Организация общешкольных интегрированных проектов как средство повышения эффективности обучения

Изменения, произошедшие в экономике, науке и технике, в социальной сфере в конце XX начале XXI века  определили новые требования общества к личностным качествам современного человека. Эти требования можно кратко сформулировать следующим образом: высокий уровень общего развития; критическое мышление; умение принимать самостоятельные адекватные решения; желание и умение приобретать новые знания, способность к переучиванию овладению новыми методами работы; умение работать в группе; способность к проектированию.

Иными словами, современный человек должен обладать вполне определенными компетенциями. Очевидно, что успешных и компетентных специалистов можно получить лишь при условии формирования их со школьной скамьи, что, безусловно, повышает социальную значимость образования.

В этой связи встает вопрос о содержании общего образования и путях его обновления. «Концепция модернизации российского образования» предполагает ориентацию образования не только на усвоение учащимся определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей. Современная общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, то есть ключевые компетенции, определяющие современное качество содержания образования [5]. Пути решения этих задач только отчасти определены в современных образовательных стандартах  и примерных программах основного общего и среднего (полного) общего образования. Для успешной реализации реформы образования необходим педагогический поиск новых подходов к формированию содержания школьных предметов, совершенствование технологий и методов обучения, и поиск этот должен осуществляться в плоскости личностно-ориентированного образования.

В свете поставленных обществом перед школой задач, с учетом необходимости быстрого и эффективного решения всех актуальных проблем педагогики, особое значение на сегодня приобретают навыки исследовательской и проектной деятельности учащихся, с 2011 г. они стали частью базисного учебного плана общеобразовательных учреждений РФ, сформированного на основе Федерального стандарта второго поколения. И исследовательская, и проектная деятельность учащихся, становятся одними из важнейших форм современного образования еще по двум причинам. Во-первых, в условиях существующей классно-урочной системы данная технология легко вписывается в учебный процесс, при этом она может не затрагивать содержание обучения, определяемого образовательным стандартом, во-вторых, это по-настоящему личностно-ориентированная технология, обеспечивающая не только успешное усвоение учебного материала, но и интеллектуальное и нравственное развитие детей, развитие их самостоятельности, доброжелательности, коммуникабельности.

В основе проектного метода, как отмечает Е.С. Полат, лежит развитие познавательных на­выков учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания и ориентироваться в информационном пространстве, раз­витие критического и творческого мышления. Метод проектов всегда предполагает решение какой-то проблемы. А решение проблемы предусматривает, с одной стороны, использование совокупности разнообразных методов и средств обучения, а с другой – необходимость интегрирования знаний и умений из раз­личных сфер науки, техники, технологии, творческих областей [4]. Результаты выполненных проектов должны быть, что называется, «осязаемыми»: если это теоретическая проблема – то конкретное ее решение, если практическая – то конкретный результат, готовый к внедрению.
Если же говорить о проектном методе как о педагогической технологии, то эта технология содержит совокупность исследовательских, поисковых, проблемных подходов, творческих по самой своей сути. Типология проектов и особенности технологии его применения обстоятельно представлены в работе Е.С. Полат [4]. В рамках данной статьи целесообразно подробнее остановиться на теме интегрированных проектов, значение которых в условиях модернизации образования достаточно велико.

Современное образование должно формировать широту взглядов, а для этого требуется дальнейшее развитие методик, работающих в поле межпредметных связей. Необходима реализация проектов, в которых  осуществлялась бы интеграция наук, осмысление какой-либо проблемы в её целостности, не пытаясь редуцировать к отдельным её аспектам – физическим, химическим, биологическим и т.п. Специфика современных технологий заключается в том, что ни одна теория, ни одна профессия не могут покрыть весь технологический цикл производства. Сегодня любой участник трудового процесса должен понимать и учитывать влияние самых разных  факторов из перекрестных областей технологий [3].

По комплексности (или по предметно-содержательной  области) на сегодняшний день в современной школе наиболее распространены так называемые монопроекты. Это проекты, выполняемые в рамках одного предмета или области знания, пусть даже с использованием информации из других областей знания и деятельности. Но, как указывалось выше, наиболее перспективными в такой работе, должны выступать межпредметные, общешкольные образовательные проекты, выполняемые под руководством нескольких специалистов (учителей-предметников) с обязательным привлечением образовательного ресурса города, области, поселка. Такая работа требует глубокой содержательной интеграции уже на этапе постановки проблемы. Межпредметные проекты, как правило, выполняются во внеурочное время. Это могут быть небольшие проекты, охватывающие два-три предмета или же довольно объемные, продолжительные, общешкольные, планирующие решить ту или иную достаточно сложную проблему, значимую для всех участников проекта (например, «Живая наука», «Физики или лирики?», «Цвет и свет в окружающем мире», «Зарождение телеграфного дела в России» и пр.). Подобные проекты требуют квалифицированной координации со стороны специалистов, слаженной работы нескольких творческих групп, имеющих четко определенные исследовательские задания, хорошо проработанные формы промежуточных и итоговых презентаций.

Трудно переоценить значение таких проектов. Во-первых, именно в таких проектах происходит взаимодействие детей с разнонаправленными интересами (условно «гуманитариев» и «технарей»), именно в такой деятельности они могут почувствовать потребность друг в друге. Во-вторых, как подметил К.Н. Вентцель: «научное знание должно явиться для детей как нечто цельное и единое, чтобы они пришли к живому сознанию той связи, какая существует между различными явлениями в мире и  соответствующими им отраслями знания»[1, с.131]. В-третьих, подобные проекты позволяют в полной мере использовать образовательную среду области, города, поселка.
Следующий пример позволит более отчетливо продемонстрировать дидактическую сущность интегрированных проектов. При этом важно иметь в виду, что метод проектов – лишь один из видов педагогических технологий. Как и любой другой метод, он может быть реализован с помощью различных средств обучения.

Название проекта: «Зарождение телеграфного дела в России: первая подземная линия телеграфной связи»

Данная работа была реализована под руководством и в сотрудничестве учителей физики, технологии, информатики и черчения. На основе представленного ниже материала будет показано авторское  видение построения  научно-исследовательской  деятельности с учащимися на базе исторического материала.

Предпосылкой  этого проекта стали два близких во времени и знаковых для истории  науки и техники события. В  2011 году исполнилось 225 лет со дня рождения  П.Л.Шиллинга, признанного во всем мире  изобретателя электромагнитного телеграфа, а в 2012 году отмечалось 175 лет телеграфному сообщению. В связи с этим учителями физики были организованы лекционно-семинарские занятия, посвященные этим датам. Занятия носили статус дополнительных и проводились в рамках элективов  и кружков. Ряд учеников, заинтересовавшись  данной  темой,  поддержали предложение учителей  заняться этой темой более углубленно. По мере освоения темы учениками   гимназии была проявлена инициатива по созданию объемного макета, отражающего некоторые этапы в развитии  отечественной электромагнитной телеграфии. При этом в рамках проекта, в результате совместного (учителя-ученики) обсуждения, были поставлены следующие цели:

• Создать макет отдельного участка первой телеграфной линии Петербург – Царское Село
• Создать модель подземного телеграфного кабеля, проложенного на линии Петербург – Царское Село (с восстановлением технологии его изготовления и изолирования)
• Создать действующие элементы электромагнитного телеграфа П.Л.Шиллинга

Осуществление проекта по созданию макета, тем более исторического, предполагает реализацию работы по нескольким направлениям, осуществляемым параллельно. В соответствии с этим вся работа разбивалась на следующие  этапы.

• Историческое погружение и создание визуального образа

Прежде чем создать некую реальную объемную модель, необходимо создание ее образа: сначала в уме, потом в виде схемы  на бумаге, далее желательно ее виртуальное 3D воплощение и только потом непосредственное материально-техническое исполнение. Сама же по себе историческая реконструкция трудна  в силу отсутствия в настоящем времени  исторических объектов в том виде, в котором они  существовали  в то время. Т.е. трудно создать визуальный образ объектов прошлого. И здесь возникает необходимость исторического погружения учащихся задействованных в проекте. Решалось это следующим образом:

•  Производился отбор соответствующей исторической и историко-технической литературы. Для этого был задействован как библиотечный, так и сетевой ресурс. Здесь особенно важна работа педагогов, так, как во избежание мифотворчества, а заодно и расширения информационного ресурса приходилось ряд документов и статей копировать в Ленинской библиотеке.
•  Формировалась подборка иллюстраций с видами С.Петербурга и Царского Села середины XIX века, собирались литографии, рисунки, репродукции, кинофрагменты.
•  Было организовано несколько экскурсий в Политехнический музей в зал связи, где учащиеся смогли получить наглядное представление о развитии техники и средств связи того времени.

Помимо экскурсии, было организовано общение с научными работниками Политехнического музея. Учащиеся смогли задать им вопросы по теме исследования, узнать принципы и  особенности прокладки кабеля в то историческое время, получить подробную информацию об устройстве телеграфного аппарата Шиллинга. Осуществлялось взаимодействие с музеями С.Петербурга. В связи с этим была разработана  индивидуальная тематическая  экскурсионная поездка в С.Петербург.
Таким образом, в процессе работы по отбору материалов  внимание уделялось не только исследованию жизни и деятельности Шиллинга и его окружения, но и той эпохе, в которой шло развитие науки и техники.

• Формирование рабочих групп (инженерно-техническое и художественно-эстетическое направления).

Стоит отметить, что до третьего этапа работа осуществляется всеми участниками проекта без деления на группы. Главным критерием для участия в проекте являлся интерес и желание работать.
Всего было создано 4 группы. Деление учащихся по группам происходило с учетом интересов (личных пожеланий), межличностных  взаимоотношений, уровня знаний  и умений по тому или иному направлению. Интересным оказалось деление между девчонками и мальчишками. К примеру задания связанные с рисованием, созданием коллажей в большей степени интересовали учениц, тогда как техническое  исполнение чего либо, например, того же мультипликатора, было интересно  ребятам. Здесь важным, на мой взгляд, является тот факт, что в гимназии сохранены мастерские и ребята на уроках труда с 5 класса получают хорошие навыки работы с инструментами, станками, изготавливают  под руководством учителя труда простейшие приборы и устройства. С другой стороны из опыта проектной работы  мы можем отметить, что разделение деятельности  на «женскую» и «мужскую» весьма условно и случается не всегда. Иногда в роли лидера группы по техническому исполнению выступают именно ученицы [6]

В сформированные группы входили и сильные и слабые по успеваемости ученики. Здесь стоит отметить, что некоторые более слабые ученики довольно активно себя проявляли в исполнении и продумывании каких-то технических элементов и непосредственному исполнению чего-либо руками. О таком «перевоплощении» и смене ролей упоминал еще Зибер В.А. [7].

• Распределение обязанностей внутри рабочих групп

Далее в каждой группе определялся ее руководитель. Между группами были определены зоны ответственности. Внутри  группы задания были распределены по силам ее участников.
Одна группа занялась созданием работающей модели мультипликатора. Перед ними на начальном этапе стояла задача воспроизвести грубую модель мультипликатора, на основе чертежей и описаний Яроцкого А.В.

Для начала учащиеся выяснили роль мультипликатора в устройстве телеграфа, получили представление об астатической магнитной стрелке и, используя школьный электромагнит разборный, смогли создать устройство, отражающее работу мультипликатора. Здесь, как и Шиллинг, ребята столкнулись с проблемой колебаний стрелки после замыкания цепи. Ими были придуманы штифты для  ограничения движений стрелки. Следующим этапом работы стал подбор соответствующих материалов для создания исторического аналога. Последним этапом стало непосредственное создание модели с соблюдением технических характеристик аппарата Шиллинга. [6, с.24]
Вторая группа получила творческие задания, в которых учащиеся должны были самостоятельно представить в виде коллажей, рисунков будущий макет с учетом поставленных задач.
Третья группа занималась воссозданием телеграфного кабеля с восстановлением технологии оплета и раствора для изоляции. Использовались книжные носители XIX века, фотографии, описания, музейные экспонаты.

Четвертая группа структурировала и компоновала материал для сопроводительного стенда к макету, делала презентацию, отвечала за фотохронику всех этапов работы.

• Создание варианта макета с использованием программы Corel Draw

Совместно со всеми участниками проекта были отобраны  лучшие творческие работы, представленные  второй группой. На базе лучших идей из нескольких работ была создана, окончательная модель будущего макета и под руководством учителя информатики  воплощена в 3D варианте с использованием программы Corel Draw.

• Непосредственное создание макета

В качестве материала для изготовления макета был выбран пенокартон, как наиболее удобный из современных материалов для макетирования. Был распечатан иллюстративный и текстовый материал  в масштабе,  соответствующем размеру макета. В процессе сборки макета для усиления эффекта объема и придания рельефности работе, был применен прием  «объемного изображения»  (послойное наклеивание разных фрагментов фотографии). Основанием макета стала топографическая карта С.Петербурга и Царского Села середины 19 века с указанием  места прохождения железной дороги, т.к. именно вдоль этого тракта проходила первая подземная телеграфная линия. Вдоль железной дороги установлен светодиодный ряд, показывающий место прокладки кабеля. В одном из участков основания проделано отверстие, из которого видна модель подземного кабеля в поперечном сечении.

В дальнейшем эта работа может быть расширена и  продолжена по пути усложнения приемов макетирования и  исторического обзора следующим образом: создание  макета Адмиралтейства; усложнение первоначальной топографической карты, усложнение рельефа, воссоздание отдельного участка местности и участка Царскосельского телеграфа с участком железной дороги и реконструкцией элементов технических и инженерных устройств; создание трехмерного макета с общими ракурсами и  усложнением путем детализации (создание отдельных зданий, интерьеров в определенном масштабе).
Вообще же работа с учащимися по макетированию и созданию исторической модели технического устройства, с нашей точки зрения, является интересной, нужной и важной по следующему ряду причин:

• учащиеся приобретают навыки в овладении техникой макетирования,
• учатся отображать видимые и воображаемые объекты в трехмерном пространстве,
• получают навыки инженерной работы,
• проект на базе исторического материала доступен для понимания и осуществления разным категориям учащихся,
• легко осуществим в рамках школьных лабораторий, мастерских,
• дает реальное понимание длительности процессов изобретений и открытий,
• играет важную роль в профориентации учащихся

На базе материалов проекта также были разработаны исторические инженерные задачи, которые можно развить в минипроекты, выполняемые в рамках одного или нескольких уроков при прохождении тем «Электрические явления», «Электромагнитные явления», или как темы для элективов или кружковой работы.

На основе представленного нами материала по истории создания электромагнитного телеграфа и биографии П.Л.Шилинга возможна разработка других междисциплинарных учебно-исследовательских проектов. С точки зрения гуманитарных наук представляет интерес исследование деятельности  Шиллинга как востоковеда, лингвиста и криптографа, под руководством учителя географии можно изучить материалы Забайкальской экспедиции Шиллинга, оценить ее итоги.
ЛИТЕРАТУРА

• • Вентцель Н.К. «Новые пути воспитания и образования детей». Изд.2-е. М., 1923.- 151 с.
  • Коджаспирова Г.М. Педагогика. М.: Гардарики, 2009.-528с
  •  Новиков А.М.  Постиндустриальное образование. – М.: Издательство «Эгвес», 2008. – 136 с.
  •  Полат Е.С. Новые педагогические технологии в системе образования. М., 2002.-272с
  •  Проект базисного учебного плана основного общего образования для общеобразовательных учреждений с русским языком обучения. http://standart.edu.ru/
  • «Физика», Первое сентября, апрель 2012.
  • Зибер В.А. Живые задачи по физике. Методические искания. Выпуск 1: Задачи по вопросам физики; Издание товарищества "Образование"; 1925г