Як перетворити учнів на дослідників? Чотири ідеї для природничих дисциплін

Як зробити так, щоб діти в школі розуміли важливість досягнень фізиків, хіміків, біологів? Як запалити їхню цікавість до цього, як розвинути компетенції у природничих науках? Ось кілька проектів, реалізувати які можна в кожній школі, і це значно підвищить мотивацію учнів до вивчення природничих предметів та ефективність їхнього навчання.

Кабінет Всесвіту

Віддавна на астрономію в школах виділяли мало годин, а в межах Нової української школи в 10-11 класах з гуманітарним профілем планують об’єднати з іншими предметами природничого циклу в один інтегрований курс “Природничі науки” (у 2018/2019 навчальному році стартує пілотний проект: школи зможуть обрати або інтегрований курс, або окреме викладання природничих предметів).

Водночас є діти, які з дитинства закохані в космічну тематику, зацікавлені в глибокому вивченні зорь і планет.

Нещодавно на платформі GoFundEd з’явився проект від Петропавлівської школи № 2 Дніпропетровської області, покликаний піднести рівень астрономічних знань. Це проект “Кабінет Всесвіту”, для якого планують закупити телескоп, проектор і ролети, щоб обладнати власну обсерваторію в школі.

Як розповідає авторка проекту Наталія Церр, “астрономія – це наука, яка базується на спостереженні. Ти думаєш, будуєш гіпотези, а перевірити їх зможеш тільки тоді, коли проведеш спостереження. Для цього і потрібно мати таку невеличку шкільну обсерваторію”.

Коли пані Наталія розповідає дітям на уроці про Всесвіт, про далекі зорі, часто чує запитання: “А звідки ви це знаєте? Ви що, там були?”. Так виникла ідея проекту – мати інструмент, щоб переконати дитину в тому, що розповідаєш не нісенітницю, а правдиві факти, які можна побачити на власні очі.

“Завдяки програмному планетаріуму Stellarium вчителька планує приєднуватися через інтернет до телескопа на орбіті”. Фото: автор – Greg Rakozy, Unsplash

“Про телескоп я мрію ще зі студентських років, коли вперше побачила зоряне небо в окуляр і зрозуміла, що це невичерпний колодязь знань, який чекає на відкриття. Дуже хочу, щоб у кабінеті фізики завжди було багато дітей. Тому дозволяю їм самостійно проводити багато дослідів.

Коли ми почали говорити про телескоп, більшість дітей були в захваті. Телескоп дасть змогу подивитися на поверхню Місяця, побачити планети Сонячної системи, наблизитися до зірок”.

Завдяки програмному планетаріуму Stellarium вчителька планує приєднуватися через інтернет до телескопа на орбіті та заглядати разом з учнями за лаштунки Сонячної системи, роздивлятися, яким є справжній Всесвіт.

Проект Кабінет Всесвіту щойно розпочав краудфандингову кампанію і все ще чекає на своїх доброчинців!

Вивчаємо хімію із задоволенням

Проект з назвою “Вивчаємо хімію із задоволенням” реалізувала на платформі GoFundEd вчителька хімії Новоукраїнського НВК № 8 Оксана Жукова. НВК є профільним у вивченні хімії та біології, і таких шкіл у Кіровоградській області лише 5. На вивчення хімії у старших класах відводиться від 4 до 6,5 годин на тиждень.

Тож учні мають змогу експериментувати, досліджувати, а вчитель – пробувати різні форми та методи роботи. Для цього бракувало лише обладнаного освітнього простору, де панує дух співпраці, взаємодії, нових відкриттів та досягнень.

Щоб зрозуміти, яким має бути цей простір, Оксана виходила з того, якими є її учні, та які методики викладання є для них більш дієвими:

“Сучасні діти. Які вони? Знайомлячись з новинками досліджень в освіті, натрапила на статтю “Теорія поколінь”. Згідно з нею, сьогоднішні учні є дітьми покоління Z. Їх ще називають “цифровими аборигенами”, оскільки вони народилися і ростуть в епоху цифрових технологій, інтернету.

Фахівці стверджують, що сучасні діти мають трансактивну памʼять, кліпове мислення та слабку увагу. Вони нетерплячі та надають перевагу творчій діяльності. У своїй роботі намагаюсь дослухатися до порад фахівців, щоб навчання для дітей було цікавим, необтяжливим та в задоволення”.

Закуплені завдяки допомозі доброчинців платформи хімічне обладнання, реактиви та мультимедійна техніка допомагають зробити уроки інтерактивними. Так, вчителька йде назустріч дітям у методах викладання, та однак обсяг знань, які вони отримують, від цього не зменшується, а лише росте.

“Закуплені завдяки допомозі доброчинців платформи хімічне обладнання, реактиви та мультимедійна техніка допомагають зробити уроки інтерактивними”. Фото: автор – IgorTishenko, Depositphotos

Хімія – наука, яка вимагає точних знань. Треба розуміти, як складати формули чи писати рівняння хімічних реакцій. Тому навчальний матеріал Оксана Жукова максимально унаочнює і систематизує. Малюнки, відеоролики, схеми допомагають подавати матеріал яскраво та нестандартно.

“Для того, щоб урок був цікавим, часто використовую ігрові ситуації, інтерактивні вправи. Ми активно використовуємо сенсорні можливості мультимедійної дошки. Для цього я розробила набір мультимедійних презентацій з використанням тригерів (коли об’єкти в презентації по-різному реагують на різні дії, наприклад, якщо учень натисне на правильну відповідь, об’єкт збільшується, а якщо неправильно – зникає – ред.).

Частину з них можна знайти на моєму сайті. Активність учнів вражає! Уважні погляди, підняті руки і величезне прагнення відповідати – це варте того, щоб вечорами створювати нові й нові розробки мультимедійних уроків”.

Особливу увагу Оксана приділяє практичному застосуванню хімічних знань, доводить дітям, що хімію необхідно знати сучасній людині, разом з іншими педагогами працює над побудовою міжпредметних зв’язків.

Наприклад, працюючи над проектом з екології, учениця 11 класу досліджувала енергозбережувальні лампочки, до складу яких входить ртуть. Учениця 10 класу, досліджуючи врожайність ґрунтів у межах проекту з біології, у хімічній лабораторії визначала pH зразків ґрунту.

“Хімію згадують і на уроках основ здоровʼя, фізики і навіть історії. Я пишаюся тим, що мої учні можуть обґрунтувати деякі історичні факти з точки зору хіміка, пояснити, як правильно діяти під час хімічних небезпек”.

Оксана та учні знайомляться з онлайн-програмами та випробовують їх. Учні створювали власні презентації з хімії у Sway та Prezi. На уроках виконують вправи за допомогою застосунку LearningApps.

“Намагаюсь бути в курсі всіх хімічних новинок. Тому підписана на YouTube-канали та Facebook-сторінки, пов’язані з хімією, де розповідають про сучасні дослідження та можна знайти цікаві досліди: Моя наука, Thoisoi, Цікава наука, Единая коллекция образовательных ресурсов”.

Фізика у новаційному форматі

Тетяна Вакарова, вчителька Кривської школи, після проходження програми “Про.Навички” в Центрі інноваційної освіти “Про.Світ” зрозуміла, що “уроки у форматі змішаного навчання дають широке поле для дій як для учня, так і для вчителя”.

Для початку впровадження технології на своїх уроках Тетяна обрала один клас, для якого планувала закупити ноутбук, щоб мати можливість реалізувати онлайн-складову уроку. Так і народився проект “Фізика у новаційному форматі”.

Здавалося б, до яких змін може привести такий маленький крок? Тетяна розповідає: “Інколи за один урок можна підняти нагора дуже багато інформації, до якої на звичайних уроках дійти не вдається. У роботу включаються навіть ті учні, які на стандартних уроках не працюють. Вони або шукають відео, або якусь цікаву інформацію з теми, так само вступають у дискусію або дають слушні поради групі”.

Ноутбуком користується група на одній зі станції під час змішаного навчання (метод “ротація за станціями”). Під час таких уроків пані Тетяна використовує відеоконтент з Віртуальної лабораторії, відеододаток до підручника, відеоанімації, симуляції з фізики, EdEra Intro: Фізика та платний ресурс Фізика нова.

“Учні налаштовані на те, щоб технологію змішаного навчання використовувала не лише вона”. Фото: автор – ArturVerkhovetskiy, Depositphotos

У тому класі, де пані Тетяна проводить уроки в змішаному форматі, в учнів спостерігається краще ставлення до предмету, бажання вчити не лише те, про що написано в підручнику, а й шукати додаткову інформацію. Та на таких уроках учні настільки захоплюються, що часом складно організувати час навчання, і це його затягує. Тому якщо говорити про розв’язування задач, підготовку до олімпіад чи ЗНО – тут вчителька дотримується традиційних методів.

Пані Тетяна бачить, що учні налаштовані на те, щоб технологію змішаного навчання використовувала не лише вона. До того ж, щиро вважає, що в старшій ланці бажано, щоб як мінімум троє вчителів викладали свої предмети за цією технологією – аби інтегровувати фізику з іншими природничими предметами.

Натомість у школах до інновацій ставляться дуже обережно, непокояться, що учні використовуватимуть планшети та іншу техніку для гри, а не для науки.

Хімія + ІКТ = ХімІКТ

Для реалізації проекту “ХімІКТ” Оксані Окуловій, вчительці з селища Івано-Франкове, що на Львівщині, одній з 20 найкращих вчителів України за версією Global Teacher Prize, бракувало лише 5 планшетів.

Насамперед, планшети дозволяють використовувати технологію “змішаного навчання” – поєднувати різні форми діяльності на уроках хімії. Робота в команді та обов’язкова онлайн-складова роблять такі уроки сучасними, ефективними, цікавими для дітей. Застосування методик “перевернутий клас”, “ротація за станціями”, “ротація за лабораторіями” чудово поєднується з проектною методикою та STEM-навчанням.

“У нас найкраще виходять уроки, на яких учні працюють в автономних групах, кожна з яких виконує свої завдання і має доступ до різних джерел інформації, в тому числі і до інтернету. Одержані результати групи узагальнюють та презентують у різних форматах – письмової роботи, усної презентації, електронної презентації”.

Для створення презентацій учні застосовують сервіси Sway, Prezi, PowToon, для моделювання молекул – ACD/labs, для створення екологічних ігор та моделей хімічних процесів – Kodu Game Lab. Джерелами інформації слугують EdEra та Prometheus. У позаурочний час учні не припиняють “хімічити” і крафтять моделі в Minecraft (наразі найпростіші).

“Зараз з’явилося стільки різних можливостей для використання вчителями та учнями – все таке цікаве, все хочеться спробувати! Зокрема, до мене звернулися з пропозицією безкоштовно протестувати та використовувати Go Pollock – це динамічні історії, які розвиваються за допомогою успішних відповідей учнів на запитання, складені вчителем до певної теми. Запитання вже є – будемо тестувати”.

“Навчити вчитися, дати дитині не тільки знання, а й практичні навички – компетентності, що дозволять їй самореалізуватися, знайти себе в сучасному суспільстві – це мета Нової української школи”. Фото: автор – Rawpixel, Depositphotos

Також пані Оксана вже запланувала Skype-урок у мережі “Партнерство у навчанні” від Microsoft. Учні будуть спілкуватися з Ворреном Кернсом з Інституту CNR, що вивчає динаміку екологічних процесів (Італія, Верона). Науковець займається питаннями зв’язку аналітичної хімії та навколишнього середовища. Цей досвід буде корисним не лише з точки зору вивчення хімії, а й для вдосконалення англійської мови учнів, вміння спілкуватися, співпрацювати.

Пані Оксана також провдить інтегровані урокіи спільно з учителями біології, географії та основ здоров’я. Серед найбільш придатних до цього тем називає “Розчини в природі”, “Жири, білки, вуглеводи”, “Побутові хімікати”, “Отруйна дія спиртів на організм людини”, “Е-домішки” та інші.

Але вчителька вважає, що точки дотику можна знайти з будь-яким предметом, щоб фрагменти знань зв’язувалися в одну цілісну картину. Зараз вона навіть складає план уроку з учителькою малювання про природні фарби, їхнє виготовлення і хімічний склад. Хочуть з дітьми готувати фарби власноруч та малювати ними малюнок.

“Звичайно, системи уроків у нас ще немає, але ми працюємо, збираємо матеріал, удосконалюємо свої уроки, ділимося своїми напрацюваннями з іншими. Навчити вчитися, дати дитині не тільки знання, а й практичні навички – компетентності, що дозволять їй самореалізуватися, знайти себе в сучасному суспільстві – це мета Нової української школи”.

Катерина Нікішова, спеціально для “Нової української школи”

Титульне фото: автор – marish, Depositphotos