Применение технологии проектов на уроках и во внеклассной работе по физике
О.
И. МарченкоБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Марченко
О.
И. Применение технологии проектов на уроках и во внеклассной работе по физике // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
2461–2465. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53495.htm.
Аннотация. Статья посвящена вопросам организации проектно-исследовательской деятельности, как в учебной, так и внеклассной работе по физике. Особое внимание уделяется проблеме формирования системы знаний в области безопасности жизнедеятельности обучающихся при изучении физики.
Текст статьи
Марченко Ольга Ивановна,учитель физики МОУ СОШ № 3, г. Маркс Саратовской области.oimarchenko@yandex.ruПрименение технологии проектов на уроках и во внеклассной работе по физике
Аннотация.Статья посвящена вопросам организации проектноисследовательской деятельности, как в учебной, так и внеклассной работе по физике.Особое внимание уделяется проблеме формированиясистемы знаний в области безопасности жизнедеятельности обучающихся при изучении физики.
Ключевые слова:технология проектов, физические законы, знать, соблюдать, безопасность, жизнь.
Физика
наука о природе, мы встречаемся с физическими явлениями везде: дома, на улице, на прогулке, наблюдая за окружающим миром. Физика
очень сложная наука, но и очень интересная, познавательная. Физические знания помогают объяснить природные явления, происходящие вокруг нас. Знания физических законов и их применение на практике помогут сохранитьжизнь, которая дается один раз и здоровье, которое необходимо сохранять и укреплять на протяжении всей жизни.Опыт работы в школе показал, что внеклассные мероприятия по физике позволяют формировать у учащихся познавательный интерес. Интерес необходим для творчества, он стимулирует учащегося к проектно
исследовательской деятельности, познавательной активности. На сегодняшний деньсуществуют различные методические приемы и средства, позволяющие развить интерес к физике, усилить влияниеучебного процесса на становление личности ученика. Одно из важных мест среди них занимает метод проектноисследовательской деятельности учащихся. Проектная технология способствует развитию познавательных навыков через умения самостоятельно конструировать свои знания: ставить перед собой учебные цели и задачи, выдвигать гипотезы, делать выводы. Работая над проектом, учащиеся приобретают такие качества, как коммуникабельность, владение речью, умение работать в команде, что способствуетих успешной социализации.На сегодняшний день алгоритм проектной деятельности достаточно хорошо отработан: выделены цели, формы и этапы работыучащихся над проектом, об этом свидетельствуют работы авторов Е.С. Полат, Г.Б. Голуб,О.ВЧураковой
и др., посвященные организации проектной деятельности школьников. [1, 2] “...В школе его можно рассматривать как такой метод, который направлен на развитие навыков сотрудничества и делового общения в коллективе, предусматривающий сочетание индивидуальной самостоятельной работы с групповыми занятиями, обсуждение дискуссионных вопросов, наличие внутри себя исследовательской методики, создание учащимися конечного продукта (результата) их собственной творческой деятельности” [1,с.4]. Воснове метода проектов лежит креативность, умение ориентироваться винформационном пространстве и самостоятельно конструировать свои знания. Для изучения влияния проектноисследовательской деятельности на учебную мотивацию при изучении физики, было проведено анкетирование среди учащихся седьмых классов. Исходя из результатов анкетирования, можно сделать следующие вывод: исследование делает учебу интересной, считают 56% респондентов, влияет позитивно на успеваемость 60% и занятие исследованием развивает новые умения, считают 70% респондентов.Сравнительный анализ результатов социологического исследования показал, что значительная часть учеников среднего и старшего звена связывают свою успешность в обучении с продолжением занятиями исследовательской деятельностью.
Итоги социологического мониторингаоб отношении родителей к организации и участию детей младшего и среднего звена во внеурочной деятельности, направлениенаучно –познавательное ( метод проектов, исследовательская деятельность) таковы, что 58% респондентов желали бы, чтобы их ребёнокзанимался данным видом деятельности.Реализовывать внеурочную деятельность(направление
научно познавательное)в школе, по мнению родителей, должны учителя –предметники, завысказались 67% респондентов.Для решения актуальных проблемфизического образования, связанных с формированием у учащихся умения применять имеющиеся физические знания в любой ситуации,использованиеметодапроектов на уроках и во внеклассной работе по физике способствует их решению.Главнойцелью для педагогаруководителя проектов научить учащихся различным видам социальной активности, с тем, чтобы впоследствии они могли самостоятельно инициировать и организовывать социальнозначимую деятельность. Это придает ученику уверенность в своих силах, реализации своих возможностей, раскрывает его личностный потенциал. Необходимоподдержать положительное состояние ребенка: воодушевление, радость познания, уверенность, творческое вдохновение и др. и способствовать его постепенному закреплению.
Обучениепроектной деятельности необходимо организовывать поэтапно с учетом возрастных особенностей учащихся. На первом этапе, седьмойкласс, происходит знакомствос методами проектирования исследования[3].В восьмомклассе со структурой работы над проектом (выбор темы, проблемы, учатся формулировать цель, задачи, выдвигать гипотезы, делать выводы и т.д.)(2с.18). Например, прежде всего, следует определиться с темой работы. Тема должна быть интересна ребенку, увлекать его. Тема должна быть интересна и педагогу, кроме того, он должен быть компетентным в области написания работы. Название исследования должно звучать, в названииработы может быть скрыта проблема, например, «Человек, машины и завтрашний день» или «Жизнь Земли в атмосфере Солнца». Тематика наших работ чрезвычайно разнообразна и актуальна: «Живые приборы
предсказатели погоды», «О свете в цвете»,«Солнечная энергия. Реальность и фантастика», «Об использовании энергии ветра», «Правила, ограничения, запреты, защита людей в жизненных ситуациях», «Гололед и гололедица опасные атрибуты зимы» и др.
Формулируется проблема проекта, требующая интегрированного знания,исследовательского поиска для ее решения. Например, как в последующем можно будет использовать солнечную энергию.А не начать ли нам осваивать космос?Целесообразность использования ветряных двигателей в нашем Марковском районе или как повлияло на развитие цивилизации изобретение автомобиля, как влияет автотранспорт на экологию города Маркса, солнечная активность и ее влияние на земные процессы, на изменение состояния организма человека и пр.Такой подход позволяет организовать в 9, 10 классахвыполнение проектов учащимися самостоятельно, здесь уже учитель выступаетв роли координатора по исследовательской деятельности (2с.19).Большему числу проектных идей, рассматриваемые нами, характерна связь с актуальными проблемами повседневности.В частности, учет особенностей проявления каких физических законов в повседневной жизни, поможет учащимся в правильном поведении при экстремальных ситуациях.
Учащиеся школы решили в рамках проектной деятельности выполнить исследование, которое оформили в виде проекта«Физика и безопасность жизнедеятельности» с обоснованием проблемы исследования, постановкой его цели и задач, проведением опроса, анализом результатов и выводами.В работе над проектом приняли участие учащиеся 7,8,9 классов, образовались творческие группы, прошлообсуждение возможных методов исследования.Учащимся было предоставлено поле для творческой самостоятельной работы в русле обозначенной проблемы.Основополагающий вопрос проекта: знание, какихфизических явлений и законов поможет на практике правильно, оптимально и безопасно для жизни действовать в окружающем нас мире? Высветилась проблема, какие теоретические и практические знания по физике смогут помочь детям в опасных и трудных жизненных ситуациях?Цель проекта: как, более осознанно применяя на практике физические законы, оптимально и безопасно для жизнидействовать в реальном мире. Если дети будут более информированы в области знаний правил дорожного движения, правил поведения на дорогах, водоемах, то это поможет сохранить жизнь и здоровье детям?Творческой группой, направление «Безопасность на дорогах», составлен план работы: 1.Анкетирование 2.Обобщить и углубить знания о силе трения. 3. Выяснить, от чего зависит тормозной путь и время торможения. 4. Подготовить вопросы для интервью с сотрудником дорожнопатрульнойслужбы.Выбраны темы исследования:1.Проверить: а) насколько учащиеся информированы в области знаний правил дорожного движения и правил поведения на дорогах;
б) умеют ли применять физические законы на практике, для обеспечения безопасности жизнедеятельности. 2.Исходя из законов физики, доказать, что автомобиль не может остановиться мгновенно, даже если водитель нажметна тормоза.5.Практическая работа «Определение коэффициента трения для заснеженной дороги» 6. Узнать у сотрудников дорожнопатрульнойслужбы о методах, применяемых при расследовании дорожнотранспортных происшествий.После знакомства со сводкамиГосударственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации, особую тревогу вызывает ситуация с детским дорожнотранспортным травматизмом. Каждое десятоепроисшествие происходит с участием молодых граждан страны. Ежегодно гибнет в дорожно –транспортных происшествиях от 10000 до 15000 несовершеннолетних детей и получают травмы различной степени до 20000 детей. В сумме по численности это как наш город Маркс, 58% от общего количества ДТП составляют случаи, когда пострадавшие были пешеходами, а 32% –пассажирами. Причиной такого положения является несоблюдение и не знание элементарных правил поведения на дороге и правил дорожного движения. Поэтому было решено начать изучение причин увеличения дорожно –транспортных происшествий.
Цель, проведенногоанкетированиясреди учащихся младшего, среднего и старшего звена МОУ СОШ №3, проверить, насколько учащиеся информированы в области знаний правил дорожного движения и правил поведения на дорогах; умеют ли применять физические законы на практике, для обеспечения безопасности жизнедеятельности.
Анализ анкетирования позволил сделать вывод, что большинство учащихся среднего и старшего звена знают правила дорожного движения, но не всегда выполняют ихв среднем звене 65%, а в старшем звене 70% учащихся. Большинство учащихся среднего (75%) и старшего звена (95%) знают, почему опасно перебегать дорогу передблизко идущей машиной, знают, что такое тормозной путь и время торможения, но не применяют на практике эти знания. Исходя из результатов анкетирования, были определены основные направления исследования. Исходя из законов физики (тема «Инерция» 7класс[4], «Равноускоренное движение» 9класс[5]), можно доказать, что автомобиль не может остановиться мгновенно, даже если водитель нажмет на тормоза. «Не перебегайте дорогу перед близко идущей машиной!» это не пустые слова [3 с.42] Решение.Запишем IIзакон Ньютона:
, , Согласно второму закону Ньютона замедляющая сила при торможениивызывает ускорение , где m
масса автомобиля вместе спассажирами. Тогда тормозной путь машины при равнозамедленном движении , где tвремя торможения автомобиля до остановки. Так как , то, где скорость, при которой автомобиль начал тормозить.
. Определим время торможения: . Вывод. С какой бы силой не тормозила машина, всегда будет тормозной путь, и время торможения.При выборе экспериментального метода, предварительно составляется план проведенияпрактической работы, обрабатываются и оформляются результаты эксперимента.Цель практической работы определение коэффициента трения скольжения. Эксперимент проводился в начале зимы на заснеженной дороге, и свободном от снега асфальте (но, влажном). (Эксперимент выполнялся совместнос родителями)
1.Определение коэффициента трения для заснеженной дороги S, м26,527,82728,3
0,520,50,510,492. Определение коэффициента трения для влажного асфальта S, м17,416,416,317,8
0,790,840,850,86
По результатам несколькихизмерений было получено: для влажного асфальта , для заснеженной дороги . Вывод.Тормозной путь автомобиля будет зависеть от состояния дороги, на заснеженной дороге сила трения меньше, тормозной путь длиннее. На влажном асфальте, сила трения больше, чем назаснеженном,тормозной путь короче. Но нужно не забывать, что тормозной путь зависит и от скорости торможения. В нашей работе, мы рассчитали коэффициент трения при скорости торможения 60км/ч.Исходя из проведенного исследования, сделали вывод: нельзя переходить дорогу перед близко идущим транспортом. Об этом следует помнить во избежание дорожнотранспортных происшествий, как пешеходам, так и автомобилистам.План работы группы учащихся, реализующих направление проекта «Пожарная безопасность»:1.Анкетирование2.Выяснить историю получения и использования огня. 3.Изучить физические основы горения.4.Объяснить нагревание проводника электрическим током.5.Меры пожарной безопасности в быту при эксплуатации электрооборудования и электроприборов.
Вопросы для самостоятельных исследований учеников: 1.Проверить: а) насколько учащиеся информированы в области знаний правил пожарной безопасности;2.Выяснить, как защищены квартиры в многоэтажном доме от токовых перегрузок в электрической сети.3.Выяснить, насколько может быть перегружена электрическая сеть в квартире, если включить одновременно максимальное число бытовых электрических приборов.4.Ознакомитьсяс охлаждающими огнетушащими средствами. Среди учащихся МОУ –СОШ №3 г. Маркса, провели социологический опрос с целью, выявить, насколько учащиеся информированы в области знаний правил пожарной безопасности; умеют ли применять физические законы на практике, для обеспечения безопасности при пожаре.
По результатам социологического опроса среди учащихся младшего,среднего звена МОУ СОШ №3, было выявлено, что большинство учащихся знают основные причины пожара. Многие думают, что самое опасное при пожаре –огонь (80%), но что дым опаснее пламени, ведь большинство людей погибает не от огня, а от удушья, знают лишь 20% опрошенных. Номер телефона пожарной охраны знают все, но что должны сообщить по этому телефону в первую очередь, затруднились ответить около 90% учащихся (назвать фамилию и имя 6%; назвать, что именно горит 4%). Знания по пожарной безопасности учащиеся получают на уроках ОБЖ, на базе школы №3г.Марксапроводятся областные, районные пожарно–тактические учения, практические занятия по отработке плана эвакуации из здания школы –один раз в полугодие, но как показал социологический опрос, что этого недостаточно, необходимо для учащихся расширить информированность в области знаний правил пожарной безопасности, особенно среди учащихся младших классов.Блиц –опрос и его результаты
(Цель: выяснить, умеют ли учащиеся 79х классов применять физические знания на практике, для обеспечения безопасности жизнедеятельности). 1.Что нужно для прекращения горения? прекратить приток воздуха к горящему предмету –65%2. Какие свойства воды, пены используются при тушении пожара? охлаждающее действие –40%;
водяной пар оттесняет воздух, необходимый для горения 50%
пена прекращает приток воздуха к горящему предмету –30%3. Для чего применяют пожарные инструменты (лом, багор, топор)?
для вскрытия и разбора горящих зданий –70%
лом, багор, топор –простые механизмы –45%4. Почему электрические устройства часто являются причиной возникновения пожара?
изза токовых перегрузок электрической сети, короткого замыкания 67%. Анализ блиц –опроса показал, что некоторые учащиеся 7 9х классов не умеют применять на практике физические знания, полученные в школе.По статистике, одной из наиболее распространенных причин пожаров, как вобщественных зданиях, так и в жилых помещениях, является нарушение правил пожарной безопасности при эксплуатации электрооборудования и электроприборов, перегрузка электросетей, короткое замыкание («Тепловое действие тока» 9, 8классы [5,6]). В ходе исследования, ребята узнали, чем опасны нестандартные предохранители «жучки», почему запрещается включать в электросеть потребители с завышенной мощностью (самодельные обогреватели, водогрейки).Выяснили, как защищены квартиры в многоэтажном доме от токовых перегрузок в электрической сети. Нужно знать и учитывать, что включая одновременно максимальное число бытовых электрических приборов в квартире, может привести к перегрузке электросети и вызвать пожар. Доказательство этому было получено в ходе выполнения практической работы «Токовые перегрузки электрической сети в квартире».По паспортам приемников электроэнергии в квартире подсчитали потребляемую ими общую мощность и общую силу тока, когда все они включены в сеть.2.Таблица энергопотребления квартирыПотребители энергии в квартиреКоличество (шт.)Мощность попаспорту (Вт)Мощность (Вт)Холодильник1900900Телевизор1150150Электрический утюг1600600Стиральная машинка1240240Лампы накаливания131160401215601201215Пылесос1330330Миксер1110110Микроволновка1700700Энергосберегающие лампы1215201540Итого:1631923292Теоретически рассчитали, что сила тока возрастет до 15А, т.к. автоматический предохранитель рассчитан на 12А, автоматически разомкнет цепь и спасет квартиру от пожара. Конечно, не может быть, чтобы всё были включено сразу, но нужно знать и учитывать, что включая одновременно несколько электрических приборов, это может привести к перегрузке электросети и вызвать пожар. Если пожар возник, тонужно принять все меры, чтобы потушить или ограничить его.При решении вычислительных задач с последующим анализом полученных результатов («Тепловые явления» 8кл.[6]), объяснили, почему вода тушит огонь. Сильное охлаждающее действие воды объясняется тем, что в очаге пожара вода нагревается до кипения, закипает и превращается в пар, на что расходуется большое количество теплоты. Большое количество теплоты вода отнимает как раз у горящего тела, вследствие чего резко снижается его температура. Пары, образующие при испарении воды, оттесняют воздух от горящего тела, необходимый для горения, и способствует гашению огня. Вода легко проникает во все поры, мелкие каналы горящих деревянных, волокнистых, пористых предметов и легко прекращает тлеющее горение. Выяснили, почему неэффективно тушить водой горящие жидкости (масла, мазут, нефть и др.) и газы. Плотность горящих жидкостей обычно меньше плотности воды, вода в них тонет, кроме того, вода вызывает разбрызгивание горящих жидкостей, вследствие чего увеличивается площадь горения и пожар усиливается. Из интервью с пожарными ПО 47 г. Маркса узнали, что чаще всего тушение пожара происходит смесью воды и пены,которые смешиваются и через насос подаются на очаг возгорания. Нельзя применять воду для тушения пожара при наличии электроустановок, находящихся под напряжением: это опасно для жизни, так как вода электропроводна. Творческая группа, направление «Безопасность детей на воде (по периодамгода)», выяснила, что водная акватория Саратовской области составляет 10020 : река Волга, протяженностью 420 км, малые реки общей протяженностью 12000км, 3980 прудов, озер и других водоемов.В этом океане воды ежегодно гибнет до 400 дееспособных жителей губернии. Из них 50 человек дети. Это два класса общеобразовательной школы, численностью 25 человек за год, уходят под воду.Причина: неумение плавать, отсутствие элементарных навыков поведения на воде. Цель исследования повторить и изучить элементарные правила безопасности на воде по периодам года.
Знания условия плавания тел и закона Архимеда (7кл. [4]) можно объяснить, почему, человек способен находиться на поверхности воды, не боясь утонуть. Строение человека таково, что его плотность оказывается близкой к плотности воды. У многих людей она чуть меньше, особенно когда желудок пустой. Плавучесть человеку обеспечивает воздух, набираемый им при вдохе в легкие. Почему опасно купаться или нырять в незнакомом месте? Выяснили, что ответом на данный вопрос служит следствие из закона преломления света: преломление «поднимает» все погруженные в воду тела выше истинного их положения примерно на треть, чем есть на самом деле (доказали теоретически и подтвердили экспериментально). «Поэтому дно реки или водоема кажется купальщикам в приподнятом положении. Особенно важно знать это детям, для которых ошибка в определении глубины может оказаться роковой»[3 с.27]Не только летом, но и зимой многих тянет к реке, озеру. Ледяная поверхность рек и озер таит большую опасность для жизни и здоровья человека. При оказании помощи провалившемуся под лед человеку, передвигаться по льду к пострадавшему следует ползком, широко раздвигая руки и ноги, опираясь на какойнибудь предмет увеличивающий площадь опоры на поверхность льда (доску, жердь, лыжи, фанеру). При изучении темы «Давление. Сила давления» (7кл.[4])сформулировали вопрос для исследования: почему по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком? Экспериментально доказали, что давление твёрдого тела на опору зависит от действия силы и площади опоры. Когда человек ложится, вес его не изменяется, но площадь опоры увеличивается, давление человека на опору уменьшается. Вывод: по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком, при этом уменьшается давление на лед. В ходе работы над проектом от учащихся потребовалось умение работать с научным текстом, делать анализ, обобщение, сопоставление с известными фактами, аргументированные выводы, совместное обсуждение дальнейших действий. В общем виде обозначились основные источники информации: учебники по физике за 7, 8, 9 классы, учебник по основам безопасности жизнедеятельности, справочник по физике А.С.Еноховича, «Беседы по физике» М.И. Блудова[79], ресурсы Интернета [1012]. По ходу реализации проекта возникла надобность решения вспомогательных задач, как, например, расширение информированности в области знаний правил поведения при пожаре; наметились новые направления исследования, что само по себе является важным результатом проектной деятельности, так как просматривается следующий этап исследования. Данный проект, рассчитанный на длительный промежуток времени, проводился на занятиях школьного научного общества, но оказалось важным, чтобы исследование шло одновременно с обучением.Поэтому тематическая часть проекта, по содержанию привязанная к программному материалу, а также обсуждение методов исследования, проводились на уроках. В ходе работы над проектом учащиеся сами проводили социологический опрос, анкетирование среди одноклассников, самостоятельно выявляя (подсчитывая и объясняя) результаты. Причиной такой активности явился интерес к самостоятельному получению сведений, причем с помощью простых и всем доступных средств. Организовав встречу с сотрудником дорожно –патрульной службы и экскурсию в городскую пожарную часть г. Маркса, участники проекта могли задать интересующие их вопросы непосредственно специалистам.В ходе реализации своих проектов учащиеся создавали видеоролики с записью проведённых опытов, буклеты и бюллетени, делали фотографии наблюдаемых явлений и процессов, учились выдвигать гипотезы, делать выводы и умозаключения.
Конечным продуктом творческой деятельности учащихся стали презентации: «Безопасность дорожного движения», «Безопасность и защита детей при пожаре», «Безопасности детей на воде (по временам года)». Участники проекта выступали перед учащимися 16 х классов МОУСОШ №3 и учащимися коррекционной школы –интерната г. Маркса. При просмотре слайдов велось обсуждение различных ситуаций, отраженных в презентациях с использованием физических знаний. Данные презентации рекомендованы классным руководителям при проведении классных часов по указанной тематике.
Результат проделанной работы дал учащимся не только новые знания, но чувство морального удовлетворения. Продолжив работу по данной теме, двое учащихся выполнили проектно –исследовательские работы: «Сила трения и безопасность движения», «Физические явления против горения» и стали призерами Международной научно –практической конференции «От школьного проекта к профессиональной карьере.Занятие творческой, проектно –исследовательской деятельностью помогает учащимся понять, что знания позволяют человеку грамотно выстраивать свою жизненную стратегию, приобретать такие качества, как коммуникабельность, владение речью, умение работать в команде. Это позволит адаптироваться в социуме и реализовать себя как личность.
Список литературы:
1.Новые педагогические и информационные технологии в системе образования2./ Под ред. Е.С.Полат –М., 2000.3.ГолубГ.Б., ЧураковаО.В. Метод проектовкак технология формирования ключевых компетентностей учащихся; методические рекомендации: Самара2003, с.145.4.Метод проектов в учебном процессе (методическое пособие). Романовская М.Б. Технологии и методики обучения (компакт диск). Центр «Педагогический поиск», 2008. 5.Перышкин А.В. Физика. 7класс: учебник для общеобразовательных учреждений.М. : Дрофа, 2007.192с.6.Перышкин А.В. Физика. 9класс: учебник для общеобразовательных учреждений.М.:Дрофа, 2009.300с. 7.Перышкин А.В. Физика. 8класс: учебник для общеобразовательных учреждений.М.: Дрофа, 2008.191с. 8.Енохович А.С.Справочник по физике и технике, М. Просвещение, 1989г.9.Блудов М.И. Беседы по физике.М.:Просвещение,1984.207с.10.Основы безопасности жизнедеятельности. Учебник для образовательных учреждений 9класс./Фролов М.П. и др. М: ООО «Издательство АСТ»,2000.320с. Интернетресурсы:11.Сайт "Детская безопасность". URL: www.spasextreme.ru12.Правила дорожного движениядлямладших школьников. URL: http://pedkopilka.ru/vneklasnajarabota/pravilabezopasnogopovedenijanadoroge13.Сайт МЧС России. URL:http://www.mchs.gov.ru/
Ссылки на источники:
1.ЯстребцеваЕ.Н. Пять вечеров: Беседы о телекоммуникационных образовательных проектах.М.: Издательство «Творческое объединение ЮНПРЕСС», 1999.63с. 2.Школьная проектная лаборатория/ Кашлева Н.В.Волгоград: Учитель, 2007.142с.3.Синичкин В.П. Внеклассная работа по физике, Саратов «Издательство «Лицей», 2002.206с.
OlgaIvanovna
Marchenko,physics teacher of a secondary school №3, the town of Marx, Saratov Region
Project technologies in physics in a class work and extracurricular activities
AnnotationThe articleis devoted to the project technologies in studying physics both in class work and extracurricular activities. The attention is focused on the problem of knowledge formation in the field of safety while studying physics.
Key words: project technologies, physical laws, to know, to follow, safety, life
Аннотация.Статья посвящена вопросам организации проектноисследовательской деятельности, как в учебной, так и внеклассной работе по физике.Особое внимание уделяется проблеме формированиясистемы знаний в области безопасности жизнедеятельности обучающихся при изучении физики.
Ключевые слова:технология проектов, физические законы, знать, соблюдать, безопасность, жизнь.
Физика
наука о природе, мы встречаемся с физическими явлениями везде: дома, на улице, на прогулке, наблюдая за окружающим миром. Физика
очень сложная наука, но и очень интересная, познавательная. Физические знания помогают объяснить природные явления, происходящие вокруг нас. Знания физических законов и их применение на практике помогут сохранитьжизнь, которая дается один раз и здоровье, которое необходимо сохранять и укреплять на протяжении всей жизни.Опыт работы в школе показал, что внеклассные мероприятия по физике позволяют формировать у учащихся познавательный интерес. Интерес необходим для творчества, он стимулирует учащегося к проектно
исследовательской деятельности, познавательной активности. На сегодняшний деньсуществуют различные методические приемы и средства, позволяющие развить интерес к физике, усилить влияниеучебного процесса на становление личности ученика. Одно из важных мест среди них занимает метод проектноисследовательской деятельности учащихся. Проектная технология способствует развитию познавательных навыков через умения самостоятельно конструировать свои знания: ставить перед собой учебные цели и задачи, выдвигать гипотезы, делать выводы. Работая над проектом, учащиеся приобретают такие качества, как коммуникабельность, владение речью, умение работать в команде, что способствуетих успешной социализации.На сегодняшний день алгоритм проектной деятельности достаточно хорошо отработан: выделены цели, формы и этапы работыучащихся над проектом, об этом свидетельствуют работы авторов Е.С. Полат, Г.Б. Голуб,О.ВЧураковой
и др., посвященные организации проектной деятельности школьников. [1, 2] “...В школе его можно рассматривать как такой метод, который направлен на развитие навыков сотрудничества и делового общения в коллективе, предусматривающий сочетание индивидуальной самостоятельной работы с групповыми занятиями, обсуждение дискуссионных вопросов, наличие внутри себя исследовательской методики, создание учащимися конечного продукта (результата) их собственной творческой деятельности” [1,с.4]. Воснове метода проектов лежит креативность, умение ориентироваться винформационном пространстве и самостоятельно конструировать свои знания. Для изучения влияния проектноисследовательской деятельности на учебную мотивацию при изучении физики, было проведено анкетирование среди учащихся седьмых классов. Исходя из результатов анкетирования, можно сделать следующие вывод: исследование делает учебу интересной, считают 56% респондентов, влияет позитивно на успеваемость 60% и занятие исследованием развивает новые умения, считают 70% респондентов.Сравнительный анализ результатов социологического исследования показал, что значительная часть учеников среднего и старшего звена связывают свою успешность в обучении с продолжением занятиями исследовательской деятельностью.
Итоги социологического мониторингаоб отношении родителей к организации и участию детей младшего и среднего звена во внеурочной деятельности, направлениенаучно –познавательное ( метод проектов, исследовательская деятельность) таковы, что 58% респондентов желали бы, чтобы их ребёнокзанимался данным видом деятельности.Реализовывать внеурочную деятельность(направление
научно познавательное)в школе, по мнению родителей, должны учителя –предметники, завысказались 67% респондентов.Для решения актуальных проблемфизического образования, связанных с формированием у учащихся умения применять имеющиеся физические знания в любой ситуации,использованиеметодапроектов на уроках и во внеклассной работе по физике способствует их решению.Главнойцелью для педагогаруководителя проектов научить учащихся различным видам социальной активности, с тем, чтобы впоследствии они могли самостоятельно инициировать и организовывать социальнозначимую деятельность. Это придает ученику уверенность в своих силах, реализации своих возможностей, раскрывает его личностный потенциал. Необходимоподдержать положительное состояние ребенка: воодушевление, радость познания, уверенность, творческое вдохновение и др. и способствовать его постепенному закреплению.
Обучениепроектной деятельности необходимо организовывать поэтапно с учетом возрастных особенностей учащихся. На первом этапе, седьмойкласс, происходит знакомствос методами проектирования исследования[3].В восьмомклассе со структурой работы над проектом (выбор темы, проблемы, учатся формулировать цель, задачи, выдвигать гипотезы, делать выводы и т.д.)(2с.18). Например, прежде всего, следует определиться с темой работы. Тема должна быть интересна ребенку, увлекать его. Тема должна быть интересна и педагогу, кроме того, он должен быть компетентным в области написания работы. Название исследования должно звучать, в названииработы может быть скрыта проблема, например, «Человек, машины и завтрашний день» или «Жизнь Земли в атмосфере Солнца». Тематика наших работ чрезвычайно разнообразна и актуальна: «Живые приборы
предсказатели погоды», «О свете в цвете»,«Солнечная энергия. Реальность и фантастика», «Об использовании энергии ветра», «Правила, ограничения, запреты, защита людей в жизненных ситуациях», «Гололед и гололедица опасные атрибуты зимы» и др.
Формулируется проблема проекта, требующая интегрированного знания,исследовательского поиска для ее решения. Например, как в последующем можно будет использовать солнечную энергию.А не начать ли нам осваивать космос?Целесообразность использования ветряных двигателей в нашем Марковском районе или как повлияло на развитие цивилизации изобретение автомобиля, как влияет автотранспорт на экологию города Маркса, солнечная активность и ее влияние на земные процессы, на изменение состояния организма человека и пр.Такой подход позволяет организовать в 9, 10 классахвыполнение проектов учащимися самостоятельно, здесь уже учитель выступаетв роли координатора по исследовательской деятельности (2с.19).Большему числу проектных идей, рассматриваемые нами, характерна связь с актуальными проблемами повседневности.В частности, учет особенностей проявления каких физических законов в повседневной жизни, поможет учащимся в правильном поведении при экстремальных ситуациях.
Учащиеся школы решили в рамках проектной деятельности выполнить исследование, которое оформили в виде проекта«Физика и безопасность жизнедеятельности» с обоснованием проблемы исследования, постановкой его цели и задач, проведением опроса, анализом результатов и выводами.В работе над проектом приняли участие учащиеся 7,8,9 классов, образовались творческие группы, прошлообсуждение возможных методов исследования.Учащимся было предоставлено поле для творческой самостоятельной работы в русле обозначенной проблемы.Основополагающий вопрос проекта: знание, какихфизических явлений и законов поможет на практике правильно, оптимально и безопасно для жизни действовать в окружающем нас мире? Высветилась проблема, какие теоретические и практические знания по физике смогут помочь детям в опасных и трудных жизненных ситуациях?Цель проекта: как, более осознанно применяя на практике физические законы, оптимально и безопасно для жизнидействовать в реальном мире. Если дети будут более информированы в области знаний правил дорожного движения, правил поведения на дорогах, водоемах, то это поможет сохранить жизнь и здоровье детям?Творческой группой, направление «Безопасность на дорогах», составлен план работы: 1.Анкетирование 2.Обобщить и углубить знания о силе трения. 3. Выяснить, от чего зависит тормозной путь и время торможения. 4. Подготовить вопросы для интервью с сотрудником дорожнопатрульнойслужбы.Выбраны темы исследования:1.Проверить: а) насколько учащиеся информированы в области знаний правил дорожного движения и правил поведения на дорогах;
б) умеют ли применять физические законы на практике, для обеспечения безопасности жизнедеятельности. 2.Исходя из законов физики, доказать, что автомобиль не может остановиться мгновенно, даже если водитель нажметна тормоза.5.Практическая работа «Определение коэффициента трения для заснеженной дороги» 6. Узнать у сотрудников дорожнопатрульнойслужбы о методах, применяемых при расследовании дорожнотранспортных происшествий.После знакомства со сводкамиГосударственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации, особую тревогу вызывает ситуация с детским дорожнотранспортным травматизмом. Каждое десятоепроисшествие происходит с участием молодых граждан страны. Ежегодно гибнет в дорожно –транспортных происшествиях от 10000 до 15000 несовершеннолетних детей и получают травмы различной степени до 20000 детей. В сумме по численности это как наш город Маркс, 58% от общего количества ДТП составляют случаи, когда пострадавшие были пешеходами, а 32% –пассажирами. Причиной такого положения является несоблюдение и не знание элементарных правил поведения на дороге и правил дорожного движения. Поэтому было решено начать изучение причин увеличения дорожно –транспортных происшествий.
Цель, проведенногоанкетированиясреди учащихся младшего, среднего и старшего звена МОУ СОШ №3, проверить, насколько учащиеся информированы в области знаний правил дорожного движения и правил поведения на дорогах; умеют ли применять физические законы на практике, для обеспечения безопасности жизнедеятельности.
Анализ анкетирования позволил сделать вывод, что большинство учащихся среднего и старшего звена знают правила дорожного движения, но не всегда выполняют ихв среднем звене 65%, а в старшем звене 70% учащихся. Большинство учащихся среднего (75%) и старшего звена (95%) знают, почему опасно перебегать дорогу передблизко идущей машиной, знают, что такое тормозной путь и время торможения, но не применяют на практике эти знания. Исходя из результатов анкетирования, были определены основные направления исследования. Исходя из законов физики (тема «Инерция» 7класс[4], «Равноускоренное движение» 9класс[5]), можно доказать, что автомобиль не может остановиться мгновенно, даже если водитель нажмет на тормоза. «Не перебегайте дорогу перед близко идущей машиной!» это не пустые слова [3 с.42] Решение.Запишем IIзакон Ньютона:
, , Согласно второму закону Ньютона замедляющая сила при торможениивызывает ускорение , где m
масса автомобиля вместе спассажирами. Тогда тормозной путь машины при равнозамедленном движении , где tвремя торможения автомобиля до остановки. Так как , то, где скорость, при которой автомобиль начал тормозить.
. Определим время торможения: . Вывод. С какой бы силой не тормозила машина, всегда будет тормозной путь, и время торможения.При выборе экспериментального метода, предварительно составляется план проведенияпрактической работы, обрабатываются и оформляются результаты эксперимента.Цель практической работы определение коэффициента трения скольжения. Эксперимент проводился в начале зимы на заснеженной дороге, и свободном от снега асфальте (но, влажном). (Эксперимент выполнялся совместнос родителями)
1.Определение коэффициента трения для заснеженной дороги S, м26,527,82728,3
0,520,50,510,492. Определение коэффициента трения для влажного асфальта S, м17,416,416,317,8
0,790,840,850,86
По результатам несколькихизмерений было получено: для влажного асфальта , для заснеженной дороги . Вывод.Тормозной путь автомобиля будет зависеть от состояния дороги, на заснеженной дороге сила трения меньше, тормозной путь длиннее. На влажном асфальте, сила трения больше, чем назаснеженном,тормозной путь короче. Но нужно не забывать, что тормозной путь зависит и от скорости торможения. В нашей работе, мы рассчитали коэффициент трения при скорости торможения 60км/ч.Исходя из проведенного исследования, сделали вывод: нельзя переходить дорогу перед близко идущим транспортом. Об этом следует помнить во избежание дорожнотранспортных происшествий, как пешеходам, так и автомобилистам.План работы группы учащихся, реализующих направление проекта «Пожарная безопасность»:1.Анкетирование2.Выяснить историю получения и использования огня. 3.Изучить физические основы горения.4.Объяснить нагревание проводника электрическим током.5.Меры пожарной безопасности в быту при эксплуатации электрооборудования и электроприборов.
Вопросы для самостоятельных исследований учеников: 1.Проверить: а) насколько учащиеся информированы в области знаний правил пожарной безопасности;2.Выяснить, как защищены квартиры в многоэтажном доме от токовых перегрузок в электрической сети.3.Выяснить, насколько может быть перегружена электрическая сеть в квартире, если включить одновременно максимальное число бытовых электрических приборов.4.Ознакомитьсяс охлаждающими огнетушащими средствами. Среди учащихся МОУ –СОШ №3 г. Маркса, провели социологический опрос с целью, выявить, насколько учащиеся информированы в области знаний правил пожарной безопасности; умеют ли применять физические законы на практике, для обеспечения безопасности при пожаре.
По результатам социологического опроса среди учащихся младшего,среднего звена МОУ СОШ №3, было выявлено, что большинство учащихся знают основные причины пожара. Многие думают, что самое опасное при пожаре –огонь (80%), но что дым опаснее пламени, ведь большинство людей погибает не от огня, а от удушья, знают лишь 20% опрошенных. Номер телефона пожарной охраны знают все, но что должны сообщить по этому телефону в первую очередь, затруднились ответить около 90% учащихся (назвать фамилию и имя 6%; назвать, что именно горит 4%). Знания по пожарной безопасности учащиеся получают на уроках ОБЖ, на базе школы №3г.Марксапроводятся областные, районные пожарно–тактические учения, практические занятия по отработке плана эвакуации из здания школы –один раз в полугодие, но как показал социологический опрос, что этого недостаточно, необходимо для учащихся расширить информированность в области знаний правил пожарной безопасности, особенно среди учащихся младших классов.Блиц –опрос и его результаты
(Цель: выяснить, умеют ли учащиеся 79х классов применять физические знания на практике, для обеспечения безопасности жизнедеятельности). 1.Что нужно для прекращения горения? прекратить приток воздуха к горящему предмету –65%2. Какие свойства воды, пены используются при тушении пожара? охлаждающее действие –40%;
водяной пар оттесняет воздух, необходимый для горения 50%
пена прекращает приток воздуха к горящему предмету –30%3. Для чего применяют пожарные инструменты (лом, багор, топор)?
для вскрытия и разбора горящих зданий –70%
лом, багор, топор –простые механизмы –45%4. Почему электрические устройства часто являются причиной возникновения пожара?
изза токовых перегрузок электрической сети, короткого замыкания 67%. Анализ блиц –опроса показал, что некоторые учащиеся 7 9х классов не умеют применять на практике физические знания, полученные в школе.По статистике, одной из наиболее распространенных причин пожаров, как вобщественных зданиях, так и в жилых помещениях, является нарушение правил пожарной безопасности при эксплуатации электрооборудования и электроприборов, перегрузка электросетей, короткое замыкание («Тепловое действие тока» 9, 8классы [5,6]). В ходе исследования, ребята узнали, чем опасны нестандартные предохранители «жучки», почему запрещается включать в электросеть потребители с завышенной мощностью (самодельные обогреватели, водогрейки).Выяснили, как защищены квартиры в многоэтажном доме от токовых перегрузок в электрической сети. Нужно знать и учитывать, что включая одновременно максимальное число бытовых электрических приборов в квартире, может привести к перегрузке электросети и вызвать пожар. Доказательство этому было получено в ходе выполнения практической работы «Токовые перегрузки электрической сети в квартире».По паспортам приемников электроэнергии в квартире подсчитали потребляемую ими общую мощность и общую силу тока, когда все они включены в сеть.2.Таблица энергопотребления квартирыПотребители энергии в квартиреКоличество (шт.)Мощность попаспорту (Вт)Мощность (Вт)Холодильник1900900Телевизор1150150Электрический утюг1600600Стиральная машинка1240240Лампы накаливания131160401215601201215Пылесос1330330Миксер1110110Микроволновка1700700Энергосберегающие лампы1215201540Итого:1631923292Теоретически рассчитали, что сила тока возрастет до 15А, т.к. автоматический предохранитель рассчитан на 12А, автоматически разомкнет цепь и спасет квартиру от пожара. Конечно, не может быть, чтобы всё были включено сразу, но нужно знать и учитывать, что включая одновременно несколько электрических приборов, это может привести к перегрузке электросети и вызвать пожар. Если пожар возник, тонужно принять все меры, чтобы потушить или ограничить его.При решении вычислительных задач с последующим анализом полученных результатов («Тепловые явления» 8кл.[6]), объяснили, почему вода тушит огонь. Сильное охлаждающее действие воды объясняется тем, что в очаге пожара вода нагревается до кипения, закипает и превращается в пар, на что расходуется большое количество теплоты. Большое количество теплоты вода отнимает как раз у горящего тела, вследствие чего резко снижается его температура. Пары, образующие при испарении воды, оттесняют воздух от горящего тела, необходимый для горения, и способствует гашению огня. Вода легко проникает во все поры, мелкие каналы горящих деревянных, волокнистых, пористых предметов и легко прекращает тлеющее горение. Выяснили, почему неэффективно тушить водой горящие жидкости (масла, мазут, нефть и др.) и газы. Плотность горящих жидкостей обычно меньше плотности воды, вода в них тонет, кроме того, вода вызывает разбрызгивание горящих жидкостей, вследствие чего увеличивается площадь горения и пожар усиливается. Из интервью с пожарными ПО 47 г. Маркса узнали, что чаще всего тушение пожара происходит смесью воды и пены,которые смешиваются и через насос подаются на очаг возгорания. Нельзя применять воду для тушения пожара при наличии электроустановок, находящихся под напряжением: это опасно для жизни, так как вода электропроводна. Творческая группа, направление «Безопасность детей на воде (по периодамгода)», выяснила, что водная акватория Саратовской области составляет 10020 : река Волга, протяженностью 420 км, малые реки общей протяженностью 12000км, 3980 прудов, озер и других водоемов.В этом океане воды ежегодно гибнет до 400 дееспособных жителей губернии. Из них 50 человек дети. Это два класса общеобразовательной школы, численностью 25 человек за год, уходят под воду.Причина: неумение плавать, отсутствие элементарных навыков поведения на воде. Цель исследования повторить и изучить элементарные правила безопасности на воде по периодам года.
Знания условия плавания тел и закона Архимеда (7кл. [4]) можно объяснить, почему, человек способен находиться на поверхности воды, не боясь утонуть. Строение человека таково, что его плотность оказывается близкой к плотности воды. У многих людей она чуть меньше, особенно когда желудок пустой. Плавучесть человеку обеспечивает воздух, набираемый им при вдохе в легкие. Почему опасно купаться или нырять в незнакомом месте? Выяснили, что ответом на данный вопрос служит следствие из закона преломления света: преломление «поднимает» все погруженные в воду тела выше истинного их положения примерно на треть, чем есть на самом деле (доказали теоретически и подтвердили экспериментально). «Поэтому дно реки или водоема кажется купальщикам в приподнятом положении. Особенно важно знать это детям, для которых ошибка в определении глубины может оказаться роковой»[3 с.27]Не только летом, но и зимой многих тянет к реке, озеру. Ледяная поверхность рек и озер таит большую опасность для жизни и здоровья человека. При оказании помощи провалившемуся под лед человеку, передвигаться по льду к пострадавшему следует ползком, широко раздвигая руки и ноги, опираясь на какойнибудь предмет увеличивающий площадь опоры на поверхность льда (доску, жердь, лыжи, фанеру). При изучении темы «Давление. Сила давления» (7кл.[4])сформулировали вопрос для исследования: почему по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком? Экспериментально доказали, что давление твёрдого тела на опору зависит от действия силы и площади опоры. Когда человек ложится, вес его не изменяется, но площадь опоры увеличивается, давление человека на опору уменьшается. Вывод: по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком, при этом уменьшается давление на лед. В ходе работы над проектом от учащихся потребовалось умение работать с научным текстом, делать анализ, обобщение, сопоставление с известными фактами, аргументированные выводы, совместное обсуждение дальнейших действий. В общем виде обозначились основные источники информации: учебники по физике за 7, 8, 9 классы, учебник по основам безопасности жизнедеятельности, справочник по физике А.С.Еноховича, «Беседы по физике» М.И. Блудова[79], ресурсы Интернета [1012]. По ходу реализации проекта возникла надобность решения вспомогательных задач, как, например, расширение информированности в области знаний правил поведения при пожаре; наметились новые направления исследования, что само по себе является важным результатом проектной деятельности, так как просматривается следующий этап исследования. Данный проект, рассчитанный на длительный промежуток времени, проводился на занятиях школьного научного общества, но оказалось важным, чтобы исследование шло одновременно с обучением.Поэтому тематическая часть проекта, по содержанию привязанная к программному материалу, а также обсуждение методов исследования, проводились на уроках. В ходе работы над проектом учащиеся сами проводили социологический опрос, анкетирование среди одноклассников, самостоятельно выявляя (подсчитывая и объясняя) результаты. Причиной такой активности явился интерес к самостоятельному получению сведений, причем с помощью простых и всем доступных средств. Организовав встречу с сотрудником дорожно –патрульной службы и экскурсию в городскую пожарную часть г. Маркса, участники проекта могли задать интересующие их вопросы непосредственно специалистам.В ходе реализации своих проектов учащиеся создавали видеоролики с записью проведённых опытов, буклеты и бюллетени, делали фотографии наблюдаемых явлений и процессов, учились выдвигать гипотезы, делать выводы и умозаключения.
Конечным продуктом творческой деятельности учащихся стали презентации: «Безопасность дорожного движения», «Безопасность и защита детей при пожаре», «Безопасности детей на воде (по временам года)». Участники проекта выступали перед учащимися 16 х классов МОУСОШ №3 и учащимися коррекционной школы –интерната г. Маркса. При просмотре слайдов велось обсуждение различных ситуаций, отраженных в презентациях с использованием физических знаний. Данные презентации рекомендованы классным руководителям при проведении классных часов по указанной тематике.
Результат проделанной работы дал учащимся не только новые знания, но чувство морального удовлетворения. Продолжив работу по данной теме, двое учащихся выполнили проектно –исследовательские работы: «Сила трения и безопасность движения», «Физические явления против горения» и стали призерами Международной научно –практической конференции «От школьного проекта к профессиональной карьере.Занятие творческой, проектно –исследовательской деятельностью помогает учащимся понять, что знания позволяют человеку грамотно выстраивать свою жизненную стратегию, приобретать такие качества, как коммуникабельность, владение речью, умение работать в команде. Это позволит адаптироваться в социуме и реализовать себя как личность.
Список литературы:
1.Новые педагогические и информационные технологии в системе образования2./ Под ред. Е.С.Полат –М., 2000.3.ГолубГ.Б., ЧураковаО.В. Метод проектовкак технология формирования ключевых компетентностей учащихся; методические рекомендации: Самара2003, с.145.4.Метод проектов в учебном процессе (методическое пособие). Романовская М.Б. Технологии и методики обучения (компакт диск). Центр «Педагогический поиск», 2008. 5.Перышкин А.В. Физика. 7класс: учебник для общеобразовательных учреждений.М. : Дрофа, 2007.192с.6.Перышкин А.В. Физика. 9класс: учебник для общеобразовательных учреждений.М.:Дрофа, 2009.300с. 7.Перышкин А.В. Физика. 8класс: учебник для общеобразовательных учреждений.М.: Дрофа, 2008.191с. 8.Енохович А.С.Справочник по физике и технике, М. Просвещение, 1989г.9.Блудов М.И. Беседы по физике.М.:Просвещение,1984.207с.10.Основы безопасности жизнедеятельности. Учебник для образовательных учреждений 9класс./Фролов М.П. и др. М: ООО «Издательство АСТ»,2000.320с. Интернетресурсы:11.Сайт "Детская безопасность". URL: www.spasextreme.ru12.Правила дорожного движениядлямладших школьников. URL: http://pedkopilka.ru/vneklasnajarabota/pravilabezopasnogopovedenijanadoroge13.Сайт МЧС России. URL:http://www.mchs.gov.ru/
Ссылки на источники:
1.ЯстребцеваЕ.Н. Пять вечеров: Беседы о телекоммуникационных образовательных проектах.М.: Издательство «Творческое объединение ЮНПРЕСС», 1999.63с. 2.Школьная проектная лаборатория/ Кашлева Н.В.Волгоград: Учитель, 2007.142с.3.Синичкин В.П. Внеклассная работа по физике, Саратов «Издательство «Лицей», 2002.206с.
OlgaIvanovna
Marchenko,physics teacher of a secondary school №3, the town of Marx, Saratov Region
Project technologies in physics in a class work and extracurricular activities
AnnotationThe articleis devoted to the project technologies in studying physics both in class work and extracurricular activities. The attention is focused on the problem of knowledge formation in the field of safety while studying physics.
Key words: project technologies, physical laws, to know, to follow, safety, life
