Научно-исследовательская деятельность на уроках физики
Е. В. Кессова, учитель физики

МБОУ СОШ№ 111 г. Минеральные Воды Залог успеха современного учителя – любовь к своим ученикам и своему делу. Физика – предмет достаточно сложный и от учителя требуется немалое мастерство, чтобы овладение физическими знаниями школьниками было успешным. Физика – наука экспериментальная, в е ѐ основе лежат наблюдения и опыты. Именно организация научно- исследовательской деятельности учащихся при изучении физики – главный фактор, позволяющий повысить интерес к физической науке, сделать е ѐ увлекательной, занимательной и полезной. Дети должны осознать, что физика – это не страшно, физика – это интересно. Современные дети находятся в избыточном информационном поле – СМИ, интернет, ТВ, радио, социальные сети, компьютерные игры. На долю школьных знаний приходится крайне малая доля. Чтобы именно школьные знания заполняли память школьника, необходимо создать условия, при которых бы они имели преимущество перед другими видами и источниками информации. Такое преимущество может быть создано с помощью пробуждения повышенного интереса к изучаемому материалу. Одним из действенных способов пробуждения интереса – подч ѐ ркивание его практической значимости. Опыт работы показывает, что учебная мотивация эффективно созда ѐ тся, если школьники занимаются исследовательской деятельностью на уроках и во внеурочное время, создавая интересные проекты и если в этих проектах дети исследуют связь науки с практической жизнью. Для ученика это – осмысление знаний по физике, узнавание в окружающей жизни проявления законов физики, и конечно, формирование ИКТ-компетенций, опыта проектной деятельности (от идеи до защиты перед аудиторией). Возрастающая сложность и насыщенность школьной программы усложняют школьникам процесс освоения всего объема предлагаемых сведений. Не в силах справиться с такими нагрузками, дети просто перестают заниматься, свыкаются с ролью неспособных, бесперспективных, отстающих. Мы, педагоги, часто видим причины этого в нерадивости своих учеников. Я думаю, корни происходящего гораздо глубже. Нежелание части детей учиться — своего рода психологическая защита от перегрузки, потеря уверенности в своих силах. Как оживить процесс обучения, создать атмосферу радостной приподнятости, сопутствующей поиску и творчеству? Как сделать учебную
деятельность жизнерадостной, увлекательной и интересной? Как пробудить у детей тягу к знаниям? В физике используются различные методы обучения, которые ведут к повышению качества образования. Научно-исследовательская деятельность – один из методов современного обучения, который является одной из перспективных форм деятельности школьников в рамках современного учебного процесса. Для учащихся участие в научной школьной работе служит нескольким целям. Это, во-первых, самоутверждение; во-вторых, выявление потенциальных способностей; в-третьих, учит учеников грамотно ставить задачи, осмысливать методы исследования, правильно излагать результаты своей работы, учит умению за отведенное регламентом время излагать суть своей работы. Даже чисто реферативная работа безусловно полезна, так как учит работать с литературными источниками. Всю тематику школьных исследований по физике можно разделить на две части. Одни исследования повторяют, возможно, углубляют школьный учебный материал. Доклады этих работ рекомендуется заслушивать только на заседаниях секции школьной конференции. Другая группа исследований имеет элемент научных поисков, выходящих за границы школьной учебной программы. Такие работы учащихся можно заслушивать не только на школьных научных конференциях, но и представлять на городские или областные научно-практические конференции учащихся. Это деление не искусственное, а определяется сутью научных работ школьников. Важно, чтобы у школьников не сложилось ложное представление о научной работе вообще. Опасно всякую творческую работу учащихся называть научной. Исследовательская деятельность ставит ученика в условия исследователя, на место ученого или первооткрывателя. Именно исследовательский подход в обучении делает ребят участниками творческого процесса, а не пассивными потребителями готовой информации. Научно- исследовательская деятельность позволяет вооружить ребенка необходимыми знаниями, умениями, навыками для освоения стремительно нарастающего потока информации, ориентации в нем и систематизации материала. Решение задачи формирования исследовательской компетенции сегодня осуществляется в рамках двух (либо самостоятельных, либо взаимосвязанных) направлений: - исследовательская деятельность в рамках учебной работы в школе; - исследовательская деятельность во внеучебное время. Мы воспитываем мыслящего, ориентированного на получение всё новых и новых знаний, образованного, гармонически развитого, творческого человека, способного добывать свои знания максимально самостоятельно. В связи с этим появляются следующие задачи:
- нам необходимо ежедневно развивать творческие способности учащихся и вырабатывать у них исследовательские навыки; - мы направляем процесс обучения на становление аналитического, критического, абстрактного естественнонаучного мышления учащихся при выполнении учебных исследований; - предварительное выявление одарённых учащихся с последующей реализацией их творческого потенциала; - последовательное развитие самостоятельности при поиске и проработке специальной литературы, при выполнении наблюдений, экспериментов; - формирование умения отстаивать собственное мнение; - регулярные выступления на конференциях; - формирование ответственности за выполнение исследования; - самостоятельная формулировка значимости выполненной работы; - помощь в выборе жизненного пути. Заниматься учебной и научной деятельностью в современной школе далеко не просто. Имеется огромное количество помех этому благородному делу. Из опыта могу заявить, что исследовательская деятельность гораздо более эффективна во внеурочное время. Она позволяет свободно искать информацию, проводить систематические наблюдения, элементы экспериментальной работы (при наличии желания и соответствующего оборудования). Приобщение учащихся 7 классов к исследовательской работе начинается с мотивации. Мотивацию и потребность в исследованиях надо искать в естественной любознательности и любопытстве подростков. Деятельность подростка, в особенности в начале, должна быть направлена на достижение простых и понятных целей. В организации исследовательской работы для учащихся 7 классов большое значение имеет отбор рабочего материала, который должен строго соответствовать научности, систематичности, последовательности, доступности, наглядности, связи теории с практикой. Привлекая к научно-исследовательской работе школьников, я так организовываю овладение творчеством, чтобы, с одной стороны, не разочаровать учащегося непостижимыми задачами, а с другой стороны, не упростить до элементарности. Важно также, ориентируясь на уровень знаний, дать школьникам возможность использовать и развивать свои способности. Ребята постепенно приобщаются к миру науки, приобретают навыки исследовательской работы, и у них имеется возможность опубликовать результаты в научных сборниках. Учитель определяет содержание исследовательских заданий, формируя их: 1) простыми по содержанию и доступными для понимания, 2) соответствующими возрасту учащихся; 3) разнообразными по содержанию; 4) интересными по замыслу занимательными; 5) разнообразными по форме; 6) раскрывающими научные основы явлений природы. Исследовательская работа начинается с формулировки темы, и это не одномоментный процесс. Тема выбирается по рекомендации научного
руководителя, совету родителей или самостоятельно. Часто темы, предлагаемые учениками, им не по силам, и в этом случае учителю необходимо помочь ученику почувствовать реальность его возможностей. Далее вместе с юным исследователем составляется план исследования — цель, этапы, сроки, планируемые результаты, побочные эффекты. Трудности вызывают: - выявление главной проблемы исследования; - формулировка целей и задач, объекта и предмета исследования; - отбор материала и его структурирование; - соответствие объёма работы реальности. Занимаясь исследовательской работой, учащиеся готовятся экспериментально и теоретически: составляют доклад по проблеме, изучают методику экспериментальной деятельности, ведут журнал наблюдений, анализируют полученные результаты, готовят презентацию на школьную научную конференцию. Невозможно научить ученика исследовательской работе рассказами о ней, пусть даже и занимательными. Результативность зависит от практической деятельности ученика. Учитель постоянно, но ненавязчиво наблюдает за учеником и ходом его работы. В ходе такого наблюдения учитель осуществляет текущий контроль. Однако, этот контроль не должен быть слишком очевидным, иначе интерес школьников к самостоятельному исследованию пропадет. Нужно приучить ученика к самоконтролю — ведь научная работа требует умения контролировать свои действия и подчинять свое поведение решению сознательно поставленных задач. Кроме того, необходимо выработать и навыки самостоятельно проанализировать свои действия, с непременным тщательным детальным разбором положительных и отрицательных действий. В качестве примера приведу несколько тем исследовательских работ учащихся, представленных ими на научно-практических конференциях «Я — исследователь», «Первые шаги в науку». Научно-исследовательская работа позволяет каждому выявить хотя бы некоторые из своих талантов . Дело педагога — создать и поддерживать творческую атмосферу в этой работе. Ученики, которые занимаются исследованиями, разрабатывают свои методы исследования, сопоставляют данные первоисточников, творчески анализируют свои исследования и делают выводы, т. е. не являются пассивными потребителями информации. Участие в этой деятельности дает возможность глубже разобраться в своих способностях и умениях. Исследовательская деятельность учащихся предполагает наличие основных этапов:  ставить цель;  составлять план исследований;  подбирать необходимые приборы и материалы;  собирать необходимые установки;  проводить исследования и формулировать выводы.
К исследовательской деятельности я привлекаю ребят с 7 класса. Работу с учащимися я начинаю с начала первой четверти. На первом этапе предлагаю темы исследовательских работ или узнаю их предпочтения. Даю общие методические рекомендации. После того, как желающие принять участие в исследовательской деятельности, определятся с выбором темы, начинаю проводить индивидуальные консультации, в ходе которых определяются конкретные цели, задачи, составляется план работы, обговариваются способы получения информации, даются различные рекомендации по выполнению самостоятельных исследований в рамках выбранной темы. В исследовательской деятельности участвуют ребята разного возраста. Кто-то впервые пробует свои силы в исследовательской деятельности, для кого-то это уже не первый опыт, поэтому первых приходится обучать, а со вторыми нужна индивидуальная работа. На втором этапе учащиеся определяют способ информации: наблюдение, анкетирование, опрос, проведение эксперимента, работа в сети Интернет, с литературой. Любая научно-исследовательская деятельность предполагает, что после проведения исследований результат должен быть представлен в виде завершенной работы и презентации полученных результатов. Исследовательская деятельность формирует у детей целостную систему универсальных знаний, умений и навыков, а также опыта самостоятельной деятельности и ответственности, что и обеспечивает современное качество образования и повышает качество преподавания предмета. В конечном итоге это способствует тому, что ребята самостоятельно мыслят и творчески развиваются. Как вызвать интерес к такой работе? Конечно, стимулом для ребят является, в первую очередь, желание докопаться до сути, самим что-то изобрести. А защита проекта в качестве переводного экзамена тоже мотивирует на творческую деятельность. Ребята получают своеобразный пропуск в школьную лабораторию. Гордятся тем, что их туда пускают и им доверяют. Они исследуют все, что там имеется. У них иногда появляются такие идеи, которые мне в голову не могли прийти. Особенно люблю работать с мальчишками, это такой увлекающийся и наблюдательный народ! Диву да ѐ шься. Я люблю их за пытливый ум, непосредственность и очень богатую фантазию. Иногда удивляют, как мы говорим, слабые ученики. В такой работе они открываются с другой стороны и это уже совсем не слабые ученики. Это любознательные, трудолюбивые, кропотливо выполняющие работу юные уч ѐ ные! Исследовательские умения, приобретаемые учащимися Виды деятельности Примерный перечень исследовательских умений и навыков Изучение литературы по теме исследования; Библиографирование литературы по теме исследования. Реферирование литературы по изучаемому вопросу.
анализ научной информации. Умение цитировать. Ссылаться на авторов Изученных литературных источников. Использование технических средств для переработки информации (фотоаппарат, видеокамера, ПК) Планирование исследования Постановка цели и задач исследования, разработка критериев их достижения. Разработка и формулирование гипотезы исследования. Разработка и выбор конкретных методов и средств исследования. Прогнозирование положительных и возможных отрицательных результатов. Планирование хода исследования (сроков, этапов, содержания). Выбор оптимального варианта структуры исследования. Проведение исследования Подготовка материального оснащения эксперимента (приборов, инструментов). Проведение эксперимента. Фиксация промежуточных и конечных результатов. Сравнение полученных результатов с запланированными. Сравнение результатов с результатами подобных исследований. Проверка результатов, исправление ошибок. Оценка практической эффективности исследования. Оформление и защита результатов исследования Обоснование выводов. Составление отчета о проделанной работе. Использование графических, наглядных средств при оформлении отчета. Подготовка доклада. Защита перед аудиторией своих выводов. Анализ выполненной работы. Техническое обеспечение нашей работы: имеется цифровой фотоаппарат, видеокамера, компьютер, ноутбук, интерактивная доска, мультимедийный проектор. Почти все ребята умеют снимать на видео. У большинства есть цифровые фотоаппараты и компьтеры. Со своими проектами ребята выступают на школьной научной конференции, принимают участие в межшкольных международных конференциях и занимают призовые места. Участие в такой форме работы способствует и моему профессиональному росту, позволяет лучше узнать учеников, их творческие возможности, расширяет круг профессионального общения. Итогом совместной деятельности над проектами, конечно, является готовый к использованию на уроках или во внеурочной работе готовый программный
продукт. Это видимая сторона работы. Скрытые ее стороны рано или поздно проявятся - качественный рост показателей всех участников образовательного процесса, повышение мотивации к учению, возрастание эффективности урока, развитие творческих и исследовательских способностей, повышение интереса к физике и, безусловно, повышение качества знаний по предмету. Считаю, что сейчас как никогда актуальны слова писателя Кларка: «Мало знать, надо и применять. Мало очень хотеть, надо и делать!». Эти слова считаю девизом научно-исследовательской деятельности. Изложив основные принципы своей работы, хочу отметить следующее: если учитель ставит своей целью развивать творческие возможности ребенка, он и сам должен работать творчески, постоянно повышая свой научно- методический уровень, совершенствуя формы и методы работы. Учитель должен быть личностью, интересной для учеников, тонким психологом, способным понять каждого ребенка. Пусть ученик поверит в себя, и тогда он сможет освоить самый трудный материал и получить удовлетворение от своей маленькой победы. Заключение Научно -исследовательская работа по физике - неотъемлемая часть эффективного образования. Такая работа должна присутствовать на каждом уроке физики. При исследовательском подходе обучающийся получает знания о предметах и явлениях и устанавливает пути их изучения в ходе самостоятельного исследования. Он «открывает» знания или действия, подлежащие усвоению, путем решения задач, выдвинутых учителем или самостоятельно сформулированным. В результате у школьников появляется потребность в новых знаниях. При использованиинаучно- исследовательского подхода учитель направляет деятельность обучающихся на творческое усвоение научных знаний и овладения методами научногопознания. Сущность подхода состоит в постановке проблемы и самостоятельном поиске путем ее решения обучающимися. Интерес ребят к исследованию будет тем выше, чем актуальнее их работа и более практическое значение она имеет. Важно, чтобы каждый поиск включал в себя элемент новизны. Главное - не увлечение новыми приборами и сложными вычислениями, а доказательство выводов, результативность исследований. В результате исследовательской деятельности ненавязчиво реализуется самостоятельное углубленное изучение некоторых тем предмета. Основательно изучив одну тему, обучающиеся начинают хорошо понимать и другие темы. Важно, что обучающиеся умеют работать на современной измерительной и электронно-вычислительной технике, используют ресурсы сети Интернет, что формирует у них навыки работы на современном уровне.
Такая работа позволяет знакомить обучающихся с методами научных исследований и научного познания по физике, создает условия для выбора обучающимися разных образовательных траекторий в соответствии с их способностями, склонностями и потребностями В ходе научно- исследовательской деятельности происходит формирование навыков исследовательской работы. Список литературы: 1. Дереклеевич Н.И. Научно-исследовательская работа школьников – М: Вербум – М, 2. Леонтович В. Об основных понятиях концепции развития исследовательской и проектной деятельности. //Исследовательская работа школьников. – 2003, № 4. - с. 12- 15. 3. Савенков А.И. Исследовательское обучение и проектирование в современном образовании. //Исследования школьников. – 2004, № 1. – с. 22 – 31. 4. Федотова Т.И. Прививать любовь к исследовательской работе. //Внешкольник. – 2001, № 10. – с. 18 – 19. 5. Пахомов Н.Ю. Проектное обучение – что это? // Методист №1, 2004 – с. 42. 6.Что такое учебный проект?/ М.А. Ступницкая, - М. :Первое сентября, 2012.- 44 с.