Kazanobr.ru | Электронный научно-методический журнал | Выпуск №39

Развитие инженерной компетенции учащихся через проектно-исследовательскую деятельность на уроках физики и внеурочных занятиях

Хакимулина Н.М.,
учитель физики
МБОУ «Школа №54» Авиастроительного района

В настоящее время ощущается острая необходимость в технических кадрах. В связи с этим наша школа уделяет особое внимание инженерному образованию, задача которой – создание условий для получения основ инженерного образования у обучащихся. Приобщая ребят к проектам, дающим первые профессиональные навыки, мы помогаем выпускникам сделать правильный выбор профессии, способствуем их дальнейшей социализации, поддерживаем мотивированных учащихся, готовим к олимпиадам и другим интеллектуальным состязаниям различного уровня.

В рамках реализации проекта «Сопровождение профессионального самоопределения обучающихся» наша школа сотрудничает с Федеральными государственными бюджетными образовательными учреждениями высшего образования КНИТУ–КХТИ и КНИТУ–КАИ, с учреждениями дополнительного образования: с республиканским центром поддержки одаренных детей «Сириус» и Университетом Талантов. Университет Талантов создан Указом президента РТ и работает по двум направлениям: помогает самореализации одаренных детей и молодежи, создает и поддерживает доброжелательную среду для раскрытия потенциала молодых людей. Университетом Талантов организуются профильные программы по физике, математике и информатике. Кроме партнерства с учебными учреждениями высшего профессионального образования, мы сотрудничаем с производственными предприятиями города ПАО КВЗ и Казанским авиационным заводом им. С.П.Горбунова.

Способов формирования инженерных компетенций обучающихся на уроках физики и во время внеурочных занятий большое количество, основными из которых являются:

1. решение технических задач, приближенных к реальным условиям и предприятиям;

2. проведение соревнований и олимпиад;

3. использование технологии проектов и исследовательских работ.

Физика - наука экспериментальная, поэтому целью своей деятельности считаю развитие инженерной компетенции учащихся через проектно-исследовательскую деятельность на уроках и внеурочных занятиях по физике, которая наиболее эффективно развивает творческие способности, познавательный интерес учащихся, стремление исследовать и изобретать.

Цель проектной деятельности – формирование готовности к профессиональному самоопределению на протяжении всей последующей жизни.

Перед выполнением проектно-исследовательских работ знакомлю учащихся с этапами организации исследовательской и проектной деятельности, с методами исследований, с критериями и требованиями к оформлению исследовательских работ.

Основные этапы исследования:

• формулирование проблемы,

• обоснование актуальности выбранной темы,

• постановка цели и конкретных задач исследования,

• определение объекта и предмета исследования,

• выбор метода (методики) проведения исследования,

• описание процесса исследования,

• обсуждение результатов исследования,

• формулирование выводов и оценка полученных результатов.

При выполнении проектно-исследовательских работ необходимо учитывать возрастные особенности обучающихся, поэтому работы не всегда должны быть объемными и долгосрочными.

Например, в своей работе я предлагаю учащимся побыть в роли конструкторов в самостоятельном изготовлении некоторых простейший приборов, в 7 классе предлагаю учащимся изготовить прибор, который позволит продемонстрировать закон Паскаля, сконструировать автоматическую поилку для птиц. Предлагаю работы исследовательского характера - определить плотность собственного тела, высоту дома с помощью барометра-анероида. Данные работы являются простыми, краткосрочными, в рамках одного урока.

В старших классах работы на несколько ступеней сложнее и являются долгосрочными.

При организации проектной деятельности возможна не только индивидуальная, самостоятельная, но парная и групповая работа учащихся. Это позволяет приобретать коммуникативные навыки и умения.

Для выполнения проектных работ предлагаю свои темы, а также подсказываю источники и сайты, в которых можно найти интересные идеи и задачи для выполнения проектных работ.

После того как ученики выбрали тему, я провожу консультации для более «опытных» обучающихся, а новичков приходится обучать, работая с ними индивидуально. На консультациях определяются конкретные цели, задачи, составляется план работы, обговариваются способы получения информации и даются различные рекомендации по выполнению самостоятельных исследований. Разработка и конструирование приборов происходят во внеурочное время.

Результатом работы над проектом является продукт. Продукт может быть разнообразным: это может быть памятка к физическому процессу или модель прибора. Важно, чтобы продукт мог быть применён на практике и решал поставленную проблему.

По окончании работы над проектом проводится презентация готового продукта исследования: ребята демонстрируют свои творческие наработки в классе на уроках физики, рассказывают о принципе действия прибора, его назначении, использовании, делятся идеями о дальнейшей работе, тем самым повышая мотивацию учащихся к познанию предмета.

Например, при изучении звуковых колебаний можно продемонстрировать работу модели трубы Рубенса, для визуализации звуковых волн; при изучении тепловых процессов – работу кулера, при изучении баллистического движения – принцип действия пневматического оружия и т.д. В среднем звене демонстрацию выполненных работ ребята проводят во время физико-математической недели. После демонстрации ребята с интересом рассматривают модели приборов, появляются вопросы, повышается мотивация к изучению чего-то нового.

Свои работы ребята представляют на конференциях и конкурсах различного уровня.

Ежегодно наши ребята участвуют в Республиканских научно-практических конференциях «Наука без границ», «Инженер-профессия будущего», «Петровские чтения» на базе Казанского Национального Исследовательского Технологического Университета (КНИТУ КАИ и КНИТУ КХТИ), в Республиканском конкурсе «Нобелевские надежды», на которых ребята становятся победителями и призерами. Принимаем участие в городской научно-технической конференции «Первые шаги в науку» на базе Казанского вертолетного завода, в Международной научно-практической конференции «Зимние чтения им. М.П.Симонова», которая проводится на базе МАОУ «Лицей – инженерный центр», во Всероссийской научной конференции им. Н.И.Лобачевского.

Практика показывает, что знания, добытые самостоятельно и с хорошей мотивацией, наиболее прочны и эффективны. Ученики, выполнившие серьезную работу от начала и до конца, получают хороший стимул для дальнейшей учебы, проходят очередной этап самоутверждения в жизни. И, конечно, они видят, как полученные знания находят практическое применение, что делает процесс обучения значительно эффективным и влияет на выбор будущей профессии.