Серегина И. В. Формирование навыков проектно-исследовательской деятельности студентов в процессе изучения физики

Формирование навыков  проектно-исследовательской  деятельности студентов в процессе изучения физики

Forming the skills of a project-research activity of students in the process of studying physics

Серегина Ирина Викторовна

Seregina Irina Viktorovna

преподаватель физики  ГБПОУ ИО  АПТ, г. Ангарск

seregina07@mail.ru

Аннотация. В статье рассматриваются некоторые вопросы организации проектно-исследовательской деятельности студентов техникума в условиях реализации федеральных государственных образовательных стандартов. Опыт преподавателя  по организации исследовательской деятельности студентов в процессе изучения физики: содержание, направления и формы работы.

Annotation. In the article some questions of the organization of design and research activity of students of the technical school are considered in the conditions of implementation of federal state educational standards. Experience of the teacher in organizing the research activity of students in the process of studying physics: the content, directions and forms of work.

Ключевые слова: исследовательская деятельность, федеральный государственный образовательный стандарт, проектная деятельность.

Keywords: research activity, federal state educational standard, project activity. 

Концепцией модернизации российского образования определена цель среднего профессионального образования – подготовка квалифицированного, компетентного, ответственного работника, готового к профессиональному самосовершенствованию, способного к эффективной работе, конкурентоспособного на рынке труда. Современный специалист должен быть способным не только к репродуцированию уже имеющихся знаний, но и к творческой деятельности, к нестандартным решениям, поэтому учебный процесс, в техникуме необходимо ориентировать на формирование исследовательских умений.

Исследовательские умения студентов формируются в процессе обучения. Так, при изучении дисциплины «физика» студенты исследуют физические явления, проводят различные экспериментальные опыты, часть из которых можно взять за основу исследования. Такая работа вызывает большой интерес у студентов, развивает общие представления о мире, дает первоначальные знания о получаемой специальности.

Для успешной научно-исследовательской деятельности нужно четко определить ее цели и задачи. Целью научно-исследовательской деятельности студентов является их практическое ознакомление со всеми её этапами, такими как умение планировать и организовывать свою работу, умение обрабатывать и презентовать результаты. Эти навыки являются важной частью в подготовке высококвалифицированного специалиста. К основным задачам научно-исследовательской работы можно отнести:

1) формирование у студентов навыков самостоятельной теоретической и практической работы;

2) формирование профессиональных компетенций и ознакомление студентов с современными методами научного исследования;

3) возможность развития творческого потенциала и самореализации студентов. [1]

В ходе изучения физики студент вовлекается во все этапы научного познания (наблюдение → гипотеза → эксперимент → анализ и обобщение результатов), обеспечивающего развитие научного мышления и творческих способностей.

В своей практике я стараюсь организовать исследовательскую деятельность с применением различных методов, приемов, заданий, позволяющих активизировать познавательный процесс на учебном занятии. Характер заданий при исследовательском методе может быть самым разным: классные лабораторные работы и домашние практические задания; решение аналитических проблем; задания групповые и индивидуальные; работы для участия в учебно-исследовательских проектах.

Рассмотрим некоторые из них, например, познавательная задача. При изучении нового материала познавательная задача используется в качестве мотивирующей. Через постановку познавательных задач осуществляется развитие самостоятельности и активности студентов на учебном занятии.

В основе изучения физики лежат знания понятия, явления, законы. При решении задач новые понятия и правила обращения с ними не предлагаются в готовом виде, а конструируются как необходимые инструменты познания и преобразования окружающей действительности. При реализации такого подхода к преподаванию урок состоит из таких этапов:

  1. постановка проблемы;
  2. актуализация имеющихся знаний;
  3. «создание» новых знаний в ходе совместной деятельности преподавателя и студентов. [2]

Учебные занятия, построенные по такому принципу, были представлены мною в рамках методической недели в 2015году, тема «Испарение и конденсация», в 2016 году тема «Источники тока. Закон Ом для полной цепи».

Ещё один из способов организации исследовательской деятельности на учебном занятии является использование исследовательских заданий. В процессе решения такого задания студенты проводят исследования, которые характеризуются следующими методологическими категориями: проблема, тема, актуальность, объект исследования, предмет исследования, цель, задачи, гипотеза. [2] Рассмотрим  пример исследования.

Вопрос программы: «Изучение явления электромагнитной индукции»

Проблема: получение электрического тока без источника.

Тема исследования: способы получения электрического тока путем изменения магнитного потока.

Актуальность исследования: данное явление лежит в основе работы генератора переменного тока.

Объект исследования: способ получения электрического тока.

Предмет исследования: варианты изменения магнитного поля.

Цель исследования: установить способы получения электрического тока при изменении магнитного потока.

Задачи исследования:

  1. Изучить условия возникновения электрического тока без источника.
  2. Выявить возможные варианты изменения магнитного потока.
  3. Экспериментально проверить возможность получения электрического тока при изменении магнитного потока.

Гипотеза: при любом изменении магнитного потока, пронизывающего контур, в нем возникает индукционный ток.

Исследовательские задания могут быть средством изучения нового материала. Экспериментально-исследовательские задания являются основным видом творческих заданий, используемых на уроке и при объяснении нового материала, и при закреплении пройденного.

Например, при изучении следствий из закона Ома для полной цепи обучающиеся работают в группах, выполняют экспериментально-исследовательские задания. Студенты сами ищут ответ на поставленный в задании вопрос, выдвигая гипотезу и проверяя ее экспериментально. Выполнив задание, делают вывод и объясняют его на основе полученных данных. В ходе исследовательской деятельности формируется умение предсказывать следствия из закона.

Оценка не снижается в том случае, если предположение не подтвердилось. Важно то, что студенты учатся сравнивать результаты измерений и вычислений с первоначальным предположением.

На учебном занятии при организации исследовательской деятельности применяются различные методы и приемы обучения: проблемный метод, исследовательский метод, эвристический метод, эксперимент. 

Для развития познавательных способностей необходимо в ходе обучения ставить студентов в такие ситуации, в которых они вынуждены высказывать предположения, строить догадки, т.е. создавать проблемные ситуации на уроке.

Эксперимент является одним из ведущих методов курса физики. Он успешно моделирует явления, которые невозможно наблюдать непосредственно, позволяет дать заключения о степени справедливости тех или иных гипотез. Нередко эксперимент становится источником противоречий, создает на занятиях проблемные ситуации.

С целью развития мышления студентов и их познавательной самостоятельности применяется эвристический прием проведения фронтальных лабораторных работ. Он предполагает проведение их до изучения соответствующего материала. В объяснение нового материала целесообразно включать фронтальные опыты. Фронтальные опыты учат обучающихся наблюдать и анализировать явления, способствуют развитию мышления.

Эвристическая беседа может включать вопросы и частично-поисковые задания, требующие от студентов высказываний интуитивного характера (догадки, выдвижения предположений). Такая беседа имеет исследовательский характер.

Уроки – лабораторные работы – это тоже уроки-исследования. Преподаватель подбирает материал для наблюдения, планирует определенные этапы работы. В процессе выполнения лабораторных работ формируется умение самостоятельно ставить эксперимент.

Развитие у студентов навыков измерений является также одним из важных условий формирования профессиональных компетенций. Это психологическая и практическая подготовка к трудовой деятельности. В любой области: промышленности, науке, или на транспорте – человек сталкивается с необходимостью измерять. Таким образом, на уроках физики закладывается фундамент профессиональной компетенции, которая предполагает высокий уровень знаний техники и технологий, используемых в профессиональном труде и обеспечивающих возможность профессионального роста специалиста.

Исследовательская деятельность студентов при изучении физики  ведется не только на учебном занятии, но и во внеурочное время. На сегодняшний день согласно требований ФГОС СПО проектная деятельность является одной из обязательных форм деятельности для студентов первого курса техникума.

Проектная деятельность студентов – это один из методов развивающего (личностно-ориентированного) обучения, направлена на выработку самостоятельных исследовательских умений (постановка проблемы, сбор и обработка информации, проведение экспериментов, анализ полученных результатов), способствует развитию творческих способностей и логического мышления, объединяет знания, полученные в ходе учебного процесса, и приобщает к конкретным жизненно важным и профессиональным проблемам. [3]

Каждый первокурсник должен выполнить индивидуальный проект по одной из общеобразовательных дисциплин, к которым принадлежит и физика. Я предлагаю на выбор студентам несколько тем, работаю с каждым индивидуально, ведь подготовка, опыт исследовательской работы у каждого разный. Для того, чтобы работа была плодотворной, мы вместе обсуждаем и составляем так называемый “план действий” в котором, поэтапно расписываются шаги исследования к заданной цели. Порой нельзя предугадать те или иные моменты, и поэтому на протяжении всей работы в план вносятся изменения.

Следующим этапом является работа с литературой по выбранной теме. Обучающие самостоятельно находят необходимую информацию в сети Интернет и литературе. Следующий этап – это выбор методов и подбор материалов. Мы стараемся использовать такие методики исследования, которые не требуют сложных или специфических приборов и материалов: выбираем и составляем анкеты, работаем со статистическими данными, результатами научных исследований. Полученный материал систематизируем, а затем проводим анализ полученных данных или результатов, выявляем закономерности. Студенты заполняют таблицы, строят графики и диаграммы. Обрабатывают данные сами, используя статистические и математические методы исследования. Результаты  своего исследования  представляют в виде публичного доклада, сопровождающегося мультимедийной презентацией. Естественно, что защита работы или проекта должна быть публичной, с привлечением, авторов других проектов.

Лучшие исследовательские работы ежегодно представляются на студенческих научно-практических конференциях. Подготовка к участию в конференции требует дополнительной работы: вместе со студентами обсуждаем план выступления, составляем доклад, проводим предзащиту работы.

В 2015/2016 учебном году студент Муллин Артём выполнил учебно-исследовательскую работу по теме «Влияние наушников на слух  человека», данная работа была представлена на областной научно-практической конференции «Профессиональный потенциал 21 века: ступени развития».

В 2017/2018 учебном году  на Всероссийском дистанционном конкурсе проектно-исследовательских работ «Накоград-2018» свои работы представили Лещенко Иван «Энергосберегающие лампы: плюсы и минусы», Хмелёв Валентин «Шум и его влияние на организм», Сечкин Андрей «Мобильный телефон – друг или враг?». Их работы были отмечены дипломами лауреата 1 и 2 степени.

В этом же году в открытом Международном конкурсе исследовательских работ «Мы идём дорогой знаний» была представлена мультимедийная презентация исследовательской работы, выполненная студентом Игмновым Александром. Данная работа был отмечена дипломом лауреат первой степени.

Таким образом, внедрение проектно – исследовательской технологии на занятиях по физике  стимулирует познавательную активность студентов, развивает творческое мышление, формирует  умение и желание самосовершенствоваться. Исследовательская  работа – это путь к профессиональной карьере, которая формирует профессиональную самостоятельность и мобильность выпускников, а задача преподавателей правильно ее организовать.

Библиографический список:

  1. Бережнова, Е.В. Основы учебно-исследовательской деятельности студентов: учеб.для студ. сред. пед. учеб. Заведений/ Е.В. Бережнова, В.В. Краевский. – М.: ИЦ Академия, 2004. – 128с.
  2. Браверман, Э. М. Как повысить эффективность учебных занятий: некоторые современные пути / Э. М. Браверман // Физика в школе. –2005. – №6.
  3. Вершловский, В.Г. Методы и методики социально-педагогического исследования / В.Г. Вершловский. – СПб.: ИОВ РАО, «Тускарора», 1999 – 123с.