Платная доработка на тему Естественнонаучные проекты как средство повышения эффективности изучения курса физики

Содержание:

Введение 2
Глава 1. Теоретические аспекты использования проектного метода в преподавании физики 6
1.1 Становление физики как науки 6
1.2 Урок физики в современных условиях образования 9
1.3 Обзор типовых методов обучения физике в школе 15
1.4 Проектная деятельность учащихся на уроках физики 19
Глава 2. Анализ влияния естественнонаучных проектов нв эффективность изучения курса физики 25
2.1 Материалы и методы исследования 25
2.2 Организация проектной деятельности 28
2.3 Анализ полученных результатов 38
Заключение 46
Список литературы 48

Введение:

Место физики в системе общего образования определяется характеристиками физики как науки среди других наук. Современная физика является важнейшим источником знаний о мире, основой научно-технического прогресса и одновременно одной из важнейших составляющих человеческой культуры.
Физика изучает первичные структуры материи и соответствующие простейшие формы ее движения. Таким образом, он создает естественную научную основу для современного мировоззрения, которое является неотъемлемой частью диалектического материалистического мировоззрения.
Ценность того или иного предмета определяется его специфическими особенностями и характеристиками. Физика как предмет школьной программы средней школы позволяет учащимся осваивать основы физики — естествознание. Содержание, система и методология физики открывают большие возможности для формирования научного мировоззрения учеников, развития практических навыков и эффективных навыков самостоятельной работы. В ходе выполнения этих задач интеллектуальные способности учеников развивают, в частности, логическое мышление учеников, как отражение высшей логики — логики природы. Физика обладает огромным образовательным потенциалом.
Анализ опыта преподавания физики в отечественных и зарубежных школах с учетом общих дидактических требований и требований психологии обучения дает основу для определения возраста учащихся, с которыми они начинают изучать физику. В нашей стране физику изучают с двенадцати лет в течение пяти лет. Реформа школы предусматривает увеличение времени изучения физики до шести лет.
Одна из задач преподавания физики в школе — повысить эффективность обучения, повысить интерес учащихся к изучаемому материалу, повысить их творческую и интеллектуальную самостоятельность.
Это особенно актуально в контексте перехода к новым федеральным государственным образовательным стандартам второго поколения, поскольку «роль» учителя и ученика в уроке существенно меняется. Ученик из пассивного наблюдателя и слушателя становится активным, самостоятельно ищет ответы на поставленные вопросы. Задача учителя — построить и организовать урок, чтобы ученик стал активным участником. Одним из способов решения этой проблемы является использование проектной деятельности учащихся как в классе, так и после занятий.
В науке исследования — это деятельность, направленная на получение новых знаний об объекте или явлении, существующем в окружающем мире. Результат исследования заранее неизвестен. Поэтому его цель ставится соответственно — определять, изучать, получать данные. В то же время практическая применимость полученных знаний не является решающей. Проект направлен на создание чего-то, чего еще не существует, и предполагает наличие плана проектирования, который достигается в процессе его реализации. Поэтому цель проекта сформулирована соответственно — создавать, строить, достигать.
Исследования не направлены на то, чтобы изменить мир вокруг нас, сосредоточившись на своих знаниях. Проектирование — это создание новых, ранее несуществующих объектов и явлений, или изменение известных объектов с целью получения от них новых свойств. Проектирование и исследования тесно взаимосвязаны. Метод проекта помогает проводить семинары по обобщению, систематизации и закреплению учебного материала. Это особенно хорошо в старших классах по темам «Механика», «Электростатика», «Электромагнитные колебания и волны» и др.
Проектная деятельность на уроках в общеобразовательной школе сегодня является одним из обязательных требований федеральных государственных образовательных стандартов государственного образования. Уроки физики не являются исключением.
Под проектной деятельностью мы понимаем деятельность по разработке собственных исследований, которая включает в себя распределение целей и задач, принципы выбора методов, планирование хода исследований, определение ожидаемых результатов.
Проектная деятельность на уроках физики имеет очень конкретные цели: это повысить личную уверенность каждого участника в проектной деятельности, их самореализацию и рефлексию; развитие осознания важности командной работы, сотрудничества для получения результатов процесса выполнения творческих заданий; развитие исследовательских навыков.
Таким образом, объектом исследования является физика, как учебная дисциплина, а его предметом – естественнонаучные проекты как средство повышения эффективности изучения курса физики.
Проблемой нашего исследования является поиск ответов на вопросы о том, какой должна быть эффективная методика формирования умений у учащихся средней школы в процессе обучения физике.
Объект и предмет исследования определили его цель – проанализировать влияние естественнонаучных проектов на эффективность изучения курса физики. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить становление физики как науки;
2. Рассмотреть урок физики в современных условиях образования;
3. Провести обзор типовых методов обучения физике в школе;
4. Рассмотреть проектную деятельность учащихся на уроках физики;
5. Описать материалы и методы исследования;
6. Описать организацию проектной деятельности;
7. Провести анализ полученных результатов.
Гипотеза исследования: естественнонаучные проекты в рамках изучения курса физики помогут повысить уровень мотивации у учащихся и, как следствие, повысят эффективность изучения указанной дисциплины.
Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:
Теоретические — анализ программных материалов и учебных комплектов по физике, психолого-педагогических, научно-методических исследований по проблемам формирования общеучебных умений у учащихся средней школы, интеграции естественнонаучных знаний, проектных методик; моделирование методики формирования общеучебных информационных умений.
Экспериментальные — наблюдение, обучающий педагогический эксперимент, обработка результатов педагогического эксперимента.

Заключение:

В заключение исследования можно сделать следующие выводы:
1. Познакомившись со многими современными педагогическими технологиями в области модернизации, наибольший интерес вызывают технологии, основанные на активизации и интенсификации учебной деятельности. Принцип активности ребенка в процессе обучения был и остается одним из основных. В работе на уроках физики используют технологии поэлементно и полностью: информационные и коммуникационные технологии, проблемное обучение, игровые технологии, технологии эталонных схем, метод проектов, дифференцированный подход к обучению.
2. Метод проекта — это комплексный метод обучения, который позволяет вам выстроить процесс обучения на основе интересов учащихся, позволяя учащимся проявить самостоятельность в планировании, организации и мониторинге своей учебно-познавательной деятельности, результаты которой должны быть «ощутимыми». То есть, если это теоретическая проблема, то ее конкретное решение, если практическое — конкретный результат, готовый к реализации. Метод проекта основан на развитии познавательных, творческих интересов учеников, умении самостоятельно конструировать свои знания, умении ориентироваться в информационном пространстве, развитии критического мышления. Метод проекта всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учеников — индивидуальную, парную, групповую, которую ученики выполняют за определенный промежуток времени. Этот метод органично сочетается с методикой обучения в сотрудничестве, проблемным и исследовательским методом обучения. Дифференцированный подход к обучению. Дифференцированная организация учебной деятельности, с одной стороны, учитывает уровень психического развития, психологические особенности учеников и абстрактно-логический тип мышления. С другой стороны, учитываются индивидуальные потребности человека, его возможности и интересы в конкретной образовательной сфере. В настоящее время вся контрольная и самостоятельная работа по физике осуществляется с учетом дифференцированного подхода: каждый выбирает задачи в соответствии со своими способностями. При таком подходе становится ясно, кто из учеников переоценивает свои знания, кто объективен, кто недооценивает их способности, над чем нужно работать ученику и учителю.
3. В ходе эксперимента был сделан вывод, что учащиеся, которые учились с использованием метода проекта, классных задач и интерактивного компьютерного моделирования, показали более высокие результаты в итоговом тестировании, а также субъективно оценили затраченные умственные усилия ниже, чем учащиеся, изучающие традиционная методика преподавания. Знания, полученные с использованием только традиционного подхода к обучению, очень важны для формирования основы, однако такой способ обучения приводит к тому, что учащиеся теряют свою активную роль в образовательном процессе. Если учащиеся активно участвуют в учебном процессе, они проявляют больший интерес к изучаемому предмету и больше концентрируются на учебном материале во время занятий.
4. Эффективность обучения и вовлечения в учебный процесс при использовании метода проекта, проблемно-лабораторных занятий и интерактивного компьютерного моделирования выше, чем при традиционном обучении. Кроме того, эти методы обучения создают оптимальные условия для обучения учеников, поскольку они требуют меньше умственных усилий и способствуют более высокой успеваемости по сравнению с традиционным методом обучения. Самые высокие показатели вовлеченности в учебный процесс достигаются при обучении с использованием интерактивного компьютерного моделирования.
Таким образом, цели и задачи исследования достигнуты, а гипотеза подтверждена

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОЕКТНОГО МЕТОДА В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ
1.1 Становление физики как науки
Физические явления окружающего мира издавна интересовали людей. Первые попытки объяснить происходящие явления были предприняты еще до становления физики как науки.
Представления об атомном строении материи зародились в период 6-2 вв. до н.э. В этот период становления физики была предложена геоцентрическая система мира, и были выявлены простейшие законы статики, законы прямолинейного распространения и закон отражения света. Кроме того, были заложены истоки гидростатики и выявленные простейшие проявления магнетизма и электричества.
Аристотель суммировал полученные знания. Физика Аристотеля включала в себя некоторые правильные положения, однако некоторые прогрессивные идеи предшественников, например, атомная гипотеза, отсутствовали. Аристотель не считал опыт важным критерием, определяющим достоверность знаний, предпочтение отдавалось умозрительным выводам. Это учение Аристотеля в средние века было канонизировано и долгое время тормозило развитие физической науки [8].
В 16 веке Н. Коперник выдвинул гелиоцентрическую систему мира, которая стала началом процесса освобождения естествознания от богословия.
Научные исследования стимулировались растущими потребностями производства, судоходства и артиллерии. Однако в 15-16 вв. экспериментальные исследования носили в основном случайный характер. Систематическое применение экспериментального метода началось только в 17 веке, в результате чего была сформулирована первая фундаментальная теория физики — классическая ньютоновская механика.
Формирование физики как науки в ее современном значении начинается во второй половине 17-го века, с работ Галилея. Галилей доказал, что влияние окружающих тел на данное тело определяется не скоростью, как предполагалось в учении Аристотеля, а ускорением тела. Это предположение было первой формулировкой закона инерции. Галилей открыл принцип относительности в механике. Заслуга Галилея является доказательством независимости ускорения силы тяжести тел от их массы и плотности. Кроме того, он обосновал гелиоцентрическую теорию Коперника, построил телескоп с увеличением, изобрел первый термометр, послуживший началом изучения тепловых явлений [7].
Первая половина 17 века была отмечена изучением газов. В этот период было установлено наличие атмосферного давления и создан первый барометр. Р. Бойл и Э. Марриотт сформулировали первый закон о газе, названный «Законом Бойля-Марриотта».
Ученые Р. Декарт и В. Снеллиус открыли законы преломления света.
Создание первого микроскопа также восходит к 17 веку.
Основным достижением физической науки 17 века является создание классической механики [11].
Механика Ньютона сделала огромные шаги в объяснении движения небесных тел. Основываясь на законах движения планет, Ньютон сформулировал закон гравитации, который позволил нам точно рассчитать движение Луны, планет Солнечной системы и комет, а также дать объяснения явлений приливов и отливов. океан.
Ньютон сформулировал классические представления об абсолютном пространстве, которое было контейнером материи, независимо от его свойств и движения, а также об абсолютном времени, протекающем равномерно. Эти идеи не изменились до создания теории относительности [1].
В это время началось развитие физической акустики, была определена скорость звука в воздухе. Ньютон определил формулу для расчета скорости звука.
Во второй половине 17 века были заложены основы оптики, проведены исследования рассеивания света. Это привело к оптической спектроскопии.
Таким образом, 17-й век известен тем, что в этот период была построена классическая механика и положено начало [12]:
— акустика,
— оптика,
— учение об электрических явлениях.
В 18 веке развитие классической механики продолжалось. На основе механики была сформулирована механистическая картина мира, в которой считалось, что все разнообразие мира является результатом различий в движении атомов, подчиняющихся законам Ньютона. Такое объяснение считалось полным и достоверным. Эта картина мира на протяжении многих лет повлияла на развитие физики.
В начале XIX века был сформулирован принцип волновой двойственности света. Открытие Л. Гальвано и А. Вольт электрического тока оказало огромное влияние на развитие физики. Создание гальванических батарей позволило обнаружить различные эффекты тока.
В 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Это стало началом развития новой науки о свойствах и законах поведения электромагнитного поля.
Открытие закона сохранения энергии имело большое значение для физической науки и всех естественных наук. Одновременно с развитием термодинамики развивалась молекулярно-кинетическая теория тепловых процессов [6].
К концу 19 века считалось, что изучение физики было почти завершено. Считалось, что все физические явления объясняются механикой молекул и эфира. Эфир считался механической средой, в которой происходят электромагнитные явления. Два факта остались необъясненными: отрицательный результат эксперимента Майкельсона по обнаружению движения Земли относительно эфира и непонятная зависимость теплоемкости газов и температуры. Эти факты стали основой для пересмотра понятий классической физики и создания теории относительности и квантовой механики.
В начале XX века наряду с физикой атомного ядра начала активно развиваться физика элементарных частиц. Первые успехи в этой области были достигнуты при изучении космических лучей. В этот период были открыты мюоны, пи-мезоны, K-мезоны и гипероны [18].
Создание ускорителей заряженных частиц позволило систематически изучать элементарные частицы, их свойства и взаимодействия. В связи с этим было обнаружено существование двух типов нейтрино, было обнаружено существование большого количества элементарных частиц, в том числе резонансов. Было обнаружено, что элементарные частицы имеют сложную структуру, которая еще предстоит изучить. Таким образом, квантовая теория поля еще далека от завершения, а современной физике еще предстоит сделать много открытий.