Организация работы над учебным проектом

1.

Организация работы над
учебным проектом
В.Н. Давыдов, док. пед. наук,
профессор каф.
естественнонаучного образования
АППО

2.

Социальное взаимодействие и
развитие мышления
«Социальное взаимодействие и развитие
мышление не являются смешанными или
независимыми процессами… но представляются взаимообусловленными процессами,
ибо от протекания одного внутренне зависит
порождение и протекание другого».
В.В. Рубцов

3.

Организация образовательного
процесса по В.В. Рубцову
1. Специально организованное совместное действие,
опирающееся на распределение индивидуальных
операций и обмен ими, является оcновой возникновения учебно-познавательной деятельности у детей.
Такая организация действия позволяет осуществить
дифференциацию различных способов анализа объекта
и выявить существенные характеристики усваиваемых
ребенком образцов поведения и действия.
2. Эффективным средством организации совместного
действия
является
использование
знаково-символических моделей и схем, позволяющих задавать
общий способ построения некоторого класса объектов
или ситуаций.

4.

Тема учебного проекта
Проект это не решение задачи, это скорее
усмотрение возможности.
Д. Джонсон

5.

Проект и задача
1. «Проект» - замысел или "вообще идеальное
предвосхищение результата всякой
деятельности...
2. Задача (Г.А. Балл)- система, "обязательными
компонентами которой являются:
а) предмет задачи, находящийся в исходном
состоянии;
б) модель требуемого состояния предмета задачи".

6.

чем сходство?
В чем В
сходство
и различие?
В обоих определениях фигурирует “идеальное
предвосхищение
результата
деятельности”
(“модель требуемого состояния предмета задачи)",
а также исходный предмет преобразований
(“внешний, либо внутренний мир человека”).

7.

чем различия?
В чемВсходство
и различие?
Задача задается извне (учителем, автором задачника,
начальником...).
Проект предусматривает постановку задач самими
участниками проекта.
Следовательно:
Проект начинается с усмотрения возможности.
Поэтому проектная деятельность формирует не
исполнителя, а активную творческую личность.

8.

из истории
техники
ВПример
чем сходство
и различие?
Создание братьями Райт первого самолета потребовало решения ряда технических задач.
Однако первичным было усмотрение возможности
создания аппарата тяжелее воздуха с двигателем
внутреннего сгорания.

9.

Ориентировочные основы
проектировочных действий
1. Образ ситуации, в которой находится и будет
действовать проектировщик – образ пространства
проектных возможностей.
2. Выделение в пространстве проектных возможностей актуальной возможности и формирование
цели проекта.
3. Составление плана действий.
4. Контроль и коррекция, рефлексия выполняемых
действий.

10.

Прототипное проектирование
Исторически первый вид проектирования. Проект
начинается с мысленного или фактического изучения определенного исходного объекта с целью его
копирования, а затем и творческого преобразования.
Распространенность прототипного проектирования
нашла свое отражение и в формулировке существенных отличий изобретения: “Предлагается объект
или процесс, отличающийся от известного тем,
что… “.

11.

Выбор объекта прототипного
проектирования
1. Проектирование по существующим
прототипам;
2. Проектирование по историческим
прототипам;
3. Проектирование по фантазийным
прототипам.

12.

Построение пространства проектных
возможностей
Определение множества вариантов изменения прототипа:
1. Рассмотрение прототипа как системы, вывыделение ее элементов, которые могут быть
преобразованы.
2. Рассмотрение прототипа в качестве конкретного элемента многообразной системы.

13.

Системно-исторический метод
Данные, относящиеся к прототипу, систематизируются в соответствии со структурой
какой-либо деятельности, логических отношений, математическими моделями,
естественнонаучными законами и т.п.
Отсутствие каких-либо элементов системы
- основание для генерации идеи проекта.

14.

Химическая история предметов
Кастрюля - от глиняного горшка до изделия фирмы
«Цептер»
Метательные снаряды - от камня до урановой пули
Подгузники - от соломы до суперабсорбентов
Писчее перо - от гусиного до иридиевого
Зеркало – от бронзового до бериллиевого

15.

Таблица Д.И. Менделеева как средство
систематизации данных о прототипе

16.

Сопоставление данных о составе отражающей
поверхности с таблицей Д.И. Менделеева
Для создания отражающих поверхностей не
использовались щелочные металлы.
Создание зеркала на основе отражающего слоя
из щелочных металлов – возможная тема
учебного проекта.

17.

Конструктор для обучения детей
алфавиту
Известны конструкторы, которые позволяют детям
собирать из частей буквы кириллического алфавита.
Производится систематизация данных по
материалам для их изготовления.
.
Средства систематизации: морфологический
анализ и морфологический синтез.

18.

Морфологический анализ
Проводится классификация объектов множества
в соответствии со значениями избранных классификационных признаков.
Результат морфологического анализа –
множество альтернативных решений.
Материалы элементов конструктора: металлы и
сплавы, дерево, губка, пленки…

19.

Морфологический синтез
Определяются потенциальные возможности
рассматриваемых вариантов.
Конструктор с элементами из губки предотвращает возможность травм и позволяет
использовать его в работе с маленькими
детьми.

20.

Мягкий конструктор для обучения детей
алфавиту
(Иванова А., рук. Таратенко Т.А., патент на
полезную модель № 67883 от 13 июля 2007 года).

21.

Проект: «Загадки силикатных растений»
(Земерова К., рук. Давыдов В.Н., 2015 г.)
Силикатными растениями называют
водорослеподобные
образования,
которые возникают при внесении в
раствор силиката натрия комочков
солей
металлов,
образующих
нерастворимые в воде силикаты.
Первоначальная цель проекта –
создание силикатного гербария.
Мориц Траубе, 1826-1894 г.г.
(1867 г.)

22.

Систематизация данных о форме побегов с
помощью таблицы Д.И. Менделеева
В 4 периоде форма силикатного растения изменяется от
стреловидной к спиралевидной и затем снова
стреловидной
Ca2+
Co2+
Ni2+
Mn2+
Fe2+
(4 период, 4 ряд)
к

23. Таблица элементов Д.И. Менделеева с указанием формы побегов силикатных растений

24.

Переход на уровень электронного строения ионов
металлов
Спиралевидные формы побегов характерны для силикатных
растений, в составе которых содержатся ионы металлов с
большим числом неспаренных электронов, т.е. с высоким
собственным
магнитным моментом.
Такие
побеги
приобретают спиральную форму благодаря взаимодействию
с магнитным полем Земли.
Результат проекта – подтвержденная гипотеза о механизме
формообразования силикатных растений: чем выше
собственный магнитный момент иона металла, входящего в
состав силикатного растения, тем ближе форма его побегов к
спиральной.

25.

Сводная таблица
Диаметр иона,
Собственный
нм
магнитный момент
μ
Форма
силикатного
растения
Ca2+
0,104
0,00
Стреловидная
Mn2+
0,083
5,92
Спиралевидная
Fe2+
0,078
4,90
Спиралевидная
Fe3+
0,073
5,92
Спиралевидная
Co2+
0,074
3,87
Спиралевидная
Ni2+
0,072
2,83
Стреловидная
Cu2+
0,080
1,73
Стреловидная
Zn2+
0,083
0,00
Стреловидная

26.

Фантастический прототип
Выяснить возможность реализации фантазии
замечательного детского писателя
Н.Н. Носова о газированный автомобиле, то
есть автомобиле, использующем энергию
выделяющегося из газированной воды
углекислого газа.
«Возможен ли газированный автомобиль
Незнайки?», 2015 г.

27.

28.

Механизм выделения пузырьков газа
При открывании бутылки с газированным напитком давление
газа над раствором снижается и потому растворимость
углекислого газа в нем понижается – возникает пересыщенный раствор.
Крупные всплывающие пузырьки углекислого газа
образуются из микропузырьков с радиусом не менее
одной тысячной мм.
Микропузырьки могут образоваться при встряхивании
бутылки с напитком или сохраняться в мельчайших
неровностях поверхности сосуда или плавающих в напитке
частиц. Когда пузырьки увеличиваются и отрываются, в
углублениях остаются остатки газа и тут же начинает расти
новые пузырьки.

29.

Возможность – интенсификация газовыделения
Газовыделение можно интенсифицировать на
шероховатых поверхностях.
Это можно использовать в пневмогидравлическом
двигателе.
Функционирование двигателя и есть доказательство
возможности существования газированного
автомобиля.

30.

Пневмогидравлический
двигатель

31.

Спасибо за внимание