Методическая мастерская "Математическая грамотность: формирование через визуализацию и игровые технологии"

Тема «Математическая грамотность: формирование через визуализацию и игровые технологии».

Как учитель математики, при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ я заметила, что ученики, у которых неплохо поставлен математический аппарат, т.е. наработана необходимая база для освоения алгебры, зачастую совершенно не знают геометрию. А ведь в ЕГЭ и ОГЭ в последние годы дается все больше геометрических заданий, без которых невозможно получить хорошую оценку. В чем же причина? На мой взгляд, проблема заключена в следующем: ученики зачастую не «видят» чертеж, не замечают на нем уже известных теорем и закономерностей. Развить «видение» в геометрии трудно, этим надо заниматься постоянно, начиная еще с начальных классов, по приходу их в 5 класс, когда вводятся элементарные понятия фигур на плоскости и в пространстве.

Одной из эффективных технологий активизации обучения является метод визуализации учебной информации. Применение визуальных форм усвоения учебной информации позволяет изменить характер обучения: ускорить восприятие, осмысление и обобщение, умение анализировать понятия, структурировать информацию.

Я согласна со словами учёного математика Гаусса, что «Математика – наука для глаз, а не для ушей».

И поэтому тема моего выступления «Математическая грамотность: формирование через визуализацию и игровые технологии».

Цель: развитие математической грамотности, мыслительных навыков учащихся, необходимых не только в учебе, но и в дальнейшей жизни

Задачи:

- воспитывать графическую культуру школьников

–помочь учащимся правильно организовывать и анализировать математическую информацию;

– развивать критическое мышление;

– помогать учащимся интегрировать новые знания;

–связывать полученную информацию в целостную картину о том или ином явлении или объекте.

Давно доказан тот факт, что человек более 80 % информации воспринимает визуально. А исследователи в области образовательных методик обнаружили, что через три дня после проведения лекции слушатели в состоянии вспомнить 10 % от всего услышанного, 35 % от всего увиденного, но могут воспроизвести 65 % содержания презентации, если она проходила в виде устного рассказа, подкрепленного визуальными образами. Человек, зрение которого обеспечивает ему около 90% информации, всегда стремился к наглядности.

Попытки визуализации учебной информации предпринимались педагогами-новаторами еще в советские времена. Например, известная технология опорных конспектов Виктора Федоровича Шаталова. Термин «технология визуализации учебной информации» был предложен Г.В.Лаврентьевым и Н.Е.Лаврентьевой.

С учетом современных технических возможностей идея визуализации информации в процессе обучения приобретает новые черты.

С помощью интерактивной доски и компьютерных программ мы можем выводить на экран 3д модели объёмных фигур. С помощью вращения этих моделей дети могут увидеть их сечения с разных углов обзора.

Общеизвестным фактом является то, что принцип наглядности является одним из ведущих в педагогике. Использование таблиц, схем, рисунков способствует более быстрому запоминанию и осмыслению изучаемого материала.

Отдельного внимания заслуживают методы визуального структурирования от традиционных диаграмм и графов до «стратегических» карт (roadmaps), лучевых схем-пауков (spiders), каузальных цепей (causal chains) и интеллектуальных карт (mind maps).

Но в то же время нельзя увлекаться только наглядностью. Некоторые ученики не понимают, зачем доказывать теоремы. "Чего же тут рассуждать" – думают многие, начиная изучать геометрию. «Посмотришь на чертеж, и сразу видно, что доказывать ничего не надо, всё и так видно. Глаз не обманет».  Но не все так просто, как может показаться на первый взгляд отвечаю я им и рассказываю об оптических иллюзиях.

Выражение «обман зрения» в жизни встречается очень часто. К сожалению, наш глаз не точный прибор в мире, поэтому и ему свойственно ошибаться. Эти ошибки называют оптическими иллюзиями. Попросту говоря – это неверное представление реальности. Их известно очень большое количество, и все они  разные, как и причины, их возникновения.

Часто то, что мы видим обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Даже самые простые вещи могут таить в себе самые неожиданные открытия, нужно только  присмотреться.

 Но стоит ли доверять всему, что мы видим? Можно ли увидеть то, что никто не видел? Правда ли, что неподвижные предметы могут двигаться? Каково разнообразие оптических иллюзий?

При подготовке детей к выпускным экзаменам мы сталкиваемся ещё с одной проблемой. Сколько времени нам даётся на ЕГЭ или ОГЭ по математике? На все про все дается всего лишь 3 часа 55 минут, за которые нужно не только успеть решить все задания, но и переписать их в бланки ответов. Зачастую ребята почти 4 часа решают только первую часть, часть С не успевают. Та же проблема встречается и на контрольных, проверочных работах. Есть такие ученики, которые успевают правильно выполнить два задания из 5, а по критериям должно быть выполнено более 50%. Значит учителю математики нужно не только научить правильно решать задачи, но и научить делать это быстро, выработать чувство времени.

Одним из решений этой проблемы является внедрение игровых технологий на уроках математики.

«Игра это самое серьезное дело. В игре раскрывается перед детьми мир, творческие способности личности. Без игры нет и не может быть полноценного умственного развития. Игра – это огромное светлое окно, через которое в духовный мир ребенка вливается жизненный поток представлений, понятий об окружающем мире. Игра – это игра, зажигающая огонек пытливости и любознательности» Сухомлинский В. А.

Игра ценна только в том случае, когда она содействует лучшему пониманию математической сущности вопроса, уточнению и формированию математических знаний учащихся.

На своих уроках я использую игру «Математический Alias». Суть игры заключается в том, чтобы учащийся в течение минуты объяснил наибольшее количество математических терминов остальным ученикам без использования жестов и однокоренных слов. А те в свою очередь должны их отгадать. С помощью этой игры дети учатся чувствовать время, тренируют память и развивают стрессоустойчивость. Во внеурочное время мы с ребятами играем в «Свою игру», «Брейн-ринг» и другие математические игры. На базе внеурочной деятельности я открыла «Школу спидкубинга». Скоростная сборка кубика Рубика тоже учит чувствовать время, а также развивает память, т.к. в профессиональном методе сборки необходимо запомнить более 200 алгоритмов. При помощи этой головоломки можно научиться визуализировать трёхмерную графику, т.е. развить воображение в пространстве. Мы собираем картины из 300 кубиков Рубика. При этом отрабатываются навыки построения чертежей в системе координат на плоскости и в пространстве.

В 2020 году ребята 10Б класса, в котором я в то время преподавала математику, работали над проектом на стыке математики, информатики и изобразительного искусства с визуализацией картин. Результатом этой работы стало создание видеоролика, который занял призовое место в республиканском конкурсе «Живые картины».

В прошлом году мои ученики успешно сдали ЕГЭ по математике, несмотря на то, что они обучались не в профильном математическом классе, а в общеобразовательном. Выпускница этого класса Гилязева Лиана сдала математику на 80 баллов и поступила Московский технологический университет связи и информатики.

Один из моих учеников защитил свой проект в конкурсе исследовательских работ и проектов с наукой в будущее на тему «Трёхмерный визуализатор процесса дефрагментации»

С ребятами мы ездили на соревнования по спидкубингу в г. Ижевск, Волгоград (в Волгограде Гаффаров Фидан занял 3 место по сборке кубика Рубика 3х3). В соревнованиях принимают участие не только мои воспитанники, но и я  сама. В Ижевске я приняла участие в слепой сборке кубика Рубика, и она была успешной. С Фиданом мы побывали на многих соревнованиях по всей России, и не только… Приняли участие на чемпионате Европы по спидкубингу в Мадриде.

В заключение моего выступления хочу сказать, что действительно одной из эффективных технологий в формировании математической грамотности  обучающихся является метод визуализации учебной информации, а с помощью игровых технологий мы можем заинтересовать детей математикой. Из «скучной» науки она превратится в увлекательное путешествие по царству математики.