Математика — основа междисциплинарных проектов. Учит логике, системности, воспринимать целостно картину.
К исследовательской деятельности стараюсь привлечь всех учащихся с пятого класса. В начале учебного года показываю учащимся проекты прошлых лет, знакомлю их с теоретическим материалом, касающимся исследовательской деятельности. Приглашаю на урок учащихся из других классов (старших) выступить со своими проектами. Одно из домашних заданий в начале учебного года — выбрать тему для исследования, написать гипотезу, цель и задачи. Сдать домашнее задание на листе бумаги. Тему для исследования учащиеся выбирают самостоятельно, помогаю с выбором некоторым учащимся, которые испытывают затруднение. Не хочу навязывать своё мнение при выборе темы, верю, что ученик может это сделать лучше, он талантливее меня. На уроке ученики обмениваются информацией о выборе темы, гипотезе и цели исследования.
Что делать, если несколько учащихся выбрали одну тему для исследования?
Первый вариант: исследование проводить в группе.
Второй вариант: тему развести по двум направлениям.
Приведу примеры второго варианта.
Пример 1. Тема первоначально: История развития дорог и математика.
Тему об истории развития дорог выбрали двое учащихся одного класса. Первоначально работа носила реферативный характер. В результате исследования получили два проекта.
Проект № 1. Тема: Пути и расстояния.
Гипотеза: так как при составлении карт и планов не учитывается точно рельеф Земли, то определение длины маршрута с помощью карт является неточным.
Цель: доказательство неправильности определения точной длины маршрута с помощью географических карт и планов.
Задачи исследования:
— изучить литературу по данной тематике, свод правил о строительстве автомобильных дорог.
— изучить математическое понятие «Многогранники».
— провести анкетирование среди одноклассников на тему: «Что вы знаете об измерении расстояний по картам?».
— привести доказательства своей гипотезы.
Объекты исследования — автомобильные дороги.
На примере расчета строительства дороги длиной 1 км была выявлена погрешность, применена к известным автомагистралям.
В результате исследования гипотеза учащегося была подтверждена и сделан вывод, что из-за неточности определения длины маршрута, страдает качество строительства дорог, так как рабочие вынуждены экономить.
Проект № 2. Тема: «Умная дорога. Возможность ее существования. Значение математики в управлении умной дорогой».
Гипотеза: есть технология «умная дорога», которая эффективно и самостоятельно управляет дорожным движением.
Цель: изучить, есть ли возможность создания умной дороги, найти примеры управления ей при помощи математики.
Задачи исследования:
— изучить историю дорог и методы управления дорогой;
— проанализировать опыт разных стран в использовании «умных дорог»;
— понять и произвести расчеты, которые используются в управлении дорогой, чтобы показать, какую роль играет в этом математика;
— экспериментально проверить одно из свойств «умной дороги».
Частой причиной сложных ДТП являются ситуации, в которых машина на большой скорости врезается в дорожный «отбойник». Мягкий роликовый отбойник, изобретенный в Южной Корее, снижает риск смертельных ДТП, но возвращает на трассу автомобиль не снижая скорости.
Учащийся решил проверить, можно ли внедрять в инженерные решения мягкие обволакивающие отбойники, типа «лизун-слайм», чтобы усилить безопасность. Провел серию экспериментов, в которых в качестве прототипа автомобилей были использованы вареные вкрутую яйца. Ссылка на видеоролик (эксперимент): https://youtu.be/7LsZaLiAyGg
Пример 2. Тема первоначально: «Многогранники»
Проект № 1. Тема: «Математическое творчество М. К. Эшер».
Гипотеза: я думаю и хочу доказать, что рисование и математику можно совмещать и даже делать из этого настоящие произведения искусства.
Цель исследования: найти и обосновать связь математики с творчеством М. Эшера, его художественными образами, повысить интерес к творчеству художника и расширить кругозор.
Задачи исследования:
- Провести анкетирование среди учащихся по теме «Творчество М. К. Эшера»;
- Изучить литературу и интернет-ресурсы по творчеству М. Эшера;
- Исследовать картины художника и найти взаимосвязь с математикой;
- Сделать выводы.
Объект исследования: творчество М. Эшера.
Предмет исследования: связь математики с искусством М. Эшера.
В проекте раскрывается красота математики (геометрии)с помощью творчества М. Е. Эшера, показана взаимосвязь искусства и геометрии.
Проект № 2. Тема: «Многогранники в технике оригами».
Гипотеза: в основном для моделирования многогранников используют развертку из бумаги, картона или гипс. Модели многогранников можно делать в технике оригами.
Цель: научиться делать модели многогранников в технике оригамми, разработать свою схему построения модели многогранника звездчатого октаэдра.
Ученик в своем исследовании создал интересный проект «Многогранники в технике оригами», который направлен дать наиболее полное представление о многогранниках, рассмотреть многогранники, которые не изучаются в школьном курсе геометрии. В ходе работы изучение представленных материалов позволило обучающимся актуализировать, углубить, расширить теоретические знания и практические навыки по этой тематике, развить математическое и системно-логическое мышление, сформировать математическую культуру и понятие универсального характера математики, систематизировать межпредметные связи с такими предметами как: биология, математика, архитектура, искусство. В результате реализации проекта обучающийся получил возможность совершенствовать и расширить круг общих учебных умений, навыков и способов деятельности, необходимых в XXI веке, что является условием развития и социализации школьников. Результаты исследования показали, что дети, в основном, изготавливают модели многогранников из бумаги, картона. Модели обучающегося в технике оригами были представлены на НПК «Первые ступени больших открытий» и привлекли внимание многих учащихся к данной теме.
Исследовательская и проектная деятельность объединяет учащихся класса, повышает их авторитет в глазах сверстников, способствует совершенствованию умений и навыков самостоятельной исследовательской работы, повышению уровня знаний и эрудиции в различных областях, объединяет трех участников образовательного процесса — родителей, ученика и учителя.
