Формирование познавательного интереса к математике через исследовательскую деятельность учащихся
статья по теме

Формирование познавательного интереса к математике через исследовательскую деятельность учащихся

А.Я. Хабибуллина, к.п.н., учитель математики высшей категории

Д.Р.Хабибуллина, учитель математики МБОУ СОШ №177  города Казани

Вопрос повышения познавательного интереса к предмету решается, как средствами урока математики, так и через внеурочную деятельность. Многообразие форм и методов формирования устойчивого интереса к математике и поддержка исследовательской потребности ребенка не исключает такой вид деятельности, как проведение собственного научного исследования, совершение «мини-открытия». Начиная с 5 класса, ребята могут быть направлены на изучение конкретных исследовательских тем, как через проектную деятельность, так и через индивидуальные исследования. Скорее всего, изначально, их результаты будут носить реферативный характер, но при должном научном руководстве любую описательную работу можно дополнить исследовательской частью. Очень важно с молодого возраста формировать у ученика навыки формулирования цели исследования, определения задач, выдвижения гипотезы, а также, формирование системы методов исследовательской работы. И уже к 6 классу у детей формируются первичные навыки проведения исследования и появляются первые положительные результаты их деятельности.

На примере научного руководства исследовательской работой «Цветик-семицветик и математика» мы предлагаем алгоритм работы с учеником по формированию исследовательских навыков и познавательного интереса.

I этап – подготовительный.  В начале учебного года ребята получают список приблизительных тем для исследования по следующим разделам: теория чисел, геометрический материал, прикладная математика, история математики и др. Определившись с выбором темы, ученик вместе с научным руководителем ставит одну генеральную цель и группу задач, конкретизирующих деятельность по достижению цели. Так, на нашем примере определилась цель исследования: проведя систематизацию видов симметрии, на фотоохоте обнаружить представителей флоры, обладающих всеми видами симметрии.

II этап – деятельностный. Ученики начинают собирать информацию о предмете исследования, изучают ее, стараются увидеть ее применение как в «чистой» математике, так и в смежных с математикой дисциплинах. Интереснее, если реализация темы осуществляется в тех областях знаний, к которым, на первый взгляд, эта тема  не имеет никакого отношения. Далее, уже на уровне 6 класса ученик способен выдвинуть гипотезу, которая либо подтвердится, либо будет опровергнута. И тут роль научного руководителя в том, чтобы ребенок осмыслил и поверил, что он может сам сделать большой, а главное, самостоятельный шаг в изучении математики. Гипотеза: существуют растения, обладающие всеми видами симметрии и другими видами движения на плоскости, а также, можно построить правильные многоугольники.

III этап – исследовательский. Выдвинув гипотезу, уже следует определиться и с методологией исследования для достижения.

Реализуя методы исследования, ученик проводит систематизацию видов симметрии, классификацию фотоснимков растений по трем группам: а) растения, обладающие только осевой симметрией, б) растения, обладающие осевой симметрией и поворотом, в) растения, обладающие всеми видами движения на плоскости. И, хотя, в 6 классе ученики знакомятся только с поворотом, осевой и центральной симметрией, в рамках работы над темой самостоятельно изучается и параллельный перенос, а также,  как обобщение - понятие движение на плоскости.

  а)    б)      в)  

После классификации фотоснимков, ученик невольно задумывается о красоте и гармонии растения и делает первые открытия: самым гармоничным является тот цветок, который наиболее точно вписывается в правильный многоугольник. Встает вопрос: а как можно построить правильный многоугольник? Исследование позволяет достаточно легко найти метод построения при помощи циркуля и линейки правильного шестиугольника и треугольника. Сложнее построить правильный четырехугольник и восьмиугольник. Это после определенных размышлений можно сделать, используя два взаимно перпендикулярных диаметра. Справился! И вот тут наступает кульминация - ученик приходит к самому интересному моменту исследования. Цветик-семицветик имеет семь лепестков. Так как же начертить правильный семиугольник? Ученик вынужден искать новые методы построений, кроме циркуля и линейки. Конечно, не каждый шестиклассник догадается о применении транспортира и формулы 360º : n. Но практика показывает, что при грамотно поставленных наводящих вопросах большая часть учеников догадается об этом методе.

На этом этапе исследования очень важно грамотно завершить исследовательскую работу выводами по сути проделанного эксперимента и заключением по доказательству, либо опровержению выдвинутой гипотезы.

IV этап – презентативный. 

На этом этапе ученик представляет текст исследовательской работы, готовит стендовый доклад, либо компьютерную презентацию (в зависимости от требований положений о проведении научно-исследовательских конференций). Здесь очень важно обратить внимание на этику научного выступления: избегать местоимения «я», заменив его либо местоимением «мы», либо высказываниями в безличной форме. Выступление должно отличаться лаконичностью, так как за короткое время 6-10 минут ученик должен передать суть собственного исследования. Полезно дать возможность ребенку сначала выступить перед знакомой аудиторией, прежде чем вывести на высокую трибуну конференции. Желательно, предусмотреть возможные вопросы по теме исследования и продумать стратегию и тактику поведения докладчика на конференции.

V этап – этап рефлексии. 

К сожалению, довольно часто, именно этот этап упускается научными руководителями в формировании исследовательских навыков учащихся. После первых же выступлений, вне зависимости от итога, следует проанализировать плюсы и минусы представления результатов исследования с целью оптимизации  и коррекции выступления для следующих презентаций. Если выступление ознаменовалось хорошими результатами (получением свидетельств, грамот, дипломов), следует повторно вручить эти свидетельства в присутствии одноклассников, родителей и других, значимых для ребенка людей. Это будет являться мощным стимулом как для самого виновника торжества с целью получения дальнейших научных достижений, так и для других школьников, которые также захотят включиться в подобный вид деятельности.

На этом этапе необходимо, наряду с  анализом прошедшего исследования, определить профиль следующих научно-поисковых действий.

        На наш взгляд, грамотное использование природной пытливости и исследовательского потенциала учащихся позволяет повысить познавательный интерес к математике через практическую направленность образовательных компетенций.