Организация учебно-исследовательской деятельности обучающихся на уроках математики и во внеурочное время

Организация учебно-исследовательской деятельности обучающихся на уроках математики и во внеурочное время

Подготовили

учителя математики MБОУ лицея №24

И и А

Любому обществу нужны одаренные люди, и задача учителя состоит в том, чтобы поддержать ребенка и развить его способности, подготовить почву для того, чтобы эти способности были реализованы.

Много лет тому назад был высказан главный тезис назначения школы: «Школа должна заниматься поиском индивидуальности». Жажда открытия, стремление проникнуть в самые сокровенные тайны бытия рождаются еще на школьной скамье. Уже в начальной школе можно встретить таких учеников, которых не удовлетворяет работа со школьным учебником, им неинтересна работа на уроке, они читают словари и специальную литературу, ищут ответы на свои вопросы в различных областях знаний.

Поэтому учитель математики не должен смотреть на себя лишь как на пропагандиста готовых научных знаний, решений и выводов. Он может ставить перед классом и перед собой проблемы нерешенные, дискуссионные, нуждающиеся в исследовании не только ради решения задачи, но и ради поисков истины. И ученикам важно увидеть нечто, выходящее за рамки усвоения готовых понятий и решений, теорем и аксиом, регламентированных задач. Так, например, изложение нового материала может проводиться как на уровне ознакомления с уже существующей трактовкой, так и на уровне самостоятельных, полезных, пусть и неоригинальных наблюдений и обобщений, а также на уровне маленьких открытий, позволяющих по-новому взглянуть на изученный материал, известные понятия. В этом заключается один из видов исследовательской деятельности учащихся.

Все, что нас окружает сегодня – это плоды умственной работы, воплощенной в материальные ценности через технологии и производственный процесс, которые являются прикладными формами научной деятельности человека. 
Понимание этого подводит нас к необходимости включения исследовательской деятельности в образовательный процесс.

Основные направления исследовательской работы:

— Включение в исследовательскую деятельность всех учащихся в соответствии с их выявленными научными интересами.

— Обучение учащихся работе с научной литературой, формирование культуры научного исследования.

— Привлечение научных сил к руководству научными работами учащихся.

— Рецензирование научных работ учащихся при подготовке их и участию в конференциях.

— Подготовка, организация и проведение НПК, олимпиад.

Технологический подход к построению учебного процесса

При развитии исследовательской деятельности учащихся основными задачами педагога становятся:

— актуализация исследовательской потребности ученика;

— вовлечение в поисковую деятельность;

— поиск средств, активизирующий процесс познания;

— помощь в выработке индивидуальной стратегии познания;

— содействие в осознании исследования как отражении познавательной потребности;

— доведение ученика до результативности в деятельности;

— создание условий, стимулирующих познавательную активность.

Структура деятельности «Учитель – ученик»

В настоящее время перед системой школьного образования стоят серьезные проблемы, которые предъявляют качественно иные требования к характеру и содержанию обучения. Приоритетным направлением становится развитие творческой, самостоятельной и свободной личности, стремящейся к самореализации, саморазвитию и достижению успехов в обучении.

В связи с этим возникает необходимость поиска новых путей совершенствования учебного процесса в школе. Это предполагает использование всего спектра образовательных возможностей, предусматривающих инновационные формы, методы и средства, направленные на развитие индивидуальных и личностных качеств учащихся. Одним из возможных вариантов решения проблемы является использование исследовательской деятельности учащихся для получения дополнительных знаний при решении нестандартных задач.

Работа по формированию интеллектуальных и творческих способностей школьников может дать ощутимый результат, если она носит систематический характер. В моем классе сложилась следующая структура деятельности учитель-ученик, которую можно представить в виде таблице по трем этапам процесса.

Исследовательскую деятельность можно организовать на трех уровнях: школьном, учебно-исследовательском и научно-исследовательском.

Первый уровень позволяет привлечь достаточное количество учащихся, но тематика при этом довольно простая (отвечающая интересам автора работы), а работа представляет собой просто поиск информации по первоисточникам.

Второй уровень обязательно требует помимо умения работать с первоисточниками также проведения экспериментов, накопления данных для построения таблиц, графиков, диаграмм.

Третий уровень требует не только практической значимости выбранной темы, но и новизны в ее разработке, т. е. своих логических умозаключений, собственных предложений по проведению эксперимента, трактовке его результатов и т. п.

Организация исследовательской деятельности учащихся во внеурочное время

Работа по формированию интеллектуальных умений и навыков осуществляется, главным образом, на уроках. Этому способствуют современные интерактивные технологии, такие как метод проектов, компьютерные классы, Интернет и т. п., которые широко мною внедряются.

Несмотря на это, целенаправленная работа по формированию интеллектуальных умений и навыков имеет всегда достаточный резерв. Внеурочная работа учащихся – благоприятная почва для решения этих задач, которые происходят на индивидуальных и групповых консультациях.

Учебно-исследовательская деятельность учащихся помогает увидеть красоту математики, ощутить радость от процесса решения математической задачи, научиться обнаруживать математические аспекты в проблемах, на первый взгляд далёких от математики.

Я, прежде всего, выявляю, кто из учеников способен заниматься серьёзной исследовательской работой, занимаюсь с ними, как правило, после уроков. Работа носит индивидуальный характер. Стараюсь осуществлять руководство научной деятельностью старшеклассников: вместе выбираем тему, с которой им предстоит работать. Выбор темы должен подчиняться правилам:

- быть интересной ученику, увлекать его;

- соответствовать возрастным особенностям учащегося;

- быть оригинальной и, желательно, объективно новой.

В моей практике темы исследовательских работ учащихся были часто подсказаны ситуациями на уроках. После того, как тема выбрана, составляем вместе план работы. Далее я провожу консультации и контролирую выполнение этапов работы, т. е. ученик, развивая такие важные для будущего исследователя качества, как творческое мышление, ответственность и умение

Чтобы добиться высокого результата в обучении, а этого хочет каждый учитель, необходимо научить детей мыслить, находить и решать проблемы, используя для этой цели знания из разных областей, коммуникативные и информационно-коммуникационные технологии. В течение последних двух лет  я использую в своей работе проектную  технологию. Что это дает?

* Значительное повышение качества знаний учащихся;

* Повышение уровня активности школьников на уроке;

* Интеграция между предметами различных образовательных областей;

* Умение работать с различной информацией, в том числе электронной, и анализировать ее;

* постановка цели и планирование работы, как учителем, так и учеником;

* Профессиональное самоопределение учащихся.

Учебно-исследовательская деятельность учащихся помогает увидеть красоту математики, ощутить радость от процесса решения математической задачи, научиться обнаруживать математические аспекты в проблемах, на первый взгляд далёких от математики.

Я, прежде всего, выявляю, кто из учеников способен заниматься серьёзной исследовательской работой, занимаюсь с ними, как правило, после уроков. Работа носит индивидуальный характер. Стараюсь осуществлять руководство научной деятельностью старшеклассников: вместе выбираем тему, с которой им предстоит работать. Выбор темы должен подчиняться правилам:

- быть интересной ученику, увлекать его;

- соответствовать возрастным особенностям учащегося;

- быть оригинальной и, желательно, объективно новой.

В моей практике темы исследовательских работ учащихся были часто подсказаны ситуациями на уроках. После того, как тема выбрана, составляем вместе план работы. Далее я провожу консультации и контролирую выполнение этапов работы, т. е. ученик, развивая такие важные для будущего исследователя качества, как творческое мышление, ответственность и умение

- актуальность темы,

- глубину изучения специальной литературы,

- объективность методов исследования,

- достоверность результатов, обоснованность выводов,

- стиль оформления работы,

- степень самостоятельности учащихся,

- предложения и выводы.

Защита исследовательской работы осуществляется на уроке, где кроме одноклассников могут присутствовать и ученики из других классов.

Процедура защиты исследовательской работы выглядит следующим образом:

- выступление учащегося с докладом;

- ответы на вопросы;

- обсуждение выступления, слабых и сильных сторон презентации;

- выставление оценки.

Следующий ниже пример исследовательской работы на тему: «Комбинация тел» позволил улучшить и облегчить восприятие теоретического материала. Навыки, полученные в процессе работы, помогают при решении нестандартных задач, выходящих за рамки школьной программы. Кроме того, дети учатся находить как можно больше вариантов подхода к одной и той же проблеме, а также выбирать оптимальный вариант исходя из поставленных целей и задач. Данный навык позволяет рассматривать собственные действия и действия других с различных точек зрения, развивая тем самым критическую точку зрения.

Одной из наиболее рациональных форм организации исследовательской деятельности является работа учащихся в парах. Следует отметить, что в этом случае качество работы, уровень подготовки и результативность резко повышаются, т. к. учащиеся неоднократно обсуждают свою тему, советуются, спорят, взаимно проверяют выученный материал, исправляют ошибки и недочеты.

Для того чтобы исследовательская деятельность ученика стала продуктивной для его собственного развития, принципиально важно опираться на следующие принципы:

— принцип доступности;

— принцип поуровневости;

— принцип временного развития.

Принцип доступности

— Принцип доступности предполагает организацию научно-исследовательской деятельности, которая учитывает определение тематики и возраста учащегося.

Принцип поуровневости

— Принцип поуровневости включает в себя управление научно-исследовательской деятельностью на всех уровнях организации работы школы: администрации, педагогического коллектива, родителей, конечно, самих учеников. При этом "уровень " учитывает степень подготовленности каждого к исследовательской деятельности, интересы, научные склонности, способности и возможности

Принцип временного развития

— Принцип временного развития связан с определением временного промежутка для каждого научного исследования, а также с этапами подготовки, организации и проведения, с мерами, предупреждающими неудачи и трудности. Принцип временного развития наиболее труден для учащихся, так как требует выработку таких качеств личности, как настойчивость в преодолении трудностей и достижение целей, выработку трудолюбия и т. д.

Любая исследовательская работа (проект) состоит из нескольких этапов:

— 1 этап(инициирующий)

— 2 этап (основополагающий)

— 3 этап (прагматический)

— 4 этап (заключительный)

— 5 этап (итоговый)

1 этап (инициирующий)

— Учитель формулирую проблему, ситуацию, цель, задачи.

— Учащиеся вживаются в ситуацию, осуществляют уточнение целей и задач.

2 этап (основополагающий)

— Учитель предлагает: организовать группы, распределить в группах роли, спланировать деятельность.

Учитель знакомит с различными формами презентации результатов.

— Учащиеся анализируют проблему, разбиваются на группы, распределяют роли, планируют работу, выбирают форму презентации результатов.

3 этап (прагматический)

— Учитель консультирует, ненавязчиво контролирует, репетирует презентацию результатов.

— Учащиеся работают самостоятельно и сообща, консультируются, собирают информацию, “добывают” недостающие знания, готовят презентацию результатов.

4 этап (заключительный)

— Учитель обобщает результаты, подводит итоги, оценивает умения обосновывать своё мнение, работать в группе на общий результат.

— Учащиеся защищают проект, проводят рефлексию деятельности, дают оценку её результативности.

5 этап (итоговый)

— Представление готового продукта. Рефлексия выполненной работы.

 Учебно-исследовательские формы мы применяем в основной школе, причём начиная с 5 класса

— Исследовательскую культуру школьников формируем поэтапно, учитывая возрастные особенности детей, ведь мыслительные умения и навыки, связанные с культурой устной и письменной речи, умение и навыки работы с книгой и другими источниками информации у 5-классника и 11-классника существенно отличаются.

— В 10 и 11 классах ученики, конечно же, будучи наученными приёмами исследования в основной школе, работают самостоятельно, мы только консультируем школьника.

— В 5, 6 классах исследовательскую работу осуществляем через лабораторно - практическую деятельность учеников на уроке. Чаще всего это задания геометрического плана. В связи с переходом на предпрофильное обучение в основной школе, нами разработана учебная программа по математике для 5 класса с элементами исследования.

— Исследовательская работа с учащимися проводится при изучении ряда тем:

В исследовательскую работу также входят:

— Цели исследования

— Педагогический замысел (гипотеза)

— Задачи исследования

— Литературный обзор

— Методика выполнения исследования

— Свои данные

— Анализ работы

— Вывод

Цели исследования

• усвоение теоретического материала;

• рассмотрение задач на данную тему и совершенствование навыков их решения;

• формирование грамотности при систематизации знаний по данной теме

Педагогический замысел (гипотеза)

— Использование активных методов преподавания, исследовательской технологии позволит выработать такие мыслительные умения как: критическое восприятие и синтез информации источников, воображение, воспроизведение и моделирование хода событий, осмысление явлений и обоснование своей позиции.

— Учащиеся активно будут участвовать в работе школьных научных обществ

Задачи исследования

• научиться применять полученные знания на практике;

• улучшить навыки работы с компьютерными технологиями;

• выработать навыки критического мышления

Литературный обзор

— Литературный обзор тоже очень важно включить в работу. Кратко излагаем известные об исследуемом явлении факты, раскрываем направление нашей исследовательской работы. Написав литературный обзор, мы овладеем материалом и сможем давать обоснованные ответы на вопросы слушателей во время доклада.

Методика выполнения исследования

— Нам также необходимо изложить в работе методику выполнения исследования. Как докладчик, мы должны знать, в каких конкретных областях данная методика может быть применима и насколько она устойчива.

Свои данные

— Обязательно нужно представить свои данные. Математические исследования характеризуются использованием большого количества формул. Так вот, эти формулы отдельно представлять не нужно, по крайней мере, все. Мы должны проанализировать все используемые данные и в качестве рабочих данных выложить только основные, наиболее важные. Графическая форма представления рабочих данных является самой наглядной.

Анализ работы

· Данные, которые мы получили, нужно сопоставить с литературными источниками и провести анализ на предмет установки определенной закономерности, которую необходимо будет изложить на бумаге

Итоги использования метода исследовательской деятельности учащихся по математике

Для анализа проведения исследовательской деятельности учащихся я в своей работе использую результаты анкетирования учеников, на основании которых можно сделать следующие выводы:

1. Реализация метода исследовательской деятельности весьма перспективны при изучении математики. Исследовательская работа вызывает у учащихся неподдельный интерес и является более результативной, нежели на традиционных уроках.

2. В процессе подготовки и проведения подобных исследований у учителя появляется возможность формирования у учащихся:

- новых умений по самостоятельному добыванию и осмыслению знаний широкого круга;

- новых личностных качеств.

3. Метод исследовательской деятельности может использоваться в учебном процессе для решения различных проблемных задач, в т. ч. для работы над новыми темами, приучая учащихся к творческому применению полученных знаний самостоятельно.

Также этот метод применяется для решения крупных задач, сложных для понимания вопросов, которые требуют достаточно серьезную самостоятельную поисковую, исследовательскую деятельность во внеурочное время.

4. Организация и проведение данного метода требует обоснованного и разумного подхода учетом всех ранее выявленных замечаний. Такая деятельность не может проводиться, превращаясь в нечто повседневное; она должна являть собой праздник знаний, определенные вехи в изучении такой интересной и замечательной науки, какой является математика.

Подводя итоги использования метода исследовательской деятельности учащихся в профильном обучении, хотелось бы отметить следующее:

- роль математики как учебного предмета чрезвычайно велика в плане формирования мировоззрения и творческого мышления учащихся;

- знания, твердые основы которых формируются при изучении математики в школе, должны быть максимально приближенны к реальной жизни и повседневной практике;

- изучение математики должно осуществляться так, чтобы учащиеся видели науку в постоянном развитии;

- обучение математики в школе должны осуществлять учителя, умеющие проводить педагогические исследования и способные организовать исследовательскую деятельность учащихся для реализации процесса углубленного познания математики.

— Примером данной работы может послужить презентация учащихся 5-го класса…