Проектная и исследовательская деятельность обучающихся в школе как один из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности

Проектная и исследовательская деятельность обучающихся в школе как один из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности Шатова Ольга Рудольфовна,  учитель математики Муниципальное Автономное общеобразовательное учреждение  «Образовательный центр  имени Героя

Советского Союза Расковой Марины Михайловны » Энгельсского муниципального района

Главная цель современного образования - формирование разносторонне развитой личности, способной реализовать творческий потенциал в динамичных социально-экономических условиях, как в собственных жизненных интересах, так и в интересах общества. Формирование у учащихся способности к творческому мышлению, самостоятельности в принятии решений, инициативности возлагается в первую очередь на образование и главным образом на среднюю школу. Реализация этих целей может осуществляться также через Проектную научно-исследовательскую деятельность учащихся.

Я не хочу сказать, что это самый оптимальный вид деятельности, который позволит сформировать разносторонне развитую личность, это один из видов деятельности. Я расскажу как проходит у нас в школе. 

В целевом разделе основной образовательной программе основного общего образования и в образовательной программе средней  школы, в главе «Система оценки достижений планируемых результатов освоения основной образовательной программы» прописано: «Основной процедурой итоговой оценки достижения метапредметных результатов является защита итогового индивидуального проекта.

Итоговый проект представляет собой учебный проект, выполняемый учащимися в рамках одного или нескольких учебных предметов с целью продемонстрировать свои достижения в самостоятельном освоении содержания и методов  избранных  областей знаний и/или видов деятельности и способность проектировать и осуществлять целесообразную и результативную деятельность (учебно-познавательную, конструкторскую, социальную, художестве6ннотворческую, иную).»  Для этого разработана Программа подготовки обучающихся к проектной деятельности.

Проектирование – это не творчество в полной мере, это творчество по плану в определенных контролируемых рамках. В то время как исследование – путь воспитания истинных творцов.

Исследовательский проект учащегося – проект по выполнению им исследовательской работы, который разрабатывается совместно с руководителем в соответствии с выбранными этапами. При этом учащийся действует в соответствии с своими интересами и предпочтениями, занимает творческую, авторскую позицию при выполнении исследования, т. е. самостоятельно ставит цели своей деятельности. 

Проектно-исследовательская работа является мощным учебным средством в решении "вечных" образовательных проблем и включение этого средства в учебный процесс даёт учащимся жизненно-практическое умение, полезное каждому выпускнику, независимо от избранной им профессии. Без умения включать в образовательный процесс проектно-исследовательскую технологию не обойтись и учителям, намеренным расширять свой педагогический инструментарий. 

Исследовательскую культуру школьников формируем поэтапно, учитывая возрастные особенности детей, ведь мыслительные умения и навыки, связанные с культурой устной и письменной речи, умение и навыки работы с книгой и другими источниками информации у 5классника и 11-классника существенно отличаются.

Например. В 5 классе, тема «Совершенные числа». 

Актуальность заключается в том, что мало кто из учащихся, да взрослые,  знают о совершенных числах,  исторических сведениях связанных с ними. 

  Идея (проблема).  Какое место в математике занимают совершенные числа. И какие интересные факты связывают совершенные числа и историей математики.

Цель познакомиться с понятием совершенного числа, исследовать свойства совершенных чисел, привлечь внимание учащихся к данном теме.

Задачи проекта:

•              изучить и проанализировать литературу по теме исследования;

•              «открыть» свойства совершенных чисел и область их применения;

•              составить задания по теме проекта;

•              расширить свой умственный кругозор.  

Гипотеза: выяснить роль совершенных чисел в математике.

Вид проекта: исследовательский, моно предметный, индивидуальный.       Объект изучения: совершенные числа и их свойства.

Сроки проведения исследования: две недели. Методика исследования: 

•              сбор и изучение литературы и материалов;

•              опрос-обращение к определенной группе людей, путем письменного анкетирования и устного интервьюирования;

•              продукт исследования - мультимедийная презентация  И еще об одном проекте хотелось вам рассказать.

Тема проекта: «Математика в Истории, История в Математике»  Объект исследования: Математика в Истории, История в Математике.

Предмет исследования: Влияние тематических примеров и задач на изучение школьных предметов Математика и История.

Цель исследования: Изучить возможность стимулирования решением тематических примеров и задач изучение школьных предметов Математика и История у учеников 5 класса.

Предположили, что Математика влияет на изучение Истории и наоборот, и  предложил группе одноклассников из 12 человек ответить на поставленные вопросы. 

Любите ли Вы решать задачи и примеры? 

Нравиться ли Вам изучать и запоминать исторические даты?

1. Считаете ли Вы нужным совмещение изучения Истории и Математики?

Для того, чтобы проверить гипотезу об увеличении интереса к обоим предметам путем их совмещения были предложены  избранным соученикам решить составленные примеры и задачи по теме «История моего города».

Всего автор проекта предложил учащимся 14 задач. Приведу пример только трех  задач.

1. Покровская слобода основана в 1747 году на левом берегу реки Волги, напротив города Саратова. Прежде на этой территории были калмыцкие кочевья и ставка хана Аюки находилась на территории современного города Энгельса. Закладка слободы в 1747 году связана с указом императрицы Елизаветы о начале добычи соли на озере Эльтон и закладки для этих целей ряда опорных баз на Волге. С 1914 года Покровск получает статус города. В 1931 году переименован в город Энгельс в честь немецкого философа и общественного деятеля Фридриха Энгельса. Какой процент от общего числа лет, город носил название Покровск? Ответ округли до сотых. 

3. В 1748 добыча соли составила 881 578 пудов, в 1749 г. — 1 640 976, в 1750 г. — 2 211 431 и в 1751 году — 3 253 759 пудов. Найди среднее арифметическое число сколько пудов в 1 год было перевезено соли с озера Эльтон. 

8. По переписи населения в 1913 году портных числилось 80 человек, бондарей же было 5/8 от количества портных. Столяров 17/163 от общего числа ремесленников, что на 1/163 больше, чем портных. Сапожников 352/815 от общего числа мастеровых, остальные были кузнецами и слесарями. Найдите по сколько человек было в каждой группе ремесленников. Справка: Бо́ндарь — ремесленник, выделывающий бочки и другие ёмкости из дерева, иногда мастер по изготовлению корабельных мачт. 

После решенных задач, провели еще опрос:

1.       Интересны ли для них были задачи и примеры?

2.       Повысился ли их интерес к истории родного города?

3.       Считают ли они такое совмещение школьных предметов полезным для укрепления знаний?

После чего сделал вывод: История нашего родного города Энгельса на прямую связанна с цифрами, как и всё вокруг нас! Задачи и примеры становятся интереснее, когда они связанны с историческими фактами. И самое главное, подтвердилась моя гипотеза об увеличении интереса к обоим предметам путем их совмещения! Такие, казалось бы, разные школьные предметы как Математика и История тесно переплетаясь друг с другом помогают изучать друг друга.

Как видим оба проекта носят  информационный характер, тем не менее прослеживается способность к самостоятельному приобретению знаний и решению проблем, в умении поставить проблему и выбрать адекватные способы ее решения. Эти работы написаны с учетом возрастных особенностей учащихся, но  ребята имеют высокую мотивацию к изучению математики. 

В старшей школе ребята обращают на значимость этого исследования в их жизни. Так десятиклассница выбрала тему «Теория вероятностей вокруг нас». И уже имеют наибольшую практическую значимость. Применение теории вероятностей.

В физике: Дело в том, что в любом опыте существует большое количество неучтенных факторов. В случае скорости света такими факторами могут быть непостоянство температуры, неточность в измерении длины волны и т. д., но они могут сказываться лишь в восьмом знаке после запятой. Степень достоверности этого утверждения и оценивается вероятностью. Теория вероятности очень важна при вычислении достоверных значений основных физических величин.

В метеорологии: На основе разных измерений, прошедшего опыта и знаний о природных явлениях специалисты-метеорологи составляют прогнозы: вероятности выпадения осадков, движения ветров и даже опасных природных явлений. Например, можно рассчитать вероятность извержений вулканов или вероятность того, что в вас попадет молния.

Какая вероятность извержения Йеллоустоунского супервулкана? Несмотря на то, что новое исследование подтверждает возможность возникновения в течение нескольких десятилетий благоприятных условий для извержения Йеллоустонского вулкана, вероятность того, что вы лично застанете взрыв такого масштаба, по-прежнему очень низкая. Согласно данным Геологической службы США, шансы извержения супервулкана в течение 2017 года составляли 1 на 730 000.

Национальная администрация по океанам и атмосфере оценивает шансы получить удар молнией как 1 к 700 000. Однако если учесть количество незарегистрированных случаев, то шансы возрастают до 1 к 240 000. Если оценивать вероятность попадания молнии на протяжении всей жизни человека, она составит 1 из 3000.

В сельском хозяйстве: При выведении новых пород животных и растений рассчитываются вероятности приобретения особями новых качеств и свойств (например, морозостойкости у некоторых видов злаковых).

В экономике: Теория вероятностей – основа вероятностно-статистических методов принятия решений в управлении. Чтобы получить возможность использовать в них математический аппарат, нужно задачи принятия решений выразить в терминах вероятностно-статистических моделей. Применение конкретного вероятностно-статистического метода принятия решений состоит из трех этапов:

–                    переход от экономических, управленческих и технологических реалий к абстрактной математикостатистической схеме, т.е. создание вероятностной модели управления, технологического процесса, порядка принятия решений, в частности по результатам контроля, основанного на статистических данных.

–                    проведение расчетов и получение выводов математическими методами в рамках вероятностной модели;

–                    представление полученных ранее выводов применительно к имеющейся ситуации. Принятие соответствующего решения (например, о соответствии или несоответствии качества продукции и услуг имеющимся стандартам, потребности в корректировке технологического процесса и т.п.), в частности, заключения (о доле единиц продукции в партии, не соответствующих требованиям; о конкретном виде законов распределения контролируемых параметров технологического процесса и др.).

В археологии: Археологи и историки, изучая захоронения прошлого и события до нашей эры тоже используют теорию вероятности. 

Он проштудировал всё, что за последние две тысячи лет было написано об иероглифах в самом Египте. Оснащенный таким образом, но не скованный в своих действиях, он приступил к собственно изучению египетского письма и в отличие от других ученых начал с демотического, то есть народного, письма, которое он считал самым простым и одновременно наиболее древним, полагая, что сложное развивается из простого. Но тут он ошибался; применительно к египетскому письму дело обстояло как раз наоборот. Долгие месяцы продвигался он в строго намеченном направлении. Когда убеждался, что попал в тупик, начинал все сызнова. «Эта возможность испробована, исчерпана и отвергнута. Больше к ней незачем возвращаться. А это тоже имеет свое значение». Таким образом, Шампольон «отбрасывал» не подходящие ему письмена, чтобы увеличить вероятность нахождения правильной расшифровки.

В азартных играх: В основе всех лотерей лежит теория вероятностей. По подсчётам, вероятность выиграть в «Гослото 5 из 36» равна 1 к 376 992, в «Гослото 6 из 45» - 1 к 8 145 060, а в международную лотерею «PowerBall» - 1 к 175 223 510. В покере, рулетке, казино, игре в кости и других также используется теория вероятностей.

Задача кавалера де Мере. При четырехкратном бросании игральной кости что происходит чаще: выпадет шестерка хотя бы один раз или же шестерка не появится ни разу? Эта одна из тех задач, с которыми кавалер де Мере обратился к Б. Паскалю в надежде узнать выигрышную стратегию. 

На каждой из четырех костей может выпасть любое из шести чисел, независимо друг от друга. Всего вариантов    6 ∙ 6 ∙ 6 ∙ 6 = 1296. Количество вариантов без шестерки будет, соответственно, 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 = 625. В остальных 1296 – 625 = 671 вариантах шестерка выпадет хотя бы один раз. Значит, появление шестерки хотя бы один раз при четырех бросаниях происходит чаще, чем ее не появление.

В экзаменах: Согласно теории вероятностей, ученик может просто угадать до 30% правильных ответов. Задачи на нахождение вероятностей есть в ОГЭ (задание 9) и ЕГЭ (задание 4) по математике. Я хочу разобрать некоторые из них.

Практическая значимость работы: данный материал можно использовать на уроках математики при изучении теории вероятностей, а также при подготовке к Государственной Итоговой Аттестации (ОГЭ и ЕГЭ). В заключении высказала: «В ходе моей исследовательской работы я познакомилась с теорией вероятностей и некоторыми областями жизни, в которых она применяется. Я узнала много новых и интересных фактах, о которых не знала раньше. Я познакомилась с формулой Бернулли. В дальнейшем я продолжу работу по данной проблематике, но уже более углубленно.

Создавая эту работу, я удивилась, насколько широко применяется теория вероятностей, и научилась решать задание 4 в ЕГЭ, связанное с ней. Данный материал можно использовать на уроках математики при изучении теории вероятностей, а также при подготовке к Государственной Итоговой Аттестации (ОГЭ и ЕГЭ).

Несмотря на внешнюю сложность применяемого метода, он замечателен ещё и тем, что разработка творческих проектов, проведение исследовательских работ по математике значительно повышает мотивацию к изучению предмета. Обучение и воспитание эффективно в том случае, если у ребёнка вызвано положительное отношение к тому, что мы хотим у него воспитать и чему научить. Наши воспитанники без труда определяют цель, задачи, объект исследования, предмет исследования, гипотезу, т. к. занимаются интересным для них изучением. 

Применение исследовательского метода формирует у учащихся алгоритм действий, а алгоритмизация чего-либо представляет универсальность. Технология проектноисследовательского обучения также универсальна не только в применении к любому учебному предмету школьного курса, но и в практической жизни. Использование в нашей практике обучения математике проектно - исследовательской технологии способствует личностному росту учеников, знания становятся достоянием личности ребёнка, т. е. личностными качествами.