|
Авторcтво: Горбачева Майя Валерьевна, учитель; Оносовская Елена Георгиевна, учитель; Эрстед Елена Александровна, учитель ГСКОУ школы № 584 «Озерки» Выборгского района Санкт-Петербурга |
Краткая аннотация проекта
Курс данного проекта направлен на интеграцию знаний, формирование общекультурной компетентности, создание представлений о математике как науке, возникшей из потребностей человеческой практики и развивающейся из них. Поэтому математика в нем подается как элемент общей культуры человечества. Ведущий подход, который был использован при разработке проекта: применять полученные умения на практике; расширить представления о сферах применения математики; показать, что при изучении случайных явлений в биологии существуют математические закономерности. Данный курс может стать дополнительным фактором формирования положительной мотивации в изучении математики, биологии, информатики, а также понимания учащимися философского постулата о единстве мира и осознания положения об универсальности математических знаний.
|
Время проведения: 01.10.2011г.-27.12.2011; ГСКОУ школа № 584 «Озерки»;
Научные руководители: Оносовская Е.Г., Горбачева М.В., Эрстед Е.А.
|
|
Участники: 6А, 6Б, 7А, 7Б, 8А, 9А, 10А, 10АС
|
Замысел проекта
Зачастую случается, что при изучении различных школьных предметов в отрыве друг от друга, школьники не получают представления о тесной взаимосвязи этих наук на практике. Например, изучая теорию вероятностей, ученики не занимаются ее практическими приложениями, что затрудняет понимание этой дисциплины: действительно, любая теория представляется пустой и «заумной», если не имеешь личный опыт ее применения при решении конкретной, реальной задачи. То же самое, к сожалению, происходит и с такой практико-ориентированной дисциплиной, как информатика и ИКТ. В самом деле, изучая, например, табличный процессор Excel, школьники знакомятся лишь с короткими, оторванными от практики примерами и не осознают, что Excel является, прежде всего, полезным и удобным инструментом, позволяющим сэкономить время и усилия, при работе с большими объемами данных.
Получаемое в школе представление о научном эксперименте зачастую тоже остается у школьников достаточно абстрактным и теоретическим, если они не приобретают личный опыт участия хотя бы в одном, а лучше в нескольких протяженных во времени экспериментах, не занимаются сами планированием эксперимента, фиксацией и обработкой результатов, не делают самостоятельно выводы.
Если у учеников обычных школ пробелы такого рода могут быть компенсированными за счет развития общего кругозора, за счет впечатлений и наблюдений практической жизни, с которой они сталкиваются в полной мере, то у учеников коррекционной школы с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, зачастую прикованных к инвалидной коляске, разрыв теории и практики только усугубляется, и теория, ничем не подкрепленная, быстро забывается.
Вот с этим явлением мы и попытались бороться, организуя в нашей школе проект по выращиванию огурцов в неблагоприятных условиях (а именно в осенне-зимний период и в необорудованном для этого помещении). Проект объединил три школьных предмета – биологию, математику и информатику и был организован тремя учителями соответственно. Идея состояла в том, чтобы организовать долгосрочный, по школьным меркам, эксперимент, в результате которого можно было бы ответить на вопрос – что будет, если выращивать огурцы зимой и в школьном классе. Одним из основных результатов проекта было формирование у учеников представления о том, что на вопрос такого рода ответ можно дать лишь в терминах теории вероятности – с большой вероятностью растение погибнет, не принеся ни одного плода, таким образом, ученики должны были осознать суть теории и ее место в системе человеческих знаний.
Кроме того, мы ставили перед собой воспитательную цель – провести в школе проект, в который будут втянуты, по возможности, все ученики, а не только самые активные, «примелькавшиеся», натренированные на участие в различных внеклассных мероприятиях, как это зачастую бывает. В результате в проекте участвовали, пусть не в главных ролях, почти все ученики средней школы – они высаживали семена, ухаживали за растениями и заносили в блокнот первичные наблюдения. Это дало возможность всем почувствовать себя сопричастными общему делу, на результирующей конференции ученики слушали докладчиков с большим вниманием (рис.1-4).
Рис1. Участница проекта из 7А класса
Рис2. Участник проекта из 6А класса
Рис 3. 8А класс. «Как наши огурцы пережили выходные?»
Рис 4. 10А класс. «Ура! Появилась первая цветочная почка»
Цели и задачи проекта
Цели проекта:
Создание условий для осмысленного восприятия новой учебной информации, для повторения и вторичного закрепления имеющихся знаний через практическую деятельность, для применения знаний и умений в знакомой и новой учебной ситуациях, проверка качества усвоения материала и применение этих знаний на практике.
Задачи
Образовательные:
1.Применять на практике умения работы с живыми биологическими объектами.
2.Осозновать приемы проведения статистических исследований.
3.Обрабатывать полученную информацию с помощью ПК.
Развивающие:
1. Продолжить обучение применять знания на практике.
2. Закрепить навыки работы с информацией (поиск, анализ, синтез, трансформация).
3. Совершенствовать умения находить и раскрывать причинно-следственные связи.
Воспитательные:
1. Формировать опыт равноправного сотрудничества разновозрастных учащихся в процессе коллективного способа обучения.
2. Формировать опыт оценивания собственной и коллективной деятельности. 3. Стимулировать развитие познавательного интереса и творческого потенциала, способствовать накоплению творческого опыта. 4. Воспитывать бережное отношение к живым растениям, уважение к результатам чужого труда.
5. Формировать навык публичного выступления.
Коррекционные:
1. Корректировать монологическую и диалогическую речь, формирование и высказывание выводов и собственных суждений.
2. Корректировать навыки ранжирования объектов по одному или нескольким заданным признакам.
Математический аспект
При решении задач учащимся придется выполнять много математических расчетов. Актуальным становится и умение находить отношение величин и выражать их в процентах. Придется также планировать собственную деятельность, понимать содержание описанного алгоритма и самостоятельно действовать в соответствии с его этапами. Поэтому участие в проекте даст серьезный импульс для совершенствования вычислительных умений школьников, развития алгоритмического мышления.
При описании исследования используются уже известные учащимся вероятностно-статистические понятия, а также вводятся некоторые новые. Новые понятия возникают естественным путем, когда этого требует логика изложения.
Цель: осознание приемов проведения статистических исследований, освоение введенных терминов.
Задачи
Образовательные:
1.Совершенствовать вычислительные умения.
2.Использовать навыки приближенных вычислений.
3.Решать вероятностные задачи.
Воспитательные: Каждая из задач является комплексной, многошаговой. Проведение исследований, составляющих содержание задач, как и реальных статистических исследований, должно осуществляться в ходе коллективной работы.
Рис.5 График, построенный учениками на основе реальных наблюдений.
Биологический аспект
Направление проекта: Проект направлен на повторение и вторичное закрепление имеющихся знаний и способов деятельности.
Цель – раскрытие особенности всхожести семян огурца и развития растений в зависимости от условий прорастания при несоблюдении сроков вегетативного периода.
Задачи
Образовательная: способствовать вторичному закреплению знаний о строении семени, об оптимальных условиях развития растения, о биотических и ограничивающих факторах;
Воспитательная: создать условия, в которых ученик сможет
1. вырастить самостоятельно растения и наблюдать за их развитием,
2. чувствовать себя равноправным членом коллектива,
3. передавать опыт работы младшим «коллегам» по проекту,
4. почувствоватьличную значимость своей работы для всего проекта
5. раскрыть творческий потенциал.
Рис.6. Столбчатая диаграмма, построенная учениками и отражающая, сколько растений
«дожило» до появления первого настоящего листа в каждом классе.
Рис.7. Ученики 6Б класса отбирают посадочный материал.
Предварительная работа.
С целью приобретения учащимися необходимых навыков самостоятельной работы по посадке и выращиванию растений и для накопления статистического материала для последующего анализа и сравнения учащимся 6 и 7 классов были заданы летние опережающие задания. Задания были выданы 10. 05. 11г., что соответствует оптимальному сроку для вегетации однолетних и двулетних растений. Из предложенных семян для эксперимента учащимися были выбраны семена гороха, кабачка, редиса, свёклы, настурции и клубни картофеля.
Компьютерно-технологический аспект
Участвуя в проекте, ученики 10А класса столкнулись с ситуацией, когда умение обрабатывать большие таблицы на компьютере стало им необходимо для осуществления поставленной перед ними математической задачи. Это существенно повысило их интерес к изучаемому предмету. Таким образом, основной целью проекта с точки зрения изучения информатики являлось повышение информационно-комуникационной компетентности учеников, путем создания условий применения компьютерных технологий для решения практической задачи.
Для учеников 10А, которые как раз проходят в этом году тему «Табличный редактор Excel”, в ходе участия в проекте «Всему свое время» были созданы условия применения компьютерных технологий, а именно:
· редактора таблиц Excel,
· поиска информации в Интернете
· редактора презентаций Power Point
для обработки результатов эксперимента по выращиванию огурцов и для оформления публичного выступления.
Исходя из условий эксперимента, учащимся было необходимо произвести вычисления несколько сотен раз, кроме того было необходимо составить несколько диаграмм. Делая это с помощью программы Excel, учащиеся убедились, насколько удобна и производительна эта программа, осознали, что компьютерные технологии дают возможность избежать огромного количества рутинных действий. Кроме того, для оформления доклада учащиеся создавали презентацию в Power Point, иллюстрации подбирали в Интернете. Во время и после участия в проекте, интерес учеников 10А к программе Excel заметно возрос, занятия стали проходить в атмосфере энтузиазма и удовлетворения от процесса изучения предмета информатика. Ученики осознали, что компьютерные программы – это полезный инструмент, который позволяет сэкономить силы и время.
Рис8. Ученик 10А класса строит график на компьютере в программе Excel.
План проекта
I. Подготовительный этап:
Учащиеся, при направляющем руководстве учителя, обсуждают проект и разрабатывают свои цели и задачи. Затем они намечают примерный план эксперимента, обсуждают, сколько огурцов нужно посеять и почему, распределят обязанности, оговаривают место проведения эксперимента, договариваются об источнике необходимых для проведения эксперимента средств (откуда взять семена, землю, ёмкости для высаживания). В результате, учащиеся приносят семена одного сорта, по возможности, с одинаковой всхожестью и условиями хранения из дома.
II. Этап практической работы:
1. Закладка строго определённого количества семян для проращивания.
2. Контроль условий и результатов проращивания с письменной фиксацией информации в текстовой форме: количество набухших семян, количество «проклюнувшихся» семян, количество семян, давших первый корешок.
3. Перевод количественных данных в проценты. Выяснение причин не 100% всхожести семян.
4. Посев семян в почву.
5. Наблюдение за развитием молодых растений с фиксацией статистической информации: количество всходов, количество полноценно развивающихся растений, количество растений, готовых к фазе цветения. Перевод статистических данных в проценты.
6. Выявление причин не полноценного развития или гибели наблюдаемых растений. Оформление выводов.
7. Составление таблиц в электронном варианте по каждому пункту практической работы для математической обработки статистических данных.
III. Заключительный этап:
Научная конференция. Подведение итогов.
Осуществление проекта
|
№
|
ЭТАПЫ РАБОТЫ
|
ВЫВОДЫ
|
|
1
|
Отбор, подсчет, «замачивание», набухание семян и появление первого корешка.
После появления первого корешка идет подсчет семян. Все данные заносятся в таблицу (работа на ПК в программе Excel ) и учащиеся (10А) определяют статистическую вероятность появления первого корешка (W(A)=M:N, где А-событие в данной серии испытаний; М- число испытаний, в которых это событие произошло; N- число всех проведенных испытаний).
Затем учащиеся на графике отмечают точками результаты математической обработки проведенных испытаний, определяют число около которого колеблется относительная частота события при большом числе испытаний.
|
Всего было 100 семян.
W(A)=0,57
Вывод: 43 зародыша погибли в результате неправильного хранения, т.е. 1).чрезвычайно сухом помещении; 2).при температуре выше или ниже допустимой.
Гибель зародышей растений подтвердилась вскрытием контрольной группы набухших, но не проросших семян.
|
|
2
|
Появление семядольных листьев.
Учащиеся определяют статистическую вероятность появления семядольных листьев.
|
W(A)=0,47
Вывод: появление 47 растений из 57 обусловлено неблагоприятными условиями: 1). короткий световой день; 2).низкие температуры; 3). недостаток солнечных дней.
|
|
3
|
Появление первого настоящего листа.
Учащиеся определяют статистическую вероятность появления первого настоящего листа.
|
W(A)=0,17
Вывод: до появления настоящего развились только 17 растений из 47, что объясняется ухудшением условий развития растений:1).укорачивается световой день; 2)понижается температура;3).иссушается воздух.
|
|
4
|
Появление второго настоящего листа.
Учащиеся определяют статистическую вероятность появления второго настоящего листа.
|
W(A)=0,21
Вывод: из 17 растений только11 достигли фазы второго настоящего листа, т.к. продолжают ухудшаться условия развития: 1).недостаток солнечного света, тепла; 2).низкая влажность воздуха.
|
|
5
|
Появление почки
|
W(A)=0,04
|
|
6
|
Подготовка к научной конференции
|
Обобщение материала и подготовка презентации. Построение графиков и диаграмм. Подбор иллюстративного материала на базе собственных фотографий .
|
|
7
|
Проведение конференции
|
Слушание докладов. Обсуждение. Формирование выводов.
|
Подведение итогов и выводы учащихся
Учащиеся после окончания работы делают следующие выводы:
· Выращивание огурцов в неблагоприятных условиях не целесообразно, так как до стадии появления цветочной почки (бутона) дозревают всего лишь 4% от всех посаженных растений.
· Для того чтобы подтвердить результаты эксперимента и сделать научно-обоснованный вывод, необходимо многократно повторить опыт.
· Научный эксперимент необходимо четко спланировать заранее.
· Все науки взаимосвязаны. В нашем случае для обоснования научных выводов в области биологии мы использовали математический аппарат (теорию вероятностей), при этом вычисления производили с помощью компьютера ( программы Excel).
Выводы преподавателей
Проект направлен на развитие мышления учащихся, повышение их познавательного интереса. Материал для занятий подобран таким образом, чтобы можно было продемонстрировать учащимся применение математического аппарата к решению повседневных бытовых проблем каждого человека, вопросов рыночной экономики и задач технологии производства, показать связь математики с другими областями знаний: биологией, экономикой, социологией, обществознанием. Проект ориентирует учащихся на обучение по естественно-математическому и социально-экономическому профилю. Познавательный материал способствует не только выработке умений и закреплению навыков математических вычислений, но и формированию устойчивого интереса учащихся к процессу и содержанию деятельности, а также познавательной и социальной активности. После участия в проекте все трое учителей отметили положительную динамику в качестве усвоения знаний по предметам, в эмоциональном отношении учеников к изучаемым предметам.
Идею подобного проекта мы считаем универсальной, возможной к тиражированию, как в условиях коррекционной школы, так и в условиях обычной школы, с той разницей, что в обычной школе необходимо усложнить поставленные по всем трем предметам задачи.
Поделиться:
