Исследовательская деятельность учащихся как основной метод технологии развивающего обучения в преподавании математике

Моторина Елена Владимировна - учитель математики,[email protected]

г.Балаково Саратовской области МБОУ СОШ № 26

ФГОС определяет два основных направления в преподавании: системно-деятельностный подход в обучении и ориентация на результат, в качестве которого выступают развитие личностных, метапредметных, предметных компетенций ученика. Важным является воспитание ученика - исследователя. Исследовательская деятельность учащихся - это совокупность действий поискового характера, ведущая к открытию неизвестных для учащихся фактов, теоретических знаний и способов деятельности.

В последнее десятилетие одним из основных средств организации исследовательской работы - выступает метод проектов, который изначально понимался как организация специальной исследовательской деятельности учащихся в какой-либо практической области. На сегодняшний день в нашей стране не так много информации об использовании метода проектов в обучении математике. Для меня, как учителя математики, наиболее привлекательным в данном методе является то, что в процессе работы над учебным проектом у школьников:

• появляется возможность осуществления приблизительных, «прикидочных» действий, не оцениваемых немедленно учителем;

• формируются основы системного мышления;

• формируются навыки выдвижения гипотез, формирования проблем, поиска аргументов;

• развиваются творческие способности, воображение, фантазия;

• воспитываются целеустремленность и организованность, расчетливость и предприимчивость, способность ориентироваться в ситуации неопределенности.

Кроме того, в процессе выполнения проекта происходит естественное обучение совместным интеллектуальным действиям.

Практико-ориентированный проект нацелен на социальные интересы самих участников проекта. Продукт заранее определен и может быть использован в жизни класса, школы. Важно оценить реальность использования продукта на практике и его способность решить поставленную проблему.

Исследовательский проект по структуре напоминает подлинно научное исследование

Информационный проект направлен на сбор информации о каком-то объекте, явлении с целью ее анализа, обобщения и представления для широкой аудитории

Творческий проект предполагает максимально свободный и нетрадиционный подход к оформлению результатов. Это могут быть альманахи, театрализации, спортивные игры, произведения изобразительного или декоративно-прикладного искусства, видеофильмы и т.п.

Ролевой проект. Разработка и реализация такого проекта наиболее сложна. Участвуя в нем, проектанты берут на себя роли литературных или исторических персонажей, выдуманных героев и т.п. Результат проекта остается открытым до самого окончания.

Сейчас я немного хочу рассказать о самом проекте.

1. Основания для проведения проекта

Указ Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики»;

перечень поручений Президента Российской Федерации по итогам расширенного заседания Президиума Государственного совета Российской Федерации 2 июля 2009 г.;

федеральный закон от 03.04.1996 № 28-ФЗ «Об энергоснабжении»;

федеральный закон (проект) «Об энергосбережении и повышении эффективности использования энергии»;

нормативные акты субъекта РФ;

нормативные акты муниципального образования.

Цель программы:

• Разработка комплексной программы энергосбережения и повышения энергоэффективности муниципальной общеобразовательной школы №26.

Задачи работы:

При разработке комплексной программы энергосбережения и повышения энергоэффективности муниципальной общеобразовательной школы №26 необходимо решить следующие задачи:

1. Провести энергетические обследования школы и диагностика потенциала повышения эффективности использования электрической энергии. Оценка нормативных и фактических уровней потребления энергоресурсов школы, выявление основных областей неэффективного использования электроэнергии. Целевой индикатор: Наличие расчета возможной экономии всех видов энергоресурсов при нескольких вариантах реализации мер по энергосебережению.

2. Выявить технические и технологические факторы, мешающие реализации мер по повышению энергоэффективности школы.

3. Определить систему основных технических мероприятий программы повышения энергоэффективности школы, в том числе:

   • Централизованная замена ламп на энергосберегающие;

   • Рационализация расположения источников света в помещениях;

   • Покраска стен отражающей краской, для более эффективного использования естественного освещения;

   • Установка отражающих поверхностей в плафонах ламп;

   • Утепление внешних швов панелей;

   • Ремонт и замена окон и дверей;

   • Закрытие неиспользуемых помещений с отключением отопления;

   • Обеспечение выключения электроприборов из сети при их неиспользовании (вместо перевода в режим ожидания);

4. Оформить программу повышения энергоэффективности школы на основе технико-экономического анализа системы основных технических мероприятий данной программы и отбора наиболее эффективных мер, позволяющих с минимальными затратами обеспечить целевые показатели повышения уровня энергетической эффективности школы.

5. Обобщить работу реализации проекта и подготовить рекомендации по энергоэкономии.

Этапы разработки Программы

I этап - диагностика текущего состояния энергопотребления в муниципальной общеобразовательной школы №26, существующего технического состояния и уровней эффективности использования энергии.

II этап - разработка программы повышения энергоэффективности школы.

• определение перечня индикаторов энергетической эффективности для школы.

• разработка предложений по реализации конкретных мероприятий по достижению целевых показателей индикаторов энергоэффективности школы.

• технико-экономический анализ мер и формирование программы повышения энергоэффективности школы.

III этап - реализация комплекса мер программы повышения энергоэффективности школы.

IV этап - обобщение результатов реализации программы повышения энергоэффективности школы.

Ожидание результатов проекта:

1. Вовлечение определенного количества школьников, вовлеченных в действия по энергосбережению.

2. Сокращение потребления энергии в школе.

3. Повышение заинтересованности детей вопросами, связанными с энергозатратностью и энегросбережением муниципальной общеобразовательной школы №26.

4. Повышение уровня информированности участников в определенной области.

5. Получение детьми личного опыта и умения по реализации конкретных практических действий, направленных на экономию электроэнергии.

Затем шли этапы «Описание объекта» и «Актуальность проблемы», остановимся на этапе «Мониторинг».

Мониторинг и анализ энергопотребления МОУ «СОШ №26»

В нашей школе расходуется много электроэнергии. И на это затрачиваются большие средства. Но, учась в школе, мы никогда не задавались вопросом: «Сколько же электроэнергии затрачивается в школе?» Поэтому нам стало очень интересно, и мы решили создать рабочую группу и провести исследовательскую работу, результатом которой и будет ответом на волнующий нас вопрос.

На I и II этапах мы начали с того, что провели мониторинговые исследования по потреблению электроэнергии школы за 2012 и 2013 года, и за 1 рабочий день. Проанализировали данные и выдвинули свои предложения по уменьшению затрат на электроэнергию.

Данные мониторинга мы отобразили в графиках.

Электропотребление МБОУ СОШ № 26 за 2013

По данному графику можно отметить следующее:

1. Показатели 2013 года на много превышают показатели 2012 года. Это связано с тем, что в 2012 году из-за холодного климата школа была закрыта на карантин. Вследствие чего в это время в школе тратилось мало электроэнергии.

2. Одним из факторов высокого потребления электроэнергии в 2013 г. - ранние заморозки. Поэтому так рано по всей школе стали использовать калориферы для обогрева.

В холодное время года особенно важно помнить о сбережении тепла в нашей школе. Ведь когда нам не хватает тепла батарей центрального отопления, кабинеты обогреваются электрическими приборами. И тратим при этом электрическую энергию, которую могли бы и не тратить.

По графику мы видим, что самый высокий пик расхода электроэнергии приходит на время с 8.00 до 10.00 утра. В это время проходят уроки, требующие использования ИКТ оснащения (т.е. не только рассказа учителя, но и использования интерактивных технологий). Также в это время в столовой включаются все нагревательные приборы и электрооборудование. Так как некоторое оборудование не соответствуют современным нормам, оно потребляет огромное количество электричества . Из-за того что к школе нельзя подводить газопровод, поэтому приходиться пользоваться электрическими приборами. в частности электроплитами, электрическими духовыми шкафами и д.р.

В школе была проведена инвентаризация ламп разного типа, и оказалось ламп накаливания 173 штуки мощностью 60Вт каждая. Они в течение года тратят 22732200 Вт, а если установить вместо них энергосберегающие лампы, предлагаемые нашим президентом, то потребляемое электричество составило бы 7577400Вт. В результате экономия 15154800Вт в год или 6646 рублей. При том, что стоимость 173 энергосберегающих ламп 20760 рублей. В результате чистая экономия составит 56082 рублей в год!

Для наглядности приведём таблицу сравнений:

Энергосберегающая лампа.

Лампа накаливания.

Мощность

20 Вт

100 Вт

Стоимость

120 руб.

10 руб.

Срок службы

8000

1000

Средняя стоимость одного Квт/ч

2,28 руб.

Экономия на покупке ламп(энергосберегающие надо реже покупать)

-40 руб.

Экономия за 6 часов непрерывной работы от одной лампы(1день)

1 руб.

Экономия за месяц

26 руб.

Экономия за весь срок службы от одной лампочки

1419 руб.

Но в школе также имеются 1601 лампочка ЛБ-40. По результатам исследования оказалось менять их на энергосберегающие лампы не стоит.

ЛБ-40

Рабочее напряжение 220В мощность светового потока 70 лм/Вт цена 25 руб. срок службы 12000 часов

Энергосберегающая лампочка

Световой поток 60 лм/Вт напряжение 220В цена 120руб. Срок службы 8000 часов

Как видно из выше представленного материала, Лб-40, не выгодные абсолютно по всем показателям, нужно заменять на энергосберегающие лампочки.

Таблица соответствия энергосберегающих ламп и ламп накаливания

В свете вышеизложенных таблиц делаем вывод, что установка энергосберегающих ламп большой мощности сократит потребляемое количество электричества в 5 раз!

150 Вт мощность Энергосберегающей лампы

750 Вт мощность ДРЛ

стоимость

920 руб.

360 руб.

Сравнительное количество часов работы

40 000 часов

Количество ламп в процессе работы

5

2

Стоимость ламп

4600 руб.

720 руб.

Потребляемое количество электричества

6000 КВт

30000 КВт

В результате несложных вычислений получаем: экономию в электричестве на 24000 КВт в размере 54720 руб. (1КВт = 2,28 руб.) за 40000 часов работы.

Для уменьшения потери световых потоков в помещении школы следует установить как можно больше светоотражающих предметов и выкрасить стены в светлые тона.

В качестве дополнительного источника энергии можно установить на крышу здания солнечные батареи.

Система энергосбережения

В настоящее время основным источником электроэнергии является централизованная сеть. Сейчас стоимость электроэнергии, получаемой из сети, для потребителя меньше, чем солнечной энергии от собственной солнечной электроустановки. Но тенденция такова, что стоимость электроэнергии из сети растет, а стоимость электроустановок падает и в недалеком будущем автономные солнечные электроустановки и выработка электроэнергии с их помощью будет дешевле (очень похоже на развитие компьютерной техники). Потому перспективно, наряду с использованием электросети, предусматривать автономные электроустановки, включающие солнечные электроустановки, электроагрегаты.

ОКНА

По оценкам специалистов, 40 % потерь тепла происходит через окна. Своими усилиями мы не может качественно утеплить окна, т.к. не хватает средств и возможностей. Замена на современные стеклопакеты может повысить температуру в помещении на 4-5 °С. И, возможно, работа электрообогревательных приборов будет не нужна или сокращена до минимума. Но это требует больших затрат.

Когда за окном холодно, тепло в школе, обеспечивается с помощью отопления. В основном в кабинетах нашей школы стоят системы водяного теплоснабжения с радиаторами или конвекторами или, проще говоря, обычные батареи. В идеале отопительные приборы должны обладать хорошей теплоотдачей. Наша школа нуждается в замене отопительной системе (т.к. устарела и плохо отапливает кабинеты).

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ

В связи с модернизацией общества государство ставит перед школой задачу - обеспечить образовательный процесс новейшими технологиями ( т.е это интерактивные доски, компьютеры, медиапроекторы и.т.д.)

В 2013 году школа приобрела некоторое количество новой техники, что также содействовало увеличению расхода электроэнергии, как за год, так и за 1 рабочий день.

Это хорошо видно на 2 графике. Где показан расход электроэнергии с 8.00 - 18.00.

Мнения независимых экспертов:

Мнение независимого эксперта-инженера Лелюха Артема Алексадровича.

Мнение независимого эксперта - главного энергетика МУП «Водоканал».

При проведении данного проекта одним из важных условий было: собрать мнения независимых экспертов по данной проблеме. Это преследовало следующие цели: 1 Расширяет границы исследования и носит практическую направленность.2.Умение проводить сбор информации не только через сеть Интернет, но и в «живую», что в современной молодёжи отходит на второй план. 3. Способствует развитию коммуникативных навыков.

Заключение

Таким образом, мы разработали комплексную программу энергосбережения и повышения энергоэффективности муниципальной общеобразовательной школы №26. Мы выявили:

• одним из методов экономии электроэнергии является замена ламп на энергосберегающие;

• необходима замена отопительной системы, так как устарела и плохо отапливает кабинеты;

• утепление оконных проемов и дверей.

• Установка отражающих поверхностей на плафонах светильников.

• Замена лопнувших стекол в окнах.

• Замена штапиков на оконных рамах.

• Кроме того, мы предлагаем покрасить стены в светлые тона и использовать светоотражающую краску.

• Покрыть батареи отражающей пленкой и установить отражающие экраны позади радиаторов.

• Также мы предлагаем заменить окна и двери.

• Заделать швы между проемами окон и между блоками школы.

• Самым эффективным способом является возведение технических этажей под крышей.

• Закрытие неиспользуемых помещений с отключением отопления;

• Обеспечение выключения электроприборов из сети при их неиспользовании (вместо перевода в режим ожидания);

Данный проект помог развить следующие навыки исследовательской деятельности:

1. Проводить измерения;

2. Работать со схемами;

3. Умение оперировать статистическими характеристиками в повседневной жизни;

4. Проведение мониторинговых исследований;

5. Эвристический метод решения проблемы;

Кроме этого данная работа носила и воспитательный характер:

1. Развитие коммуникативных навыков;

2. Умение презентовать продукт и использовать результаты исследования в повседневной жизни;

3. Научная организация труда;

После публичной защиты данного проекта на ШНО «Ботан» было принято совместное решение педагогов и обучающихся о проведении общешкольного Дня энергосбережения. Кроме этого администрацией школы в план мероприятий по энергосбережению были включены предложения участников проекта, которые впоследствии совпали с мнением специалистов, составивших Паспорт энергосбережения ОУ. На основании нашего проекта МБОУ СОШ № 26 было сэкономлено 326000руб, на которые в последствии были установлены пластиковые окна и двери.

В заключении хочет отметить: педагог, вовлекая учащихся в исследовательскую деятельность, должен понимать, что от его умения зажечь в ученике «огонь познания», научить находить рациональные пути решения проблемы - это и есть основа исследования, от которой и зависит будущее ученика - как исследователя. Мы никогда не должны забывать истину «Не навреди».