Школьные учебные проекты по математике

Разделы: Общепедагогические технологии


Одним из наиболее продуктивных методов преподавания в современной педагогике становится метод проектов, в основе которого лежит организация творческой, исследовательской деятельности учащихся.

Назначение метода проектов – стимулировать интерес ребят к определенным проблемам, предполагающим владение определенной суммой знаний и через проектную деятельность, предусматривающую решение одной или целого ряда проблем, показать практическое применение полученных знаний.

В нашей школе использование метода проекта в преподавании отдельных предметов становится все более широким. Одиннадцатые классы в этом учебном году были участниками проекта по геометрии, в прошлом году – по алгебре. Эти работы заняли первое место в областном конкурсе реализованных проектов. Это – результат работы всех и каждого ученика 11-го класса.

Можно сказать, что уже накоплен определенный опыт работы в коллективных проектах, с которым мне хотелось бы поделиться.

При проведении проекта к нему создается сопровождение. Это может быть сайт или презентация, которые доступны учащимся в школьной локальной сети, на которых размещены цели, задачи проекта, направления исследовательской деятельности учащихся, творческие задания, справочный материал, а также список литературы и источников, которые необходимы учащимся для работы. Все это требует глубокой и всесторонней подготовки и, прежде всего, самого учителя. Нельзя начать проект просто с чистого листа. У педагога должны быть идеи воплощения проекта, и уже потом, в процессе совместной деятельности, эти идеи обрастают конкретными задачами, направлениями. Координируя деятельность учащихся, учитель становится равноправным партнером в проектной деятельности.

Приведу отрывок из сайта проекта “Производная и ее применение”.

“Что такое производная? Как ее найти? Где используется понятие производной?... На эти и многие другие вопросы мы вместе с вами будем искать и найдем ответы за время работы над проектом "Производная и ее применение".

Вы узнаете, в чем заключается механический смысл производной – как найти скорость и скорость скорости (ускорение).

Что производная используется также при нахождении таких физических характеристик, как сила, импульс, кинетическая энергия, мощность, линейная плотность.

С помощью дифференциала можно найти заряд, работу, массу тонкого стержня, теплоту.

Что с помощью производной можно вычислить приближенное значение функции.

Изучение столь важной и интересной темы должно быть глубоким и всесторонним. Поэтому в проекте присутствуют разные типы материалов. В первую очередь это – методические материалы учителя.

Во-вторых, созданы карточки-задания (дидактические материалы) (см. папку student support), тесты, которые могут использоваться как на уроках-зачетах, так и для самостоятельно подготовки учащихся.

В-третьих, предлагается презентация проекта, которая излагает его наиболее существенные идеи, цели и задачи.

Авторы также сочли необходимым изложить на сайте свою позицию относительно методики преподавания различных разделов этой темы.

Ресурсы проекта представляют собой совокупность библиографических ссылок и адресов сайтов.

Также в число материалов учителя входят: план работы над проектом и критерии оценки деятельности учащихся: презентации, публикации, сайта (в папке evaluation tools).

И последний документ, дополняющий материалы учителя,— это Визитная карточка проекта.

Материалами сайта учащиеся могли пользоваться при работе над творческими заданиями в компьютерном классе по локальной сети.

Настоящий проект направлен на поиск новых идей в преподавании алгебры и начал анализа для 10-го класса по теме “Производная и ее применение”.

Проект предполагал творческое освоение ребятами ряда учебных тем. А именно: понятия приращения, непрерывности функции, предельного перехода, производной, правил дифференцирования, применения производной в физике, технике, для приближенных вычислений, а также применение производной к исследованию функций.

В рамках проекта часть уроков отводилась под обсуждение в классе основных теоретических положений в рамках учебных тем с использованием методических материалов учителя.

Творческие группы школьников проводили самостоятельные исследования, как у себя дома, так и в школьном кабинете информатики при работе с мультимедийными энциклопедиями с последующей систематизацией и оформлением в электронном виде.

Промежуточные результаты заслушивали и обсуждали на уроках. Итоги работы над проектом были подведены на конференции учащихся.

Как и ожидалось, самостоятельная работа по проектной методике позволила заинтересовать ребят, в результате чего они лучше овладели основными теоретическими положениями учебных тем и приобрели начальные исследовательские навыки.

Основополагающий вопрос проекта: Как измерить скорость скорости?

Проблемные вопросы:

- Откуда пришли пределы?
- Что такое мгновенная скорость?
- Как помогает производная в технике?
- Как производная помогает упростить вычисления?
- Чем касательная отличается от секущей?
- Как находить производные?
- Можно ли исследовать функцию, не зная ее график?
- Когда наибольшее больше максимума?

Творческие задания для групп:

1. Из истории дифференциального исчисления (презентация)
2. Механический смысл производной (презентация)
3. Применение производной в технике (презентация)
4 Применение производной для приближенных вычислений (презентация)
5. Геометрический смысл производной. Касательная к графику. (презентация)
6. Производная (сайт)
7. Правила вычисления производных (буклет)
8. Применения производной к исследованию функций (презентация)
9. Наибольшее и наименьшее значение функции (презентация)
10. Лейбниц – биография (презентация)
11. Пьер Ферма – биография (презентация)
12. Декарт – биография (презентация)
13. Ньютон математик – биография (презентация)
14. Кеплер – биография (презентация)
15 Коши – биография (презентация)
16. Вейерштрасс – биография (презентация)

Учебный проект по геометрии предложили сами учащиеся – “Мы хотим еще создавать проекты!” И началась работа. Ниже – отрывок из сайта “Все вокруг – геометрия!”:

На страницах этого сайта собраны материалы исследований учащихся по теме "Все вокруг – геометрия!". Совместный труд трех 11-х классов МОУ "СОШ № 1 р.п. Новые Бурасы Новобурасского района Саратовской области".

Цели проекта:

Развитие аналитических умений учащихся, способности самостоятельного поиска информации.

Развитие у учащихся способности видеть и использовать в учебной деятельности межпредметные связи, знания других наук.

Продолжить знакомство учащихся с проектным видом деятельности.

Изучение темы "Объемы и поверхности" и обобщение тем “Многогранники” и "Тела вращения"курса геометрии 10-11-го класса средней общеобразовательной школы.

В ходе реализации проекта учащиеся приобретают навыки проектной, организаторской деятельности, развивают навыки самостоятельного поиска необходимого учебного материала с помощью информационных технологий, развивают коммуникативные, аналитические способности, знакомятся не только с основным материалом учебных тем, но и получают дополнительные знания по истории математики, искусствоведению (МХК), моделированию геометрических тел, учатся находить и использовать на практике межпредметные связи, знания различных наук.

Настоящий проект направлен на поиск новых идей в преподавании геометрии по теме “Объемы и поверхности тел” и обобщению материала по темам “Многогранники” и “Тела вращения” в курсе геометрии 11-го класса средней общеобразовательной школы.

Учащимся было предложено работать в трех направлениях: теоретики-математики – рассматривали проблемные вопросы с научной точки зрения; историки – рассматривали развитие теории геометрии с исторической точки зрения; и, наконец, практики – рассматривали практическое применение теории в жизни.

Основополагающий вопрос: "Что люди научились делать раньше: измерять или вычислять?"

Проблемные вопросы:

1) Всегда ли "куб – это просто"?
2) Почему правильных многогранников только пять?
3) Можно ли нарисовать картину используя только геометрические фигуры и тела?
4) Как используется стереометрия в архитектуре?
5) Существует ли рай в шалаше?
6) Как изобразить перспективу на плоскости?
7) Откуда пришла геометрия?
8) Было ли начало у Начал?
9) Все ли кристаллы многогранники?
10) Какой вклад внес Архимед в геометрию?
11) Как используется геометрия на голове?
12) Чем призма отличается от пирамиды?
13) Всегда ли параллелепипед параллелен?
14) В чем эффект пирамиды?
15) Когда люди научились вычислять площади и объемы?
16) Что объединяет Пикассо с геометрией?
17) Почему не делают кубические чайники?
18) Как связано у многогранника число граней, вершин и ребер?
19) Чем шар отличается от сферы?
20) В чем заключается гипотеза Кеплера?
21) Как использовались свойства многогранников в картина Эшера?
22) Каковы свойства цилиндра?

ТЕМЫ самостоятельных исследований:

Группы "Теоретиков-математиков"
1. Параллелепипед как геометрическое тело.
2. Пирамида как геометрическое тело.
3. Усеченная пирамида как геометрическое тело.
4. Куб как геометрическое тело.
5. Призма как геометрическое тело.
6. Конус как геометрическое тело.
7. Цилиндр как геометрическое тело.
8. Шар как геометрическое тело.
9. Правильные многогранники как геометрические тела.
10. Тела вращения – сайт.
11. Многогранники – сайт.

Группы "Историков"
1. Первые сведения о параллелепипедах и их свойствах.
2. Значение пирамид с исторической и математической точек зрения.
3. Платоновы тела и их свойства.
4. Эйлер. Теорема о Числе граней, вершин и ребер многогранника.
5. Архимед и его "тела".
6. Евклид.
7. "Стереометрия". Иоганн Кеплер.
8. История геометрии: от Древнего мира до наших дней.
9. История измерения площадей и объёмов.

Группы "Практиков"
1. Комфортность в помещении.
2. Геометрия на кухне.
3. Головные уборы.
4. Многогранники и тела вращения в архитектуре.
5. Кубизм.
6. Многогранники в мире химии.
7. Геометрия кисти Леонардо.
8. Многогранники Дюрера.
9. Мир М.К Эшера.

Любая деятельность должна иметь завершение. Любая учебная деятельность должна быть оценена. Любая творческая деятельность должна иметь продолжение и развитие. Ведь сегодня развитие становится ключевым словом педагогического процесса. Какие же направления развития можно наметить в перспективе? Во-первых, это внедрение проектной деятельности в классах среднего звена. Начав работу со старшеклассниками, мы убедились, что проектная деятельность нужно начинать раньше, формируя у своих учеников такие учебные компетентности как:

- компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности, основанная на усвоении способов приобретения знаний из различных источников информации, в том числе внешкольных, навыков работы с большими объемами информации, умений увидеть проблему и наметить пути ее решения;
- компетентности в сфере социально-трудовой деятельности;
- компетентности в сфере гражданско-общественной деятельности;
- компетентности в сфере культурно-досуговой деятельности,(включая выбор путей и способов использования свободного времени, духовного развития личности);
- компетентности в бытовой сфере (включая вопросы собственного здоровья, образа жизни, семейного бытия).

Во-вторых, необходимо переосмыслить школьную программу, рассмотрев ее содержание с точки зрения возможности использования в обучении проектной деятельности учащихся. Ведь не так все просто. Без соответствующей практики, творческого подхода, трудно увидеть в рамках сухой учебной программы будущий исследовательский проект своих учащихся.

В-третьих, необходимо начать работу по созданию на базе класса (параллели) творческой лаборатории, как базы для систематической исследовательской деятельности учащихся, и не только по математике. Задачами творческой лаборатории должны стать задачи:

  • содействовать повышению престижа и популяризации научных знаний;
  • развивать у школьников познавательную активность, исследовательские умения и навыки, творческие способности в процессе учебной деятельности;
  • знакомить учащихся с методами научного поиска;
  • учить работать с большими объемами информации, отбирать, анализировать, систематизировать материал, выявлять и формулировать проблемы и определять пути их решений, грамотно оформлять научную работу, овладевать искусством дискуссии;
  • способствовать профессиональному самоопределению личности.

Такая лаборатория может стать отправной точкой для внедрения в образовательный процесс проектной деятельности учащихся.