С 21 по 25 апреля в Воронеже состоялась очная сессия дополнительной профессиональной программы «Организация исследовательской и экспериментальной деятельности обучающихся». Сессия была организована Воронежским областным институтом развития образования, специалистами МПГУ, ВШЭ, МГПУ и Института «Эврика».

Как увлечь подростков?

В 2022–2023 годах в рамках проекта «Новая физика» ученые МПГУ совместно с экспертами «Эврики» провели исследование, охватившее 4500 учащихся основной школы из разных регионов России. В результате выяснилось, что проблема слабого освоения физики, да и других предметов в подростковом возрасте связана не только с внешними факторами (недостаточное количество часов, устаревшее оборудование, дефицит кадров, низкая заработная плата, административная перегруженность учителей), но и с тем, что сам способ преподавания далеко не всегда соответствует возрастным особенностям современных детей подросткового возраста. С учениками основной школы были проведены физические эксперименты с включением в учебную деятельность различных гаджетов и элементов технического творчества: например, пятиклассники и шестиклассники конструировали различные устройства и механизмы. В результате – и это подтверждено достоверными исследовательскими данными – выяснилось, что задачи, построенные не на воспроизведении алгоритмов, а на экспериментах, предполагающих поиск способа решения, вовлекают даже тех подростков, которые на традиционных уроках откровенно скучали или даже саботировали занятия.

Оказалось, что методику экспериментальной деятельности, опробованную на уроках физики, можно успешно применять и на других предметах – математике, географии, биологии, литературе и даже искусству.

Об этом свидетельствует опыт школы «Унисон» Санкт-Петербурга и Саратовского лицея естественных наук, о чем свидетельствует семинар, прошедший в Санкт-Петербурге.

Асессоры и их роль в оценке экспериментов

Очная сессия в Воронеже была посвящена исключительно проблемам экспериментальной деятельности на уроках физики. Но в этом не единственное отличие данного мероприятия от предыдущих: в семинарах и мастер - классах приняли участие команды, в состав которых вошли не только учителя физики, но также управленцы и психологи. Это объясняется тем, что цель организаторов заключалась не только в том, чтобы познакомить участников с моделью экспериментальной деятельности, но и по мере готовности внедрять ее в практику.

«Во время занятий участники сессии убедились, что при грамотной организации экспериментальная задача вовлекает в учебный процесс даже большой класс, мотивируя учащихся на пробы, позволяет создавать модели, в которых заложены физические принципы того или иного явления, рефлексировать свои действия и выходить на те или иные научные понятия», - говорит научный руководитель ИПОП «Эврика» Александр Адамский.

Кроме того, он подчеркивает, что оценка экспериментальной деятельности отличается от традиционной и требует двух дополнительных позиций при проведении занятия и анализе образовательных результатов: тьютора и психолога.

Не случайно несколько занятий на тему оценивания в рамках очной сессии провел кандидат психологических наук, старший преподаватель НИУ ВШЭ Никита Колачев.

Он пояснил, что задача асессоров - быть наблюдателями за экспериментальной деятельностью учеников, фиксировать особенности и делать выводы о ее эффективности.

«Модель оценивания основана на принципах теории учебной деятельности, предложенной одним из основателей развивающего обучения Василием Васильевичем Давыдовым, - констатирует Никита Колачев. - На первом этапе происходит принятие задачи учеником, на втором - его вовлечение в действия (выдвижение гипотез, выполнение проб, презентация результатов), а на последнем, третьем, этапе - рефлексия собственных действий».

Командная работа, тайные послания и неожиданные открытия

Занятия c учителями физики проводила группа специалистов Института физики, технологии и информационных систем МПГУ - учеников профессора Григория Гольцмана – во главе с научным сотрудником Лаборатории квантовых детекторов Марией Солдатенковой и студентами бакалавриата «Фундаментальная физика на английском языке» ИФТИС МПГУ.

«Важные исследования в рамках проекта «Новая физика» и большой опыт работы в просветительском проекте «Физическая гостиная» доказывают, что экспериментальная деятельность мотивирует детей к изучению физики, - говорит Мария Солдатенкова. - Решая экспериментальные задачи, школьники объединяются в группы, работают в командах, потому что задачи построены таким образом, что решать их в одиночку просто невозможно. Кроме того, эти задачи не имеют четкого алгоритма выполнения и инструкций. Школьники самостоятельно работают с оборудованием, пробуют себя в роли физиков-шифровщиков, отправляют тайные послания другим командам при помощи магнитов и компасов или разбираются в режимах съемки камеры смартфона; экспериментальным путем пытаются понять, как экраны гаджетов передают цветные изображения. Важно отметить, что в основе каждой такой задачи лежит высокая технология, которая прочно укоренилась в нашей жизни».

Мария Солдатенкова с сожалением отмечает, что бездумное заучивание физических определений, правил и формул бессильно при погружении в реальные физические ситуации. Важно помочь школьнику научиться рассуждать, самостоятельно выходить на обобщения, анализируя свои действия и работу команды.

Всё это возможно только в условиях экспериментальной деятельности, в которой ученики часто открываются с неожиданной стороны.

«Мы часто видим, как отличники, обладающие навыком повторения информации вслед за авторитарными педагогами, испытывают большие сложности с решением экспериментальных задач. Они боятся действовать без инструкций, предлагать неординарные пути решения задач. И наоборот, заядлые троечники могут раскрыться с новой стороны: повести за собой команду, первыми справиться с задачами», - отмечает Мария Солдатенкова.

По ее словам, аналогичная методика сработала и в отношении студентов физфака, у многих благодаря вовлечению в экспериментальную деятельность заметно повысилась мотивация к изучению физики и к будущей профессиональной деятельности. Они становятся активными участниками проекта «Физическая гостиная», придумывают свои эксперименты по физике и организуют интересные и познавательные мастер-классы для детей.

Но самый главный вопрос заключается в том, как учителя физики восприняли новую технологию и насколько реальны перспективы ее внедрения в школьную практику?

К инновациям готовы?

«Уже с первого дня семинара учителя экспериментальным путём разбирались в принципе работы высокоскоростного интернета, изучали свои гаджеты, - рассказывает Мария Солдатенкова. - Значимым мы считаем состоявшийся разговор о преподавании физики через современные высокотехнологичные устройства, учителя даже попробовали создать свои экспериментальные задачи».

В то же время Мария Солдатенкова подчеркивает, что не всем педагогам легко выйти из зоны комфорта, однако цифровая эпоха диктует свои требования. И обнадеживает то, что, по ее словам, «коллеги из Воронежской области готовы мыслить по-новому, пробовать новые способы обучения, внедрять их на практике, и даже обсуждаются модульные программы погружения в экспериментальную деятельность по физике уже с 5 класса».

Почему именно с пятого класса следует начинать изучение физики, а не с седьмого, как это предусмотрено школьной программы?

Дело в том, что в ходе упомянутого выше исследования МПГУ и ИПОП «Эврика», проведенного в рамках проекта «Новая физика», удалось сделать неожиданные выводы: уровни формирования физической картины мира у учеников 5 класса, которые еще не приступали к системному изучению физики, и 9-х классов, уже три года осваивающих этот предмет, сопоставимы между собой. Причем по некоторым показателям – таким, как способность совершать пробы, представлять свои результаты товарищам – пятиклассники даже опережают девятиклассников

Специалисты утверждают, что в 5 классе естественно изучать мир через эксперимент, через обсуждение его результатов, через собственные открытия, поэтому вопрос о введении курса физики с 5 класса стоит в повестке дня.

«И учителя, и администраторы, в общем, с этим согласны и готовы к инновациям», - констатирует Александр Адамский.

Об этом свидетельствует большой интерес со стороны Воронежского областного института развития образования, специалисты которого планируют провести дополнительные семинары на эту тему.

По мнению Александра Адамского, этот регион перспективен еще и с той точки зрения, что здесь очень развито сетевое образование, особенно такая модель характерна для Борисоглебского района. Это обеспечит условия для создания и взаимодействия школьных методических центров экспериментальной учебной деятельности по физике. Аналогичные центры могут возникнуть также в Москве, Санкт-Петербурге и других городах и регионах.