Методическая разработка "Научно-исследовательская и проектная деятельность учащихся как средство формирования ключевых компетенций".
методическая разработка (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 класс)

Научно-исследовательская  и проектная деятельность учащихся как средство   формирования ключевых компетенций.

Евграшина Наталья Васильевна,

учитель математики,

МБОУ «Лицей №17» г. Славгород.

«Жизнь – это движение вперёд,

и нужно знать не только то, что делать сегодня,

 но и куда идти завтра».

Ф.Баадер

Передо мной вопрос «кем быть?» никогда не стоял. Ещё не умея читать и писать, знала, что буду учителем, продолжать педагогическую династию, общий стаж которой 128 лет. 23 года остаюсь верной   профессиональному долгу. Как много нам дано, учителям: учитель - старший друг и наставник, ведущий в мир знаний.

           Я считаю, что главная цель учителя  современной школы в организации эффективной передачи  наиболее ценного опыта так, чтобы ученики смогли максимально качественно овладеть им. Продвигаясь по пути приумножения знаний, они обрели  потребность в обучении, смогли  найти свое собственное «Я» в этом мире.  Максимально раскрыть свой личностный потенциал и реализовать его с пользой для общества. Достижению этой цели помогает реализация моей методической темы «Научно-исследовательская  и проектная деятельность учащихся как средство   формирования ключевых компетенций». С 2001 года, являясь  тьютором  Гальбштадтского территориального ресурсного центра АлтГТУ имени И.И. Ползунова, оказывала активное содействие в организации и становлении дистанционного обучения школьников и студентов. Эта работа  показала, что чем раньше прививаются навыки самостоятельной исследовательской деятельности с учебной и научной литературой, обработкой и анализом различной информации,  тем успешнее формируется мышление и профессиональная подготовка специалистов высокого качества.  И вот уже более десяти лет я занимаюсь этой работой с учащимися в школе. Считаю целесообразным обращение учителей математики к научно-исследовательской и проектной деятельности. Она  способствует развитию математических способностей у учащихся, прививает интерес к предмету, готовит к обучению в высших учебных заведениях.

         Исследовательская деятельность в школе  связана с решением творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением. Она предполагает наличие основных этапов.

Этапы исследовательской деятельности

• постановка 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 «Федеральной концепции модернизации российского образования» на государственном уровне предложено использовать для оценки качества содержания образования современные ключевые компетенции, которые определены как система «универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности». 

                Под компетенцией понимают результат образования, готовность ученика к достижению поставленной цели. Она формируется у школьника только при условии систематического включения его в самостоятельную познавательную деятельность, которая в процессе выполнения им особого вида учебных заданий – исследовательских и проектных работ – приобретает характер проблемно-поисковой деятельности [1,c.48.].  Для этого необходима мотивация  учащихся.

             Для формирования положительной мотивации на уроках я использую:

• установление связи математики с другими науками;
• создание проблемных ситуаций, возбуждающих познавательный интерес;

• использование методических приемов активного обучения;
• использование самого содержания предмета математики.

Добиваться этого мне помогает  включение в работу на уроке метода учебных проектов, творческие домашние задания,  интересные сообщения по теме урока.

         Учащиеся учатся критически мыслить, решать самостоятельно поставленные задачи на основе анализа информации, извлекаемой из различных источников, участвовать в дискуссиях, доказывать правильность своего мнения, совместно решать значимые проблемы.  Вовлечение в научно-исследовательскую деятельность способствует формированию готовности учащихся к творческой реализации полученных в учебном заведении знаний, умений и навыков, помогает овладеть методологией научного поиска, обрести исследовательский опыт. 

Проведя в начале года анкетирование, я выявляю ребят, которые хотят заниматься проектной и исследовательской деятельностью по математике.

         В этой работе уделяю особое внимание привлечению родителей. Разработав памятки и рекомендации о сотрудничестве с ребёнком (приложение 1), знакомлю родителей с темами возможных проектов по математике, работами прошлых лет. Очень важно, чтобы взрослые не принимали на себя функции учащегося, иначе теряется смысл выполнения проекта. Совместная работа педагога, учащихся и родителей позволяет составить для ученика воспитательный маршрут, подобрать оптимальный вариант индивидуальной работы, обогащает знаниями её участников. И конечно главное, что в результате формируется значимое отношение к понятию «семья», восполняется дефицит общения с взрослыми. Я в дальнейшем осуществляю консультирование родителей и координирую их работу с ребятами. 

        Необходимо иметь четкое представление о том, чем проект отличается от учебной - исследовательской деятельности [3,c.176].

Таблица 1.Специфические черты  проектной и  учебно-исследовательской деятельности

Формы организации учебно-исследовательской

деятельности на урочных занятиях

•  урок-исследование,  урок  —  творческий  отчёт,    урок  —  защита  исследовательских  проектов,  урок-экспертиза,
•  учебный  эксперимент,  который  позволяет  организовать  освоение  таких элементов  исследовательской  деятельности,  как  планирование  и проведение эксперимента, обработка и анализ его результатов;
• домашнее  задание  исследовательского  характера  может  сочетать  в себе  разнообразные  виды, позволяет  провести  учебное исследование, достаточно протяжённое во времени.

             Исследовательская деятельность на уроке способствует формированию УУД, ключевых компетенций учащихся:

личностные:

• самооценка;
• самоконтроль.

регулятивные: 

• постановка цели;
• составление плана своей работы.

 коммуникативные: 

• аргументация;
•  защита своей идеи.  

              Для повышения степени обученности и развития творческой самостоятельности, на своих уроках в 5-6 классе я использую задания, выполнение которых требует проведения мини – исследования.

Например:

1.Дан ряд чисел: 3545, 3550, 3555, 3560, 3565,…. Найди закономерность, по которой записаны числа и продолжи этот  ряд. Какой признак делимости связывает эти числа?

2. Дробь 0,8 увеличили  в 10 раз, в 100 раз, в 1000 раз. Как изменяется каждая полученная дробь?

Большой интерес у ребят вызывают задания с элементами игры.

3. Из числа 114455 составьте выражения, значения которых равнялось числу 100.

            На внеурочных занятиях я использую различные формы учебно-исследовательской деятельности:

• элективные курсы, предполагающие углублённое изучение предмета;
• ученическое научно-исследовательское общество;
• участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях, в дистанционных, предметных неделях, интеллектуальных марафонах предполагает выполнение учебных исследований или их элементов в рамках данных мероприятий.

Проектная деятельность

      По доминирующей деятельности учащихся проекты классифицируются как:

• практико-ориентированные;
• исследовательские;

• информационные;
• творческие;  
•  ролевые.

  Приведу примеры проектов, выполненных моими учащимися.

Практико-ориентированный (прикладной) проект – это проект, в котором с самого начала обозначен результат деятельности участника, ориентированный на социальные интересы самих ребят, и может быть использован в жизни [2,c.55]. Пример такого проекта, реализованного моей ученицей - «Использование математических расчётов для постройки веранды жилого  дома». Конечным продуктом, которого стал буклет «Ремонтные задачи». Проделав эту работу, обучающаяся закрепила понятия: площадь и периметр, отработала вычислительные навыки, научилась рассчитывать стоимость ремонтных затрат. Для этого использовались различные методы и приемы анализа учебной и научно-популярной литературы, ресурсов сети Интернет, социологический опрос, практическая работа.

Исследовательский проект предполагает наличие основных этапов, характерных для научного исследования и предполагает:

• обоснование актуальности взятой для исследования темы;
• формулирование проблемы исследования, его предмета и объекта;
• обозначение задач исследования;
• определение методов исследования, источников информации;
• выдвижение гипотез решения обозначенной проблемы, разработка путей ее решения,
• обсуждение полученных результатов;
• формулирование выводов, оформление результатов исследования;
• обозначение новых проблем для дальнейшего его развития.

          Например, исследовательский проект «Зависимость успеваемости от внешних факторов», выполненный моим учащимся, выявил зависимость качества знаний по математике от следующих факторов:

• характеристика класса по половой принадлежности;
• учебные навыки, математическая логика, языковый и математический интеллект, тип мышления;
• внеурочная деятельность и распределение свободного времени;
• социальный портрет родителей.

        Причины снижения успеваемости по математике в классе обусловлены тем, что у некоторых учеников обнаружены:

• сформированность математических учебных навыков на низком уровне;
• дефицит внимания, связанный с  гиперактивностью;
• отсутствие познавательного интереса;
• слабая  сформированность произвольной сферы.

          Результатом данной работы стала   программа Microsoft Excel, которая поможет рассчитать процент качества по другим предметам. Проведя данное исследование, ученик 5 класса познакомился с формулами статистики, научился вычислять проценты, закрепил навыки работы с десятичными дробями, освоил программу Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, стал более рационально использовать свободное время.

Информационный проект направлен на сбор информации о каком-то объекте, явлении. Знакомит участников проекта с этой информацией, ее анализом и обобщением фактов, предназначенных для широкой аудитории.

Структура:

• цель проекта;
• актуальность;
• источники информации;
• обработка информации (анализ, обобщение, сопоставление с известными фактами, аргументированные выводы);
• результат (статья, сборник задач, реферат, доклад, видео и пр.), презентация.

        Примером может служить проект «Проценты в современном мире», который знакомит с применением процентов в современном мире, расширяет круг задач, решаемых в школьной программе, способствует углублению знаний по теме «Проценты». Результатом стала презентация и сборник задач по данной теме.

          Мои функции, как учителя при подготовке учащихся:

• мотивация; 
• помощь в определении задач и возможных способов их решения; 
• содействие прогнозированию результата;
• рекомендация источников получения информации; 
• необходимая консультационная поддержка; 
• помощь в организации презентации, оценке и самооценке итогов работы.

             Для меня и ребят важно, чтобы тема исследовательской и проектной работы  имела практическую направленность и актуальность, воспитывала чувство гордости и патриотизма к своей Родине – Алтайскому краю,  городу Славгороду.  

               При выборе темы необходимо учитывать, чтобы она была: 

Рисунок 1. Выбор темы.

Темы, проектных и исследовательских работ по математике, выполненные моими учащимися:

1.  «Использование методов математической  статистики для прогнозирования демографической ситуации города Славгорода».
2. «Математические расчёты в потреблении и производстве продукции ЗАО Славгородский молочный комбинат».
3. «Математические расчёты в анализе уровня преступности несовершеннолетних г. Славгорода».
4.  «Энергосбережение в квартире с использованием математических расчётов».
5.  «Математические расчёты в анализе уровня заболеваний учащихся города Славгорода».
6. «Влияние веса школьного портфеля (рюкзака) на здоровье учащихся МБОУ «Лицей №17» г. Славгорода».
7.  «Расчёт семейного бюджета с использованием математической статистики».
8.  «Использование математических расчётов для постройки веранды жилого  дома».
9. «Математические расчёты в кулинарии».
10.  «Практические расчёты и прогноз динамики преступности  в Немецком национальном районе». 
11. «Математические     расчёты калорийности  продуктов питания в моём рационе».
12. «Зависимость успеваемости от внешних факторов».
13. «Проценты в современном мире».

         Учающиеся 5-7 классов, обрабатывая  данные, определяют вес портфелей, учатся рассчитывать семейный бюджет,снимать показания и вычислять плату за электроэнергию. Выясняют какую литературу читают одноклассники, чем увлекаются, какие предметы им больше нравятся.  Наши расчёты не ради расчётов.   Юные исследователи учатся собирать информацию, выдвигать гипотезы, ставить цели, строить различные виды диаграмм, работать в программе Excel, делать выводы по имеющимся статистическим данным. Старшеклассники, выполняя исследовательскую работу, готовят себя к дальнейшей учёбе в высших учебных заведениях, знакомятся с формулами статистики. Решают проблемы Лицея и города Славгорода, предлагают пути их устранения, делают прогнозы на будущее. Все  исследования сопровождаются мультимедийными презентациями, выполненными в формате Microsoft PowerPoint.  

         По окончании работы, проходит её защита перед одноклассниками и родителями. С целью развития критического мышления, я как учитель мотивирую обучающихся задавать вопросы и высказывать свое мнение. Ребята внимательно слушают, следят за процессом защиты,  вступают в дискуссию, учатся высказывать собственное суждение, слушать и слышать друг друга, отстаивать свою точку зрения.

        За многие годы работы исследовательские работы, выполненные моими учащимися, занимают призовые места на научно - практических конференциях различного уровня: «Старт в науке», «Будущее Алтая», «Малые Гумбольдтские чтения», «Будущее Славгорода», «Гордость России». Цель которых - развитие самостоятельности, творческих способностей, формирование общеучебных умений и навыков. Глубина владения материалом, умение держаться на публике, уверенное выступление все это демонстрируют ребята.

Рисунок 2. Результативность внеурочной деятельности

                 Подводя итог, хочется отметить - занятие проектной и исследовательской деятельностью оказывает положительное воздействие на его участников.  Самостоятельное получение знаний и опыта из непосредственного общения с реальной жизнью развивает умение работать с постоянно меняющейся информацией, инициативу, критическое мышление, помогает добиться положительных результатов, формирует ключевые компетенции.   Учит убедительно отстаивать свою точку зрения, творчески мыслить. Занимаясь исследованиями в школьные годы, обучающиеся окажутся более приспособленными во взрослой жизни, научатся планировать собственную деятельность, ориентироваться в разных ситуациях, работать с людьми, адаптироваться к окружающим условиям. 

Методическая литература

1. Научно-исследовательская работа в школе. - М.: Вербум - М, 2001.- 48 с. - (Школьному педагогу: советы, рекомендации, решения).
2. И.В. Усaчeва, И.И. Ильясов.  Формирование учебной исследовательской дeятельности. – М., 2013.
3. Исследовательская работа школьников. / Сост.  - Минск: ИООО "Красико-Принт", 2005.-176 с. - (Педагогическая мастерская).

Приложение 1

Памятка для  родителей

          Уважаемые родители! Участие в проектной и исследовательской  деятельности – важный этап в жизни вашего ребенка.  Используя ваши советы и рекомендации, он сможет  правильно выбрать источник информации (книга, сеть интернет и др.). Вы вместе обязательно добьетесь желаемого результата. Важно помнить, что вы являетесь консультантами, корректировщиками выполнения плана. Участвуете в предварительной оценке и  обеспечиваете правильный режим выполнения работы. А главное: совместная деятельность обогатит новыми знаниями всех ее участников, сформирует правильное понятие о  «семье». Восполнит весь дефицит общения с ребенком. 

Этапы  деятельности

• выбор темы;
• формулировка гипотезы, цели и  определение задач;
• составление плана;
• реализация плана;
• помощь в составлении отчета, выполнении презентации;
• оценка проделанной работы.

Ваша роль

Этап выбора темы: из выбранных идей определить лучшую, обосновав ее актуальность. 

Формулировка цели и определение задач: оказание помощи в грамотной формулировке цели и задач, с учётом значимости темы.

 Разработка плана и структуры выполнения проекта:

• построить работу таким образом, чтобы равномерно распределить время, учитывая занятость ребенка;
• наметить промежуточные сроки работы.

Составление и реализация  плана:

• оказать содействие в составлении плана, наметить сроки выполнения каждой части работы;
• помощь в подборе литературы, источниках информации для выполнения работы;
• корректировка и отбор  материала.

Выполнение презентации составление отчёта:

• проверить орфографию презентации, оказать помощь в формулировке выводов по работе и составлении отчета;
• отрепетировать выступление, учитывая время, не больше5-7 минут;
• дать установку на положительный эмоциональный настрой.

Приложение 2

Памятка руководителю

• подходите к процессу творчески, ориентируясь на результат;
• развивайте у учащихся  индивидуальные способности, не забывая о воспитательном моменте;
• координируйте деятельность учащихся, не навязывая им своё мнение;
• оказывайте помощь в освоении нового материала;
• не критикуйте при оценивании. Если мнение ошибочно, лучше похвалите и предложите еще варианты;
• давайте ребенку возможность выполнить работу самостоятельно,  избегая точных инструкций;
• формируйте навык самостоятельного решения проблемы исследования, выявления связи между событиями, явлениями и предметами.

Памятка для учащихся

• определи тему исследования;
• продумай ряд вопросов ответы, на которые хочешь найти;
• выбери источники информации, в которых будешь искать ответы на поставленные вопросы;
• используя их, найди ответы на вопросы;
• сформулируй выводы исследования, оформи результаты  работы;
• составь выступление по исследованию  (на 5-7 минут), подготовь презентацию.
• предварительно выступи перед родителями и одноклассниками, отвечая на их вопросы.

Помни, все обязательно получится, ведь рядом с тобой твои родители и наставники. Удачи в новых исследованиях!!!

Приложение 3

Этапы работы

1. Подготовительный этап  (погружение в исследование)

1.1. Выбор темы.

1.2. Определение цели, формулирование задач.

1.3. Выдача письменных рекомендаций (требования, сроки, график, консультации и т.д.).

1.4. Утверждение тематики.

1.5. Установление процедур и критериев оценки  работы и формы её представления.

2. Поисково-исследовательский этап

2.1. Определение источников информации.

2.2. Планирование способов сбора и анализа информации.

2.3. Подготовка к исследованию и его планирование.

2.4. Проведение исследования. Сбор и систематизация материалов (фактов, результатов) в соответствии с целями и жанром работы, подбор иллюстраций.

2.5. Организационно-консультационные занятия. Промежуточные отчеты учащихся, обсуждение альтернатив, возникших в ходе выполнения исследования.

3. Трансляционно-оформительский этап

3.1. Предзащита  (в классе).

3.2. Доработка с учетом замечаний и предложений.

3.3. Подготовка к публичной защите.

3.4. Определение программы и сценария публичной защиты (медиа поддержка, подготовка аудитории, видео- и фотосъемка).

3..5. Стендовая информация.

4. Заключительный этап

4.1. Публичная защита.

4.2. Подведение итогов, конструктивный анализ выполненной работы.

4.3. Итоговая конференция