Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 8
Глава 1. Роль и место системы дополнительного образования детей и проектной деятельности в процессе изучения функциональных зависимостей 11
1.1. Место системы дополнительного образования детей в образовательном пространстве на
примере детского технопарка «Кванториум» 11
1.2 Проектный подход к обучению и его реализация в рамках детского технопарка
«Кванториум» 19
1.3 Связь математики с направлениями детского технопарка «Кванториум» 26
1.4 Функциональные зависимости и их место в школьном курсе математики 27
Глава 2. Дидактические материалы детского технопарка «Кванториум» и специализированное программное обеспечение для анализа функциональных зависимостей 37
2.1 Энерджи-квантум 37
2.2 Программное обеспечение Curve ЕхрегТ 48
Глава 3. Рабочая программа по направлению «энергетика» 52
3.1 Рабочая программа по направлению «энергетика» с включением в нее практических
аспектов по изучению функциональных зависимостей 52
3.2 Пример изучения функциональных зависимостей в рамках лабораторной работы по
тепловой энергетике 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ 72
Приложение 1 72
Приложение 2 74
Понятие функции - одно из фундаментальных математических понятий, непосредственно связанных с реальной действительностью. В нём воплощены изменчивость и динамичность реального мира, взаимная обусловленность реальных объектов и явлений.
Термин функция понимается в нескольких различных смыслах. В математике известны два основных направления истолкования понятия функции. Первое направление, исторически более раннее, называемое классическим или генетическим, ориентировано в основном на традиционные приложения математики в физике и технике. Оно опирается на понятие «переменная величина». Второй подход состоит в истолковании функции как закона (или правила), по которому значениям независимой переменной величины соответствуют значения зависимых переменных величин.
Изучению функций и их свойств посвящена значительная часть курса алгебры основной школы. И это не случайно. Многие из физических, химических, биологических процессов, без которых немыслима жизнь, являются функциями времени. Экономические процессы также представляют собой функциональные зависимости. Функции играют важную роль в программировании и криптографии, в проектировании различных механизмов, в страховании, в расчётах на прочность и т.д.
Но при этом, очень часто, обучающиеся склонны рассматривать функциональные зависимости как отдельный математический аппарат не связанный с реальными жизненными процессами.
При подготовке проектов во время обучения в сети детских технопарков «Кванториум» школьники сталкиваются с такими предметами как физика, информатика, химия, биология и другими. Для каждого этапа подготовки работы кванторианцы погружаются в новую дисциплину, которая требует анализа, проведения расчетов и формулировки выводов. От того как были усвоены учащимися умения, приобретаемые в школе при изучении функций, зависит успешность проекта. При этом обучающимся необходимо самостоятельно сделать вывод о необходимости использования математики для решения вопросов по смежным дисциплинам.
Актуальность составление рабочей программы по предмету «энергетика» с включением в нее практических аспектов по изучению функциональных зависимостей обусловлена не только закреплением полученных в школе знаний, но и успешной подготовкой проектов, ведущих к развитию навыков обучающихся и их будущим профессиональным определением.
Объектом исследования является процесс обучения в системе дополнительного инженерного образования школьников.
Предмет исследования - изучение функциональных зависимостей на примере физических величин в рамках лабораторных работ по альтернативным источникам энергии.
Проблемой исследования является изучение функциональных зависимостей и демонстрация их практической значимости для предметов смежных математике.
Цель исследования: разработка рабочей программы по направлению «энергетика» с включением в нее практических аспектов по изучению функциональных зависимостей.
Для достижения цели исследования были выделены следующие задачи:
- проанализировать специализированную учебно-методическую и психолого-педагогическую литературу по теме исследования;
- обосновать необходимость использования системы дополнительного образования и проектной деятельности для изучения функциональных зависимостей;
- проанализировать дидактические средства обучения детского технопарка «Кванториум» и программное обеспечение, специализированное на анализе функциональных зависимостей;
- разработать рабочую программу по направлению «энергетика» с включением в нее практических аспектов по изучению функциональных зависимостей;
- провести лабораторной работы по альтернативной энергетике с использованием анализа функциональной зависимости полученных данных.
Практическая значимость данной работы заключается в использовании составленной рабочей программы для обучения по направлению «энергетика» в детском технопарке «Кванториум» города Красноярска.
В настоящее время существует тенденция развития дополнительного инженерного образования в России. Примером такой организации является сеть детских технопарков «Кванториум» открывающихся по всей стране с целью формирования у детей подрастающего поколения изобретательского, креативного, критического и продуктового мышления и подготовки будущих кадров для высотехнологичных отраслей. Проектная деятельность, выступающая в качестве оценочного результата обучения школьников, способствует развитию активного самостоятельного, критического мышления учащихся, умению работать с информацией, размышлять, опираясь на знание фактов, закономерностей науки, делать обоснованные выводы и ориентировать их на совместную исследовательскую работу.
При работе над проектами обучающиеся сталкиваются с необходимостью использования математических аппаратов для решения поставленных задач. Также математика служит для определения будущих исследовательских интересов учащихся.
Использование функциональных зависимостей для анализа данных полученных при выполнении лабораторных работ или работы над диплом помогает обучающимся не только наглядно оценить результаты, и рассчитать промежуточные либо аппроксимированные значения, но и получить опыт использования математики в реальной жизни. Также математика служит для определения будущих исследовательских интересов учащихся.
Примером эффективного слияния нескольких предметов во время инженерной работы школьников является анализ посредством выведения функциональной зависимости полученных величин. Это дает возможность обучающимся наглядно оценить значимость применения математики в реальной жизни и сделать проект наиболее успешным благодаря наличию дополнительных расчетов.
Проектная траектория «Энерджи-квантум» направлена на изучение основных направлений альтернативной энергетики, практических навыков в этих областях, изучения принципов создания современных транспортных средств на ее основе, приобретении знаний по кинематической физике, физике химических источников тока, материаловедению, освоение основ гидродинамики, электротехники, фотоники. Все это возможно благодаря новейшему учебному оборудованию, воспроизводимому основные свойства реальных источников энергии.
Авторская дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Энергетика» направлена на развитие компетенций 8о£Т и Нагй skills: Примерами таких компетенций являются: способность разрабатывать концепции и идеи проектов; понимать логику и структуру проекта; понимать систему организации человеческого труда в проектах; способность удерживать аспект стратегирования и тактики в работе; навыки применения математических понятий для решения задач по смежным дисциплинам; навыки самостоятельного решения технических задач в процессе конструирования энергетических систем...
