Использование проектной деятельности учащимися на уроках физики

Современные требования к преподаванию физики изменяют принципиальный подход к деятельности и содержанию предмета. Для меня это заключается в следующем:

во-первых, в изменение деятельности учителя и учащихся на уроке и вне его (предоставление большей свободы действий, воображение, представление в уме, рассуждения, проверка своих догадок на практике, доказательства и вновь опровержение своих умозаключений, т.е. делать так, чтобы показать жизнь науки и практики);

во-вторых, в изменении содержания предмета (необходимости показать ввод тех или иных понятий в науке физике; выстраивание физических моделей, их проверка, с использованием современных средств, в частности компьютеризацию).

Отправной точкой в проектный вид деятельности стали слова Розенбергера “Греческий ум отличается особенной силой творчества в области гипотез. Он, можно сказать, почти исчерпал все мыслительные теории для объяснения вселенной, так что наши современные гипотезы можно признать как бы непосредственным продолжение неудавшихся попыток древних”.

Проектная деятельность “современных” учащихся еще спасает в познании науки физики. Появились новые возможности у учащихся кроме журналов, энциклопедий и учебников использовать другие носители – CD, Интернет, творить “свое”, используя современные технологии. И чем глубже они начинают самостоятельно познавать законы и закономерности в физике выстраивать эксперименты, тем их глубже затягивают различные компьютерные программы, что и развивает их исследовательскую деятельность.

Проектная деятельность, именно на уроках, позволила разрешить проблему количественных значений в физике, так как учащийся сначала постигает качественные, записанные в буквенном виде физические закономерности, а затем, используя компьютерные технологии, доказывает их количественно, видя на экране их наглядное представление (диаграммы, графики….).

Свою деятельность преподавателя я выстраиваю, используя составленный документ “Проект деятельности учителя физики и информатики МОУ “СОШ № 7”. Представляю выдержки из проекта

Цель. Создать условия для развития способностей учащихся к исследованию, для формирования умений проводить наблюдения, выполнять экспериментальные задания, для самостоятельного выявления закономерностей физических явлений, для установления связей между физическими величинами и убеждения в справедливости законов, полученных теоретически.

Ожидаемый результат.

• Умение учащихся ориентироваться в пространстве познания физики, как науки. Измерить можно через конкретные постановки учащимися наблюдений, экспериментов, выходом на специальные проекты; на составление учащимися страниц учебника по курсам, названными: “Механика” “Теплодинамика”, “Электродинамика”, “Квантодинамика”.
• Высказывания учащимися своей точки зрения на природные явления, процессы. Через видеосъемки уроков, с последующим их разбором с учащимися.
• Проявление потребности у учащихся самим экспериментировать на уроке, дома либо на других уроках в подтверждении физической гипотезы.
• Подготовленность учащихся к выходу на экзамен в любой форме.

Негативные последствия и пути их преодоления.

• Поверхностный подход в проектной деятельности и в изучении материала учащимися (Индивидуальная работа, ответы на вопросы, формирование стимула к работе через доступ к Интернету, конструирование, разработки.)
• Непостоянное фиксирование материалов деятельности учителем и учащимися (Помощь учителем в создании рабочих тетрадей, файлов, об учение приемам конспектирования...).
• Не понимание материала учащимися (Учить задавать вопросы, слушать ответы...)

Диагностический аппарат.

• Тесты - контрольные, проверочные.
• Рост качеств личности, мыслительных операций.
• Наблюдения.
• Вопрос “Что необходимо сделать, чтобы улучшить эту замечательную работу?”
• Видео съемка, с последующим обсуждением.

Формы представления результатов.

• Описание фрагментов уроков (учителем и учениками).
• Ученические разработки (мини научный журнал).
• Рабочие тетради (замечательно, если появится папка с файлами).
• Усовершенствование тетради “Проект” (приложение 1).

План деятельности.

Здесь был представлен только небольшой материал из проекта деятельности учителя, в котором учтены: гипотеза проекта, новизна проекта, цели, задачи, место проекта в системе образования, результаты проекта, формы представления результатов, перспективы распространения результатов, план график реализации проекта с учетом деятельности всех сторон, с датой и конечным результатом, учеты критерии результативности проекта.

Количество проектов в разных классах выстраивается по-разному от одного до трех в год, в зависимости от изучаемых тем и современных требований. Заключительная часть выполнения проекта на уроке протекает в различных формах: физический праздник, конференция, семинар, переводной экзамен. Приведу примеры названия тем, которые были предложены учащимися после этапа мотивации, что является обязательным этапом начала проектной деятельности.

Для проведения физических праздников использовались следующие темы проектов

Для проведения конференции.

Конференция “Экологические проблемы России с точки зрения электрификации”.

Для рассмотрения вопросов использовать знания трех предметов “Физика”, “Химия”, “Общество знания”.

К проведению любого дела прописывается план действий с указанием времени, ответственных, и получением конечного результата. Приведу пример из плана работы “Что делаем?”

 Семинары в старших классах

Семинары отличаются большой степенью самостоятельности, активностью учащихся при обсуждении результатов подготовки, владением навыков работы с информацией; изменением функций выполняемых учителем и учащимися; учащиеся выполняют информационную функцию, а учитель - регулирующую и организаторскую, хотя ее можно доверить и ученикам.

Темы проектов к защите их на семинарах в 11 классе

“Шкала электромагнитных излучений (от 50 Гц до 10¹³ Гц)”.

1.Роль магнитных полей в явлениях, происходящих в верхних слоях Солнца (фотосфере, хромосфере, короне…).

2.Солнечная активность, ее периодичность и влияние на биосферу Земли.

3.Частные случаи электромагнитной индукции – взаимоиндукция и самоиндукция – факторы, необходимые при конструировании и эксплуатации электрических и радиотехнических устройств.

4.Автоколебательные системы: механические часы различных систем, электронные часы, автоколебания, сердце у человека и животных.

5.Свойства токов высокой частоты и их широкое использование в различных отраслях народного хозяйства: металлургии, машиностроении, медицине, агропромышленном комплексе, строительстве и т.д.

6.Основы трансформации переменного тока. Развитие Единой энергетической системы в России.

7.Как происходит управление движением лунохода или космических межпланетных станций, кораблей?

8.Физические основы радиоэлектроники. Современные средства связи. Космическая радиосвязь.

9.Космическое радиоизлучение.

10.Современное телевидение.

“Шкала электромагнитных излучений (от 10¹³ Гц – 10²⁰ Гц)”.

1.Звезды – основной источник света во Вселенной.

2.Установленные нормы освещенности учебных помещений. Роль средств защиты зрения людей при выполнении различных технологических процессов: при сварке, плавке металлов, при наблюдении солнечных затмений и т.д..

3.Полное отражение света - оптическое явление, на основе которого строятся приборы так называемой волоконной оптики.

4.Свет можно усилить светом, а можно ли погасить свет светом?

5.Голография – метод записи воспроизведения объемного изображения предметов в медицине, биологии, пищевой промышленности.

6.Правило Кирхгофа о поглощательной и испускательной способности тел.

7.Эффект Доплера и основы инфракрасного и ультрафиолетового излучений.

8.Применение рентгеновских лучей в науке, технике, медицине.

9.Парниковый эффект и его роль для планет, имеющих атмосферу.

10.А.Г.Столетов, А.Ф. Иоффе, А.Эйнштейн объяснили явление фотоэффекта, что послужило для создания многочисленных фотоэлектронных приборов.

11.Современный процесс фотографирования.

Самая удачная форма защиты проекта – это переводной экзамен.

Экзамен провести в форме защиты результатов проектной деятельности учащихся. Защиту проектов необходимо сделать открытым заседанием, куда следует пригласить родителей, учащихся других классов, классного руководителя...

Для оформления деятельности и результатов работы по проекту использовать тетрадь “Проект” (приложение 1).

Выступление по результатам работы над проектом совместное (групповое), владением материала каждым обязательно, но деятельность распределенная (индивидуальная), т.е. должен быть вклад каждого учащегося в выполнение проекта.

Теоретическую часть изучаемого материала необходимо сдавать отдельно, до открытого заседания: а) в режиме работы группы (т.е. один учащийся группы объясняет понятие, которое вытягивает на карточке, другие имеют право ему помочь, дополнить понятие, отвечающий чувствует “локоть друга”); б) в индивидуальном режиме (по письменному выводу законов и уравнений). Освобождаются от теоретической части учащиеся, имеющие отметку “отлично” за учебный год, но предварительно при подготовке к экзаменам они демонстрируют эту деятельность и рассказывают о своих чувствах другим. Они могут принять участие в оценивании ответов учащихся в теоретической части.

Экзамен провести в два этапа:

1 этап: 8-30ч - 10-00 ч - теоретическая часть,

2 этап: 10-00ч - 12-30ч - открытое заседание по защите проектов.

Вопросы для теоретической части, следует выбирать совместно с учащимися при подготовке к экзамену в марте. Тогда же и распределить темы проекта.

Выбранные теоретические вопросы, понятия: Масса. Плотность. Концентрация. Средняя квадратичная скорость. Объем. Давление. Температура. Кинетическая энергия. Количество теплоты. Работа. Все понятия были написаны на отдельных карточках.

Вывод и применение законов, уравнений 1. Основное уравнение состояния идеального газа;

2. Уравнение Клапейрона и его применение к изопроцессам; 3. Первый закон термодинамики. Для индивидуальной письменной работы – создали листы с пропусками; лист контроля всех этапов.

Темы проектов.

1.Пар (реальный газ). Изотермы реального газа. Зависимость давления пара от температуры и объема. Влажность и ее измерение. Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Критическое состояние вещества.

Готовили данный проект: Иванова Наташа, Галанова Женя, Мымрин Артем, Мухаметшин Айрат. Назвали проект “Пар и его зависимости”.

2.Жидкость. Ближний порядок. Испарение и конденсация. Кипение. Поверхностное натяжение. Образование жидкостных пленок. Смачивание. Капиллярность. Диффузия и броуновское движение в жидкостях. Давление под искривленной поверхностью жидкости.

Готовили данный проект: Богданова Люда, Бусоргина Таня, Ценева Настя. Назвали проект “Жидкость”.

3.Законы Паскаля, Архимеда. Применение законов: сообщающие сосуды; поршневой жидкостной насос; гидравлический пресс. Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание.

Готовили данный проект: Крючкова Ксения, Деменева Ксения, Сапунова Надежда, Лушникова Оксана, Исламова Алиса. Назвали проект “Давление в природе и технике”.

4.Твердое тело. Кристаллы и аморфные тела. Виды кристаллической решетки. Дефекты в кристаллах. Плавление и отвердевание. Выращивание кристаллов. Монокристалл. Применение кристаллов.

Готовили данный проект: Каджай Сергей, Козлов Илья, Соколов Алеша, Талипов Артур.

Назвали проект “Твердое тело. Кристаллы”.

5. Применение I закона термодинамики. Изопроцессы. Принцип действия тепловой машины. Двигатели внутреннего сгорания. Холодильные машины. Охрана окружающей среды. Изобретения “вечного двигателя”.

Готовили данный проект: Фарафонтова Алиса, Типоченкова Катя, Долинкин Дима, Богданова Наталья.

Назвали проект “Применение I закона термодинамики”

6.Составление сборника задач по использованию изученного материла.

Готовили данный проект: Долин Сергей, Лебедев Саша, Семенов Саша, Суханов Саша.

Назвали проект “Сборник задач”.

Период подготовки проекта с 8апреля по 28 мая. 15 мая учащиеся первый раз сдали проект на просмотр и получение рекомендаций. Окончательно для получения рецензии учителя, сдали 25 мая.

Результатами работы по проекту в ходе вопросов-ответов – рефлексии учащиеся отметили:

• Удалось провести эксперименты, наблюдения по выбранной теме, посмотреть видеокассету с рядом экспериментов.
• Нам удалось составить хороший сборник задач, закрепить тот материал, который мы изучали за год. У нас не получилось хорошо оформить сборник задач, т.к. не осталось времени.
• Возможность подробно изучить полученный материал, неограниченность доступа в получении информации через Интернет.
• Удалось зафиксировать сам основной материал. Получилось все!
• Удалось вникнуть в тему, потому что мы нашли хорошую и качественную литературу и материалы. Удалось понять, как можно применить I закон термодинамики.

В личных качествах отмечали:

• Все стали более ответственны, организованны.
• Повысилась сообразительность, улучшилась смекалка, улучшилась учеба по физике.
• Кончились нервы у участников. Каждый участник стал немного умнее.
• Мы научились работать в группе, у каждого из нас развились какие-то новые личные качества и черты характера, которые раньше были незаметны. Например - юмор.
• Развили интеллект. Повысили общительность.
• Научились терпение, умение сосредотачиваться.

Учащимся удалось написать учебный материал для своего возраста. Материал, который они брали из различных источников (учебники физики от 7 по 10кл., справочники школьников, энциклопедии, “Я познаю мир”, видеофильмы, диафильмы, CD-диски Интернет - ресурсы...) перерабатывали и создавали свои странички учебника. Сейчас пробуем набрать в печатном виде весь собранный учащимися материал, описания проведенных наблюдений и экспериментов, а так же наработки с уроков.

Проектная деятельность - будущее учащихся.