Исследовательская Исследовательская деятельность на уроках деятельность на уроках информатикиинформатики

Педагогический проект по теме:

«Моделирование физических процессов»

Проект разработан учителем информатики МОУ СОШ № 30 , г. Тамбова Забавниковой Е.А.

Актуальность: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 Компоненты исследовательской исследовательской деятельности: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.

1. Проблема – вопрос или комплекс вопросов, требующих решения.

2. Актуальность – почему важно изучать этот вопрос именно сейчас, сегодня, в настоящее время.

3. Цель – запланированный результат.

4. Задачи – что нужно сделать, чтобы цель была достигнута.

5. Методы – как решать задачи, проводить исследование.

6. Гипотеза – предположение, требующее доказательств.

7. Теоретические основания – теории, в рамках которых проводится исследование.

8. Объект – что исследуется.

9. Предмет – как, в каком аспекте исследуется объект.

Проблема:Проблема:

определение эффективных путей реализации возможностей преподавания информатики в средней школе в формировании приемов исследовательской деятельности учащихся.

Гипотеза: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 программыРаздел программы: : Моделирование и Моделирование и формализацияформализация

Тема проекта: Моделирование движения тела под действием силы тяжести с помощью электронных таблиц.

Основополагающий Основополагающий вопрос:вопрос: Зачем создавать Зачем создавать модель?модель?

То, что мы знаем – ограничено,а то, что мы не знаем – бесконечно.

П.Лаплас

Цель проекта:Цель проекта:

формирование умения строить компьютерные модели на основе реальных ситуаций;

формирование навыков самостоятельной исследовательской деятельности школьников.

Задачи проекта: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.План учебного проекта.1. Формулирование учебной и творческой темы проекта. (1

урок)2. Вводная беседа. Формулирование задач для исследования.

(1 урок)3. Формирование групп для проведения проекта, выдвижение

гипотез решения проблемы (формулировка целей моделирования, формализация задачи, построение информационной модели). (1 урок)

4. Обсуждение плана работы учащихся индивидуально или в группе. (2 урок)

5. Обсуждение со школьниками возможных источников информации, вопросов защиты авторских прав. (2 урок)

6. Знакомство учащихся с критериями оценивания их исследовательских задач. (2 урок)

7. Самостоятельная работа учащихся по обсуждению задания каждого в группе. (3 урок)

8. Самостоятельная работа групп по выполнению заданий. (3, 4 урок)

9. Подготовка школьниками презентаций по отчету о проделанной работе.(5 урок)

10. Защита полученных результатов и выводов. (6 урок)11. Оценивание результатов проекта школьниками и

учителями физики и информатики. (6 урок)

Темы проектов.Темы проектов.

1.Поражение цели.

2.Движение парашютиста.

3.Попадание в кольцо баскетболистом.

4.Спасение утопающего.

5.Акробаты.

Темы проектов: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: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: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: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: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:Литература:1. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник 11

класс/Н.Д.Угринович. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

2. Информатика и ИКТ. Учебник 8-9 класс/Под ред. Проф. Н.В.Макаровой. – СПб.:Питер, 2008.

3. Информатика. Базовый курс. Практикум-задачник по моделированию./Под ред. Н.В. Макаровой. – СПб.:Питер, 2007.

4. Исследовательская работа школьников. Научно-методический и информационно-публицистический журнал. Редакция «Народное образование». Изд. 4 раза в год. Подписной индекс – 81415.

5. Леонтович А.В. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения. // Народное образование, № 10, 1999.

6. Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся: Сборник статей. М., МГДД(Ю)Т, 2002. 110 с., библ. 98.

7. Обухов А.С. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения. // Народное образование, № 10, 1999.

Интернет-ресурсыИнтернет-ресурсыпо проблемам исследовательской по проблемам исследовательской деятельностидеятельностиwww.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.