магнитной стрелке или железным опилкам. Объясните наблюдаемое событие.

III группа. Поднесите дугообразный магнит к кучке шурупов или к железным опилкам. Затем поднимите магнит и обратите внимание, что на полюсах и между ними будет висеть гирлянда из железных предметов. Поднесите второй магнит одноименными полюсами. Объясните наблюдаемую картину. Поднесите второй магнит разноименными полюсами. Что наблюдаете? Дайте объяснение.

IV группа. Подвесьте лёгкую иголку на короткой нити вблизи магнита так, чтобы она притягивалась к магниту, но не касаясь его, а висела в воздухе. Поднесите к иголке горящую спичку. Объясните наблюдаемое.

V группа. Дугообразный магнит положите на край стола. Если иглу положить на один из полюсов магнита, а затем осторожно потянуть иглу за нить, пока игла не соскочит с полюса. Игла может зависнуть в воздухе. Внесите между иглой и полюсом магнита лист бумаги, полиэтилена или картонку. Объясните наблюдаемое явление. Что произойдёт и почему если в зазор внести железную пластину?

VI группа. На тонкой нити длиной 50–60 см подвесьте спичку, поднесите к головке спички сильный магнит. Спичка почти не притягивается. Осторожно подожгите головку спички и вновь поднесите магнит. Уже на расстоянии 1–2 см головка горящей спички притягивается к магниту. Можно пронаблюдать взаимодействие горящей спички с подвижным магнитом. Объясните увиденное.

 

И заключительная часть - оценка результатов. Обсуждение оценок в каждой группе по критериям, представление результатов исследования. По итогам работы выдвигают одного представителя от группы. Составляют опорный конспект по данной теме.

 

При закреплении и повторении темы «Силы трения» предлагаю выполнить проектно-исследовательская лабораторная работа на уроке:

«Определение коэффициента трения дерева по дереву».

Данный проект можно использовать на разных ступенях обучения физики.

 

Задания по рядам.

I группа. Определите коэффициент трения при равномерном движении тела вверх по наклонной плоскости, имея деревянный брусок, динамометр, наклонную плоскость и линейку.

II группа. Определите коэффициент трения при равномерном движении тела вниз по наклонной плоскости, имея брусок деревянный, динамометр, наклонную плоскость.

III группа. Определите коэффициент трения при соскальзывании бруска с наклонной плоскости.

Работа выполняется по рядам. Идёт выбор наиболее рационального способа решения. Составление опорного конспекта. Выставление оценок может идти в два этапа: взаимоконтроль и контроль учителем при проверке тетрадей.

 

Мини проектно-исследовательская работа на уроке физики по теме «Изучение явления электромагнитной индукции».

Данный проект можно использовать на разных ступенях обучения физики.

 

Задания группам.

I группа. Получите в замкнутом контуре индукционный ток с помощью постоянного магнита, используя материал учебника физики для 9 кл. под ред. А.В.Перышкина, Е.М.Гутник, и оборудование на вашем столе.

II группа. Получение индукционного тока в замкнутом контуре при замыкании и размыкании цепи, используя материал учебника физики для 9 кл. под ред. А.В.Перышкина, Е.М.Гутник, и оборудование на вашем столе.

III группа. Объясните получение индукционного тока в замкнутом контуре при взаимном перемещении катушки с током. Какое действие оказывает железный сердечник на силу индукционного тока.

IV группа. Объясните возникновение индукционного тока в рамке, вращающейся в магнитном поле. Объясните устройство и принцип действия генератора. Сделайте вывод.

 

И заключительная часть - оценка результатов. Обсуждение оценок в каждой группе по критериям, представление результатов исследования. По итогам работы выдвигают одного представителя от группы. Составляют опорный конспект по данной теме.

 

В результате учебной деятельности, проходящего в виде учебного проекта или исследования у обучающегося будут заложены:

• потребность вникать в суть изучаемых проблем, ставить вопросы, затрагивающие основы знаний, личный, социальный, исторический жизненный опыт;
• основы критического отношения к знанию, жизненному опыту;
• основы ценностных суждений и оценок;
• мотивации обучающихся учебной деятельности;
• навыки проектно-исследовательской деятельности;
• основы ключевых компетенций обучающихся;
• умение успешно адаптироваться к постоянно меняющемуся миру;
• способность к разработке и поиску нестандартных решений.

 

При выполнении проектно-исследовательских лабораторных работа и мини-проектов на уроках физики учащиеся приобретают практические и измерительные умения и навыки. Работы, которые предлагаются для этой деятельности, просты, интересны, ставятся на несложном оборудовании.

Еще одной формой работы, которая нравится ученикам и позволяет им осваивать приемы проектно-исследовательской деятельности, является создание самодельных приборов, подготовка занимательных опытов, с последующей демонстрацией в классе, и выполнение домашних экспериментальных заданий. Так, например, после изучения темы «Характеристики электрического тока», восьмиклассникам предлагается ознакомиться с принципом работы батарейки. Создать фруктовую и овощную батарейку, определить напряжение внутри «съедобной» батарейки и измерить значение силы тока и напряжения, создаваемую ею.

В качестве домашней работы ученикам предлагаются творческие задания: написать рассказ, эссе или сочинения. Для успешного выполнения этих заданий приходится работать с литературой, расширяя и углубляя знания по предмету, анализировать прочитанное и обращаться к своему жизненному опыту.

к научному поиску, обучающиеся учатся ориентироваться в огромном мире научных книг, журналов, пособий. Они получают опыт и умение излагать свои мысли на бумаге, вести дискуссии и отстаивать собственные взгляды.

Вот несколько примеров творческих работ: «Нужно ли изучать физику», «Путешествие молекулы воды», «Если бы не было трения покоя», «Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека», «Физика на моей кухне», «Физика на спортивной площадке», «Реактивное движение в природе», «Подъёмная сила крыла», «Рассказать о термочувствительных материалах и их применение», «Что такое беспроводная электропередача?», «Современные теплоизоляционные материалы», «Средства и методы защиты от атмосферного электричества», «Альтернативные источники энергии», «Энергосберегающие технологии моего дома», «Физика в жизни девушки».

Практика показывает, что проектно-исследовательская деятельность реально способствует формированию нового типа ученика, который обладает набором умений и навыков самостоятельной и конструктивной работы, владеет способами целенаправленной деятельности, готов к сотрудничеству и взаимодействию, наделен опытом самообразования и сможет обеспечить себе достойную жизнь и высокий уровень социализации.

 

Результативность деятельности учителя:

1. Повышение интереса к предмету, что подтверждается следующими фактами:
   1. уроки стали проходить более оживленно,
   2. прикладной характер проектной деятельности, практическая направленность выбираемых исследований, привлекают и делают проекты лично значимыми для учащихся,
   3. у ребят появился стимул не только получить хорошую оценку, но и получить хорошие результаты проделанной работы.
2. Повышается активность и самостоятельность разных по уровню развития и способностям учащихся.
3. Мотивацию учения необходимо формировать, развивать, стимулировать.

 

Таким образом, проектно-исследовательская деятельность формируют у учащихся целостную систему универсальных знаний, умений, навыков, а также опыта самостоятельной деятельности и ответственности, что и обеспечивает современное качество образования и повышает качество преподавания предмета.

 

 

 

Литература

1. Елькин В. И. Необычные учебные материалы по физике: Задачи, тесты, практические работы, книжка для чтения и раздумий/ Сост. Э. М. Браверман. — М.: Школа-Пресс—2001.

2. Ковалева С.Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября, 2011, № 4. URL: http://volsk-sch5.edusite.ru/DswMedia/fiz-2011-04-506.pdf

3. Луцай Е.В. Проектная деятельность при изучении физики как способ повышения мотивации учащихся средней школы // Вестник ПсковГУ. Серия «Естественные и физико-математические науки». 2014. №5. С. 191-194.

4. Нестерова В.П. Проектная и учебно-исследовательская деятельность обучающихся на уроках и во внеурочной деятельности // Вестник ТОГИРРО. 2015. Выпуск 2 (32). С. 48-51

5. Савенков А.И. Исследовательское обучение и проектирование в современном образовании. Исследователь: URL:

http://www.researcher.ru/methodics/teor/a_1xitfn.html

6. Чечель И.Д. Управление исследовательской деятельностью педагога и учащегося в современной школе. М.: Изд. ф. «Сентябрь», 1998. 143 с.

 

Интернет источники

http://www.physics.uni-altai.ru/Metodist/?article=17&issue=1

 

 

 

 

1. file0.docx (44,9 КБ)

Опубликовано: 20.11.2024