Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Развитие учебной исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе обучения элементам геометрии

Дипломник

С.А. Ситмухаметова

Орск 2013

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

1.1 Учебно-исследовательская деятельность учащихся как объект анализа

1.2 Содержание и структура учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

1.3 Критерии и показатели развития учебно-исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

1.4 Конструирование модели развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

Глава 2. Методика развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

2.1 Методика развития учебной исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе изучения обучения элементам геометрии в курсе математики

2.2 Методика развития учебной исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе изучения дисциплины внутришкольного компонента «Геометрия и окружающий нас мир»

2.3 Методика развития учебной исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе внеурочного мероприятия

2.4 Методика организации, методы обработки и результаты педагогического эксперимента

Заключение

Список литературы

Аннотация



Введение

Актуальность. Глобальные изменения в информационной, коммуникационной, профессиональной и других сферах современного общества требуют корректировки содержательных, методических, технологических аспектов образования, пересмотра прежних ценностных приоритетов, целевых установок и педагогических средств.

Изменение социально-экономических условий современной России предъявляет повышенные требования к качеству фундаментальной профессиональной подготовки школьников. Повышаются требования к уровню интеллектуального и личностного развития выпускника, измеряемого совокупностью профессиональных и социальных задач, которые должен уметь решать специалист. Это образовательная парадигма составляет концептуальную основу вводимых ФГОС начального общего образования. В новых стандартах начального образования одной из важнейших задач рассматривается достижение уровня образованности учащихся, который был бы достаточен для самостоятельного творческого решения исследовательских проблем теоретического или прикладного характера. При этом овладение исследовательскими умениями относится к сущностным характеристикам высокого уровня образованности современных школьников. Развитие учебно-исследовательских умений ребенка - одна из важнейших задач современного образования, связанная с формированием инновационного общества в России и качеством математического образования.

Одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента - исследовательских умений, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованиями программы, но и развивают у них творческие способности, логическое мышление, создают внутреннюю мотивацию учебной деятельности в целом.

Широкими возможностями для развития исследовательских умений учеников обладает школьный курс математики, т.к. спецификой курса является исследовательский характер содержания.

Задачами школы является формирование общей культуры личности, адаптации к жизни в обществе, становление самостоятельной, свободной, культурной и нравственной личности.

Вновь актуальными становятся проблемы развития интуиции, образного мышления, а также способности мыслить творчески, не стандартно. Для формирования высокой мотивации учебного процесса, а также в развитии всех форм мышления младшего школьника, ведущую роль важно отводить геометрии, т. к. этот возраст является одним из сенситивных периодов в развитии мышления ребёнка. Поэтому в курсе математики начальной школы необходимо усилить роль геометрического материала и геометрических методов, т. е. придать начальному курсу геометрии большей самостоятельности как по содержанию и объёму, так и по методам изучения, усиления внимания к изучению стереометрического материала, формированию элементарных пространственных представлений у учащихся. Изучение геометрического материала в курсе математики начальной школы в настоящее время получает широкое признание. Причина этого как раз заключается в том, что изучение геометрического материала в курсе математики 4 класса не только имеет научную и практическую надежность, позволяющую решить стоящие перед школой задачи, но и направлено на интеллектуальное, волевое и эмоциональное развитие личности.

Геометрический материал, изучаемый в начальной школе, включен поэтапно в курс математики и в целом представляет собой содержание подготовительной части курса геометрии.

Обеспечение эффективного развития учебно-исследовательской деятельности у выпускников начальной школы можно достичь путем внедрения исследовательских заданий с геометрическим материалом в курс математики и факультативные занятия.

Объектом исследования выпускной квалификационной работы является образовательный процесс по математике в 4 классе.

Предмет исследования выпускной квалификационной работы - развитие учебно-исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе обучения элементам геометрии.

Цель - разработать и экспериментально проверить модель развития учебно-исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе обучения элементам геометрии.

Гипотеза исследования состоит в том, что существует возможность обеспечения эффективного развития учебной исследовательской деятельности учащихся 4 классов в процессе обучения элементам геометрии, она окажется справедливой, если

- определены понятие, содержание и структура УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса;

- выявлены показатели, критерии и уровни развития УИД в процессе изучения геометрического материала в курсе математики 4 класса;

- разработаны, обоснованы, экспериментально проверены модель развития учебно-исследовательской деятельности учеников 4 классов в процессе обучения элементам геометрии и система качества учебно-исследовательской деятельности учащихся;

- созданы педагогические и методические условия развития учебно-исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе обучения элементам геометрии;

- осуществлена экспериментальная проверка разработанной методики развития УИД относительно геометрического материала в курсе математики 4 класса.

Задачи исследования:

1. Определить понятие, содержание и структуру учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса.

2. Выявить показатели, критерии и уровни развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса.

3. Разработать модель развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса.

4. В соответствии с разработанной моделью выявить методику развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса ( в основном курсе математики, через курс по выбору, во внеурочной работе).

5. Осуществить экспериментальную проверку разработанной методики развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса.

Для решения поставленных задач и проверки положений гипотезы предполагается использование ряда взаимосвязанных методов исследования: наблюдение; беседы; анкетирование; самооценка; педагогический консилиум; диагностирующие контрольные работы; педагогический эксперимент; статистическая обработка результатов; экспериментальные оценки; опытная работа.

База исследования - муниципальное образовательное учреждение «школа № 15 г. Орска».

Теоретико-методологическую основу исследования составляют следующие психолого-педагогические теории:

- психологическая теория развития личности в деятельности (Л. С. Выготский, В. В. Давыдов, А. Н. Леонтьев, А. В. Петровский, С. Л. Рубинштейн и др.); []



Глава 1. Теоретические аспекты развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

1.1 Учебно-исследовательская деятельность учащихся как объект анализа

Теоретическими аспектами развития УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса, будут являться следующие положения. В основу анализа берем положения работы «Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся как фактор гимназического образования» Т.И. Уткиной [].

Учебно-исследовательская деятельность и научно-исследовательская деятельность учащихся рассматриваются как равнозначные. Они определяют учебно-исследовательскую деятельность учащихся как творческий процесс совместной деятельности преподавателя и ученика по поиску решения неизвестного, в ходе которого осуществляется трансляция между ними культурных ценностей, результатом чего является формирование мировоззрения.

Учебно-исследовательская деятельность учащихся - деятельность, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированная, исходя из принятых в науке традиций: постановка проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, выводы (А. В. Леонтович).

Учебно-исследовательская деятельность учащихся представляет особый вид интеллектуально-творческой деятельности, порождаемый в результате функционирования механизмов поисковой активности и строящейся на базе исследовательского поведения (А. И. Савенков).

Развитие учебно-исследовательской деятельности осуществляется в обучении, главная цель которого заключается в формировании способности самостоятельно, творчески осваивать и перестраивать новые способы деятельности в любой сфере человеческой культуры.

Понятие учебно-исследовательской деятельности связано с рядом близких понятий, образующих единое смысловое значение: интеллектуальная активность, познавательная активность, любознательность и исследовательское поведение. В этом отношении учебно-исследовательская деятельность находится в одном ряду с такими фундаментальными понятиями, как научение, интеллект, творчество, образуя с ними неразрывную связь.

В основе учебно-исследовательской деятельности лежит понятие «деятельность» - специфическая человеческая форма активного отношения к окружающему миру, содержание которого составляет его целесообразное изменение и преобразование в интересах людей. Ее исследование подразумевает изучение психических процессов, связанных с решением тех или иных задач - целеполагания, мотивации, переработки информации, принятия решений, планирования и прогнозирования, оперативных образов и концептуальных моделей, исполнительных действий (А. Н. Леонтьев, Б. Ф. Ломов, Н. Д. Завалова, В. А. Пономаренко, Г. М. Зараковский и др.). Деятельность является реальной движущей силой общественного прогресса и условием самого существования общества.

Согласно А. Н. Леонтьеву, деятельность - форма активности. Активность побуждается потребностью, то есть состоянием нужды в определенных условиях нормального функционирования индивида.

Головин С. Ю. рассматривает деятельность как динамическую систему активных взаимодействий субъекта с внешним миром, в ходе которых субъект целенаправленно воздействует на объект, за счет чего удовлетворяет свои потребности; происходит появление и воплощение в объекте психического образа и реализация опосредованных им отношений субъекта в предметной действительности.

Деятельность - активность субъекта, направленная на изменение мира, на производство или порождение определенного объективированного продукта материальной или духовной культуры («Психологический словарь»).

Структуру учебно-исследовательской деятельности определяют следующие компоненты: учебно-исследовательская задача, учебно-исследовательские действия и операции, действия контроля и оценки.

Содержанием учебно-исследовательской деятельности являются общие способы учебных и исследовательских действий, направленные на решение конкретно практических и теоретических задач.

Учебно-исследовательская деятельность - это процесс решения поставленной проблемы на основе самостоятельного поиска теоретических знаний; предвиденье и прогнозирование как результатов решения, так и способов и процессов деятельности.

Факторы, способствующие развитию учебно-исследовательской деятельности учащихся:

- компетентностный подход к обучению;

- личностно ориентированный подход к обучению;

- ориентация на продуктивное достижение результата;

- проблемное обучение как инструмент развития опыта творческой деятельности;

- оптимальное сочетание логических и эвристических методов решения задач;

- креативная организация учебного процесса, максимальное насыщение его творческими ситуациями;

- создание ситуации совместной поисковой деятельности;

- детализация учебного процесса;

- создание психологической атмосферы, оптимальных условий для творческой деятельности.

Условиями, способствующими развитию учебно-исследовательской деятельности учащихся, являются:

- доброжелательная атмосфера в коллективе;

- сочетание индивидуальных и коллективных форм обучения;

- структурирование учебного материала по принципу нарастания познавательной трудности учебной работы;

- вооружение учащихся рациональными приемами познавательной деятельности;

- формирование внутренних стимулов к учению, самообразованию и др.

Принципы организации учебного процесса, обеспечивающие развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся:

- педагогическое руководство в создании мотивов и стимулов к учению;

- привитие интереса к изучаемому объекту;

- вооружение учащихся необходимыми приемами познавательно-поисковой деятельности;

- систематическое осуществление принципа индивидуализации в обучении;

- широкое использование технических и наглядных средств обучения;

- внедрение в практику работы и систематическое использование компьютерных технологий;

- разработка учебно-исследовательских заданий, требующих нестандартных решений и самостоятельного поиска источников информации;

- сочетание и соединение дидактически и методически обоснованных методов, способствующих развитию учебно-исследовательской деятельности.

Предназначение исследовательской деятельности учащихся состоит в том, что, будучи формой активности индивида, она является условием и средством его интеллектуального развития. Интеллектуальное же развитие обеспечивает школьнику усвоение теоретических знаний и способствует формированию у него специфических способностей и качеств личности: любознательности, целеустремленности, научной фантазии.

Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся можно реализовать через решение специальных исследовательских заданий или через дополнительную работу над решенной задачей. Под исследовательской задачей (заданием) будем понимать объект мыслительной деятельности, в котором в диалектическом единстве представлены составные элементы: предмет, условие и требование получения некоторого познавательного результата при раскрытии отношений между известными и неизвестными элементами задачи.

При отборе и составлении учебно-исследовательских заданий необходимо принимать во внимание следующие требования:

- при отборе и составлении учебно-исследовательских задач учитывать, что в процессе их решения будут использоваться все возможные обобщения;

- решение учебно-исследовательских задач будет направлено на нахождение определенных зависимостей между величинами, вывод определенных формул, которые можно использовать в дальнейшем;

- в процессе решения «частных» задач заключается возможность нахождения рационального способа решения;

- в процессе решения учебно-исследовательских задач можно создать условия для формирования компонентов творческого мышления.

В процессе исследовательской деятельности учащиеся овладевают некоторыми навыками наблюдения, экспериментирования, сопоставления и обобщения фактов, делают определенные выводы. Необходимо создавать условия, способствующие возникновению у учащихся познавательной потребности в приобретении знаний, в овладении способами их использования и влияющие на формирование умений и навыков творческой деятельности.

Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся сопряжено с особой формой организации учебно-воспитательной работы, связанной с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом в различных областях науки, техники, искусства и предполагающей наличие основных этапов, характерных для научного исследования: постановка проблемы, ознакомление с литературой по данной проблематике, овладение методикой исследования, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, выводы.

Уровни развития учебно-исследовательской деятельности учащихся:

- досуговый - учащийся выполняет исследовательскую работу только с помощью учителя; слабо ориентируется в основных понятиях, используемых в исследовании; неуверенно излагает суждения и умозаключения; испытывает затруднения при формулировке выводов по результатам исследовательской работы;

- эвристический - учащийся с помощью учителя выполняет исследовательскую работу, определяя в ней цель, задачи, способы; излагает материал с составлением плана, используя презентацию, схемы, таблицы, рисунки, справочный материал; может сформулировать ключевую идею исследовательской работы; делает выводы по некоторым результатам исследовательской работы, умеет перерабатывать информацию;

- креативный - учащийся самостоятельно определяет цель, проблему, объект, предмет, гипотезу, задачи и аргументирует способы решения задач; излагает материал с составлением плана, используя презентацию, схемы, таблицы, рисунки, справочный материал; классифицирует основные подходы к решению исследуемых задач; ранжирует основные выводы выполняемой исследовательской работы; указывает возможные пути дальнейшего изучения исследуемого предмета; умеет самостоятельно работать с различной литературой.

Обеспечение качества представляет собой скоординированную деятельность по руководству и управлению организацией применительно к качеству, направленную на создание уверенности, что требования к качеству будут выполнены (Международный стандарт ИСО 9000:2000 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь).

Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся осуществляется в процессе обучения, а обучение рассматривается как процесс управления развитием обучаемых. При таком подходе к процессу обучения объектом управления становится не только процесс усвоения знаний, а и учебная деятельность обучаемых и их личностное развитие в целом.

Подход, при котором обучение и воспитание рассматриваются с позиции теории управления, позволяет их технологизацию.

Уточним содержание рабочего понятия «технология» применительно к педагогическому аспекту. Слово «технология» происходит от греческих techne - искусство, мастерство и logos - наука, закон. Дословно «технология» - наука о мастерстве. Наиболее распространённое употребление понятия «технология» имеет отношение к производственному процессу. В этом смысле технология употребляется как совокупность методов обработки, изготовления, состояния, свойств, формы сырья, материала и использования на практике наиболее эффективных и экономически выгодных процессов производства продукции. Задача технологии заключается в выявлении закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономических процессов. Таким образом, существенными признаками понятия «технология» являются:

- категория процессуальная;

- характеристика целостного, завершенного процесса;

- объективно представляет собой систему методов и средств целенаправленного изменения состояния объекта;

- обеспечивает устойчивую, гарантированную эффективность некоторой производственной деятельности.

В процессе реализации инновационной образовательно-исследовательской программы по выявлению и апробации технологий развития учебно-исследовательской деятельности учащихся, обеспечивающих качество гимназического образования, могут быть использованы следующие методические модели, построенные с учетом психолого-педагогических факторов и механизмов познавательного и личностного развития учащихся:

· Свободная модель, в которой в максимальной мере учитывается внутренняя инициатива учащегося. Ключевой момент - свобода индивидуального выбора (ученик сам определяет интенсивность и продолжительность учебных занятий, свободно планируется время, самостоятельно выбирает средства обучения при определенной помощи со стороны учителя) (В. С. Библер, С. Ю. Курганов и др.).

· Личностная модель, основной целью которой является общее развитие учащегося, в том числе развитие его познавательных, эмоционально-волевых, нравственных и эстетических качеств. Обучение ведется на высоком уровне сложности, однако при этом создаются условия для проявления индивидуальности слабых и сильных учеников, формирования на уроке атмосферы доверительного общения, многовариантности учебного процесса. Ключевой момент - целостный личностный рост учащихся (Л. В. Занков, И. И. Аргинская и др.).

· Развивающая модель, в центре которой оказывается перестройка учебной деятельности учащихся как на уровне содержания, так и на уровне формы её организации с тем, чтобы обеспечить развитие некоторых психологических качеств: теоретического мышления, рефлексии, самостоятельности и т.д. Ключевой момент - способы деятельности (Д. Б. Эльконин, В. В. Давыдов, В. В. Репкин, З. И. Калмыкова и др.).

· Активизирующая модель, направленная на повышение уровня познавательной активности учащихся за счет включения в учебный процесс проблемных ситуаций, опоры на познавательный интерес. Ключевой момент - познавательный интерес (А. М. Матюшкин, М. М. Махмутов, М. Н. Скаткин, Г. И. Щукина и др.).

· Формирующая модель, основой которой служит целенаправленное управление процессом усвоения знаний и умений. При обучении любому предмету должна быть не только программа предметных знаний и умений, но и программа тех умственных действий (умений), которые учащиеся используют в качестве средств усвоения этих знаний и умений. При условии прохождения всех необходимых этапов на основе специально организованной учителем ориентировочной основы действий можно гарантировать сформированность знаний и умений с наперед заданными качествами. Ключевой момент - умственное действие (П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина, В. П. Беспалько и др.). Разновидностью этой модели является программирование и алгоритмическое обучение.

1.2 Содержание и структура учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

Одним из основных компонентов начального курса математики является геометрический материал. Обучение геометрии в общем виде в школе начинается с измерений и осуществляется в последовательности, соответствующей историческому ходу развития науки. Развитие геометрических операций у детей идет в противоположном направлении: первые геометрические операции у них по существу качественные, а не количественные. Это положение должно служить одним из критериев отбора геометрических знаний младших школьников.

В практической деятельности исследовательские задания могут быть на уроке математики, на любом этапе урока. Например, на этапе актуализации опорных знаний можно использовать задачи на установление сходства и соответствия. На этапе открытие новых знаний необходимо создать проблемную ситуацию, в ходе которой обучающимся предлагается выполнить задание по новой теме самостоятельно, возникает проблема, учащиеся сами должны найти решение задания, а также предлагается для поиска решения алгоритмические схемы, блоки. На этапе закрепления исследовательская деятельность учащихся становится более самостоятельной. Учащиеся выполняют построение геометрической фигуры, проверяют несколько сформулированных гипотез. На последнем этапе необходимо самостоятельно сформулировать свойства фигуры и проверить их состоятельность. На уроках математики можно предложить некоторым обучающимся выполнить небольшие индивидуальные исследовательские задания на карточках, поработать над ошибками, которые были допущены при выполнении контрольных, самостоятельных, классных или домашних работах. Стараясь разнообразить исследовательские задания, надо давать их на открытках или письмах от любимых литературных героев и т.д.

При изучении геометрического материала необходимо организовывать работу детей так, чтобы они ненавязчиво усваивали бы процедуру исследования, последовательно проходя все его основные позиции:

* анализ ситуации, принимая во внимание все решения или предположения;

* осознание затруднения и формулировка проблемы, которую надо решить;

* использование предположения как гипотезы, определяющее наблюдения и сбор фактов;

* приведение аргументации и приведение в порядок обнаруженных фактов;

*проведение практической или воображаемой проверки правильности выдвинутых гипотез.

Анализ примерной программы по математике, соответствующей требованиям ФГОС позволил выявить компонентный состав УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса: умение распознавать проблемы; умение формулировать проблемы на языке геометрии; умение решать проблемы, используя математические методы, коммуникативные умения; умения анализировать использованные методы решения. Для выявления возможности использования учебников федерального компонента для развития УИД относительно геометрического материала проведем анализ нескольких учебников математики 4 класса разных авторов : Э.И Александровой , В.В Давыдова ,А.Л Чекина , М.И Башмакова, Л.С Петерсон, В.А Булычева, Г.В Дорофеева. В каждом учебнике нужно найти виды исследовательских заданий и определить их компонентный состав.

Таблица 1 - Содержание и структуру заданий по геометрии, ориентированные на развитие учебно-исследовательских умений

Автор, название учебника по математике 4 класс.	Геометрические задания, ориентированные на развитие исследовательской учебной деятельности
	Умение распознавать проблемы	Умение формулировать проблемы	Умение решать проблемы, используя математические методы	Умение анализировать использованные методы
Александрова Э.И «Математика» ВИТА-пресс []	№7, 148, 153 22 (периметр); № 12, 20, 22, 25, 51, 67(углы); № 23, 148, 147, 239 (фигуры).	№11(углы); № 14, 151, 152, 166, 164, 167, 278 (периметр).	№ 10, 13, 17, 18(фигуры); № 155, 165 (периметр); № 53(углы).	№159, 157, 161 (периметр).
Давыдов В.В, Горбов С.Ф, Микулина Г.Г. []	№780 (фигуры).	№ 543, 514, 474, 781, 784, 783, 786, 791 (фигуры).	№794 (чертеж); № 796, 797, 798, 799 (фигуры).
Чекин А.Л []	№264, 272, 271, 273, 75-80 (фигуры); № 80, 85, 86(площадь).	№87 (объем); № 253, 254, 256, 261, 262, 265, 266, 268 (фигуры)
Башмаков М.И, Нефедова М.Г []	№ 2, 5, 8(фигуры).	№ 1,7, 4, 6, 9,10 (фигуры).
Петерсон Л.С[]	№1(площадь).	№2(площ).
Минаева С.С, Рослова Л.О []	№129(фигур.)	№75, 130, 132, 133, 135, 182, 183,320, 323(фигур.);№321 (перим.).
Дорофеев Г.В, Миракова Т.Н []	№2(фигур.)	№ 117, 3(фигуры).

Из приведенной таблицы можем сделать вывод, что в учебниках математики 4 класса геометрический материал преподносится детям различно. Исследовательских заданий по геометрии в некоторых учебниках достаточно много, а в некоторых практически нет. Все виды исследовательских заданий по геометрии представлены в учебнике Э.И. Александровой. В этом учебнике есть исследовательские задания на нахождение периметра, площади, также изучаются все фигуры и их свойства. Предусмотрены задания поискового характера для группы сильных учащихся. Исследовательские задания даются в разнообразных формах, что способствует ненавязчивому усвоению процедуры исследования.



1.3 Критерии и показатели развития учебно-исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

В проведенном исследовании, посвященном проблеме развития учебной исследовательской деятельности учащихся 4 класса в процессе обучения элементам геометрии выявлен компонентный состав исследовательской деятельности. Под исследовательской учебной деятельностью подразумевается совокупность требований (компонентов): умение распознавать проблемы; умение формулировать проблемы на языке геометрии; умение решать проблемы, используя математические методы, коммуникативные умения; умения анализировать использованные методы решения.

Исследуемая проблема развития учебной исследовательской деятельности учащихся 4 класса актуализирует создание модели оценки уровня развития учебной исследовательской деятельности, включающей показатели и критерии её развития. В определении критериев развития учебной исследовательской деятельности учащихся 4 класса будем исходить из системного понимания исследовательской деятельности и её выделенных структурных компонентов.

В основу конструирования модели оценки развития учебной исследовательской деятельности учащихся 4 класса положим оценку уровня сформированности учебно-исследовательской деятельности.

Модель включает показатели, признаки каждого показателя и уровни (досуговый, эвристический, креативный) развития учебно-исследовательской деятельности учащихся 4 класса. Показателями развития учебно-исследовательской деятельности являются: знание свойств всех геометрических фигур, формул, нахождения периметра, площади; умение определять весь понятийный аппарат исследовательской работы, перерабатывать информацию; степень самостоятельности; правильное изложение материала с помощью компьютерных технологий.

Таблица 2 - Оценочная шкала уровней развития учебно-исследовательской деятельности учащихся 4 класса в процессе обучения элементам геометрии

Уровень	Диапазон оценки	Интерпретация
Досуговый уровень	0-33	Учащийся выполняет исследовательскую работу только с помощью учителя; слабо ориентируется в геометрических понятиях как периметр, площадь, используемых в исследовании; неуверенно излагает суждения и умозаключения; испытывает затруднения при формулировке свойств фигур, выводов по результатам исследовательской работы
Эвристичекий уровень	34-67	Учащийся с помощью учителя выполняет исследовательскую работу, определяя в ней цель, задачи, способы; излагает материал с составление плана, использую презентацию, схемы, таблицы, рисунки; может самостоятельно сформулировать свойства фигур, формулы для нахождения периметра и площади; делает выводы по результатам исследовательской работы; умеет перерабатывать информацию;
Креативный уровень	68-100	Учащийся самостоятельно определяет цель, проблему, объект, предмет, гипотезу, задачи и аргументирует способы решения задач; излагает материал с составление плана; классифицирует основные подходы к решению геометрических исследуемых задач; ранжирует основные выводы выполняемой исследовательской работы; указывает возможные пути дальнейшего изучения исследуемых геометрических тел; умеет самостоятельно работать с различной литературой.

1.4 Конструирование модели развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

С учетом содержания, структуры и критериев учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса, можем сконструировать модель развития учебно-исследовательской деятельности. Среди всех методических моделей, построенных с учетом психолого-педагогических факторов и механизмов познавательного и личностного развития учащихся, наиболее актуальной является активизирующая модель. Активизирующая модель, направленная на повышение уровня познавательной активности учащихся за счет включения в учебный процесс проблемных ситуаций, опоры на познавательный интерес. Ключевой момент - познавательный интерес.

При конструировании модели развития УИД относительно геометрического материала в курсе математики 4 класса опирались на выделенные ранее теоретические и методические основы. Модель развития исследовательских умений сконструирована как целостная открытая система, включающая ряд взаимосвязанных и взаимозависимых компонентов: целевого, содержательного, процессуально-деятельностного, организационно-методического, результативно-диагностического (схема 1).

Целевой компонент модели методики развития УИД относительно геометрического материала в курсе математики 4 класса определяется социальным заказом современного образования, выводит развитие исследовательских умений школьников в образовательном процессе по математике на уровень специальной задачи математического образования. Целевой компонент актуализирует проблему развития УИД.

Содержательный компонент модели методики развития УИД относительно геометрического материала включает в себя комплекс исследовательских заданий в курсе математики, игры и конкурсы во внутришкольном компоненте и математическое мероприятие «Геометрические модели в окружающем мире».

Процессуально - деятельностный компонент модели методики развития исследовательских умений на уроках биологии описывает структуру совместной деятельности учителя и учеников по овладению исследовательскими умениями с учетом соблюдения ряда педагогических условий, обеспечивающих эффективность этой деятельности. Структура деятельности представляет собой: создание проблемных ситуаций, выполнение практических заданий, решение проблемных задач, исследовательские наблюдения и опыты, поисковая беседа, дискуссии, самонаблюдение, свободное общение, обмен мнениями, использование оборудования, средств, материалов для исследования, творческая самостоятельная работа, фронтальная групповая работа с классом.

Организационно-методический компонент модели развития УИД объединяет методику развития УИД в курсе математики 4 класса, методику развития УИД во внутришкольном компоненте и методику развития УИД в математической игре. Методика развития УИД в курсе математики включает в себя комплекс практических работ по темам: «Площадь», «Длина отрезка», «Углы», «Окружность», «Симметрия», «Прямоугольник». Представлены методические рекомендации для эффективного развития исследовательских навыков.

Программа дисциплины внутришкольного компонента «Геометрия и окружающий мир» приведена ниже. Общая трудоемкость программы составляет 17 занятий по 1 часу.

Пояснительная записка.

«Вдохновение нужно в геометрии, как и в поэзии»

А.С. Пушкин

Программа курса составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования.

В основе построения данного курса лежит идея гуманизации математического образования, соответствующая современным представлениям о целях школьного образования и ставящая в центр внимания личность ученика, его интересы и способности. В основе методов и средств обучения лежит деятельностный подход. Курс позволяет обеспечить требуемый уровень подготовки школьников, предусматриваемый государственным стандартом математического образования, а также позволяет осуществлять при этом такую подготовку, которая является достаточной для углубленного изучения математики.

Начальный курс математики объединяет арифметический, алгебраический и геометрический материалы. При этом вопросы геометрии затрагиваются очень поверхностно, на них выделяется малое количество времени для изучения. Данная дисциплина внутришкольного компонента ставит перед собой задачу формирования развития УИД относительно геометрического материала, подготовку дальнейшего углубленного изучения геометрических понятий. Разрезание на части различных фигур, составление из полученных частей новых фигур помогают уяснить инвариантность площади и развить комбинаторные способности. Большое внимание при этом уделяется развитию речи и практических навыков черчения. Дети самостоятельно создают проблемную ситуацию, решают её, анализируют использованные методы, проверяют истинность высказываний, составляют различные построения из заданных фигур, выполняют действия по образцу, сравнивают, делают выводы.

Предлагаемый внутришкольный компонент предназначен для развития исследовательских навыков учащихся, коммуникативных умений школьников с применением коллективных форм организации занятий и использованием современных средств обучения. Создание на занятиях ситуаций активного поиска, предоставление возможности сделать собственное «открытие», знакомство с оригинальными путями рассуждений, овладение элементарными навыками исследовательской деятельности позволят обучающимся реализовать свои возможности, приобрести уверенность в своих силах.

Содержание программы «Геометрия вокруг нас» направлено на развитие умения создавать проблемные ситуации, умение их решать, анализировать методы решения, догадываться, рассуждать, доказывать. Содержание может быть использовано для показа учащимся возможностей применения тех знаний и умений, которыми они овладевают на уроках математики.

Цель и задачи дисциплины внутришкольного компонента «Геометрия и окружающий мир»

Цель: сформировать и развить у учащихся учебные исследовательские навыки в процессе изучения геометрического материала:

Задачи:

Обучающие:

· формирование учебных исследовательских навыков на основе геометрического материала,

· обеспечить прочное и сознательное овладение системой математических знаний и умений, необходимых для применения в практической деятельности, для изучения смежных дисциплин,

· обеспечить интеллектуальное развитие, сформировать качества мышления, характерные для математической деятельности и необходимые для полноценной жизни в обществе,

· сформировать умение учиться.

· формирование умения следовать устным инструкциям, читать и зарисовывать схемы изделий,

· обучение различным приемам работы с бумагой,

· применение знаний, полученных на уроках природоведения, труда, рисования и других, для создания композиций с изделиями, выполненными в технике оригами.

Развивающие:

· развитие учебно - исследовательской деятельности,

· развитие мелкой моторики рук и глазомера,

· выявить и развить математические и творческие способности.

Воспитательные:

· воспитание интереса к предмету «Геометрия»,

· расширение коммуникативных способностей детей,

Место внутришкольного компонента в учебном плане.

Содержание факультатива отвечает требованию к организации внеурочной деятельности: соответствует курсу «Математика», не требует от учащихся дополнительных математических знаний. Тематика задач и заданий отражает реальные познавательные интересы детей, содержит полезную и любопытную информацию, интересные математические факты, способные дать простор воображению.

Уроки по этому курсу включают не только геометрический материал, но и задания конструкторско-практического задания характера.

В методике проведения уроков учитываются возрастные особенности и возможности детей младшего школьного возраста, часть материала излагается в занимательной форме: сказка, рассказ, загадка, игра, диалог учитель - ученик или ученик-учитель.

Содержание курса представлено в таблице.

Таблица 3 - Тематическое планирование занятий

1	Тема урока	Кол-во часов	Содержание занятий
21	Повторение материала, изученного в 3-м классе (игра-путешествие).	1	Составление узоров из геометрических фигур. Логические задачи и конструирование.
2 2	Решение топологических задач. Подготовка учащихся к изучению объемных тел. Пентамино.	1	Топологические задачи. Пентамино.
3	Куб и его свойства.	1	Исследовательская работа «Открытие свойств куба», игра «Кубик Рубик». Развертка куба.
4	Прямоугольный параллелепипед. Развертка параллелепипеда.	1	Практическая работа. Определение количества вершин, углов, граней. Сравнение с кубом.
5	Знакомство со свойствами игрального кубика.	1	Игральный кубик. Изготовление игрального кубика для настольных игр.
6	Площадь плоской фигуры. Периметр.	1	Задачи на нахождение площади, периметра.
7	Площадь. Измерение площади палеткой.	1	Палетка. Игра со спичками. Графический диктант «Белочка».
8	Числовой луч.	1	Практические задания. Задачи на развитие пространственного мышления. Игра «Собери узор».
9	Игра «Морской бой».	1	Игра «Морской бой». Правила игры.
10	Осевая симметрия.	1	Проектная деятельность. «Симметрия в природе». Игра «Выполни симметрично».
11	Симметрия.	1	Выполнение симметричных рисунков. Оригами «Ёжик»
12	Прямоугольный параллелепипед.	1	Игра «На что похоже?». Задание на сообразительность.
13	Цилиндр.	1	Задание на развитие пространственного мышления.
14	Конус.	1	Моделирование конуса. Развертка.
15	Пирамида.	1	Моделирование пирамиды. Развёртка.
16	Шар.	1	Геометрическая разминка. Логическая задача «Колумбово яйцо».
17	Многогранники	1	Повторение и коррекция знаний. Сравнительная характеристика многогранников.
Итого 17 часов

Результативно-диагностический компонент модели методики развития исследовательских умений на уроках биологии включает в себя критерии и уровни развития исследовательских умений школьников и диагностической методики для их определения. Выделили следующие уровни развития УИД: досуговый, диапазон оценки которого (0 - 33); эвристический (34 - 67); креативный (68 - 100).

Модель ориентирована на развитие УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса, и относительно внеурочной работы через математическую игру «Геометрические модели в окружающем мире». В мероприятие представлено несколько известных игр как «Пентамино», «Тангтам». Также показана необходимость знания геометрии в нашей жизни.

В первой главе были выявлены теоретические аспекты развития УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса. Определили понятие, содержание и структуру УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса. в основу анализа взяли положения работы «Развитие учебно - исследовательской деятельности учащихся как фактор гимназического образования» Т.И.Уткиной.

В исследовании, посвященном проблеме развития УИД учащихся 4 класса в процессе обучения элементам геометрии выявлен компонентный состав исследовательской деятельности. Совокупность компонентов УИД: умение распознавать проблемы; умение формулировать проблемы на языке геометрии; умение решать проблемы, используя математические методы, коммуникативные умения; умения анализировать использованные методы решения. Для выявления возможности использования учебников федерального комплекта для развития УИД относительно геометрического материала провели анализ нескольких учебников математики 4 класса разных авторов. В каждом учебнике выявили исследовательские задания и определили их компонентный состав. Результаты оформили в виде таблицы.

С учетом содержания, структуры и критериев УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса, сконструировали модель развития УИД. Активизирующая модель является наиболее актуальной. Модель состоит из: целевого компонента, содержательного, процессуально - деятельностный, организационно - методического и результативно - диагностического. Целевой компонент актуализирует проблему развития УИД. Содержательный включает комплекс заданий, направленных на развитие УИД, в курсе математики; практические работы, игры, конкурсы внутришкольного компонента и внеклассное мероприятие. В процессуально - деятельностный компонент входят все действия и методы, которые способствуют развития учебно - исследовательских навыков. Организационно - методический компонент состоит из методики развития УИД в курсе математики, методики развития УИД при изучении дисциплины во внутришкольном компоненте «Геометрия и окружающий нас мир», методики развития УИД в процессе внеурочного мероприятия «Геометрические модели в окружающем мире».

Результативно - диагностический компонент включает в себя уровни развития УИД относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса: досуговый, эвристический, креативный.



Глава 2. Методика развития учебной исследовательской деятельности относительно геометрического материала, изучаемого в курсе математики 4 класса

2.1 Методика развития учебной исследовательской деятельности выпускников начальной школы в процессе изучения обучения элементам геометрии в курсе математики

Математическое образование не сводится только лишь к изучению чистой математики. Вопрос о практической направленности, связи с жизнью, никогда не снимался с повестки дня. «Математика должна быть с человеческим лицом», и здесь речь идет не о насыщенности курса математики новым прикладным содержанием, а об определенной переориентации курса математики в целом. И при осуществлении этих новых требований происходит сближение математических и естественнонаучных методов. Работа над учебно-исследовательскими работами требует от ученика начальной школы определенного уровня математической компетентности. Работа над её формированием и развитием начинается уже в начальной школе и на уроках математики постепенно вводятся элементы деятельности характерной для научной деятельности.

Исследования, правильнее сказать элементы исследовательской деятельности на уроках математики для учителя становятся каждодневной необходимостью, а не показательным выступлением на отдельных уроках. Они вводятся постепенно, планомерно в соответствии с учетом общего уровня класса.

В курс математики 4 класса для развития УИД относительно геометрического материала можно включить исследовательские задания, объединённые в групповые проекты. Они могут дать возможность проявить себя ученикам и с ярко выраженными математическими данными, и с техническим складом ума, и с практической жилкой.

В четвертом классе продолжается изучение темы "Единицы площади": квадратный метр, квадратный километр, квадратный миллиметр, ар, гектар. Позже дети учатся находить приблизительную площадь фигуры с помощью палетки.

Для повторения единиц площади можно провести конкурс под названием «Коллекция самодельных измерительных приборов». Этот конкурс также можно включить и в урок труда. Вот пример межпредметной связи, способствующей организации учебно-исследовательской деятельности учащихся.

Повторить материал по теме «Площадь» и включить задания исследовательского характера можно так:

"Посмотрите на фигуры, прикрепленные к доске, и скажите, какая из них занимает больше всего места на доске (квадрат AMKD занимает места больше всех фигур). В этом случае говорят, что площадь квадрата больше, чем площадь каждого треугольника и квадрата CDMB. Сравните площадь треугольника АВС и квадрата AMKD (площадь треугольника меньше, чем площадь квадрата).

Эти фигуры сравниваются наложением - треугольник занимает только часть квадрата, значит, действительно площадь его меньше площади квадрата. Сравните на глаз площадь треугольника FВС и площадь треугольника DOE (у них площади одинаковые, они занимают одинаковое место на доске, хотя расположены по-разному). Проверьте наложением.

А существует ли разные фигуры, площади которых равны?

Для разъяснения понятия используются демонстрационные или индивидуальные модели различных фигур.

Путем наложения их друг на друга, учащиеся устанавливают, что площади первой и второй фигур одинаковы, а площадь четвертой меньше площади пятой, так как вся четвертая фигура помещается внутри пятой, и т.д. учитель может предложить выписать номера фигур, расположив их в порядке возрастания площадей, в процессе таких упражнений уточняются представления детей о площади.

После этого учитель может раздать ученикам листы клетчатой бумаги, на которой изображены различные фигуры и предложить сравнить площади этих фигур. Учащиеся сами догадываются, что для этого нужно сосчитать число клеток в каждой фигуре. Фигура, содержащая большее число клеток, имеет большую площадь.

Такого рода задания подводят учащихся к осознанию необходимости введения общепринятой единицы площади 1 см2. (квадрат со стороной, равной одному сантиметру). У каждого ученика должна быть модель квадратного сантиметра.

Аналогично сравниваются по площади другие фигуры, а также предметы окружающей обстановки. Затем можно провести с учениками экскурсию по пришкольному участку и измерить площадь школы, футбольного поля, волейбольного поля, всего участка. Учащиеся как раз могут воспользоваться своими самодельными измерительными приборами, сделанными на предыдущем уроке.

...