ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ПРОЕКТЫ ШКОЛЬНИКОВ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИНТЕРЕСА К ХИМИИ

Скачать полный текст статьи

УДК 372.854.2

Мартынова А.В.

студентка 2 курса 

СОГУ им.К.Л.Хетагурова, 

РФ, г.Владикавказ

Савкуева А.Г. 

студентка 2 курса 

СОГУ им.К.Л.Хетагурова, 

РФ, г.Владикавказ
Муриева Л.Э.

студентка 2 курса 

СОГУ им.К.Л.Хетагурова, 

РФ, г.Владикавказ 
Хабалова Д.Д.

студентка 2 курса 

СОГУ им.К.Л.Хетагурова, 

РФ, г.Владикавказ

Аннотация. В статье рассматривается проблема снижения интереса школьников к химии и предлагается решение путем внедрения практических проектов, сочетающих элементы игры и научного исследования. Авторы, студенты 2 курса факультета химии, биологии и биотехнологии СОГУ, демонстрируют эффективность данного подхода в повышении мотивации учащихся и развитии ключевых компетенций. Результаты исследования подтверждают долгосрочный потенциал метода в стимулировании интереса к естественным наукам и профориентации школьников.

Ключевые слова: Исследовательские проекты, химия, мотивация учащихся, игровые элементы, профориентация.

The article addresses the problem of declining interest in chemistry among schoolchildren and proposes a solution through the introduction of practical projects that combine elements of games and scientific research. The authors, 2nd-year students of the Faculty of Chemistry, Biology, and Biotechnology at NOSU, demonstrate the effectiveness of this approach in increasing student motivation and developing key competencies. The research results confirm the long-term potential of the method in stimulating interest in natural sciences and career guidance for schoolchildren.

Keywords: Research projects, chemistry, student motivation, game elements, career guidance.

Данная статья посвящена проблеме снижения интереса школьников к химии и предлагает решение этой проблемы путем внедрения в учебный процесс практических проектов, сочетающих элементы игры и научного исследования. Авторами статьи являются студенты 2 курса факультета химии, биологии и биотехнологии Северо-Осетинского государственного университета имени К.Л. Хетагурова, которые, начиная с первого курса, уже принимают активное участие в разработке и руководстве подобными проектами для школьников. Этот уникальный опыт позволяет взглянуть на проблему вовлечения школьников в химию с позиции молодых исследователей, близких по возрасту и восприятию к целевой аудитории. Целью статьи является демонстрация эффективности такого подхода, разработанного и апробированного самими авторами, в повышении мотивации учащихся и развитии ключевых компетенций, необходимых для успешной адаптации к современным условиям. Предлагаемая программа ориентирована на активное вовлечение учащихся в учебный процесс, стимулируя их познавательную активность и формируя устойчивый интерес к химии. Внедрение практических проектов, включающих игровые элементы, позволяет преодолеть ряд трудностей, связанных с традиционным преподаванием химии. Зачастую, обучение сводится к заучиванию формул и абстрактных концепций, что делает предмет скучным и неинтересным для многих школьников. Игровой подход позволяет трансформировать сложный материал в увлекательное занятие, способствуя лучшему усвоению знаний и развитию практических навыков. 

Проект - это, как платформа для сотрудничества, обмена знаниями и взаимной поддержки между школьниками и преподавателями, что позволит создать увлекательную и познавательную атмосферу для исследовательской работы. Научные проекты помогают развивать навыки работы в команде, умение анализировать и систематизировать информацию, а также повышают мотивацию к обучению. Профориентация также является важным аспектом, так как участие в научных проектах может помочь учащимся лучше понять свои интересы и склонности, а также определить, в какой области науки или профессии они хотели бы развиваться в будущем. 

Авторы статьи [2] рассматривают проблемы профориентационной работы на факультете химии, биологии и биотехнологии СОГУ, и описывают многосторонний подход к профориентации. Ключевые мероприятия, которые проводятся в рамках этой работы:

Все это направлено на повышение интереса к науке. Но, к сожалению, это не всегда приводит к ожидаемым результатам.

Анализ существующей ситуации позволяет выделить следующие ключевые проблемы, снижающие мотивацию учащихся:

1. Неэффективность традиционных методик преподавания. Зачастую, обучение химии ограничивается заучиванием формул, уравнений реакций и теоретических положений, без должного акцента на практическое применение полученных знаний и их связь с реальными явлениями. Отсутствие интерактивных методов обучения, экспериментальной работы и проектной деятельности превращает изучение химии в монотонный и малопривлекательный процесс, формируя у учащихся представление о химии как о сложной и отвлеченной дисциплине.

2. Дефицит междисциплинарной интеграции и практической значимости. Школьники не всегда осознают применение химических знаний в повседневной жизни – в медицине, биотехнологиях, пищевой промышленности, материаловедении и других сферах. Отсутствие наглядной демонстрации практической значимости химических открытий и технологий снижает мотивацию к глубокому изучению предмета.

3. Дефицит высококвалифицированных педагогических кадров. Нехватка опытных учителей-химиков, способных интересно и эффективно преподносить сложный материал, является серьезной проблемой. Отсутствие профессиональной подготовки у педагогов не позволяет им использовать современные методики обучения и мотивировать учащихся к научной деятельности.

4. Сложность предмета и необходимость развития абстрактного мышления. Химия требует от учащихся высокого уровня абстрактного мышления и способности к восприятию сложных концепций. Для части школьников осознание этих концепций может представлять затруднения, что приводит к снижению успеваемости и потере интереса к предмету.

5. Влияние конкурентной среды и недостаток профессиональной ориентации. Современные школьные программы предлагают широкий спектр дисциплин, конкурирующих за внимание учащихся. Химия может казаться менее привлекательной, чем более современные и "технологичные" предметы. Отсутствие системы профессиональной ориентации, знакомящей школьников с возможностями карьерного роста в области химии, также способствует снижению интереса к данной специальности.

Специфика школьных научных проектов по химии обусловлена необходимостью адаптации к возрастным особенностям учащихся и обеспечению безопасности. Для младших школьников целесообразно выбирать наглядные и простые темы, используя доступные повседневные материалы. По мере взросления учащихся, сложность экспериментов и глубина изучаемых понятий увеличиваются: в средних классах вводятся базовые химические концепции, а в старших классах проекты приобретают исследовательский характер, включающий анализ данных и углублённое изучение тем, в том числе органической химии и экологии.

Безопасность является непременным условием проведения любых химических экспериментов. Обучение основам техники безопасности, включая понимание символов опасности и правил работы в лаборатории, является обязательным. Строгое соблюдение правил обращения с реактивами, а также использование средств индивидуальной защиты (халатов, перчаток, очков) под постоянным контролем преподавателя гарантирует безопасность учащихся. 

Как помочь с выбором темы научного проекта школьникам:

При выборе темы проекта важно ознакомиться с возможными темами, которые могут выдаваться, либо же представить список своих тем, основанных на актуальных и остро стоящих проблемах, связанных с научной деятельностью, а также конечно приветствуются опрос учащихся, чтобы они подумали, что им действительно интересно, Используйте метод "Мозгового штурма", который подразумевает генерирование множества тем и последующих решений поставленных проблем.

Далее необходимо сузить фокус то, есть помочь учащимся сделать выбранную тему более конкретной и узкой. Также задавайте вопросы, которые могут сузить тему: " Что именно в этой теме вас больше всего интересует? Какие исследования вы бы хотели провести? "

Также важно не забывать насколько выбранная тема реализуема с учётом имеющихся ресурсов и времени. Доступно ли необходимое оборудование и реактивы. Насколько будут сложными эксперименты и анализ данных.

Предложите учащимся использовать базы данных научных статей. 

Например :  elibrary ChemWeb — научные журналы, конференции. NTCP.ru — компании, покупка и продажа химической продукции. PubChem Open Chemistry Database — поиск химических соединений, патентов и др. Wiley Compound search — поиск соединений по названию, молекулярной массе и структурной формуле. ChemSpider — поиск и информация о химических соединениях. Покажите, как использовать YouTube-каналы и научные блоги для вдохновения.

"Ученики лучше учатся, когда материал связан с их личными интересами и опытом. Задание, которое является значимым и захватывающим для ученика, с большей вероятностью приведет к глубокому обучению." – Д. Аусюбель (Ausubel, D. P. (1968). Educational psychology: A cognitive view. New York: Holt, Rinehart and Winston.)

Методы поддержки и мотивации учащихся во время работы над проектом (включая обратную связь):

Руководство проектами школьников — это важная задача, требующая не только знаний в области управления проектами, но и умения мотивироватьучеников. Вот несколько способов, которые могут помочь повысить мотивацию школьников во время работы над проектом: 

1. Установление ясных целей и ожиданий.

Перед началом проекта важно установить четкие и измеримые цели. Обсуждение целей с командой помогает создать общую видимость и понимание того, к чему они стремятся. Используйте метод SMART (Specific, Measurable, Achievable, Relevant, Time-bound) дляформулирования целей. 

2. Интерактивные игры и упражнения.

 Игры могут стать отличным способом для повышения мотивации. Вот несколько примеров: Групповые игры на доверие: такие как "Слепой ведущий", где один участник с завязанными глазами должен следовать указаниям другого. Это поможет развить командный дух. 

3. Регулярные обсуждения и обратная связь.

Постоянная обратная связь помогает школьникам понимать, насколько они продвигаются по сравнению с установленными целями. Регулярные встречи для обсуждения прогресса и проблем, с которыми они столкнулись, могут помочь сохранить мотивацию.

4. Признание и награды.

Создание системы наград может повысить мотивацию. Это может быть что-то простое, как наклейки или сертификаты, или более значимые призы для команды, которая покажет лучшие результаты. 

5. Вовлечение в принятие решений.

Дайте школьникам возможность участвовать в принятии решений, связанных с проектом. Это может быть выбор темы, распределение задач или методы работы. Когда они чувствуют, что их мнение важно, это повышает их вовлеченность.

6. Использование технологий.

Интеграция технологий и онлайн-ресурсов может сделать процесс работы интереснее. Используйте такие инструменты, как Trello для управления задачами или Padlet для совместной работы над идеями. 

7. Обсуждение значимости проекта.

Объясните, почему проект важен не только для них, но и для общества в целом. Это может быть связано с решением реальных проблем или улучшением школьной жизни. 

Мотивация школьников — это ключевой аспект успешного руководства проектами. Важно создавать поддерживающую и вдохновляющую атмосферу, где каждый участник чувствует себя ценным и вовлеченным.

Как правильно представить результаты исследований:

"Научная коммуникация требует точности, ясности и логичности. Результаты должны быть представлены таким образом, чтобы другие могли их понять и оценить." – Зинсер, В. (Zinsser, W. (2006). On writing well: The classic guide to writing nonfiction. New York: HarperCollins.)

Эффективное представление результатов исследований школьниками – это ключ к успеху их научного проекта. Важно не только *что* вы представляете, но и *как* вы это делаете.

По опыту работы с защитой школьных проектов, в роли кураторов во время Курчатовской смены проходящей на территории "Вершины " с 5.08.2024 по 10.08.2024 считаем правильным сделать интересную и понятную презентацию для членов жюри и участников.

Также настаиваем распечатать доклад, на котором будет вся информация. Ведь выступающим школьникам, даже если они хорошо владеют материалом, будет спокойнее, если у них будет вся информация рядом. Это молодые участники и они могут начать переживать во время защиты. 

При защите проекта докладчики должны говорить чётко, громко и уверенно. Необходимо установить зрительный контакт со слушателями. Прорепетировать выступление заранее. Рекомендуется избегать жаргонных выражений.

Для членов жюри будет огромным плюсом, если дети будут владеть материалом и рассказывать его своими словами, нежели, если это будет просто выученный текст со слайдов. Также на защите проекта будет очень приветствоваться демонстрация готового продукта и возможность его протестировать, если проект подразумевал разработку какого-либо продукта.

Заключение

Результаты исследования подтверждают эффективность использования практических проектов, сочетающих игровые и исследовательские элементы, для повышения интереса школьников к химии и развитию надпредметных навыков. Интерактивный формат обучения и практическое применение знаний способствовали устойчивой мотивации учащихся, о чем свидетельствует повторное участие в проектах и поступление в профильные программы. Полученные данные демонстрируют долгосрочный потенциал данного метода в стимулировании интереса к естественным наукам. Наглядным подтверждением успеха проекта является тот факт, что значительное количество участников проектных смен возвращаются на следующий год и поступают в «Школу юного химика» на базе факультета, демонстрируя интерес к химии и намерение продолжать развиваться в сфере науки. Это свидетельствует о долгосрочной эффективности и ее потенциале в формировании у школьников устойчивой мотивации к изучению естественных наук.

Список Литературы