Организация проектной и исследовательской деятельности со студентами на занятиях математики и информатики

В основу Федеральных  государственных образовательных стандартов среднего (полного) общего образования и среднего профессионального образования положен системно-деятельностный подход, предполагающий, обеспечение активности учебно-познавательной деятельности обучающихся. ФГОС СОО и ФГОС СПО направлены на активную учебно-познавательную деятельность обучающихся; построение образовательного процесса с учётом индивидуальных, возрастных, психологических, физиологических особенностей и здоровья обучающихся.

В формировании общих компетенций мне особенно помогает использование проектного метода. Популярность данного метода можно объяснить его многофункциональностью. Метод проекта помогает мне достигнуть целый ряд целей: учебные, развивающие и воспитательные. К учебным целям можно отнести расширение и углубление знаний по предмету, к развивающим – формирование метапредметных компетенций (работа в команде, работа с информацией, применение ИКТ и т.д.), воспитательными целями могут быть: формирование патриотизма, гражданской идентичности, чувство гордости за российскую науку и медицину.

Проектный метод помогает воспитать у обучающихся такие личные качества как самостоятельность, ответственность, умение работать в команде, учебно-познавательная активность.

Метод проекта включает в себя большое количество различных педагогических приёмов: проблемное обучение, дифференцированный подход, исследовательскую деятельность, практикоориентированный подход, групповую работу, применение ИКТ и т.д.

Метод проектной деятельности используется мной как на практических занятиях, так и для организации внеаудиторной самостоятельной работы обучающихся. Проектная деятельность позволяет мне вовлечь в учебную работу всех обучающихся, стимулируя их к творческой деятельности, так же проектная деятельность способствует возникновению и развитию активного взаимодействия между всеми участниками учебного процесса.

В своей работе я использую следующую классификацию проектов:

1. По продолжительности подготовки: 

• краткосрочные проекты (проекты, предусмотренные для проведения на занятиях или во внеаудиторное время для решения небольшой проблемы);
• долгосрочные, предусматривающие решение достаточно сложной проблемы, требующей длительного наблюдения, постановки экспериментов, опытов, сбор данных, их обработка.

2. По количеству участников: 

• индивидуальный; 
• работа в парах; 
• групповой (4-6 человек). 

3. По методу: 

• творческий; 
• исследовательский; 
• информационный (ознакомительно-ориентированный).

На своих занятиях подбираю задания, направленные на формирование элементарных исследовательских умений и навыков, так называемая «Разминка». Разминка представляет собой выполнение несложных заданий и упражнений, которые способствуют положительной эмоциональной атмосфере занятия по развитию различных видов мышления. Эти задания направлены на повторение и закрепление изучаемого учебного материала, формирование и развитие исследовательских умений и навыков. Пример задания, направленного на формирование элементарных исследовательских умений и навыков («Разминка») на ОУП.08. Информатика. Студенты  получают общее задание: «создать» компьютер будущего – рассказать, какие еще не использованные возможности в нем могут быть, какие новые функции будет выполнять и как выглядеть внешне. Студенты работают в течение 20 минут, после чего происходит представление идей перед всей подгруппой.

Через такие задания происходит формирование знаний, умений и навыков по ОУП.08. Информатика, а также исследовательские умения и навыки, необходимые для изучения других общеобразовательных учебных предметов. Студенты уже на первом курсе приобретают знания, которые пригодятся им для написания выпускной квалификационной работы.  Учатся работать с большим объёмом информации.

Примеры заданий для краткосрочного проекта ОУП.07. Математика.

1. У трех медсестёр – Яны, Маши и Оли – медицинские костюмы белого, синего и фиолетового цветов, и шапочки тех же цветов. У Маши цвет костюма и шапочки совпали, у Яны ни костюм, ни шапочка не были фиолетового цвета, а Оля была в белой шапочке, но цвет костюма у нее не был белым. Как были одеты медсёстры?

При решении этой задачи осуществляются междисциплинарные связи между общеобразовательными дисциплинами и дисциплинами профессионального цикла. Студенты должны подготовить чертёж. Создать презентацию. Выступить с презентацией на занятии.

Во время изучения тем «Прямые и плоскости в пространстве», «Многогранники вокруг нас». Я связываю знания по ОУП.07. Математика с реальной  жизнью. Задача таких занятий вовлечь студентов в самостоятельную работу частично – поискового и исследовательского характера.

2. При изучении раздела два «Прямые и плоскости в пространстве» мы рассматриваем значение параллельности и перпендикулярности в разных областях человеческой деятельности в том числе и в медицине. Особое значение студенты уделяют скрещивающимся прямым.

Студенты готовят свои творческие работы: параллельные и перпендикулярные прямые и плоскости в жизни человека, особенности их взаимного расположения в строительстве, технике, искусстве, спорте, в быту и так далее. Делают вывод.

Примеры тем:

• Параллельные прямые на железной дороге.
• Параллели у дороги.
• Линии электропередач.
• Параллельные прямые в спорте.
• Природные параллели.
• Перпендикуляры на сфере.
• Отрезки в быту.
• Параллельные плоскости в искусстве, в природе, в технике.
• Параллели в архитектуре.
• Дорожные знаки. Уличные фонари.
• Мосты и дороги.

3. При изучении пятого раздела «Многогранники» мы показываем применение  многогранников в различных областях нашего общества, в науке, в природе, единство представлений о многогранниках в геометрии, живой природе и искусстве.

Примеры тем:

• Архимедовы тела.
• Естественные многогранники в природе. 
• Звездчатые многогранники в природе.
• Прямоугольный параллелепипед, куб.
• Платоновы тела.

Результатом выполненной работы могут быть: чертежи, рисунки, памятки, доклады, буклеты, газеты, интерактивные карты, презентации, модели.

Работу над большим проектом строю следующим образом:

• Первый этап. Все студенты выбирают тему из предложенного списка, над которой будут работать индивидуально или в паре;
• Второй этап. На этом этапе происходит изучение студентами литературы по данной теме, сбор предварительных данных об объекте исследования;
• Третий этап. Помогаю обучающимся составить план работы, определить объекты и этапы исследования, совместно ищем возможные пути решения; выдвигаются  гипотезы, полученные данные из различных источников информации систематизируются и обобщаются;
• Четвёртый этап. На этом этапе я работаю индивидуально по каждой выбранной студентами теме (в зависимости от того сколько человек её выбрали один или два). Помогаю в постановке и проведение экспериментов, опытов, анкетирования.
• Пятый этап. Проводится подведение итогов работы. Ребята представляют аргументированные выводы, обрабатывают и оформляют полученные результаты.
• Шестой этап. Идёт подготовка защиты проекта. На этом этапе ребята готовят презентацию, буклет проекта с использованием компьютера;
• Седьмой этап. Проводится презентация проекта (защита): представление результата своей деятельности, способа решения проблемы, доказательство правильности решений.

Таким образом, работа студентов над проектом позволяет мне сформировать у студентов:

• умения самостоятельно ориентироваться в информационном пространстве, разбираться в многообразии программных продуктов;
• навыки работы с различными программными средствами, необходимыми для организации исследования, оформления проекта;
• навыки самостоятельной работы;
• высокую мотивацию к обучению;
• ответственность за выполняемую работу;
• умение системно действовать: определять цели и задачи, планировать свою деятельность, выбирать оптимальные средства достижения цели, корректировать свою деятельность. Объективно оценивать, презентовать результаты деятельности.

Создавая проекты, студенты готовят доклады с мультимедийным сопровождением, выполняют буклеты. Лучшие творческие и исследовательские студенческие работы представлены на ежегодных студенческих научно-практических конференциях «Первый шаг в науку», «Хочешь быть здоровым – Будь им!», а также отправлены на межрегиональные и всероссийские дистанционные конкурсы с международным участием по естественно-математическим учебным дисциплинам.

Приведу пример нескольких работ:

1. Математика, информатика, здоровье, знания – да, а вирусам – нет всегда!

В этой работе студенты показали значение математики и информатики в жизни общества, в том числе и для здоровья человека. Изучили литературу о видах и геометрической форме вирусов, о том, как математика помогает в создании вакцины. Рассмотрели средства защиты от вирусов.

2. Способы быстрого умножения.

Студенты изучили приемы быстрого счета и показали на практике, какие действия можно выполнять с числами. Провели мастер-класс в группах первого курса специальности 34.02.01 Сестринское дело.

3. Параллелограмм и конструирование одежды.

Рассмотрено применение геометрической фигуры параллелограмм и исследованы методы конструирования одежды.

4. Симметрия в природе.

Было проведено исследование основных видов симметрии в растительном и животном мире. Разобраны разновидности симметрии. Раскрыто значение симметрии в природе. Доказано, что нас окружают симметричные предметы. Определена симметрия некоторых растений, объяснено значение симметрии в мире животных.

5. Координатная плоскость и знаки зодиака.

Рассмотрены знаки зодиака через теорию координатной плоскости. Изучены зодиакальные созвездия. Студентка провела мастер – класс в группах первого курса специальности 34.02.01 Сестринское дело, на котором научила строить точки в системе координат и определять координаты заданных точек для каждого созвездия на звездном небе.

Вывод. Организация учебно - исследовательской работы – это прекрасная  возможность проверить уровень сформированности общих компетенций. Так у обучающихся наблюдался устойчивый интерес к поисковой работе и стремление достичь определенных результатов. Студенты демонстрируют хорошие навыки работы в команде и способность выступления с докладом перед аудиторией.

Результатом использования проектного метода также является ежегодное проведение в колледже студенческих исследовательских научно-практических конференций, где представляются лучшие студенческие работы. На этих конференциях уделяется большое внимание междисциплинарным связям, направленным на ориентацию их профессиональной деятельности и здоровьесберегающим технологиям. 

Оригинал публикации (Читать работу полностью):  Организация проектной и исследовательской деятельности со студентами на занятиях математики и информатики