Педагогический  проект

На  тему

 «Организационно-педагогические условия функционирования педагогической технологии исследования по математике»

Выполнила: Балобанова Е.П. учитель математики                                          МБОУ СОШ № 83.

                                        2015г.

                                   Содержание:

                I  .   Введение        

                                  Введение

В настоящее время широко обсуждается вопрос о создании условий для повышения качества учебно-воспитательного процесса. Выпускник современной школы должен обладать практико-ориентированными знаниями, необходимыми для успешной интеграции в социум и адаптации в нём. Для решения этой задачи необходимо отойти от классического формирования знаний, умений и навыков и перейти к идеологии развития, на основе личностно-ориентированной модели образования.

Ведущую роль должны играть творческие методы обучения. В арсенале инновационных педагогических средств и методов особое место занимает исследовательская творческая деятельность. Изучив материалы по данной теме автор пришел к выводу, что ориентирована методика в большей степени на гуманитарные предметы. А математика всё-таки осталась немного в стороне, но ведь именно на уроках математики должен закладываться фундамент знаний, умений и навыков активной, творческой, самостоятельной деятельности учащихся, приёмов анализа, синтеза и оценки результатов своей деятельности и исследовательская работа – один из важнейших путей в решении данной проблемы.


Актуальность исследования, направленная на разработку педагогической технологии исследовательских работ, объясняется необходимостью разрешения существующих в учебном процессе школы противоречий:

- между потребностью в новых образовательных технологиях в условиях модернизации образования, постепенному переходу к личностно-ориентированной образовательной парадигме и недостаточным использованием данных технологий в традиционной системе обучения;

- между широким распространением исследовательской работы во все сферы жизни и недостаточным уровнем подготовки специалистов, способных компетентно использовать их в своей профессиональной деятельности;

- между потребностью в создании новых эффективных методов обучения на основе технологии исследований и недостатком в школах педагогического и учебно-методического обеспечения.

Проблема исследования состоит в том, чтобы определить совокупность организационно-педагогических условий успешного функционирования образовательной технологии исследования по математике.

Нормативно-правовая база:  Концепция модернизации российского образования подчёркивает необходимость "ориентации образования не только на усвоение обучающимися определённой суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей. Общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных знаний, умений и навыков, а также самостоятельной деятельности и личной ответственности обучаемых, т. е. ключевые компетентности, определяющие современное качество образования".

 В национальной образовательной инициативе «Наша новая школа» отмечается: «Новая школа – это институт, соответствующий целям опережающего развития. В школе будет обеспечено изучение не только достижений прошлого, но и технологии, которые пригодятся в будущем. Ребята будут вовлечены в исследовательские проекты и творческие занятия, чтобы научиться изобретать, понимать и осваивать новое, выражать собственные мысли, принимать решения и помогать друг другу, формировать интересы и осознавать возможности»

Ключевыми направлениями развития методики обучения математике в контексте модернизации и стандартизации образования являются:

-формирование и развитие ключевых компетенций личности обучающегося в процессии учебной деятельности по предмету;

-практическая направленность уроков как средство формирования и развития у школьников способов мышления, необходимых для социализации и полноценного функционирования в обществе;

-деятельностный подход в обучении, современные методы и организационные формы обучения предмету, обеспечивающие новое качество образования;

-современное программно-методическое обеспечение преподавания предмета;

-проектный и исследовательский методы обучения как основа педагогики сотрудничества;

-иформационно-коммуникативные образовательные технологии в организации освоения содержания учебной программы по математике;

-методы формирования духовно и интеллектуально-развитой личности в процессе урока;

-профильная подготовка учащихся.

Цель представленного проекта: обоснование и проверка исследовательской деятельности в  образовании как средства развития  интеллектуальных, творческих способностей учащихся, поддержка научно-исследовательских интересов учеников. Разработка, теоретическое обоснование и апробация технологии.

Гипотеза:

процесс внедрения педагогической технологии исследования в практику

образовательного учреждения будет успешным, если исследовательская деятельность школьников строится как поэтапная совместная работа, направленная на разрешение проблемных ситуаций в условиях диалогического общения при участии учителя, что вызывает активизацию творческого мышления, создаёт условия для самореализации и обеспечивает успешное формирование личностных качеств учащихся

Для достижения цели проекта необходимо решить следующие                задачи: 

1Раскрыть теоретическую сущность педагогической технологии исследовательской деятельности учащихся по предмету;

2. Выявить особенности организации исследовательской деятельности учащихся по математике;

3. Выявить организационно-педагогические условия успешного функционирования педагогической технологии исследования по математике;

4. Разработать методические рекомендации по организации индивидуальной исследовательской деятельности учащихся по математике.

1. Общие подходы к организации исследовательской деятельности
учащихся по предмету.

Исследовательская деятельность обучающихся — деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированную исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный комментарий, собственные выводы. В настоящее время в педагогической теории и практике исследовательская деятельность школьников рассматривается как один из методов реализации личностно ориентированной парадигмы образования, предполагающей развитие креативности на основе организации обучения, способствующего творческому усвоению знаний.

Будем говорить о функционировании педагогической технологии исследования. Вначале остановимся на понятии "технология". Технология (от греч. Тесhne - искусство, мастерство и logos - понятие, учение)

1) совокупность знаний о способах деятельности, методах осуществления деятельности;

2) совокупность операций, осуществляемых определенным образом и в определенной последовательности, из которых складывается процесс. Ключевые понятия технологии: метод, методика, техника, процедура, операция, алгоритм, управление, программа. Образовательная (педагогическая.) технология исследования - система логически последовательных методологических, методических и организационно - технических процедур, связанных между собой единой целью: получить объективные, достоверные данные об изучаемом образовательном явлении или процессе для их последующего использования в практике образования и воспитания.

Технология исследования в обучении - это путь знакомства учащихся с методами научного познания, важное средство формирования у них научного мировоззрения, развития мышления и познавательной самостоятельности. К функциям технологии исследования относятся: воспитание познавательного интереса, создание положительной мотивации учения и образования, формирование глубоких, прочных и действенных знаний; формирование интеллектуальной сферы личности; формирование умений и навыков самообразования.
Сущность технологии исследования состоит

- во введении общих и частных методов научного исследования в процесс учебного познания на всех его этапах;

- в организации учебной и внеучебной научно- образовательной, поисково-творческой деятельности;

- в актуализации внутри предметных, межпредметных и межцикловых связей;

-в усложнении содержательной и совершенствовании процессуальной сторон познавательной деятельности;

- в изменении характера взаимоотношений "учитель - ученик - коллектив учащихся" в сторону сотрудничества.

Содержательную основу технологии исследования в обучении составляет взаимосвязь между содержанием изучаемого материала, методами и формами обучения, организационными формами учебной работы. Процессуальную основу технологии исследования составляет научно-образовательная, поисково-творческая деятельность, способствующая организованному усвоению опыта творческой деятельности и творческому усвоению и применению знаний. Теоретико-методологической основой технологии исследования являются: теория деятельностного и личностно ориентированного подхода в процессе обучения (А.И.Леонтьев, С.Л.Рубинштейн, В.В.Сериков, И.Я. Якиманская). Ведущими в составе технологии исследования в обучении являются индуктивный и дедуктивный, эвристический и исследовательский методы; приемы и средства стимулирования учения, разработанные Г.И.Щукиной и Ю.К.Бабанскиим и их последователями, то есть должен выполняться один из принципов новой концепции школьного математического образования: при обучении математике «предпочитать эвристическое исследование доктринальному изложению». Кроме того в технологии исследования применяют общедидактические приёмы: анализ и установление причинно-следственных связей: сравнение, обобщение и конкретизация; выдвижение гипотез; перенос знаний в новую ситуацию; поиск аналога для нового варианта решения проблемы; доказательства или опровержение гипотезы; планирование исследования и оформление результатов проведенного исследования. Для успешного функционирования образовательной технологии исследования необходимо: «технологическое оснащение» образовательного процесса в школе; включение новых технологий в образовательный процесс; индивидуализация и дифференциация обучения; отсутствие разрыва между технологиями начальной школы и среднего звена; материально-техническое обеспечение школы.

 2. Этапы и виды исследовательской деятельности учащихся

Основной целью исследовательской деятельности учащихся является выявление и поддержка одаренных учащихся, развитие их интеллектуальных, творческих способностей, поддержка научно-исследовательских интересов учеников. Главное направление — это выдвижение и реализация в научных исследованиях творческих идей, создание научных работ и проектов. В этом процессе можно выделить несколько этапов.

1 этап. Диагностика. Выявление детей желающих заниматься исследовательской работой. Роль учителя является доминирующей.

2этап. Определение темы, целей, постановка задач. Учитель выступает в роли консультанта.

3 этап. Выполнение работы. Учитель является консультантом. Ученику предоставляется максимальная самостоятельность.

4 Этап. Защита: ученик и учитель - равноправные партнеры. Учащиеся могут "представлять свою работу, получившую высокую оценку, на конференциях в районе и городе; опубликовать научную работу, в сборнике научных работ учащихся".
Реализация технологии исследования предъявляет определенные требования к педагогу исследователю: уметь определять темы для исследования, ставить цели и решать исследовательские задачи; выполнять функции соучастника исследовательской работы; создавать педагогические и организационные условия для изучения учащимися различных источников информации с целью расширения осведомленности по выбранной проблеме; вести поиск возможностей проектирования основных этапов исследования: цель -> что нужно делать? —> что для этого понадобится? —> какова последовательность действий? —> каков возможный результат? —> каковы возможные затруднения?
Таким образом, раскрыв теоретическую сущность педагогической технологии исследования учащихся по предмету, выявим особенности организации исследовательской деятельности учащихся по математике.

            3. Специфика исследований по математике

В современном мире математика является значительно большим, чем наука, поскольку она является языком науки: она стала не только орудием количественных расчетов, но и методом точного исследования. Учитель математики обучает своему предмету на уроках, развивая у детей стремление к учёбе, воспитывает настойчивость в преодолении трудностей, формирует интерес к предмету. Кроме того, этой работой он продолжает заниматься во вне урочной деятельности при проведении элективных курсов, при занятиях с учащимися исследовательской работой при подготовке к конкурсам и олимпиадам. Главная цель исследовательской работой по математике - формирование интеллектуальной культуры-личности, в том числе «умение видеть математические закономерности в повседневной практике и использование их на основе математического моделирования; повышение качества знаний по предмету; приобретение навыка исследования, как способа освоения действительности; формирование умений самостоятельного приобретения знаний.

Для проведения исследовательской работы у ученика должны быть сформированы навыки самостоятельной работы, необходимые при исследованиях по математике.

Отметим специфику исследовательской работой по математике

-многие знания по математике используются в других видах исследований. Чаще всего используются такие темы как статистика и теория вероятностей, проценты, пропорции;
-возможность практического использования наработанных материалов;

-научный подход, применяемый в исследовательской работе, учащиеся осваивают на уроках алгебры: составляют таблицы, схемы, диаграммы, строят графики;

-обучение элементам исследования на всех уровнях изучения алгебры;

-результатом исследований является интеллектуальный продукт; сложность в представлении результатов своего труда. Для распечатки работ по алгебре используется редактор формул, что делает процесс работы трудоемким и требующим больших временных затрат.

-приступая к исследовательской работе ученик должен владеть необходимыми знаниями,умениями и навыками необходимыми для объяснения исследования с точки зрения математики.

-выбранная тема исследовательской работы должна иметь общеобразовательное и развивающее значение, выходить за рамки изучаемого предмета и содержать изученные вопросы, включать материал для самостоятельного расширения и углубления знаний.

Применяемые технологии.

Сочетание классических методов обучения с современными: технологии сотрудничества, личностно-деятельностно-средо-ориентируемые, компьютерные и т.д.; использование современных обучающих программ; использование возможностей Интернет-технологий.

В выборе направления исследовательской деятельности по математике следует руководствоваться;

- применение математических методов к решению прикладных задач;

- применение метода математического моделирования в изучении мира;

- оптимизационные задачи в различных отраслях производства;

- математический аппарат для решения экономических задач;

- процессы показательного роста и выравнивания в физике, химии;

- математическое моделирование случайно протекающих процессов;

- комплексные числа и их применение;

- приложения теории графов;

- дифференциальные уравнения и задачи различных отраслей знаний. Результатом исследовательской деятельности по математике является исследовательская работа. Рассмотрим классификацию творческих работ учащихся по математике.

Исследовательские - творческие работы, выполненные с помощью корректной с научной точки зрения методики, имеющие полученный с помощью этой методики собственный экспериментальный материал, на основании которого делается анализ и выводы о характере исследуемого явления.  

Проблемно-реферативные - творческие работы, написанные на основе нескольких литературных источников, предполагающие сопоставление данных разных источников и на основе этого собственную трактовку поставленной проблемы.

Экспериментальные - творческие работы, написанные на основе выполнения эксперимента, описанного в науке и имеющего известный результат. Носят скорее иллюстративный характер, предполагают самостоятельную трактовку особенностей результата в зависимости от изменения исходных условий. Исследовательская деятельность по математике - технология дополнительного образования, поскольку имеет гибкие образовательные программы, построенные исходя из склонностей и способностей обучаемого; предусматривает индивидуальную форму работы педагога и обучаемого - групповые и индивидуальные занятия, консультации, выездные мероприятия, семинары, конференции.

Итак, рассмотрев специфику исследовательской работы по математике, сконструируем теоретическую модель функционирования образовательной технологии исследования по математике во внеурочное время.

 4. Алгоритм включения детей в исследовательскую деятельность по математике

Исследовательскую деятельность школьников можно организовать на уроках, на курсах по выбору и во внеурочной деятельности. Рассмотрим формы исследовательской деятельности вне урока:

1) Исследовательская практика. Основными параметрами оценивания исследовательской работы должны стать: теоретическое видение исследовательской проблемы; сформированность исследовательских умений и практических навыков; культура оформления исследовательской работы.

2) Факультативные занятия, курсы по выбору и элективные курсы предполагают углубленное изучение предмета, дают большие возможности для организации исследовательской деятельности учащихся по математике

3) Школьное НОУ - форма учебной деятельности, сочетающая работу над учебными исследованиями с коллективным обсуждением промежуточных и итоговых результатов этой работы, предполагает организацию круглых столов, дискуссий, конференций, публичных защит, а также встречу с представителями науки и образования, сотрудничество с ученическими НОУ других образовательных учреждений.

4) Участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях, в том числе дистанционных, предметных неделях, интеллектуальных марафонах предполагает учебно-исследовательские работы, проекты; участие в конкурсах районного, городского, всероссийского, международного уровней; статьи, формулы, конференции, посвященные исследовательской деятельности школьников.

5) Математические олимпиады - способ выявления и обучения талантливые детей. Олимпиады учат школьников смекалке, изобретательности, умения нестандартно мыслить и строго логически рассуждать. При решении олимпиадных задач используются методы научных исследований: полный перебор вариантов, переход от частного к общему, построение математических моделей на основе строгих логических рассуждений.

6) Исследовательская деятельность как составная часть учебных проектов. Учебные исследования, проводимые школьниками в рамках учебных проектов, могут нести объективно новое знание прикладного характера.

Выделим основные этапы технологии исследования по математике.

I этап.

Определение темы научно-исследовательской работы. Выбор темы должен подчиняться некоторым правилам. Темы исследовательских работ подбираются согласно интересам и способностям учащихся: это могут быть как работы по истории математики и её приложениям, так и работы, посвященные определенным математическим методам. В процессе подготовки работы учащиеся получают возможность расширить свой кругозор по математике, ознакомиться с методами проведения научных исследований В процессе обучения алгебре необходимо вовлечь учащихся в самостоятельную творческую деятельность, повысить интерес к предмету, добиться того, чтобы учащиеся стали активными участниками процесса обучения: занимались напряженной умственной деятельностью; решали проблемы, побуждающие их к творческому поиску, осуществляли самоконтроль и самооценку, умели обосновать свое мнение, предлагали различные способы решения одной задачи.

II этап.

Совместная деятельность учителя и ученика на уроках и вне его по получению новых знании. В течение учебного года ученики осваивают тему, подбирают литературу, интересные факты периодической печати, учатся оформлять результаты исследований.

III этап.

Подведение итогов и определение перспектив.

Исходя из педагогического опыта, можно выделить несколько направлений исследовательской деятельности по математике.

• 
  Экспериментальные (постановка эксперимента и его теоретическая трактовка).
• 
  Теоретические (классификация способов решения, самостоятельное решение задач).
• 
  Бытовые (объяснение процессов с точки зрения математики).
• 
  Межпредметные (связь с физикой, биологией, литературой).

Научно-исследовательская работа продолжается учителем на протяжении всех лет изучения предмета.

Выявив определенный интерес учащихся, составляем план работы на год и перспективный план.

План работы на год включает определение: цели, задач, подбор и анализ литературы, обоснование актуальности темы исследования, оформление теоретического материала, постановка эксперимента, описание результатов исследовательской работы и выступление с результатами работы за год. Важным звеном в исследовательской работе является перспективный план действий, предлагаемый учащимся, готовым продолжать работу в научном обществе школьников, показавшим хорошие результаты на ученической конференции. Вычленяем наиболее важные и интересные вопросы, выделяем конкретную проблему и составляем программу исследования. Так к 11 классу формируются умения самостоятельно провести исследовательскую работу по математике.

 Новизна опыта.

Новизна опыта состоит в конструировании содержания, разработке технологии использования исследовательской деятельности учащихся как
средства творческого саморазвития личности школьника в учебно-познавательной деятельности. Новизна пронизывает постоянную вариативность компонентов воссоздаваемых ситуаций, условий обучения, заданий и приемов их выполнения, постоянную смену тех или иных проблем, способов их доказательств и выводов.

-применение самостоятельных работ не на стадии закрепления пройденного материала, а в процессе усвоения новой темы ;

Например, при изучении в 7 классе темы «Сумма углов треугольника» учащимся дается задание: «Найти сумму углов данного треугольника».
Каждый ученик принес заранее вырезанный из плотной бумаги треугольник. В классе оказались бумажные модели треугольников разных размеров и формы.  Работают три исследовательские группы. Первая группа учащихся измеряет транспортиром величину углов различных треугольников и находит их сумму. Второй группе предлагается с помощью транспортира построить в тетради треугольник.После построения задается вопрос: «Всегда ли существует треугольник с заданными углами?». Звучат предположительные ответы учеников, ничем не обоснованные (да, нет).
Для обоснования ответа на поставленный вопрос ученикам второй группы предлагается сначала задать углы (каждый задает свои углы), а затем по заданным углам построить треугольник. И тут выясняется, что некоторые ученики (хотя бы один) не могут выполнить построение. Возникает вопрос: Почему?
С целью получения ответа учащимся предлагается вычислить сумму углов «своих» треугольников и треугольника, изображенного на доске, и сделать вывод.
Третья группа обходится без измерений, дети работают с треугольниками, вырезанными из бумаги. Учащимся предлагается в качестве решения задачи «Найти сумму углов данного треугольника», отрезать углы у своих треугольников и приложить их друг к другу так, чтобы вершины совпали. При выполнении этого задания ребята обнаруживают, что независимо от формы и размеров треугольника у всех учащихся получился развернутый угол.
Объединяя результаты исследований каждой из трех групп учащихся, формулируется в виде гипотезы теорема о сумме внутренних углов треугольника. Полученный опытным путем факт доказывается при большой активности учеников, ибо иллюстрация справедливости теоремы буквально у них «в руках». Таким образом, творческая активность пробуждается в процессе их практической деятельности.

-систематизация изученного материала ;
-введение учебных проектов во внеклассную работу с учащимися.

Исследовательская работа с учащимися проводится при изучении ряда тем:

 5. Примерные темы исследования за курс основной школы:

5, 6 классы
-Сборник старинных задач.
-Пропорция.
-Математические кроссворды.
-Математика в профессиях моей семьи.
-Занимательные задачки и ребусы.
-Удивительный мир чисел.
-Старинные единицы меры России.
-Путешествия и приключения на тропинках математики.
-Математика в стихах.
-Как люди научились считать.
-Геометрия вокруг нас.
-Геометрические фигуры в мозаике и паркете.
-Что такое проценты?

7 класс
-Системы счисления.
-Магические квадраты.
-Задачи на вычисление длины, площади и объема.
-В мире симметрии.
-Рисуем по координатам.
-Геометрические головоломки.

8 класс
-Мифы о числах.
-История математики: старинные задачи.
-Античная математика.
-Загадки пирамиды.
-Модуль и графики.
-Математические графы.
-Пифагор и его теорема.
-Геометрия вокруг нас.
-Теория вероятностей.
-Комбинаторика.

9 класс
-Иррациональные уравнения.
-Математическая логика.
-Развитие математики до нашей эры.
-Решение задач с помощью одного циркуля.
-Задачи с параметрами.
-Уравнения и неравенства с параметром.
-Нестандартные задачи по геометрии.
-Правильные многогранники.
-Преобразование фигур.
-Пропорции в архитектуре.
-Средние линии четырехугольника.
-Виды многогранников.
-Геометрия в искусстве.
-Геометрические построения на плоскости.
-Замечательные точки треугольника
-Замечательные кривые: гипербола, эллипс, парабола.
-Графы и их применение при решении задач.
-Лабиринты.
-Основы комбинаторики.
-Теоремы Менелая и Чевы.
-Великие математики России; 

Первый этап (2012-2013г) – анализ существующего противоречия,  теоретическое осмысление проблемы, определение наиболее значимых теоретических положений. Выбор темы исследования учащимися с  целью приобретения первоначальных навыков в организации этой работы.

Второй этап (2013-2014г) - практическая организация исследовательской деятельности учащихся, которая была разработаны на основе изученной литературы, опыта работы учителей математики и автора.

Третий этап (2014-2015г) -  Корректировка использования технологии  исследовательской деятельности в различных видах учебной деятельности, обработка и анализ результатов.

III. Заключительная  часть

Предполагаемый результат: 

-Повышение качества знаний  в достаточно короткие сроки и, как результат повышение интереса к предмету и уровня мотивации обучающихся.

-В результате использования в обучении результатов исследований, обучающиеся начнут свободнее ориентироваться в учебном материале, научатся  практически применять изучаемые знания, решать многообразные проблемы, действовать продуктивно и  использовать знания для решения проблемных ситуаций,  жизненных задач.

 Вывод:

Предлагаемый к изучению и обобщению опыт не претендует на исчерпывающие решения рассматриваемой проблемы. Автор предполагает, что поиск его не закончен, технология будет дорабатываться и совершенствоваться, а результаты работы еще не раз будут обсуждаться и анализироваться.
                           

            Список использованных источников

1) Гнеденко Б. В. Математика и научное познание. - М: Знание, 1983.

2) Дереклеева Н.Н. Научно-исследовательская работа в школе.-М. :Вербум-М. 2001.-48с.

3) Днепров Э.Д, Аркадьев А.Г.Сборник нормативных документов. Математика. - М. Дрофа, 2010. - 80с.

5) Концепция модернизации российского образования на период до 2010г. Распоряжение Правительства РФ от 29.12.2001 г. № 1756-р. Официальные документы в образовании. -2002-№4.

6) Леонтович А. Рекомендации по написанию исследовательской работы II Завуч. - 2001 .-№1 .-с. 102 -105.

7) Моисеев А.М., Моисеева О.М. Заместитель директора школы по научной работе Новая должность в современной школе: предназначение, полномочия, технология деятельности: Методическое пособие для руководителей образовательных учрсжденпй/Под ред. ММ.Поташника. — М.: Новая школа, 1996. — 144 с.

8) Молодцова Т.В, Артюгина Т.Ю., Шумилина Т.О. В помощь педагогу исследователю: сборник материалов. Выпуск 1, Теоретические основы педагогического исследования. -Архангельск, 2006. - 42с.

10)Петров, Ю. А. Культура мышления: Методологические проблемы научно-педагогической работы / Ю. А. Петров. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990.-118 с.

12)Развитие творческих способностей в процессе обучения и воспитания

на основе ТРИЗ: Материалы VI междунар. науч.-практ. конф. (Челябинск,

19-21 июня 2003 г.). - Челябинск: ИИЦ "ТРИЗ-инфо", 2003. - С. 130-136.

13)Селевко Г.К. Энциклопедия образовательных технологий: В 2 т.Т.1 М.:

НИИ школьных технологий, 2006. 816 с.