ПРОЕКТНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРАМОТНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ.

ПРОЕКТНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ  КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРАМОТНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ.

Из опыта работы учителя физики высшей квалификационной категории МБОУ СОШ № 9 имени В.Л. Скрипалева Белоглинского района Лебедевой Е.П.

РЕБЕНОК-ЭТО НЕ СОСУД, КОТОРЫЙ НАДО ЗАПОЛНИТЬ,

А ФАКЕЛ, КОТОРЫЙ НАДО ЗАЖЕЧЬ

К.Д.Ушинский

Современный этап развития общества характеризуется нестабильностью,

сложностью и неординарностью. С одной стороны, глобальные проблемы затрагивают жизненные интересы всего населения планеты, а с другой – быстрыми темпами развиваются информационные, когнитивные и биомедицинские технологии. Все это способствует трансформации как самого человека, так и всего общества. Чтобы жить в новой реальности, необходимо вырабатывать и реализовывать современные образовательные технологии, включающие в себя формирование новых компетенций и развитие креативных способностей. Сложно предвидеть, какие профессии будут нужны сегодняшним школьникам в будущем, какие профессиональные и прикладные навыки потребуются для построения успешной траектории развития. В этой ситуации необходимы новые ориентиры для самореализации – «способность к критическому, творческому мышлению, способность к совместной работе и способность адаптироваться к меняющимся технологиям, используемым в быту и на производстве» [1].

Формирование функциональной грамотности у современных школьников –один из глобальных трендов современного образования, отражающий идею эффективной интеграции личности в общество. Функциональная грамотность предполагает развитие

разносторонних способностей обучающихся с целью овладения системой знаний, умений и навыков для обеспечения возможности «вступать в отношения с внешней средой и максимально быстро адаптироваться и функционировать в ней» [2]. Сформировать функциональную грамотность означает «сформировать готовность жить в изменяющейся природной и социальной среде, <…> найти свое место в современной жизни, которое гармонично отражало бы две важнейшие идеи – принятие индивидом общества и принятие обществом индивида».

Актуальность формирования функциональной грамотности как вектора обновления содержания образования отражена в федеральных государственных

образовательных стандартах общего образования и примерных рабочих программах

учебных предметов. курсов, модулей, в которых сделан акцент на необходимость

овладения предметными знаниями в сочетании с умениями их применять для решения реальных проблем общества и экономики.

Функциональная грамотность – это умение эффективно действовать в нестандартных ситуациях, т.е. способность повседневно решать задачи за пределами парты, грамотно строить свою жизнь и не теряться в ней.

На уроках физики учитель формирует естественно – научное познание, используя методы эмпирического и теоретического исследования, индукцию, дедукцию, анализ, обобщение и многое другое. Но выходя из-за парты, ученик «отсеивает» учебный материал, поэтому должны остаться умения, которые мы и называем функциональной грамотностью.

Область функциональной грамотности:

• Естественно-научная грамотность
• Математическая грамотность
• Читательская грамотность
• Финансовая грамотность
• Глобальные компетенции и креативное мышление.

Только знания, полученные опытным путем и, имеющие практическое применение, имеют истинную ценность как для учащихся так и для учителя. 

Физика – наука, строящаяся на эксперименте, а потому, проектно – исследовательскую деятельность считаю основополагающей в учебном процессе.

Я всегда говорю учащимся, что физика – это не только и не столько про задачи, физика – это про жизнь. 

 

Основные направления проектно – исследовательской деятельности.

 

Проектно- исследовательская  деятельность  развивает не просто грамотность как устойчивое свойство личности, а именно функциональную грамотность – способность быстро адаптироваться и эффективно действовать в различных жизненных ситуациях.

 Основные направления проектной работы включают:

1. Создание физических моделей и установок.
2. Проведение демонстрационных экспериментов.
3. Разработка интерактивных презентаций.
4. Создание научно-популярных материалов.
5. Проектирование учебных пособий.

 

На уроках физики я использую следующие виды исследовательской деятельности: 

• Аналитико-систематизирующее исследование – наблюдение, фиксация, анализ, синтез, систематизация количественных и качественных показателей изучаемых процессов и явлений. ( наблюдение диффузии, зафиксировали вспышку лампочки, проанализировали зависимость силы тока от сопротивления и т.д.)
• Диагностико-прогностическое исследование. Направлено на изучение, отслеживание, объяснение и прогнозирование качественных и количественных изменений изучаемых систем, явлений, процессов ( изучили явление электромагнитной индукции, объяснили поведение незаряженной гильзы относительно заряженной палочки т .д). 
•  Экспериментально-исследовательская деятельность. Включает проверку предположения о подтверждении или опровержении результата . 
• Проектно-поисковая деятельность. Направлена на поиск, разработку и защиту проекта. 
• Описательное исследование. Наблюдение и качественное описание какого-либо явления (наблюдали интерференцию, дифракцию, наблюдали и описали такое природное явление как гало). 
• экспериментальные исследования – лабораторные работы, фронтальные мини-исследования, домашние практические задания;
• теоретические исследования – уроки изучения нового материала и уроки повторения, уроки решения физических задач.

 на внеурочных занятиях использую следующие формы работы.:

•   исследовательская практика учащихся;
•  дополнительные  занятия, предполагающие углублённое изучение предмета;
•  ученическое научно-исследовательское общество;
•  организация круглых столов, дискуссий, дебатов, интеллектуальных игр, публичных защит, конференций и др.;
•   участие в олимпиадах, конкурсах, в т.ч. дистанционных, конференциях, предметных неделях, интеллектуальных марафонах.

Метод и форма: научный (наблюдение – гипотеза – опыт) с использованием технологии проблемного диалога – постановка проблемы (формирование темы урока или вопросов исследования) и поиск решения (формирование нового знания на основе выдвижения и проверки гипотезы).

 

1. Экспериментальные исследования. Традиционные лабораторные работы. Лабораторная работа выполняется по уже готовому алгоритму: название работы, цель работы, лабораторное оборудование, выполнение работы (вычисление, таблица результатов, график зависимости), вывод. Такие уроки способствуют развитию познавательной активности, но при их проведении отсутствует самостоятельность выполнения, поэтому они не дают полного эффекта реализации исследовательской деятельности. Я отдаю предпочтение выполнению лабораторных работ, что называется «в живую», так считаю, что работа с лабораторным оборудованием вызывает интерес у ребят, мотивирует их к изучению теории. 
2. Фронтальные мини-исследования провожу при изучении нового материала или при повторении изученного. Такие уроки учат наблюдать, анализировать и размышлять. На начальном этапе изучения физики, школьники выполняют задания под руководством учителя, но сравнивают, анализируют и делают выводы самостоятельно. 

Например, тема « Первоначальные сведения о строении вещества» в 7 классе. На этапе актуализации задаю вопрос: « Почему мел на доске, а ручка на бумаге оставляют след?». Ребята выдвигают предположения, но не могут назвать причину подобного явления. Теперь мы знакомимся со строением вещества, что позволяет в конечном итоге указать на первопричину: все тела состоят из молекул, молекулы из атомов. На следующем этапе можно предложить работу в парах: какая вода холодная или горячая окрасится быстрее, если в нее опустить пакетик чая? Появляются элементы исследования: проблема→гипотеза→цель. Проводят эксперимент : заливают один пакетик чая горячей водой, а другой – холодной. Делают вывод: окрашивание зависит от температуры. Возникает следующий вопрос: почему? На этом этапе предлагаю найти необходимую информацию в учебнике, тем самым, приучаю работать с литературой, добывать знания самостоятельно.

1. Домашние практические задания. Домашние исследования проводятся самостоятельно и индивидуально. Используются безопасные предметы домашнего обихода – пластиковые бутылки, мерный стакан, весы, рулетка, часы, трубочки и т.п. Такие задания способствуют развитию творческих способностей. Например, можно исследовать явления диффузии и смачивания, свойства жидкостей и газов, пройденный путь, давление, закон Паскаля, атмосферное давление, используя пластиковую бутылку с водой, изучить от чего зависит скорость испарения жидкости и др.
2. Теоретические исследования. Здесь изучаются различные источники, в том числе и познавательные видеоролики в социальных сетях. (Сила тяжести на других планетах, сообщающиеся сосуды в быту, простые механизмы в повседневной жизни, природные явления с точки зрения физики , можно предложить выполнить подборку задач по конкретной теме или для подготовки к ВПР).

Физика, как уже было сказано, – экспериментальная наука, а ,значит, каждая изучаемая тема урока может являться объектом исследования.

 Рассмотрим фрагмент сценария урока в 7 классе по теме «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело».

Тип урока: Урок-исследование. Изучение нового материала.

Планируемый результат обучения, в том числе и формирование УУД:

Предметные: организовать деятельность обучающихся по освоению знаний о законах последовательного и параллельного

соединения проводников в электрической цепи и их экспериментального подтверждения;

Личностные: содействовать совершенствованию мыслительных операций (анализ, вывод, обобщение); формированию умений управлять своей учебной деятельностью: анализ физических явлений, постановка познавательных задач, установка связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления; развитие эмоциональной сферы, коммуникативной культуры;

Метапредметные : проводить исследование зависимости одной физической величины от другой, участвовать в планировании учебного исследования, собирать установку и выполнять измерения, следуя предложенному плану.

Познавательные УУД: выявлять закономерности и противоречия в рассматриваемых фактах, данных и наблюдениях, относящихся к физическим явлениям;

выявлять причинно-следственные связи при изучении физических явлений и процессов, делать выводы с использованием дедуктивных и индуктивных умозаключений, выдвигать гипотезы о взаимосвязях физических величин;

Коммуникативные УУД: иметь определенную роль в совместной деятельности; организовывать учебное взаимодействие в группе.

Регулятивные УУД: осуществлять самоконтроль своей деятельности в рамках предложенных условий и требований.

Личностные УУД: формирование целостного научного мировоззрения; воспитание чувства товарищеской взаимовыручки, этики групповой работы;

 формирование осознанного, толерантного отношения друг к другу; мотивация образовательной деятельности;

формирование ответственного отношения к обучению, готовности и способности к саморазвитию и самообразованию.

Подготовительный этап: разделить ребят на группы – станции. Подготовить лабораторные бланки, в которых будут описывать увиденное.

На этапе актуализации знаний в качестве наглядного импульса можно рассказать об интересном наблюдении. Например, ребенок хочет съесть хлопья с молоком и сначала наливает молоко в миску, а потом кладет хлопья, молоко выливается через край. Почему так получается? 

Работа в станциях: дети получают задание- при помощи ложки осторожно опустить камень в воду и внимательно проследить, что произойдет с водой. 

Учитель на доске записывает наблюдаемое: вода поднимается, уровень становится выше, вода вытесняется.

Учитель: « Обычно в таких случаях говорят: вода вытесняется. Как вы думаете , почему так говорят? Приходилось ли вам сталкиваться с подобным явлением?

Почему уровень вода поднимается так, что она в конце концов выливается? От чего это зависит? Почему уровень воды поднимается на разную высоту при опускании в нее разных камней?»

Предполагаемые ответы: вода поднимается, так как камень тяжелый

                                                 Вода поднимается , так как камень большой.

                                                 Зависит от материала

                                                 Зависит от формы.

Важно, что бы каждый ребенок высказался. 

Теперь предлагаю спланировать эксперименты, при помощи которых проверим различные предположения. 

Станция 1 проверяет зависимость от веса (три кубика разной массы, но одинакового размера).

Станция 2 – шарики одинакового веса, но разного объема.

Станция 3 – камни разного размера.

Станция 4 – предметы разной формы из пластилина.

Далее в рабочих бланках дети, записывают гипотезу. Проводят исследование: 

Станция 1: 

Оборудование:

1.  3 проволочных петли для кубиков,
2.  3 кубика одинакового объема, но разной плотности,
3. 1 большой пластиковый стакан,
4. Маркер,
5. Лабораторный бланк.
6. Бумажное полотенце.

На стакане с водой отмечают первоначальное положение воды, затем по очереди опускают кубики и снова отмечают уровень.

Наблюдение: каждый раз вода поднимается на один и тот же уровень.

 Вопросы для рассуждения:

Как получается, что вода на одном и том же уровне?

Что у всех кубиков одинаково?  ( размер) 

Почему, если опустить легкий кубик, то вода поднимется на тот же уровень, что и при тяжелом?

Значит, наиболее важным является вес или размер?

Станция 2: шарики одинаково веса.

1. 3 шарика одинакового веса, но из разных материалов ( стеклянный, пластилиновый, стальной),
2. 1 маленький стакан, 
3. Маркер,
4. ложка
5. Лабораторный бланк, 
6. Бумажное полотенце.

на стакане с водой отмечают первоначальное положение воды, затем по очереди опускают шарики и снова отмечают уровень.

Наблюдение: шарики меньшего размера поднимают уровень воды меньше,  чем шарики крупного размера.

 Вопросы для рассуждения:

Как получается, что при опускании стального шарика вода не поднимается так высоко, как когда в нее погружают стеклянный или пластилиновый?

Вытеснение воды зависит от того, сколько места в воде занимает предмет, а не от того сколько этот предмет весит. 

Важно обратить внимание детей на признаки шариков, которые являются одинаковыми или разными.

Станция 3: Камни разного размера.

Нам понадобится:

1. 3 камня разного размера
2. 1 маленький стакан, 
3. Маркер,
4. ложка
5. Лабораторный бланк, 
6. Бумажное полотенце.

На стакане с водой отмечают первоначальное положение воды, затем по очереди опускают камни и снова отмечают уровень.

Наблюдение: при погружении в воду маленького камешка вода поднимается не так высоко, как при погружении большого.

Вопросы для рассуждения:

Как получается, что при опускании маленького камешка вода не поднимается так высоко, тогда как при погружении большого камня уровень воды становится выше?

Вытеснение воды зависит от того, сколько места в ней занимает предмет.

Станция 4: пластилиновые фигуры различной формы, но одинакового веса.

Нам понадобится:

1. 3 пластилиновые фигуры различной формы, но одинакового веса.
2. 1 маленький стакан, 
3. Маркер,
4. ложка
5. Лабораторный бланк, 
6. Бумажное полотенце.

На стакане с водой отмечают первоначальное положение воды, затем по очереди опускают фигуры и снова отмечают уровень.

Наблюдение: вода всегда погружается до одного уровня.

 Вопросы для рассуждения:

Как получается, что при опускании маленького камешка вода не поднимается так высоко, тогда как при погружении большого камня уровень воды становится выше?

 Как получается, что вода на одном и том же уровне?

Вытеснение воды зависит от того, сколько места в ней занимает предмет, а нет от формы.

Что у всех фигур разное?

Следовательно, вытеснение воды не зависит от формы.

Далее сводим воедино все выводы , к которым пришли ребята, и письменно формулируем вывод: ЧЕМ БОЛЬШЕ ПРЕДМЕТ, ТЕМ БОЛЬШЕ ОН ЗАНИМАЕТ МЕСТА, И ТЕМ БОЛЬШЕ ВЫТЕСНЯЕТ ВОДЫ.

 

Проектная деятельность требует от педагогов гибкости и адаптивности в подходах. Таким образом, важно учитывать индивидуальные особенности учащихся, работают ли они в группе или самостоятельно, в зависимости от специфики самого проекта. Также стоит отметить, что в проектной деятельности часто возникают проблемы, требующие от преподавателей активной работы над поиском решений и коррекцией процесса. Это подчеркивает важность постоянного профессионального роста педагогов и обмена опытом среди учителей.

При выборе тем важно помнить о том, чтобы они были не только интересны, но и доступны для понимания учебного материала. Учащиеся должны иметь возможность применять теоретические знания на практике, проводить эксперименты и анализировать полученные результаты. Проектная работа развивает критическое мышление, навыки работы в команде и дает возможность каждому  проявить свою индивидуальность.

Поскольку успешные проекты зависят от заинтересованности учащихся, решение о выборе темы должно быть совместным. Обсуждение во время уроков или вне их позволяет сформировать более продуктивные идеи и помогает ученикам понимать, что их интересы важны и учитываются в образовательном процессе.

Как правило учащиеся выполняют исследовательские  («Исследование радиационного фона в селе Белая Глина»), информационные ( «Электромагнитные волны в нашей жизни»), игровые  (« Большая игра по физике»), творческие (видеоролик, презентация на тему

 «Физика по дороге в школу»), прикладные (« Игра – тренажер по физике», « Пушка Гаусса»). 

При изучении темы «Производство, передача и потребление электрической энергии» учащиеся могут выполнить  проект “Целесообразность использования альтернативных источников энергии в Белоглинском районе”, который включает в себя: 

1. Исследование различных видов альтернативной энергии.
2. Анализ количества солнечных дней, скорость ветра.
3. Расчет эффективности установки.
4. Экономическое обоснование проекта.

При изучении темы «Простые механизмы» учащиеся выполняют исследовательские проекты  « Простые механизмы в повседневной жизни». Одна из таких работ – « Пандус как важнейшее приспособление для людей с ограниченными возможностями», включающий: 

1. Теоретический обзор.
2. Изучение требований, предъявляемым к пандусам.
3. Исследование пандусов, расположенных в различных городах на соответствие требования.
4. Эксперименты с различными моделями.
5. Математическую обработку результатов.
6. Практические рекомендации.
7. Методика внедрения.

Исследовательская работа позволяет учащимся глубже понять физические явления и законы. Здесь важно научить соблюдать ключевые аспекты:

1. Формулировка гипотезы.
2. Проведение экспериментов.
3. Сбор и анализ данных.
4. Формулировка выводов.
5. Защита результатов.

Что необходимо для успешного внедрения проектной и исследовательской деятельности?

Прежде всего это:

1. Определить цели и задачи.
2. Сформировать группы учащихся.
3. Разработать план работы.
4. Обеспечить материально-техническую базу.
5. Организовать систематический контроль.
6. Провести презентацию результатов.

Выполнив даже небольшое исследование, ребенок перестает «бояться» этой сложной дисциплины. У него появляется интерес, мотивация к дальнейшему изучению, так как виден конечный результат.

На уроках и во внеурочное время учащиеся выполняют небольшие исследовательские проекты. Например, в 7 классе при изучении раздела «Первоначальные сведения  строения вещества», предлагаю провести эксперименты по нагреванию металлических тел, окрашивании жидкостей, смачиванию тел. В 8 классе проводят домашний эксперимент «Выращивание кристаллов» . С учащимися старших классов выполняем исследовательские проекты более сложного уровня и принимаем участие в научно – исследовательских конкурсах. 

Так, учащимися были выполнены работы: 

1. Исследование альтернативных источников энергии в селе Белая Глина. (1 место, муниципальный этап).
2.  Иллюзии. Обман Зрения. ( раздел оптика)
3. «Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити» .
4. Пандус кака важнейшее приспособление для людей с ограниченными возможностями.( раздел Механика. Простые механизмы)(1 место, муниципальный этап).
5. Конструирование трансформатора переменного тока.( раздел Электромагнитные колебания и волны. Переменный ток)(1 место, муниципальный этап).
6. Неньютоновская жидкость. ( механика). (1 место, муниципальный этап).
7. Физика в архитектуре на примере Бруклинского моста. (механика).(1 место, муниципальный этап).
8. Исследование радиационного фона в селе Белая Глина ( ядерная физика).(1 место, муниципальный этап).

и др.

Работа над проектом учит выдвигать гипотезу, ставить цели и задачи, подбирать методы , необходимые для достижения цели. Учащиеся работают с различными источниками информации, выделяют главное, анализируют, самостоятельно добывают новые знания. Ну, и как итог: видят конечный продукт своей деятельности, применяют знания на практике, связывают учебный материал с повседневной жизнью. Таким образом, применение метода проектов на уроках и во внеурочной деятельности способствует формированию функциональной грамотности, повышает интерес к предмету. 

Результатом применения проектно – исследовательской деятельности – ежегодное участие в научно- исследовательской конференции «Эврика», где учащиеся становятся победителями и призерами муниципального уровня. Ежегодно все больше выпускников выбирают итоговую проектную работу по физике в качестве доспуска к ГИА.

Несмотря на очевидные преимущества проектной деятельности,существует ряд проблем, с которыми сталкиваюсь при ее реализации. К ним относятся прежде всего недостаток времени на подготовку и проведение проектов, отсутствие необходимых ресурсов и материалов. Эти проблемы требуют внимания и решения, чтобы проектная деятельность могла стать неотъемлемой частью учебного процесса.