Метод проектов как способ повышения интереса обучающихся к изучению физики

Физика - наука о природе, которая в своих теоретических и практических выводах охватывает все формы и способы существования материи и поля. Как наука она дает многое - формирование наблюдательности, умения видеть связь между физическими явлениями, развитие мышления, порой нестандартного, изучение физики помогает познать окружающий мир, узнать, что кроется за самыми обыденными вещами.

В начале изучения школьного курса физики (7 класс) учащиеся приходят на первые уроки с твердым убеждением, что это сложнейшая наука, которая, скорее всего, им не под силу. Многим кажется, что изучение физики сводится к запоминанию определений, заучиванию законов и формул, решению сложных задач, которые даются с трудом. Задача учителя на начальном этапе изучения науки вызвать интерес к предмету, создать у учащихся состояние увлеченности, желание стремиться к новому, интересному и неизведанному.

В своей практике я применяю метод проектов- как один из действенных способов повысить интерес учащихся к изучению физики.

Метод проектов разработан в первой половине XX века американским философом и педагогом Джоном Дьюи.

В «Российской педагогической энциклопедии» даётся такое определение метода проектов - это «система обучения, при которой обучающиеся приобретают знания и умения в процессе планирования и выполнения постепенно усложняющихся практических заданий-проектов».

Метод проектов можно применять как самостоятельно, так и совместно с другими педагогическими технологиями. Комплексное применение позволяет повысить интерес обучающихся к изучению физики, развить навыки самостоятельной исследовательской работы, более того – в достаточной степени индивидуализировать учебный процесс, сделать его максимально личностно-ориентированным. Учащиеся получают возможность проявить самостоятельность в планировании, организации и контроля своей деятельности, творчески подходить к выполнению учебных заданий.

В настоящее время метод проектов применяется достаточно широко, однако, еще недавно педагоги сталкивались с множеством проблем, связанных с содержанием данного метода. «Очевидно, что далеко не все учащиеся имеют навыки проектной работы, не все умеют формулировать главную цель, планировать шаги ее достижения» [2]. Баркова Е.Ю. в своей диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук приводит результаты исследования, которое проводилось в 2006 году в 9-11 классах средних общеобразовательных учреждениях разного типа Москвы, Санкт-Петербурга, Астрахани и Астраханской области, г.Волжского Волгоградской области, г.Ессентуков Ставропольского края. «Результаты эксперимента показали, что подавляющее большинство учащихся (98%) проявляют интерес к проектной деятельности и желание в ней участвовать.» [2] Отсюда вытекает необходимость в применении методик, позволяющих подготовить учащихся к выполнению проектов.

В последнее время все большее число педагогов применяют в своей профессиональной деятельности проектную технологию.

Проекты бывают различных типов: исследовательские, творческие, информационные и др. Процесс работы над проектом продвигается по этапам: проблематизация, целеполагание, планирование, реализация плана, рефлексия, презентация. Наряду с долгосрочными проектами по физике существуют и мини-проекты, которые реализуются в рамках одного урока. В своей работе я часто даю задания, предусматривающие выполнение мини-проектов. В такой деятельности можно задействовать как весь класс, так и дать индивидуальное задание. Данный вид проектной деятельности представляется наиболее ценным на начальном этапе изучения физики, когда обучающиеся только знакомятся с новым предметом, и необходимо сформировать интерес к новой для них науке.

Еще одной положительной стороной проектного метода является метапредметность и интегрирование знаний и умений из различных областей науки: химии, биологии, родного языка, иностранных языков, техники, творческих областей.

Виды проектных заданий, которые я чаще всего использую в работе: домашняя работа в виде мини-проекта, групповая проектная работа на уроке, индивидуальная/парная исследовательская работа (долгосрочный проект), демонстрация на уроке физических явлений, способствующих побуждению интереса к предмету и желанию разобраться в увиденном подробнее. Как показывает практика, возникает цепочка: домашний/классный мини-проект→ интерес к проблеме →исследовательская работа.  Выполняя дома небольшие задания, учащиеся погружаются в теорию и практику изучаемого явления, ставят перед собой более сложные цели и ищут пути их достижения что выливается в качественный исследовательский проект.

В результате проектной деятельности, у учащихся не только 7-х, но и старших классов значительно повышается интерес к изучению предмета, возникает потребность  вникать в суть изучаемых проблем, ставить вопросы, затрагивающие основы знаний, закладываются основы критического мышления, растет познавательный интерес к физике, мотивация к учебной деятельности. Приобретенные навыки проектно-исследовательской работы помогут развить ключевые компетенции обучающихся, умение успешно адаптироваться к постоянно меняющемуся миру.

Будущему гражданину России недостаточно одних только знаний, считаю особо важным формировать и развивать творческую, разносторонне развитую личность - человека, который будет адаптирован к нелегким условиям современной действительности, ум и талант которого не пропадет для общества и для него самого, который будет находить нестандартные решения проблем, в том числе жизненных, опираясь на свой и чужой опыт.

Применение метода проектов при изучении тем «Агрегатные состояния вещества», «Кристаллические и аморфные тела», «Плавление и кристаллизация».

Данные темы актуальны для изучения в 7-8 классах и являются очень «удобными» для применения проектной технологии.

• Примером применения метода проектов может служить небольшое домашнее задание - мини-проект, побуждающий интерес обучающегося к предмету, например, в форме домашнего эксперимента. При изучении темы «Плавление и кристаллизация» ученикам 8х классов на уроке был задан вопрос – «Может ли вещество плавиться при температурах, отличных от его температуры плавления?». В результате дискуссии пришли к выводу, что может- выдвинули гипотезу. Теперь необходимо проверить ее на практике. Для этого были предложены различные варианты действий, из которых был выбран наиболее безопасный для выполнения в домашних условиях. Первым этапом обучающиеся заморозили воду в виде двух «кирпичиков» льда, в один из которых поместили 4 гвоздика шляпками вниз. Следующий шаг – поместить один ледяной «кирпичик» на гвоздики и установить сверху груз (это мог быть любой предмет, который можно найти дома и использовать с разрешения родителей – игрушка, небьющаяся ваза и т.д.). Установка снова помещалась в холодильник. В результате домашнего эксперимента обучающиеся пришли к выводу, что лед может растаять при температуре, значительно ниже его температуры плавления, если создать специальные условия – дополнительное давление. Фото домашнего эксперимента -  Рис.1, Рис.2.

                Рис.1 Проект «Плавление и кристаллизация»

Рис.2 Проект «Плавление и кристаллизация»

Подобный вид деятельности побуждает научный интерес, способствует лучшему усвоению знаний по предмету, формирует практические навыки.

• При изучении темы «Агрегатные состояния вещества», «Кристаллические и аморфные тела», ребята погружаются в удивительный и еще не познанный ими мир. В качестве дополнительной информации я демонстрирую на уроке способы выращивания кристаллов в домашних условиях, показываю кристаллы, выращенные в прошлом году предыдущими учениками. Учащимся было очень интересно рассматривать кристаллы. Очень заинтересовал сам факт, что кристаллы выращены обычными детьми в условиях школьного кабинета или дома. Таким образом, обычный урок, на котором изучались кристаллические и аморфные тела, вылился в две исследовательские работы: первая – «Удивительный мир кристаллов» - выполнена ученицами 7 класса (Рис.3-4). Девочки самостоятельно вырастили кристаллы различных веществ. Оформили кристаллический «натюрморт». Изучили свойства, особенности кристаллических решеток разных веществ, выяснили, какими способами вообще можно выращивать кристаллы.

Рис. 3 Проект «Удивительный мир кристаллов»

Рис.4 Проект «Удивительный мир кристаллов»

А как же быть с аморфными телами? Неужели они не так интересны для изучения? Только не для моих учеников! Чтобы аморфные тела было веселее или даже «вкуснее» изучать, можно это делать на примере пищевого желе. Вторая проектная работа –«Исследование физических свойств желе». Ученикам интересно не только изучать физические свойства, но и собственноручно его готовить (Рис.5), угощать одноклассников.  Основываясь на одном предмете изучения, можно развить тему глубже и повторить, или, даже, с опережением познакомиться с материалом других разделов физики. В ходе работы, учащиеся выяснили, что желе обладает свойствами и твердого тела, и жидкости. На желе очень наглядно можно продемонстрировать явление упругой деформации – если нажать пальцем – оно несомненно вернется в первоначальное положение (Рис.6-7). Упругая деформация присуща твердым телам. Желе имеет плотность, близкую к плотности жидкости. Давление в нем, как и в жидкостях, передается во все стороны одинаково – это можно продемонстрировать с использованием Шара Паскаля. Таким образом – не только собственноручно приготовили пример аморфного тела, но и повторили упругую и пластическую деформацию, закон Паскаля и даже научились собирать простейшую электрическую цепь – желе и ток проводить способно!

Рис.5 Проект «Исследование физических свойств желе»

Рис.6 Проект «Исследование физических свойств желе»

Рис.7 Проект «Исследование физических свойств желе»

• При изучении темы «Плавление и кристаллизация» на уроке можно поговорить о продуктах питания - провести аналогии с плавлением шоколада. Как это происходит? Почему один шоколад плавится быстро, а другой при той же температуре, медленнее? От чего это зависит? Иногда достаточно обратить внимание учащихся на простые явления, происходящие в быту. Проблема-гипотеза-поиск решения проблемы плавно переходят в исследовательский проект. В 2022-2023 учебном году учащиеся 8Б класса ГБОУ школа №464 исследовали шоколад Санкт-Петербургских производителей. Исследовательская работа получила название «Секреты Петербургских сладостей». Учащимися установлена зависимость плавления и кристаллизации шоколада в зависимости от примесей различных веществ и вида масел, входящих в состав, установлены местные производители, выпускающие наиболее качественную шоколадную продукцию (Рис.8-10).

Рис.8 Проект «Секреты Петербургских сладостей»

Рис.9 Проект «Секреты Петербургских сладостей»

Рис.10 Проект «Секреты Петербургских сладостей»

• Навыки, которые учащиеся получают в ходе проектной деятельности, универсальны для применения при изучении других предметов школьного курса или во внеурочной деятельности. К примеру, успех учениц 7 класса в защите исследовательской работы по физике, стимулировал других одноклассников к работе над проектом по информатике. Ученицы, которые уже имели опыт создания долгосрочных проектов, объясняли ребятам как правильно вести работу, какие этапы необходимо соблюдать, как происходит защита.  А вместе эти ребята создали совместную проектную работу по защите окружающей среды. Пример - видеоролик на конкурс социальной рекламы «Сохраним природу вместе!» (скриншоты видеоролика - рис.11-12).

Рис.11 Видеоролик «Сохраним природу вместе!»

Рис.12 Видеоролик «Сохраним природу вместе!»

Применение метода проектов в 11 классе при изучении темы «Волновые свойства света»

Конечно, наибольший интерес к изучению физики проявляют ученики 7 - 8х классов. Вероятно, в силу своего возраста, готовности к изучению нового предмета. Но и в старших классах ребят возможно заинтересовать. При изучении темы «Интерференция» можно провести в классе интересные опыты с мыльными пузырями. Демонстрации проводят сами ученики. Работу ребята готовят заранее, а при изучении темы в классе – демонстрируют проект одноклассникам. В ходе выполнения такого задания ученики продемонстрировали явление интерференции, провели множество интересных опытов с мыльными пузырями (рис.13-14). Эта тема может иметь метапредметные связи с другими науками – например, можно дополнительно рассмотреть вопрос о приготовлении мыльных растворов или мыловарения в целом, что несомненно перекликается с курсом химии.

Рис. 13 Проект «Интерференция»

Рис. 14 Проект «Интерференция»

Применение метода проектов в работе со слабоуспевающими учащимися.

Данная педагогическая технология является достаточно сложной, требующей большой предварительной подготовки учащихся к проектной деятельности. Нельзя забывать и о том, что в каждом классе есть ребята с разным уровнем успеваемости, разными способностями к изучению того или иного предмета, разным типом мышления и восприятия информации.

Используя в ходе обучения физике проектную деятельность, задания необходимо дифференцировать по уровню способностей обучающихся. Не все ученики способны выполнять полноценные научные проекты, правильно их оформлять, продумывать план работы, искать информацию. Однако, для слабоуспевающих учеников так же можно давать небольшие проектные задания. Пример: найти информацию в интернете (ответ на один-два не очень сложных вопроса), выделить самое главное и представить на уроке в удобном формате – графически на бумаге, рассказать устно или показать небольшую презентацию. Таким образом ученик усваивает самые начальные азы работы с информацией. Пример выполнения такой мини-работы: ученица 8 класса со средним уровнем успеваемости искала ответ на вопрос «Как образуются сосульки?». Работу оформила графически на листе бумаги, устно защитила перед классом (рис.15).

Рис. 15 Проект «Как образуются сосульки?»

Дифференцирование проектных заданий по уровню сложности и методы оценивания таких работ являются сложной, объемной и требующей отдельного внимания темой.

«Физика вокруг нас» - так часто называют школьный кружок, курс внеурочной деятельности и т.д. Но это не просто слова – она действительно вокруг нас! Учителю необходимо лишь немного приоткрыть завесу и научить ребят воспринимать окружающую действительность с научной точки зрения, научить анализировать происходящее вокруг – задаваться вопросами и искать на них ответы.

1. Семененко, Н. М. Проектная деятельность при изучении физики как способ повышения мотивации обучающихся / Н. М. Семененко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 26 (130). — С. 694-696. — URL: https://moluch.ru/archive/130/35888/ (дата обращения: 01.11.2022).
2. Баркова Е.Ю. «Подготовка учащихся к проектной деятельности при обучении физике в средней школе». Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. Астрахань, 2006г. Волгоградский государственный педагогический университет.
3. Морозова М.М. ««Метод проектов» как феномен образовательного процесса в современной школе». Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. Ульяновск. 2005. ГОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова»
4. Российская педагогическая энциклопедия –

http://www.вокабула.рф/энциклопедии/российская-педагогическая-энциклопедия/метод-проектов