Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №4/2010

Портфолио

Т. Ю. Кузьмичёва,
< tyuk2001@mail.ru >, МОУ гимн. № 38 с УИАЯ, г. Дзержинск, Нижегородская обл.

Коллективная проектная де­я­­тельность как технология организации деятельности обучающихся

Учение есть совместное исследование,
проводимое учителем и учеником...
С. Рубинштейн

Помоги мне сделать это самому!
Девиз школы Монтессори

Необходимость создания научно-исследовательской среды в школе. Вырастить компетентных людей – лидеров нашего общества – можно через формирование творческой, научно-исследовательской среды обучения. Сегодня во всём мире передовые педагоги включают ученическую научно-исследовательскую деятельность (НИД) в образовательный процесс. НИД позволяет каждому гимназисту испытать, испробовать, выявить и актуализировать хотя бы часть своих талантов-дарований. Дело педагога – создать и поддерживать творческую атмосферу. И не просто обеспечивать педагогическое сопровождение, но, в первую очередь, быть соавтором идеи, её соразработчиком. Практика показывает, что приоритет здесь принадлежит педагогу-руководителю. Если он сам  «не горит», то никогда не «загорятся» и учащиеся!

рис.1

Понятно, что интереснее всего работать с одарёнными и способными ребятами. Но неспособных ребят ведь не существует, нужно только найти, где у них «кнопка»!

Организовать НИД можно и на учебных занятиях (учебный эксперимент, домашние исследования), и во внеурочное время (учебный проект, кружки, факультативы, спецкурсы, НОУ, исследовательская практика, образовательные экспедиции, олимпиады, конкурсы, конференции и пр.).

Работая с ребятами 6–7-х классов на занятиях астрофизического кружка, наблюдая за их высокими активностью и познавательной деятельностью, поняла, что необходим целенаправленный выход их энергии и знаний. Так родилась идея подготовки виртуальной космической экспедиции. Но на Луну и на Марс уже давно все готовятся. А мы решили шагнуть дальше во времени и в пространстве и полететь на экзопланеты – планеты других звёзд! Может быть, удастся вступить в контакт с другими цивилизациями? Если они отсталые – научим новым для них технологиям, если передовые – научимся сами.

Теоретические основы проектной деятельности. Проект – это комплекс взаимосвязанных мероприятий, предназначенных для достижения в течение заданного времени и при установленном бюджете, поставленных задач с чётко определёнными целями. На кружковых занятиях (да в принципе и на уроках) целесообразна коллективная проектная деятельность. Опираясь на идеи канд. пед. наук, директора Поволжского центра аэрокосмического образования г. Нижнего Новгорода Изабеллы Юдимовны Порус, я постаралась организовать все этапы такой деятельности, взяв за основу модель личности обучающихся. Получилась вот такая схема:

рис.2

Потребности – интерес к астрофизике; ограничения – время работы кружка (домашняя работа не ограничена); ресурсы – библиотека, Интернет, консультации учителя и т. д.; выход – участие в школьной, городской и других конференциях, конкурсах. В ходе выполнения проекта закладываются основы для развития и формирования модели исследователя – от любознательного ученика до самореализующейся личности.

В ходе проектной деятельности коллектива активно формируются все основные виды компетенций обучающихся: методические, социальные, профессиональные. Деятельностная направленность образования смещает акценты с «заучивания» знаний на формирование умений, компетентностей.

Осуществление коллективного проекта «Виртуальный космический полёт к экзопланете». цели и задачи нашего проекта были сформулированы под «гипнозом» пророчеств К.Э. Циолковского: «…человечество не останется вечно на Земле. Но в погоне за светом и пространством оно сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет всё околосолнечное пространство».

Цель работы: методом коллективного проектирования разработать ситуацию подготовки и осуществления полёта к экзопланете, используя личностные способности участников экспедиции.

Задачи: • Найти, выделить и изучить материалы о наиболее подходящей в «зоне жизни» экзопланете • Проанализировать типы космических аппаратов (звездолётов) • Придумать условия для создания искусственной гравитации • Подобрать команду и изучить способности каждого члена команды • Продумать методы борьбы со стрессами в полёте • Проанализировать реальность создания состояния анабиоза • Разработать программу исследовательской деятельности на «Суперземле».

В команду вошли все участники кружка, которые смогли выполнить указанные задачи. Когда составили план проекта, выяснилось, что у всех совершенно разные склонности и интересы. Но каждый сумел выбрать себе тему по душе:

  1. О жизни во Вселенной: • Признаки жизни • Поиски жизни • Зоны жизни • Экзопланеты • Звезда Глизе 581 (Gliese 581) • экзопланета Глизе 581с.
  2. Выбор космического аппарата.
  3. Создание искусственного тяготения. 
  4. Строительство звездолёта с использованием «Кос­мического тренажёра».
  5. Подбор команды для длительного полёта и деятельности на борту звездолёта.
  6. Борьба со стрессами.
  7. Создание анабиоза.
  8. Программа исследовательской деятельности на «Суперземле».

1. О жизни во Вселенной. Теплякова Наталья, «жёсткий технарь», сильный математик, взяла на себя поиск информации об экзопланетах, расчёт «зоны жизни» во Вселенной, оценку параметров экзопланеты Глизе 581c, составление программы исследовательской деятельности на ней. Нашла большой материал об экзопланетах. Экзопланета (от др.-греч. εξω – вне, снаружи), или экстрасолнечная планета (от лат. extra – вне, снаружи), – планета, вращающаяся вокруг иной звезды, т. е. не принадлежащая к Солнечной системе. Планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся крайне далеко от своего солнца (ближайшая – на расстоянии 4,22 св. г., это примерно 40 000 000 000 000 км). Поэтому долгое время задача обнаружения планет возле других звёзд была неразрешимой. Сейчас такие планеты стали открывать благодаря новым научным методам, зачастую на пределе их сегодняшних возможностей. На середину декабря 2008 г. известны 333 экзопланеты в 283 планетных системах. Подавляющее большинство из них обнаружены с использованием не визуального наблюдения, а различных непрямых методик детектирования. Большинство экзопланет – газовые гиганты, более похожие на Юпитер, чем на Землю. Очевидно, это объясняется ограниченностью астрометодов (легче обнаружить короткопериодичные массивные планеты). Глизе 581c (Gliese 581c) — вторая экзопланета в планетной системе звезды Глизе 581. Из всех известных в настоящее время экзопланет Глизе 581c, очевидно, наиболее похожа по своим параметрам и вероятным условиям на Землю, из-за чего её неофициально прозвали Суперземлёй.

Статья подготовлена при поддержке компании «ПромГиб». Если вы решили приобрести качественные и надежные конструкции и изделия из металла, то оптимальным решением станет обратиться в компанию «ПромГиб». Перейдя по ссылке: «вентилируемые фасады», вы сможете, не отходя от экрана монитора, узнать более подробную информацию о предоставляемых услугах. В компании «ПромГиб» работают только высококвалифицированные специалисты с огромным опытом работы с клиентами.

рис.3

Звезда Глизе 581, вокруг которой обращается эта планета, удалена от Солнца на 20,4 св. г.  Орбитальный период («год») Глизе 581c составляет 13 земных дней. Планета удалена от звезды на расстояние около 11 млн км (Земля, для сравнения, находится на расстоянии 150 млн км от Солнца). В результате, несмотря на то, что звезда Глизе 581 почти в три раза меньше нашего Солнца, на небе своей планеты она выглядит в 20 раз больше, чем наше светило с Земли [1].

Расчёты ребят дали время полёта к ней с третьей космической скоростью 382 500 лет. Получается очень длительный полёт. Значит, нужен или «суперновый» звездолёт, или анабиоз экипажа, или и то и другое.

2. Выбор космического аппарата. Волков Иван нашёл множество проектов космических звездолётов, оставалось выбрать самые подходящие варианты: • с вращающейся частью (для создания искусственной гравитации) • с солнечными парусами • с мощными двигателями, развивающими  скорости, близкие к световым • со множеством отсеков [2].

рис.4

3. Создание искусственной гравитации. Меркулова Анастасия так обосновала свой выбор: «Представим себе, что наш космический корабль летит к экзопланете. Долго продлится этот полёт! И все эти годы наш экипаж должен находиться в невесомости. А это плохо воздействует на наш организм. Как же быть? Необходимо создать искусственную гравитацию. Об этом уже давно думают учёные и инженеры.

После знакомства на занятии кружка с центробежным эффектом решили: мы строим гигантский цилиндр и заставляем его вращаться вокруг своей оси (как барабан стиральной машины)».

рис.5

4. Строительство звездолёта с использованием «Космического тренажёра». Зарубин Георгий подготовил материал о постройке звездолёта на орбите (ребята несколько раз работали на космическом тренажёре в Нижегородском планетарии). Вероятно, полёты к другим планетам, к планетам других звёзд будут начинаться именно с орбитальных станций. А для этого очень важно уметь управлять космическими аппаратами, точно проводить космические манёвры, в том числе и космическую стыковку! И этому  хорошо служит космический тренажёр! При возникновении нештатной ситуации (например, отказе автоматического контура управления) экипаж переходит к ручному управлению. Управление движением транспортного корабля и работой его бортовых систем выполняется посредством его органов управления – кнопок и переключателей пультов, команд, выдаваемых с форматов индикаторов, ручек управления движением и ориентацией.

рис.6

Стыковка (работа на тренажёре). Два ученика-космонавта располагаются внутри тренажёра: один – ведущий, второй – исполнитель. Допускается угол расхождения при стыковке 1–2°. В результате тренировок можно добиться высокой точности.

5. Подбор команды для длительного полёта и деятельности на борту звездолёта выполняла Прохожева Анастасия, которой уже давно нравится психология. Ещё в 1870 г. великий русский учёный К.Э. Циолковский заметил, что в кабине космического корабля необходимо воспроизвести естественные взаимоотношения человека с природой, как на Земле. Миниатюрной моделью, которая будет содержать все материальные и энергетические связи человека, должна стать замкнутая система, работающая за счёт энергии солнечного излучения. Но поскольку система постоянно замкнута, это обязательно должно отразиться на взаимоотношениях личностей.

рис.7

Исходя из задания (полёт на звездолёте к планете около звезды Глизе 581с, занимающий 300 000 лет с земными скоростями, или 20 лет со скоростью света) с позиции анализа творческой личности были выявлены преобладающий тип мышления, уровень креативности (максимально – 8 баллов по методике «Тип мышления» [3, 4]), профессиональная склонность каждого претендента в команду. В результате были отобраны 6 человек (см. таблицу внизу).

Фамилия, имя

Преобладающий тип мышления

Профессиональная
склонность

Уровень креативности

Должность на борту

Волков
 Иван

Предметно-действенное, наглядно-образное

Архитектор, писатель, рабочие профессии

6

Штурман

Болотова
Наталья

Словесно-логическое,
 наглядно-образное

Переводчик, журналист

6

Переводчик, летописец

Меркулова Анастасия

Словесно-логическое,
 предметно-действенное

Техник, экспериментатор

7

Инженер-технолог,
 экономист

Прохожева Анастасия

Наглядно-образное

Дизайнер, режиссёр

7

Психолог команды,
биолог

Кириллова Анастасия

Наглядно-образное

Инженер, дизайнер

7

Дизайнер, геолог

Теплякова Наталья

Абстрактно-символическое

Экономист, программист, аналитик, математик

8

Капитан команды,
учёный-исследователь

Основной принцип отбора: люди должны быть схожи по характеру и интересам. Тогда члены экипажа смогут творить в полёте и контактировать с товарищами, избегая стрессовых ситуаций. Каждый человек на борту будет занят своим делом.

6. Борьба со стрессами. Вопрос о стрессах изучила и проанализировала Настя Кириллова, проявляющая большой интерес к этой теме. Космический корабль – это физическое воплощение «состояния замкнутости». Как преодолеть этот тип стресса?

рис.8• Сначала мы будем готовиться к полёту в сурдокамерах, неких «башнях молчания». Уже сегодня все космонавты проходят это испытание: тишина, одиночество, полное отсутствие связи, поступления информации • Определив тип высшей нервной деятельности, мы будем учитывать особенности характера каждого члена экспедиции • Каждый участник будет иметь возможность заниматься своим «хобби» • Команда под руководством психолога будет заниматься профилактикой стрессов, осуществляя физическую саморегуляцию, релаксацию, регуляцию правильного дыхания; эмоциональную саморегуляцию, создавая образ позитивной эмоции, интеллектуальную и мировоззренческую саморегуляцию, а также использовать здоровьесберегающие технологии.

7. Создание состояния анабиоза. Наташа Болотова любит биологию, поэтому занялась изучением состояния анабиоза. В будущем это состояние может оказаться единственным средством спасения жизни членов экипажа при аварийных ситуациях, которые обязательно следует предусматривать при длительных межпланетных полётах. Космическая биология находится в стадии становления.

рис.9

Строительство базы на Луне [5]

рис.10

Команда «звездолёта будущего»: Прохожева Анастасия, Болотова Наталья, Кириллова Анастасия, Теплякова Наталья, Волков Иван, Меркулова Анастасия, 2009 г.

8. Программа исследовательской деятельности на «Суперземле». В завершение полёта мы опускаемся на поверхность планеты Глизе 581с, исследуем её и начинаем строить базу (по типу лунной базы) [5].

Если цивилизация отсталая, мы научим их нашим технологиям, и на планете жизнь закипит…

Если цивилизация передовая, будем учиться сами...

Заключение

В организации и выполнении заданий руководителем проекта были использованы личностные способности ребят. Не все ребята выдержали нагрузку до конца, часть выбыла из проекта. Не все показали высокий уровень результативности. Но в процессе работы создался прекрасный сплочённый коллектив. Поздравления с днём рождения, экскурсии в планетарий, планы на будущее, активное участие в конференциях и олимпиадах различного уровня – вот результат коллективной деятельности.

Очень важен и внутренний личностный рост каждого участника проекта. Отмечена положительная динамика в: • ориентировании на нравственные ценности • профессиональной компетентности • критическом отборе информации • творчестве • активной жизненной позиции • общественной и научной активности и т. д.

 

Литература

  1. Подборка материалов о внесолнечных планетах //Astronet.ru [сайт]. URL: http://astronet.ru и др.
  2. Проекты космических звездолётов // Википедия – свободная энциклопедия [сайт]. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/
  3. Резапкина Г.В. Отбор в профильные классы. М.: Генезис, 2005.
  4. Методика «Тип мышления» (методика определения типа мышления в модификации Г.В. Резапкиной) [сайт].
    URL: http://vsetesti.ru/412/
  5. Колонизация Луны // Википедия [сайт].URL http://ru.wikipedia.org/wiki/