Исследование по математике

Разделы: Математика, Общепедагогические технологии, Конкурс «Презентация к уроку»


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (4 МБ)


(Слайд 1) Тема моего выступления на научно-практической конференции «Организация исследовательской работы по математике старшеклассников в рамках до вузовской подготовки». Научно-исследовательская деятельность учащихся является неотъемлемой частью работы Научного общества учащихся (НОУ), которое в нашей гимназии существует в течение 14 лет. В начале организации этой работы было разработано положение о научном обществе учащихся.

(Слайд 2) ПОЛОЖЕНИЕ О НАУЧНОМ ОБЩЕСТВЕ УЧАЩИХСЯ

Научное общество учащихся – это добровольное творческое объединение учащихся, стремящихся совершенствовать свои знания в определенной области науки, учебного предмета, развивать свой интеллект, приобретать умения и навыки исследовательской деятельности под руководством ученых, педагогов и других специалистов.

(Слайд3) Работа НОУ нацелена на реализацию следующих целей:

  • выявление и поддержка одаренных учащихся;
  • развитие их интеллектуальных, творческих способностей;
  • поддержка научно-исследовательской деятельности учеников.

(Слайд 4) Перед НОУ мы ставим следующие задачи:

  • Формирование системы научных взглядов учащихся;
  • Создание условий, способствующих повышению уровня образованности учащихся;
  • раннее раскрытие интересов и склонностей учащихся к научно-исследовательской деятельности, углубленная подготовка к ней;
  • воспитание активной гражданской позиции, высоких нравственных качеств и духовной культуры;
  • участие в проводимых в рамках деятельности гимназии, города, республики олимпиадах, конкурсах, конференциях, научно-практических семинарах.

(Слайд 5) В составе общества могут быть созданы следующие секции:

  • История и культура Республики Башкортостан.
  • Языкознание (русский, родные и иностранные языки).
  • Литература и МХК.
  • Математика и физика.
  • Информатика и вычислительная техника.
  • Естественные науки.
  • Экология Республики Башкортостан.
  • Социология и психология.
  • Прикладное и декоративное искусства.
  • Физическая культура и здоровье.

(Слайд 6) Секция может быть разделена на группы в зависимости от темы исследования или, наоборот, объединена с другой секцией.
Во главе секции стоит научный руководитель, который направляет ее научную деятельность. Мы имеем возможность приглашать преподавателей многочисленных высших учебных заведений нашего города в качестве научных руководителей, курирующих работу и всего общества в целом, и отдельных секций. Из числа членов секции избирается секретарь. Его задачей является обеспечение технических условий для проведения заседаний, ведение протоколов заседания, учёт посещаемости занятий членами секций.

Работа секций предусматривает:

  • изучение теоретических знаний по определенной проблеме, направленное на углубленное изучение основ избранной науки;
  • проведение семинаров, на которых обсуждаются результаты работ.

(Слайд 7) Высший орган НОУ – конференция, которая проводится раз в год, в январе – феврале.

На конференции заслушивается отчет за предыдущий учебный год, определяются задачи на новый учебный год, утверждается план работы, выбирается Ученический Совет, а также определяются победители в каждой предметной секции, награждаются победители.

(Слайд 8), (Слайд 9), (Слайд 10)

Являясь заведующей кафедры физико-математических и информационно-технологических дисциплин, я подробнее остановлюсь на том, как организована научно-исследовательская работа учащихся на нашей кафедре.
Что же мы понимаем под исследовательской работой учащихся?

(Слайд 11) Исследовательская деятельность учащихся – образовательная технология, использующая в качестве главного средства достижения образовательных задач учебное исследование.

(Слайд 12) Учебное исследование рассматривается в педагогике как деятельность, направленная на создание качественно новых ценностей, важных для развития личности, на основе самостоятельного приобретения учащимися субъективно новых, значимых для них знаний.

(Слайд 13) Цель учебного исследования не только конечный результат (знания), но и сам процесс, в ходе которого развиваются исследовательские способности учащихся за счёт приобретения ими новых знаний, умений и навыков, тренировки уже развитых, расширение кругозора, изменение своей мотивации и положения в молодёжном сообществе.
Особенностями исследовательской работы учащихся по математике является то, что каждая задача в математике требует от ученика особых знаний и навыков и даже использование знакомых алгоритмов при решении, заставляет думать и рассуждать, вовлекает ученика в математическое исследование.
Исследовательская деятельность предполагает выполнение различными способами учащимися учебных исследовательских задач с заранее неизвестным решением, направленным на создание представлений об объекте или явлении окружающего мира, под руководством учителя. В процессе исследовательской деятельности реализуются следующие этапы (вне зависимости от области исследования), характерные для исследования в научной сфере: постановка проблемы (или выделение основополагающего вопроса), изучение теории, связанной с выбранной темой, выдвижение гипотезы исследования, подбор методик и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы. Такая цепочка является неотъемлемой принадлежностью любой исследовательской деятельности.

(Слайд 14) Таким образом, алгоритм учебного исследования заключается в следующем:

  • Видение проблемы.
  • Постановка проблемы.
  • Знакомство с литературой.
  • Прояснение неясных вопросов.
  • Формулирование гипотезы.
  • Планирование и разработка учебных действий.
  • Сбор данных (накопление фактов, наблюдений, доказательств).
  • Анализ и синтез собранных данных.
  • Сопоставление данных и умозаключений.
  • Подготовка и написание реферата.
  • Выступление с подготовленным сообщением в виде тезисов.
  • Переосмысление результатов в ходе ответов на вопросы.
  • Проверка гипотезы.
  • Формулирование обобщений.
  • Построение выводов и заключений.

(Слайд 15) Исследовательское обучение – образовательный процесс, реализуемый на основе исследовательской деятельности учащихся.

(Слайд 16) Основные характеристики исследовательского обучения:

  • Выделение в учебном материале проблемных точек, предполагающих неоднозначность рассмотрения.
  • Специальное конструирование или проблемная подача материала.
  • Развитие навыка формирования нескольких версий или выделения гипотез при взгляде на объект или развитие процесса.
  • Развитие навыка работы с разными версиями на основе анализа свидетельств или первоисточников.
  • Работа с первоисточниками.
  • Развитие навыков анализа и принятия на основе анализа одной версии в качестве истинной.

(Слайд 17) В современной педагогике различают три уровня исследовательского обучения:

1 уровень. Самый простой, когда руководитель ставит проблему, сам намечает стратегию и тактику ее решения. Решение находит сам ученик.
2 уровень. Руководитель ставит проблему, но метод ее решения ученик ищет самостоятельно, причём допускается коллективный поиск.
3 уровень. Высший. Все действия учащимися выполняются самостоятельно. Проблема, поиск методов, разработка решений выбирается исключительно ими самими.

(Слайд 18) Как уже было сказано, главной целью исследования школьников является развитие их способностей занимать исследовательскую позицию по отношению к окружающим явлениям. Это достигается наилучшим образом именно тогда, когда для учащегося создаются условия для самостоятельного исследования, иногда даже в ущерб методике. Иначе исследование может постепенно превратиться в обычную, при репродуктивной системе обучения, последовательность стандартных учебных этапов.

(Слайд 19) «Начинать целенаправленное развитие творческого мышления надо как можно раньше, чтобы не упустить весьма богатые возможности детского возраста» – пишет М.Н.Скаткин.
С целью изучения этого положения в 1994 году в нашей гимназии был начат эксперимент по преподаванию математики с первого класса учителем – предметником. В одном из таких классов я и работала с 1994 по 2004 год.
Работая по системе развивающего обучения Д.Б.Эльконина – В.В.Давыдова, учащиеся с первого класса под моим руководством осваивали главный метод работы – поисково-исследовательский. Именно поисково-исследовательский характер учебной деятельности способствует нахождению удачного пути в дальнейшем для научно-исследовательской деятельности учащихся.

(Слайд 20) Например, изучение понятия «Равенство – неравенство» в первом классе осуществляется по следующей цепочке.
В дальнейшем, по мере взросления учащихся, освоенный ими поисково-исследовательский метод обучения обогащался другими приемами и методами. Систематически им предлагались более сложные задачи, требующие их творческого воображения и познавательной активности.
Как можно отнять от девяти единицу и получить десять? Задача несложная, если отнимать отрицательную единицу. Но, если глагол «отнять» не рассматривать как математическое действие, а трактовать его в более широком смысле, то римскими цифрами девять выглядит следующим образом IX и если отнять I(единицу), то останется десять X.

(Слайд 21) На втором уровне исследовательского обучения систематически, после изучения большой теме в виде обобщающего повторения, учащимся давалось задание на составление творческих тестов.
На этом же уровне начиналась и реферативная работа учеников, причем тема может быть дана одна и на класс, и на группу, и индивидуально, а по итогам организовывалась выставка выполненных работ.

(Слайд 22) Тематика работ проста, разнообразна, но обязательно соответствует интересам автора работы. Деятельность учащихся на этом уровне сводится к поиску информации по выбранной теме и написанию реферата. Но этот уровень тоже важен, так как учащиеся учатся не только работать с литературой, но и грамотно и правильно оформлять свою исследовательскую работу.
И наконец, третий уровень исследовательской деятельности, требующий от учащихся различного рода деятельности практической направленности. Например, изготовление самодельных приборов, макетов, действующих моделей, анкетирование, опрос, рассмотрение разных способов решения тех или иных математических задач, включая и самые рациональные и самые сложные. В итоге несколько решений одной задачи, приводящие к одному и тому же результату, могут стать для старшеклассника символом возможной многовариантности в окружающей действительности и в жизни каждого человека.
Этот уровень исследовательской деятельности требует уже значительных усилий и со стороны учащегося, и со стороны педагога. Здесь нужна не только актуальность и практическая значимость выбранной темы, но и новизна в ее разработке. Работа должна содержать авторские выводы и логические заключения, собственные предложения по проведению эксперимента, самостоятельные трактовки результатов.
Таковой, например, является работа «Применение теоремы о средней линии треугольника и теорема Вариньона в решении задач» Андрияновой Светланы, ученицы нашей гимназии. Целью этой работы было показать, где теорема о средней линии треугольника и теорема Вариньона находят отражение в курсе геометрии и значительно облегчают решение различных геометрических задач. Результатом всей работы стало участие ее на Республиканской научно-практической конференции и публикация работы в сборнике.
По окончании школы все ученики моего класса и 7 медалистов в том числе, поступили в престижные учебные заведения Москвы, Екатеринбурга, Томска, Барнаула, Уфы и других городов. В 2009 году 6 из них после окончания ВУЗов с отличием продолжили обучение в аспирантурах.
Естественно, чтобы оказывать консультативную помощь ученику на высоком уровне, учитель сам должен владеть методами ведения научно–исследовательской деятельности, способами оформления ее результатов.

(Слайд 23) Поэтому исследовательская работа учащихся в нашей гимназии ведется параллельно с творческой, методической и исследовательской работой учителей. При подведении итогов всей исследовательской работы за учебный год в рамках научно-практической конференции в одной из секций учителя знакомят своих коллег с результатами своей исследовательской работы. Так мною на протяжении двух лет изучался вопрос, волнующий не только меня как педагога, но и всех родителей: «Оказывают ли влияние компьютерные игры на математическое образование учащихся».
В моей работе были изначально исключены из рассмотрения игры, специально сконструированные под определенные задачи обучения, так как они не пользуются интересом со стороны школьников (по результатам проведенного анкетирования). И поэтому направление моего исследования обусловлено желанием изучить влияние компьютерных развлекательных игр на математическое образование учащихся.

Для решения поставленных задач в исследовании использовались следующие методы.

  • теоретический анализ соответствующей литературы;
  • мониторинг результатов обучения математике на протяжении последних трех лет;
  • беседы с родителями учащихся;
  • беседы с самими учащимися;
  • изучение спроса развлекательных игр в игровых салонах;
  • анкетирование учащихся разных возрастных групп.

В соответствии с результатами проведенного исследования были сделаны выводы и каждому классу были даны практические рекомендации.

(Слайд 24) Также как и ученики, учителя нашей гимназии участвуют со своими исследовательскими и методическими разработками в конкурсах на различных уровнях, их публикации встречаются во многих изданиях.
Таким образом, на протяжении многих лет мы в нашей гимназии убеждаемся, в том, что в результате научно-исследовательской деятельности наши учащиеся приобретают навыки решения познавательных, поисковых, проектных задач исследовательским методом как одним из наиболее мощных методов построения представлений об окружающем мире и подходят в дальнейшем творчески к решению проблем в различных жизненных ситуациях.

(Слайд 25) И поэтому всю свою работу проводим под девизом: «Ученик – не сосуд, который надо наполнить, а факел, который надо зажечь».