XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Математика в жизни пчел
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
На летние каникулы я ездил в гости к деду, который занимается пчеловодством. Дед не просто так выбрал себе такое призвание: он говорит, что пчелы - это, в первую очередь, его семья и очень переживает, что с каждым годом этих полезных и трудолюбивых насекомых становится все меньше и меньше. А ведь они появились на Земле за много тысяч лет до появления человека и нужны миру не только потому, что дают полезный и вкусный мед. Пчелы распознают взрывчатые вещества, энергия пчел используется при лечении депрессий и стрессов, продукты пчеловодства широко используются в медицине и косметологии, учавствуют в опылении растений и пр.
И когда я помогал деду на пасеке, то заметил, что при работе с пчелами нужно вести постоянные расчеты и вычисления.
Поэтому нам пришла в голову идея: соединить математику и пчеловодство, чтобы вызвать интерес у людей к этим уникальным насекомым. И доказать, что не только люди, но и пчелы владеют законами математики.
Перед нами возникла проблема: как совместить математику и пчеловодство, сделав совместное изучение данных отраслей полезным и увлекательным?
Исходя из проблемы, мы выдвинули гипотезу: если использовать математические задания с достоверными фактами о жизни пчел, то это позволит улучшить навыки математических вычислений и расширит знания о пчелах.
Объект исследования – математический и пчеловодческий материал.
Предмет исследования – математические задания с достоверными фактами о жизни пчел.
Цель – созданиесборника математических заданий, основанных на жизни пчел.
Нам необходимо было решить следующие задачи:
-
Собрать материал по пчеловодству.
-
Провести анкетирование обучающихся.
-
Составить математические задания на основе данных по пчеловодству, собрать их в сборник.
-
Провести занятия на основании разработанных заданий; опубликовать в СМИ.
-
Сделать выводы и заключение.
В своей работе мы использовали различные методы исследования:
-
изучение литературы;
-
интервью, консультация, анкетирование;
-
анализ, синтез, обобщение.
Актуальность заключается в том, что математические задания на основе данных по пчеловодству позволяют развивать навыки математических вычислений, самостоятельность мышления, расширяют кругозор, связывают математику с окружающей действительностью, делают учебный процесс увлекательным. Кроме того, совмещение математических заданий с жизнью пчел можно использовать не только на уроках, но и на дополнительных занятиях, при проведении математических викторин, соревнований, олимпиад. Сборник можно использовать как руководителю занятия, так и любому обывателю во время досуга, а также поможет определиться с выбором профессии.
Новизна проекта: мы предлагаемновую модель изучения жизни пчел через решение комплекса заданий по математике с целью развития навыков математических вычислений, экологического воспитания, логического мышления и расширение кругозора.
Глава I. Теоретическая часть
1.1. Сбор информации
Чтобы определиться с тем, какие данные нам будут нужны, необходимо было собрать информацию, изучить литературу по пчеловодству. Наиболее подходящими для нас стали источники, которые излагали информацию более простым языком. Например, «Большая Энциклопедия пчеловодства» авторов Д. Самматаро, А. Эвитейбл [2]. Из этой книги нам удалось узнать об особенностях жизни пчел не только летом, но и зимой. Для сравнения и достоверности указанных данных мы воспользовались справочником наших соотечественников: «Справочник по пчеловодству» Н.Л. Буренин, Г.Н. Котова [1]. В этой книге мы ознакомились с вышеизложенными темами и убедились, что информация в литературных источниках сходится.
Одной из особенностей пчел, которую мы хотели затронуть в сборнике – это общение пчел. Это явление открыто только в ХХ веке. Для этого мы изучили информацию в сети интернет, а наиболее подробный и развернутый ответ мы нашли в документальном фильме «Город пчел - Научный институт Муди» автора kornel Zastavnetchi [7].
1.2. Степень разработанности проекта
Мы проанализировали информацию в сети Интернет и выяснили, что еще с древних времен людей увлекала математическая особенность пчел. Например, в индийском древнем трактате есть вот такая задача: «Сначала 1/5-я часть пчелиного роя полетела на цветы лаванды, а 1/3 -я часть на цветы липы, далее: утроенная разность этих чисел полетела на дерево. И только одна пчела продолжала летать между другими ароматными цветками. Спрашивается: Так сколько всего было пчел?» (ответ 15 пчел) [3]. Или: «Пчелы в числе, равном квадратному корню из половины всего их роя, сели на куст жасмина, оставив после себя 8/9 роя. Только одна пчела из того же роя кружится возле лотоса, привлеченная жужжанием подруги, неосторожно попавшей в западню сладко пахнущего цветка. Сколько всего было пчел в рое?» (ответ: 15) [4]. В современном мире в широком доступе много задач про пчел, но в основном они содержат придуманные данные. Например, такая: «Во время медосбора пчела вылетает из улья и летит к липе со скоростью 4 м/с, собирает нектар и возвращается в улей через 7 мин со скоростью 2 м/с. На каком расстоянии от улья находится липа, если на сбор нектара у пчелы уходит 1 мин?» [5]. В данной задаче дается неверная информация. Пчела, конечно, может лететь со скоростью 4м/с, но эта скорость не является продуктивной (средняя скорость полета пчелы 12 м/с). Что же касается тематических задач, дающих правдивые данные о жизни пчел, - они единичны. Если брать масштабно, то ни методического пособия, ни электронного приложения нет!
Да, существуют школьные проекты, которые в основном уделяют внимание особенной структуре пчелиной соты и построены на вычислении ее площади. Такие проекты не дают дополнительной информации о жизнедеятельности пчел. (Например, Светлана С. делала проект [6], уделяющий внимание пчелам, но из математических вычислений там была только задача про площадь соты и перечислено несколько данных по пчеловодству. При этом привлечение внимания к жизнедеятельности пчел, развитие вычислительных способностей в проекте отсутствует).
Глава II. Практическая часть
2.1. Интервью с пчеловодом и консультация с учителем математики
Помимо информации из литературных источников, мы взяли интервью у моего дедушки - пчеловода Абрамова А.А. (Приложение 1), который поделился своими собственными наблюдениями и практическим опытом [8]. В частности, он рассказал, что пчелы умеют складывать и вычитать. Например, пчелы знают какое количество меда им нужно запасти на зиму и заготавливают его. Когда пчеловод забирает часть меда, они снова начинают делать запасы, чтобы восстановить недостающее количество. Также пчелы контролируют количество трутней в семье. Таким образом, пчелы сами владеют законами математики. Эту информацию мы использовали для составления задач.
Так как математической информации из жизни пчел очень много и порой вычисления не подходят для школьников начальной школы, то мы решили составить задачи с такими важными и нужными сведениями о пчелах и для старших классов, чтобы не только привлечь как можно больше людей к нашему проекту, но и для того, чтобы в будущем мы с одноклассниками и теми, кто заинтересован, смогли закрепить пройденные темы и потренироваться в математических навыках.
С этой целью, для корректного составления математических задач, мы обратились за консультацией к учителю математики МБОУ «СОШ № 106» Куликовой И.С., которая помогла сформулировать текст задач и отредактировала недочеты в задачах (Приложение 1).
2.2 Составление математических заданий
При составлении математических заданий, связанных с жизнью пчел, мы отталкивались от того, что рассчитаны они будут для дошкольников и учеников начальной и средней школы.
Для дошкольников и учеников первых классов мы решили сделать рисунки по номерам, где ребятам - дошкольникам нужно было пройти по цепочке от одного до десяти, а ученикам первого класса - сосчитать в пределах десяти. Для учеников второго класса мы брали и рисунки по номерам (где включен счет в пределах ста), и задачи. Для составления задач мы выделили две основные группы, которые изучаются во втором классе. Это задачи на целое/части и на разностное сравнение. Кроме того, мы включили задачи повышенной сложности (олимпиадные задачи).
Для учеников третьих и четвертых классов - задачи на нахождение части целого, на приведение к единице, олимпиадные задачи.
Мы составляли как простые, так и составные задачи, что позволит ученику выбрать свой уровень сложности, закрепить умения решать задачи по программе.
В сборнике есть задачи с несколькими вопросами, где один вопрос вытекает из другого. Это является дополнительным стимулом: возможность где-то просто посчитать и узнать ответ, а где-то дополнительно углубиться в решение задачи.
Математические задачи выполнены не только с учетом уровня сложности, но и с учетом чтения информации разного вида (диаграммы, наличие графических элементов, таблицы). Такое оформление позволяет не только разнообразить и сделать выполнение решения увлекательным, но и позволяет учиться воспринимать информацию в различных формах.
К тому же для каждой задачи мы включили комментарий, который поможет получить более развернутую информацию о жизнедеятельности пчел.
2.3. Создание сборника математических заданий
После составления математических заданий мы приступили к созданию сборника.
Поскольку в наш сборник вошли раскраски по номерам то данные раскраски мы формировали в двух программах.
1.Стандартная компьютерная программа Paint. В эту программу мы вставляли заготовки черно-белых рисунков, взятых из разных источников, добавляли те цифры в разные участки рисунка, которым соответствует цвет, указанный под рисунком. Рядом с цветом писали упорядоченную информацию о жизни пчел. Минус данной программы в том, что все действия нужно выполнять вручную. К плюсам можно отнести сохранение качества рисунка и шрифта.
2.Онлайн - генератор картин по номерам Digitpaints. Мы работали именно на данной платформе, так как на ней можно из цветного рисунка сделать раскраску, при этом цвета и соответствующие им цифры определяются автоматически. Она имеет русский интерфейс, проста в использовании и является бесплатной и общедоступной. Минусом является то, что теряется качество шрифта, и раскраска не всегда получается четкой, некоторые элементы приходится дорабатывать.
Так как нами были разработаны разные виды заданий, то было решено разделить сборник на 2 части:
-первая часть - математические задачи;
-вторая часть - раскраски по номерам.
При создании сборника мы столкнулись с такой проблемой, как распределение задач по категориям и темам, ведь у нас имелись задачи и разного уровня, и разных тем. Было решено располагать задачи в зависимости от раскрытия информации о пчелах. Таким образом, при решении данного сборника можно постепенно знакомиться с жизнью пчел. В случае же, если ребенок самостоятельно занимается со сборником и не может решить некоторые задачи в силу возраста, то он может прочитать интересную информацию о пчелах, а справиться с заданием может либо с помощью взрослых или заглянуть на страницу с ответами.
Во вторую часть сборника включены раскраски по номерам, которые не только помогают маленьким детям расширить знания про пчел и познакомиться с нумерацией чисел первого десятка, но и развивают усидчивость, внимательность, мелкую моторику и являются «антистрессом».
Для каждого раздела сборника мы разработали памятку по работе с заданиями.
В конце мы включили словарь терминов, используемых в сборнике.
В итоге у нас получилось 28 задач и 8 раскрасок по номерам.
Сборник выполнен не только в электронном, но и печатном виде, что позволяет его применение в разных видах работ и увеличить количество ознакомившихся с ним людей. Отдельные страницы сборника представлены в Приложении 2.
2.4. Проведение занятия с дошкольниками и учениками школы. Анкетирование
Чтобы определиться в необходимости сборника и проверить его доступность практического применения , мы провели занятия среди дошкольников и учеников начальной школы.
Первоначально мы провели открытое занятие в детском саду в группе из 16 детей, где предложили детям познакомиться с жизнью пчел через раскраски. Им предлагалось раскрасить тот или иной сектор в зависимости от цвета, при этом рядом с обозначением цвета давалась информация о пчелах (Приложение 3).
После занятия мы провели устное анкетирование , чтобы убедиться в том, что дети заинтересованы в изучении жизни пчел и математики. Если ответ был положительным, ребята отвечали поднятием рук. Дети отвечали на следующие вопросы:
1.Понятными ли были задания? «Да» - ответили все дети.
2.Успели ли ребята выполнить задание полностью? Выполнили полностью 87,5% (12,5% выполнили частично, не справившихся с заданием нет);
3.Понравилось ли им занятие? Понравилось 75% детей, 12,5% ответило, что занятие понравилось частично, 12,5% – задание не понравилось;
4.Хотели бы еще узнать о пчелах? «Да, хотели бы» - ответили все.
Приложение 4 (диаграмма 1)
Вывод. Данные опроса показали, что ребятам интересны занятия математикой с рассказами о жизни пчел.
Воспитатель группы с вниманием смотрела на заинтересованных ребят и оставила благодарственный отзыв о проведенном занятии (Приложение 5).
Следующим шагом стал урок среди первоклассников, где мы предложили ребятам раскрасить секторы, решая примеры и читая комментарий на тему о жизни пчел. (Приложение 6).
Рядом с выбранным ответом нужно было раскрасить кружок в определенный цвет, где зеленый обозначал ответ «да», желтый «немного», а красный – «нет». Таим образом, дети еще и повторили сигналы светофора.
Результаты анкетирования среди 26 первоклассников были следующими:
«Ты знаком (-а) с жизнью пчел?»: (да - 42,3%, нет - 15,4%, немного – 57,7%).
«Ты справился (-ась)с заданием?»: (да – 88,5%, нет - 0%, немного – 11,5%).
«Понравилась ли тебе раскраска по номерам с комментариями?»: (да – 73%, нет – 3,8%, немного –23,2%).
«Хочешь себе такой сборник рисунков по номерам?»: (да – 61,5%, нет – 7,6%, немного – 30,9%) Приложение 4 (диаграмма 2).
Вывод. Основную часть детей увлекло проведение подобного занятия и пробудило интерес к жизни пчел.
Также мы провели занятие среди учеников 2 класса. Мы предложили ребятам не только справиться с раскраской, производя сложение и вычитание в пределах 100, но и решить одну из предложенных нами задач. (Приложение 7).
Для 23 второклассников мы тоже подготовили анкетирование, которое они прошли после выполнения заданий:
«Ты знаком (-а) с жизнью пчел?» (Да – 17,4%, нет - 17,4%, немного – 65,2%).
«Ты справился (-ась)с заданием?»: (Да – 100%, нет - 0%, немного – 0%).
«Понравилась ли тебе раскраска по номерам с комментариями?»: (Да – 88,6%, нет – 0%, немного –17,4%).
«Хочешь себе такой сборник рисунков по номерам?»: (Да – 65,2%, нет – 4,3%, немного – 30,5%). Приложение 4 (диаграмма 3).
С предложенной задачей справились 82,6% (19 учеников).
Занятие завершилось дегустацией меда со своей пасеки, что еще больше подняло детям настроение после проделанной работы. Дегустация проводилась с предварительного разрешения родителями детей.
Итогом проведения занятия с ребятами второго класса можно считать интерес к решению нестандартных заданий, желание продолжить изучение математики в форме, совмещающей вычисление и знакомство с жизнью пчел.
Если говорить об общей статистике проведенных занятий, то дети, в основном, справились со всеми заданиями, знакомились с жизнью пчел и пожелали продолжить знакомство через занятия, которые содержатся в нашем сборнике.
2.5. Публикация в СМИ
Для популяризации нашего сборника мы обратились к Смирновой Е. С. - редактору школьной газеты МОУ СОШ№1 г. Катав-Ивановска, которая охотно согласилась напечатать нашу статью с некоторыми задачами из сборника на страницах газеты [9] (Приложение 8).
С нашими заданиями также можно ознакомиться на стене сообщества «Мёд Трехгорный, Юрюзань, Катав-Ивановск» в социальной сети «ВКонтакте» (Приложение 9)[10].
Так как наш сборник заинтересовал большинство опрошенных ребят, мы создали страницу в социальной сети «ВКонтакте», где продублировали ход нашей работы и опубликовали полученные задания (Приложение 10) [11].
Выводы и заключение
В результате работы над проектом, цель – созданиесборника математических заданий с достоверными фактами о жизни пчел - достигнута. Гипотеза: если взять математические задания, в которых используются достоверные факты о жизни пчел, то это позволит улучшить навыки математических вычислений и расширит знания о пчелах - нашла свое подтверждение!
Таким образом, помимо расширения кругозора, развития математического и логического мышления, подготовки детей к контрольным и олимпиадным работам, мы удовлетворяем детское любопытство, знакомим их с жизнью самых удивительных, умных и необычайно трудолюбивых насекомых.
И в заключение, хотим сказать, что внимание большинства человечества в настоящее время приковано проблеме к исчезновения пчел и сокращению их видов. Вот почему мы захотели обратить внимание на эту тему.
В результате работы нал проектом я узнал об особенности жизни пчел в разные времена года и о том, что сами пчелы наделены математическими навыками. Научился составлять математические задачи, брать интервью, строить на компьютере диаграммы, работать в компьютерных программах «Point» и «Digitpoints». А самое главное, я смог донести до ребят, что даже пчелам важна математика.
Список литературы
-
Буренин Н.Л., Котова Г.Н. Справочник по пчеловодству. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1985.;
-
Самматаро Диана, Эвитейбл Альфонс. Большая энциклопедия пчеловода /Перевод с англ. С.Н. Одинцовой – М.: ООО ТД «Издательство Мир книги», 2008.;
-
https://dzen.ru/a/YpdwPUcnlARDBO74;
-
http://mathemlib.ru/books/item/f00/s00/z0000003/st077.shtml;
-
https://dzen.ru/a/ZNl5cZz7lFBXFpMX;
-
https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-po-teme-pchelimatematiki-2221069.html;
-
https://www.youtube.com/watch?v=x3so9KPnB9c;
-
https://vk.com/honeytrg?w=wall-172969116_18;
-
https://vk.com/schoolkatav;
-
https://vk.com/honeytrg;
-
https://vk.com/id843887880.
Приложения
Приложение 1
Интервью с пчеловодом
Абрамовым А. А.
Консультация с учителем математики
Куликовой И. С.
Приложение 2
Отдельные страницы из сборника математических заданий
Приложение 2 (проолжение)
Приложение 3
Проведение занятия в детском саду
Приложение 4
Результат опроса детей в детском саду
Диаграмма 1
Данные анкетирования после проведения занятия с первоклассниками
Диаграмма 2
Результаты анкетирования после занятия учеников второго класса
Диаграмма 3
Приложение 5
Отзыв воспитателя
Приложение 6
П роведение занятия с первоклассниками
Продолжение 7
П роведение занятия с учениками второго класса
Приложение 8
Статья в газете «Школьный перекресток» (отдельные страницы)
Приложение 8 (продолжение)
Приложение 9
Публикация задач в сообществе ВК «Мед Трехгорный, Юрюзань, Катав-Ивановск»
Приложение 10
Создание страницы в социальной сети «ВКонтакте»