Организация творческой деятельности учащихся (на примере работы над творческим проектом «Все для детского сада»); 7-9 кл.

Петров Геннадий Савватьевич

Учитель физики МОУ СОШ с. Уром Малопургинского района Республики Удмуртия, по совместительству учитель технологии МОУ СОШ д. Гожня Малопургинского района

Организация творческой деятельности учащихся.

(На примере работы над творческим проектом «Все для детского сада»)

1.Введение.

Качественные изменения потребностей общества, происходящие в наши дни, требуют подготовки творчески мыслящих людей, обладающих нестандартным взглядом на проблемы, способностями к самостоятельному познанию мира. Эти способности можно развить в исследовательской деятельности. Особенно эффективным в этом плане является метод проектов.

Я, являясь учителем физики и технологии, широко использую межпредметные проекты (согласно Е.С Полат), интегрируя смежные тематики физики и технологии.

Считаю, что опыт, накопленный мной в этом вопросе, может оказаться полезным многим педагогам, поэтому хочу поделиться организацией работы над одним проектом, который мы назвали «Все для детского сада».

2.О творческом проекте «Все для детского сада».

Это проект по технологии (технология обработки древесины и конструкционных материалов), интегрированный с физикой - проект по изготовлению комплекта крайне необходимых изделий для местного детского сада: наглядных пособий, игрушек, развивающих игр, кукольной мебели, предметов интерьера детского сада и т.д. (в чем заключается интеграция с физикой, будет показано ниже).

Над реализацией данного проекта занималось 8 учащихся в течение одного учебного года, поэтому по продолжительности выполнения его можно отнести к долгосрочному проекту, а по количеству участников - к групповому (по Е.С. Полат). По степени самостоятельности ученика при реализации проекта (согласно А. И. Савенкову) данный проект можно отнести к типу, когда взрослый ставит проблему, но метод ее решения учащийся ищет самостоятельно. ( При этом важно, чтобы решаемая проблема была знакомой для ребенка и значимой для процесса обучения, проект должен быть ориентирован на решение конкретной проблемы, имеющей практическое значение.)

В нашем случае такой проблемой, которую я поставил перед обучающимися, была проблема недостаточного материально- технического обеспечения детского сада и в связи с этим нехватка в них игрушек, наглядных пособий, раздаточного материала и т.д. Эта проблема хорошо известна моим учащимся как по собственным наблюдениям (они водят своих младших сестер и братьев в садик), так и по рассказам своих родителей.

3.Этапы работы над проектом.

После постановки проблемы, ее обсуждения и анализа началась разработка самого проекта. Можно условно выделить следующие этапы этой работы:

• рассмотрение требований, ограничений, условий для выполнения проекта (например, санитарные требования к изделиям для детей), уточнение потребностей детского сада и на их основе конкретизация задач: какие конкретно изделия будут изготавливаться, технология их изготовления, материал, какая декоративная отделка будет применена к изделиям и т.д.

Решили изготовить:

-резные и расписные полки и полочки из досок и фанеры

- столы, стулья для кукол из фанеры

- сборно–разборные резные фигурки зверюшек из фанеры

- комплекты геометрических фигур разного размера и цвета для отработки у воспитанников детского сада понятий «большой – маленький», для закрепления у них знаний об основных цветах, для изучения основных геометрических фигур

- резные шкатулки с использованием техники контурной и прорезной резьбы для хранения всяких мелочей

-игрушки разные

• сбор информации по теме учебного проекта, подбор специальной литературы, рассмотрение вариантов решения задач (из разных журналов, книг подобрали десятки вариантов изготовления интересующих нас изделий, выбрали наиболее подходящие для нас, видоизменили «под себя»)

• планирование изготовления изделий (в качестве материала для изготавливаемых изделий решили использовать доски и фанеру – как экологически чистые и наиболее доступные; в качестве инструментов для контурной резьбы фанеры и досок ­- использовать ручные лобзики, исходя из их наличия в нашем распоряжении Для декоративной отделки изделий решили использовать экологически безопасный акриловый лак №290, колерующийся тонирующим составом в декоративные оттенки. В зависимости от количества введенного состава и нанесенных слоев возможно получение тона любой насыщенности. Лак и тонирующий состав выпускаются нашим Ижевским предприятием –ТМ «Древесная косметика»)

• изготовление изделий (учитывая, что с большим увлечением выполняется только та деятельность, которая свободно выбрана самим школьником, рабочую группу подобрал с учетом пожеланий, интересов и увлечений учащихся - это 5 мальчиков 7кл, любящих работы с деревом и фанерой, столярными инструментами).

• оформление проекта (данный проект получился объемный, поэтому я попросил составить один общий проект на всех, заранее определив каждому индивидуальные задания по его оформлению)

• проверка и оценка результатов (в разделе проекта, где описываются его результаты, каждый участник вкратце написал, чего он достиг, что ему удалось хорошо выполнить, а что не совсем). Но наиболее точную и бескомпромиссную оценку результатам работы над проектом дали те, кому предназначались проектные изделия – это детсадовцы. Их радостные и веселые лица при пользовании проектными изделиями дают исчерпывающую информацию об этом. Судя по их выражениям, им явно понравились изделия.

4.Корректировка и координация проекта в ходе его реализации

При планировании технологии изготовления проектных изделий мы

предполагали, как уже указывалось выше, для контурной резьбы использовать ручные лобзики.

Но после изготовления нескольких изделий школьники выявили низкую производительность труда при работе с простыми ручными лобзиками и поняли, что при таких темпах им не справиться с запланированными сроками выполнения проекта. А электролобзики в школе отсутствуют, в ближайшем будущем их тоже не будет. Как же повысить производительность?

Обсудив разные варианты преодоления возникшей проблемы, решили изготовить самодельные электрические резаки - выжигатели, принцип действия которых основан на тепловом действии электрического тока (это уже физика). К решению этой задачи я привлек дополнительно 3 учащихся 9 класса, занимающихся в моем радиотехническом кружке и интересующихся электричеством, увлеченных электроделом. (Таким образом, на выполнение данного проекта оказались вовлечены учащиеся двух классов ). Творчески применив полученные на уроках физики теоретические знания, (закон Джоуля - Ленца, зависимость сопротивления проводника от его геометрических размеров, закон Ома и др.), поработав с дополнительной литературой, они разработали и изготовили опытный образец выжигателя – резака из нихромовой проволоки, испытали его в действии. Эффект оказался внушительным: скорость резания увеличилась почти в 2 раза, чистота резания такова, что отпала необходимость механической зачистки наждачной бумагой линии резания, изделия приобрели более привлекательный «фабричный» вид.

Но у изобретения оказался один существенный недостаток: электрический резак сильно выделяет дым, который мешает работающему (опять проблема). Для устранения этого отрицательного эффекта решили изготовить небольшой вентилятор, отдувающий дым от резчика. Трое моих любителей электродела предложили вариант изготовления вентилятора с электродвигателем от бывшего в употреблении магнитофона «Иж 305». Используя свойство термопластических пластмасс легко поддаваться пластической деформации (это и физика, и технология обработки композиционных материалов), приспособили под пропеллер вентилятора готовый пропеллер от детской игрушки. Для получения наибольшего эффекта ветра при неизменной частоте вращения вентилятора предварительно провели ряд испытаний с готовыми пропеллерами от списанной аппаратуры (от диапроектора, блока питания компьютера, кулера, детских игрушек). Наиболее подходящим оказался, как ни странно, пропеллер от детской игрушки.

Электродвигатель с пропеллером установили на деревянную подставку, подключили шнур питания с выключателем; рассчитали и собрали самодельный выпрямитель на 12В (для этого поработали с дополнительной литературой по радиоэлектронике, справочниками по выпрямительным полупроводниковым диодам, по расчету силовых трансформаторов). В результате получился недорогой, компактный, потребляющий небольшую мощность, но в то же время эффективный электровентилятор.

С его использованием дым при выпиливании удалось рассеять. (Здесь необходимо отметить, что работать с электрорезаками даже при их дополнении нашими самодельными электровентиляторами необходимо обязательно в помещениях, имеющих мощную вытяжную вентиляцию, потому что наши вентиляторы отдувают дым только непосредственно от резчика, без вытяжной вентиляции помещение быстро наполнится дымом).

Согласно типологии проектов по Е. С. Полат, характер координации проекта может быть непосредственный или скрытый. При реализации данного проекта я использовал оба способа координации. Здесь нет необходимости перечислять все моменты координации проекта, использованные мной, как педагогом, при его выполнении, но 2 примера хочу привести как удачные, с моей точки зрения. Так, при выборе инструмента для контурной резьбы по фанере и дереву я заранее знал низкую производительность труда ручных лобзиков, но сознательно согласился с предложением учащихся на их применение, чтобы дать возможность школьникам убедиться в этом самим. Так в скрытой форме (если использовать терминологию Е.С. Полат) была создана перед ними проблема, которую им предстояло решить. И ее они разрешили с помощью собственного изобретения (электрического выжигателя - резака). (Вот и ситуация успеха!!!).

­­­­­­­­­­­А непосредственную координирующую роль я сыграл, например, в случае, когда учащиеся для питания электродвигателя вентилятора предлагали использовать готовые заводские блоки питания (их в настоящее время большое разнообразие). Но я настоял на самодельном варианте, т. к. в программе по технологии для 8кл. имеются темы по изучению переменного тока, выпрямителя переменного тока, по физике на изучение переменного тока тоже отводится много часов. И многие вопросы этих тем мы успешно проработали при выполнении проекта, рассчитывая самодельный выпрямитель для питания электровентилятора.

5.Заключение

Так в ходе выполнения проекта шаг за шагом я создавал условия, при которых учащиеся:

• учатся пользоваться приобретенными знаниями для решения познавательных и практических задач в нестандартных условиях, что очень важно

• самостоятельно и охотно приобретают недостающие знания из разных источников: из журналов, справочников (а, как известно, знания, добытые самими учащимися, это наиболее ценные и прочные знания), могут пробовать себя в различных сферах на основе самостоятельно выделенной цели проекта

• приобретают коммуникативные умения, работая в различных группах (тоже очень необходимое качество в жизни)

• развивают у себя исследовательские умения: умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведения эксперимента, анализа, построения гипотез, обобщения (в наш информационный век без этих умений просто не обойтись)

• развивают системное мышление, разрабатывают программу действий по реализации проекта в соответствии с собственными возможностями, осуществляют рефлексию

Таким образом, все эти умения и качества личности, приобретаемые учащимися в ходе работы над проектом, крайне необходимы в современных условиях рыночной экономики, когда многие выпускники учебных заведений затрудняются реализовать себя, не могут применить большой багаж полученных в годы учебы знаний на практике. Эта проблема очень остро стоит как по России, так и у нас по Удмуртской республике. По этой причине часто ломаются судьбы молодых людей, вплоть до трагических.

Из философии известно, что к истине ведет много дорог. Беда многих людей заключается в том, что они используют только один путь реализации своих планов. Если на этом единственном пути возникают непреодолимые преграды или этот путь оказывается неправильным, человек духовно ломается, теряет веру в собственные силы, разочаровывается в жизни. Совершенно другое отношение в этих случаях у человека, с детства освоившего метод проектов с его вариативным подходом к решению любых проблем. Такой человек и к решению сложных жизненных вопросов начинает искать разные варианты и непременно их находит. Вот насколько далекоидущие выводы можно сделать об этом методе. И я горжусь тем, что применяя его, тоже могу внести небольшой личный вклад в решение вышеназванных больших проблем.

Далее в приложениях привожу отдельные расчеты, выполненные нами при работе над проектом, фотографии проектных изделий, их практическое применение в местном детском саду.

Литература.

1. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Е.С. Полат – М., 2000

2. Н. Н. Соболев Русская народная резьба по дереву. Сварог и К, 2000

Интернет-ресурсы не использовались.

Все фотографии собственные.

приложения

1.Расчет электровыжигателя – резака и трансформатора для него.

В качестве нагревательного элемента для выжигателя мы использовали имеющийся в продаже нихромовый провод диаметром 0, 4 мм=4х10^-4м для спиралей электрических плиток. Из практических соображений (удобство пользования) выбрали его длину 0,8 м. Из справочника узнали удельное сопротивление нихрома, оно равно 110х10^-8Ом х м. Зная диаметр провода, вычислили его площадь поперечного сечения:1,256х10^-7 м². Из этих данных вычислили сопротивление нагревательного элемента: 7 Ом.

Опытным путем выяснили, что древесина (липа) хорошо вырезается, но не горит, при пропускании через наш нихромовый провод силы тока 3А. Тогда необходимое для подачи на нихромовый провод длиной 0,8 м напряжение нормального процесса резания составляет 21В. Мощность, потребляемая при этом проводом, составит 21В х 3А=63Вт

Значит, для питания нашего самодельного нагревательного элемента нужно использовать трансформатор мощностью не меньше 63Вт. Мы использовали трансформатор мощностью 100Вт (с запасом мощности, чтобы не перегревался при длительной работе). Его первичную обмотку из1200 витков, рассчитанную на напряжение 220В, мы не перематывали. Рассчитали необходимое число витков вторичной обмотки: 115 витков. Ток, который должен выдерживать при этом вторичная обмотка, как мы уже выяснили, составляет 3А. Из справочника по радиоэлектронике определяем, что плотность тока во вторичной обмотке трансформатора мощностью 100Вт с сердечником Ш-32 (у нас был такой трансформатор) не должен превышать 2,2 А/ мм², отсюда определяем необходимую площадь сечения провода вторичной обмотки: не менее 1,4 мм ² , или диаметр: не менее 1,8 мм.

Намотав по данным расчетам вторичную обмотку трансформатора и испытав его в действии под нагрузкой, убеждаемся в правильности наших расчетов.

2.Расчет выпрямителя для питания электровентилятора.

Базовыми данными, которыми мы располагали в данном случае для расчетов, являются технические характеристики электродвигателя, использованного нами для вентилятора:

• напряжение, на которое рассчитан элетродвигатель-12В постоянного тока

• мощность двигателя-3Вт.

Исходя из этих данных, определяем силу тока, потребляемого двигателем: 0,25А. Тогда в качестве выпрямительных диодов можно использовать простые диоды типа Д7 или Д226 с любым буквенным обозначением (определили по справочнику: максимальный выпрямленный ток у них составляет 0,3А, а напряжение обратное максимальное - больше 12В). Мощность трансформатора выпрямителя должна быть не менее 3Вт. Мы взяли трансформатор мощностью 4Вт. Пример расчета трансформатора приведен уже в предыдущем разделе, поэтому повторяться не буду. В качестве схемы выпрямления использовали мостовую схему выпрямителя за упрощение трансформатора при высоком коэффициенте использования. Сглаживающий фильтр не применяли, т.к. для нашего вентилятора в нем нет необходимости.

При расчетах и конструировании электрических устройств изучены и использованы следующие базовые и надпредметные знания из физики:

• зависимость сопротивления проводника от его геометрических размеров и рода материала (базовые знания)

• Закон Ома для участка цепи (базовые)

• мощность электрического тока (базовые)

• зависимость напряжения в обмотках трансформатора от числа витков в обмотках, зависимость силы тока в обмотках от числа витков в них (базовые)

• понятие плотности тока в проводнике (надпредметные знания)

• закон сохранения энергии (базовые)

• односторонняя проводимость полупроводникового диода (базовые)

• закон Джоуля –Ленца: При работе с резаком учащиеся на практике многократно убеждались, что количество выделяемой теплоты увеличивается, например, при уменьшении длины проводника? Почему? Потому что при этом уменьшается сопротивление проводника, а значит, увеличивается сила тока, что в свою очередь , приводит к увеличению количества выделяемой теплоты. (базовые)

• работа нагруженного трансформатора и на холостом ходу, маркировка сердечников трансформаторов (надпредметные)

• работа мостовой схемы выпрямителя и других схем выпрямителей: однополупериодная, двухполупериодная, схема выпрямителя с удвоением напряжения, их достоинства и недостатки (надпредметные)

• устройство и принцип работы полупроводникового диода (базовые)

• зависимость сопротивления проводника от температур (базовые)

Из геометрии использована формула площади круга.

3.Фотографии

***************************************************

В Гожне есть детский садик,

Там каждый день как праздник!

Там полки не простые-

Резные, расписные.

Здесь детям некогда скучать,

Им надо в игры поиграть.

Вы в домик-горницу зайдите,

Там все необходимое, смотрите:

И полочки с посудой,

И мебель есть для кукол.

В саду забавные зверюшечки

Живут в резной шкатулочке.

День закончился – пора домой.

Игрушкам и поделкам – на полочках покой.