Методическое пособие по инновационному проекту «Хорошие знания тригонометрии – основа качественного обучения по специальности»

246316538735
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Тольяттинский индустриально-педагогический колледж
Методическое пособие
по инновационному межпредметному проекту
для технических специальностей
на тему
«Хорошие знания тригонометрии –
основа качественного обучения по специальности»

2016

Методическое пособие по инновационному межпредметному проекту для технических специальностей «Хорошие знания тригонометрии – основа качественного обучения по специальности».- Тольятти, Изд-во ТИПК, 2012
Составители: Синицына Т.Ю. – преподаватель математики
Рецензент: декан ФИиТ ВУиТ к.т.н., доцент Куралесова Н.О.
Пояснительная записка
В поисках путей повышения качества обучения и воспитания студентов проблема повышения мотивации студентов к обучению выступает на первое место.
Одним из приемов формирования знаний и умений, обеспечивающих возникновение познавательного интереса к математике, является использование больших межпредметных проектов, которые демонстрируют студентам важность и значимость блоков общих дисциплин при освоении специальности и получении в дальнейшем профессиональных компетенций, взаимосвязь предметов разных курсов, роль знаний по предмету в жизни и окружающем мире.
Методической целью данной разработки по дисциплине «Математика» является организация активной и творческой работы студентов разных курсов в течение достаточного длительного времени, которая способствует не просто приобретению конкретных знаний по математике, а развитию мотивации студентов первых курсов активно и глубоко учить все предметы, которые им читаются, потому что они пригодятся при изучении специальных дисциплин, потом в профессиональной деятельности и вообще в жизненных ситуациях, просто на примере дисциплины «Математика» темы «Тригонометрические функции».
К задачам данного проекта относятся: разработка совокупности таких педагогических решений, которые позволят объединить усилия преподавателей математики, блока информационных дисциплин, электротехники и других дисциплин помочь студентам 1-3 курсов захотеть с удовольствием изучить тригонометрические функции и понять, насколько они важны в их профессии.
Учебно-методическая разработка предназначена как для преподавателей дисциплины «Математика» 1 курсов, для преподавателей дисциплин «Электротехника», «Информационные технологии», так и для студентов всех курсов технических специальностей.
С целью обеспечения восприятия, осознания, систематизации и обобщения материала при реализации проекта используются наглядные пособия и ТСО (ноутбуки и интерактивная доска с проектором), Интернет, презентации, учебники, карточки, , справочники, выставка работ студентов и многое другое.

Автор проекта
Фамилия, имя отчество Синицына Т.Ю., Лысенко И.В.
Регион Самарская область
Населенный пункт, в котором находится школа/ОУ г.о. Тольятти
Номер и/или название школы/ОУ ГБОУ СПО ТИПК
Описание проекта
Название темы вашего учебного проекта
Хорошие знания тригонометрии- основа качественного обучения по специальности «Вычислительные системы, комплексы и сети»
Краткое содержание проекта
Исследование роли тригонометрических функций в дисциплинах технических специальностей на конкретных примерах и проектах студентов
Предмет(ы)
Математика
Блок информационных дисциплин
Электротехника
Класс(-ы)
Студенты 1,2,3 курса всех технических специальностей колледжа
Приблизительная продолжительность проекта
Работа над проектом ведётся в течение месяца: по 2 пары для каждой из дисциплин (математике, электротехнике, блоку информационных дисциплин) и 2 бинарных внеклассных часа: математика-информатика, математика-электротехника.
Основа проекта
Образовательные стандарты
Математика
обучающийся должен знать/понимать:
значение математической науки для решения задач, возникающих в теории и практике; широту и в то же время ограниченность применения математических методов к анализу и исследованию процессов и явлений в природе и обществе;
значение практики и вопросов, возникающих в самой математике для формирования и развития математической науки; историю развития понятия числа, создания математического анализа, возникновения и развития геометрии;
уметь:
находить значения корня, степени, логарифма, тригонометрических выражений на основе определения, используя при необходимости инструментальные средства; пользоваться приближенной оценкой при практических расчетах;
выполнять преобразования выражений, применяя формулы, связанные со свойствами степеней, логарифмов, тригонометрических функций;
вычислять значение функции по заданному значению аргумента при различных способах задания функции;
определять основные свойства числовых функций, иллюстрировать их на графиках;
строить графики изученных функций, иллюстрировать по графику свойства элементарных функций;
использовать понятие функции для описания и анализа зависимостей величин;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни:
для практических расчетов по формулам, включая формулы, содержащие степени, радикалы, логарифмы и тригонометрические функции, используя при необходимости справочные материалы и простейшие вычислительные устройства.
Блок информационных дисциплин
обучающийся должен: знать/понимать:
назначение и виды информационных моделей, описывающих реальные объекты или процессы;
технологии сбора, накопления, обработки, передачи и распространения информации;
состав, структуру, принципы реализации и функционирования информационных технологий;
базовые и прикладные информационные технологии;
инструментальные средства информационных технологий
уметь:
распознавать информационные процессы в различных системах;
использовать готовые информационные модели, оценивать их соответствие реальному объекту и целям моделирования;
иллюстрировать учебные работы с использованием средств информационных технологий;
представлять числовую информацию различными способами (таблица, массив, график, диаграмма и пр.);
обрабатывать текстовую и числовую информацию;
применять мультимедийные технологии обработки и представления информации;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
эффективной организации индивидуального информационного пространства;
автоматизации коммуникационной деятельности;
эффективного применения информационных образовательных ресурсов в учебной деятельности.
Основы электротехники
уметь:
применять основные определения и законы теории электрических цепей;
различать непрерывные и дискретные сигналы и их параметры; знать:
основные характеристики, параметры и элементы электрических цепей при гармоническом воздействии в установившемся режиме.
знать:
основные характеристики, параметры и элементы электрических цепей при гармоническом воздействии в установившемся режиме;
свойства основных электрических КС и КХС-цепочек, цепей с взаимной индукцией;
трехфазные электрические цепи; основные свойства фильтров; непрерывные и дискретные сигналы; методы расчета электрических цепей; спектр дискретного сигнала и его анализ; цифровые фильтры.
Дидактические цели / Ожидаемые результаты обучения
Цель- разработка совокупности таких педагогических решений, которые позволят объединить усилия преподавателей математики, блока информационных дисциплин, электротехники и других дисциплин помочь студентам 1-3 курсов захотеть с удовольствием изучить тригонометрические функции и понять, насколько они важны в их профессии.
После завершения проекта учащиеся смогут использовать тригонометрические функции для освоения технических дисциплин, будут знать и уметь применять их для описания основных технических законов.
Учащиеся также смогут:
- назвать все тригонометрические функции;
- перечислить области применения тригонометрических функций в технических дисциплинах учебного плана;
- объяснить цели применения синусов, косинусов в дисциплинах информационного блока, электротехника и т.д.;
- создать презентацию в PowerPoint;
- распределять обязанности в группе при работе над общей задачей исследования;
- продемонстрировать с помощью буклетов, компьютерных презентаций, фотоальбомов и др. знание и понимание особенностей применения трионометрических функций на примере имитационных моделей окружающего мира и математических моделей переменного тока;
- выполнить проверочную работу по теме учебной программы;
- в ходе "перекрёстного обучения" групп изложить весь изученный группой программный материал по теме исследования;
- с использованием индивидуальных и групповой таблиц З-И-У выполнить мониторинг своего продвижения в изучении учебной темы и приобретении новых учебных навыков в ходе проекта;
- в личных портфолио собрать предлагаемые учителем в ходе проекта и заполненные бланки и контрольные листы по "Плану оценивания", представляющие полную картину прогресса умений, навыков ученика по учебной теме, по развитию навыков и умений 21-го века (метапознанию, развитию навыков управления самообучением, сотрудничеству, планированию работы);
- в ходе защиты проекта (итоговое оценивание) продемонстрировать итоговый продукт работы группы в соответствии с критериями, самоанализ и экспертную оценку (по бланкам учителя) работы в проекте.
Вопросы, направляющие проект
Основополагающий вопрос Почему вы не станете хорошим специалистом без знаний тригонометрии?
Проблемные вопросы учебной темы Музыка в синусе или синус в музыке?
Почему нельзя смоделировать на компьютере окружающий мир без синуса?
Гармонические колебания тока-причем здесь синус?
Учебные вопросы Вопросы по содержанию учебной темы
План оценивания
График оценивания
До работы над проектом Ученики работают над проектом и выполняют задания После завершения работы над проектом
Тестирование по темам Тригонометрические функции» (математика – 1 курс)
«Имитационное моделирование» (Информационные технологии 3 курс)
«Гармонические колебания тока 2 курс» (Электротехника)
Анкетирование студентов по основному вопросу исследования
Обсуждение актуальности темы проекта.
Формирование рабочих групп студентов.
Критерии оценивания работы групп.
Обсуждение плана проведения проекта Поиск информации в Интернете и учебных пособиях, разработка презентаций, статей, буклетов.
Групповая публичная защита презентации и докладов студентов по трем ключевым задачам на внеклассных бинарных уроках
Статьи студентов по математическому моделированию гармонических колебаний тока
Выполнение буклетов о важности тригонометрических функций при имитационном моделировании Тестирование по темам «Тригонометрические функции», « Области применения тригонометрических функций» - студенты 1,2,3 курса
Расчет параметров электрической цепи с гармоническими колебаниями- студенты 2 курса
Создание имитационной модели восхода солнца и бегущей волны на основе тригонометрических функций- студенты 3 курса
Описание методов оценивания
С целью выявления роли тригонометрических функций в технических дисциплинах при подготовке конкурентоспособного специалиста выполнена следующая подготовительная работа: обсуждение актуальности темы, просмотр вводной презентации преподавателя, в ходе которого студенты высказывают свои предположения относительно предстоящей работы, определяются с выбором рабочих групп. Обсуждение в каждой группе позволяет определить направление исследований, источники информации, формы подачи результатов работы над проектом. В ходе его проведения намечается план работы группы, распределяются роли всем участникам, с помощью учителя намечается план взаимодействия с другими группами. Например, группа первого курса разрабатывает презентации по вопросу «Музыка в синусе или синус в музыке?», группа второго курса разрабатывает статью по теме «Гармонические колебания тока - причем здесь синус», группа третьего курса разрабатывает буклет по теме «Почему нельзя смоделировать на компьютере окружающий мир без синуса», выделенные из каждой группы «Эксперты» представляет критерии оценки. Знакомство с критериями оценки представления результатов: презентации, публикации, вики-страницы, а также рассмотрение критериев оценки работы группы и самооценки участника. Листы оценивания помогают контролировать качество усвоения учебного материала. По итогам работы над проектом проводится семинар, на котором учащиеся представляют результаты своего труда. Во время выступлений оцениваются  аргументированность подачи информации, в том числе визуальными способами, умение участвовать в обсуждении, задавать вопросы, краткость и полнота докладов, грамотность, творческий подход и т. д. В ходе совместных внеклассных уроков группы демонстрируют результаты своей деятельности – презентации, вики-статьи, публикации. В конце проекта проводится внутригрупповая и индивидуальная рефлексия, выполняется итоговое самооценивание работы в группах, тестирование студентов по теме исследования.
Сведения о проекте
Необходимые начальные знания, умения, навыки
Концептуальные знания и технические навыки, необходимые учащимся, чтобы начать выполнение этого проекта:
Умение работать с проектами.
Знания основ математики, в частности основных понятий и формул тригонометрии.
Знания основ информатики, информационных технологий, основных инструментальных средств разработки программ и имитационного моделирования процессов.
Знания в области физики, в частности колебательные процессы и электромагнитные колебания, теории волн и звука.
Знания в области электротехники, в частности знания законов переменного тока, гармонических колебаний переменного тока.
Учебные мероприятия
1. Подготовительный этап. Создание рабочих групп в группах 1,2,3 курса специальности «Вычислительные машины, системы, комплексы и сети», тестирование по теме «Знание тригонометрических функций», анкетирование по темам «Что нужно знать, чтобы быть хорошим специалистом», «Зачем вам нужны тригонометрические функции».
2. Проектировочный этап. Обработка результатов анкеты, формирование ключевых вопросов для студентов, выдача задания на проектирование, подготовка презентации, буклета, вики-статьи студентами.
3. Заключительный: защита проекта, итоговое тестирование по знаниям тригонометрических функций и областей их применения.
4. Анализ результатов тестирования студентов до и после выполнения проекта.
Выводы: проект действительно повысил качество знаний студентов по ключевым вопросам исследования и мотивацию к глубокому изучению и запоминанию материала на будущее
Материалы для дифференцированного обучения
Ученик с проблемами усвоения учебного материала (Проблемный ученик) Планирование дополнительного времени для занятий в форме дополнительных занятий по проблемным вопросам, возникшим в процессе выполнения проекта.
Объединение задания с более успешным студентом, выдача небольшого объема заданий (например, подготовить графические изображения для презентации).
Разработка индивидуального календаря заданий.
Проведение тестирования с вариантами ответов вместо устных и письменных ответов
Ученик, для которого язык преподавания не родной -
Одаренный ученик Планирование дополнительного времени для занятий в форме дополнительных занятий по дополнительным и углубленным вопросам проекта, например, математическое моделирование
Объединение задания с более проблемным студентом, выдача большего объема и сложности заданий (например, подготовить итоговую презентацию с формулированием основных концепций, законов и решений с использованием рисунков, подготовленных проблемным студентом).
Разработка индивидуального календаря заданий.
Предоставление основного голоса при защите проекта
Материалы и ресурсы, необходимые для проекта
Технологии – оборудование
Компьютеры, принтер, проекционная система, видео-, конференц-оборудование, DVD-проигрыватель, сканер, аудиосистема, учебные стенды по электротехнике
Технологии – программное обеспечение (отметьте нужные пункты)
Программы обработки изображений, веб-браузер, текстовый редактор, программы электронной почты, мультимедийные системы, мастер презентций Power Point, программное обеспечение имитационного моделирования, математического моделирования, моделирования электротехнических сигналов.
Печатная литература Крамор В. С, Михайлов П. А. Тригонометрические функции: (Система упражнений для самостоятельного изучения). Пособие для учащихся - Высшая школа, 2010
Нелин Е.П. Алгебра и начала анализа.- М.: Мир детства, 2011
Аверилл М. Лоу, В. Дэвид Кельтон Имитационное моделирование. - Питер, Издат.группа BHV, 2004
Аветисян Д.А. Автоматизация проектирования электротехнических систем и устройств - Высшая школа, 2005
Росновский И.Н. Системный анализ и математическое моделирование процессов в почвах- Томский гос.универ., 2007
и др.
Другие принадлежности -
Интернет-ресурсы http://wiki.iteach.ru/index.php/Учебный_проект_Удивительное_рядомhttp://ru.wikipedia.org/wiki/Гармонические_колебанияhttp://www.coolreferat.com/Гармонические_колебания_2http://www.xjtek.ru/consulting/what_is_simulation/http://nsportal.ru/vuz/tekhnicheskie-nauki/library/imitatsionnoe-modelirovanieДругие ресурсы Выступление специалистов в области проекта: звукооператор акустической установки, музыкант с гитарой, электрик по работе с цепями переменного тока.
Приложение 1
Фрагменты интерактивного методического пособия для преподавателей по проекту












Приложение 2
Модель презентации, выданная студентам для самостоятельной работы



Приложение 3
Фрагменты презентаций, подготовленных студентами по заданию