Обучение – это процесс, который строится на информационной основе. Учитель и ученик в учебном процессе связаны информацией, которая “представляет собой сведения или сообщения, передаваемые ими друг другу в той или иной материальной форме представления”. Информация должна отвечать ряду требований: релевантность, адекватность, объективность, полнота, доступность, своевременность и непрерывность.
Деятельность – специфическая человеческая форма отношения к окружающему миру, содержание которой составляет целесообразное изменение и приобретение в интересах людей; условие существования общества. Деятельность включает в себя цель, средства, результат и сам процесс. Проектная деятельность в обучении содержит анализ проблемы, постановка цели, выбор средств ее достижения, поиск и обработка информации, ее анализ и синтез, оценка полученных результатов и выводов.
Предметная деятельность во время осуществления проекта состоит из трех основных составляющих предметных, деятельностных и коммуникативных компетенций учащихся. Кроме того, проектная деятельность учащихся является одним из методов развивающего обучения, направленная на выработку самостоятельных исследовательских умений (постановка проблемы, сбор и обработка информации, проведение экспериментов, анализ полученных результатов), способствует развитию творческих способностей и логического мышления.
Для успешного осуществления проекта учащимися проект должен быть посильным для выполнения, педагог должен вести подготовку учащихся для успешного выполнения проектов, необходимо руководство проектом со стороны учителя.
В том случае, если проект групповой каждый учащийся должен четко показать свой вклад в выполнение проекта, а так же каждый участник проекта получает индивидуальную оценку. Обязательна презентация результатов работы по проектам в той или иной форме.
Цели и задачи проекта
Целями изучения физики в средней (основной) школе являются:
- развитие интересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной и творческой деятельности;
- понимание учащимися смысла основных научных понятий и законов физики, взаимосвязи между ними;
- формирование у учащихся представлений о физической картине мира;
- знакомство учащихся с методом научного познания и методами исследования объектов и явлений природы, из которых вытекает цель проекта:
Цель проекта: обобщить и систематизировать изучение передачи давления жидкостями и газами, давления жидкости на дно и стенки сосуда, атмосферного давления, действие жидкости на погруженное в неё тело, плавание тел.
Достижение этой цели обеспечивается решением следующих задач по данному проекту:
- знакомство учащихся с методом научного познания и методами исследования объектов и явлений природы;
- формирование у учащихся умений наблюдать природные явления и выполнять опыты, лабораторные работы и экспериментальные исследования с использованием измерительных приборов, широко применяемых в практической жизни;
- овладение учащимися такими общенаучными понятиями, как природное явление, эмпирически установленный факт, проблема, гипотеза, теоретический вывод, результат экспериментальной проверки;
- понимание учащимися отличий научных данных от не проверенной информации, ценности науки для удовлетворения бытовых, производственных и культурных потребностей человека;
- обучение планированию (учащийся должен уметь четко определять цель, описать основные шаги по достижению поставленной цели, концентрироваться на достижении цели, на протяжении всей работы);
- формирование навыков сбора и обработки информации, материалов;
- умение анализировать, развивать и корректировать логическое, абстрактное мышление, внимание, память;
- воспитывать коммуникативные навыки общения и культуру речи;
- воспитывать чувство ответственности;
- формировать умение работать самостоятельно и в группе, составлять письменный отчет.
Разработка проекта
Гипотеза: вместо двух проблем передать знания и сформировать умения по их применению перед обучением теперь стоит одна – сформировать такие виды деятельности, которые с самого начала включают в себя заданную систему знаний и обеспечивают их применение в заранее предусмотренных пределах.
Подготовка к проекту: В течение первых месяцев третьей четверти учебного года ученики 7-го класса на уроках и во внеурочное время осуществляют сбор теоретической информации. Освещают вопросы по темам, связанным с исследованием по проекту. В процессе уроков получение новых знаний по данным темам основывается на методе проблемного изложения, наглядного и интерактивного методах, используется так же технологии “мозгового штурма”.
Источники: оборудование и компьютер кабинета физики, учебники, справочные материалы по физике и различные интерактивные источники получения информации. Групповая работа сотрудничества учеников друг с другом и педагогом, индивидуальная работа каждого учащегося.
Методы исследования: сбор, анализ, обработка и структурирование различных видов информации, качественный анализ информации, работа с разными видами графических редакторов.
Психолого-педагогическое объяснение специфики восприятия и усвоения материала в соответствии с возрастными особенностями
Ученик, работая над проектом, проходит стадии планирования, анализа, синтеза, активной деятельности. При организации проектной деятельности возможно не только индивидуальная, самостоятельная, но и групповая работа учащихся. Это позволяет приобретать коммуникативные навыки и умения. Постановка задач, решение проблем повышает мотивацию к проектной деятельности и предполагает: целеполагание, предметность, инициативность, оригинальность в решении познавательных вопросов, неординарность подходов, интенсивность умственного труда, исследовательский опыт, организацию семиотического пространства.
Повышение мотивации в обучении и развитие творческих способностей происходит из-за наличия в проектной деятельности ключевого признака – самостоятельного выбора. Формирование чувства ответственности происходит подсознательно, учащийся стремится доказать, прежде самому себе, что он сделал правильный выбор. Следует отметить, что стремление самоутвердиться является главным фактором эффективности проектной деятельности. При решении практических задач естественным образом возникают отношения сотрудничества с учителем, так как для всех задача представляет содержательный интерес и стимулирует стремление к эффективному решению. Особенно ярко это проявляется на тех задачах, которые сумел сформулировать сам учащийся.
Ожидаемые результаты
В технологии проектной деятельности достижение планируемых предметных результатов является следствием развития учащихся, сформированности их познавательных интересов, творческих способностей и успешного овладения ими универсальными учебными действиями. Планируемые результаты обучения физике через данный проект:
Метапредметные результаты обучения физике.
- Овладение навыками: самостоятельного приобретения новых знаний, постановки цели, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности.
- Развитие монологической и диалогической речи, умение выражать свои мысли и способность выслушивать собеседника.
- Формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей.
Личностные результаты обучения физике.
- Сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
- Самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.
- Формирование ценностных отношений друг к другу, к учителю, к результатам обучения.
Общие предметные результаты обучения физике.
- Умения: проводить наблюдения, планировать и проводить эксперименты.
- Обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков.
- Объяснять полученные результаты и делать выводы.
Этапы работы над проектом
I этап. Подготовительный (определение темы и целей проекта).
II этап. Планирование этапов:
- определение источников информации;
- определение способов сбора и анализа информации;
- определение способа изложения результатов (формы отчета);
- установление процедур и критериев оценки результатов и процесса;
- распределение задач (обязанностей) между членами команды.
III этап. Исследовательский (исследовательская деятельность). стадия сбора информации, решения промежуточных задач.
IV этап. Аналитический.
V этап. Презентация полученных результатов.
VI этап. Оценка результата и проекта.
Реализация проекта
I. Определение тем и целей проекта, формирование первичных групп для работы. Под руководством педагога класс делится на группы по 3-4 человека (большее количество учащихся в группе не эффективно). Каждой группе учащихся выдается задание.
Возможные варианты заданий для школьных исследований учащимися 7-х классов.
Исследование 1. Действие выталкивающей силы и зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости.
Приборы и материалы: Динамометр. Пресная и соленая вода, картофель.
Часть 1. Ход исследования. Обвяжите картофелину нитками и взвесьте её на динамометре, а потом опустите её в банку с водой. Зафиксируйте показания динамометра в обоих случаях. В одном из двух стаканов, наполненных до половины водой, размешайте 2 столовые ложки соли, в каждый из них бросьте по одинаковому бруску сырой картофелины, пронаблюдайте за ними. Затем в соленую воду доливайте пресную, зафиксируйте изменения.
Часть 2. Отчет. Составьте отчет в виде презентации с обязательным включением фотографий проделанного эксперимента и отражением следующих пунктов. Укажите объект исследования. Запишите показания динамометра. Объясните причину разности показаний динамометра. Сравните глубину осадки картофелины. Сделайте вывод, от чего зависит погружение картофеля в жидкости.
Исследование 2. Давление жидкости на различных высотах.
Приборы и материалы: Пластиковая бутылка, спица или иголка.
Часть 1. Ход исследования. Возьмите пластиковую бутылку, проделайте с помощью вязальной спицы отверстия на расстоянии 5, 10. 15 и 20 см от дна. Заполните бутылку водой, поставив её в раковину, наблюдайте за струями.
Часть 2. Отчет. Составьте отчет в виде презентации с обязательным включением фотографий проделанного эксперимента и отражением следующих пунктов. Укажите объект исследования. Объясните причину изменения траектории вытекающей воды. Запишите и сравните расстояние на которое вода удаляется от основания бутылки. Сделайте вывод, от чего зависит удаление воды.
Исследование 3. О яичной скорлупе.
Приборы и материалы: Две половинки яичной скорлупы и иголка (или шило).
Часть 1. Ход исследования. Возьмите одну половинку яичной скорлупы и иголку. Проткните скорлупу иголкой изнутри. Возьмите вторую половинку яичной скорлупы. Проткните скорлупу иголкой с выпуклой стороны.
Часть 2. Отчет. Составьте отчет в виде презентации с обязательным включением фотографий проделанного эксперимента и отражением следующих пунктов. Укажите объект исследования. Сравните усилия в обоих случаях. Сделайте вывод, от чего зависит результат действия.
Исследование 4. Бумажные колонны.
Приборы и материалы: Несколько одинаковых листов писчей бумаги, клей, картонка, книги.
Часть 1. Ход исследования. Сверните в трубочку листы бумаги. Склейте каждую трубочку. Поставьте трубочки вертикально. Положите на трубочки картонку. Нагрузите картонку книгами. Положите столько книг, сколько сможет выдержать ваша конструкция. Проведите расчет давления. Проведите эксперименты, изменяя диаметр трубочек и плотность бумаги.
Часть 2. Отчет. Составьте отчет в виде презентации с обязательным включением фотографий проделанного эксперимента и отражением следующих пунктов. Укажите объект исследования. Объясните причину, по которой данная конструкция может выдержать любую нагрузку. Сравните давление на картонку во всех ситуациях. Сделайте вывод, от чего зависит прочность конструкции.
Исследование 5. Картезианский водолаз.
Приборы и материалы: пластиковая бутылка, пипетка (или колпачок от ручки, скрепки).
Часть 1. Ход исследования. Наполните пипетку водой так, чтобы она плавала вертикально, практически полностью погрузившись в воду. Опустите пипетку - водолаза в бутылку, доверху наполненную водой. Герметично закройте бутылку крышкой. Нажмите на бутылку сначала около крышки, потом у дна бутылки и наконец, посередине между крышкой и дном. Пронаблюдайте за тем, что происходит с пипеткой.
Часть 2. Отчет. Составьте отчет в виде презентации с обязательным включением фотографий проделанного эксперимента и отражением следующих пунктов. Укажите объект исследования. Объясните причину опускания пипетки вниз, какой закон помогает вам это сделать. Сделайте вывод, о том, как влияет на процесс, происходящий с пипеткой место нажима.
Объяснение: нажатие на пластиковую бутылку создает избыточное давление в ней. По закону Паскаля оно передается по всем направлениям без изменения. В пипетку входит дополнительная порция воды. Пипетка становится тяжелее и начинается опускаться на дно.
Исследование 6. Выяснение условия плавания тел.
Приборы и материалы: Стакан с пресной водой, растительное масло, горошины, пластилин, парафин.
Часть 1. Ход исследования. В стакан с пресной водой налейте растительное масло слоем в 1,5-2 см. Бросьте в этот же стакан 2-3 замороженных горошины, пронаблюдайте, что происходит. Потом проделайте такой же опыт с шариками из пластилина и парафина.
Часть 2. Отчет. Составьте отчет в виде презентации с обязательным включением фотографий проделанного эксперимента и отражением следующих пунктов. Укажите объект исследования. Объясните, почему масло находится на поверхности? Определите примерную плотность гороха, парафина и пластилина. Сравните поведение трех тел из разного вещества в жидкостях. Сделайте вывод, от чего зависит поведение тел в жидкостях.
II. Составление плана работы над проектом. Определяется сроки, необходимые для получения конечных результатов.
Январь, февраль – изучение нового теоритического материала согласно планированию.
Март – проведение экспериментальной части проекта.
Конец марта - презентации учащихся для подведения итогов проделанной работы и защиты проектов
III. Корректировка плана по мере необходимости (возможное уточнение планирования, в связи с болезнью участников и курсовой подготовкой учителя).
IV. Контроль выполнения плана учителем. Учащиеся совместно с учителем выявляют потенциальные возможности каждого (коммуникативные, артистические, публицистические, организаторские и т. д.). Учителю следует построить работу так, чтобы каждый мог проявить себя и завоевать признание окружающих. Можно также выбрать консультантов, т.е. ребят, которые будут помогать исследовательским группам в решении тех или иных задач на тех или иных этапах работы.
V. Презентация полученных результатов.
VI . Оценка результата и проекта. Каждый ученик имеет возможность заработать две оценки в группе и индивидуально, отвечая на вопросы учителя и одноклассников.
Завершение проекта
Проект может быть завершен в конце третьей четверти учебного года, т.к. учащиеся 7-го класса закончили изучение передачи давления жидкостями и газами, давление жидкости на дно и стенки сосуда атмосферное давление, действие жидкости на погруженное в неё тело, плавание тел.
Итоги проекта
В конце марта в 7-м классе проводится открытый урок защиты проектов, результате которого учащиеся получили важный опыт коммуникативных навыков общения в группе, опыт научной дискуссии. Проводить наблюдения, планировать и проводить эксперименты. Обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков. Объяснять, анализировать полученные результаты и делать выводы.
Литература для учителя.
- Примерные программы основного общего образования. Физика 7-9. Естествознание 5.- М.: Просвещение, 2009 г.
- О стандарте второго поколения. – Статья А.А. Кузнецова, “Физика в школе”, №2 2009 г.
- Примерная программа для 7-9 классов основной школы. Проект. - “Физика в школе”, №5 2009 г.
- Курс физики основной школы в стандартах второго поколения. – Статья М.Ю. Демидова, “Физика в школе”, №7 2011 г.
- Новое в деятельности учителя физики: готовимся к внедрению стандартов второго поколения. – Н.С. Пурышева и др., “Физика в школе”, №1 2012 г.
- Стандарт второго поколения и школьное физическое образование. Статья С.П. Бабина, “Планирование изучения учебного материала по физике в 8 классе в соответствии с требованиями стандарта к организации образовательного процесса”, Курск 2010 г.
- Е. Поливанова. Проектная деятельность школьников. - М.: Просвещение, 2011 год.
- Электронный учебник по курсу “Проектная деятельность как способ организации образования”.
- Р.В. Даминов “Физический эксперимент - это просто! Занимательные опыты с пластиковыми бутылками”. Казань. Новое знание, 2001г.
- Степанова Г.Н. Физика учебник для 7 класса общеобразовательных учреждений. – М.: ООО “Русское слово – учебник”, 2013 год.
- Программа курса “Физика”. 7-9 классы/ авт.-сост. Г. Н. Степанова. – М.: ООО “Русское слово – учебник”, 2012 год.