STEM лаборатория “Математика и информатика”

Математиката и информатиката са дисциплини, по които обикновено децата и младежите полагат сериозни усилия, за да се справят успешно с НВО и ДЗИ и за да придобият уменията, необходими за бъдещото им кариерно развитие. Въпреки това се оказва, че много от учениците трудно прилагат знанията си по тези предмети извън класната стая. Могат да прилагат формули и алгоритми, за да решат дадена задача, но се затрудняват да го направят, за да решат проблем от ежедневието. STEM лабораторията “Математика и информатика” създава необходимите условия да потърсите решения на реални ситуации, използвайки вече усвоените теоретични познания.

Цели на STEM проектите по математика и информатика

Работата в STEM лабораторията “Математика и информатика’’ включва занимания, свързани с развиване на математическото мислене на учениците, уменията им за разрешаване на проблеми и формиране на базови ИТ компетенции.

  • Изграждане на базови ИТ умения и подготовка за предизвикателствата на 21-ви век

На практика много голяма част от съвременните професии са свързани в една или друга степен с владеенето на базови ИТ умения. Освен това различните устройства, които използваме в ежедневието си, също изискват познаването на софтуер. Тези факти налагат необходимостта от развиването на основна ИТ грамотност още от ранна детска възраст и поетапното надграждане на познанията през годините с цел конкурентоспособност на пазара на труда. В лабораторията “Математика и информатика” може да насочите вниманието на учениците към различните приложения на информационните технологии в реалния живот и взаимовръзката им с другите науки. Освен това може да изследвате дигиталните следи, които учениците оставят в интернет пространството и да повишите тяхната дигитална и медийна грамотност.

  • Развиване на задълбочено разбиране на математическите концепции и умения

Лабораторията“Математика и информатика” е пространство, предназначено за провеждането на уроци по математика по интерактивен и увлекателен начин. Тук учениците могат да учат и изследват различни математически концепции и да проверяват математически факти и теории чрез различни дейности. Това помага за интегрирането на теорията и практическата работа в обучението по математика. Освен това голяма част от STEM проектите по математика предполагат изследване на реални проблеми и начините, по които математиката може да помогне на практика за тяхното разрешаване. По този начин учениците осмислят приложението на математиката в живота извън класната стая и нуждата от нейното изучаване.

  • Въвеждане на часовете по математика в ерата на данните

Динамичният живот през 21-ви век може да се опише с данни, проследяващи почти всички негови аспекти – от нашите навици за пазаруване и упражнения до разпространението на болести и въздействието на изменението на климата. Данните са израз на това, което се случва в света – тяхното изследване и разчитане позволява на учениците да станат откриватели на знанието, вместо да получават знания “на готово” и да ги наизустяват. Освен това работата с данни от реалния свят може да се окаже интригуващо за ученици, които иначе изпитват предимно негативни емоции, свързани с математиката.

Учебни предмети 

Лабораторията за изследване“Математика и информатика’’ предлага условия за провеждане на STEM проекти по дисциплините: 

  • Математика;
  • Информационни технологии;
  • Технологии и предприемачество;
  • Социални науки.

Какво е нужно за лаборатория “Математика и информатика”

1. Пространство

Предвидете работни места за дискусия и изследване, събиране, обработване и анализ на данни, представяне на резултати. Добро решение е да преместите бюра срещу три стени, във формата на “U” (учениците трябва да са с лице към най-близката стена). По този начин лесно ще наблюдавате работата на всички ученици и ще им осигурите необходимите условия да се концентрират върху работата си, без да се разсейват. Пространството в средата на стаята може да използвате за провеждане на дискусии, брейнсторминг или представяне на постигнатите резултати.

2. Оборудване

Ще ви е необходимо подходящо оборудване, за да позволите на учениците да учат и да подобрят своите математически и ИТ умения:

  • В лабораторията “Математика и информатика” компютрите служат за много неща: за изследване и създаване на виртуални математически модели, за създаване на графики и таблици, както и за използване на различни web инструменти;
  • Смарт дъските също намират своето място в STEM лабораторията: те са свързани с компютъра на учителя, което дава възможност за по-лесното демонстриране на определени математически функции или web инструменти. Освен това за учителите е удобно да използват цифрови химикалки, с които да пишат на дъската, и след това да запазят написаното в електронен вариант;
  • STEM комплектите за изследване на математически функции и понятия също имат доказано положителен ефект за усвояване на учебния материал, особено при по-малките ученици. Такива комплекти са например: танграм, сметала, конструктори за създаване на обемни тела (тип Polydron), магнитни конструктори, комплекти за изследване на обикновени дроби и процентно съотношение.

3. Дигитални инструменти

Използването на различни приложения и платформи за визуализиране на математическите концепции несъмнено прави изучаването им по-лесно и приятно за повечето ученици. Ето някои безплатни web инструменти, които може да използвате във вашата STEM лаборатория:

  • GeoGebra е динамичен математически софтуер за всички нива на образование, който обединява геометрия, алгебра, електронни таблици, графики, статистика и смятане в едно;
  • Microsoft mathematics е безплатен софтуер с отворен код, разработен от Microsoft. Това е важен инструмент за тези, които се борят с математически проблеми. Съдържа функции, които ще ви позволят да решавате проблеми, свързани с математика, природни науки и други технически предмети;
  • Geometry Pad е удобен за учениците инструмент, който помага при представянето на геометрични конструкции, за измервания, използване на компас и експериментирането с различни геометрични форми по по-лесен начин.
  • Софтуер за анализ на данни – можете да използвате различни решения, като Tableau Public, Google Fusion Tables, Power BI. Те дават възможност за лесно обработване на данни, с цел анализиране и визуализиране на резултатите.
  • Безплатните онлайн математически игри несъмнено са най-приятният за учениците метод за затвърждаване на знанията. Макар да се използват рядко в лабораторията “Математика и информатика”, те могат да намерят приложение като средство за провокиране на интереса на по-малките учениците или като част от ежеседмична дейност от типа “Забавна математика”.

Големи въпроси

  • За кои професии на бъдещето дават подготовка знанията и уменията, натрупани в часовете по математика и информатика?
  • Какво приложение намират математиката и информатиката в реалния живот?
  • Как събирането и анализирането на данни ни дава възможност да взимаме информирани решения?
  • Има ли приложение изкуственият интелект в нашето ежедневие?

Примери за проекти

За статията са използвани следните ресурси, които са допълнени с личния опит на автора:

Pure Mathematics STEM Activities for Kids (sciencebuddies.org)

Bringing math class into the data age | Stanford Graduate School of Education

Math Archives – STEM Activities for Kids

Laboratory-Math – Национален STEM център (mon.bg)

Comment créer un laboratoire de mathématiques – Science 2023 (lamscience.com)

11 Teacher-Recommended PreK-12 Math Apps and Online Tools | Edutopia

Още полезни статии:

Научна десетка за месеца
Научна грамотност

Научна десетка за месеца

В рамките на раздела отправяме предизвикателство към учениците да генерират научни въпроса по темата на раздела. Избираме ден, в който гласуваме за десетте най-добри въпроса.

Получите достъп до още повече ресурси и практични материали