«Научно-исследовательская деятельность учащихся при изучении математики»

«Научно-исследовательская деятельность учащихся при изучении математики»

Сегодня мы можем наблюдать стремительные изменения во всем обществе, которые требуют от человека новых качеств. Прежде всего, речь идет о способности к творческому мышлению, самостоятельности в принятии решений, инициативности.  Формирование этих качеств возлагается на образование, и в первую очередь, на школу. Именно здесь должны закладываться основы развития думающей, самостоятельной личности. Предусматривается достижение школой следующих учебных и воспитательных задач:

- развитие творческих способностей  учащихся и выработка у них исследовательских навыков;

- формирование аналитического и критического мышления учащихся;

- выявление одаренных учащихся и обеспечение реализации их творческого потенциала;

- воспитание целеустремленности и системности в учебной деятельности;

- помощь в профессиональной ориентации;

- самоутверждение учащихся благодаря достижению поставленной цели.

Из исследований известно, что учащиеся удерживают в памяти:

• 10% от того, что они читают;

• 26% от того, что они слышат;

• 30% от того, что они видят;

• 50% от того, что они видят и слышат;

• 70% от того, что они обсуждают с другими;

• 80% от того, что основано на личном опыте;

• 90 % от того, что они говорят (проговаривают) в то время, как делают;

• 95% от того, чему они обучаются сами.

Одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности является включение учащихся в исследовательскую деятельность, имеющую следующие особенности:

1. Цели и задачи этих видов деятельности учащихся определяются как их личностными мотивами, так и социальными. Это означает, что такая деятельность должна быть направлена не только на повышение компетенции подростков в предметной области учебных дисциплин, но и на создание продукта, имеющего значимость для других.

2. Исследовательская деятельность должна быть организована таким образом, чтобы учащиеся смогли организовать свои потребности в общении с группами одноклассников, учителей; приобрели навыки индивидуальной работы и сотрудничества в коллективе.

3. Организация исследовательских работ школьников обеспечивает сочетание различных видов познавательной деятельности.

Исследовательская работа ценна тем, что в ходе его выполнения школьники учатся самостоятельно добывать знания, получают опыт познавательной и учебной деятельности. Если ученик получит в школе исследовательские навыки ориентирования в потоке информации, научится анализировать ее, обобщать, сопоставлять факты, делать выводы и заключения, то он в силу более высокого образовательного уровня легче будет адаптироваться в современном обществе, к меняющимся условиям жизни, правильно ориентироваться в выборе профессии и жить творческой жизнью.

Использованием учителем метода исследования делает учебный процесс творческим, сжатым, целенаправленным, а ученика - ответственным и целеустремленным. Обязанность учителя - подготовить всех учащихся к посильной для каждого, но обязательной активной учебно - познавательной деятельности.

Содержание мотивированной учебно - познавательной деятельности.

Компоненты деятельности

Установки и действия педагога

1. Цель

- совместные действия с детьми по осмыслению и принятию цели предстоящей деятельности и постановке учебных задач

2. Мотив

- опора на внутренние мотивы

3. Средства

- совместный с учащимися выбор средств, адекватных цели

4. Действия

- вариативность действий, выбор действия в соответствии с возможностями школьника

5. Результат

- достижение учащимися лично значимого результата; в центре внимания учителя - внутренние позитивные изменения в личности школьника

б. Оценка

- обеспечение возможности произвести самооценку полученного результата

Главные цели введения метода на уроках математики:

• показать умения отдельного ученика или группы обучающихся использовать приобретенный на уроках математики в школе исследовательский опыт;

• реализовать свой интерес к предмету математики; приумножить знания по математике и донести приобретенные знания своим одноклассникам;

• продемонстрировать уровень обученности по математике; совершенствовать свое умение участвовать в коллективных формах общения;

• подняться на более высокую ступень обученности, образованности, развития, социальной зрелости.

Исследовательский проект - подлинно научное исследование. Он требует работы по определенному алгоритму:

- постановка проблемы;

- формулировка гипотезы;

- планирование действий;

- сбор данных, их анализ и синтез, сопоставление с известной информацией;

- подготовка и написание обобщения (альбома, отчета и т.д.);

- защита, презентация проекта.

Структура учебного проекта

Проект - это «пять П».

1. Наличие проблемы. Нет проблемы - нет деятельности. Метод проектов можно использовать в учебном процессе для решения различных небольших проблемных задач в рамках одного- двух уроков (мини-проекты или краткосрочные проекты). В этом случае тема проекта связана с темой урока или применением данной темы в различных жизненных ситуациях. Для решения крупных задач (проблем) по математике, сложных для понимания вопросов создаются крупные проекты, которые выполняются во внеурочной деятельности(кружки, факультативы, элективные курсы).

Долгосрочный проект может быть связан с какой-либо темой по математике, которая не изучается в школьной программе или с приложениями математики в науке и практике.

Примерами могут служить работы моих учеников по темам:

1. «Виды симметрии. Симметрия в архитектуре и жизни» 7 класс

2. «Красная книга на координатной плоскости » 8 класс

3. «Теорема Пифагора» 8 класс

4. «Золотое сечение» 9класс.

И так далее…

2. Обязательное планирование действий. В ходе обсуждения проекта вырабатывается план совместных действий ученика и учителя. Создаётся банк идей и предложений. На протяжении всей работы учитель помогает в постановке цели, корректирует работу, но ни в коем случае не навязывает ученику своё видение решения задачи.

3.Поиск информации-обязательное условие каждого проекта. Найденная информация, обрабатывается, осмысливается. После совместного обсуждения выбирается базовый вариант. Учитель корректирует последовательность технологических операций на каждом этапе.

3.Результат работы - продукт. Учащиеся уточняют, анализируют собранную информацию, формулируют выводы. Учитель - научный консультант. Результаты выполненных проектов должны быть «осязаемыми». В зависимости от места, где применяется метод, могут быть и разные продукты: опорный конспект, памятка по методам решения задач, сборник ключевых задач по изучаемой теме, сказка или детективная история по изучаемой теме. Прикладной проект может быть связан с применением математического аппарата в повседневной жизни: расчёт минимального количества необходимых продуктов и их стоимости, используемых семьей на протяжении месяца; расчёт погашения банковского кредита и др. Результатами работы над проектами во внеурочной деятельности становятся рефераты, эссе, математические модели и т. д.

4.Презентация результатов - представление готового продукта, защита проекта в форме конкурса, выставки, доклада. При защите учащиеся демонстрируют и комментируют глубину разработки поставленной проблемы, её актуальность, объясняют полученный результат, развивая при этом свои ораторские способности. Каждый проект оценивается всеми участниками занятий. Исследовательские и проектные работы строятся так, что в них востребованы практически любые способности подростков, реализованы личные пристрастия к тому или иному виду деятельности.

Этапы исследовательской деятельности

Предполагаемый итог исследовательской деятельности: «Я знаю, для чего мне надо всё, что я познаю. Я знаю, где и как я могу это применить».

Хороший образ: математика-это лес. Учитель прокладывает в нём просеки. Слабым ученикам хорошо бы научиться ходить по просекам. Обычных учащихся можно научить не бояться заходить в любой лес, видеть простые ориентиры, не теряться (хотя бы недалеко от дороги). Для сильных учеников возможен поход по бездорожью, то есть самостоятельное решение исследовательской задачи. Умение не заблудиться в лесу, и есть то, чему мы хотим научить.

Учитель, применяющий в своей педагогической практике исследователский метод , должен:

• создать мотивацию

• создать образовательную среду

• определить, чему должны научиться учащиеся в результате работы

• уметь использовать простые примеры для объяснения сложных явлений

• представлять возможные способы презентации ситуаций для осмысления проблемы исследования

• организовать работу (в малых группах, индивидуально)

• владеть способами организации обсуждения в группах методов исследования, выдвижения гипотез, аргументирования выводов и т.п.

• консультировать (по методу убывающих подсказок)

• иметь критерии объективной оценки.

Для того, чтобы заинтересовать учащихся в проектной деятельности, эффективным является проведение выставок и конференций различного уровня, на которых можно познакомиться с опытом предшествующих проектировщиков из числа старших учащихся. Участие в таком мероприятии обычно вызывает интерес школьников и желание попробовать свои силы, сделать не хуже. Например, после успешного выступления на республиканской научно – практической конференции «Исследование, как метод познания..» в г.Бирск ученика 2 класса Искакова Сергея в 2014 году , другие учащихся школы приняли участие в конференции 2015 года .

Свои исследовательские работы мои ученики считают маленькими открытиями, и помнят о том, что человек в своей жизни делает много открытий. Некоторые из них являются великими, а другие могут быть незначительными, даже незаметными для остальных людей, но именно эти маленькие открытия являются началом великих, гениальных, именно они вселяют в человека веру и интерес.

Таким образом, ведущая линия в осуществлении исследовательской деятельности на уроках математики состоит в том, чтобы выбрать тему , выделить в ней проблемы, наметить направление и ход разработки, наполнить её интересным материалом и содержанием, логически завершить, продемонстрировав свою эрудицию в предмете исследования.

В процессе исследования по математике расширяется образовательный кругозор учащихся, возрастает стойкий познавательный интерес к предмету, формируется исследовательский навык. Ученик способный к исследовательской деятельности занимает стойкую жизненную позицию при оценке любой социальной ситуации.