«Организация проектно-исследовательской деятельности при обучении математике»

ГБОУ ДПО «Ставропольский краевой институт

развития образования, повышения квалификации и переподготовки работников образования»

Кафедра математических дисциплин, информационных

технологий и дистанционного обучения

Выпускная работа слушателя курсов повышения квалификации по проблеме: «Актуальные проблемы и основные направления модернизации преподавания математики в свете требований ФГОС нового поколения»

Тема: «Организация проектно-исследовательской деятельности при обучении математике»

Выполнена:                                                              Бариленко Юлией Владимировной,

учителем математики

МОУ СОШ  № 20 с. Новая Деревня

Кочубеевского района Ставропольского края

Руководитель:

Юденко  Т.А. к.п.н.,

доцент кафедры МД, ИТ и ДО

г.Ставрополь, 2015

Содержание.

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………3 I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИ  КЕ…………………………………………………………………………….                  4 1.1. Основные этапы организации проектной деятельности учащихся…………      7               1.2.  Взаимодействие учителя и ученика при работе над проектом……………..      8 1.3. Использование метода проектов в организации исследовательской деятельности учащихся……………………………………………………………...    9 1.4. Применение проектно-исследовательских методов в обучении математике.    10 1. 5. Учебно-исследовательская деятельность как составная часть учебных  проектов……………………………………………………………………………..     12  ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………….     13 ЛИТЕРАТУРА ………………………………………………………………………..   14

Введение

С введением ФГОС современные требования к выпускнику изменились, теперь школа должна не только дать знания, но и воспитать качества личности важные для жизни в новых условиях открытого общества: развитие творческих способностей, самостоятельности мышления и чувства личной ответственности за результат своей работы. Проектная деятельность это один из методов, направленный на выработку самостоятельных исследовательских умений, способствующий развитию творческих способностей и логического мышления, объединяющий знания, полученные в ходе учебного процесса и приобщающий к конкретным жизненно важным проблемам.

Актуальность метода проектов для педагога обусловлена прежде всего необходимостью самостоятельно ставить профессиональные цели и задачи, продумывать способы их осуществления и не случайно один из параметров нового качества образования - способность проектировать. Таким образом, проектная деятельность учащихся становится все более актуальной в современной педагогике.

О перспективности метода проектов свидетельствуют те факты, что он дает возможность развития наблюдения и анализа явлений, проведения сравнения, обобщения и умения делать выводы, творческого мышления, логики познания, пытливости ума, совместной познавательно-поисковой и исследовательской деятельности, коммуникативных и рефлексивных навыков и многое другое, что является составляющими успешной личности.

Объект исследования –организация  проектно-исследовательской  деятельности на уроках математики.

Предмет исследования – педагогические условия организации проектной деятельности школьников при обучении математике.

Цель исследования: описать методику организации проектной деятельности школьников, способствующую развитию умений, формирующихся в ходе работы над проектами.

Задачи:

1.      охарактеризовать метод проектов, как форму организации проектной деятельности;

2.     описать методику организации проектной деятельности;

1.     ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ

Согласно ФГОС второго поколения, основным подходом в современном образовании является системно-деятельностный подход. А всесторонне реализовать данный подход позволяет проектная деятельность. В то же время через проектную деятельность формируются абсолютно все универсальные учебные действия, прописанные в Стандарте.

 Проектно-исследовательская деятельность учащихся является инновационной образовательной технологией и является средством комплексного решения задач воспитания, образования, развития личности в современном социуме, трансляции норм и ценностей научного сообщества в образовательную среду.

Проектно-исследовательская технология обучения математике, как новая инновационная технология обучения, заменяет монолог учителя на активный обмен мнениями всех участников образовательного процесса, способствует развитию творческих, познавательных, интеллектуальных способностей обучающихся, так как в её основе лежит системно-деятельностный подход обучения. В контексте образования, проект-это результативная деятельность, совершаемая в специально созданных педагогом условиях. Проектно-исследовательский метод ориентирован на интерес, на творческую самореализацию личности ученика, развитие его интеллектуальных возможностей, волевых качеств и творческих способностей в деятельности по решению какой-либо интересующей его проблемы [3].

Какое же место занимает проектная деятельность в реализации ФГОС?

Как использовать её в урочное и внеурочное время?

Прежде чем перейти к рассмотрению сути проектной деятельности и ее применению на уроках математики, необходимо определить, какое место занимает проектная деятельность в реализации ФГОС нового поколения.

- Основное отличие нового Стандарта заключается в изменение результатов, которые мы должны получить на выходе (планируемые личностные, предметные и метапредметные результаты).

- Инструментом достижения данных результатов являются универсальные учебные действия.

- Основным подходом формирования УУД, согласно новым Стандартам, является системно-деятельностный подход.

- Одним из методов (возможно наиболее эффективным) реализации данного подхода является проектная деятельность.

Таким образом, проектная деятельность учащихся очень логично вписывается в структуру ФГОС второго поколения и полностью соответствует заложенному в нем основному подходу.

Какие умения мы можем сформировать у учащихся посредством проектной деятельности?

Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть само понятие проектной деятельности школьников, а также определить ее главные цели и задачи[4].

Проектная деятельность является частью самостоятельной работы учащихся. Качественно выполненный проект – это поэтапное планирование своих действий, отслеживание результатов своей работы.

Проект – временная целенаправленная деятельность на получение уникального результата.

    Цель проектно - исследовательской деятельности учащихся в рамках новых ФГОС  ООО: формирование универсальных учебных действий в процессе проектно-исследовательской деятельности учащихся.

Использование проектно-исследовательской деятельности на уроках и во внеурочной деятельности по математике является средством формирования универсальных учебных действий, которые в свою очередь:

- обеспечивают учащемуся возможность самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, уметь контролировать и оценивать учебную деятельность и ее результаты;

- создают условия развития личности и ее самореализации на основе «умения учиться» и сотрудничать с взрослыми и сверстниками. Умение учиться во взрослой жизни обеспечивает личности готовность к непрерывному образованию, высокую социальную и профессиональную мобильность;

- обеспечивают успешное усвоение знаний, умений и навыков, формирование картины мира, компетентностей в любой предметной области познания[7].

К важным положительным факторам проектной деятельности относятся:

·        повышение мотивации учащихся при решении задач;

·        развитие творческих способностей;

·        смещение акцента от инструментального подхода в решении задач к технологическому;

·        формирование чувства ответственности;

·        создание условий для отношений сотрудничества между учителем и учащимся.

Формирование личностных УУД:

• Формирование позитивной самооценки, самоуважения, самоопределения;

• Воспитание целеустремлённости и настойчивости

Формирование коммуникативных УУД:

• Умение вести диалог, координировать свои действия с партнёром,

•Способность доброжелательно и чутко относиться к людям, сопереживать

• Умение выступать перед аудиторией, высказывать своё мнение, отстаивать свою точку зрения

Формирование регулятивных УУД:

• Умение самостоятельно и совместно планировать деятельность и сотрудничество, принимать решения;

• Формирование навыков организации рабочего пространства и рационального использования времени

Формирование познавательных УУД

•  Сбор, систематизация, хранение, использование информации

     Исследовательская деятельность учащихся относится к технологии развивающего обучения. Она способствует развитию:

1.                  Критического мышления;

2.                  Информационной культуры;

3.                  Творческих и коммуникативных способностей;

4.                  Умения ставить цели и находить пути их достижения.

Учащиеся приобретают следующие компетенции:

1.                  Обладать навыками в таком виде деятельности

2.                  Видеть проблему

3.                  Самостоятельно ставить задачи

4.                  Планировать и оценивать свою работу

5.                  Быть коммуникативным

6.                  Уметь выступать перед публикой

7.                  Уметь связно излагать свои мысли, аргументировано говорить, выслушивать других, достойно выходить из сложных ситуаций [8].

          Какие бывают типы проектов?

  Исследовательские проекты совпадают со структурой реального научного исследования. Это актуальность темы, проблема, объект исследования, цель и задачи исследования, гипотеза, методы исследования, результат, выводы.

Примеры:  эссе, исследовательские  рефераты.

  Творческие проекты не имеют детально проработанной структуры – она только намечается и развивается в соответствии с требованиями к форме и жанру конечного результата. Это может быть стенгазета, сценарий праздника. Такие проекты каждый из учителей  выполняет по должностным обязанностям классного руководителя. Примеры:  газета, видеофильм, подготовка выставки.

 Игровые проекты также называют ролевыми. В них структура только намечается и остаётся открытой до завершения работы. Участники принимают на себя определённые роли, обусловленные характером и содержанием проекта, особенностью решаемой проблемы. Примеры:  кроссворды, сценарий праздника, фрагмент урока.

  Информационные проекты направлены на сбор информации о каком-либо объекте, её анализ, обобщение. Примеры:  доклады, сообщения

    Практико-ориентированные. Эти проекты отличает четко обозначенный с самого начала предметный результат деятельности участников проекта. Причем этот результат обязательно ориентирован на интересы самих участников. Такой проект требует хорошо продуманной структуры, даже сценария всей деятельности его участников с определением функций каждого из них, четкие выводы и участие каждого в оформлении конечного продукта. Здесь особенно важна хорошая организация координационной работы. Примеры:  проект закона, справочный материал, наглядное пособие, совместная экспедиция, программа действий.

      Проекты бывают:

·       Краткосрочные (это могут быть проекты, предусмотренные для проведения на уроке или во внеурочное время).

·       Долгосрочные (требующие длительного наблюдения, постановки эксперимента. Сбор информации, данных, их обработки).

Типы заданий, предлагаемых ученикам в ходе проекта:

·       практические задания (измерения, черчения с помощью чертежных инструментов, разрезания, сгибания, рисования и др.)

·       практические задачи – задачи прикладного характера;

·       проблемные вопросы, ориентированные на формирование умений выдвигать гипотезы, объяснять факты, обосновывать выводы;

·       теоретические задания на поиск и конспектирование информации, ее анализ, обобщение и т.п.;

·       задачи - совокупность заданий на использование общих для них теоретических сведений.

1.1.          Основные этапы организации проектной деятельности учащихся.

К основным этапам организации проектной деятельности являются:

1.      Подготовка к выполнению проекта (формирование групп, выдача заданий. Выбор темы и целей проекта; определение количества участников проекта). Учащиеся обсуждают тему с учителем, получают при необходимости дополнительную информацию, устанавливают цели.

 Учитель знакомит учащихся с сутью проектной деятельности, мотивирует учащихся, помогает в постановке целей.

2.      Планирование работы (распределение обязанностей, определение времени индивидуальной работы). Определение источников информации; планирование способов сбора и анализа информации; планирование итогового продукта (формы представления результата): выпуск газеты, устный отчет с демонстрацией материалов и других; установление критериев оценки результатов; распределение обязанностей среди членов команды.

 Учащиеся вырабатывают план действий.

 Учитель предлагает идеи, высказывает предположения, определяет сроки работы.

3.      Исследование (учащиеся осуществляют поиск, отбор и анализ нужной информации; экспериментируют, находят пути решения возникающих проблем, открывают новые для себя знания, учитель корректирует ход выполнения работы).

4.      Обобщение результатов (учащиеся обобщают полученную информацию, формулируют выводы и оформляют материал для групповой презентации).

      И на этом этапе учителю необходимо предоставить учащимся максимальную самостоятельность выбора форм представления результатов проекта, поддерживать такие, которые дадут возможность каждому ученику раскрыть свой творческий потенциал. Если случиться так, что ребята испытывают затруднения в процессе решения какой-либо проблемы, учитель должен прийти им на помощь, но только с личного приглашения ребят. Не следует вмешиваться в их творческий исследовательский процесс без их согласия. В то же время следует помнить, что пускать все на самотек, допускать стихийную самостоятельность нельзя. Процесс обобщения информации важен потому, что каждый из участников проекта как бы «пропускает через себя» полученные всей группой знания, умения, навыки, так как в любом случае он должен будет участвовать в презентации результатов проекта.

5.      Презентация (итоговый отчет каждой группы осуществляется в конце учебного года, учащиеся представляют «портфолио»).

6.      Оценка результатов проектной деятельности и подведение итогов (каждый ученик оценивает ход и результат собственной деятельности в группе, каждая рабочая группа оценивает деятельность своих участников, учитель оценивает деятельность каждого ученика, подводит итоги проведенной учащимися работы, отмечает успехи каждого)[6].

    1. 2.  Взаимодействие учителя и ученика при работе над проектом.

 I. Роль учителя.

 Роль учителя при выполнении проектов изменяется в зависимости от этапов работы над проектом. Однако на всех этапах педагог выступает как помощник. Педагог не передаёт знания, а обеспечивает деятельность школьника, а именно:

 ● Консультирует (Учитель провоцирует вопросы, размышления, самостоятельную оценку деятельности, моделируя различные ситуации, трансформируя образовательную среду и т. п. При реализации проектов учитель — это консультант, который должен удержаться от подсказок даже в том случае, когда видит, что учащиеся «делают что-то не то».)

 ● Мотивирует  (Во время работы учитель должен придерживаться принципов, раскрывающих перед учащимися ситуацию проектной деятельности как ситуацию выбора и свободы самоопределения.)

 ● Провоцирует (Учитель не указывает в оценочной форме на недостатки или ошибки в действиях учащегося, несостоятельность промежуточных результатов. Он провоцирует вопросы, размышления, самостоятельную оценку деятельности, моделируя различные ситуации.)

 ● Наблюдает (Наблюдение, которое проводит руководитель проекта, нацелено на получение им информации, которая позволит учителю продуктивно работать во время консультации, с одной стороны, и ляжет в основу его действий по оценке уровня компетентности учащихся, с другой.)

 ● Проводит консультации с участниками проектов.

 ● Наблюдает за ходом проектной деятельности.

 ● Руководит проектной деятельностью в рамках согласованного объекта исследования.

 ● Планирует совместно с обучающимися работы в течение всего проектного периода.

 ● Поэтапно отслеживает результаты проектной деятельности.

 ● Координирует внутригрупповую работу обучающихся.  

II. Роль ученика

 Роль учащихся в учебном процессе принципиально меняется в работе над проектом: они выступают активными его участниками, а не пассивными статистами. Иными словами, ученик становится субъектом деятельности. При этом школьники свободны в выборе способов и видов деятельности для достижения поставленной цели. Им никто не навязывает, как и что делать.

При добросовестной самостоятельной работе школьников на уроках удается значительно увеличить объем изучаемого материала. Отношение школьников к выполнению домашних заданий (помимо проектных) существенно меняется. Дети уже не боятся совершать ошибки, становятся более изобретательными в способах доказательства и решения задач. Этому способствуют задания проекта, совместная интеллектуальная деятельность рабочих групп, консультации учителя.

Еще одним  важным результатом проектной деятельности является активизация процессов социализации школьника. Поиски информации, обращение к старшим, неформальные консультации с учителем благотворно влияют на личностное становление ребенка, его самореализацию и осмысление собственного места в социальном окружении. Одним из направлений реформирования отечественной системы образования является переход к профильному обучению. Но готовить учащихся к выбору будущей деятельности необходимо заранее [5].

1.     3. Использование метода проектов в организации исследовательской деятельности учащихся

     В связи с переходом к профильному обучению в старших классах встает вопрос о применении таких способов организации учебного процесса на уроках математики, которые бы не только прививали конкретные знания, умения и способы деятельности, но и развивали бы интеллектуальную и эмоциональную сферу человека. Это объясняется направленностью профильного обучения на реализацию личностно ориентированного учебного процесса. Поэтому сегодня в центре внимания педагогов находится исследовательская деятельность, а в качестве одного из способов ее организации можно использовать метод проектов.

Под учебной исследовательской деятельностью школьников обычно понимается процесс решения ими творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом, имеющий своей целью построение субъективно нового знания.

Учебные исследования можно разделить на три вида: монопредметные, межпредметные, надпредметные.

Монопредметное исследование — это исследование, выполняемое по конкретному предмету, предполагающее привлечение знаний для решения какой-либо проблемы именно по данному вопросу. Результаты выполнения этого вида исследования не выходят за рамки отдельного учебного предмета и могут быть получены в процессе его изучения.

Межпредметное исследование — это исследование, направленное на решение проблемы, требующей привлечения знаний из разных учебных предметов. Результаты выполнения межпредметного исследования выходят за рамки отдельного учебного предмета и не могут быть получены в процессе его изучения.

Надпредметное исследование — это исследование, предполагающее совместную деятельность учащихся и учителя, направленное на исследование конкретных личностно значимых для учащихся проблем.

В процессе обучения математике на уроке и во внеклассной работе используется монопредметное исследование. Вместе с тем многие знания по математике используются в других видах исследований. Чаще всего используются такие темы курса математики как статистика и теория вероятностей, проценты, пропорции.

Исследовательская деятельность школьников может быть организована на уроках, на курсах по выбору и во внеурочной деятельности.

1.4.          Применение проектно-исследовательских методов в обучении математике

 «Когда учащиеся почти на каждом шагу убеждаются, что математические знания  с успехом применимы к разрешению различных и разнообразных задач, возникающих в действительной жизни, - тогда и только тогда, изучение математики приобретает живой интерес для учеников, для всех, а не ограниченного числа наиболее одаренных… Он должен чувствовать, что математика снабжает его применимыми к жизни сведениями, вооружает могущественным орудием познания действительности»

                                                                                               Я. Перельман

«Задача состоит в том, чтобы уже в школе убедительно показать, что современная математика строит математические модели реальных ситуаций, изучаемых в применениях».

                                                                                                       А.Н. Колмогоров

Мое кредо в преподавание математики - учить применять математические знания в практической жизни,  на примерах из окружающей действительности объяснять ученикам: зачем это нужно - изучать математику.  Одним из главных направлений моей педагогической деятельности является поиск путей активизации познавательной деятельности и творческого потенциала учащихся.  Приведу примеры применения  проектно-исследовательских методов на практике.

Проектно-исследовательский метод можно применять на уроках и занятиях проектной деятельности, вне урока. Изучение математики невозможно представить без использования исследовательских методов. Решение любого примера – это мини-исследование. Какой путь решения выбрать? Решать задачу стандартным способом или придумать хитроумное и изящное решение? Любую тему можно преподнести  применяя исследовательские методы.

На занятиях проектной деятельности, начиная с 5-6 класса, учащиеся знакомятся с теорией построения проектов. Основное предназначение метода проектов состоит в предоставлении учащимся возможности самостоятельного приобретения знаний в процессе решения практических задач или проблем, требующих интеграции знаний из различных предметных областей. Метод проектов формирует у учащихся умение ориентироваться в меняющихся жизненных ситуациях, самостоятельно приобретать необходимые знания, применяя их на практике для решения разнообразных возникающих проблем, самостоятельно критически мыслить, видеть возникающие проблемы и искать пути рационального их решения, грамотно работать с информацией, быть коммуникабельными,  контактными в различных социальных группах [9].

Учащиеся знакомятся  с теорией проектирования, изучают структуру проекта, учатся применять необходимые математические знания (теория процентов, построение диаграмм и т.д.). Учащиеся учатся работать в группах, распределять свои обязанности, самостоятельно добывать и изучать информацию, решать первые несложные проблемы, поставленные учителем, готовят свои первые презентации.

При подготовке проектов существует несколько этапов:

•        Погружение в проект

•        Сбор и обработка информации

•        Анализ информации, консультации с учителем, обобщение, выдвижение идей, подготовка материала для презентации

•        Презентация результатов

•        Оценка деятельности (рефлексия) Какие математические знания вы применили для исследования? Какие качества личности, необходимые для жизненного успеха, вы развивали в ходе реализации проекта? Являются ли ваши исследования значимыми для других. Где можно рассказать о результатах исследования?

В ходе подготовки проектов  ребята, не очень активные  на обычных уроках математики, могут проявить свои лидерские, организационные качества.

Овладев навыками проектирования,  ученики принимают результативное участие в работе научно-практических конференций различного уровня.

1.   5. Учебно-исследовательская деятельность как составная часть учебных проектов.

Учебные исследования, проводимые школьниками в рамках учебных проектов, могут нести объективно новое знание прикладного характера.

     Одна из важных задач общеобразовательной школы состоит в том, чтобы сформировать у учащихся умения, позволяющие им активно включаться в творческую, исследовательскую деятельность. Практика работы в школе убеждает, что исследовательская деятельность может быть освоена только в действии и это действие должен направлять учитель[2].

Заключение.

Метод проектов является базовой технологией реализации образовательных стандартов нового поколения, и потому каждый современный учитель в обязательном порядке должен овладеть этим педагогическим инструментом.

Такое значение проектной исследовательской деятельности обучению придаётся в связи с тем, что в его режиме формируется инновационное поведение личности, подразумевающее готовность к разрешению проблем, технологическую готовность (понимание инструкции, четкое соблюдение алгоритма деятельности), готовность к самообразованию, готовность к использованию информационных ресурсов, готовность к социальному взаимодействию и другие актуальные компетенции.

Метод проектов является одним из наиболее эффективных, гибких и универсальных методов обучения. Данная технология призвана активизировать процесс обучения, сделать его более продуктивным, а также формировать и далее развивать мотивацию обучения, давая простор для творческой и созидательной деятельности.  Использование метода проектов в процессе обучения математики способствует применению исследовательских навыков и умений на практике, в реальной жизни. Другими словами, ученик самым непосредственным образом включается в активный познавательный процесс, самостоятельно осуществляет сбор необходимой информации для решения поставленной проблемы, планирует возможные варианты ее решения, делает выводы, анализирует свою деятельность. Участие в проектах повышает уровень практического владения математическим языком и компьютером, а главное формирует навыки самостоятельной деятельности, инициативность.

 Литература.

1. Арцев, М.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся/ М.Н. Арцев. // Журнал «Завуч»,2005,№5.

2. Баранова, Е.В., Зайкин, М.И. Как увлечь школьников исследовательской деятельностью/ Е.В.Баранова, М.И. Зайкин. //Журнал «Математика в школе», 2004, №2.

3. Громыко Ю.В. Исследование и проектирование в образовании / Н.В. Громыко // Школьные технологии, 2005

4. Гухман, Г.А., Трошина, М.Г., Шпичко, В.Н. Проектно-проблемный подход в формировании творческого мышления./ Г.А. Гухман , М.Г. Трошина , В.Н. Шпичко. //Журнал «Образование в современной школе», 2000, №11-12, с.33-35.

5.  Новикова, Т.Н. проектные технологии на уроках и во внеурочной деятельности/ Т.Н.Новикова. //Журнал «Народное образование», 2000, №7.

6. Олешков М.Ю. Современные образовательные технологии./ М.Ю.Олешков //Нижний Тагил, «НТГСПА», 2011. – 144с.

7. Организация проектной деятельности в школе: система работы, Автор –составитель С.Г. Щербакова. – Волгоград: Учитель, 2009.

8.   Петраков, И.С.Математика для любознательных./ И.С.Петраков.// Москва, «Просвещение», 2000.

9.  Полат, Е.С. и др. Новые педагогические технологии. / Е.С. Полат и др. //Москва, «АСАDEMA», 2002.- 270 с.

10.  Сергеев, И.С. Как организовать проектную деятельность учащихся/ И.С. Сергеев. //Москва, «АРКТИ», 2006.

11.  Щербаков, С.Г. Организация проектной деятельности в школе: система работы/ С.Г.Щербаков и др.//Волгоград, «Учитель», 2009-189с.

12.  Чечель И.Д. Исследовательские проекты в практике обучения // Практика административной работы в школе, 2003, № 6.