Organization of project and research activities of schoolchildren using the «GeoGebra» program

UDC 373.51
Publication date: 22.04.2024
International Journal of Professional Science №4-1-2024

Organization of project and research activities of schoolchildren using the «GeoGebra» program

Организация проектной и исследовательской деятельности учащихся с использованием программы «GeoGebra»

Savateeva Ekaterina
Scientific adviser - Alekseeva E.,
1. Master Departments of Mathematical Analysis and
Mathematics Teaching Methods
Oryol State University named after I.S. Turgenev
2. Cand. of Phys.-Math. Sc., Associate Professor,
Departments of Mathematical Analysis and Mathematics Teaching Methods
Oryol State University named after I.S. Turgenev


Саватеева Екатерина
Научный руководитель - Алексеева Е. Н.
1. Магистр кафедры математического анализа и методики обучения математике
Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева
2. к. ф.-м. наук, доцент кафедры математического анализа и методики обучения математике
Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева
Аннотация: В статье рассматривается возможность обучения старшеклассников методам проектной и исследовательской деятельности на занятиях математического кружка. Предложена программа внеурочной деятельности, в которой большое внимание уделяется развитию практических навыков учащихся, таких как творческое мышление и умение работать в команде. Программа "GeoGebra", используемая на занятиях, предоставляет учащимся возможность не только изучать теоретические основы геометрии, но и применять их на практике в ходе выполнения проектов и исследований, а также стимулирует интерес к геометрии, способствует формированию у учащихся более прочных и устойчивых знаний, позволяет им видеть более яркую связь между учебным материалом и реальным миром.

Abstract: The article considers the possibility of teaching high school students methods of project and research activities in the classroom of a mathematical circle. A program of extracurricular activities is proposed, in which great attention is paid to the development of practical skills of students, such as creative thinking and the ability to work in a team. The "GeoGebra" program used in the classroom provides students with the opportunity not only to study the theoretical foundations of geometry, but also to apply them in practice during projects and research, and also stimulates interest in geometry, contributes to the formation of more solid and sustainable knowledge in students, and allows them to see a clearer connection between course material and the real world.
Ключевые слова: проектная, исследовательскя, внеурочная деятельность, программа «GeoGebra»

Keywords: project, research, extracurricular activities, “GeoGebra” program


Структура системы российского образования включает в себя несколько компонентов: организации, занимающиеся образованием детей различных возрастов, органы власти и местного самоуправления, органы, оценивающие качество образовательного процесса и опирается на ряд законодательных актов и правовых документов. Одним из первичных важнейших компонентов, являются ФГОС (федеральные государственные образовательные стандарты), построенные на их основе образовательные программы и государственные требования.

ФГОС основного общего образования призван обеспечить преемственность всех уровней образования в России:

  • дошкольного;
  • начального общего;
  • основного общего;
  • среднего общего;
  • профессионального.

В стандарте отмечена необходимость того, чтобы программа основного общего образования была направлена на повышение эффективности усвоения знаний и учебных действий, расширение возможностей ориентации в различных предметных областях, научном проектировании; формирование у обучающихся основ культуры исследовательской и проектной деятельности; формирование учебного и научного содружества с одноклассниками, старшеклассниками, учителями и руководителями кружков в совместной учебно-исследовательской и проектной деятельности. Один из принципов, которыми надо руководствоваться при создании и реализации основной образовательной программы, состоит в том, что необходимо искать индивидуальное подход к каждому обучающемуся, в том числе и одаренным детям.

Организация, осуществляющая образовательную деятельность, определяет формы организации учебного процесса, а также формы внеурочной деятельности, инвариантность урочной и внеурочной деятельности. Если учебный процесс реализуется, как правило, в классической урочной форме, то моделей внеурочной деятельности достаточно много и появляются новые. Это могут быть школьные научные общества, поисковые и научные исследования, кружки в том числе научные, школьные конференции и так далее.

Проектная и исследовательская деятельность фигурируют во всех документах и в федеральном государственным образовательным стандарте и в образовательных программах. Рассмотрим возможность формирования и развития навыков проектной и исследовательской деятельности учащихся, в том числе одаренных, во время внеурочной деятельности для учеников 8 классов.

Рабочая программа курса внеурочной деятельности

 

Пояснительная записка

Программа курса внеурочной деятельности «Математический кружок «Школа Пифагора» разработана в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования и основными нормативными документами определяет оптимальный объем нагрузки учащихся в рамках внеурочной деятельности, состав и структуру направлений и форм внеурочной деятельности по классам.

Исследовательская, проектно-исследовательская деятельность всегда способствует развитию школьников, даже если об их «открытиях» давно известно и ученым, и учителям, и старшеклассникам. Поэтому актуальность такой программы внеурочной деятельности, предопределена необходимостью развития познавательного интереса ребенка к окружающему миру, его законам, научным выводам.

Исследовательская работа по геометрии в программе запланирована, не только теоретическая, но и «лабораторная», в качестве стенда, для изучения экспериментальным путем параметров геометрических объектов, будет использована программные средства, в частности система динамического программирования «GeoGebra».

Программой предусмотрен персонализированный подход к учащимся: организация работы над проектами индивидуальная и в группах. Формирование первичных навыков научной деятельности в рамках работы математического кружка «Школа Пифагора», подтолкнет учащихся выбрать ту или иную форму работы в зависимости от их потребности, успехов, возможности, способности, одаренности.

Программа ориентирована на формировании у школьников основных навыков организации проектно-исследовательской деятельности, навыков проведения научного исследования, навыков анализа вопросов, требующих решения, навыков представления итогов деятельности на различных платформах, навыка выступления с материалом, подготовленным самостоятельно, навыков работы с электронными библиотеками, научными интернет – ресурсами, навыков верно оценивать себя и свою работу.

План внеурочной деятельности разработан с учетом требований соответствующих нормативных документов.

Организация занятий

Программа рассчитана на работу со школьниками 8 классов, которые имеют повышенный интерес к геометрии, одаренность в области математики и готовы осуществлять исследовательскую деятельность в разные по длительности временные периоды.

Организация работы предполагает работу над проектами различной сложности, а, следовательно, разной длительности. Основное внимание будет уделяться умению получать знания через выполнение проектной и исследовательской работы, при этом полученные знания должны быть качественными.

Темы проектов и исследований могут быть распределены как строго единично (между учащимися или группами), так и одна тема может быть поручена нескольким школьникам и группам одновременно для соревновательной мотивации. Результатами проекта члены кружка делятся на итоговом занятии проекта, они могут сравнить полученные данные и решения, подойти критически к процессу работы, к оптимальности решения, к презентации проекта.

Программа разбита на разделы, которые могут быть выполнены автономно, однако преемственность между ними существует. Раздел «Изучение возможностей программы «GeoGebra» может быть реализован частично на урочных занятиях (первичные необходимые команды), частично самостоятельно (не редко одаренные школьники с удовольствием изучают различный материал дома). Разделы «Выполнение и защита проекта», «Учебно-исследовательская работа», «Проектная и исследовательская деятельность» в соответствии с программой должны выполняться последовательно, так как задания постепенно усложняются, однако если один или группа школьников по уважительной причине пропустили занятия, они могут приступить к разделу 4, минуя раздел 3, например.

Функции работы учителя

Основная направленность деятельности учителя, руководящего кружком «Школа Пифагора» ̶ выявить и развить способности школьников, кроме того, показать сходство и различие проектной и исследовательской деятельности, помочь приобрести навыки ведения проектной и исследовательской деятельности, привить привычку в решении задач использовать современные достижения науки и техники.

Основной функционал педагога по работе с каждым разделом:

  1. Объявить (разработать с учащимися) план работы по разделу.
  2. Рекомендовать учащимся темы для проектов (исследований), выяснить темы, предлагаемые членами кружка, сформулировать итоговую тему, соответствующую уровню способностей школьников и временному периоду работы по разделу.
  3. В процессе работы, учитель, контролирует ход исследования, подсказывает методики проведения эксперимента, возможности программы «GeoGebra».
  4. По окончании исследования уточнить все ли аспекты проекта были изучены, все ли версии решения задач проверены, считает ли учащийся работу по проекту оконченной или готов продолжить в рамках следующего раздела.
  5. При подготовке презентации результатов проекта (исследования) посоветовать платформу представления результатов.
  6. Провести оценку проектной (исследовательской) деятельности в процессе представления учащимися их работ. Привлечь коллег или одаренных старшеклассников к обсуждению проектов, привлечь школьников более младшего класса в качестве зрителей, которые в дальнейшем могут стать членами кружка «Школа Пифагора».
  7. Оказать помощь в анализе результатов проекта, презентации.

 

Содержание курса внеурочной деятельности «Школа Пифагора»:

Раздел 1. Введение.

Знакомство участников кружка с руководителем, с членами кружка. Беседа о роли математики в жизни общества в целом, людей конкретных профессий и лично каждого человека, в том числе школьников. Примеры известных открытий в геометрии, в частности без которых невозможно построение зданий, механизмов и прочее, рассказы о биографии великих математиков. Математика как основа профессии. Опрос о членах семей участников, есть ли среди них связанные с математикой (учителя, инженеры, программисты). Сообщения от участников о знаниях из геометрии, без которых не обойтись в сегодняшнем мире, о судьбах известных математиков.

Обобщение знаний и представлений о проектной деятельности. Уточнение сходства и различия между проектной и исследовательской деятельностью. Вывод о том, что лучше работу кружка начать с реализации проектов. Выбор тем, определение «уровня сложности», распределение по количеству участников (в зависимости от трудности проекта). Выбор инструмента реализации — математической программы GeoGebra.

Раздел 2. Изучение (повторение) возможностей программы GeoGebra.

Интерфейс математической программы GeoGebra. Построение основных геометрических объектов. Динамические возможности программы.

Корректировка, по необходимости, тем проектов. Формулировка и распределение заданий между участниками проекта, если проект групповой. В случае индивидуального — перечисление заданий. Определение сроков выполнения этапов проектов, общих и индивидуальных критериев оценки выполнения и защиты проекта.

Раздел 3. Выполнение и защита проекта.

Планирование этапов выполнения проекта. Определение целей, задач, промежуточных результатов проекта.

Самостоятельная работа учащихся по задачам проекта. Обсуждение хода работы и промежуточных результатов. Анализ результатов руководителем, членами кружка, самостоятельный анализ предложенных замечаний.

Следующий этап самостоятельной работы. Оформление результатов. Формулирование выводов. Подготовка презентации. Подготовка выступления.

Раздел 4. Учебно-исследовательская работа.

Выбирать тему исследования уместно во взаимосвязи с материалом, осваиваемым в ходе учебной деятельности. Более одаренным ребятам, можно предложить тему проекта «забегая» немного вперед.

Планирование этапов исследования, выбор инструмента исследования — математической программы «GeoGebra». Обсуждение возможностей программы, обмен полученным опытом работы с программой. Работа по выбору источников данных, литературы, стандарты оформления использованных книг, статей, электронных ресурсов. Распределение заданий, согласование сроков выполнения этапов исследования, общих и индивидуальных, критериев оценки выполнения и представления результатов исследования.

Самостоятельная работа учащихся по задачам исследования. Обсуждение текущих проблем с участниками кружка, руководителем. Самостоятельная работа. Подготовка выступления в виде презентации, оформление основных выводов в виде доклада.

Раздел 5. Проектная и исследовательская деятельность.

По итогам предыдущих разделов выбор темы и вида деятельности. Консультация с руководителем, который в том числе, рассказывает о темах, изучаемых в 9 классе и может предложить тему для проекта или исследования, рассчитанного на следующий учебный год.

По итогам внеурочной деятельности ожидаются следующие метапредметные результаты:

устанавливать и описывать свойства геометрических объектов;

выявлять важные для классификации геометрических объектов, признаки, свойства;

иметь представление об избыточность и недостастатке данных для решения задачи;

выбирать способ решения самостоятельно, при наличии нескольких вариантов решения, выбирать оптимальный;

подбирать вопросы , ответы  которые постепенно приведут к решению задачи;

проводить исследование по установленному плану;

определять обоснованность и полезность информации, полученной в ход исследования;

излагать свои выводы по результатам исследования или проекта;

работать с различными источниками данных;

упорядочивать полученную информацию;

находить аналогичные рассуждения (факты) в многообразных источниках информации.

References

1. Газимагомедова А. О. Инструменты для пространственного графического моделирования в прикладной программе по математике «GeoGebra». Учебно-методическое пособие. [Электронный ресурс]. URL: Построения-в-GeoGebra.pdf (xn--d1aish.xn--p1ai) (дата обращения 12.03.2024)
2. Кашапова Г. А. Организация внеурочной деятельности в соответствии с требованиями ФГОС. [Электронный ресурс]. URL: Kashapova_G.A._Organizatsiya_VD_v_sootvestvii_s_trebovaniyami.pdf (gosuslugi.ru) (дата обращения 13.03.2024)
3. Рабочая программа курса внеурочной деятельности. [Электронный ресурс]. URL: ВУД_ПРП-курса-внеурочной-деятельности-Биология-5-9-класс.-ПИД-основное-общее-образование_Новая.pdf (edsoo.ru) (дата обращения 12.03.2024)
4. Федеральный закон от 29.12.2012 N 273-ФЗ (ред. от 25.12.2023) "Об образовании в Российской Федерации" (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2024) [Электронный ресурс]. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_140174/ (дата обращения 13.03.2024)