Научно-исследовательская деятельность учащихся на уроках физики в условиях внедрения ФГОС

Анализ недостатков в результатах, в основном процессе и условиях профессиональной деятельности

Изменения, произошедшие в нашей жизни за последние 15-20 лет, серьёзно отразились на мироощущении школьников. Изменились бытовые условия, круг общения, система жизненных ценностей. Стандарты второго поколения по физике требуют приоритета деятельностного подхода к процессу обучения, развития у школьников умений проводить наблюдения природных явлений, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать простые измерительные приборы для изучения физических явлений, представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков, применять полученные знания для объяснения физических явлений, принципов действия физических устройств. В современных условиях становится востребованной научно-исследовательская деятельность учащихся. И одним из эффективных средств организации образовательной деятельности являются учебные исследования. Отсюда понятна необходимость создавать условия для развития навыков научного познания, позволяющих осваивать не готовые знания, а методы получения новых знаний. Академик Остроградский писал, что современный учитель является важнейшей фигурой в организации педагогического процесса. От его профессиональной пригодности, педагогического мастерства, готовности к инновационной деятельности зависит эффективность педагогической системы. Научно-исследовательская деятельность - это попытка реформировать систему образования. Как показали исследования, изменить систему образования сложно, но и оставить её такой, как сейчас- нельзя. Поэтому решение проблемы находится в изменении сознания учителя, в обретении им исследовательской позиции в обучении. А на это направлена научно-исследовательская деятельность. Таким образом, владение учителем методикой организации научно-исследовательской деятельности учащихся и знание её основных методов является основным элементом реформирования школьного образования.

Существенные изменения, происходящие в системе образования в настоящее время, отражены в нормативно правовых документах федерального уровня: Федеральный закон Российской федерации “Об образовании” от 29 декабря 2012 года, № 273-ФЗ [8]; Постановление Правительства Самарской области от 21.10.2010 № 507 “О действиях Правительства Самарской области по модернизации общего образования, направленных на реализацию национальной образовательной инициативы “Наша новая школа”, на период 2011-2015 годов [4], а так же Федеральный закон Российской федерации “Об образовании” от 1 сентября 2013 года [7].

Развитие личности в системе образования обеспечивается через формирование универсальных учебных действий, которые выступают инвариантной основой образовательного и воспитательного процесса. Функции универсальных учебных действий включают:

- обеспечение возможностей учащегося самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности;

- создание условий для гармоничного развития личности и её самореализации на основе готовности к непрерывному образованию;

- обеспечение успешного усвоения знаний, умений и навыков и формирование компетентностей в любой предметной области.

Таким образом в преподавании физики возникают некоторые противоречия: с одной стороны, закон требует от учителя увеличить самореализацию ученика, развить у него познавательные интересы при изучении физики посредством научных исследований и экспериментов. С другой стороны необходимо полностью менять структуру урока, к чему учитель готов не в полной мере.

Формулировка профессиональной проблемы на основе проведенного анализа

Изучая федеральный закон, мною были выявлены проблемные особенности нового стандарта и особенности работы в нем. Прежде всего стандарт ориентирует на самореализацию личности ученика, это меняет технологию проведения классического урока. Вторая особенность стандарта заключается в формировании мировоззрения ученика адекватное современному уровню развития науки, что на данный момент очень сложно. Третья проблема, это развитие исследовательских умений обучающихся. Стандарт говорит о подготовке обучающихся к проектной деятельности, о методах научного познания путем исследований, экспериментов и опытов.

Таким образом, выявляется профессиональная проблема готовности учителя к реализации стандартов второго поколения средствами интерактивных форм обучения, в частности, научно-исследовательской деятельности.

Описание нового образовательного результата, сформированного у обучающегося c внедрением ФГОС

С внедрением Федерального образовательного стандарта, таким образом, основой становится формирование базовых компетентностей современного человека:

• Информационной (умение искать, анализировать, преобразовывать, применять информацию для решения проблем);
• Коммуникативной (умение эффективно сотрудничать с другими людьми);
• Самоорганизация (умение ставить цели, планировать, ответственно к здоровью, полноценно использовать личностные ресурсы);
• Самообразование (готовность конструировать и осуществлять собственную образовательную траекторию на протяжении всей жизни, обеспечивая успешность и конкурентоспособность).

В ходе введения Федерального государственного образовательного стандарта каждому из нас предстоит осознать важность и необходимость достижения обучающимися трёх групп планируемых образовательных результатов (личностных, предметных и метапредметных).[9 ]

Личностными результатами обучения физике являются:

- сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

-самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

-готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;

-мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода;

Предметными результатами обучения физике являются:

-знания о природе важнейших физических явлений окружающего мира и понимание смысла физических законов;

-умение проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, представлять результаты с помощью таблиц, графиков и формул,
делать выводы;

-умения применять теоретические знания на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний;

-умения и навыки применять полученные знания для объяснения принципов действия важнейших технических устройств, решения практических задач повседневной жизни;

-коммуникативные умения докладывать о результатах своего исследования, участвовать в дискуссии, кратко и точно отвечать на вопросы;

Метапредметными результатами обучения физике являются:

-овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний,организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности;

-овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений;

-приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников для решения познавательных задач;

-освоение приёмов действий в нестандартных ситуациях;

-формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды, вести дискуссию;

Таблица 1. Динамика качества знаний обучающихся 7 класса

Таким образом, несложный мониторинг ,представленный в таблице,

показывает, что работа по новому Федеральному государственному образовательному стандарту и активизация научно-исследовательской деятельности не только позволяет сохранить на должном уровне основные показатели знаний учащихся 7 класса, но дают возможность поднять качество знаний на более высокий уровень.

Так, качество знаний учащихся 7 класса 2013-14уч.года в первой четверти на 27% превысило тот же показатель семиклассников предыдущего года, а во второй четверти показатель повысился на 38%. Исходя из всего вышеуказанного очевидно, что это порождает ряд требований не только к содержанию, но и к форме организации образовательного процесса. Для педагога становиться особенно актуальным умение планировать и строить урок так, чтобы осознанно осуществлять формирование результатов обучения.

Таблица 2.Динамика роста сформированности УУД у учащихся 7 класса

Характеристика изменений в деятельности педагога, работающего по ФГОС

Социальный заказ, данный образованию, предельно ясен: воспитывать творческую, инициативную, компетентную, самостоятельную личность, активно участвующую во всех общественных и государственных делах.

а) в содержании:

Значительное уменьшение часов физики приводит к уменьшению доли лабораторных и практических работ. Чтобы развить любознательность и не погубить интерес к физике, я стараюсь с самого начала показать значимость научно-исследовательской деятельности, развить способности к исследованию. Кроме работ, заложенных программой, стараюсь ввести больше экспериментальных заданий для самостоятельного выполнения. Я вижу, что детям нравится заниматься исследовательской работой. Уже с 7 класса мои ученики участвуют в научно-практических конференциях и занимают призовые места. Реализацию научно-исследовательской деятельности начинаю с самого начала изучения физики, в 7 классе, когда ученики допускаются к выполнению несложных лабораторных работ, решают творческие задачи, выполняют экспериментальные домашние задания исследовательского характера. На ранних стадиях научно-исследовательской деятельности предлагаю работы, связанные с решением творческой, исследовательской задачи с заранее известным результатом. Так как на уроке не всегда хватает времени, задаю домашние задания исследовательского характера, которые не требуют специального сложного оборудования. Составляю индивидуальные задания для каждого ученика, предлагаю алгоритм проведения работы, но особенно поощряю выработку собственного алгоритма. Это даёт возможность ученику оценить себя, выработать личностную позицию, побуждает к самостоятельной деятельности. А когда учитель ставит и решает задачу вместе с учащимися, а не вместо них, вот тогда и формируются личностные результаты. Исследовательская деятельность мною осуществляться как в урочной, так и во внеурочной деятельности. В значительной степени формированию исследовательских умений способствует учебный эксперимент, который позволяет отрабатывать такие элементы исследовательской деятельности, как планирование исследования, его проведение, обработку и анализ результатов, их представление. Класс делю на группы, и каждая группа проводит свое исследование. На этом этапе степень самостоятельности работы может быть разной:

- группа может получить четкие инструкции, что и как делать, самостоятельно формулируются лишь выводы;

- группа может сама спланировать эксперимент, отобрать приборы для его проведения, провести опыт и необходимые измерения, сформулировать вывод.

После этапа самостоятельной работы происходит поочередное представление исследований:

- сообщается, какая цель была поставлена перед группой;

- рассказывается о том, как было проведено исследование, с помощью каких приборов;

- докладываются полученные результаты;

Систематическое формирование исследовательских умений на уроках физики в значительной степени развивает мышление ученика и такие умения, как

- вести наблюдения;

- планировать исследование;

- производить измерения и производить подсчеты;

- представлять результаты исследования в различных знаковых системах: с помощью таблиц, графиков, схем, формул, и др., а также делать логически выстроенное сообщение.

Например: Исследовательская работа по физике для 7-го класса. Тема: "Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело". Схема исследования: исходные факты – гипотеза – проведение эксперимента – анализ результатов – выводы. Выясняем, от чего может зависеть выталкивающая сила: от свойств жидкости и свойств тела. Какие это свойства? Намечаем план исследования: проверить зависимость выталкивающей силы от:

а) плотности жидкости;

б) объема погруженного тела;

в) плотности тела;

г) формы тела;

д) глубины погружения тела.

Я использую в основном учебно-исследовательские работы, выполненные на основе эксперимента, главной целью которой является развитие личности, а не получение объективно нового результата. Стараюсь выбрать тему исследования, чтобы она вызывала интерес у детей. Например “От чего может зависеть быстрота остывания чая?” При решении этой задачи предполагается, что учащиеся осваивают исследовательские действия: выдвижение гипотез, планирование эксперимента, проведение эксперимента.
Выдвигают предположение: от сорта чая, от его количества, от того в какой чашке чай, от наличия и количества сахара, от того в какой чашке чай, перемешиваем ли чай и какой ложкой. Выбирают необходимое оборудование ,проводят эксперимент, делают выводы.Реферативно-исследовательские работы, выполненные на основе нескольких литературных источников, характерных для исследования в научной сфере и обязательно включающие свою собственную трактовку. Опять же тему выбираем, чтобы она вызывала живой интерес у детей, например исследовательская работа “ Влияние микроволнового излучения и электромагнитных полей сотовых телефонов на организм подростка” Была проведена огромная работа по сбору материала, анкетированию ребят разного возраста, обработке информации, оформлении всей работы. Работа над этой темой продолжается: узнаём новое и добавляем в эту работу.

б) в средствах обучения: в своей практике я использую следующие средства обучения: презентации, видеофильмы, печатные пособия, раздаточный материал (карточки с заданиями), плакаты, схемы, Интернет.

в) контроль.

- промежуточный контроль (анализ выполнения лабораторных работ);

- актуализация знаний;

- итоговый контроль по теме.

Таким образом, в ходе учебной деятельности при ФГОС моделируется и анализируется процесс познания на всех его этапах, вся учебная деятельность строится на основе партнёрских отношений между учеником и учителем, между учениками.

Список использованных источников и литературы.

1. Артеменков Д.А., Воронцова Н.И.,Жумаев В.В.Физика. Рабочие программы.- М.:Просвещение.2011.-45с.
2. Вестник Образования России. Журнал.№3 февраль 2013г.-56с.
3. Мельникова И.Ю. Домашние экспериментальные задания. Физика в школе.2010.№2.-72с.
4. Постановление Правительства Самарской области от 21.10.2010 года № 507 “О действиях Правительства Самарской области по модернизации общего образования, направленных на реализацию национальной образовательной инициативы “Наша новая школа”, на период 2011–2015 годов”.[Электронный ресурс]. Режим доступа http://base.garant.ru/8338317/ Дата доступа 24.03.2014г.
5. Сергеев И.С. Как организовать проектную деятельность учащихся. Практическое пособие для работников общеобразовательных учреждений.-М.:АРКТИ. 2006.-120с.
6. Сластенин В.А. и др. Педагогика.Учебное пособие.-М.: Издательский центр “Академия”.2002.-326с.
7. ФЗ РФ “Об образовании ” от 1 сентября 2013г.[Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.rg.ru/2012/12/30/obrazovanie-dok.html. Дата доступа 24.03.2014.
8. ФЗ РФ “Об образовании ” от 29 декабря 2012г. [Электронный ресурс]. Дата доступа http://www.rg.ru/2012/12/30/obrazovanie-dok.html. Дата доступа 24.03.2014.
9. Физика. Примерные программы по учебным предметам. - М.: Просвещение.2010.-54с.
10. Шилов В.Ф. Физический эксперимент по курсу “Физика и астрономия” в 7-9 классах. - М.: Просвещение.2000.-127с.