Организация проектной и исследовательской деятельности на занятиях математики

Введение

 

 Математика является универсальным языком, широко используемым во всех сферах человеческой деятельности. На современном этапе ее роль в развитии общества резко возрастает, что приводит к усилению значимости математической подготовки всех специалистов, в том числе и специалистов среднего звена.

Чтобы оценить огромное влияние математики на личность, достаточно перечислить общечеловеческие умения, которые приобретают учащиеся, изучая данную дисциплину. Это – доказательства, обобщения, сравнения, аргументация, систематизация, анализ и многое другое. В связи с этим встаёт вопрос о применении таких способов организации учебного процесса, которые не только давали бы конкретные знания и прививали бы умения и навыки, но и развивали бы интеллектуальную, творческую, эмоциональную и другие сферы интересов человека.

Наша школа концептуально не менялась со времен Яна Амоса Каменского и в современных условиях изжила сама себя. Поэтому сегодня, в связи с реформами в образовании и изменениями в школьном математическом образовании в частности, остро стоит вопрос об организации учебного процесса, направленного на развитие творческих способностей личности и навыков исследовательской деятельности. Умение студентов самостоятельно добывать знания и совершенствовать их, быстро и правильно решать постоянно возникающие конкретные задачи, вести диалог с коллегами и партнерами, самостоятельно принимать решения - необходимые качества конкурентноспособного выпускника среднего специального учебного заведения. Это основная проблема.

Отсюда, основная цель и задача преподавателя - предлагать ему такие формы работы, при которых он бы учился самостоятельно.Поэтому,сегодня в центре внимания многих педагогов находится исследовательская деятельность, а в качестве одного из наиболее эффективных способов её организации можно использовать метод проектов.

Поставленную проблему решаем организацией проектной и исследовательской деятельности на занятиях математики.

Работу со студентами в данном направлении начинаем с определения понятия «метода проектов». В «Толковом словаре русского языка» ( авторы - С.И. Ожегов и Н.Ю. Шведов) слово «проект» толкуется как «разработанный план», а в «Большом Энциклопедическом словаре» - как «брошенный вперед», и еще, «предварительный текст какого – либо документа, объекта, вида деятельности, а проектирование превращается в процесс создания объекта». Применительно к дисциплине «Математика» проектный метод рассматривается как некая альтернатива классно – урочной системе. Современный проект студента – это дидактическое средство активизации познавательной деятельности, развития креативности и одновременно формирования определенных личностных качеств.

Метод проектов – педагогическая технология, ориентированная не на интеграцию фактических знаний, а на их применение и приобретение новых (порой и путем самообразования).

Затем, объясняем студентам, что активное включение студента в создание тех или иных проектов дает ему возможность осваивать новые способы человеческой деятельности в социокультурной среде. Это позволяет формировать некоторые личностные качества, которые развиваются лишь в деятельности и не могут быть усвоены вербально. Меняется и роль студентов в учении. Они выступают уже не как статисты, а как активные участники. При выполнении проекта студенты попадают в среду неопределенности, но именно это активизирует их мыслительную и познавательную деятельность.

Занятия студентов проектной деятельностью осуществляем с использованием компьютерных технологий. Современные студенты уже не представляют себя без средств информационных и коммуникационных технологий и с большим удовольствием занимаются проектной деятельностью на основе ИКТ.

Важнейшим признаком метода проектов является самостоятельная деятельность студентов. Они выступают активными участниками процесса обучения. При этом не только углубляют и расширяют свои знания по теме, но и познавательно мыслят. Для решения проблемы используют ранее полученные теоретические знания, проводят синтез, анализ, обобщение и выводы, способствующие всестороннему самостоятельному рассмотрению поставленной задачи. Все это стимулирует мыслительную активность, развивает творческие способности студентов, способствует эмоциональному удовлетворению и самоутверждению в глазах окружающих. В этом случае компьютер выступает как инструмент творчества, и одновременно идет процесс его освоения, изучения его богатых, часто скрытых возможностей. А преподавателю метод проектов отводит совсем иную роль – это помощник, заказчик, консультант и координатор процесса. При использовании данного метода он направляет деятельность студентов по применению ИКТ для обработки числовой, текстовой и графической информации, выполнение творческих заданий по сбору, хранению, передаче информации, а также в представлении полученного результата.

В современных условиях преподаватель должен сделать все возможное, чтобы студент испытал радость от приложенных усилий, пережил успех достижения цели. Получая теоретически обоснованные способы действий, знания, он может самостоятельно вырабатывать подобные способы действий в незнакомых ситуациях или новые способы при решении поставленных проблем.

Заметим, что невозможно заставить человека творить. Как писал фантаст А.Азимов в своем замечательном рассказе «Профессия», человек сам должен прийти к желанию искать, пробовать и ошибаться. И только тот, кто готов отстаивать свое право творить, способен на настоящее творчество, а наша задача - мотивировать студентов на это творчество, помогать им делать свои маленькие, а, может, и большие открытия.

Наша работа по проектно – исследовательской деятельности на занятиях по дисциплине «Математика» спланирована на три семестра.

В первом семестре основное внимание уделяем выявлению творческих способностей студентов. Для этого используем очень простую методику. Предлагаем следующее задание: придумать какой–нибудь необычный рисунок на основе кружочка. Обычный кружок. Результат этой работы самый разнообразный: лицо человека, помидор, солнце, луна, вишня… Мы очень сожалеем, когда получаем именно такие ответы, потому что это банальные, стандартные ответы, которые дают большинство студентов. Намного реже встречались, например, подсолнух, сыр, след неизвестного животного, а однажды один из студентов изобразил стаи вирусов под микроскопом.

Это уже не банально, не стандартно. Иначе говоря, это творческие ответы, и даны они были самыми, что ни наесть заурядными ребятами, у которых иногда появлялись даже двойки.

Другой эксперимент позволяет нам выявить не только творчески одарённых студентов, а ещё и интеллектуально одарённых. Эксперимент состоит из трёх заданий, различных по своему характеру.

Первое задание – это серия задач различной сложности, из которых студенты выбирают любые две. После того как задачи будут решены, испытуемые могут переходить к следующему заданию, либо продолжить решение задач.

Второе задание творческого характера: например, придумать новую модель велосипеда, или придумать необычной формы чайник, или одежду, которую будут носить в XXII веке и т.д. Как и в предыдущем задании, испытуемые выполняют два задания, затем переходят к следующему, либо продолжают здесь же.

Третье задание – расшифровать два предложения из данного текста. И здесь, как и в первых двух случаях, после расшифровки двух предложений даётся возможность: либо дальше продолжить, либо прекратить работу.

Такие простые эксперименты помогают нам условно разделить студентов на творчески одарённых - это тех, которые продолжали фантазировать, и интеллектуально одарённых – это тех, которые решали различной сложности задачи и расшифровывали текст. За этой разной одарённостью стоит разная личность. У творческого студента она чаще всего менее удобная, менее приятная и более хлопотная для преподавателя.

Если общество сегодня действительно ценит творчество и творческую личность, то мы педагоги в первую очередь должны быть внимательны к творческому студенту, с большим пониманием относится и к его силе, и к его слабости.

Для развития творческих и интеллектуальных способностей, в основном, используем время, отведённое на выполнение внеаудиторной самостоятельной работы. Творческим ребятам предлагаем, например, такие пробные проектные задания: написать сочинение, придумать сказку, рекламу, составить кроссворд, ребус, дидактическую настольную игру, изобразить с помощью рисунка изученную тему, создать модель экзаменатора, написать заметку в газету или выпустить газету.

Интеллектуалы получают задания немного другого характера: подготовить выступление для теоретической конференции, написать реферат, сообщение, составить историческую и биографическую справки, составить тест…

Кроме того, на протяжении многих лет мы ведём занятия в «Клубе интересующихся математикой» (КИМ), которые с удовольствием посещают и творческие студенты, и интеллектуалы, и неординарно мыслящие и выполняют различные проекты.

В условиях продолжающегося реформирования системы профессионального образования каждое образовательное учреждение, каждый преподаватель ищет свои пути, обеспечивающие повышение качества обучения и воспитания креативной личности, а рынок труда требует формирования у выпускников профессиональной компетентности и конкурентоспособности.

Во втором семестре переходим к обучению проектно – исследовательской деятельности, решая следующую задачу: создать условия для включения студента в деятельность, направленную на самостоятельное выдвижение гипотез и на поиск их доказательств с помощью исследования. Учим студентов проводить исследовательскую работу по следующей схеме:

• мотивация исследовательской деятельности;
• выделение и постановка проблемы (выбор темы исследования);
• обоснование актуальности выбранной темы;
• постановка конкретных задач и цели исследования;
• определение объекта или предмета исследования, выдвижение гипотез;
• доказательство или опровержение гипотезы;
• сбор материала, анализ и обобщение полученных данных;
• описание процесса исследования;
• вывод и оценка полученных результатов;
• защита выполненного проекта;
• рефлексия.

Для подведения итогов работы на данном этапе предлагаем студентам выполнить простейшие проекты в виде презентации в программе PowerPoint, руководствуясь следующими рекомендациями по выполнению:

- Первый слайд должен содержать следующую информацию:

1. Фамилия, имя автора.
2. Номер группы, код специальности.
3. Номинация и тема работы.

- Второй слайд должен содержать краткое описание (тезисы) работы с точки зрения исследования.

- Последний слайд должен содержать информацию об использованных ресурсах.

В третьем семестре   выполняем основную работу на основе проведенной учебно – исследовательской деятельности студентов по созданию проектов в виде компьютерных презентаций в той же программе PowerPoint со студентами второго курса. Эта работа разбивается на отдельные блоки.

Блок №1: информационный (исторические и биографические справки, сочинения, сказки, рекламы…).

Блок №2: интеграционные связи математики с другими образовательными областями (физика, химия, биология, информатика, искусство), что обеспечивает целостность, истинность знаний.

Блок №3: теоретические основы изучаемого объекта: определения, теоремы, свойства, формулы, обеспечивающие решения различных задач.

Блок №4: применение теоретических знаний к решению практических задач.

Блок №5: творческий подход к созданию проекта.

Блок №6: презентация созданных проектов на уроках математики первых курсов, занятиях клуба «КИМ», участие в научно – практических конференциях различного уровня, в конкурсах.

В заключении представляем результаты нашей работы в данном направлении.

В 2010 году мы представили свою методику на фестиваль авторских методических разработок по организации проектной и исследовательской деятельности учащихся в рамках IV Международного конкурса «Математика и проектирование», проводимого ГОУ ВПО МО «Академией социального управления» совместно с факультетом педагогического образования Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Институтом математики и информатики Болгарской Академии наук и вышли в финал.

Кроме того, в данном конкурсе приняли участие наши студенты II курса: Кейль Александр – в номинации «история математики» с проектом «Галерея математиков» (руководитель З.И. Подберезина), получил сертификат; Торгунаков Константин - в номинации «математические модели реальных процессов в природе и обществе» с проектом «Пирамида – гениальная находка природы» (руководитель Г.М. Захарова), вышел в финал.  

В 2011 году мы и наши студенты приняли участие в VМеждународном конкурсе «Математика и проектирование». Представляем результаты: Пермикин Даниил, студент второго курса принимал участие в номинации «наука математика» за проект «Математический анализ – основа современного естествознания» получи сертификат участника (руководитель Г.М. Захарова). Студентка первого курса Быкова Алёна в номинации «электронный тематический журнал» с проектом «Математический вестник» вышла в финал, защищала свою работу в городе Москве и получила сертификат финалиста (руководитель Г.М. Захарова).

Защищая свои работы в Москве по организации проектной и исследовательской деятельности на занятиях математикой, мы получили дипломы победителей.

 

Таким образом, использование метода проектов на уроках математики позволяет, придерживаясь традиционной системы учебных занятий, избегать их отрыва от реальной деятельности, добиваясь тем самым глубокого и надежного усвоения изучаемого материала, а также способствует достижению требований современного информационного общества.