200 likes | 766 Vues
Исследовательская деятельность на уроках информатики. Педагогический проект по теме: «Моделирование физических процессов». Актуальность:.
E N D
Исследовательская деятельность на уроках информатики Педагогический проект по теме: «Моделирование физических процессов» Проект разработан учителем информатики МОУ СОШ № 30 , г. Тамбова Забавниковой Е.А.
Актуальность: Изменившиеся социально-экономические условия в стране изменили структуру и содержание учебных дисциплин. Школа на современном этапе развития общества должна не только давать учащимся определенный объем знаний, но и подготовить их к тому, чтобы в будущем они умели решать самые разнообразные задачи. На современном этапе развития образования актуальной становится задача воспитания думающего человека, способного ориентироваться в меняющихся условиях, потоке информации, готового к творческому поиску. Поэтому, именно в школе должны быть заложены основы формирования личности с новым образом мышления. Одним из средств достижения этого может стать формирование у учащихся приемов исследовательской деятельности в процессе овладения знаниями. Научная деятельность учащихся отличается от деятельности взрослых в области науки. Цель научного познания – получение новых для человечества знаний, а цель научной деятельности учащихся – это научиться проводить само научное исследование и получить новое знание для себя. Важно научить ребенка думать и формулировать собственные выводы, высказывать свои предположения.
Компоненты исследовательской деятельности: Планируя проведение научного исследования нужно помнить о его методологических характеристиках - актуальности, целях, задачах, методах, теоретических основаниях и т.д. Рассмотрим краткое описание этих компонентов. • Проблема – вопрос или комплекс вопросов, требующих решения. • Актуальность – почему важно изучать этот вопрос именно сейчас, сегодня, в настоящее время. • Цель – запланированный результат. • Задачи – что нужно сделать, чтобы цель была достигнута. • Методы – как решать задачи, проводить исследование. • Гипотеза – предположение, требующее доказательств. • Теоретические основания – теории, в рамках которых проводится исследование. • Объект – что исследуется. • Предмет – как, в каком аспекте исследуется объект.
Проблема: определение эффективных путей реализации возможностей преподавания информатики в средней школе в формировании приемов исследовательской деятельности учащихся.
Гипотеза: формирование приемов исследовательской деятельности у школьников будет протекать эффективно, если: - учителем рассмотрены все компоненты исследовательской деятельности, постоянно осуществляется диагностика уровня сформированности приемов исследовательской деятельности; - определены основные этапы моделирования, необходимые в исследовательской деятельности учащихся по информатике с использованием компьютеров; - выделены ошибки и трудности при организации исследовательской деятельности учащихся.
Объект исследования: учебно-исследовательский процесс на уроках информатики Предмет исследования: процесс формирования у учащихся приемов исследовательской деятельности в процессе обучения темы: «Моделирование и формализация»
Раздел программы: Моделирование и формализация Тема проекта:Моделирование движения тела под действием силы тяжести с помощью электронных таблиц.
Основополагающий вопрос:Зачем создавать модель? То, что мы знаем – ограничено, а то, что мы не знаем – бесконечно. П.Лаплас
Цель проекта: формирование умения строить компьютерные модели на основе реальных ситуаций; формирование навыков самостоятельной исследовательской деятельности школьников.
Задачи проекта: • расширить знания учащихся по теме «Моделирование и формализация»; • показать возможность учащимся в практическом применении электронных таблиц в моделировании физических процессов; • научить исследовать зависимость параметров объекта от исходных данных; • развивать умение анализировать факты и формулировать цели моделирования; • научить строить информационную модель в табличной форме детально описывая объекты, параметры и действия, выявленные при формализации задачи; • научить проводить тестирование и анализ компьютерной модели; умение видеть в числах реальный объект или процесс; • рассмотреть взаимосвязь предметов математического цикла; • развивать навыки самостоятельной исследовательской деятельности; • воспитывать коммуникативные качества учащихся при работе в группе.
Оборудование:компьютерный класс, оснащенный современной техникой и лицензионным программным обеспечением. На компьютерах должен быть установлен пакет Microsoft Office. Участники: учащиеся 11 класса. Информационные ресурсы:учебник информатики, учебник физики 10 класса, периодические издания, Интернет-ресурсы.
План учебного проекта. • Формулирование учебной и творческой темы проекта. (1 урок) • Вводная беседа. Формулирование задач для исследования. (1 урок) • Формирование групп для проведения проекта, выдвижение гипотез решения проблемы (формулировка целей моделирования, формализация задачи, построение информационной модели). (1 урок) • Обсуждение плана работы учащихся индивидуально или в группе. (2 урок) • Обсуждение со школьниками возможных источников информации, вопросов защиты авторских прав. (2 урок) • Знакомство учащихся с критериями оценивания их исследовательских задач. (2 урок) • Самостоятельная работа учащихся по обсуждению задания каждого в группе. (3 урок) • Самостоятельная работа групп по выполнению заданий. (3, 4 урок) • Подготовка школьниками презентаций по отчету о проделанной работе.(5 урок) • Защита полученных результатов и выводов. (6 урок) • Оценивание результатов проекта школьниками и учителями физики и информатики. (6 урок)
Темы проектов. • Поражение цели. • Движение парашютиста. • Попадание в кольцо баскетболистом. • Спасение утопающего. • Акробаты.
Темы проектов: 1. Поражение цели.Мальчики играют в бадминтон. Порыв ветра подхватил волан и отнес его на ветви дерева. Предстоит нелегкая задача – достать волан. Наиболее часто волан пытаются сбить камнем. Необходимо подобрать начальные значения скорости и угла бросания так, чтобы брошенное тело попало в цель. При расчетах учесть следующие условия: точность попадания связана с размером волана и равна =3,5см; цель неподвижна, координаты цели хц и уц.
Темы проектов: 2. Движение парашютиста. Парашютист при падении на землю испытывает действие силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Экспериментально установлено, что сила сопротивления зависит от скорости движения: чем больше скорость, тем больше сила. При движении в воздухе эта сила пропорциональна квадрату скорости с некоторым коэффициентом сопротивления k, который зависит от конструкции парашюта и веса человека Rсопр=kV2. Каково должно быть значение этого коэффициента, чтобы парашютист приземлился на землю со скоростью не более 8 м/с, не представляющей опасности для здоровья?
Темы проектов: 3. Баскетболист.Рассчитайте с какой с какой начальной скоростью и под каким углом можно бросить баскетбольный мяч, чтобы попасть в кольцо. При расчетах учесть следующие условия: начальная скорость мяча при броске может изменяться в пределах до 15м/сек; координаты кольца у=3м, х=0,57м; точность попадания связана с диаметром кольца и равна =20 см; мяч должен попасть в кольцо «навесом», то есть после прохода наивысшей точки подъема.
Темы проектов: 4. Спасение утопающего. С какой скоростью и под каким углом надо бросить с борта спасательного судна круг утопающему? При расчетах учесть следующие условия: начальная скорость может изменяться в пределах до 10 м/сек; расстояние утопающего от корабля; точность попадания равна =0,5 м; угол бросания может быть отрицательным; высоту борта корабля над уровнем моря.
Темы проектов: 5. Акробаты.Многие видели в цирке такой акробатический номер. Один акробат встает на прыжковую доску с одной стороны, второй прыгает на другой конец. С какой начальной скоростью и под каким углом должен взлететь вверх первый акробат, чтобы опуститься точно на плечи третьего участника номера? При расчетах учесть следующие условия: начальная скорость может изменяться в пределах до 10 м/сек; высоту и удаление третьего акробата; точность попадания равна =0,1 м.
Литература: • Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник 11 класс/Н.Д.Угринович. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. • Информатика и ИКТ. Учебник 8-9 класс/Под ред. Проф. Н.В.Макаровой. – СПб.:Питер, 2008. • Информатика. Базовый курс. Практикум-задачник по моделированию./Под ред. Н.В. Макаровой. – СПб.:Питер, 2007. • Исследовательская работа школьников. Научно-методический и информационно-публицистический журнал. Редакция «Народное образование». Изд. 4 раза в год. Подписной индекс – 81415. • Леонтович А.В. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения. // Народное образование, № 10, 1999. • Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся: Сборник статей. М., МГДД(Ю)Т, 2002. 110 с., библ. 98. • Обухов А.С. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения. // Народное образование, № 10, 1999.
Интернет-ресурсыпо проблемам исследовательской деятельности www.researcher.ru Портал исследовательской деятельности учащихся при участии: Дома научно-технического творчества молодежи МГДД(Ю)Т, Лицея 1553 "Лицея на Донской", Представительства корпорации Intel в России, "Физтех-центра" Московского физико-технического института. Публикуются статьи по методологии, методике и практике исследовательской деятельности учащихся ученых и педагогов из Москвы и других городов России, исследовательские работы школьников, организованы сетевые проекты, даются ссылки на другие Интернет-ресурсы. www.vernadsky.info- сайт Всероссийского Конкурса юношеских исследовательских работ им. В.И.Вернадского. Русская и английская версии. Публикуются нормативные документы по конкурсу, рекомендации по участию в нем, детские исследовательские работы. Организована система on-line представления работ на конкурс, каждый посетитель сайта может написать отзыв или рецензию на заинтересовавшую работу. www.issl.dnttm.ru- сайт журнала «Исследовательская работа школьника». Публикуются основные материалы проекта, избранные тексты, информация по подписке. www.konkurs.dnttm.ru- сайт-обзор исследовательских и научно-практических юношеских конференций, семинаров конкурсов и пр. Организовано on-line размещение нормативных документов по конкурсам от всех желающих. www.news.redu.ru- сайт подписки на рассылку новостей и информации по разнообразным проблемам и мероприятиям в рамках работы системы исследовательской деятельности учащихся.