Организация проектной деятельности учащихся с использованием ИКТ на уроках физики

Разделы: Физика, Общепедагогические технологии


Проблема, над которой работает учитель: Организация проектной деятельности учащихся с использованием информационных технологий на уроках физики.

Цель: Организовать проектную деятельность учащихся с применением информационных технологий на уроках физики.

Основополагающими принципами данного опыта являются:Научность, доступность, систематичность и последовательность, учёт возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, использование диалога как инструмента обучения, компетентностный подход к обучению.

Условия возникновения и становления опыта. Ирина Николаевна Пшеницына, имея 37 летний педагогический стаж работы, является учителем физики в МОУ “Гимназия № 1”. Она осуществляет профильное обучение учащихся в физико-математическом классе. Ирина Николаевна создала методику обучения учащихся, опирающуюся на организацию исследовательской и проектной ученической деятельности, проведение нестандартных уроков и внеклассных мероприятий. Учитель ориентирует учащихся на развитии интеллектуальных умений, а не только на запоминании учебной информации.

Последние несколько лет учитель ведёт преподавание в старшей профильной школе по разноуровневым программам, умело проектируя собственную профессиональную деятельность и деятельность учащихся с учётом современных требований к качеству образования.

Гимназия, в которой работает педагог, сотрудничает с Оренбургским государственным университетом. Учитель умело использует партнерские отношения между образовательным учреждением и ОГУ для организации консультаций своих учеников по проблемам выполнения учебных проектов, исследовательской деятельности и участия в олимпиадах.

Ученики Ирины Николаевны принимают активное участие на юношеских научно-практических конференциях, олимпиадах различного уровня от школьного до областного.

Актуальность и перспективность опыта. На протяжении столетий менялись цели и задачи педагогики. Не вызывает сомнений, что и в будущем этот процесс продолжится. Не будет сильным преувеличение, если сказать, что подавляющее большинство педагогов почти всё своё рабочее время проводят в ритме, заданном классно-урочной системой жизни. Этот ритм очень удобен своей определённостью, чёткостью и организованностью.

Приоритетным направлением системы образования должен быть поиск возможностей, обеспечивающих развитие личности, способной быть не просто носителем и транслятором знаний, но и его активным, самоорганизующимся субъектом. Саморазвитие, самопроектирование, компетентность, конкурентоспособность личности – это приоритеты, которые становятся основой новой парадигмы образования.

Обновляющейся школе требуются такие методы обучения, которые:

  • формировали бы активную, самостоятельную и инициативную позицию учащихся в учении;
  • реализовывали бы в первую очередь общеучебные умения и навыки, такие как исследовательские, рефлексивные, самооценочные;
  • формировали бы не просто умения, а компетенции, т.е. умения, непосредственно сопряжённые с опытом их применения в практической деятельности;
  • были приоритетно нацелены на развитие познавательного интереса учащихся;
  • реализовывали бы принцип связи обучения с жизнью.

Ведущее место среди таких методов принадлежит сегодня методу проектов. В его основу положена идея о направленности учебно-познавательной деятельности школьников на результат, который получается при решении той или иной практической или теоретически значимой проблемы. Внешний результат можно увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности. Внутренний результат – опыт деятельности – становится бесценным достоянием учащихся, соединяя в себе знания и умения, компетенции и ценности.Указанный подход соответствует и традиционным ценностям российского образования (ориентация на понимание научной картины мира, на духовность, на социальную активность).

Противоречия, на устранение которых был направлен творческий поиск педагога.

Осмысление проблем:

  • изучение большого объёма сложной научной информации в сжатые сроки из-за сокращения количества часов, отводимых на её изучение;
  • изучаемый материал слабо связан с повседневным опытом и познавательным интересом учащихся;
  • невысокие результаты ЕГЭ по физике.

Выявили основные противоречия между:

  • требованиями к новому качеству образования выпускника, его умениям получать и применять знания на практике и несовершенством традиционных технологий обучения;
  • растущей нагрузкой на учащихся, связанной с увеличением объема научной информации по каждому предмету и современными рамками классно-урочной системы;
  • потребностью общества в специалистах, обладающих высоким уровнем профессиональной компетентности, общей культуры и конкурентноспособности, и невозможностью формирования основ этих качеств в рамках традиционной системы образования;
  • стремлением ученика к творческому саморазвитию, самопроектированию и недостаточным использованием возможностей образовательного процесса для формирования этих навыков учащихся.

Для разрешения этих противоречий Ирина Николаевна разработала авторскую методику, которая базируется на использовании современных педагогических технологий. Ведущей технологией является проектная деятельность учащихся на уроках физики.

Теоретическая база опыта.Теоретической базой опыта являются теоретические положения Л. С. Выготского, А. Н. Леонтьева, Д. Б. Эльконина, П. Я. Гальперина, В. В. Давыдова, А.Г. Асмолова, В.В. Рубцова о системно-деятельностном подходе к обучению, В.В. Гузеева об интегральных технологиях обучения, А.Н. Крутского о психодидактике и новых технологиях в преподавании физики, Е.С. Полат и Г.К. Селевко о новых образовательных технологиях, основанных на компетентностном подходе к обучению учащихся.

Новизна опыта. Новизна опыта заключается

  • в адаптации авторских приемов обучения с использованием технологии проектной деятельности, с применением ИКТ и образовательных ресурсов Интернета к классно-урочной форме организации учебного процесса;
  • апробации приемов по формированию активной личности, мотивированной к самообразованию, обладающей достаточными навыками и психологическими установками к самостоятельному поиску, отбору, анализу и использованию информации;
  • разработке дидактических заданий для формирования и развития навыков самостоятельной познавательной деятельности для разных этапов урока (повторения и закрепления изученного, для уроков разного типа, для базового и профильного уровней обучения физики).

Ведущая педагогическая идея. Педагог целью своей работы считает развитие у учащихся способности к деятельности, включающей следующие аспекты:

  • готовность к целеполаганию;
  • готовность к оценке;
  • готовность к действию;
  • готовность к рефлексии;
  • готовность к самовоспитанию и самообразованию

Принцип такого подхода можно сформулировать, следующим образом: “Я умею (работать самостоятельно, работать с источниками информации, общаться с людьми), значит я смогу (найду, решу, сделаю)”.

Система работы учителя и ее результативность. Цель общего среднего образования ориентирует педагога на такую организацию учебного процесса, которая предполагает постоянное развитие учащихся и приоритет компетентностного подхода в обучении, когда на первое место выходит не информированность ученика, а владение им ключевыми и предметными компетентностями, умениями разрешать возникающие проблемы.

Широкие возможности для осуществления компетентностного подхода предоставляет метод проектов - педагогическая технология, позволяющая развить у школьников способность к самостоятельному познанию нового, интеграцию уже имеющихся знаний, формировать умение решить жизненную проблему, создать новый практически значимый образовательный продукт.

В практике работы педагог реализует проектную деятельность через урок, внеурочную деятельность, исследовательскую деятельность учащихся. За это время апробирована методика создания учебных проектов различного характера: творческих, информационных, исследовательских.

Ирина Николаевна разработала алгоритм учебной деятельности по реализации проектной технологии на уроке физике. Например, она предлагает учащимся выполнить проект “Электропроводимость жидкостей”.

Определяет время его проведения и возрастную категорию учащиеся.

Затем педагог формулирует основополагающий вопрос: “Действительно ли яблоко – источник тока”.

Исходя из темы проекта и основополагающего вопроса, были поставлены следующие задачи перед учащимися, которые были решены в ходе проекта:

  • изучить литературу по теме проекта;
  • рассмотреть историю открытия законов электролиза;
  • опытным путем подтвердить законы электролиза;
  • рассмотреть области практического применения законов электролиза.

Методические задачи были сформулированы так:

  • Научить ребят работать с большим объемом материала.
  • Организовать работу в группах.
  • Выработать умение выделять главное из большого объема материала.
  • Организовать опыты, выдвигать гипотезы, делать выводы.

Дидактические задачи:

  • Повысить интерес к предмету.
  • Дать детям представление об электролитической диссоциации.
  • Рассмотреть природу электрического тока в растворе электролитов.
  • Установить взаимосвязь между m, q, k, М и изучить законы электролиза.
  • Создать условия для формирования исследовательских навыков.

Учащиеся активно включились в исследовательскую деятельность под руководством учителей физики и химии на условиях партнерства.

Первая группа – “Исследователи” - работала над проблемным вопросом: “Жидкости – проводники или не проводники тока?” Цель их исследования: экспериментально доказать, что растворы электролитов – проводники тока.

Гипотеза, выдвинутая “Исследователями”: если познать механизм электролитической диссоциации, то можно объяснить явление электролитической проводимости растворов электролитов. Эксперименты были проведены с использованием дистиллированной воды, раствора поваренной соли, раствора спирта.

“Исследователи” пришли к выводу о том, что электролиты – не проводники тока; водные растворы электролитов – проводники тока, основной носитель заряда в растворах электролитов – положительные, отрицательные ионы; проводимость жидкостей – ионная.

Вторая группа – “Почемучки” - искала ответ на вопрос: “Фрукты и овощи – источники тока?”. Цель микроисследования группы “Почемучек”: определить и сравнить величину силы тока.

Объект исследования – продукты питания (фрукты и овощи).

Задачи:

  • исследовать проводимость лимона, томата, яблока, картофеля, капусты;
  • составить сравнительную диаграмму результатов;
  • сопоставить полученные результаты с характеристиками батарейки и аккумулятора;

Выводы, которые сделали “Почемучки”:

  • сок овощей и фруктов – слабый электролит, недолговечный ввиду увядания;
  • овощи и фрукты – “природные источники тока” при наличии двух электродов Cu и Zn;
  • данные природных источников тока низкие по сравнению с данными батарейки и кислотного аккумулятора.

Третья группа – “Эксперты” - работала над вопросом: “Почему один из электродов в растворе CuSO4 изменил цвет?”.Цель микроисследования группы “Эксперты”: установить зависимость между массой выделенного вещества и электрическим зарядом, прошедшим через электролит.

В ходе выполнения проекта было теоретически и экспериментально доказано, что яблоко является слабым и недолговечным источником тока. Все три проектные группы сумели ответить на основополагающий вопрос: “Действительно ли яблоко – источник тока?”.

Прежде, чем реализовать проектную деятельность с учащимися, учитель провел разъяснительную работу, познакомив с сущностью метода проектов и целью его проведения. Работа над проектом проводилась в урочное и во вне урочное время с учащимися 11-го класса.

К формированию групп подходили дифференцированно, с учётом психологической совместимости, учитывая интересы и способности, в каждой группе были распределены обязанности. В ходе самостоятельной работы учащихся учитель играл роль консультанта, помощника, наблюдателя, координатора, следя за ходом их работы. Главная его задача была в передаче способов работы, а не конкретных знаний, то есть акцент делался не на преподавание, а на организацию деятельности учащихся. В результате учащиеся провели поиск и анализ информации, самостоятельные экспериментальные работы, подготовили презентации к отчёту о выполненной работе. Принцип коммуникативности обуславливает всю учебно – познавательную деятельность учащихся в процессе осуществления проекта, предполагая формирование и развитие умений учащихся совместно работать в больших и малых группах .

Форму презентации учащиеся могли выбрать любую, например: доклад 3 - 4 мин. с иллюстрациями, раздачей созданного информационного бюллетеня, представление веб – сайта с результатами исследования и составление буклета. Затем каждой группой проводилась защита проекта.

Еще до защиты учащиеся были ознакомлены с критериями оценки результативности проектной деятельности:

  • деятельность каждого участника группы;
  • качество и количество информационных источников;
  • продукт проекта;
  • качество презентации отчёта (искусство оратора);
  • качество оформления проекта.

В процессе совместной работы:

  • реализовались межпредметные связи физики, химии, ИКТ, математики, биологии;
  • формировалась культура выполнения работы;
  • отрабатывалась коммуникабельность участников проекта;
  • развивалось критическое мышление и творчество.

Венцом завершения работы является диагностика полученных в ходе работы над проектом знаний и умений учащихся.

Основой метода проектов является его практическая направленность на результат, который обязательно должен быть таким, чтобы его можно было увидеть, осмыслить, реально применить в практической деятельности. “Увидеть” на практике применение этого положения позволяет интегрированный урок по теме “Роль автомобиля в жизни человека” (https://urok.1sept.ru).

Метод проектов был опробован педагогом и в гуманитарном классе, где на изучение физики отводится 2 часа в неделю.Учащиеся познакомились, вернее, изучили явление дифракции света, и был создан проект. Результатом этой работы является презентация “Дифракция света” Её можно успешно применять и при изучении физики в профильном физико-математическом классе.

Перечислю темы мини-проектов, выполненных учениками и используемые учителем в качестве дидактического материала при изучении новой темы, повторении, подготовки к итоговой аттестации.

Учебная тема “Магнитное поле”. Темы мини-проектов: “Магнитное поле Земли”; “Магниты” ;“Магнитное поле тока”; “Сила Лоренца”.

Учебная тема “Жидкость и пар”.Темы мини-проектов:“Влажность. Кипение”, “Явления в природе”.

Учебная тема “Электрический ток в средах” Темы мини-проектов: “Электрический ток в полупроводниках”, “Электрический ток в газах”, “Электрический ток в жидкостях”.

Конечными целями мини-проектов являются:

создание презентации в Power Paint по теме мини-проекта.

Промежуточные цели мини- проекта можно разделить на два класса:

учебные: состоят в накоплении начальных навыков выполнения работ в коллективе разработчиков, практическом знакомстве с ролями и обязанностями разработчиков в проекте;

практические: состоят в поиске и накоплении информации по теме мини-проекта, создании конспекта и презентации.

Исследовательские проекты имеют структуру, приближенную к подлинным научным исследованиям. Они предполагают аргументацию актуальности темы, определения проблемы, предмета, объекта, цели и задач исследования. Обязательно выдвижение гипотезы исследования, обозначения метода исследования и проведения эксперимента.

Эти проекты создавались старшеклассниками во внеурочной деятельности в рамках подготовки к научно практической конференции. Эти проекты носят индивидуальный характер и были осуществлены под руководством педагога.

Примеры тем исследовательских проектов:

“Мир электрических явлений. Электрический ток в газах”, “Шум как экологический фактор. Влияние шума на ухо человека”, “Архимедова сила и человек на воде”

Обобщая приведённые примеры, можно сформулировать алгоритм действий учителя при организации проектной деятельности учащихся на уроке.

  1. Совместный поиск проблемы и темы проекта, обоснование её актуальности и выявления желания участников в её исследовании.
  2. Коллективное обсуждение возможности реализации проекта, поиск источников для исследования.
  3. Выделение подпроектов, формулировка их тем, установления логической взаимосвязи и взаимозависимости между ними, определение групп взаимодействия.
  4. Самостоятельная работа участников проекта и уточнение круга задач исследования; научное руководство и консультирование учителя (возможно приглашение другого лица)
  5. Презентация проекта, коллективное обсуждение проблемы и темы проекта.
  6. Подведение итогов, рефлексия.

Педагог в своей работе отмечает следующие положительные стороны проектного образования и его риски:

-Углубление знаний учащихся по предмету;
-Выявление способностей ученика;
-Развитие интереса к науке, умение работать с литературой; умение ставить эксперимент, проводить наблюдения, выступать с докладами.
-Переоценка своих сил и возможностей организации;
-Отсутствие информации о реализованных проектах.
-Отсутствие чётко поставленных целей проекта;
-Недостаточный учёт влияния внешней среды;

Для успешной реализации проектной деятельности необходимы следующие факторы:

-Готовность руководства к участию в проектной деятельности;
-Желание и готовность педагогического коллектива к участию в проектной деятельности;
-Наличие стратегии инновационной деятельности.
-Методические рекомендации по созданию компьютерных презентации:
-Все презентации должны быть объединены одной коммуникативной ситуацией;
-Должен учитываться принцип одной трудности;
-Необходимо равномерно распределять словесные и иллюстративные (слайды);
-Все объекты должны быть выполнены в одном стиле;
-Во всех презентациях должны быть использованы однотипные анимации;
-Во всех презентациях смена слайдов должна происходить по щелчку мыши;
-В презентациях, направленных на отработку материала, смена слайдов должна происходить при помощи управляющих кнопок и гиперссылок.

Продуктивность деятельности педагогов, ведущих инновационный поиск, определяется множеством факторов. Использование традиционной системы оценивания успеваемости учащихся, рассчитанной на такие образовательные результаты как знания, умения, навыки учащихся, является неэффективным.

В рамках такого подхода важными являются:

- готовность учащихся работать в коллективе;
- умение брать на себя ответственность за выбранные решения;
-сформированность умений анализировать результаты своей деятельности;
- сформированность информационной, коммуникативной компетенций учащихся,
- воспитание толерантности, формирование ораторского искусства.

Ирина Николаевна разработала разнообразный диагностический инструментарий. Это тесты в структуре КИМов ЕГЭ, анкеты, практико-ориентированные задачи, кроссворды, экспериментальные задания.

Выпускники Ирины Николаевны выбирают в 11 классе экзамен по физике в форме ЕГЭ и показывают на нём высокие результаты. В 2007-08 учебном году средний школьный балл составил 4,5 балла.

Адресная направленность.Физика – наука фундаментальная, являющаяся основанием всех естественнонаучных дисциплин. Но она обладает большим гуманитарным потенциалом. Методы научного познания, которые используются в физике, применимы ко всем другим школьным предметам. Описанный опыт может использоваться учителями других учебных дисциплин.

Опыт предназначен, в основном, для начинающих педагогов, которые ищут свой путь: с чего начать, как обеспечить достаточный уровень требований, как быть интересным своим ученикам и нее потерять статус наставника. Он может быть полезен педагогам, имеющим затруднения с учащимися, имеющими низкую познавательную активность и слабую подготовку по предмету, а также для преподавателей, имеющих копилку интересных идей.

Заключение. На современном этапе развития образовательной системы в Российской Федерации, предусматривающей профилизацию старшей ступени общего образования, востребована и является педагогически ценной та методика преподавания предмета, которая использует активность учителя и ученика. В арсенале инновационных педагогических средств и методов, обеспечивающих индивидуализацию профильного обучения, особое место занимает проектирование как основной вид учебной деятельности. Метод проектов не нов в дидактике. Тем более важным является опыт педагога по организации проектной деятельности учащихся на уроках физики, её методические рекомендации по успешному внедрению проектной технологии в процесс обучения и воспитания, советы во избежание неудач при реализации проектов.

И.Н. Пшеницына неоднократно выступала на заседаниях РМО учителей физики, делилась опытом работы по теме “Организация проектной деятельности в образовательном процессе”. Ее опыт работы был обобщен на заседании РМО.

Опыт работы Пшеницыной Ирины Николаевны показывает один из вариантов методики применения проектной технологии в преподавании физики. Результативность работы педагога доказывает высокую эффективность применения данной технологии.

В 2007 году Ирина Николаевна стала победителем Приоритетного национального проекта “Образование”.