Физико-химические учебные проекты во внеурочной деятельности школьников. Книга для учителя

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ 
УЧЕБНЫЕ ПРОЕКТЫ 
ВО ВНЕУРОЧНОЙ 
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ
Книга для учителя

В.Н. ДАВЫДОВ

Москва
ИНФРА-М
2020

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

УДК 374+373+372.853+372.854
ББК 74.200.58:74.262.22:74.262.4
 
Д13

Давыдов В.Н.
Д13  
Физико-химические учебные проекты во внеурочной деятельности 
школьников. Книга для учителя : методическое руководство / В.Н. Давыдов. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 242 с. — (Практическая педагогика). — DOI 10.12737/1016650.

ISBN 978-5-16-015078-9 (print)
ISBN 978-5-16-107578-4 (online)
Методическое руководство посвящено вопросам содержания и методики проектной деятельности школьников. Читателю предлагается авторская методическая концепция работы над учебным проектом, в которой 
центральное место отводится формированию оригинального замысла, 
определяющего занимательность и творческий уровень работы. Большую 
часть книги составляют описания исследовательских и созидательных 
проектов, осуществленных в процессе многолетней внеурочной работы автора со школьниками.
Адресовано преподавателям и студентам химических специальностей 
педагогических вузов и университетов, а также работникам системы дополнительного образования детей, учителям химии средних школ, гимназий, лицеев и колледжей.

УДК 374+373+372.853+372.854
ББК 74.200.58:74.262.22:74.262.4

Р е ц е н з е н т ы:
Алексашина И.Ю., доктор педагогических наук, профессор кафедры 
основного и среднего общего образования Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования;
Васильева П.Д., доктор педагогических наук, заведующий кафедрой 
химии Калмыцкого государственного университета имени Б.Б. Городовикова

ISBN 978-5-16-015078-9 (print)
ISBN 978-5-16-107578-4 (online)
© Давыдов В.Н., 2020

Предисловие

Проект — действие, имеющее намерение 
быть выполненным от всего сердца.

У. Килпатрик

ХХ в. можно назвать веком больших проектов, которые 
во многом определили его достижения и катастрофы. В их числе 
и проекты по кардинальному переустройству общества, и полеты 
в космос, и создание ядерного оружия… Но лишь во второй половине XX в. получила осмысление универсальность деятельности 
по проектированию. Следствием ее многопланового рассмотрения 
стало формирование понятия проектной культуры и осознание необходимости включения в нее современных школьников в качестве 
наследников и творцов. Однако и сегодня методы и средства достижения этой цели еще не получили достаточной разработки. 
Более того, снова возникает опасность разочарования в главном 
инструменте решения этой задачи — учебных проектах. Связана 
она с тем, что учебные проекты пытаются использовать в качестве 
универсального средства решения практически любых образовательных задач. Не удивительно, что полученные результаты далеко 
не всегда совпадают с ожиданиями. В то же время задача формирования у учащихся важнейших компонентов самой проектной деятельности зачастую вообще не рассматривается.
Формирование у учащихся основ проектной деятельности 
на базе полученных ими в школе естественно-научных знаний, 
определение места и функций в этом процессе учебных проектов 
сегодня представляются чрезвычайно актуальными педагогическими задачами. Отечественная психолого-педагогическая наука, 
опыт отечественных и зарубежных педагогов-практиков создают 
предпосылки для ее успешного решения.
В предлагаемой книге автор обобщает многолетний опыт собственной научной и практической работы по содействию формированию основ проектной деятельности учащихся преимущественно на физико-химическом материале. Особенностью работы 
над описанными в книге учебными проектами является то, что они 
в полном соответствии со словами У. Килпатрика выполнялись 
от всего сердца. А значит, были одинаково увлекательны как для 
автора, так и для его воспитанников. Разобраться в том, как можно 

сделать учебную проектную деятельность по возможности самостоятельной, творческой и занимательной, — главная задача книги.
Но эта книга никогда не была бы написана, если бы на жизненном пути автора не встретились замечательные люди — старший 
преподаватель кафедры химии Челябинского педагогического института Герман Борисович Вольеров, чьи оригинальные статьи и задачи по химии разбудили мой интерес к этой удивительной науке; 
Заслуженный учитель школы РФ Юрий Густавович Цитцер — 
учитель химии челябинской школы № 92, уроки и наглядные пособия которого я помню до сих пор; доцент кафедры химии Челябинского педагогического института, кандидат педагогических 
наук Валентин Борисович Райский, который долгие годы оказывал 
неоценимую практическую поддержку всем нашим начинаниям, 
а иногда, когда что-то не получалось, засучив рукава, брался за дело 
сам; руководитель химического кружка из г. Караганды Иван Иосифович Вагнер, с которым я много лет в переписке обсуждал новые 
идеи и результаты работ; мой коллега Марат Ягофарович Аскаров, 
с которым мы увлеченно строили химический кабинет, и, конечно, 
незабвенный Ефим Григорьевич Лапидус — руководитель химического кружка челябинского Дворца пионеров и школьников, занятия которого я посещал, будучи семиклассником, и деятельность 
которого я продолжил, когда Ефим Григорьевич вышел на пенсию. 
Многих из этих людей давно нет с нами, но благодарная память 
о них будет со мной всегда.
Конечно, нельзя не упомянуть моих учеников, многие из которых 
стали учеными, изобретателями, специалистами в самых разных 
областях науки и техники: Е. Еремина, Э. Зубарева, О. Радаева, 
Б. Романова, А. Уфимцева, Е. Фарахутдинова, В. Янке (1980 г. 1), 
А Гусева, О. Манакова (1980–1982 гг.), В. Ларенцева, С. Краснощекова, О. Зинурова, И. Ковалева (1983 г.), Д. Роднянского, А. Василенко (1984 г.), В. Куликова, К. Исмагабетова (1985–1986 гг.), 
В. Голодкова, И. Гуляева, А. Решетникова (1986 г.), Д. Жеребцова, 
А. Воронкова (1986–1988 гг.), А. Колесник, А. Родина (1988 г.), 
А. Валеева, В. Клыкова, А. и А. Сапожниковых (1988–1990 гг.), 
А. Вакурова, Р. Валеева, А. Латышеву, М. Латышеву, А. Коган, 
С. Пашнину, Е. Подкорытова, В. Файзулина, А. Щербатову (1989–
1990 гг.), Д. Брагина (1990–1991 гг.), Д. Шилкова, А. Седову, 
Н. Рябченко (1994 г.), И. Иванова, А. Колесниченко, А. Кузнецова, 
К. Мельникова, А. Пристенского (2002 г.), С. Шмыкова, А. Кере
1 
В скобках указаны периоды, когда ученики занимались в кружке автора.

стеня, В. Петрова (2002–2006 гг.), Д. Судака (2004 г.), Е. Котову, 
М. Шевчука (2009 г.), Д. Коробейникова (2010 г.), Л. Хенсона, 
М. Гуревича (2011 г.), А. Солодова (2015 г.), К. Земерову (2015–
2017 гг.), Д. Филиппова (2015–2018 гг.), А. Кляйн (2016 г.), М. Казакина, В. Коровина (2016–2018 гг.), И. Васильева (2017–2018 гг.), 
А. Мебонию, Е. Черкасова (2018 г.). Всем им я и хотел бы посвятить эту книгу.

Глава 1. 

ПРОЕКТНАЯ КУЛЬТУРА

1.1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Историки обычно связывают возникновение идеи проекта, 
во многом определившей характер современной культуры, с сочинениями древнегреческого философа Платона — «Государство», 
«Политик», «Законы» [38]. В этих произведениях Платон описал 
замысел справедливого идеального государства. Не располагая методами социально-экономического прогнозирования, чтобы предсказать эволюцию существующего государства, Платон заместил их 
процедурой полагания должного. Таким образом, он предвосхитил 
метод моделирования, с помощью которого для сложной системы 
строится ее рациональная модель с известной структурной организацией, а результаты, полученные на модели, впрямую переносятся 
на сам объект [59, с. 29–30]. У Платона «Модели»  — это вневременные «первичные» нормы, один из синонимов платоновских 
Идей, Эйдосов, которые предполагались как «образцы» для консервации государственной жизни [50].
Но до ХVIII—ХIХ вв. ремесленные практики и не помышляли 
об использовании моделей. Ремесленники создавали вещи по существующим совершенным образцам — прототипам. Об этом свидетельствует, например, аристотелев анализ работы медника, отливающего шар [1, с. 200–276]. Эффект нового получался за счет 
неосознанных нарушений норм воспроизводства прототипов, и, 
как отмечал А.Г. Раппапорт [41], этот случайный эффект не обеспечивал изменений в самой ремесленной деятельности.
Только в конце ХVIII — начале ХIХ столетия, когда началось 
становление профессий и в культуре стало утверждаться сознательное стремление к новому, появилась возможность полагания 
нового как цели. Проектирование при этом выступило как деятельность, связанная с отображением в макетах, рисунках, чертежах 
и расчетах внешнего вида, устройства и функционирования будущего изделия [14, с. 427]. Однако еще долгое время деятельность 
проектирования протекала внутри деятельности по изготовлению 
изделий.
Становление проектирования в качестве самостоятельного вида 
деятельности было вызвано необходимостью реорганизации кустарного и цехового хозяйства в массовое промышленное произ

водство и строительство. В этих условиях оказывались непригодными старые методы ремесленнического изобретения механизмов 
на основе практической мудрости и изготовления продукции по совершенным образцам. Стало необходимым обращение к точным 
методам расчета проектируемых конструкций (сначала в основном 
механического типа), ставшего возможным по мере развития и математизации естествознания.
Начало обособления проектирования в этих условиях привело 
к тому, что проект стал пониматься как описание или изображение, 
полученное на основе научно-обоснованного конструирования 
и расчета и предназначенное для многократного технологического 
использования. С технологией массового производства и строительства связывались однозначные ожидания удешевления продукции (экономическая эффективность), удовлетворения спроса 
больших групп населения (социальная эффективность) и повышения качества продукции, в том числе потребительского (культурная эффективность).
Но проектирование стало по-настоящему самостоятельной 
сферой деятельности, только когда произошло разделение труда 
между людьми, отвечающими за интеллектуальную (архитекторы, 
конструкторы, расчетчики, чертежники) и исполнительную (строители, рабочие) части работы. Проектирование в этот период чрезвычайно успешно развивалось как разработка вещей. В числе достижений данного промежутка времени можно назвать, например, 
Манхэттенский проект — программу создания атомной бомбы, урбанистические и космические программы.
В 1960-е гг. широкое применение в проектировании получил 
системный подход [25]. В рамках системного проектирования 
объект, деятельность и все сопутствующие ей вспомогательные образования описывались как элементы и функции системы. Стало 
очевидным, что именно совокупность изменений в социально-культурной ситуации и есть действительный объект проектной деятельности: она лишь опосредована артефактом (вещью). В этот период возросла роль в проектировании методологии, которая взяла 
на себя функции вытесненных ей прототипов [2, с. 3].
В 1970-е гг. в связи с усилением внимания к охране природы 
получил распространение средовой подход, основанный на погружении проектируемого объекта в ту или иную среду (пространственно-предметную, знаковую и т.д.) и удовлетворении критериев 
«улучшения средовой обстановки» в связи с внедрением в нее 
создаваемого объекта. Скоро обнаружилась связь экологических 
проектов с культурологическими, поскольку для них исходным яв

ляется сберегающее и восстанавливающее отношение к природным 
и культурным ценностям [25].
Непрерывно возрастающая роль проектирования в развитии 
культуры нашла отражение в работе по научному осмыслению 
проектной деятельности и ее результатов. Итогом стало понимание 
универсальности проектирования, поскольку путем разработки 
и внедрения проектов решаются проблемы в разных областях 
жизни (в промышленном производстве и строительстве, в сферах 
обслуживания, быта и досуга, в политике и т.д.). В то же время была 
осмыслена автономность проектирования как вида деятельности, 
типологически отличной от других видов интеллектуальной деятельности, таких как научное исследование и программирование, 
прогнозирование и управление, конструирование и коммуникация.
В значительной мере под влиянием обособления проектирования 
научное исследование, которое в культуре XVII—XIX вв. занимало 
доминантное положение, перестало осознаваться как единственный 
основной тип научно-технической деятельности [13].
Проектирование объединяет с исследованием направленность 
на реальные объекты. Но в то время как познание ориентировано 
на получение истинного знания об объекте, существующем независимо от работы исследователя, проектирование, напротив, имеет 
целью создание объектов, ранее никогда не существовавших. В этом 
смысле они соотносятся как отражение и творчество [41].
В последние десятилетия проектная форма организации деятельности находит все большее распространение. Современные 
компании переходят к ней от традиционных методов долгосрочного 
планирования, при этом деятельность подразделяется на отдельные 
проекты, позволяющие быстрее и гибче откликаться на требования 
рынка. В этих условиях удается наиболее эффективно использовать имеющиеся ресурсы и достигать поставленных целей в необходимые сроки [36].
Популярность проектов нашла отражение и в многочисленных 
попытках определить само понятие «проект».
Некоторые определения, заимствованные из статьи В.Д. Пака 
и Н.И. Нужина [36], сведены в табл. 1.1. Сопоставление указанных 
определений позволяет выделить общие характеристики понятия 
«проект» [36], ими являются: четко определенная цель, уникальность, разовый характер, ограниченность во времени и по ресурсам. 
Однако нетрудно видеть, что эти характеристики касаются лишь 
общих рамок организации деятельности.
Выяснение того, что составляет специфику проектной деятельности, потребовало дополнительных исследований. Одним из след

ствий многопланового рассмотрения проектной деятельности 
стало формирование понятия проектной культуры, которое было 
дано в начале 1970-х гг. английским исследователем Б. Арчером 
(B. Archer). Он определил проектную культуру как «совокупный 
опыт материальной культуры и совокупный массив опыта, навыков 
и понимания, воплощенный в искусстве планирования, изобретения, создания и исполнения» [47].

Таблица 1.1

Некоторые современные определения понятия «проект» [36]

Определение понятия «проект»
Источник

Проект — это отдельное предприятие с определенными целями, часто включающими требования 
по времени, стоимости и качеству достигаемых результатов

Английская 
Ассоциация 
проект-менеджеров

Проект — это предприятие (намерение), которое 
в значительной степени характеризуется неповторимостью условий в их совокупности, например: 
задание цели; 
временные финансовые, людские и другие ограничения;
разграничения от других намерений;
специфическая для проекта организация его осуществления

Германия, стандарт DIN69901

Проект — это последовательность взаимосвязанных 
событий, которые происходят в течение установленного ограниченного периода времени и направлены на достижение неповторимого, но в то же время 
определенного результата

Фил Бэгьюли

Проект — это ограниченное по времени целенаправленное изменение отдельной системы с изначально 
четко определенными целями, достижение которых 
определяет завершение проекта, с установленными 
требованиями к срокам, результатам, риску, рамкам 
расходования средств и ресурсов и к организационной структуре

А.Г. Ивасенко, 
Я.И. Никонова, 
М.В. Каркавин

Таким образом, впервые была предпринята попытка осмысления 
явления культуры, с которым сталкивается каждый современный 
человек, будь он конструктором, архитектором, администратором, 
публицистом или ученым. Независимо от рода занятий он ежедневно и ежечасно занимается проектированием — деятельностью, 
цель которой, по определению английского методолога проектиро

вания Дж. Джонса, — «положить начало изменениям в окружающей 
человека искусственной среде» [18, с. 45].
Принципиальной для проектирования является его ориентация 
на реализацию проекта в существующих материальных, технологических и организационных условиях. Даже когда фактически реализация не осуществляется или не предполагается (проекты, ориентированные на игровые, учебные или методологические цели), 
реализуемость является априорной предпосылкой проектного сознания.
Поэтому проект принято оценивать с позиции как фактической 
реализуемости, так и принципиальной реалистичности. Этим 
проект отличается от прожекта или утопии, авторы которых решают задачи образной реализации духовно значимых ценностей, 
либо от самоценного художественного творчества, выражающего 
те или иные состояния внутреннего мира человека. С искусством 
и утопией проектирование связывает свойственная им всем укорененность в области надежд и упований [13].

1.2. ПРОЕКТНАЯ КУЛЬТУРА ЛИЧНОСТИ

Обсуждая понятия, относящиеся к культуре, нельзя обойти 
стороной и вопрос о ее носителе. Следует различать культуру общества и культуру личности. Несмотря на их очевидное единство, 
определяемое общим источником, эти понятия различаются в отношении их носителя, объема и функционального содержания.
В качестве главной функции культуры личности, реализующейся через соответствующую ей индивидуальную картину мира, 
многие культурологи (Э. Фромм, Дж. Холтон, П.И. Дышлевый) 
выдвигают ориентационную. Так, Э. Фромм утверждает: «Без “географической карты” нашего природного и социального ландшафта, 
без структурированной и согласованной картины мира и того места, 
которое в нем занимает человек, любой из нас просто бы заблудился и был бы не в состоянии целенаправленно действовать, ибо 
не смог бы ориентироваться и не находил бы отправной точки для 
систематизации огромного количества впечатлений» [56, с. 210].
Важным компонентом современной картины мира является 
проектный компонент, в котором отражаются возможности его 
(мира) преобразования. Особый интерес в связи с этим представляет рассмотрение проектирования как деятельностного феномена 
и его соотнесение с действиями в идеальном пространстве, включающими разворачивание в нем модели действия с ее последующим 
опредмечиванием. Речь идет об изначальной разработке концеп