Научно - исследовательская работа по математике на тему "Нужен ли калькулятор в школе?"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа села Олекан

Забайкальского края Нерчинского района

Нужен ли калькулятор в школе?

Выполнила: Ван-ку-чин Наталья

ученица 9 класса

Руководитель: Кадашникова

Татьяна Владимировна

Олекан,

2015

Оглавление

Введение……………………………………………………………………3

1.Эволюция калькуляторов………………………………………………4

2.Виды калькуляторов ……………………………………………………8

3.Микроисследование…………………………………………………….10

Заключение………………………………………………………………...12

Литература …………………………………………………………………13

Введение.

С момента появления калькуляторов жизнь школьников сильно облегчилась. Но так ли уж полезны калькуляторы в школе? Ведь пока их не было, все вычисления изначально проводились на бумаге, а со временем и в уме. А что творится сейчас? Большинство школьников не может умножить 11 на 12 без калькулятора или сложить 253 и 748.Современные дети не могут посчитать правильно ли дали сдачу в магазине.

Кто-то скажет: ну и ладно, а зачем забивать себе мозги цифрами, если всю эту работу можно скинуть на технику. Встречный вопрос: а зачем тогда вообще учить математику, если есть калькулятор? Математика очень хорошо вправляет мозги, и любые операции с цифрами могут служить для них, с одной стороны, очень простой, а с другой, крайне полезной тренировкой.

Мы решили выбрать эту тему потому, что увидели неоднозначное отношение ребят и учителей нашей школы к применению калькулятора на уроках в школе.

Гипотеза:

Многие говорят: «Без калькулятора – как без рук». Калькулятор незаменимый помощник. Но так ли уж он полезен в школе?

Цель:

Ø    Узнать отношение школьников и взрослых к калькулятору,

Ø    Выяснить плюсы и минусы калькулятора в школе.

Исходя из этой цели, мною были поставлены следующие задачи:

Ø    Выяснить отношение окружающих к калькулятору;

Ø    Сравнить результаты моего опроса с другими исследованиями по этой теме;

Ø    Проанализировать все результаты и сделать выводы.

Предмет исследования:

Ø    Отношение окружающих к использованию калькулятора на уроках в школе.

Методы исследования:

Ø    Изучение теоретического материала.

Ø    Практическое выполнение исследования.

Ø    Коммуникативный (метод анкетирование).

1.Эволюция калькуляторов

Современным миром правят цифры. Все, создается с помощью многозначных расчетов. Педагоги до сих пор стараются научить детей быстрому счету в уме и в «столбик», пугая их тем, что жители благополучных западных стран якобы уже не способны сосчитать сдачу в супермаркете. Математика — гимнастика ума, но жизнь часто подсовывает нам расчеты, для решения которых вручную не хватит и двух жизней. Лень — двигатель прогресса, поэтому сразу после того, как древним людям перестало хватать пальцев на руках для подсчета отвоеванных у природы благ, они изобрели устройства, облегчающие вычислительные муки мозга. Мы знаем о таких приспособлениях кое-что интересное, и сейчас расскажем это вам. 

Строго говоря, калькуляторы были изобретены сразу после того, как человек научился считать. Древнейший артефакт такого рода — «кость Ишанго», найденная в Конго (возраст — около двадцати тысяч лет). Это берцовая кость бабуина, покрытая засечками. Предполагается, что первые математические вычисления в истории человечества делали женщины, рассчитывавшие менструальный цикл по лунному календарю.

Простейший счет велся на пальцах, а когда их не хватало, использовались любые природные объекты, заменявшие цифру 10. Примерно пять тысяч лет назад в Вавилоне появилась счетная доска, известная ныне как абак (абакус). По полю с углублениями передвигались камушки (десятки). Вероятно, это был инструмент купцов. Изобретение оказалось очень живучим и продержалось до средневековья. Интересно, что вавилоняне использовали не десятеричную, а шестидесятеричную (она же двенадцатеричная — по числу фаланг на пальцах руки, не считая большого) систему исчисления. Отсюда пошло привычное для нас деление времени на отрезки по 60 секунд и минут, а также 360 градусов, на которые поделена окружность.

Антикитерский механизм — самое передовое ручное механическое устройство древнего мира (создан в сотом году до нашей эры, на фото оригинал и его реконструкция). Сложность изготовления сопоставима с механизмами шестнадцатого века. Использовался в основном для расчета движения небесных тел, однако в 2008 году было доказано, что антикитерский механизм может выполнять четыре арифметические операции (сложение, вычитание, умножение и деление).

Плавающая точка, дифференциальные уравнения, число «пи» — все это было известно несколько тысяч лет назад. Но великие математики древности рассчитывали свои открытия в уме. Калькуляторы были инструментами инженеров, торговцев и сборщиков налогов. Для их нужд в Риме был создан первый в мире ручной абак — табличка с подвижными фишками.

Следующий шаг сделали китайцы, создавшие в шестом-двенадцатом веках нашей эры суаньпань, известный сегодня как счеты. Большая секция костяшек называлась «земля», а малая наверху — «небо». Техника работы с суаньпаном позволяла быстро производить все четыре арифметические операции, а также извлекать корни. Эти счеты использовались в Азии еще десять лет назад, однако сейчас их вытеснили калькуляторы.

Юпана, калькулятор майя. Ученые долго не могли понять предназначение этой маленькой «модели крепости» до тех пор, пока итальянский инженер Николино де Паскуале не установил, что так называемые «дикари» создали матрицу этого калькулятора с использованием последовательности Фибоначчи и системы исчисления с основанием 40 (а не 10, как в Старом Свете).

На Руси счеты появились в шестнадцатом веке и использовались до конца двадцатого (собственно, как и во всем мире). Линия с 4 костяшками некогда использовалась для расчетов в полушках — четвертях копейки. В новое время она отделяет поле целых чисел от дробных и в расчетах не применяется. Счеты не потеряли ценности до сих пор — они очень удобны для слепых.

Логарифмическая линейка — главный инструмент инженера до восьмидесятых годов прошлого века — была изобретена в 1622 году. Ее действие основано на том, что умножение и деление чисел можно выполнить сложением и вычитанием их логарифмов. С помощью такой линейки можно выполнить очень сложные вычисления с точностью до 3-4 десятичных знаков. Первый полет человека в космос рассчитывался именно на таких линейках. В наше время логарифмическими линейками иногда оснащаются дорогие модели механических часов (на фото — Breitling Navitimer).

 «Паскалина» Блеза Паскаля хорошо известна. Она была построена в 1642 году. Однако это гениальное устройство десятеричного исчисления не получило признания, поскольку во Франции ходили ливры, равные 20 су, а су равнялся 12 денье.

Не менее известна и «разностная машина» Чарльза Бэббиджа, фигурировавшая в одноименном романе Стерлинга и Гибсона. Она была спроектирована в 1822 году и, будучи построенной, могла бы вычислять многочлены с точностью до восемнадцати знаков после запятой.

К концу 19 века стали популярны арифмометры - компактные механические вычислители. По легенде в 1924 году их производство было налажено в СССР по приказу Дзержинского. Такие «калькуляторы» выпускались у нас до 1970-х под маркой «Феликс».

Самым компактным в истории механическим калькулятором был «Курта» (1938). Он выпускался до 1970-х.

А вот и «убийца» счетов  — первый в мире полностью электронный компактный калькулятор Anita (компания Bell, 1961 год). С него началась эра всеобщей калькуляторизации. Калькуляторы вставлялись в столы, портмоне, наручные часы, а с недавних пор всех их вытеснил калькулятор Windows.

2.Виды калькуляторов

Калькуляторы можно разделить на следующие виды:

·                   Карманные – калькуляторы небольшого размера, которые можно брать с собой;

·                   Настольные – калькуляторы чуть большего размера, которые удобнее использовать, например, на рабочем столе, людям, производящим большое количество расчетов;

·                   Калькуляторы с печатью – настольные калькуляторы со встроенным печатным устройством, которое выводит производимые вычисления, промежуточные итоги, графики на бумажную ленту;

·                   Онлайн – калькуляторы.

Ну, а если говорить о функциях, то все выпускаемые модели можно условно отнести к одному из типов калькуляторов, о которых мы расскажем ниже.

ПРОСТЕЙШИЕ калькуляторы имеют небольшие размеры и вес, один регистр памяти и небольшое число функций.  Предназначены для широкого круга потребителей.

БУХГАЛТЕРСКИЕ калькуляторы имеют дополнительные средства для работы с денежными суммами (кнопки «00» и «000», фиксированное количество разрядов дробной части, автоматическое округление). Как правило, имеют настольные габариты. Предназначены для всех, кто по долгу работы вынужден считать деньги: бухгалтеров, кассиров и т. д.

ИНЖЕНЕРНЫЕ  предназначены для сложных научных и инженерных расчётов. Имеют большое количество функций, включая вычисление всех элементарных функций, статистические расчёты, задание углов в градусах, минутах и секундах.

ПРОГРАММИРУЕМЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ имеют возможность вводить и исполнять программы пользователя. Имеют большое количество регистров памяти. По функциональности приближаются к простейшим компьютерам. В зависимости от модели программируемые калькуляторы имеют несколько типов встроенных языков программирования.

ГРАФИЧЕСКИЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ имеют графический экран, что позволяет чертить графики функций или даже выводить на экран произвольные рисунки.

МЕДИЦИНСКИЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ.

Данный вид калькуляторов используется врачами, фармацевтами, медсёстрами, студентами медицинских факультетов и т.д. Могут быть сделаны как в виде отдельного устройства, планшета для обхода больных, так и в виде программы универсального компьютера. Такой калькулятор реализует функции медицинского справочника, обеспечивает медицинские расчеты со справочным материалом, расчет дозировки лекарств, доступ к базам данных лечебного учреждения и т.д.

Появление компьютера с разнообразным программным обеспечением не уничтожило калькулятор, а наоборот, сделало его еще более мощным. В настоящее время мы знаем, что в любом компьютере есть программа «Калькулятор», у всех есть мобильные телефоны со встроенным калькулятором.

3. Микроисследование.

Мы решили провести микроисследования о вреде и пользе калькулятора, опросив различные группы людей. Это учащиеся, учителя нашей школы, взрослые (родители, знакомые). Всего 100 человек.

Ø    Есть ли у вас калькулятор?

У большинства опрашиваемых калькулятор имеется.

Ø    Нужен ли в школе калькулятор?

Большинство школьников считает, что в школе калькулятор нужен, в отличие от взрослых и учителей которые считают, что можно обойтись и без него.

Ø    Пользуешься ли ты калькулятором?

Большинство опрашиваемых людей не использует калькулятор.

Ø    С какого класса вы начали пользоваться калькулятором?

Большинство школьников считают, что нужно пользоваться с 4-5 классов. А у взрослых этот вопрос вызвал затруднение (54 человека).

Ø    На каких предметах калькулятором можно пользоваться?

Большее количество опрошенных считает, что калькулятором можно пользоваться на уроках алгебры и физики, а на остальных предметах можно обойтись и без него.

Ø    Справедлива ли будет оценка за контрольную работу, если на ней пользоваться калькулятором?

Мы выяснили, что большая часть не согласна.

Заключение.

Тщательно изучив мнения учащихся, различные литературные источники   и результаты  опроса, мы пришли к выводу.

Калькулятор сейчас стал обычным явлением, а с появлением высокотехнологичных телефонов - неотъемлемой частью каждого школьника. Но, оказывается, он не так нужен, как может показаться на первый взгляд. Учебная программа составлена таким образом, что в школьном курсе математики калькулятор не нужен.

И, если ребенок часто к нему обращается, то это говорит, что нужно и важно подтянуть умение считать в уме. Единственная тема, где без него не обойтись - это решение треугольников с использованием тригонометрических функций. В некоторых школах в 9 классе используется учебник по геометрии, где есть задачи на эту тему.

А вот где действительно он нужен - так это на уроках химии и физики.

Задания по математике построены таким образом, что все расчеты выполняются или устно или в столбик на черновике. Поэтому привыкать к калькулятору не надо, даже если в школе пользоваться разрешают. На тестировании использование телефонов, калькуляторов и прочих технических средств может закончиться аннулированием работы.

Калькуляторы нам, конечно, необходимы – ни один профессиональный расчет не выполнить без них, но все-таки в школьные годы необходимо научиться считать «вручную».

Литература.

1.                 И.Я. Депман, Н.Я. Виленкин «За страницами учебника математики», Просвещение, 1989 г.

2.                 Энциклопедический словарь юных математиков. А.П.Савин М: Педагогика, 1989.

Интернет-ресурсы.

www.wikipedia.ru

http://matema.ucoz.ru

http://portfolio.1september.ru