Организация исследовательской деятельности на уроках математики

Организация исследовательской деятельности на уроках математики. Я   учитель   математики   и   для   меня   важно   заинтересовать   обучающихся   своим предметом, привить им любовь к точным наукам, научить думать, делать открытия, показать красоту и мощь математического образования. Современное образование должно быть ориентировано «не только на усвоение обучающимся определенной   суммы   знаний,   но   и   на   развитие   его   личности,   его   познавательных   и созидательных   способностей.   Образовательное   учреждение   должно   формировать   опыт самостоятельной  деятельности и личной ответственности обучающихся, то есть ключевые компетенции,   определяющие   современное   качество   содержания   образования.   Одним   из наиболее   значимых   факторов,  способствующих   пробуждению   интереса   к   изучению математики,   и,   как   следствие,   повышению   общего   уровня   математической   подготовки   и формированию    и   развитию   ключевых   компетенций   обучающихся,   является  привлечение обучающихся к учебно­исследовательской деятельности.  С этой целью организована работа математического кружка. Занятия   математического   кружка   проводятся   по   трем   направлениям:   решение нестандартных задач; изучение истории математики, ее методов и приложений; использование современных информационных технологий при обучении и изучении математики.   Основная   цель   математического   кружка  ­   повышение   общего   уровня     знаний   по математике,   развитие   творческих   и   интеллектуальных   способностей   обучающихся, подготовка к последующему продолжению образования.  Задачи: углубление школьного курса математики; развитие нестандартного мышления; подготовка   обучающихся   к   участию   в   олимпиадах,   соревнованиях   и   конкурсах   по математике;   ознакомление   с   возможностями   современных   информационных   технологий; обучение   методам   ведения   научных   исследований;   воспитание   самостоятельности, целеустремленности, трудолюбия, силы воли и умения работать в команде.  Темы   исследовательских   работ   подбираются   согласно   интересам   и   способностям обучающихся: это могут быть как работы по истории математики и её приложениям, так и работы,   посвященные   определенным   математическим   методам.  В   процессе   подготовки работы,   обучающиеся   получают   возможность   не   только   расширить   свой   кругозор   и познакомиться   с   методами   проведения   научных   исследований,   но   и   научиться   красиво   и грамотно   представлять   результаты   исследований   (подготовка   докладов,   рефератов, конкурсных   работ,   написание   тезисов   и   статей),   а   также   приобрести   опыт   публичного выступления.  На мой взгляд, выбор темы исследования  –   наиболее сложная проблема, которую приходится   решать   учителю   при   организации   исследовательской   деятельности   в   школе. Довольно трудно находить интересные, перспективные темы для проведения исследования, то есть темы, обещающие интересные результаты. «Мечта для учителя – чтобы ученик сам нашёл перспективную тему для своего исследования. Но даже учителю это бывает трудно – очень часто   оказывается,   что   полученный   результат   уже   давно   известен.   Но   и   в   этом   случае красивая теорема не теряет своей красоты, особенно если она сформулирована и доказана учеником самостоятельно»1. 1 1 деятельности.   Только   при   самостоятельной   работе   воспринятая   информация перерабатывается в знания, а знания в умения и навыки.  При организации творческой деятельности важно учитывать, что такие приёмы, как поощрение,   добровольность,   позитивное   отношение   к   творческим   удачам,   импровизация, сниженная критичность, свобода оценок, активизируют деятельность школьников, становятся фактором   оптимизации   творческого   развития   детей,   ориентируя   их   на   созидание, самопознание и саморазвитие нравственного потенциала. Привлечение обучающихся к выполнению творческих учебно­исследовательских работ имеет глубокий воспитательный характер.  Оно способствует развитию целеустремленности, трудолюбия   и   силы   воли,   формированию   стремления   к   познанию,   самостоятельности мышления,   научного   мировоззрения.   Самовыражению   личности   в   учебно­познавательном процессе способствует создание ситуаций творческой активности. Ничто не заменит ребёнку наслаждения от собственного творчества, которое доставляет радость, стимулирует процесс мышления,   способствует   удовлетворению   эстетических   потребностей   и   показывает внутреннюю красоту познания. Как правило, к моменту завершения учебно­исследовательской работы, обучающиеся свободно   владеют   современными   информационными   технологиями,   поэтому     результаты работы   представляют   в  виде   презентаций  PowerPoint.  Это  придает  работам   практический смысл, так как все подготовленные обучающимися материалы используются в дальнейшей работе   школьного   научного   общества   обучающихся,   классными   руководителями   при проведении тематических классных часов и для включения в исследовательскую деятельность младших   школьников.   Подготовка   слайдов   для   сопровождения   докладов   и   выступлений является обязательной для каждого обучающегося. Причем следует отметить, что уровень работ год от года повышается, что подтверждается наградами, получаемыми обучающимися школы на различных конкурсах и конференциях.  Ученические   исследовательские,   проектные   работы   в   рамках   обучения   математике нацелены на развитие познавательной деятельности учащихся и их самостоятельной работы по сбору, обработке и анализу получаемых математических фактов и результатов.  Являясь   одним   из   самых   современных   методов   обучения   школьников,   метод исследовательских   проектов   не   может   не   опираться   на   использование   различных информационных технологий и средств информатизации. При этом могут быть задействованы как   образовательные   электронные   издания,   так   и   средства   автоматизации   вычислений, проводимых   в   рамках   достижения   целей   проекта.   Возможно   также   использование коммуникационных ресурсов, что дает возможность получения необходимой информации из разнообразных   источников,   опубликованных   во   всем   мире,   предоставляется   возможность оперативного   обмена   информацией   и   идеями   с   коллегами   (учащимися),   а   в   случае необходимости и со специалистами. При   таком   подходе   осуществление   исследовательского   проектирования   способствует: повышению   мотивации  к  приобретению   новых   знаний,   необходимых   в  работе  и   овладению 2 умениями решения математических задач, тематика которых связана с тематикой выполняемой работы; развитию самостоятельности в деятельности учащихся; формированию недостающих знаний и навыков, необходимых для выполнения математических и вычислительных заданий; развитию   творческих   способностей,   позволяющих   проводить   выполнение   заданий   в соответствии с собственными оригинальными идеями и походами; развитию навыков общения с коллегами относительно решения математических задач; работы в коллективе в интеграции с исследованиями, проводимыми педагогами и другими учащимися. Организация исследовательской работы обучающихся нацелена на получение качественного конечного   продукта   –   высококвалифицированного   специалиста.   В   процессе   такой   работы формируется   системное   мышление,   информационная   и   коммуникативная   культура, творческая активность, ответственность, потребность в обновлении знаний. Поэтому можно с полной   уверенностью   говорить   о   необходимости   организации   и   проведении исследовательской работы, об ее актуальности и практической значимости. Таким   образом,   процесс   развития   ключевых   компетенций   мы   представляем   как   живую, насыщенную   деятельность,   основанную   на   активности   всех   участников   учебно­ воспитательного   процесса,   со   всеми   их   особенностями,   содержательным   и   личностным смыслом   целей,   отношением   к   способам   достижения   целей,   палитрой   индивидуальных особенностей, интересов, склонностей, ценностных ориентиров. Могут меняться подходы к обучению, по другому расставляться акценты в методике, но главной фигурой в учебном   процессе   остается   ребенок.   Чтобы   помочь   ребенку   найти   себя   в   этом   бурном   мире,   научить   его самостоятельно мыслить, принимать решения, быть уверенным в себе перед учителем стоит более сложная задача, чем просто «вложить»  в ученика определенную сумму знаний. Для   успешного   решения   этой   задачи,   внедряю   системно­структурный   подход   в     процесс   обучения.   По данной   технологии   прошла   обучение   на   дистанционных   курсах   Педагогического   университета   «Первое сентября».  Реализую  системный  подход  на  всех  этапах  обучения   биологии.  В   старшей  профильной  школе  –  через авторскую   программу   спецкурса   «Ботаника,   зоология   и   физиология   человека   как   система   биологических знаний».  В настоящее время внедряю тот же подход на другом этапе обучения биологии – в среднем звене и на другом направлении учебной деятельности – конструировании урока.  Главная мысль, которой руководствуюсь при конструировании урока – научить видеть в частном примере проявление   общих   закономерностей.   Надо   добиваться   этого   на   начальных   этапах   обучения   биологии.   Это позволяет повысить уровень выполнения заданий по общей биологии.  Основной прием, который использую при этом – составление рисованных схем.  При конструировании урока придерживаюсь основного принципа – важна не сумма, а система знаний. Большой фактический материал 3 школьного учебника дает сумму знаний. Призвание учителя биологии ­ выстраивать систему биологических знаний. Современное образование должно быть ориентировано «не только на усвоение обучающимся определенной   суммы   знаний,   но   и   на   развитие   его   личности,   его   познавательных   и созидательных   способностей.   Образовательное   учреждение   должно   формировать   опыт самостоятельной  деятельности и личной ответственности обучающихся, то есть ключевые компетенции, определяющие современное качество содержания образования».  Ключевые   компетенции   –   это   интегрированная   система   знаний,   умений,   навыков,   качеств личности   и   опыта   самостоятельной   работы   индивида,   обеспечивающая   его   готовность   к социальной и профессиональной адаптации, к продуктивному труду в конкретных сферах деятельности. К ключевым компетенциям, значимым для профессиональной адаптации выпускников УНПО относятся: социальные, правовые, информационные, коммуникативные, профессиональные и базовые. Основы формирования ключевых компетенций у обучающихся закладываются при реализации образовательных   стандартов   на   различных   ступенях   обучения   путем   развития соответствующих   личностных   качеств   (когнитивных,   креативных,   оргдеятельностных, коммуникативных, мировоззренческих. Одним   из   наиболее   значимых   факторов,   способствующих   формированию   и   развитию ключевых   компетенций   обучающихся,   является   их   участие   в   исследовательской деятельности.  Исследовательская деятельность является средством познания и освоения действительности, и   ее   главные   цели   не   получение   объективно   нового   результата,   а   развитие   личности обучающегося, развитие умения работать с информацией, формирование исследовательского стиля мышления, активизация личностной позиции обучающегося в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний. Руководителями исследовательских работ обучающихся являются преподаватели и мастера производственного   обучения.   Направление   и   содержание   исследовательской   работы определяются обучающимися совместно с руководителями. При выборе темы учитываются 4 индивидуальные интересы обучающихся. Тема утверждается руководителем по согласованию с методической комиссией и методистом.  Очень   часто   выбор   тем   исследовательских   работ   продиктован   обыкновенными   бытовыми ситуациями, с которыми обучающиеся сталкиваются ежедневно. Так, например, каждую зиму заливая каток и снежную горку у обучающихся возникал вопрос «Почему в процессе заливки используют   горячую,   а   не   холодную   воду?».   Поиск   ответа   на   этот   вопрос   лег   в   основу исследовательской   работы   на   тему   «Влияние   температуры   воды   на   скорость   образования льда».  Употребление внесезонных тепличных овощей одним из обучающихся нашего училища имело негативное воздействие на его здоровье и как следствие, возник вопрос у одногруппников «Почему   это   могло   произойти?».   Дискуссия   о   том   всегда   ли   безопасно   и   полезно употребление   овощей   в   ранний   весенний   период   явилась   поводом   для   проведения исследовательской работы «Исследование содержания нитратов и апробирование способов их уменьшения в овощах». Широкие, веерные листья пальмы всегда вызывают восхищение. Жители городов стараются озеленить свою квартиру, отдавая предпочтения большим зеленым растениям, но не у всех есть возможность приобрести растение в магазине, так как они дорого стоят. Обучающихся по профессии  «Мастер растениеводства»  заинтересовало  можно ли  вырастить  финиковую пальму из косточки и что нужно для того, чтобы ускорить ее рост? Ответом на этот вопрос стала   исследовательская   работа   «Влияние   физиологически   активных   веществ   на   рост финиковой пальмы в комнатных условиях». В учебно­воспитательном процессе мы используем как персональные (индивидуальные), так и групповые исследовательские работы.  Результатом   выполнения   индивидуальных   исследовательских   работ   является   развитие личностных, персональных компетенций за счет самостоятельной деятельности на всех этапах выполнения работы – от рождения замысла до итоговой рефлексии. В процессе выполнения исследовательской работы у обучающихся развивается умение самостоятельно планировать деятельность,   время,   ресурсы,   индивидуально   принимать   решения,   самостоятельно   делать выбор.  Результатом   выполнения   групповых   (коллективных)   исследовательских   работ   является развитие социальных компетенций ­ формирование навыков сотрудничества, умение решать проблемные ситуации,  регулировать уровень активности и включенности на определенном этапе групповой работы в зависимости от своих личных возможностей. Все это способствует 5 развитию важных умений взаимодействовать с разными партнерами, вести диалог, находить компромисс.  В   нашем   училище   исследовательская   деятельность   обучающихся   осуществляется   по   трем направлениям:  ­ исследовательская деятельность, связанная с будущей профессией; ­ исследовательская деятельность по предметам общеобразовательного цикла; ­   исследовательская   деятельность,   направленная   на   изучение   здоровьесберегающих технологий. Так, например, обучающиеся по профессии «Слесарь» на протяжении трех лет занимались исследованием одного из видов продукции, выпускаемой на базовом предприятии училища – ФГУП ОМО завода им. П.И.Баранова. Они подготовили исследовательские работы на темы: «Исследование   внедрения   порошковых   полимерных   покрытий   при   изготовлении мотокультиватора   «Крот   А­ОМ»,   «Исследование   и   анализ   изменения   конструкции   узла мотокультиватора   «Крот   А­ОМ»,   «Исследование   и   анализ   неисправностей   узлов мотокультиватора   «Крот   А­ОМ»   в   процессе   эксплуатации».   Обучающиеся   по   профессии «Станочник»   проверяли   на   точность   оборудование   учебно­производственных   мастерских нашего училища. Результаты этих исследований были представлены в работах: «Диагностика фрезерных станков», «Диагностика токарных станков». Овладение обучающимися умениями и навыками исследовательской деятельности, связанной с будущей профессией, способствует повышению   уровня   их   профессиональной   подготовки,   готовности   к   постоянному профессиональному   росту, конкурентоспособности, профессиональной адаптации на рынке труда.   социальной   и   профессиональной   мобильности, Исследовательские   работы   по   предметам   общеобразовательного   цикла   формируют   у обучающихся научный подход к изучению учебных предметов и способствуют повышению мотивации   к   учебе.   Тематика   работ   этого   направления   очень   разнообразна:   «Вклад коллектива завода им. П.И. Баранова в Победу в Великой Отечественной войне» (История России),   «Исследование   эффективности   воздействия   синтетических   моющих   средств   на различные виды загрязнения тканей» (Химия), «История языка и детская речь» (Русский язык и литература) и др. Исследовательская   деятельность,   направленная   на   изучение   здоровьесберегающих технологий, в первую очередь связана с изучением влияния условий работы за компьютером на   здоровье   пользователя.   Это   объясняется   тем,   что   сегодня   компьютерные   технологии являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, а работа, занятия или игра за ПК 6 сопряжены с воздействием на пользователя целого комплекса неблагоприятных факторов. В этом   направлении   представлены   работы   на   темы:   «Влияние   продолжительной   работы   за компьютером   на   возможность   возникновения   болезней   позвоночника»,   «Влияние продолжительности   работы   за   компьютером   на   остроту   зрения   обучающихся»,   «Влияние условий   работы   за   компьютером   на   возможность   возникновения   карпального   туннельного синдрома». Благодаря этим работам у обучающихся изменилось мнение о роли физических упражнений   и   зрительной   гимнастики   во   время,   и   после   работы   за   ПК,   и   появилась уверенность в их необходимости и значимости. Результаты   исследовательской   работы   во   многом   зависят   от   мотивации   обучающихся   к пополнению   знаний   и  умений,   их  желания  после  окончания   образовательного  учреждения занять достойное место в жизни, реализовать свои способности в будущей профессиональной деятельности, а так же готовности к переучиванию (переквалификации)  в зависимости  от потребностей рынка труда. Организация исследовательской работы обучающихся нацелена на получение качественного конечного   продукта   –   высококвалифицированного   специалиста.   В   процессе   такой   работы формируется   системное   мышление,   информационная   и   коммуникативная   культура, творческая активность, ответственность, потребность в обновлении знаний. Поэтому можно с полной   уверенностью   говорить   о   необходимости   организации   и   проведении исследовательской работы, об ее актуальности и практической значимости. Таким   образом,   процесс   развития   ключевых   компетенций   мы   представляем   как   живую, насыщенную   деятельность,   основанную   на   активности   всех   участников   учебно­ воспитательного   процесса,   со   всеми   их   особенностями,   содержательным   и   личностным смыслом   целей,   отношением   к   способам   достижения   целей,   палитрой   индивидуальных особенностей, интересов, склонностей, ценностных ориентиров. 7 8