Рубрики
Дополнительное образование

Исследовательская и проектная деятельность в условиях интеграции основного и дополнительного образования как средство развития научно-технического творчества обучающихся

На современном этапе развития образования внеурочная деятельность рассматривается как способ выполнения требований основной образовательной программы (ООП). Одним из требований, а, следовательно, показателем реализации ООП, является достижение планируемых результатов обучения (предметных, метапредметных и личностных).

0
Алексеева Екатерина Владимировна,
учитель физики
ГБОУ г. Москвы «Школа № 2099»,
alekseeva1971@ya.ru

На современном этапе развития образования внеурочная деятельность рассматривается как способ выполнения требований основной образовательной программы (ООП). Одним из требований, а, следовательно, показателем реализации ООП, является достижение планируемых результатов обучения (предметных, метапредметных и личностных).

Внеурочная деятельность дополняет урочную, расширяя и обогащая ее возможности в части достижения целей по реализации индивидуальных образовательных потребностей обучающихся, при этом взаимосвязь урочных и внеурочных занятий школьников обеспечивает целостность образовательного процесса. Расширение границ предметной области (горизонтальная составляющая) и выход за ее границы (вертикальная составляющая) должны происходить на основе глубоко и прочного усвоения предметных знаний и освоения способов действия путем включения обучающихся в учебную деятельность.

Принятие целей обучающимися в ходе урочного занятия должно являться основой их мотивации к освоению новых способов деятельности в ходе внеурочных занятий. Использование различных форм проектной и исследовательской деятельности школьников в урочной и внеурочной деятельности, дополнительном образовании, дает возможность приобщить обучающихся к научно-техническому творчеству.

При этом реализуется необходимая составляющая современного образовательного процесса – учет индивидуальных познавательных потребностей обучающихся. Позитивные моменты деятельности учащихся в интеграции основного и дополнительного образования, в ходе которой у них совершенствуются умения и навыки, которые необходимы им в процессе учения, тренируется память, совершенствуются мыслительные, логические навыки, навыки четкого планирования своей деятельности. Дети становятся более устойчивы психологически, при решении сложных учебных и жизненных проблем, у них вырабатывается чувство толерантности.

При этом происходит решение важных для современного учителя задач:

– развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей обучающихся в процессе выполнения проектов и исследований;

– развитие современной информационной культуры обучающихся через использование новых цифровых технологий;

– воспитание  коммуникационной компетентности обучающихся, умение работать в группе, умение доносить до других свою идею, умение отстаивать свою позицию при защите работы, навыки критического мышления;

– использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач в своей жизни, предпрофессиональная подготовка обучающихся.

Проявить заинтересованность в работе и раскрыть творческие способности школьникам позволяет выбор актуальной для них темы проекта. С обучающимися обязательно выделяем и обсуждаем этапы организации работы над проектом:

Формы и виды проектной и исследовательской деятельности в школе чрезвычайно разнообразны. Относительно новыми в образовании стали проекты и исследования социальной междисциплинарной направленности. Например, таким работам посвящен конкурс Городского фестиваля «Образование. Наука. Производство» – «Ресурсосбережение: инновации и таланты» по направлениям ресурсосбережение, энергосбережение, утилизация и переработка отходов. В нашей школе был успешно (победитель городского фестиваля, финалист Всероссийского конкурса НТТМ (Рисунок 1) реализован проект «Бактериальная губка против нефти», в котором была предложена инновационная схема борьбы с разливами нефтепродуктов. Морская греческая губка разрезается на пластины толщиной от 2,5 см до 5 см. Губка вымачивается в концентрированном растворе штамма нефтеперерабатывающих бактерий, высушивается. При аварийной ситуации пластина бросается в океан с помощью крана, губка впитывает нефть, бактерии разлагают ее до углекислого газа и воды. Затем губка вылавливается и отдается обратно на производство. Такой цикл повторяется, пока губка не начнет разлагаться сама (Рисунок 2). Это безопасно, экономично и достаточно быстро! Данный проект учащихся получил патент. Автор продолжает работу над проектом в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Рисунок 1. Защита проекта «Бактериальная губка против нефти» на Днях московского образования на ВВЦ

Рисунок 2. Демонстрация экспериментальной модели проекта «Бактериальная губка против нефти» посетителям выставки ММСО-2017 на ВВЦ

Проблеме утилизации отходов было посвящено исследование «Рациональный пакет» (призер городского конкурса «Бережем планету вместе»). Исследовалось влияние включения оксо-биоразлагаемых добавок на долговечность повсеместно используемых полиэтиленовых пакетов.  Опытным путем было установлено, что скорость разложения пакетов можно запрограммировать химическим составом изделия.Социальная направленность работы сформулирована в цели исследования – поиск путей соединения экологических интересов государства, его отдельных граждан и бизнеса по производству пластиковой тары.

Исследования, посвященные энергосбережению и ресурсосбережению, также нашли отражение в работах наших учащихся. В исследовании «Экономия в крышке» (призер городского конкурса «Ресурсосбережение: инновации и таланты») мы доказали, что экономить электроэнергию и денежные средства можно используя всего лишь крышку! С помощью цифровой лаборатории Архимед мы проанализировали процессы нагревания воды, при одинаковых условиях в кастрюле с крышкой и без нее (Рисунок 3).

Рисунок 3 Экспериментальная установка для исследования «Экономия в крышке»

Оказалось, что при использовании крышки количество потребляемой электроэнергии для нагревания воды уменьшается на 32 %, а КПД электроплиты увеличивается на 23 %! Экономия при использовании крышки составит 28 кВт*ч. – в месяц, или 1272 руб. в год, а масса, сбереженного природного газа за год, составит 27,8 кг! По результатам опроса, проведенного после представления работы на «Днях наук», 100% учащихся нашей школы поняли, что использование крышек позволяет уменьшить количество потребляемой электроэнергии, и тем самым обеспечить энергосбережение и ресурсосбережение для квартир с газовой плитой. Исследование «Многотарифный учет электроэнергии как средство ресурсосберегающей политики государства» (победитель городского фестиваля «Образование. Наука. Производство») было посвящено проблеме рационального использования имеющихся в наличие мощностей, и воспитанию правильной гражданской позиции потребления электроэнергии. Авторы представляли свое исследование на конференции «Энергия жизни» на базе ОАО МОСЭНЕРГОСБЫТ и были отмечены грамотой ОАО МОСЭНЕРГОСБЫТ.

В ходе выполненияпроектных и исследовательских работ инженерной направленности в полной мере учитываются запросы современных школьников и реализуются элементы предпрофессиональной подготовки. Например, проект: «Региональный пассажирский самолет» стал финалистом 10 Всероссийской Олимпиады по авиации для школьников, проводимой ОКБ Сухой и МАИ. Автор награжден грантом на обучение в МАИ в группе целевой подготовки ОКБ Сухого. В зависимости от предпочтений учащихся темы таких работ могут быть посвящены созданию действующих моделей,например, проект «Возможность передачи электроэнергии по одному проводу», занявший 1 место в Международной научной конференции школьников «Колмогоровские чтения», при СУНЦ МГУ, автор работы продолжил обучение на физическом факультете МГУ. Ряд исследований могут быть посвящены изучению процессов на моделях. Например,практическое исследование теоремы о движении центра масс, «Физика и фингерборд». Работа: «Перегрузки в нашей жизни» былопосвящено исследованию одного из самых распространенных типов перегрузок – физических. Эти перегрузки, безусловно, действуют на всех жителей нашей планеты, хотя об их существовании они часто и не подозревают. Работа группы обучающихся была представлена на выставках, окружных и городских конкурсах и везде получила высокую оценку жюри, в том числе на Городском конкурсе естественнонаучных проектов с использованием цифровых лабораторий и мобильных роботов на базе ЦИТУО. Данное исследование позволило школьникам приобрести опыт применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, измерений с использованием цифровых измерительных приборов и понимания неизбежности погрешностей любых измерений. Авторы продолжили обучение в ФГБО УВО Ульяновском институте гражданской авиации и в МАИ (Рисунок 4). Исследование «Монитор в моей жизни», было посвящено сравнению различных характеристик мониторов с помощью цифровой лаборатории «Архимед». Для подготовленных учащихся возможно создание анимационных моделей процессов, происходящих в современных устройствах. В нашей школе было реализовано исследование: «P-N переход – основа современной техники», где компьютерная анимация, выполненная учащимся, позволила лучше понять работу таких полупроводниковых приборов как диод, транзистор, фотодиод, светодиод и т.п. Моделированию физических процессов в космических масштабах в формате 3Dбыл посвящен проект: «Резонанс в космосе». В нем была продемонстрирована         роль орбитального резонанса в формировании Солнечной системы, создана компьютерная модель влияния орбитального резонанса на движение космических аппаратов, запускаемых с Земли, так как именно это влияние представляет наибольший интерес для практической космонавтики. Для создания модели солнечной системы были использованы программы для 3D-моделирования, конвертации и компиляции видео, а также программы для пост-обработки готовых видеофайлов. Работа заняла 3 место на Московской открытой научно-практической конференции учащихся «Космический патруль». Автор продолжил обучение в МИФИ.

Рисунок 4 Выступление с презентацией проекта «Перегрузки в нашей жизни на ВВЦ

Развитие научно-технического творчества обучающихся происходит и при создании макетов, разрабатываемых группами учащихся. Макет «Даешь чемпионов!!! Сноуборд. Соревнования по хаф-пайпу» (Рисунок 5) – работа, которая стала не только примером формирования позитивного отношения к спорту, но и проявлением нравственных чувств, таких как гражданственность и патриотизм (соруководитель проекта Голенищев Дмитрий Петрович, учитель истории и обществознания, руководитель школьного музея). Работа отразила интерес школьников к олимпиаде, проводимой в Сочи в 2014 году. Ребята охотно включились в анализ Интернет сайтов, научно-популярных статей по теме исследования, но еще более увлекательной им показалась работа по макетированию соревнований. Они выполнили макет, который электрифицирован разноцветными светодиодами и имеет звуковое сопровождение. Участники разновозрастной группы учащихся 7–10-ых классов стали победителями и лауреатами Городского фестиваля НТТМ «Образование. Наука. Производство», посвященного 180-летию со дня рождения Д.И. Менделеева, в номинации «Олимпиада-2014».

Рисунок 5. Творческая группа и макет «Даешь чемпионов!!! Соревнования по хаф-пайпу

Успешно реализованным проектом группы обучающихся 8–11-ых классов школы, является макет «Взятие Берлина» (Рисунок 6) – победитель Городского фестиваля научно-технического творчества молодежи «Образование. Наука. Производство», в номинации «Салют Победы», посвященного 70-летию Победы в Великой Отечественной войне Макет «Взятие Берлина», стал частью постоянной экспозиции школьного музея. Создатели макета постоянно проводят экскурсии для учащихся школ района Войковский и их родителей, а также других жителей района. Ветераны, посетившие музей, оставили хорошие отзывы о работе учащихся. В одноименной статье «Взятие Берлина», опубликованной в Учительской газете № 28 от 14 июня 2015 года отмечено, что результаты работы, получили высокую оценку жюри городского конкурса молодежных проектов.

Рисунок 6. Творческая группа и макет «Взятие Берлина»

Проекты и исследования, подготовленные обучающимися нашей школы, получили высокую оценку профессионального жюри на конкурсах и фестивалях различного уровня (Рисунок 7).

Рисунок 7. Творческая группа исследования «Многотарифный учет электроэнергии как средство ресурсосберегающей политики государства»

Конкурентоспособность работы, представляемой к защите, во многом зависит от заинтересованности автора/авторов и умения представлять результаты своей работы, поэтому целесообразно выступить и перед одноклассниками и перед другими учащимися на школьной конференции. При этом в каждой работе необходимо продемонстрировать не только актуальность и специфику, но и соотнесение цели и результата. Не менее важны практический выход и возможное применение полученного результата. Главное для меня в совместном научно-техническом творчестве – дать возможность реализовать моим ученикам свои скрытые творческие возможности и получить при этом удовольствие от проделанной работы. Практически все, с кем я работала, продолжили свою творческую деятельность уже на базе высших учебных заведений!

Список литературы:

1. Фещенко Т.С., Шестакова Л.А. Развитие рефлексивной практики учителя и ее влияние на выработку новых способов и результатов обучения: реализация дополнительной профессиональной программы «Формирование универсальных учебных действий, оценивание и мониторинг образовательных результатов по физике» // Развитие рефлексивной практики учителя в системе ПК ДПО и ее влияние на выработку новых способов и результатов обучения: коллективная монография: Глава II. М.: ГАОУ ВО МИОО, 2015. С. 47–55.
2. Цветков А.В., Смирнов И.А. Рекомендации работы над школьным исследованием и проектом // Сайт Городского методического центра. [Электронный ресурс]. URL: http://mosmetod.ru/centr/proekty/kurchatovskij-proekt/kursy-povysheniya-kvalifikatsii-kurchatovskij-proekt-ot-znanij-k-praktike-chast-vtoraya/ii-zanyatie-3/kursy-3-rec-issled-i-project.html (дата обращения: 8.11.2017).

Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

0