STEM-проект «Математика вокруг нас»

Автор: Литвин Анна Михайловна

Организация: ГБОУ «СШ № 38 Г.О. МАРИУПОЛЬ»

Населенный пункт: ДНР, г. Мариуполь

Мир стремительно развивается, развитие технологий требует специалистов, которые смогут совместить в себе много компетентностей: математических, инженерных, дизайнерских, и других, и будут обладать креативностью, критическим мышлением, гибкими навыками и тому подобное. В школьном образовании должны произойти изменения, способствующие развитию всесторонне развитой личности. Государство выделяет средства на оборудование, дидактический и методический материал, нужный для качественного образования. Но именно от учителя зависит будут ли использованы эти материалы и насколько продуктивно. Перед учителем встает проблема мотивации учащихся к обучению, пробуждению в них заинтересованности, любознательности, развитию научно-исследовательских подходов. Зажечь может только тот, кто пылает; научиться может тот, кто хочет, поэтому внутренняя мотивация и ученика, и учителя очень важна в образовательном процессе. STEM-образование является ресурсом, способствующим повышению качества знаний и формированию компетентностей учащихся.

Это одна из инициатив с целью популяризировать математическое образование, обратить внимание школьников на применение математики в реальной жизни. Рассмотрим каким образом можно внедрить элементы STEM-образования в процесс обучения математике, даже в отсутствие STEM-лаборатории, и популяризировать математику на примере STEM-проекта «Математика вокруг нас». Обеспечим выполнение цели, теории и методики воплощения STEM. STEM-наука, технологии, инженерия, математика объединены в проекте. При разработке проекта целью ставим приобретение учащимися определенных компетенций: умение видеть и решать проблему комплексно и нестандартно; проводить исследовательскую деятельность; уметь использовать ИКТ; уметь общаться на родном и иностранном языках; уметь работать в команде; не бояться брать на себя ответственность. Во время выполнения проекта учащиеся проведут исследовательскую работу, измерения (наука); используют ИКТ для решения определенных задач (технология); сконструируют модели (инженерия) и проведут вычисления (математика). Проведение научного исследования осуществляется в четыре этапа: наблюдение, формирование гипотезы, эксперимент, проверка гипотезы, заключение. Также учтем, что сквозными линиями ключевых компетенций, полученных во время выполнения проекта является экологическая безопасность и устойчивое развитие; гражданская ответственность; здоровье и безопасность; предприимчивость и финансовая грамотность. Проектная деятельность осуществляется по плану: планирование проекта; выполнение проекта; презентация проекта и оценка результатов; практическое воплощение результатов проекта. В основу STEM-проекта положены: теоретические знания; интегрированная, исследовательская, творческая деятельность при выборе и применении методов, средств и инструментов, материалов и информации; практическая реализация; оценка результатов и формирование целостного восприятия мира. Среди инструментов исследования можно выделить: виртуальные платформы, образовательные среды, электронные образовательные ресурсы, компьютерные математические программы, математические тренажеры и симуляторы, мобильные приложения, разнообразные приборы, подручные материалы.

Идея STEM-проекта "Математика вокруг нас" заключается в следующем. Одной из компетенций, которую должен приобрести обучающийся в процессе образования, является предпринимательская. Экономическая стабильность государства зависит от наличия достаточной прослойки среднего класса, а это также развитие малого и среднего бизнеса. Многие современные фирмы функционируют как единая семья: сотрудников объединяет не только работа, но и совместные мероприятия, спорт, дружба. Поощряется креативность, творческий подход, а не только выполнение каких-то сугубо своих должностных инструкций. Именно умение работать в команде, понимание личной ответственности за общее дело заключаются в основе социальных и общественных компетентностей. Поэтому к выполнению проекта можно приобщить учеников всей школы с 5 по 11 класс. И даже провести конкурс среди многих учреждений среднего образования.

Пятый и шестой классы еще не обладают достаточным запасом знаний для математических исследований, но любят выполнять разнообразные поделки. Предложим им сделать аппликации, открытки, 3D-модели с использованием математических фигур и тел. Рукоделие – один из элементов STEM, реализующий инженерное направление. Интеграция с искусством, трудовым обучением обуславливает междисциплинарную связь и формирует целостное восприятие окружающего мира, понимание применения математики даже в искусстве. Для выполнения STEM+ART – проекта, ученикам придется повторить, какие они знают геометрические фигуры и тела, провести наблюдение, где они встречаются в жизни, найти информацию какие есть направления создания поделок из бумаги (бумагопластика, 3D-моделирование др.).

Следующий этап – применение приобретенных математических компетентностей к созданию математической модели: разработка макета, расчет материалов, измерение. Во время выполнения работы у учащихся развивается внимание, пространственное воображение, аккуратность, дизайнерские навыки, творческий подход, настойчивость и целеустремленность. Конечно, не все дети пожелают принять участие в этой работе. Поэтому предложим еще почувствовать себя фотографами, создав фото-спектакль «Математические объекты в жизни». Это побуждает к наблюдательности, анализу увиденного, использованию технических средств и программных приложений (Photoshop, PicsArt и т.д.) для создания интересных фото. Таким образом формируется и цифровая компетентность.

Некоторые из учеников с удовольствием примут участие в интегрировании математики и литературы. Сторителлинг – умение рассказывать истории так, что возникает желание дослушать до конца. Пусть найдут или придумают и рассказывают истории, связанные с математикой, сказки с математическими объектами. Лучшие из них даже можно будет рассказать ученикам начальной школы.

Важным является этап презентации достигнутых результатов работы над проектом. Ученики, которые работали над поделками, предоставляют их фото и описание к выполнению работы. Ученики, которые делали фото, предоставляют фото и описание к его выполнению, связь с математикой. Ученики, выбравшие математику и литературу – текст истории и видео с ее рассказом. Конечно, не все дети этого возраста могут использовать технологии и сделать презентацию. Поэтому подключим еще и интегрирование математики и информатики и предложим ученикам создать еще и группу, которая будет собирать материал и оформлять его в презентацию всего класса. Таким образом, в зависимости от своих способностей и интересов ученики в классе делятся на группы: рукодельники, фотографы, литераторы, компьютерщики. Это будет способствовать развитию личных, социальных и образовательных компетенций.

В 7 классе ученики уже владеют знанием по темам отношения, пропорции и проценты. Эти темы имеют широкое применение в повседневной жизни. Ученики одной из групп пусть исследуют где же применяются отношения и пропорции. Архитектура, строительство, приготовление блюд, и тому подобное. Пусть найдут какие-то рецепты русской национальной кухни, узнают стоимость ингредиентов, исследуют предложения на рынке с целью поиска выгодного поставщика и рассчитают стоимость изготовления блюда; сколько его надо приготовить, чтобы хватило на весь класс. Можно провести соцопрос будет ли это блюдо пользоваться спросом и сколько средств готовы заплатить покупатели за порцию этого блюда. Проанализировать стоит ли заниматься ее изготовлением и продажей, какой будет прибыль. Поэтому кому-то из команды достанется роль аналитика. Часть детей может заниматься поиском информации, кто-то расчетами, а кто-то приготовлением. Они могут испытать себя в качестве режиссеров и ведущих кулинарных шоу, сняв видео со своими опытами. Кто-то из них станет оператором в этом проекте.

Командная работа начнется с этапа планирования исследования и распределения ролей по интересам и закончится презентацией. Во время выполнения проекта формируются предпринимательские, общественные, STEM и другие компетентности; происходит патриотическое воспитание, появляется финансовая грамотность; устанавливается междисциплинарная связь с трудовым обучением, технологиями.