Использование проектного метода в процессе обучения физике

В статье рассмотрены основные аспекты проектного метода преподавания. Особое внимание уделено основным приемам, применяемым при использовании проектного метода. По мнению автора в основе проектного метода лежит развитие познавательных, творческих навыков студентов, умений самостоятельно конструировать свои знания, умений ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического мышления.

Каждый современный преподаватель физики неизбежно сталкивается с рядом проблем в процессе обучения студентов: это и нехватка лабораторного и наглядного оборудования, отвечающего актуальному развитию научного знания, и невозможностью применения новых методик преподавания в условиях традиционной образовательной системы, и - самое главное - недостаток учебных часов для более глубокого изучения дисциплины.

-Наивысшее мастерство преподавателя - пробудить радость творчества и познания", писал выдающийся физик Альберт Эйнштейн. Несомненно, об этом должен помнить каждый преподаватель, который стремится заинтересовать обучающихся своим предметом; особенно это актуально для преподавателя физики, чья дисциплина неразрывно связана с окружающим нас миром.

С целью "внушить охоту и воспитать вкус" к изучению физики в распоряжении преподавателя есть целый ряд разнообразных приемов и подходов:

• -рассмотрение фундаментальных научных положений через призму современности;
• данного метода, вне всякого сомнения, является то, что обучающиеся непосредственно сталкиваются с нетривиальными задачами и узнают много нового в процессе поисково-иссле-довательской деятельности.

Проектный метод позволяет наглядно представить результаты работы студентов посредством презентации, что создает возможность для дальнейшего обсуждения решаемых задач, выявления преимуществ и недостатков выбранного подхода. Все это составляет неотъемлемую часть так называемой "рефлексии деятельности" и позволяет утверждать, что создание презентации, как конечный этап проектной работы, имеет важное учебновоспитательное значение [5].

Кроме того, при использовании проектного метода происходит инверсия ролей преподавателя и обучающихся: педагог передает инициативу выбора студентам, и огранивается лишь ролью координатора, который помогает выбрать наиболее оптимальный подход в рамках поставленной задачи. В отличие от традиционных методов, где студенты имеют дело с готовыми и систематизированными знаниями, метод проектов побуждают их к самостоятельному поиску и нестандартным решениям стоящей перед ними проблемы. Таким образом, каждый студент получает возможность применить свои знания, навыки, умения и компетенции в ходе реализации своего проекта - как индивидуально, так и в группах - и предложить собственные пути для решения поставленной задачи.

Со времени провозглашения Независимости, наша система образования стала объектом существенной модернизации, которая выражается в первую очередь в изменении требований к преподаванию физики как учебной дисциплины, как на уровне используемых подходов, так и на непосредственном содержании предмета:

-во-первых, в изменении характера интеракции между преподавателем и обучающимися как в рамках занятия, так и вне его (большая свобода выбора и действий студентов, креативность, визуализация усвоенных знаний, более тесная связь теоретических и практических знаний, широкое привлечение достижении техники и современных технологий);

-во-вторых, в изменении содержания преподаваемой дисциплины (связь науки и техники, создание интерактивных физических моделей, в том числе за счет компьютеризации) [4, с. 20].

В условиях современного темпа модернизации, проектный метод позволяет наиболее эффективно добиться желаемых результатов в процессе обучения предмету, тем более что, помимо традиционных источников информации - справочных пособий, энциклопедий и научных журналов -, современный студент имеет доступ к цифровым носителям информации (электронные базы, Интернет и т.д.). Кроме того, проекты могут рассматриваться как первый этап на пути создания компьютерных экспериментальных моделей и дальнейшего пробуждения интереса к исследовательской деятельности.

Проектный метод позволяет перейти от формализма физических понятий и величин к конкретной реализации, наглядному отображению в виде диаграмм, графиков, схем, интерактивных моделей и опытов.

В ходе проектного метода достигаются следующие результаты:

• -пробуждение мотивации к изучению физики; -повышение качества знаний обучающихся; -развитие самостоятельности и критического мышления;
• -повышение уровня владения средствами визуализации информации;
• -активное усвоение знаний, развитие самоконтроля;
• -мотивация к самообразованию;
• -формирование базовых навыков исследовательской деятельности;

" повышение самооценки обучающихся.

Метод проектов развивает коммуникативные навыки студентов, их практические навыки и дает возможность для раскрытия личного потенциала. Благодаря проектному методу, у обучающихся формируется критическое и творческое мышление, повышается уровень социальной интеракции, что позволяет им лучше адаптироваться к меняющим условиям [4, с. 40].

Проектная деятельность студента является принципиально новым подходом к виденью процесса обучения, в ходе которого происходит переход от механического запоминания к самостоятельной исследовательской деятельности; от ориентации на гипотетического "среднего студента" к дифференцированному, в высшей степени персонифицированному обучению; от "оторванности" физики от жизни к ее тесной взаимосвязи с технологиями и реалиями современного мира.

В процессе изучения физики, посредством проектного метода преподавателем могут быть предложены к изучению студентами такие вопросы и темы, которые не рассматриваются в базовых учебных пособиях, например, экологические проблемы.

Пример занятия с использованием проектного метода.

Одной из главных задач современной науки в целом и физики в частности является поиск альтернативных источников энергии и эффективных путей их имплантации на уровне национальных экономик.

Среди источников энергии будущего особую роль, вне всякого сомнения, играет солнечная энергия, преобразование которой в другие виды энергии, необходимые для нужд человечества, представляется невозможным без практических достижений современной физики.

Подводя итог вышесказанному, представляется целесообразнымвыбор темы "Солнечная энергия и фотовольтаика" в качестве материала для поисковоисследовательской работы студентов в рамках проектного метода, исходя из ее актуальности ивозможности подведения эмпирической базы под ее теоретическую составляющую.

В качестве подтем для исследования обучающимся может быть предложен целый ряд дискуссионных проблем различной направленности:

• - Актуальные проблемы фотовольтаики
• Солнечная энергия и пути ее преобразования
• Фотовольтаика, ее преимущества и недостатки, т.д.

Возьмем в качестве примеры третью микро-тему и рассмотрим ее более подробно в рамках проектного метода (Таблица 1).

Таблица 1. Фотовольтаика - обсуждение

Как видно из Таблицы 1, данная подтема может быть использована для дискуссии в мини-группах, в качестве подготовительного этапа для индивидуальной научноисследовательской работы.

По завершению первого, "дискуссионного" этапа, студенты переходят к подготовке индивидуального проекта, которая включает в свою очередь несколько последовательных этапов:

• Выдвижение тезиса (ов);
• Подбор актуальных источников по выбранной тематике "Фотовольтаика";
• Обработка отобранного материала;
• Написание доклада;
• Презентация;
• Обсуждение;
• Подведение итогов.

Следует отметить , что преимуществом данной микро-темы в целом является возможность ее практического использования в процессе обучения физики, особенно при изучении таких разделов как "Электричество и магнетизм", "Оптические явления", "Фотоэффект". Действительно, в рамках проектного метода, обучающиеся имеют возможность провести несложные эксперименты с использованием учебных аккумуляторных солнечных панелей.

Эксперименты, которые могут быть реализованы как при подготовке индивидуального проекта, так и при проведении лабораторных работ в мини-группах, достаточно обширны и определяются во многом возможностями материально-технической базы учебного заведения(Рис. 1-3). Приведем несколько примеров возможных демонстрационных опытов/ лабораторных работ:

• Устройство простейшей солнечной батареи;
• -Возможности преобразования солнечной энергии в электрическую или механическую энергии;
• Параллельное и последовательное подключение солнечных батарей в замкнутом контуре;
• Зависимость эффективности работы солнечной батареи от количества падающего света;
• Солнечные батареи и искусственные источники освещения;
• Возможности для повышения номинальной мощности солнечных батарей;
• Зависимость мощность солнечной батареи от угла падения света;
• Определение номинальной мощности солнечной батареи;
• Зависимость мощности солнечной батареи от частоты падающего света, и т.д.

Кроме того, при использовании метода проектов в процессе обучения физике открывается возможностьдля сочетаниядвух этапов - "дискуссионного подхода" с проведением демонстрационных опытов.

Проведение эксперимента обычно реализуется в рамках этапа "Презентация", после которого обучающиеся обсуждают результаты проделанной работы и подводят итоги.

Преимущества проектного метода.

При использовании проектного метода у преподавателя и студента появляются следующие преимущества:

• У студентов появляется больше свободы выбора при реализации проектов в соответствии с их интересов и способностями.
• Этот метод важен тем, что студенты могут выбирать проекты самостоятельно, в результате чего они используют свои способности в максимально возможной степени.
• Благодаря проектному методу у студентов формируетсякритическое мышление, что в дальнейшем помогает использовать научные методы при решении ряда проблем.
• Посредством проектного методе у студентовпоявляются большие возможности для формирования интеллекта. В результате чего преподаватель может координировать интеллектуальное развитие студентов.
• С помощью этого метода изучение физики приобретает практический характер. Выбранный проект соотносится с реальными проблемами, с которыми студенты сталкиваются в повседневной жизни. Таким образом, это вызывает у них интерес, чтобы разобраться с такими проблемами. Благодаря полученной информации, у студентов появляется возможность решать самостоятельно и эффективно свои собственные жизненные проблемы.
• Так как студенты должны работать в группе и взаимодействовать друг с другом для сбора информации, то этот метод помогает в развитии социальной адаптации и сотрудничества между студентами. При сборе информации у студентов формируетсяпонимание социальных потребностей, в которых он живет или существует. Таким образом, с помощью этого метода, у студентов развивается чувство социальнойколлаборации и ответственности, что поможет им стать ответственными гражданами в будущем .
• В результате того, что студенты получают знания непосредственно через свои собственные усилия, то это приводит к тому, что полученные и приобретенные ими знания, сохраняются в их подсознании в течение долгого времени.
• Т.к. в основном проекты реализуются непосредственно на занятиях, то из-за этого домашняя работа студентов уменьшается в значительной степени.

Недостатки проектного метода

Проектный метод имеет определенные ограничения, которые заключаются в следующем:

• Этот метод занимает много времени, чтобы спланировать и выполнить единый проект.
• Невозможность разработки разных проектов по разным темам, а также неприемлемость охватить все темы или содержание в одном проекте.
• Данный метод может быть успешным, только в том случае, если преподаватель очень искусный, внимательный и исключительно одаренный. Возрастает ответственность преподавателя т.к. ему необходимо предоставить студентам такой объем информации, которая помогла бы им успешно выполнить проект.
• Проектный метод не предусматривает систематического обучения,а является лишь методом случайного обучения. Посредством этого метода, студенты изучают только то, что является обязательным для них для завершения проектов. Таким образом, проектный метод невозможно использовать при систематическом обучении физике.
• В целом установлено, что преподаватели не обладают достаточной информацией о том, каким образом этот метод можно применять при обучении своему предмету, в результате чего они медлят с использованием данного метода и его полезность остается более или менее ограничена в незначительной степени.

Резюмируя все вышесказанное, я могу сделать вывод, что любой вид исследования, планирования и организации работ должны проводиться преподавателем, а студентов должны быть распределены в мини-группы. Необходимо назначать ответственного из группы, которыйбудетотвечать за работу всех студентов группы. Только при расстановке таких приоритетов, проектный метод преподавания будет успешным.

Список литературы:

1. Гузеев В.В. Образовательная технология: от приема до философии. - М.: Сентябрь, 2015.-168 с.
2. Дубенский Ю.П. Исследование и конструирование в процессе обучения физике. - Омск: Наука,2015. 87 с.
3. Ильин Г. Н. Проективное образование и становление личности//Профессиональное образование. - 2016. - № 4. - С. 15-22.
4. Колеченко А.К. Энциклопедия педагогических технологий//Пособие для преподавателей. - СПб: КАРО, 2015. - 368 с.
5. Пахомова Н.Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении. - М. :Аркти,20 1 5 . - 112с.
6. 6: Пахомова Н.Ю. Проектное обучение - что это? Из опыта метод. работы//Дайджест журнала Методист.- 2015.-№ 5, С.7-12
7. Пилюгина С.А. Метод проектной деятельности в Интернете и его развивающие возможности // Современные технологии обучения. -2015. - №. 2,С. 39-44
8. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования/ Е. С. Полат, М. Ю. Бухаркина, М. В. Моисеева, А. Е. Петров/Под ред. Е. С. Полат. - М.: Академия, 2015. - 272 с.
9. Сергеев И.С. Как организовать проектную деятельность студентов.- М.: АРКТИ, 2016.-80 с.
10. Сиденко А.С. Метод проектов: история и практика применения //Завуч. - 2015. - №6, С.10-14
11. Яблочкова Р.И. Развитие творческих способностей студентов на уроках физики // Международная научно-практическая конференция. Тезисы - 2015.С. 15-25