«Исследовательские и проектные методы в обучении физике».

Повышение качества образования и формирование у учащихся ключевых компетенций – важнейшая задача модернизации школьного образования, которая предполагает активную самостоятельную позицию учащихся в учении; развитие общеучебных умений и навыков: в первую очередь исследовательских, рефлексивных, самооценочных. Формирование не просто умений, а компетенций, то есть умений, непосредственно сопряжённых с опытом их применения в практической деятельности, приоритетное нацеливание на развитие познавательного интереса учащихся, реализацию принципа связи обучения с жизнью.

Однообразие, шаблон, формализм и скука ведут к снижению уровня знаний учащихся и качества преподавания предмета.

Как оживить процесс обучения, как создать атмосферу радостной приподнятости, сопутствующей поиску и творчеству? Как сделать учебную деятельность жизнерадостной, увлекательной и интересной? Как пробудить у учащихся тягу к знаниям?

Поможет решить эти вопросы при обучении физики постановка ученика в условия исследователя, на место учёного или первооткрывателя.

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 и полезной и осознать, что физика – это не страшно, физика – это интересно.

Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у учащихся элементарные навыки этой работы и пробудить интерес к исследовательской работе.

Важно научить учащихся:

• Ставить цель;
• Составлять план исследований;
• Подбирать необходимые приборы и материалы;
• Собирать необходимые установки;
• Проводить исследования и формулировать выводы.

А также· ознакомить учащихся с методами научных исследований по физике, который можно представить в виде следующей цепочки:

• Теоретическое предвидение
• разработка рабочей гипотезы
• наблюдения
• эксперимент
• анализ экспериментальных фактов и выводы из них

проверка выводов на практике.

Оглянувших вокруг, можно найти много вопросов, требующих исследований.

Например:

• Почему жужжит пчела?
• Что поднимает в воздух шар?
• В чём причина полярных сияний?
• Через какое время после того, как в цепи пошёл ток, лампочка начинает светиться?

Нередко подобные вопросы нужно не просто объяснить, а оценить величины того или иного эффекта и подкрепить объяснение расчётом или экспериментом. Поиск ответов на такие вопросы заставит учащихся обратиться к дополнительной литературе, учебнику.

Что ж, этого нам и надо, ведь и физики – профессионалы пользуются чужими результатами и редко начинают работу на пустом месте.

Исследовательская деятельность учащихся многогранна и организую её на любом этапе обучения физике:

• При изучении физической теории;
• При решении задач;
• При проведении демонстрационного эксперимента;
• При выполнении лабораторных работ.

А также провожу:

• Исследования в рассказах;
• Исследования практических вопросов;
• Исследования с помощью самодельных приборов;
• Исследования дома и на улице;
• Проектную исследовательскую деятельность учащихся.

ПРИМЕРЫ:

1. Исследовательский метод очень эффективен при изучении физической теории. Так, после изучения темы «Магнитное поле тока» выдвигаю проблему: как можно усилить действия магнитного поля тока, а нельзя ли с помощью магнитного поля или магнита получить электрический ток? При изучении электрического сопротивления исследуем его зависимость от рода проводника, длины проводника, площади поперечного сечения проводника. При изучении закона Ома для участка цепи мы исследуем зависимость силы тока, напряжения и сопротивления. При изучении механических колебаний исследуем зависимость периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.При изучении закон Гука мы исследуем зависимость силы упругости от удлинения пружины При изучении динамики экспериментально исследуем зависимость ускорения тела от приложенной к нему силы, исследуем зависит ли ускорение от свойств тел. Как зависит скорость испарения жидкости от рода, температуры и площади свободной поверхности жидкости? Из предложенных приборов учащиеся выбирают нужные, вносят предложения, проводят эксперименты, делают выводы.

2. В лабораторные работы вношу дополнительные задания исследовательского характера. Например, в работе «Измерение силы трения» даю задание: исследуйте, зависит ли сила трения от площади соприкасающихся поверхностей. В ходе изучения темы « Архимедова сила», я провожу исследование этой зависимости этой силы от глубины погружения, от плотности жидкости, от формы тела, от плотности тела

3. На уроках стараюсь решать больше экспериментальных задач. 1.Исследуйте, изменяется ли сопротивление волоска спирали электрической лампы при изменении яркости свечения. 2. Как распределяются токи в ветвях параллельного соединения?

4. Даю задания для домашних исследований: как зависит скорость протекания диффузии от температуры? Как осуществляется процесс кипения жидкости?

Самой эффективной в плане формирования ключевых компетенций у учащихся является проектная исследовательская деятельность, так как призвана не только решать познавательные задачи, но и ориентировать учащихся в ключевых проблемах современной жизни, формировать у них коммуникативные качества, обеспечивающие успешную деятельность в будущей жизни. Проект буквально – «брошенный вперёд». Метод проектов – это совместная креативная и продуктивная деятельность преподавателя и обучающихся, направленная на поиск

решения, возникшей проблемы.

Классификация метода проектов

по доминирующему виду деятельности:

Исследовательские проекты имеют структуру, приближенную к подлинным научным исследованиям. Они предполагают аргументацию актуальности темы, определения проблемы, предмета, объекта, целей и задач исследования. Обязательно выдвижение гипотезы исследования, обозначение методов исследования и проведение эксперимента. Заканчивается проект обсуждением и оформлением результатов, формулированием выводов и обозначением проблем на дальнейшую перспективу исследования.

Творческие проекты имеют не столь строго проработанную структуру, однако строятся в известной логике «дизайн – петли» определение потребности, исследование, обозначение требований к объекту проектирования, выработка первоначальных идей, их анализ и выбор одной, планирование, изготовление, оценка. Форма представления результатов может быть различной (изделие, видеофильм, праздник, репортаж и пр.)

Приключенческие (игровые) проекты предполагают, что участники принимают на себя определенные роли, обусловленные содержанием проекта. Ведущий вид деятельности учащихся в таких проектах – ролевая игра. Это могут быть имитации социальных и деловых отношений в ситуациях, придуманных участниками, литературные персонажи и т.д. Результаты не всегда можно наметить в начале работы, они могут определиться лишь в конце проекта, но необходима рефлексия участников и соотнесение полученных результатов с поставленной целью.

Информационные проекты – это тип проектов, призванный научить учащихся добывать и анализировать информацию. Такой проект может интегрироваться в более крупный исследовательский проект и стать его частью. Учащиеся изучают и используют различные методы получения информации (литература, библио. фонд, СМИ, базы данных), ее обработки (анализ, обобщение, сопоставление с известными фактами, аргументированные выводы) и презентации (доклад, публикация, размещение в сети Интернет или локальных сетях).

Практико – ориентрованные проекты. Это проекты, четко ориентированные на результат. Результатом может быть изделие, удовлетворяющее конкретную потребность. Может быть, ориентация на определенный социальный результат, затрагивающий непосредственные интересы участников проекта либо направленный на решение общественных проблем. Здесь важна не только хорошо продуманная структура проекта, но и хорошая организация координационной работы по корректировке совместных и индивидуальных усилий, организации презентации полученных результатов и возможных способов их внедрения в практику, а также организации внешней оценки проекта.

Изучая тему «Влажность воздуха» учащиеся 10-х классов работали над проектом «Тайны предсказания погоды». Они выдвинули следующую гипотезу: «Погода – самый величественный спектакль на Земле, в котором участвуют только три актёра: солнечная радиация, влага и воздух. Так ли это? Как самим предсказать погоду и можно ли управлять погодой?», т.е. ребят заинтересовала проблема прогнозирования погоды. В ходе работы над проектом они собрали большой информационный материал о научных методах прогнозирования погоды, основных функциях гидрометеорологической службы России, погодных явлениях природы и факторах, определяющих погоду. В проекте отражена большая исследовательская и практическая деятельность его участников: измерение величин, необходимых для прогнозирования погоды, изготовление прибора для определения точки росы, исследование прогноза погоды на неделю, взятого в Интернете с сайта гидрометеоцентра, которое позволило установить некоторые закономерности, происходящие в природе, связанных с изменением погоды; изучение старинных поговорок и примет о погоде. Исследовательский проект ученицы 11 класса Столбовской Антонины на тему: «Проблема энергосбережения в домашних условиях» был признан одним из лучших на конкурсе проектов в районе.

Таким образом, проектная 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.