Проектная деятельность при изучения курса математики (статья)
статья по теме

Керимов РФ,

учитель математики

МОУ «СОШ № 26» г. Братск

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ УЗУЧЕНИИ КУРСА МАТЕМАТИКИ.

Сегодня перед школой поставлены задачи по формированию нового человека – человека интеллектуально развитого,  стремящегося к познанию. Обществу необходимы нестандартно мыслящие, творческие люди, умеющие преобразовать любую ситуацию. Главным результатом обучения должна стать адаптация к «взрослой жизни во взрослом обществе», то есть овладение набором действий, позволяющих ставить и решать жизненные и профессиональные задачи.

Основные понятия и законы математики широко используются в естествознании, технике, медицине, быту. Учебный предмет математика более других предметов открывает возможности для овладения научным методом познания, который способствует изучению основ других наук. Методы и средства математического познания широко востребованы практически во всех областях деятельности людей. Поэтому изучение математики в системе общего образования имеет исключительное значение для формирования научно-технического и технологического потенциала страны.

Актуальность опыта.

Значительную часть рабочего времени почти все учителя проводят в ритме, заданном классно-урочной системой. Этот ритм очень удобен своей определённостью, чёткостью и организованностью. Каковы реальные цели участников классно-урочного процесса? Может быть, создание условий для развития личности? Честное обсуждение вопроса о целях приведёт, скорее всего, к выводу, что единственно реальная цель учителя при этом «пройти программу». Цель ученика, в лучшем случае, «стать умнее» или выучить то, что пригодится для экзамена, а в худшем - перетерпеть годы школьной учёбы. Пожалуй, одна из главных причин подобного отношения состоит в том, что большинство школьников перестало мотивировать идеал «человека знающего» как продукта классно-урочного обучения. Как переломить эту ситуацию? Каким образом стимулировать изначально присущее человеку стремление познавать окружающий мир, как убедить подростка в необходимости научных знаний?

К тому же все более очевидным становится противоречие, когда обучение строится, в основном, на запоминании информации, отобранной учителем, в то время как интерес учащихся к предмету предполагает самостоятельный поиск информации и конструирование на ее основе новых знаний и умений.

Есть ли оптимальный подход, который позволил бы учителю решить эту проблему, показать математическую науку во всей ее привлекательности и своеобразии?

В наше время одного классно-урочного обучения оказывается явно недостаточно, и для достижения поставленных целей необходимо также использование принципиально иной (хотя и не новой) философии построения образовательного процесса. Считается, что она берёт свое начало в трудах Джона Дьюи. Именно этот американский учёный сто лет назад предложил вести обучение через целесообразную деятельность ученика, с учётом его личных интересов и целей. Для того чтобы ученик воспринимал знания как действительно нужные, ему необходимо поставить перед собой и решить значимую для него проблему, взятую из жизни, применить для её решения определённые знания и умения, в том числе и новые, которые ещё предстоит приобрести, и получить в итоге реальный, ощутимый результат.

В 20-е и начале 30-х годов в российских школах широко использовался метод проектов для реализации выдвигаемых задач – развития ученика. Однако этот метод не давал возможности учащимся овладевать системой знаний в области конкретных учебных курсов, поэтому был изъят из школы и вместе с этим резко снизилось внимание к основной философской идее образования того времени – направленность его на ребенка.

В настоящее время эта идея вновь стала определяющей в деятельности российских школ, что объясняет интерес педагогов-практиков к технологии проектного обучения.

В чем же суть проектного обучения? Чаще всего можно услышать не о проектном обучении, а о проектном методе. Этот метод более четко оформился в США к 1919 году. В России он получил широкое распространение после издания брошюры В.Х.Килпатрика «Метод проектов. Применение целевой установки в педагогическом процессе» (1925 г.). В основе этой системы лежат идеи Дьюи, Лая, Торндайка и др. американских ученых. Главные их идеи состоят в следующем: с большим увлечением выполняется  ребенком  только та деятельность, которая им выбрана свободно самим; деятельность строится не в русле учебного предмета; опора на сиюминутные увлечения детей; истинное обучение никогда не бывает односторонним, важны и побочные сведения т др.

Как отмечают многие отечественные педагоги и психологи, проектная деятельность учащихся это совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность, имеющая общую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленная на достижение общего результата деятельности. Непременным условием проектной деятельности является наличие заранее выработанных представлений о конечном продукте деятельности, выделение этапов проектирования (выработка концепции, определение целей и задач проекта, доступных и оптимальных ресурсов деятельности, создание плана, программ и организация деятельности по реализации проекта) и реализация проекта, включая его осмысление и рефлексию результатов деятельности.

Спецификой учебной проектно-исследовательской деятельности является ее направленность на развитие личности, а не на получение объективно нового научного результата. Если в науке главной целью является производство новых знаний, то в образовании цель исследовательской деятельности состоит в приобретении учащимся функционального навыка исследования, как универсального способа освоения действительности. Развитие исследовательского типа мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе происходит на основе приобретения субъективно новых знаний (т.е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми для конкретного ученика).

Проект является привлекательной для учащихся оригинальной формой работы, способствует формированию положительных мотивов учебной деятельности, прививает детям умение ставить перед собой цели и реализовывать их. Мотивами могут выступать потребности, интересы, установки, идеалы, влечения, эмоции.

Выполнение проекта требует инициативного, самостоятельного, творческого решения школьником выбранной проблемы, а сама проектная деятельность имеет в основном продуктивный характер.

Проект учит школьника мобилизовать, обобщать и интегрировать свои знания и умения, получать в ходе выполнения задания значительно больше знаний, чем дает урок. В ходе длительного, тесного сотрудничества учителя и ученика удается выяснить то, что раньше не замечалось. Только в личной беседе с учащимся можно выявить, что им движет, в чем его слабые и сильные стороны. Эти занятия помогают подросткам преодолеть себя, поверить в свои силы, и даже иногда раскрыть способности, о которых они и сами не подозревали.

Ведущая педагогическая идея — сотрудничество учителя и ученика как равноправных соучастников процесса добывания, обработки, анализа и представления знаний.

Цель организации проектной деятельности: научить учащихся формулировать прикладную проблему, организовывать свою деятельность, добиваться нужного результата, сформировать способности анализировать конкретные ситуации, навыки решения проблем, принятия решений, поиска, анализа и обработки информации, подготовить учащихся к профессиональному выбору.

Работа над проектом начинается с постановки проблемы (задачи). Делается это обычно одним из следующих способов:

- создание проблемной ситуации (сообщение учителя или учащихся на уроке, постановка опыта, демонстрация модели);

- анкетирование учащихся с целью выяснения интересующего их круга проблем.

Далее более конкретно определяется тематика проекта, его тип  (кратковременный, долговременный, исследовательский, предметно-ориентированный, индивидуальный, групповой).

Проектно-исследовательская технология позволяет решать ряд специфических и очень важных образовательных задач, а именно:

- выдвигать темы проектов;

- определять свою позицию;

- вырабатывать самостоятельный взгляд на решение проблемы;

- понимать роль и значение групповой работы.

Проект преследует комплексную цель:

- формирование целостного подхода к восприятию окружающего мира через межпредметные связи;

- развитие навыков исследовательской деятельности, сбора и обработки информации;

- развитие способности мыслить категориями целостных систем и предсказывать последствия изменения любой части системы;

-  создание условий для эмоционального погружения в контекст реальной жизни как необходимого компонента реализации творческого потенциала учащихся.

 Для успешной защиты проекта требуется серьезная теоретическая подготовка, которая занимает иногда несколько месяцев (долговременные проекты).

Работа над проектом - это кропотливый труд, в ходе которого ученики сотрудничают и друг с другом, и с учителем, и находят дополнительные источники информации.

Любой проект, как правило, предполагает экспериментальные исследования.

Результатом работы над проектом является:

-  формирование единого естественнонаучного подхода к решению сложной проблемы;

-  выработка умения работать с литературными и другими, источниками информации;

- развитие мыслительных операций (анализа, сравнения, сопоставления), формирование умения выдвигать гипотезы, проблемы, искать пути их решения;

-  развитие умения выступать перед аудиторией, отстаивать свою точку зрения, оформлять и представлять подготовленный материал.

Задача руководителя в проекте - сделать так, чтобы дети большую часть работы выполняли сами, без вмешательства взрослых. Очень сложно удержаться от подсказки, когда ученики «идут не туда». Но одна из задач проекта: формирование собственного опыта решения проблемы и тут надо дать учащимся и возможность ошибиться, и возможность самостоятельно исправить свою ошибку. В процессе выполнения проекта необходимо стараться не контролировать каждый шаг учеников, а помогать им только тогда, когда они обращаются за помощью. Но и оказывая помощь, не давать готовые решения, а предлагать возможные варианты, чтобы у детей всегда была свобода выбора и уверенность в собственном решении поставленной задачи.

Много времени уделяется подготовке команд к защите проекта. Здесь можно выделить следующие этапы:

- оформление материала на стендах (с фотографиями, рисунками, схемами, диаграммами, раскрывающими суть проекта);

- подготовка устой презентации проекта (она может сопровождаться показом слайдов, компьютерной презентацией);

- подготовка к ответу на возможные вопросы оппонентов;

- создание папки проекта, к которой сохраняются все документы, рассмотренные в ходе проекта

Конечная оценка работы осуществляется учащимися и учителем по окончании защиты. В ходе обсуждения выясняется, что удалось, что не получилось, причем обсуждается также и организация работы над проектом в группе.

Следует отметить, что метод проектов позволяет не только решить вопросы приобретения знаний, но и выработать у школьников культуру общения, способность ощущать себя членом команды: подчинять свой темперамент, характер, время интересам общего дела. Участие в проекте позволяет приобрести уникальный опыт, невозможный при других формах обучения.

Технология проектного обучения математике.

Типология проектов.

Рассматривая технологию использования проектной методики при обучении математики необходимо, прежде всего, отметить, что проекты могут быть разными и их использование в учебном процессе требует от учителя серьезной подготовительной работы. Метод проектов можно применить в виде самостоятельной индивидуальной или групповой работы учащихся в течение различного по продолжительности времени с различными источниками информации, так и с использованием современных средств: использование Интернет-ресурсов.

Разрабатывая проект вместе со своими учениками, готовясь к нему, подбирая необходимые материалы, нужно четко осознавать его особенности и соответственно планировать работу. Поэтому, приступая к работе над проектом, важно ознакомиться учеников типологией проектов.

В 1910-е гг. американский профессор Коллингс, организатор продолжительного эксперимента в одной из сельских школ штата Миссури, предложил первую в мире классификацию учебных проектов. Он выделял четыре группы:

«ПРОЕКТЫ ИГР» - детские занятия, непосредственной целью которых является участие в групповой деятельности, как то: различные игры, народные танцы, драматические постановки, разного рода развлечения и т.д.

«ЭКСКУРСИОННЫЕ ПРОЕКТЫ» -  предполагали целесообразное изучение проблем, связанных с окружающей природой общественной жизнью.  

  «ПОВЕСТВОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОЕКТЫ» - при разработке которых, дети имели цель «получить удовольствие от рассказа в самой разнообразной форме» - устной, письменной, вокальной (песня), художественной (картина), музыкальной (игра на рояле) и т. д.

«ИНСТРУКТИВНЫЕ ПРОЕКТЫ» - нацелены на создание конкретного, полезного продукта: изготовление кроличьей ловушки, приготовление какао для школьного завтрака, строительство сцены для школьного театра и др.

Единой точки зрения на то, как должна быть организована работа над проектом - индивидуально или в группе, не существует. Система «Международный бакалавриат» допускает только персональные проекты. Напротив, одна из крупнейших современных исследователей учебных проектов Е.С. Полат (г. Москва), считает, что метод проектов эффективен лишь в сочетании с «технологией работы в группах сотрудничества».

Преимущества персональных проектов:

• план работы над проектом может быть выстроен и отслежен с максимальной точностью;
• у учащегося формируется чувство ответственности, поскольку выполнение проекта зависит только от него;
• учащийся приобретает опыт на всех без исключения этапах выполнения проекта - от рождения замысла до итоговой рефлексии;
• формирование у учащегося важнейших общеучебных умений и навыков (исследовательских, презентационных, оценочных) оказывается вполне управляемым процессом;

Преимущества групповых проектов:

• в проектной группе формируются навыки сотрудничества;
• проект может быть выполнен наиболее глубоко и разносторонне;
• на каждом этапе работы над проектом, как правило, есть свой ситуативный лидер: лидер-генератор идей, лидер-исследователь, лидер-оформитель продукта, лидер-режиссер презентации; каждый учащийся, в зависимости от своих сильных сторон, активно включается в работу на определенном этапе;

В рамках проектной группы могут быть образованы подгруппы, предлагающие различные пути решения проблемы, идеи, гипотезы, точки зрения; элемент соревнования между ними, как правило, повышает мотивацию участников и положительно влияет на качество выполнения проекта.

Классификация проектов по доминирующей деятельности учащихся.

Практико-ориентированный проект нацелен на решение социальных задач, отражающих интересы участников проекта или внешнего заказчика. Эти проекты отличает четко обозначенный с самого начала результат деятельности его участников, который может быть использован в жизни класса, школы, микрорайона, города, государства. Форма конечного продукта при этом разнообразна - от учебного пособия для кабинета математики до пакета рекомендаций по восстановлению кабинета математики. Ценность проекта заключается в реальности использования продукта на практике и его способности решить заданную проблему.

Исследовательский проект по структуре напоминает научное исследование. Он включает в себя обоснование актуальности выбранной темы, постановку задачи исследования, обязательное выдвижение гипотезы с последующей ее проверкой, обсуждение и анализ полученных результатов. При выполнении проекта должны использоваться методы современной науки: лабораторный эксперимент, моделирование, социологический опрос и др.

Информационный проект направлен на сбор информации о каком-либо объекте или явлении с целью анализа, обобщения и представления информации для широкой аудитории. Такие проекты требуют хорошо продуманной структуры и возможности ее коррекции по ходу работы. Выходом проекта часто является публикация в СМИ, в т. ч. в сети Интернет.

Творческий проект предполагает максимально свободный и нетрадиционный подход к его выполнению и презентации результатов. Это могут быть альманахи, театрализации, игры, видеофильмы и т.п.

Ролевой проект. Разработка и реализация такого проекта наиболее сложна. Участвуя в нем, проектанты берут себе роли ученых-математиков или исторических персонажей, выдуманных героев с целью воссоздания различных исторических ситуаций сопутствующих открытию законов, формированию научной картины мира. Результат проекта остается открытым до самого окончания. Чем завершится судебное заседание над силой, явлением и.т.п.? Будет ли разрешен конфликт на стыке открытий?

Классификация проектов по комплексности и характеру контактов.

По комплексности (предметно-содержательной области) можно выделить два типа проектов.

• Монопроекты реализуются, как правило, в рамках одного учебного предмета или одной области знания, хотя могут использовать информацию из других областей знаний и деятельности. Руководителем такого проекта выступает учитель-предметник, консультантом - учитель другой дисциплины. Монопроекты могут быть, например, физическими, естественнонаучными, экологическими… Интеграция осуществляется лишь на этапе подготовки продукта и презентации. Такие проекты могут проводиться в рамках классно-урочной системы.
• Межпредметные проекты выполняются исключительно за внеурочное время и под руководством нескольких специалистов в различных областях знания. Они требуют глубокой содержательной интеграции уже на этапе постановки проблемы. Например, проект по теме «Роль математики в познании человека» требует одновременно исторического, естественнонаучного,  психологического и социологического подходов.

По характеру контактов проекты могут быть:

• внутриклассными;
• внутришкольными;
• региональными (в пределах одной страны);
• международными.

Последние два типа проектов являются телекоммуникационными, поскольку требуют координации деятельности участников, их взаимодействия в сети Интернет и, следовательно, использование средств современных компьютерных технологий.

Классификация проектов по продолжительности.

Мини-проекты могут укладываться в один урок или часть урока. Их разработка наиболее продуктивна при выполнении практических и лабораторных работ.

Краткосрочные проекты требуют выделения 4-6 уроков, которые используются для координации деятельности участников проектных групп. Основная работа по сбору информации, изготовлению продукта и подготовке презентации выполняется в рамках внеклассной деятельности и дома.

Недельные проекты выполняются в группах в ходе проектной недели. Их реализация занимает примерно 30 - 40 часов и целиком проходит с участием руководителя проекта. При осуществлении недельного проекта возможно сочетание классных форм работы (мастерские, лекции, лабораторный эксперимент) с внеклассными (экскурсии, натурные видеосъемки и др.). Все это, благодаря глубокому «погружению» в проект, делает проектную неделю оптимальной формой организации проектной работы.

Долгосрочные (годичные) проекты могут выполняться как в группах, так и индивидуально.  Работа традиционно проводится в рамках научного общества учащихся (НОУ). Весь цикл реализации годичного проекта - от определения темы до презентации (защиты) - выполняется во внеурочное время.

Работа обучающихся над  долгосрочными проектами традиционно организуется следующим образом:

1. В начале учебного года всем ученикам 5-11 классов объявляется общий сбор.

На этом сборе учитель математики сообщает о дне защиты проектов и предлагает желающим обдумать его предложение об участии в проектной деятельности. Учитель задает лишь общие направления исследований.

2. Сбор желающих работать над проектами, проводиться примерно через неделю после объявления. Собирается около 25 - 30% от общего количества учеников – это те, кто определился с темой (конкретизировал), возможна самостоятельная организация в группы. Учитель проводит установочное занятие, на котором разъясняются задачи проекта, требования к результату, демонстрируются успешные проекты прошлых лет. Расписываются темы, назначаются консультации с учителем.
3. Работа над проектами ведется дома и в школе, во второй половине дня, когда учитель работает в кабинете (обучающиеся могут получить консультацию, поделиться идеями, скорректировать деятельность). Нередко первоначальная идея проекта меняется коренным образом. Часть проектов (5-7%) превращаются в научно-исследовательские работы, которые рекомендуются для участия в городских научно-практических конференциях (после предварительной защиты)
4. Защита проектов – это один день (в рамках проектной недели или на школьной научно-практической конференции). Все участники собираются вместе, наблюдают защиту проектов, задают вопросы. Проекты оцениваются жюри: оригинальность идеи, продуманность, обоснованность технического замысла, достоверность, форма подачи.

Вопросы для обсуждения могут быть сформулированы следующим образом:

• Достигнута ли цель проекта?
• Ставились и были ли решены в ходе выполнения проекта ваши собственные задачи?
• В чем заключались личные мотивы каждого участника группы? Что вы узнали, чему научились, что поняли, к чему стали по-другому относиться, в чем изменились?
• Какой из этапов работы над проектом запомнился вам больше всего и почему?
• Что в проектной неделе вам понравилось больше, а что меньше, в сравнении с обычными учебными неделями?
• Возникало ли у вас в ходе проектной недели желание что-либо изменить, улучшить в содержании и организации работы?

Таким образом, проект - это "пять П": проблема - проектирование (планирование) - поиск информации - продукт - презентация. Шестое "П" проекта - это его портфолио, т.е. папка, в которой собраны все рабочие материалы, в том числе черновики, дневные планы, отчёты и др.

Каждый из проектов может носить интегративный характер. Во-первых, востребованы знания по математике. Во-вторых, привлекается и обрабатывается информация из географии, биологии, астрономии, физики, химии, истории, медицины и т.д. В-третьих, могут рассчитываться технические параметры устройств – привлекаются математические знания, привлекается экология, когда надо защитить устройство по параметру природо- и человекосообразности. И, наконец, учитывается эстетическое решение.

Самостоятельно формулируя задачи под идею, превращая задачи в собственные цели, ученики развивают высокую активность в поисках теоретического материала и практических решений. Количество источников получения информации стремительно расширяется: все, что касается выбранной темы, начинает привлекать внимание. Таким образом ученик становиться более компетентным не только в своей теме, но и в способах поиска информации и работы с ней.

Потребность в общении по поводу продвижения работы реализуется не только в группах и на консультации с учителем, но и дома, в быту, в непосредственном общении с одноклассниками. В общении «по делу» естественным образом развиваются социокоммуникативные навыки обучающихся.

Оформление проектной папки

В состав проектной папки (портфолио проекта) входят:

• паспорт проекта;
• планы выполнения проекта и отдельных его этапов (для долгосрочных проектов это могут быть недельные или помесячные планы; для проекта, выполняемого в ходе проектной недели, - ежедневные планы). В планах указываются: индивидуальное задание каждого участника проектной группы на предстоящий промежуток времени, задачи группы в целом, форма выхода очередного этапа;
• промежуточные отчеты группы;
• вся собранная информация по теме, в том числе распечатки из Интернет;
• результаты исследований и анализа;
• записи всех идей, гипотез и решений;
• отчеты о совещаниях группы, проведенных дискуссиях, «мозговых штурмах» и т. д.;
• краткое описание всех проблем, с которыми приходится сталкиваться проектантам, и способов их решения;
• эскизы, чертежи, наброски продукта;
• материалы к презентации (сценарий);
• другие рабочие материалы и черновики группы.

В наполнении проектной папки принимают участие все участники группы. Записи учащихся должны быть по возможности краткими - в форме небольших набросков и аннотаций. В день презентации проекта оформленная папка сдается в жюри. Грамотно составленная проектная папка позволяет:

• организовать работу каждого участника проектной группы;
• создать удобный коллектор информации и справочник для работы над проектом;
• объективно оценить ход работы над завершенным проектом;
• судить о личных достижениях и развитии каждого участника проекта;

сократить время поиска информации при проведении в дальнейшем других, близких по теме, проектов.

Роль учителя в организации проектной деятельности.

Важнейшую роль при организации проектной деятельности выполняет сам учитель.

Деятельность учителя на разных этапах меняется. На подготовительном этапе она состоит в том, чтобы инициировать идеи проекта или создать условия для появления идеи проекта, а также оказать помощь в первоначальном  планировании. Таким образом, здесь преобладает регулятивно - организационная функция. На этом этапе реализации проекта учитель выступает в роли помощника, консультанта по отдельным вопросам, источника дополнительной информации. Существенная роль отводится координации действий между отдельными микрогруппами и участниками проекта.

То есть на данном этапе ведущей функцией учителя является консультационно-координирующая. На заключительном этапе возрастает роль контрольно-оценочной функции, поскольку учитель принимает участие в подведении итогов работы в качестве независимого эксперта.

Контрольно-оценочная функция учителя заключается в оценивании проектной деятельности и подведении итогов.

Анализ литературы по данной проблеме позволил выявить несколько способов оценки проектной деятельности учителя:

1. Способ оценки, разработанный доктором педагогических наук, проректором Академии повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования И. Чечель;

И. Чечель   предлагает рейтинговый подход, где выделены и оцениваются  критерии. Оценка складывается из суммы среднеарифметической величины коллективной оценки, самооценки и оценки преподавателя.

        2. Способ оценки, разработанный доцентом МПГУ П.С. Лернером.

        П.С. Лернер оценивает общее влияние исследовательской и поисковой деятельности на образовательный процесс.

П.С. Лернер предлагает комплексный вариант, интегрирующий объективную часть (коллективное оценивание экспертов-учащихся данного класса) и субъективную часть, формируемую самим учащимся. Проектная работа в большинстве случаев подразумевает и этап применения результатов проектирования: учащиеся делают заключения о возможности применения полученных практических результатов в жизни своего города, страны, а также приходят к формулированию новых проблем.

Учитель при общем, руководстве проектом должен постоянно уметь «переключаться» от выполнения одной функции к другой или совмещать их. В этом заключается сложность руководства проектом. Не все учителя умеют или хотят отказаться от функции лидера и стать консультантом-координатором, то есть предоставить своим обучаемым реальную автономию и возможность проявления инициативы и самостоятельности.

Таким образом, в основе проектной деятельности  лежит  идея о направленности учебно-познавательной   деятельности  школьников    на  результат,   который  достигается   благодаря решению   той   или  иной практически   или теоретически   значимой   для ученика   проблемы. Внешний   результат   можно   будет увидеть, осмыслить,  применить  на практике. Внутренний результат - опыт деятельности - станет бесценным достоянием учащегося, соединяющим знания и умения, компетенции и ценности