Steam-технология как средство формирования математической грамотности обучающихся

Автор: Дарийчук Надежда Евгеньевна

Организация: МАОУ Плехановская СОШ

Населенный пункт: Пермский край, с. Плеханово

По мнению А. А. Леонтьева «Функционально грамотный человек — это человек, который способен использовать все постоянно приобретаемые в течение жизни знания, умения и навыки для решения максимально широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений».

Математическая грамотность – это способность человека мыслить математически, формулировать, применять и интерпретировать математику для решения задач в разнообразных практических контекстах.

Она включает в себя понятия, процедуры и факты, а также инструменты для описания, объяснения и предсказания явлений. Она помогает людям понять роль математики в мире, высказывать хорошо обоснованные суждения и принимать решения, которые должны принимать конструктивные, активные и размышляющие граждане в 21 веке. В определении математической грамотности особое внимание уделяется использованию математики для решения практических задач в различных контекстах.

В концепцию по математике были добавлены 8 принципиально новых математических навыков 21 века, такие как:

• Критическое мышление
• Креативность
• Исследование и изучение
• Саморегуляция, инициативность и настойчивость
• Использование информации
• Системное мышление
• Коммуникация
• Рефлексия

Полноценное формирование всех этих навыков обеспечивает использование STEAM-технологии,

Применение STEAM-технологии формирует у обучающихся следующие навыки:

• находить и извлекать математическую информацию в различном контексте;
• применять математические знания для решения разного рода проблем;
• формулировать математическую проблему на основе анализа ситуации;
• интерпретировать и оценивать математические данные в контексте лично значимой ситуации;
• интерпретировать и оценивать математические результаты в контексте национальной или глобальной ситуации.

Ниже приведен фрагмент разработки исследовательского проекта в рамках формирования математической грамотности с применением STEAM-технологии - «Создание мобильного класса на солнечных батареях».

1. Выдвижение гипотезы исследовательского проекта

Возможно создать мобильный класс, используя альтернативные источники энергии, в частности солнечную энергию.

2. Определение цели исследовательского проекта

1. определить электроприборы, которые необходимы в мобильном классе на солнечных батареях; рассчитать общую мощность по тем электроустройствам, которые необходимо будет подключить к солнечной батарее
2. каждая группа должна подготовить исходные данные:
   1. изучить упаковку или этикетку электроустройств, необходимых для мобильного класса
   2. найти информацию в Интернете
   3. проанализировать подключаемый монитор потребления электроэнергии
   4. вычислить потребляемую мощность в ваттах, умножив амперы на вольты (мощность = ток × напряжение).

3. спроектировать энергетическую систему мобильного класса на солнечных батареях:

1. найти информацию как минимум о трех различных солнечных панелях в Интернете, включая их мощность, размер (длина × ширина) и цену.
2. исходя из общей мощности, рассчитать, какое количество солнечных панелей понадобится для питания мобильного класса (Например, если вашему мобильному классу требуется 2050 Вт, вам понадобится двадцать одна панель по 100 Вт или девять панелей по 250 Вт.)
3. рассчитать общую стоимость каждого типа панелей, исходя из количества панелей, которые вам понадобятся, и цены за панель.
4. рассчитать общую стоимость для каждого типа панелей, Выяснить, сколько места займет каждый вариант, исходя из количества
   5. рассчитать стоимость доставки солнечных панелей и размеров каждой панели. Стандартный транспортный контейнер имеет ширину 8 футов и длину 40 футов. Уместятся ли панели на крыше транспортного контейнера?

3. исходя из полученных результатов, выбрать тип солнечной панели, написать объяснение, почему вы выбрали именно этот вариант.
4. проанализировать спроектированные каждой группой вариант солнечной энергетической системы (количество панелей, мощность, стоимость и т.д.), выбрать наиболее эффективный вариант.

3. Разработка критериев оценки проекта

Данный проект имеет 5 этапов.

1 этап – 20 баллов

2 этап – 20 баллов

3 этап – 30 баллов

4 этап – 20 баллов

5 этап – 10 баллов

Максимальное количество баллов за проект – 100 баллов.

менее 50% - 2 (неудовлетворительно)

50 – 69% - 3 (удовлетворительно),

70 – 89 % - 4 (хорошо),

90 – 100% - 5 (отлично).

4. Разработка проекта экспериментальной установки / подбор цифрового образовательного ресурса

1. видеоролики по теме (можно просмотреть в классе или дать для домашнего/самостоятельного изучения) https://gpstheseries.com/en-us/episodes/episode-2-1/ (или по частям https://youtu.be/Xm2arH4Ubb4, https://youtu.be/Di7gM4ZB4X8, https://youtu.be/I3qKDsnRFMs, https://youtu.be/O-FPV888TuM, https://youtu.be/mZjPI3-etkc, https://youtu.be/7Vd5fp2iLLk, https://youtu.be/IeW-jSmAEbs )
2. рабочий лист для проектирования энергетической системы https://www.sciencebuddies.org/Files/13444/5/WKSHEET-gps-solarclassroom-06072019.pdf
3. информационный бюллетень для подсчетов https://www.sciencebuddies.org/Files/13445/5/WKSHEET-gps-solarclassroom-factsheet-06072019.pdf
4. информация о солнечных батареях и их стоимости https://www.sciencebuddies.org/teacher-resources/lesson-plans/solar-powered-classroom#teacherprep

Работа над данным проектом приведет к формированию результатов, которые формируют функциональную грамотность обучающихся:

1. Проведена работа по развитию познавательных интересов, познавательной активности у обучающихся, по расширению опыта ориентирования в окружающем мире, развитию любознательности.
2. Сформирована устойчивая внутренняя мотивация к обучению, саморазвитию, самооценке и самоопределению; сформирован навык устойчивого внутреннего анализа обучающегося.
3. Развита способность применять научно-технические знания в реальной жизни, сформировано умение работать в команде и вести активную коммуникацию.
4. Ученики подготовлены к технологическим инновациям жизни.
5. Развиты навыки критического мышления и решения проблем.
6. Повышена уверенность в своих силах (реализовывая проекты обучающиеся каждый раз становятся ближе к цели, дети разрабатывают и тестируют, таким образом совершенствуют свой продукт, в итоге в ходе экспериментов доходят до цели).
7. Проведена качественная работа по профессиональной ориентации обучающихся.
8. Получены навыки качественной и продуктивной работы в команде. Обучающие с легкостью распределяют роли в команде, расписывают первостепенные и второстепенные задачи, распределяют время и обязанности.
9. Дети с легкостью могут теоретическое суждение продемонстрировать на практике в качестве эксперимента, опыта.
10. Обучающиеся видят конечный результат своей работы, в связи с чем сформировано четкое представление того, что обстановка в мире зависит от принятых решений человека.
11. Обучающиеся владеют навыками работы с информацией, могут вычленить качественную информацию из массива.

Информация об использованных источниках:

1. Леонтьев А.А. От психологии чтения к психологии обучения чтению // Материалы 5‑й Международной научно-практической конференции (26–28 марта 2001 г.) : в 2 ч. — Ч. 1 / под ред. И.В. Усачевой. — М., 2002.

2.https://www.sciencebuddies.org/teacher-resources/lesson-plans/solar-powered-classroom#teacherprep

3. https://www.sciencebuddies.org/Files/13444/5/WKSHEET-gps-solarclassroom-06072019.pdf

4. https://gpstheseries.com/en-us/episodes/episode-2-1/

Опубликовано: 06.11.2024