STEM и STEAM - проекты в школе

Людмила Рождественская

Об автореАвтор курса Людмила Рождественская,

образовательный технолог TKVG, блогер, тренер

по обучению учителей, Эстония

Cтраница на G+

Страница на facebookСообщество учителей математики и информатики SIGNUM ( если есть желание присоединиться, можно запрашивать доступ)!ljudmillar@gmail.com

STEM STEAM STREAM

Текст статьи

Какие учебные предметы вовлекаются?● математика● естествознание● технологии● искусство● информатика● программирование● робототехника

Чему учить (ся)?

● Критическое мышление● Предпринимательство● Создание интерактивных моделей● Создание собственных продуктов

STEAM-условия: КАК учить (ся)?● Проектная культура● Опора на практику● DIY - подход (мейкерство)● Перевернутое обучение● Поддержка курсов в онлайн-среде● Использование веб 2.0 сервисов

Как технологии определяют развитие других учебных предметов?

Piet Mondrian Windmill

О чем вебинар?Мы говорим об экспериментальных практиках переплетения трех школьных предметов - искусства, математики и технологий.

● познакомимся с принципами переплетения предметов: математики и искусства.

● узнаем, как на эту идею работают технологии на примере программ Desmos и GeoGebra

Математика ИскусствоТехнологии

В STEAM - подходе!

Вопросы и вызовы● Когда мы говорим “надо научить детей учиться”, что мы имеем в виду?● Когда мы говорим о математике, как о “дисциплине ума” имеем ли мы в

виду воспитание через “решение квадратных уравнений”?● Когда мы говорим о математике как инструменте для развития логики, не

пренебрегаем ли мы другими способами мышления? ● Есть ли другие возможности для развития логики кроме школьной

математики?

Существующая система обучения математике отчуждает от нее много детей, закрепляя у них “опыт неуспешности”.

Все формы коррекции опираются на те же, старые, методы “занятий с отстающими”.

Может ли

школьная математика

быть

другой и…. разной?

Есть ли противоречие: “наука” vs. “искусство”?

Наблюдение

ИмпульсИнсайт

Интуиция

ТворчествоЛогика

ОписаниеОбъяснение

Каков смысл математики для ученика?● Смысл математики для ученика не сводится к прикладному, но как он

образуется для ученика?● Творческий процесс подразумевает привлечение “житейского знания”,

и изобретательства.● Математика как и искусство дает возможность для развития

уникальных форм самовыражения

Мы говорим о СМЫСЛАХ МАТЕМАТИКИкак об общем пространстве

интеллектуальной и творческой деятельности

Как ставится вопрос:

вопрос не в том, сможет ли АРТ-математика стать полноценной заменой традиционной школьной

математике,

а в том, что означает для нас развитие АРТ-математики для определения сути современного

преподавания.

АРТ-математика — экспериментальная практика● Наше представление об “академических

способностях к математике” исходит из противопоставления “рациональное-творческое”: занятия математикой традиционно относят к абстрактному типу интеллекта, пренебрегая визуальными образами.

● Читают ли наши ученики математические тексты и в каких ситуациях это происходит? Что такое “математический текст”?

● Мы учим “мертвому языку” математики - мы не говорим на нем. Что раньше: язык или способность на нем говорить?

От навыков “неизвестно для чего”

переходим к навыкам для жизни,

например, навыкам решения “открытых задач”,

в том числе, математических,

но не всегда формализованных.

Свободное плавание, или При чем здесь технологии?

● Занятия математикой исключительно на бумаге напоминают “уроки плавания в бассейне без воды”.

● Используемые технологии не должны сводиться к тренажерам для отработки навыков.

● Создавать интерактивные объекты на бумаге невозможно.

● Есть инструменты, превращающие занятия математикой в “свободное плавание”.

● Целые разделы математики, нуждающиеся в визуальном подкреплении, можно смело переносить в онлайн-среду.

Математика остается бумажной

во всех легитимных школьных форматах:

на уроке,

в домашнем задании,

на экзамене!

Риски, или Чего мы боимся, увидев новое?● Потеря качества знаний, снижения стандартов:

● Потеря монополии “старых методов”, необходимость переучиваться на новые:

● Отход от культурных норм передачи и оценки знаний:

“какое влияние может оказать занятие такой математикой на детей, не обладающих навыками вычислений или не знающих системы обозначений?”

“Мы не готовы к технологиям, технологии - это не про математику, это отдельный предмет в школе!”

Все начинается с “началки”

Башни старого города

Развертки и “Комната художника” Ван Гога

Геометрия комнаты

Агамограф

Математика: от бумаги к компьютерупродолжаем в 5-6-ых

Город параллельных линий

Ткань: мой город

Проект “Симметрия лица”

Примеры практики

Ссылка на рабочие листы и

материалы.

Публикация мини-отчета от наших учителей в школьном сообществе.

Мастерская "Программирование в Desmos"Каждой команде предлагалось несколько заданий, например, создать картину звездного неба и динамическое изображение стартующего космического корабля.

Примеры STREAM-тем● электронный текстиль● умная одежда (Smart Clothes)● Носимый компьютер● 3D-моделирование● датчики ● роботы● данные и их обработка

Бумага и цифраИспользование

GeoGebraдля создания творческих проектов в гимназии

Программирование в PencilCodeПолугодовые курсы в рамках уроков информатики для 5-9 классов

Обучение программированию в среде PencilCode.

Дни математики, программирования и робототехники в школе

Коллективные папки учителейТак выглядит небольшой фрагмент коллективной папки, доступ к которой имеют 10 учителей школы, в основном, это учителя математики и информатики. Всего папка содержит порядка 40 файлов (черновиков, рабочих листов, подготовительных материалов). Времени на подготовку было около двух недель.

"Blockly-программирование"Прохождение маршрутов на сайте http://code.org/

Работа с Blockly на мобильных устройствах...

Задания, которые прошли ученики:

● Лабиринт, ● Художник, ● Фермер

Уроки в школьном коридореГеометрия вокруг нас

Суть работы на станции заключалась в том, чтобы найти на территории школы и сфотографировать указанные объекты.

Вернувшись в компьютерный класс, команда в общем документе обрабатывала свои фотографии, добавляя к фото надписи, рисунки и пояснения. На этом этапе особо ценился творческий подход в оформлении рабочего листа.

Начала программирования

Scratch

ЧАС КОДА

Обучение вне класса: Фотоохота

Google maps:

● Keila 26.09.12, 9 кл.● Keila 26.09.12., 10 кл.● Photo Gallery

Карты и измерения на местностиGoogle Maps и Google Drawings.

Гаджет как научная лаборатория

Измеритель уровня шума

Рулетка Транспортир Компас Smart Ruler

Треугольник

Power Bubble - Уровень

Thermo - Измерение внешней температуры

STREAM и технологии● Технологии здоровья ● Технологии материалов ● Космические технологии ● Технологии движения ● Технологии коммуникаций ● Технологии энергии ● Технологии искусства ● Мобильные технологии ● Технологии использования отходов

Photo math

Сообщество учителей TKVG категория STREAM-школа

Сайт в поддержку проекта NUTITUND TKVG’sОколо 100 инновационных уроков и большое количество учебных материалов

Продукт, созданный своими руками!

а не решенная готовая задача из учебника!

Красота и гармония как вызов для автора!

Бумага + цифра!

О каких средах мы говорим? Desmos

● Графический онлайн-калькулятор

● Среда для изучения и эксперимента

● Возможность публиковать, легко “присваивать” и изменять объекты

Desmos в образовании

В 15 штатах США Desmos теперь (с 2017г.) встроен в инструменты оценки знаний учащихся по результатам года.

Это означает, что оценивание знаний школьников по математике с применением мобильных устройств и компьютеров постепенно становится легитимным.

Хотите учиться составлению заданий нового типа?

Приходите в проект

“Быстрый старт в Desmos”!

Что можно делать с Desmos?

● рисовать функциями, например, в мини-проектах для учеников,● читать функции по готовым апплетам других пользователей сайта

https://www.desmos.com/,● создавать анимированные картинки с помощью привязки объектов к

функциям с параметрами,● создавать динамическую наглядность для фронтальной работы на

уроке математики ● создавать ( в два счета) скриншоты с формулами и функциями для

тестов и рабочих листов по математике

Нам нужны другие задания!

Типовое задание

Найти площадь прямоугольника с заданными сторонами.

Какие прямоугольники с площадью 48 кв. ед вы можете предложить?

4 ед.

12 ед.

Исследовательское задание

Требует только знания формулы площади прямоугольника и простейшего вычисления!

Требует воображения, представления о том, что такое прямоугольник, знаний о разложении числа на множители, использования стратегии перебора ...

Задания с визуальными шаблонамиПреимущества заданий:

● Визуальный характер заданий, а не оперирование сразу числами и готовыми последовательностями

● Возможность перевода задачи с обыденного языка на формальный самим учеником

● Свобода выбора учеником собственных стратегий подсчета квадратиков

● Возможность обсуждать и рассуждать, а не “выполнять”

Задания в конструкторе https://teacher.desmos.com/

Зверушки - не игрушки!

Определи закономерность!

Сайт визуальных шаблонов

Стратегии подсчета плиток из выступления Jo Boaler

Коллективные картины в Desmos

Рамка

Солнце в рамке

Добавлены волны Облака и

песок

У синего моря 1 У синего

моря 2

Коллективные картины в Desmos

Проект

“Быстрый старт в Desmos”

Можно познакомиться: 1. Полезный Desmos

2. Рисуем домик в Desmos... Урок 1

3. Рисуем смайлик в Desmos... Урок 2.

4. Рисуем в Desmos девочку и мальчика. Урок 3

5. Уроки в Desmos продолжаются... Повесь ягоду на ветку!

6. Cимметрия в Geogebra и Desmos: цветы и снежинки

7. Анимированные объекты в Desmos. Как заставить снежинку

мерцать?

8. Лоскутное одеяло из неравенств

9. Горы, облака, чайки... МОДУЛЬ

10. А синуса график волна за волной...

11. Ты, волна моя, волна! Ты гульлива и вольна...

12. Пушки с пристани палят или создание динамических апплетов в

Desmos

13. Математическая задача как вызов. Уроки в Desmos

14. Русский авангард и другие художники в Desmos

1. Как привести солнце в движение, или Послесловие к виртуальной выставке

2. "Полярные" витражи, или Крути калейдоскоп в Desmos!

3. МК "Другая математика с Desmos": измени апплет и научись!

4. Об изучении координат в Desmos 1

5. Об изучении координат в Desmos 2. Рисуем фигуры с помощью подвижных

точек

6. Об изучении координат в Desmos 3. Задачи из "Математической шкатулки"

7. Об изучении координат в Desmos 4. Математика и информатика — два в

одном

8. Можно ли оживить задачи из бумажного учебника математики?

9. Дьявол в деталях, или Опять об анимации в Desmos

10. И корабль плывет... или Тригонометрическая анимация в Desmos

11. Кошки-мышки и другие "мультики" в Desmos

12. Паркеты и площади в Desmos

13. Задачи-вызовы в Desmos

14. Геймификация в Desmos

GeoGebra

http://web.geogebra.org/ - онлайн-среда (нужен

только браузер)

http://tube.geogebra.org/ - социальное хранилище

Geogebra-апплетов

Когда и как начинать работу в GeoGebra?

Так примерно выглядит аккаунт пятиклассника в GeoGebra

Бумажные работы

Работы в GeoGebra

Geogebra (в проектах 6-классников)

Ученики анимируют картинки и создают мультики в Geogebra

по окончании основной школы ученик: … ценит математику и чувствует радость от занятий ею;…. оценивает свои умения и может свои связать свои увлечения и интересы с математическими знаниями.

Amusement park

The Earth

Aquarium

New Year

Черный квадрат в Geogebra

Квадрат

Готовый апплет

STEAM-проект: черный квадрат Малевича в Desmos и GeoGebra

Преобразование подобия в Geogebra

Лес

Квадраты

Квадраты Вазарели

Использование гомотетии (подобия)

Tomlinson Court Park

Frank Stella, Sunset Beach, Sketch 1967 (Alisa Tang)

Gomotetia Theo van Doesburg

Cимметрия в GeoGebra

Cмотри в зеркало, или Задачи на осевую симметрию в Geogebra

Мозаики Эшера в Geogebra

Примеры мозаик:

Мозаика Эшера

Мозаика 3

Мозаика 4

Tessellation

Мозаика в Geogebra

файл

Видео, как создать такую мозаику.

Использование списков и ползунков

sol lewitt star

В стиле Малевича

Случайные числа и картины

"Spectrum Colors Arranged by Chance II" 1951. Анимация

Dune II, 1909 by Piet Mondrian

Использование списков, генераторов случайных чисел и условий отображения

Pit Mondrian12

Мондриан Изменение цвета

Математика и искусство

http://artisticmaths.weebly.com/

С тегом #ART в Geogebra

С тегом Art в GeoGebra

Апплет

(Творческая работа в рамках темы “Вектор”)

Лоскутные одеяла в Geogebra

Геометрия лоскутного одеяла: новые идеи…

Еще один образец.

Национальный орнамент в Geogebra

Бумага + Цифра

Ткань: мой город

1. Создаем раппорт (базовый элемент узора) на бумаге,

фотографируем,

2. потом картинку вырезаем-обрезаем в простейшем

редакторе ( сама для обрезки использую

https://pixlr.com/editor/),

3. вставляем картинку в#GeoGebra,

4. к ней пишем 4 строчки кода,

5. готова динамическая ткань,

6. управляем двумя стрелочками (векторами), меняя

рисунок по желанию.

Мой город.

Как создать конструктор тканей?

Варвара Степанова и Любовь Попова - создатели конструктивисткого текстиля

Эскиз на бумаге

Бумажные эскизы

Работы учеников

NO1 Мустафа, 10 класс Equilibrium Виктория, 10 класс

Задание

1. Создайте простой геометрический рисунок на бумаге и сделайте его цифровое

фото.

2. Загрузите фото в редактор изображений, обрежьте его до нужной формы,

сделайте прозрачным фон. Для обрезки используем https://pixlr.com/editor/, эта

видео-инструкция поможет убрать фон картинки).

3. Загрузите готовый файл в апплет GeoGebra.

4. Проделайте операции с векторами по преобразованию вашего объекта - рисунка.

5. Полученный апплет опубликуйте в социальном хранилище на GeoGebra tube.

Инструкции по работе в Geogebra

1. Инструкция: Создание учетной записи в GeoGebra tube

2. Инструкция: Загрузка файлов на GeoGebra tube

Инструкции

1. Видео: Клонирование картинок с помощью векторов

2. Задание векторов с помощью списков