Организация проектно-исследовательской деятельности при изучении объёмных фигур в начальной школе
Л.
Л. БурковаБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Буркова
Л.
Л.,
Аллахвердян
Д.
А. Организация проектно-исследовательской деятельности при изучении объёмных фигур в начальной школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2015. – № S25. – С.
1–5. – URL:
http://e-koncept.ru/2015/75307.htm.
Аннотация. В статье обосновывается актуальность и необходимость организации проектно-исследовательской деятельности при изучении элементов геометрии в начальной школе. Рассматриваются этапы и ступени моделирования и проектирования объёмных фигур младшими школьниками. Обобщаются результаты экспериментального исследования по влиянию приёмов проектно-исследовательской деятельности на формирование геометрических представлений и понятий на базе 3 класса МБОУ НОШ пос. Гавердовский, Майкопского района (Республика Адыгея).
Ключевые слова:
моделирование, проектирование, проектно-исследовательская деятельность, геометрические представления и понятия, объёмные тела
Текст статьи
БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 1
ART75307УДК373.3
Буркова Любовь Леонидовна,кандидат педагогических наук, доцентФГБОУ ВПО«Адыгейский государственный университет», г.МайкопLubashaAGU@yandex.ru
Аллахвердян Диана Альбертовна,студентка факультета педагогики и психологииФГБОУ ВПО«Адыгейский государственный университет», г.Майкопms.allakhverdyan@mail.ru
Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе
Аннотация.В статье обосновываетсяактуальность и необходимостьорганизации проектноисследовательской деятельностипри изучении элементов геометрии в начальной школе. Рассматриваются этапыи ступени моделирования и проектирования объёмных фигур младшими школьниками. Обобщаются результаты экспериментального исследования по влиянию приёмов проектноисследовательской деятельности на формирование геометрических представлений и понятий на базе3 классаМБОУ НОШпос. Гавердовский, Майкопского района (Республика Адыгея).Ключевые слова:проектирование, проектноисследовательская деятельность, моделирование, геометрические представления и понятия, объёмные тела.Раздел: (01)педагогика; история педагогики и образования; теория и методика обучения и воспитания (по предметным областям).
Федеральный Государственный Образовательный стандарт ставит задачи привести школьное образование в соответствие с потребностями времени.В соответствии с требованиями ФГОС второго поколенияв начальном курсе математики формируются предметные компетенции в преобразовании информации из одной формы в другую на основесамостоятельноговыполнения творческих заданий, на основе конструирования и моделирования. В современной начальной школе приоритетным направлениемявляется формирование универсальных учебныхдействий младших школьников. Моделирующая, знаковосимволическая деятельность –это те виды деятельности, которые создают дидактические условия для овладения УУД в процессе усвоения предметного содержания (личностными, познавательными, регулятивными, коммуникативными). Этому способствует вовлечение учащихся в проектноисследовательскую деятельность при изучении геометрического материала.Проектирование–это творческий процесс и каждый может найти свое решение в изготовлении той или иной детали и модели в целом.Метод проектного исследования находит применениена всех этапах научного познания, в различныхнауках. В нём заключается мощный эвристический резерв. Благодаря этому методураскрывается возможность перейтиот изученияневидимого и неощущаемого к видимому и ощущаемому,отсложного к простому. Таким образом, благодаря моделилюбой объект может стать доступным для познания.Проблемой организации проектноисследовательской деятельности в общеобразовательной БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 2
школе занимались отечественныеученыеА.И. Савенков,И.Е.Девятова,Г.Л. Ильини др.[1, 2, 3]Проектированиенеобходимо использовать для формирования у обучаемых полноценных умственных действий, для развития научнотеоретического стиля мышления, что соответствует наиболее эффективному и развивающему типу учения в современной начальной школе. Для формированияу учащихся современногонаучнотеоретическогомышлениянеобходимо, чтобы основой содержания образования были специфические научные объекты,и чтобы деятельность учащихся состояла в познании окружающей действительности посредством этих объектов, с тем, чтобы уже через них осмысливались эмпирически наблюдаемые явления, факты, процессы. Ученики при этомоказываются в положении исследователей по отношению к наблюдаемым фактам, свойствам явлений окружающего мира, а вся их учебная деятельность в этом случае приобретает творческий характер.Наконец, при изучении математики проектированиеследует использоватьи для развития рефлексирующей деятельности учащихся. Очень важнодляучащихся не только воспроизвести те или иные умственные действия, но и проанализировать эти действия, и главное –выработатьпривычку к такому анализу, потребность в нём.Особое место проектноисследовательской деятельности отводится при изучении геометрического материала. Содержание геометрическогоматериалав начальной школесоставляет подготовительную часть курса геометрии ивключаетсяпоэтапно в курс математики.С третьего класса дети начинают работать с изображением трехмерных фигур.Начинающий школьник впервые сознательно изучает геометрию окружающего его мира. Важнейшим свойством любого объекта является его форма, и поэтому ребёнка необходимо научить, прежде всего, правильно воспринимать форму объекта, а это значит –научить выделять контур объекта, научить выделять отдельные его свойства, взаимное положение линий. Однако и до сих пор вопрос об организованном восприятии формы младшими школьниками остаётся практически не разрешённым. Исследования психологов последнего десятилетия по теориисенсорного восприятия школьников были направлены, наряду с другими вопросами, на выяснение роли контура в восприятии формы объекта при различных видах практической деятельности детейразличных возрастных групп.Так В.П. Сохина изучала формирование зрительного анализа в процессе конструирования объекта из плоскостных элементов. Для этого при обучении детей она использовала приём наложения частей образца на целый образец [4]. Г.А. Урунтаевойрассматривалсявопрос о том, как происходит ознакомление детей с формой и величиной предмета в процессе игровой деятельности. Основными задачами исследования были: «сформировать умение полно, расчленено воспринимать свойства предметов, научить способам анализа формы и величины предметов, понять сравнительно сложные связи и отношения между предметами» [5]. Исследования Г.А.Урунтаевой, Ю.А. Афонькиной показывают, что ошибки детей в восприятии формы объясняются не их возрастными или природными особенностями, а «исключительно тем характером обучения, который часто не обеспечивает умения видеть и анализировать то, на что смотрят глаза ребенка и что осязают его пальцы» [5].Трудыгруппы психологов –М.В.Матюхиной, Т.С. Михальчик и К.Т. Патриной –показывают следующее: «Процесс восприятия часто ограничивается только узнаванием предмета и последующим за ним названием предмета. На первых порах учащиеся не делают предмет объектом тщательного и длительного рассматривания. Восприятия учащихся первых БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 3
классов отличается слабой дифференцированностью» [6]. Первоклассники изображают форму предмета по её названию, не производя анализа этой формы, в результате чего изображение одной и той же формы оказываются очень разнообразными.Для того чтобы организовать правильное восприятие младшими школьниками геометрических сведений, необходимо решить вопрос о том, что должно быть объектом восприятия и какдолжен протекать процесс восприятия.Заметим, что изучение объемных геометрических фигур предусмотрено в ряде программ по начальной математике например, «Школа 2100», «Гармония», «Перспектива» и др. Вместе с тем, объем, содержание, методическиеаспектыизучения данного материала различны.Таким образом, это направление исследования достаточно актуально.Цель исследованиясостоит в выявлении эффективности различных приёмов при изучении геометрического материала в начальной школе.Объектом исследования является взаимосвязанная деятельность учеников и учителя в процессе формирования геометрических понятий.Предмет исследования–влияние приёмов проектноисследовательской деятельности на формирование геометрических представлений и понятий.Гипотеза исследования:заключается в предположении: если в процессе изучения геометрического материала учащимся начальных классов предлагается система логикоконструктивных заданий, направленных на проектноисследовательскую деятельность, то это будет способствовать наиболее эффективному формированию геометрических представлений.В нашем научном исследовании экспериментальной базой явилась начальнаяшкола пос. Гавердовский, Майкопского района(Республика Адыгея), где математика преподается по программе «Школа России». Геометрический материал по этой программе направлен на усвоениеэлементов геометрии на плоскости. Однако, уже в дошкольном возрасте дети имеют представление об объемных геометрических телах.Данная исследовательская работа направлена на поиск вариантов изучения геометрических фигур в пространстве.Опыт зарубежных педагогов и исследования наших отечественных педагогов и психологов показывают, что процесс восприятия становится более полным и глубоким, если в познание включаются не только глаза, но и руки человека.Итак, первоначальное ознакомление с геометрическими фактами в их предметном значении осуществляется путём обращения к объектам действительности и их материализованным нормам. Обращение к объектам действительности доказывает существование геометрических форм, использование моделей и готовых чертежей способствует их детализированному восприятию. Факт возможности ощупывать (держать) руками геометрические формы, располагать их различным образом усиливают мотивацию проектноисследовательской деятельности. А.М. Астряб, рассматривая две стадии познания геометрических форм (восприятие и образование геометрических образов в детском сознании) подчёркивает, что для того чтобы восприятие было по возможности ярким и полным, необходимо, чтобы восприятие сопровождалось мускульноосязательными ощущениями [7].Поэтому он придает особо важное значение таким видам деятельности ребёнка, как лепка, разрезание, склеивание, рисование. Ребёнокхорошо усваивает знания, если они приобретены на материале, требующем от него умения делать чтонибудь своими руками. Отправным пунктом при первичном знакомстве с понятием и его свойствами служат практические действия. Их цель –конкретизировать смысл нового термина. Таким образом, предметные действия создают основу для развития мыслительных процессов.БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 4
Анализ научнометодической литературы позволяет выделить методические положения по обучению элементам геометрии младших школьников:1. Геометрические представления учащиеся получают путём абстрагирования от объектов окружающей действительности.Основу учебного познания составляют личный чувственный опыт ребёнка, его наблюдения.2. Успех всей геометрической пропедевтики существенно зависит от правильной организации этапа уточнения и расширения дошкольного чувственного опыта ребёнка.
3. В начальных классах следует изучать плоские геометрические формы и их отдельные свойства, в ознакомительном плане –объёмные. Использование моделей плоских фигур даёт возможность показать, как осуществляется процесс абстрагирования, как происходит выделение общего свойства фигур –формы и обобщение его в слове, смысл которого теперь ясен школьнику.4. В процессе изучения элементов геометрии способом первичного знакомства с фигурой дети сначала знакомятся с доступными их пониманию качественными свойствами фигур, затем с их количественными характеристиками.5. Осознанное восприятие геометрических фактов, их запоминание, а также формирование умений выявлять и обобщатьсвойства геометрических фигур, умение обосновывать свои наблюденияипроизводимые действия связаныс развитием математической речи, с использованием научной терминологии, доступной данному возрасту. Знание этих особенностей, а также знание закономерностей развития мыслительных операций необходимо для эффективного формирования геометрических предпонятий и понятийв процессе проектноисследовательской деятельности.Для проверки гипотезы исследования проведен педагогический эксперимент.В рамках эксперимента был выбран 3 «А» класс. Педагогический эксперимент проводился в три этапа:Констатирующий.Формирующий.Контрольный.На 1омэтапе экспериментасентябре 2014, провеликонтрольный срез.Его цель:выявить уровень сформированности геометрических представлений у учащихся экспериментального классана начало педагогического эксперимента.В зависимости от характера и способа выявления существенных признаков в геометрических объектах при выполнении заданий были выделены 3 уровня сформированности геометрических представлений, характеризующие процесс исследования по изучению этих объектов:Низкий уровень:Учащиеся не умеют выделять существенные признаки в результате сопоставления нескольких объектов (эмпирическое сравнение).Средний уровень:Учащиеся умеют выделять лишь наглядновоспринимаемые признаки в результате сопоставления нескольких объектов (эмпирическое сравнение).Высокий уровень:Характеризуется умением моделировать объекты изучения и проектировать свои действия по исследованию этих объектов и выделению их существенных признаковРезультаты контрольной работы представлены на рис.1.
БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 5
Рис.1.Вывод: Данный этап показал, что уровень усвоения геометрического материала недостаточно высок и есть резервы для повышения качества знаний.Формирующий этапдлился до мая 2015 годаЦель: Формировать умение работатьс изображениями трехмерных фигур, развивать умение работать в трёхмерном пространстве.В рамках формирующего эксперимента была изучена учебнометодическая литература по проблеме использования приёмов моделированияи проектированияпри обучениимладших школьников. Подготовительнуюработу мы организовали, ориентируясьна этапы проектноисследовательской деятельности с геометрическими телами, предложенные И.С. Якиманской[8].1 этап. Сравнение и выделение сходных по форме объектов окружающей действительности (мяч –луна–яблоко; коробка шкаф и т. п.).2 этап. Соотнесение объектов изгруппыпредметов и моделей геометрических тел и (свеча
цилиндр; арбуз
шар; шкаф
призма). Обогащениеречевогословаря новымитерминами –названиямигеометрических тел.3этап. Выделение существенных признаков и элементовгеометрических тел: вершины, ребра,грани, основание. Соотнесение плоских геометрических фигур и объёмных тел (квадрат–гранькуба, круг –основание цилиндра, отрезок–ребропирамиды…).4 этап. Классификация тел по различным признакам: по наличию боковыхграней(нет шар, конус, цилиндр;есть призма, пирамида); по количеству оснований(нет оснований –у шара;1 основание –у конуса,у пирамиды; 2 основания у призмы,у цилиндра); поналичиюребер(нет –у цилиндра,шара, конуса; есть –у пирамиды, призмы).5 этаппо И.С. Якиманской[8]направлен на работус геометрическимителами.Его содержание мы реализовали при формировании навыков проектноисследовательской деятельности.Были отобраны из альтернативных методик упражнения, направленные на моделирующую и проектную деятельность. Упражнения систематизированы по уровню сложности и характеру деятельности:предметное (вещественное) моделирование;графическое моделирование;проектноисследовательскаядеятельность.Остановимся подробнее на организации самойпроектноисследовательской деятельности. Экспериментальный 3 «А» класс, состоящий из 15 человек, был «разбит» на 5 команд. (название своей команды ребята придумывали сами).БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 6
Каждая группа получила определенное задание:представь, что даннуюфигуру разрезали на две части.Закончи рисунок каждой части фигуры. Варианты заданий представлены на рис. 2. По результатам его выполнения выделялся лидер группы «Архитектор», остальные роли («Строитель» и «Контролер»), распределялись на двух других членов команд.Рис.2.Далее группы работали над проектом исследования одного из тел. Каждой команде предстояло исследование определенной геометрической фигуры (куб, пирамида, конус, шар, цилиндр), выбранной методом жеребьевки.На следующем этапе учащиеся исследовали плоские фигуры как составные части объемных тел. Например, одна и пяти групп, а именно «Кубарики», исследовали плоскую фигуру «квадрат», как составную часть куба. Ребята пришли к выводу о том, что стороны его равны, диагонали равны, а при двойномперегибании образовался прямой угол.После проведённого исследования группы приступают кмоделированию объемных фигур из разного материала. В работу вошло исследование самих детей(например, если фигура была сделана из пластилина, то они разрезали ее на части и изучали наглядно свойства данной фигуры). Этот этап завершаетсявычерчиванием проекции всех граней объемной фигуры.Ребята чертят проекции всех граней куба.Далее следует изготовление развертки куба(втом числе и необходимое количество выступов для склеивания на сторонах квадратов), вырезание заготовки проектного тела и его моделирование. Из изготовленных кубов «Кубарикам» предлагаетсяконструированиеразличных составных фигур.После чего следует работа над проектом собственной конструкции по собственному эскизу. Это направление позволило связать в единое целое объемные и плоскостные фигуры, где плоскостные фигуры выступят в роли части объемного тела (например, квадрат выступит, как частьповерхности куба.) Завершается проект отчетом каждой группыисследователей по проделанной работе, их собственные впечатления, научные выводы. Например, группа в ходе исследования выяснила, что у куба боковыми гранями являются квадраты, которые равны между собой, диагонали у куба тоже равны и т.д.Ученики любят выполнять заданияна «геометрию формы». Активизируется познавательный интерес с помощью различныхвидов деятельности, соответствующих их возрасту: рассматривания иллюстраций, рисования, вырезания, лепки, склеиваБурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 7
ния. Организованная таким образом работа над геометрическим материалом оказывает положительное влияние на совершенствование математической речи обучающихся, формирование у них пространственных представлений, развитие интереса к изучению математики в целом. Учащиесяс удовольствием погружаются в удивительный и мир волшебной страны Геометрии, учатся видеть необычное в простом и занимательное в повседневном.Формирующий этап экспериментапоказывает, что ученикам нравятся геометрические задания,имеющие не одно решение и требующие нестандартного мышления. Поройпредлагались невероятные, кажется, даже абсурдные идеи, которые, в конце концов, приводят к решению задачи. Развивается пространственное воображение, мелкая моторика, речь, усидчивость, творческие способности. Дети логически рассуждают, делают выводы, доказывают, развивается гибкость мышления.В рамкахконтролирующего этапаэксперимента в мае 2015 годабыл проведенконтрольный срез, чтобы сравнить уровень сформированности геометрических представлений в экспериментальном классе на конец педагогического эксперимента.Результаты контрольной работы представлены на рис.3.
Рис. 3.Полученные результаты контролирующего этапа эксперимента сравниваем с результатом констатирующего этапа в столбчатых диаграммах(рис. 4).
Рис. 4.Пришли к следующим выводам:1.Наблюдается положительная динамика в усвоении геометрического материала–высокий уровень увеличилсяна 25,8%за счёт уменьшения показателей среднего (на 5%) и низкого уровней (до0%).
2.Можно говорить об эффективности предлагаемой нами методики по проведению проектноисследовательской деятельности работ.Приемы моделирования ипроектирования способствуют овладению учениками понятийным БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 8
аппаратом, способствуют более качественному формированию геометрических представлений.3.Таким образом, выдвинутая гипотеза нашла свое подтверждение.Рассмотрев проблемуиспользования приемов моделированияи проектированияна уроках математикиприформированиигеометрических представлений, можноконстатировать, что в настоящее время она актуальна, особенно в начальной школе. Именно вмладшем школьном возрасте интенсивно развиваются психологическиепроцессыузнавания,восприятия, воображения,мышления, памяти. Геометрический материал в гораздо более высокой степени, чем арифметический, и алгебраический, соответствует ведущему на начальной ступени образованиявиду мышления –пространственному (образному). Основной единицей пространственного мышления является образ, в нёмпредставлены пространственные характеристики объекта: форма, величина, взаимное расположение составляющих его элементов.Сформированные навыки проектноисследовательской деятельности помогают детям в дальнейшем при изучении геометрии и других дисциплин. Начатое исследование может быть продолжено в дальнейшем при формировании представлений правильных многогранников у младших школьников.
Ссылки на источники1.Савенков А.И. Методика исследовательского обучения младшихшкольников /А.И.Савенков. –Самара: Издательство «Учебная литература», 2007.–75 с.2.ДевятоваИ.Е. Организация проектного обучения как фактор развития самостоятельностиучащихся общеобразовательной школы. Дисс. канд. пед. наук / И.Е.Девятова. –Челябинск, 2002. –165 с.3.Ильин Г.Л. Теоретические основы проектного образования: автореф. дисс. докт. пед. наук / Г.Л Ильин. –Казань, 1995. –38 с.4.Сохина, В.П.Восприятие формы дошкольниками и конструирование / В.П. Сохина//Психология дошкольника:Хрестоматия/Сост.Г.А.УрунтаеваМ., 2002.С.54605.Урунтаева Г.А. Изучение восприятия формы / Г.А.Урунтаева, Ю.А. Афонькина. –[Электронный ресурс]. URL:http://yspu.org/images/7/7a/Семинар_12_Вопрос_III.1..pdf
6.Матюхина М.В., Михальчик Т.С., Прокина Н.Ф. Возрастная и педагогическая психология: Учеб. пособие для студентов пед. ин тов. по спец. № 2121 «Педагогика и методика нач. обучения»/М. В. Матюхина, Т. С. Михальчик, Н. Ф. Прокина и др.; Под ред. М. В. Гамезо и др. —М.: Просвещение, 1984.—256с.–[Электронный ресурс]. –URL: http://www.goldbiblioteca.ru/online_psihologiya/onlinepsistr5/474.php7.Астряб A.M.Курс опытной геометрии. Индуктивнолабораторный метод изложения / Астряб А. М. –Москва —Ленинград : Гос. издво, 1923 . –286 с. –(Учебные пособия для школ I и II ступени). –[Электронный ресурс]. URL: http://www.biblioclub.ru/index.php?page=book&id=144694.8.Якиманская И.С.Развитие пространственного мышления школьников:дисс. докт. пед. наук / И.С.Якиманская. –М.,1980. –240 с.–[Электронный ресурс]. –URL: http://www.childpsy.ru/dissertations/id/20264.php
BurkovaLyubov,Candidate of Pedagogy, Assistant Professor of the Departament of the FGBOU VPO Adyghe State University , Maykop; LubashaAGU@yandex.ruAllakhverdyanDiana,Student of faculty of pedagogics and psychology, FGBOU VPO Adyghe State University , Maykopms.allakhverdyan@mail.ruThe organization of project and research activity when studying volume figures at elementary schoolAnnotation. In article substantiates the relevance and necessity of the organization of project and research activity when studying elements of geometry locates in elementary school. Stages and steps of modeling and design of volume figures by younger pupils are considered.Results of a pilot study on influence of methods of design and research activity on formation of geometrical representations and concepts on baseof 3rd grade of MBOU NOSH of Gaverdovski (Republic of Adygea) aregeneralized. БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 9
Keywords:project, design, project and research activity, modeling, geometrical representations and concepts, volume figures.
Рекомендованокпубликации:
Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»
Поступила в редакциюReceived31.07.15Получена положительная рецензияReceived a positive review03.07.15ПринятакпубликацииAccepted for publication03.07.15ОпубликованаPublished04.07.15
© Концепт, научнометодический электронный журнал, 2015©Буркова Л. Л., Аллахвердян Д.А.,2015www.ekoncept.ru
ART75307УДК373.3
Буркова Любовь Леонидовна,кандидат педагогических наук, доцентФГБОУ ВПО«Адыгейский государственный университет», г.МайкопLubashaAGU@yandex.ru
Аллахвердян Диана Альбертовна,студентка факультета педагогики и психологииФГБОУ ВПО«Адыгейский государственный университет», г.Майкопms.allakhverdyan@mail.ru
Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе
Аннотация.В статье обосновываетсяактуальность и необходимостьорганизации проектноисследовательской деятельностипри изучении элементов геометрии в начальной школе. Рассматриваются этапыи ступени моделирования и проектирования объёмных фигур младшими школьниками. Обобщаются результаты экспериментального исследования по влиянию приёмов проектноисследовательской деятельности на формирование геометрических представлений и понятий на базе3 классаМБОУ НОШпос. Гавердовский, Майкопского района (Республика Адыгея).Ключевые слова:проектирование, проектноисследовательская деятельность, моделирование, геометрические представления и понятия, объёмные тела.Раздел: (01)педагогика; история педагогики и образования; теория и методика обучения и воспитания (по предметным областям).
Федеральный Государственный Образовательный стандарт ставит задачи привести школьное образование в соответствие с потребностями времени.В соответствии с требованиями ФГОС второго поколенияв начальном курсе математики формируются предметные компетенции в преобразовании информации из одной формы в другую на основесамостоятельноговыполнения творческих заданий, на основе конструирования и моделирования. В современной начальной школе приоритетным направлениемявляется формирование универсальных учебныхдействий младших школьников. Моделирующая, знаковосимволическая деятельность –это те виды деятельности, которые создают дидактические условия для овладения УУД в процессе усвоения предметного содержания (личностными, познавательными, регулятивными, коммуникативными). Этому способствует вовлечение учащихся в проектноисследовательскую деятельность при изучении геометрического материала.Проектирование–это творческий процесс и каждый может найти свое решение в изготовлении той или иной детали и модели в целом.Метод проектного исследования находит применениена всех этапах научного познания, в различныхнауках. В нём заключается мощный эвристический резерв. Благодаря этому методураскрывается возможность перейтиот изученияневидимого и неощущаемого к видимому и ощущаемому,отсложного к простому. Таким образом, благодаря моделилюбой объект может стать доступным для познания.Проблемой организации проектноисследовательской деятельности в общеобразовательной БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 2
школе занимались отечественныеученыеА.И. Савенков,И.Е.Девятова,Г.Л. Ильини др.[1, 2, 3]Проектированиенеобходимо использовать для формирования у обучаемых полноценных умственных действий, для развития научнотеоретического стиля мышления, что соответствует наиболее эффективному и развивающему типу учения в современной начальной школе. Для формированияу учащихся современногонаучнотеоретическогомышлениянеобходимо, чтобы основой содержания образования были специфические научные объекты,и чтобы деятельность учащихся состояла в познании окружающей действительности посредством этих объектов, с тем, чтобы уже через них осмысливались эмпирически наблюдаемые явления, факты, процессы. Ученики при этомоказываются в положении исследователей по отношению к наблюдаемым фактам, свойствам явлений окружающего мира, а вся их учебная деятельность в этом случае приобретает творческий характер.Наконец, при изучении математики проектированиеследует использоватьи для развития рефлексирующей деятельности учащихся. Очень важнодляучащихся не только воспроизвести те или иные умственные действия, но и проанализировать эти действия, и главное –выработатьпривычку к такому анализу, потребность в нём.Особое место проектноисследовательской деятельности отводится при изучении геометрического материала. Содержание геометрическогоматериалав начальной школесоставляет подготовительную часть курса геометрии ивключаетсяпоэтапно в курс математики.С третьего класса дети начинают работать с изображением трехмерных фигур.Начинающий школьник впервые сознательно изучает геометрию окружающего его мира. Важнейшим свойством любого объекта является его форма, и поэтому ребёнка необходимо научить, прежде всего, правильно воспринимать форму объекта, а это значит –научить выделять контур объекта, научить выделять отдельные его свойства, взаимное положение линий. Однако и до сих пор вопрос об организованном восприятии формы младшими школьниками остаётся практически не разрешённым. Исследования психологов последнего десятилетия по теориисенсорного восприятия школьников были направлены, наряду с другими вопросами, на выяснение роли контура в восприятии формы объекта при различных видах практической деятельности детейразличных возрастных групп.Так В.П. Сохина изучала формирование зрительного анализа в процессе конструирования объекта из плоскостных элементов. Для этого при обучении детей она использовала приём наложения частей образца на целый образец [4]. Г.А. Урунтаевойрассматривалсявопрос о том, как происходит ознакомление детей с формой и величиной предмета в процессе игровой деятельности. Основными задачами исследования были: «сформировать умение полно, расчленено воспринимать свойства предметов, научить способам анализа формы и величины предметов, понять сравнительно сложные связи и отношения между предметами» [5]. Исследования Г.А.Урунтаевой, Ю.А. Афонькиной показывают, что ошибки детей в восприятии формы объясняются не их возрастными или природными особенностями, а «исключительно тем характером обучения, который часто не обеспечивает умения видеть и анализировать то, на что смотрят глаза ребенка и что осязают его пальцы» [5].Трудыгруппы психологов –М.В.Матюхиной, Т.С. Михальчик и К.Т. Патриной –показывают следующее: «Процесс восприятия часто ограничивается только узнаванием предмета и последующим за ним названием предмета. На первых порах учащиеся не делают предмет объектом тщательного и длительного рассматривания. Восприятия учащихся первых БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 3
классов отличается слабой дифференцированностью» [6]. Первоклассники изображают форму предмета по её названию, не производя анализа этой формы, в результате чего изображение одной и той же формы оказываются очень разнообразными.Для того чтобы организовать правильное восприятие младшими школьниками геометрических сведений, необходимо решить вопрос о том, что должно быть объектом восприятия и какдолжен протекать процесс восприятия.Заметим, что изучение объемных геометрических фигур предусмотрено в ряде программ по начальной математике например, «Школа 2100», «Гармония», «Перспектива» и др. Вместе с тем, объем, содержание, методическиеаспектыизучения данного материала различны.Таким образом, это направление исследования достаточно актуально.Цель исследованиясостоит в выявлении эффективности различных приёмов при изучении геометрического материала в начальной школе.Объектом исследования является взаимосвязанная деятельность учеников и учителя в процессе формирования геометрических понятий.Предмет исследования–влияние приёмов проектноисследовательской деятельности на формирование геометрических представлений и понятий.Гипотеза исследования:заключается в предположении: если в процессе изучения геометрического материала учащимся начальных классов предлагается система логикоконструктивных заданий, направленных на проектноисследовательскую деятельность, то это будет способствовать наиболее эффективному формированию геометрических представлений.В нашем научном исследовании экспериментальной базой явилась начальнаяшкола пос. Гавердовский, Майкопского района(Республика Адыгея), где математика преподается по программе «Школа России». Геометрический материал по этой программе направлен на усвоениеэлементов геометрии на плоскости. Однако, уже в дошкольном возрасте дети имеют представление об объемных геометрических телах.Данная исследовательская работа направлена на поиск вариантов изучения геометрических фигур в пространстве.Опыт зарубежных педагогов и исследования наших отечественных педагогов и психологов показывают, что процесс восприятия становится более полным и глубоким, если в познание включаются не только глаза, но и руки человека.Итак, первоначальное ознакомление с геометрическими фактами в их предметном значении осуществляется путём обращения к объектам действительности и их материализованным нормам. Обращение к объектам действительности доказывает существование геометрических форм, использование моделей и готовых чертежей способствует их детализированному восприятию. Факт возможности ощупывать (держать) руками геометрические формы, располагать их различным образом усиливают мотивацию проектноисследовательской деятельности. А.М. Астряб, рассматривая две стадии познания геометрических форм (восприятие и образование геометрических образов в детском сознании) подчёркивает, что для того чтобы восприятие было по возможности ярким и полным, необходимо, чтобы восприятие сопровождалось мускульноосязательными ощущениями [7].Поэтому он придает особо важное значение таким видам деятельности ребёнка, как лепка, разрезание, склеивание, рисование. Ребёнокхорошо усваивает знания, если они приобретены на материале, требующем от него умения делать чтонибудь своими руками. Отправным пунктом при первичном знакомстве с понятием и его свойствами служат практические действия. Их цель –конкретизировать смысл нового термина. Таким образом, предметные действия создают основу для развития мыслительных процессов.БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 4
Анализ научнометодической литературы позволяет выделить методические положения по обучению элементам геометрии младших школьников:1. Геометрические представления учащиеся получают путём абстрагирования от объектов окружающей действительности.Основу учебного познания составляют личный чувственный опыт ребёнка, его наблюдения.2. Успех всей геометрической пропедевтики существенно зависит от правильной организации этапа уточнения и расширения дошкольного чувственного опыта ребёнка.
3. В начальных классах следует изучать плоские геометрические формы и их отдельные свойства, в ознакомительном плане –объёмные. Использование моделей плоских фигур даёт возможность показать, как осуществляется процесс абстрагирования, как происходит выделение общего свойства фигур –формы и обобщение его в слове, смысл которого теперь ясен школьнику.4. В процессе изучения элементов геометрии способом первичного знакомства с фигурой дети сначала знакомятся с доступными их пониманию качественными свойствами фигур, затем с их количественными характеристиками.5. Осознанное восприятие геометрических фактов, их запоминание, а также формирование умений выявлять и обобщатьсвойства геометрических фигур, умение обосновывать свои наблюденияипроизводимые действия связаныс развитием математической речи, с использованием научной терминологии, доступной данному возрасту. Знание этих особенностей, а также знание закономерностей развития мыслительных операций необходимо для эффективного формирования геометрических предпонятий и понятийв процессе проектноисследовательской деятельности.Для проверки гипотезы исследования проведен педагогический эксперимент.В рамках эксперимента был выбран 3 «А» класс. Педагогический эксперимент проводился в три этапа:Констатирующий.Формирующий.Контрольный.На 1омэтапе экспериментасентябре 2014, провеликонтрольный срез.Его цель:выявить уровень сформированности геометрических представлений у учащихся экспериментального классана начало педагогического эксперимента.В зависимости от характера и способа выявления существенных признаков в геометрических объектах при выполнении заданий были выделены 3 уровня сформированности геометрических представлений, характеризующие процесс исследования по изучению этих объектов:Низкий уровень:Учащиеся не умеют выделять существенные признаки в результате сопоставления нескольких объектов (эмпирическое сравнение).Средний уровень:Учащиеся умеют выделять лишь наглядновоспринимаемые признаки в результате сопоставления нескольких объектов (эмпирическое сравнение).Высокий уровень:Характеризуется умением моделировать объекты изучения и проектировать свои действия по исследованию этих объектов и выделению их существенных признаковРезультаты контрольной работы представлены на рис.1.
БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 5
Рис.1.Вывод: Данный этап показал, что уровень усвоения геометрического материала недостаточно высок и есть резервы для повышения качества знаний.Формирующий этапдлился до мая 2015 годаЦель: Формировать умение работатьс изображениями трехмерных фигур, развивать умение работать в трёхмерном пространстве.В рамках формирующего эксперимента была изучена учебнометодическая литература по проблеме использования приёмов моделированияи проектированияпри обучениимладших школьников. Подготовительнуюработу мы организовали, ориентируясьна этапы проектноисследовательской деятельности с геометрическими телами, предложенные И.С. Якиманской[8].1 этап. Сравнение и выделение сходных по форме объектов окружающей действительности (мяч –луна–яблоко; коробка шкаф и т. п.).2 этап. Соотнесение объектов изгруппыпредметов и моделей геометрических тел и (свеча
цилиндр; арбуз
шар; шкаф
призма). Обогащениеречевогословаря новымитерминами –названиямигеометрических тел.3этап. Выделение существенных признаков и элементовгеометрических тел: вершины, ребра,грани, основание. Соотнесение плоских геометрических фигур и объёмных тел (квадрат–гранькуба, круг –основание цилиндра, отрезок–ребропирамиды…).4 этап. Классификация тел по различным признакам: по наличию боковыхграней(нет шар, конус, цилиндр;есть призма, пирамида); по количеству оснований(нет оснований –у шара;1 основание –у конуса,у пирамиды; 2 основания у призмы,у цилиндра); поналичиюребер(нет –у цилиндра,шара, конуса; есть –у пирамиды, призмы).5 этаппо И.С. Якиманской[8]направлен на работус геометрическимителами.Его содержание мы реализовали при формировании навыков проектноисследовательской деятельности.Были отобраны из альтернативных методик упражнения, направленные на моделирующую и проектную деятельность. Упражнения систематизированы по уровню сложности и характеру деятельности:предметное (вещественное) моделирование;графическое моделирование;проектноисследовательскаядеятельность.Остановимся подробнее на организации самойпроектноисследовательской деятельности. Экспериментальный 3 «А» класс, состоящий из 15 человек, был «разбит» на 5 команд. (название своей команды ребята придумывали сами).БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 6
Каждая группа получила определенное задание:представь, что даннуюфигуру разрезали на две части.Закончи рисунок каждой части фигуры. Варианты заданий представлены на рис. 2. По результатам его выполнения выделялся лидер группы «Архитектор», остальные роли («Строитель» и «Контролер»), распределялись на двух других членов команд.Рис.2.Далее группы работали над проектом исследования одного из тел. Каждой команде предстояло исследование определенной геометрической фигуры (куб, пирамида, конус, шар, цилиндр), выбранной методом жеребьевки.На следующем этапе учащиеся исследовали плоские фигуры как составные части объемных тел. Например, одна и пяти групп, а именно «Кубарики», исследовали плоскую фигуру «квадрат», как составную часть куба. Ребята пришли к выводу о том, что стороны его равны, диагонали равны, а при двойномперегибании образовался прямой угол.После проведённого исследования группы приступают кмоделированию объемных фигур из разного материала. В работу вошло исследование самих детей(например, если фигура была сделана из пластилина, то они разрезали ее на части и изучали наглядно свойства данной фигуры). Этот этап завершаетсявычерчиванием проекции всех граней объемной фигуры.Ребята чертят проекции всех граней куба.Далее следует изготовление развертки куба(втом числе и необходимое количество выступов для склеивания на сторонах квадратов), вырезание заготовки проектного тела и его моделирование. Из изготовленных кубов «Кубарикам» предлагаетсяконструированиеразличных составных фигур.После чего следует работа над проектом собственной конструкции по собственному эскизу. Это направление позволило связать в единое целое объемные и плоскостные фигуры, где плоскостные фигуры выступят в роли части объемного тела (например, квадрат выступит, как частьповерхности куба.) Завершается проект отчетом каждой группыисследователей по проделанной работе, их собственные впечатления, научные выводы. Например, группа в ходе исследования выяснила, что у куба боковыми гранями являются квадраты, которые равны между собой, диагонали у куба тоже равны и т.д.Ученики любят выполнять заданияна «геометрию формы». Активизируется познавательный интерес с помощью различныхвидов деятельности, соответствующих их возрасту: рассматривания иллюстраций, рисования, вырезания, лепки, склеиваБурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 7
ния. Организованная таким образом работа над геометрическим материалом оказывает положительное влияние на совершенствование математической речи обучающихся, формирование у них пространственных представлений, развитие интереса к изучению математики в целом. Учащиесяс удовольствием погружаются в удивительный и мир волшебной страны Геометрии, учатся видеть необычное в простом и занимательное в повседневном.Формирующий этап экспериментапоказывает, что ученикам нравятся геометрические задания,имеющие не одно решение и требующие нестандартного мышления. Поройпредлагались невероятные, кажется, даже абсурдные идеи, которые, в конце концов, приводят к решению задачи. Развивается пространственное воображение, мелкая моторика, речь, усидчивость, творческие способности. Дети логически рассуждают, делают выводы, доказывают, развивается гибкость мышления.В рамкахконтролирующего этапаэксперимента в мае 2015 годабыл проведенконтрольный срез, чтобы сравнить уровень сформированности геометрических представлений в экспериментальном классе на конец педагогического эксперимента.Результаты контрольной работы представлены на рис.3.
Рис. 3.Полученные результаты контролирующего этапа эксперимента сравниваем с результатом констатирующего этапа в столбчатых диаграммах(рис. 4).
Рис. 4.Пришли к следующим выводам:1.Наблюдается положительная динамика в усвоении геометрического материала–высокий уровень увеличилсяна 25,8%за счёт уменьшения показателей среднего (на 5%) и низкого уровней (до0%).
2.Можно говорить об эффективности предлагаемой нами методики по проведению проектноисследовательской деятельности работ.Приемы моделирования ипроектирования способствуют овладению учениками понятийным БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 8
аппаратом, способствуют более качественному формированию геометрических представлений.3.Таким образом, выдвинутая гипотеза нашла свое подтверждение.Рассмотрев проблемуиспользования приемов моделированияи проектированияна уроках математикиприформированиигеометрических представлений, можноконстатировать, что в настоящее время она актуальна, особенно в начальной школе. Именно вмладшем школьном возрасте интенсивно развиваются психологическиепроцессыузнавания,восприятия, воображения,мышления, памяти. Геометрический материал в гораздо более высокой степени, чем арифметический, и алгебраический, соответствует ведущему на начальной ступени образованиявиду мышления –пространственному (образному). Основной единицей пространственного мышления является образ, в нёмпредставлены пространственные характеристики объекта: форма, величина, взаимное расположение составляющих его элементов.Сформированные навыки проектноисследовательской деятельности помогают детям в дальнейшем при изучении геометрии и других дисциплин. Начатое исследование может быть продолжено в дальнейшем при формировании представлений правильных многогранников у младших школьников.
Ссылки на источники1.Савенков А.И. Методика исследовательского обучения младшихшкольников /А.И.Савенков. –Самара: Издательство «Учебная литература», 2007.–75 с.2.ДевятоваИ.Е. Организация проектного обучения как фактор развития самостоятельностиучащихся общеобразовательной школы. Дисс. канд. пед. наук / И.Е.Девятова. –Челябинск, 2002. –165 с.3.Ильин Г.Л. Теоретические основы проектного образования: автореф. дисс. докт. пед. наук / Г.Л Ильин. –Казань, 1995. –38 с.4.Сохина, В.П.Восприятие формы дошкольниками и конструирование / В.П. Сохина//Психология дошкольника:Хрестоматия/Сост.Г.А.УрунтаеваМ., 2002.С.54605.Урунтаева Г.А. Изучение восприятия формы / Г.А.Урунтаева, Ю.А. Афонькина. –[Электронный ресурс]. URL:http://yspu.org/images/7/7a/Семинар_12_Вопрос_III.1..pdf
6.Матюхина М.В., Михальчик Т.С., Прокина Н.Ф. Возрастная и педагогическая психология: Учеб. пособие для студентов пед. ин тов. по спец. № 2121 «Педагогика и методика нач. обучения»/М. В. Матюхина, Т. С. Михальчик, Н. Ф. Прокина и др.; Под ред. М. В. Гамезо и др. —М.: Просвещение, 1984.—256с.–[Электронный ресурс]. –URL: http://www.goldbiblioteca.ru/online_psihologiya/onlinepsistr5/474.php7.Астряб A.M.Курс опытной геометрии. Индуктивнолабораторный метод изложения / Астряб А. М. –Москва —Ленинград : Гос. издво, 1923 . –286 с. –(Учебные пособия для школ I и II ступени). –[Электронный ресурс]. URL: http://www.biblioclub.ru/index.php?page=book&id=144694.8.Якиманская И.С.Развитие пространственного мышления школьников:дисс. докт. пед. наук / И.С.Якиманская. –М.,1980. –240 с.–[Электронный ресурс]. –URL: http://www.childpsy.ru/dissertations/id/20264.php
BurkovaLyubov,Candidate of Pedagogy, Assistant Professor of the Departament of the FGBOU VPO Adyghe State University , Maykop; LubashaAGU@yandex.ruAllakhverdyanDiana,Student of faculty of pedagogics and psychology, FGBOU VPO Adyghe State University , Maykopms.allakhverdyan@mail.ruThe organization of project and research activity when studying volume figures at elementary schoolAnnotation. In article substantiates the relevance and necessity of the organization of project and research activity when studying elements of geometry locates in elementary school. Stages and steps of modeling and design of volume figures by younger pupils are considered.Results of a pilot study on influence of methods of design and research activity on formation of geometrical representations and concepts on baseof 3rd grade of MBOU NOSH of Gaverdovski (Republic of Adygea) aregeneralized. БурковаЛ.Л., АллахвердянД. А. Организация проектноисследовательской деятельностипри изучении объёмных фигур в начальной школе// Концепт. –2015. –Спецвыпуск №25.–ART75307. –0,5п. л. –URL: http://ekoncept.ru/2015/75307.htm. –ISSN 2304120X. 9
Keywords:project, design, project and research activity, modeling, geometrical representations and concepts, volume figures.
Рекомендованокпубликации:
Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»
Поступила в редакциюReceived31.07.15Получена положительная рецензияReceived a positive review03.07.15ПринятакпубликацииAccepted for publication03.07.15ОпубликованаPublished04.07.15
© Концепт, научнометодический электронный журнал, 2015©Буркова Л. Л., Аллахвердян Д.А.,2015www.ekoncept.ru
