Организация проектной деятельности в образовательных онлайн-сообществах

Одним из важнейших компонентов подготовки учащихся современной школы является освоение навыков проектной деятельности. Так ФГОС среднего общего образования [6] содержит «портрет выпускника школы», где в одном из пунктов говорится, что выпускник должен быть «готов к сотрудничеству, способен осуществлять учебноисследовательскую, проектную и информационно-познавательную деятельность». Также «Учебный проект» отдельной строкой входит в учебный план каждого учащегося десятых – одиннадцатых классов.

Различные взгляды на проектную деятельность учащихся школ, классификацию проектов, основные стадии выполнения проектов достаточно широко представлены в научной и научно-методической литературе [1–3]. С некоторыми мнениями можно спорить, с некоторыми, возможно, и не соглашаться, но нельзя отрицать того, что выполнение учебного или учебно-исследовательского проекта должно быть реализовано, как минимум, в группе «учащийся и руководитель проекта», а в альтернативном варианте может быть организовано в достаточно большой, в том числе и сетевой группе.

В данной работе обсуждаются возможности и проблемы организации образовательного онлайн-сообщества, в котором учащиеся школ могли бы реализовать свой учебный проект, опираясь на доступные членам сообщества дополнительные материалы, опыт и конструктивное обсуждение темы со стороны как преподавателей, так и учащихся.

Образовательные онлайн-сообщества представляют собой развитие идей дистанционного образования. Именно активное развитие технологической базы, используемой в процессе обучения, позволило, с одной стороны, вывести образовательный процесс в онлайн-формат, и, с другой стороны, позволило объединить учащихся в социум для достижения общих целей в обучении.

Опираясь на данное в работе [5] определение образовательного онлайн-сообщества и на классификацию онлайн-сообществ [4], можно утверждать, что проектная деятельность учащихся школ реализуема на основе соответствующим образом организованного онлайн-сообщества, которое представляет собой объединение учащихся на основе общих целей (подготовка и выполнение учебного проекта).

* Исследование выполнено при поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-29-14064 «Теоретикометодологические основы и технологическое обеспечение реализации образовательной деятельности в онлайн-сообществах учащихся школ».

Поскольку онлайн-сообщество оптимальным (но не единственным) образом формируется вокруг изучения онлайн-курса [7], то для успешного формирования сообщества учащихся, деятельность которого направлена на выполнение учебных проектов, необходимо предложить онлайн-курс, сочетающий в себе и образовательный, и организационный компоненты. Возможно также наделение курса контролирующей компонентой, но это в большей степени будет зависеть от позиции авторско-преподавательского коллектива и его административного ресурса.

Образовательная компонента проходит через весь курс, но особенно полно она представлена на начальной стадии, которую можно назвать вводной. Вводная стадия онлайн-курса должна обеспечивать выравнивание уровня знаний обучающихся, поскольку онлайн-сообщество может состоять из учеников разных школ, разных классов, живущих в разных городах и, возможно, даже в разных странах. При этом по достижении определенной точки курса все учащиеся должны «разговаривать на одном языке», т. е. владеть знаниями в определенном объеме и уметь оперировать эти знаниями для решения некоторого базового спектра задач.

Например, в качестве результата проектной деятельности при обучении физике предполагается создание трехмерной модели какого-либо устройства или физического явления. Тогда на первой стадии, в рамках вводной части учащиеся должны получить умения построения трехмерных моделей средствами определенного графического редактора. Без этих умений качественное выполнение проекта будет затруднительным.

Конечно, не все ученики будут одинаково владеть навыками построения трехмерных моделей, но они будут со знанием дела воспринимать новую информацию и при необходимости смогут вернуться к изучению материала, размещенного в преамбуле.

Приведенный выше пример соответствует в большей степени подготовке к выполнению монопредметного проекта [2]. Значительно сложнее должно быть организовано введение в реализацию межпредметного проекта. Сплетение смысловых линий двух, трех и более предметов может вывести содержание начальной части учебного курса на качественно иной уровень, поскольку для его изучения потребуется больше времени, чем на рассмотрение базового материала монопредметного курса.

Здесь уже возникает вопрос о продолжительности обучения в рамках вводной стадии с последующим выходом на проект. Возможен вариант, когда необходимо будет вводить возрастную границу и искать ту тонкую грань, за которой учащиеся уже располагают достаточными знаниями школьного материала, чтобы сделать рывок в онлайн-курсе, но имеют временной ресурс для его прохождения. Если границу по возрасту опустить слишком низко (седьмые – восьмые классы), то может возникнуть потребность в компенсации отсутствующих знаний и умений. Если же поднять планку до одиннадцатого класса, то есть вероятность не успеть подготовиться.

Следом за введением должен следовать организационный блок, в котором учащиеся должны определиться с тематикой, целями проекта, разработать общий план выполнения работы, решить, будут ли они выполнять проект индивидуально или образуют группу. Последнее не составляет особых трудностей, поскольку в процессе прохождения первого этапа курса ученики могут активно общаться между собой, делиться мнениями, совместно выдвигать гипотезы и решать задачи.

В материалах курса, соответствующих организационному блоку, должны быть размещены примеры выполненных работ, чтобы у школьников формировалось свое мнение о содержании проекта, его объеме (минимуме и максимуме), ключевых пунктах, которые должны содержать любые проекты независимо от тематики.

На этом же этапе должно проходить разделение учащихся по конкретным проектам. При этом выделенный проект должен использовать знания учащихся, как полу- ченные в школе при изучении основной программы, так и знания, полученные на первом этапе обучения на курсе. Соответственно, каждый отдельный проект представляет собой в определенном смысле узкоспециализированную тему учебного исследования. Подобных тем проектов на курсе может быть от двух или трех до нескольких десятков, и со временем тематический ряд может расширяться как путем добавления новых ответвлений, так и более мелким делением существующих тем для их более глубокой проработки.

Следует отметить, что учащиеся могут выбрать одну тему для проекта и разрабатывать ее как индивидуально, так и группами, т. е. одновременно одна тема может исследоваться в несколько потоков. Здесь уже многое зависит от кураторов курса. На основе подобной многопоточности можно организовать собственное сравнительное педагогическое исследование, а можно внести дух соревнования и предложить, например, лучшую работу выставить на конкурс или конференцию школьников.

Если вводная стадия курса содержала базовый объем знаний для выравнивания уровня информированности учащихся в рамках намеченной проектной деятельности, то после выбора учениками «специализации» необходимо им предложить дополнительный материал, способный помочь в выполнении проекта. Здесь вниманию учащихся могут быть представлены лекции по достаточно узкой тематике, выводящие на нужное направление учебно-исследовательской деятельности, методические и исторические библиографические обзоры, позволяющие собрать материал по выбранной теме.

Работа на данной стадии располагает особенно серьезным потенциалом для коллективного решения проблем, поскольку объем литературы, которую можно проанализировать и выбрать из нее ключевые для проекта моменты, как правило, оказывается слишком большим для основательной проработки одним человеком. Для группы, способной распределить усилия между своими членами, данный этап не должен составлять труда.

На этом же этапе учащимся можно предложить расширить инструментарий для решения поставленных перед ними проблем. В этом могут помочь консультации и учебные материалы по проведению наблюдений или экспериментов, ознакомление с методами компьютерного моделирования процессов различной природы. Здесь сообщество может разделить роли на теоретиков, способных разработать теоретическую (возможно, математическую) модель исследуемого явления, экспериментаторов, проводящих реальный эксперимент, и программистов, реализующих компьютерную модель по полученной ими от теоретиков модели.

Заключительный этап онлайн-курса должен состоять в поддержке корректного оформления проектной работы. Онлайн-формат позволяет также легко организовать процесс защиты проектов учащимися, но, как было сказано выше, многое зависит от наличия контролирующей функции у преподавательского коллектива. Тем не менее может быть организован прогон процедуры защиты, по итогам которого лучшие работы могут быть рекомендованы к участию в конкурсах и конференциях учащихся школ.

Обратимся теперь к практическому примеру реализации онлайн-курса на тему «Использование методов анализа для решения физических задач», размещенному на портале Волгоградского государственного социально-педагогического университета .

Основными методами анализа, изучаемыми в рамках школьной программы, являются дифференцирование и интегрирование функций. Но у изучения данной темы есть одна особенность. Учащиеся знакомятся с понятием производной как минимум на четверть года позже, чем проходят курс механики при изучении физики, не говоря уже об интегрировании. Соответственно, у них отсутствует практика решения задач механики с использованием анализа.

Тем не менее опыт работы с учащимися даже девятых классов показывает, что при изложении основ математического анализа с точки зрения практического применения ученики легко осваивают простейшие методы дифференцирования и интегрирования степенных функций. Таким образом, им становятся доступны методы решения некоторых задач кинематики.

По мере освоения учащимися новых функций они расширяют диапазон решаемых задач по физике. Например, знакомство с натуральным логарифмом и экспоненциальной (показательной) функцией позволяет решать задачи по движению тела в среде с сопротивлением, пропорциональным скорости. Знание тригонометрических функций дает возможность проверить решения уравнения колебаний.

Соответственно, вводный курс должен содержать следующие пункты (предполагается, что участниками сообщества могут быть учащиеся от девятого класса).

• 1.    Физические закономерности, приводящие к понятию производной.

• 2.    Производная степенной функции.

• 3.    Правила дифференцирования.

• 4.    Производная сложной функции.

• 5.    Геометрический смысл производной.

• 6.    Построение графиков функций и касательных к ним.

• 7.    Физический смысл производной. Поиск значений скорости и ускорения при известных зависимостях координаты от времени.

• 8.    Интегрирование как процесс, обратный дифференцированию.

• 9.    Интеграл от степенной функции.

• 11.    Свойства интегралов.

• 12.    Интегрирование простых уравнений движения.

Для учащихся десятых и одиннадцатых классов можно интегрировать в курс параллельные блоки, содержащие информацию о соответствующих методах работы с большим количеством типов функций.

Такое наполнение вводного курса позволяет учащимся с разным исходным уровнем подготовки получить необходимый для дальнейшей работы минимум знаний и опробовать его на примерах, часть из которых так или иначе встречается в курсе школьной физики, что существенно упрощает восприятие материала.

В следующем блоке курса учащиеся определяются с темами проектов, формулируют цели, ставят перед собой задачи и выбирают пути решения этих задач. Пожалуй, наиболее интересными здесь можно назвать проекты на темы: «Исследование движения тела в вязкой среде», «Закономерности реактивного движения», «Сложные колебания» и «Численные методы решения задач динамики».

По каждой теме, кроме последней, могут быть выполнены интересные эксперименты. Каждое из исследуемых явлений позволяет построить теоретическую модель с ее последующим изучением с использованием программных средств, вследствие чего учащиеся могут сравнить результаты реального и компьютерного экспериментов, найти значения ряда физических величин.

Таким образом, результатом работы учеников в образовательном онлайн-сообщес-тве становятся выполненные проекты, демонстрирующие межпредметные связи физики, математики и информатики; освоенный комплекс знаний и методов решения задач по физике; навык проведения физических экспериментов; а также конструктивное общение с большим количеством единомышленников разного возраста, способных поделиться своим опытом.