МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Министерство образования и молодежной политики Свердловской области Департамент образования Администрации города Екатеринбурга МАОУ гимназия № 35 УТВЕРЖДЕНО Директор ________________________ Никандрова Е.А. Приказ № ______ от «31» августа 2023 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА курса внеурочной деятельности «Решение инженерных задач по математике» для обучающихся 8-9 классов г. Екатеринбург, 2023 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Важнейшие проблемой, стоящей сегодня перед всей образовательной системой нашей страны, является привлечение школьников к выбору инженерных и технических образовательных траекторий, а в более общем плане – ориентация молодежи на науку и технику. Что же нужно, чтобы «повернуть» школьников к науке и технике? Многое. Конечно, главное – это общественная значимость, востребованность и экономическая состоятельность профессии ученого и инженера. Но не только. Если школа не подготовит хороших, квалифицированных выпускников, если они не пойдут в технические вузы, если не будут напряженно и ответственно учиться в вузе, осваивая трудную, но интересную профессию инженера, в нашей стране не появится множество новых Курчатовых, Черепановых, Королевых, Туполевых, Ползуновых, Поповых. Поэтому нужно и повышать уровень школьного образования, и всячески пропагандировать среди молодежи достижения науки и техники, и квалифицированно рассказывать об их проблемах, надеждах, перспективах. Это позволит заинтересовать молодых людей наукой и техникой и показать им, какой интересной является работа квалифицированного инженера. Цель курса: – создание условий для развития у обучающихся интересов к сфере политехнического образования, инженерно-проектного мышления, формирование технологической и информационно-математической культуры, навыков конструирования, моделирования технологических процессов. Задачи курса: - обеспечить формирование у обучающихся целостной картины мира, основанной на научном знании о природе, обществе, технике, предполагающей подготовку специалистов, способных к компетентной исследовательской, проектной и предпринимательской деятельности; - формировать у обучающихся осознанное стремление к получению образования по инженерным специальностям и профессиям технического профиля; – расширить возможности социализации обучающихся, обеспечить преемственность между общим и профессиональным образованием. В структуре программы курса внеурочной деятельности «Решение инженерных задач по математике» для обучающихся 8-9 классов основное место занимают содержательнометодические линии: «Числа и вычисления», «Алгебраические выражения», «Уравнения и неравенства», «Функции», «Геометрические фигуры на плоскости». Курс формирует умение изобретать, конструировать, исследовать, проектировать. На изучение курса внеурочной деятельности «Решение инженерных задач по математике» отводится 68 часов: в 8 классе – 34 часа (1 час в неделю), в 9 классе – 34 часа (1 час в неделю). СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ 8 КЛАСС Инженерно-практические проблемные задачи Характеристика и назначение заданий. Примеры заданий. Алгоритм действий. Введение в контекст. Постановка проблемы (игровая и реальная). Освоение учебного материала. Оформление проектной идеи. Презентация намерений групп. Формирование программы работ. Представление групповых результатов. Уточнение общей схемы. Утверждение детализированных подзадач. Конструирование решения. Презентация и экспертиза полученного результата. Демонстрация решения. Представление полученных результатов. Выявление непредусмотренных эффектов. Проектирование шага развития. Инженерно-социальные задачи Характеристика и назначение заданий. Примеры заданий. Анализ проблемной социальной ситуации. Изучение материалов и факторов проблемной ситуации. Постановка вопросов. Построение плана. Сбор, систематизация, анализ, интерпретация. Планирование работ. Работа с информацией. Планирование этапов и последовательности действий. Описание ожидаемых результатов. Техническая разработка. Реализация работ. 9 КЛАСС Инженерно-технические парадоксальные задачи Характеристика и назначение заданий. Примеры заданий. Введение в контекст. Работа с формулировкой задачи. Освоение учебного материала. Оформление идеи. Формирование программы работ. Детализация решения. Презентация полученного результата. Экспертиза полученных результатов. Проектирование шага развития. Проектирование шага развития. Практические исследовательские задачи Характеристика и назначение заданий. Примеры заданий.Введение в контекст. Постановка задачи. Освоение учебного материала. Освоение лабораторного оборудования. Освоение статистической обработки. Замысел и планирование эксперимента. Проведение эксперимента. Выполнение этапа графика. Презентация и экспертиза полученного результата. Представление и рефлексия полученных результатов. Проектирование шага развития. Коллективное художественное описание. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «РЕШЕНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ ПО МАТЕМАТИКЕ» ЛИЧНОСТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Личностные результаты характеризуются: 1) патриотическое воспитание: проявлением интереса к прошлому и настоящему российской математики, ценностным отношением к достижениям российских математиков и российской математической школы, к использованию этих достижений в других науках и прикладных сферах; 2) гражданское и духовно-нравственное воспитание: готовностью к выполнению обязанностей гражданина и реализации его прав, представлением о математических основах функционирования различных структур, явлений, процедур гражданского общества (например, выборы, опросы), готовностью к обсуждению этических проблем, связанных с практическим применением достижений науки, осознанием важности морально-этических принципов в деятельности учёного; 3) трудовое воспитание: установкой на активное участие в решении практических задач математической направленности, осознанием важности математического образования на протяжении всей жизни для успешной профессиональной деятельности и развитием необходимых умений, осознанным выбором и построением индивидуальной траектории образования и жизненных планов с учётом личных интересов и общественных потребностей; 4) эстетическое воспитание: способностью к эмоциональному и эстетическому восприятию математических объектов, задач, решений, рассуждений, умению видеть математические закономерности в искусстве; 5) ценности научного познания: ориентацией в деятельности на современную систему научных представлений об основных закономерностях развития человека, природы и общества, пониманием математической науки как сферы человеческой деятельности, этапов её развития и значимости для развития цивилизации, овладением языком математики и математической культурой как средством познания мира, овладением простейшими навыками исследовательской деятельности; 6) физическое воспитание, формирование культуры здоровья и эмоционального благополучия: готовностью применять математические знания в интересах своего здоровья, ведения здорового образа жизни (здоровое питание, сбалансированный режим занятий и отдыха, регулярная физическая активность), сформированностью навыка рефлексии, признанием своего права на ошибку и такого же права другого человека; 7) экологическое воспитание: ориентацией на применение математических знаний для решения задач в области сохранности окружающей среды, планирования поступков и оценки их возможных последствий для окружающей среды, осознанием глобального характера экологических проблем и путей их решения; 8) адаптация к изменяющимся условиям социальной и природной среды: готовностью к действиям в условиях неопределённости, повышению уровня своей компетентности через практическую деятельность, в том числе умение учиться у других людей, приобретать в совместной деятельности новые знания, навыки и компетенции из опыта других; необходимостью в формировании новых знаний, в том числе формулировать идеи, понятия, гипотезы об объектах и явлениях, в том числе ранее неизвестных, осознавать дефициты собственных знаний и компетентностей, планировать своё развитие; способностью осознавать стрессовую ситуацию, воспринимать стрессовую ситуацию как вызов, требующий контрмер, корректировать принимаемые решения и действия, формулировать и оценивать риски и последствия, формировать опыт. МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Познавательные универсальные учебные действия Базовые логические действия: • • • • • выявлять и характеризовать существенные признаки математических объектов, понятий, отношений между понятиями, формулировать определения понятий, устанавливать существенный признак классификации, основания для обобщения и сравнения, критерии проводимого анализа; воспринимать, формулировать и преобразовывать суждения: утвердительные и отрицательные, единичные, частные и общие, условные; выявлять математические закономерности, взаимосвязи и противоречия в фактах, данных, наблюдениях и утверждениях, предлагать критерии для выявления закономерностей и противоречий; делать выводы с использованием законов логики, дедуктивных и индуктивных умозаключений, умозаключений по аналогии; разбирать доказательства математических утверждений (прямые и от противного), проводить самостоятельно несложные доказательства математических фактов, выстраивать аргументацию, приводить примеры и контрпримеры, обосновывать собственные рассуждения; • выбирать способ решения учебной задачи (сравнивать несколько вариантов решения, выбирать наиболее подходящий с учётом самостоятельно выделенных критериев). Базовые исследовательские действия: • • • • использовать вопросы как исследовательский инструмент познания, формулировать вопросы, фиксирующие противоречие, проблему, самостоятельно устанавливать искомое и данное, формировать гипотезу, аргументировать свою позицию, мнение; проводить по самостоятельно составленному плану несложный эксперимент, небольшое исследование по установлению особенностей математического объекта, зависимостей объектов между собой; самостоятельно формулировать обобщения и выводы по результатам проведённого наблюдения, исследования, оценивать достоверность полученных результатов, выводов и обобщений; прогнозировать возможное развитие процесса, а также выдвигать предположения о его развитии в новых условиях. Работа с информацией: • • • • выявлять недостаточность и избыточность информации, данных, необходимых для решения задачи; выбирать, анализировать, систематизировать и интерпретировать информацию различных видов и форм представления; выбирать форму представления информации и иллюстрировать решаемые задачи схемами, диаграммами, иной графикой и их комбинациями; оценивать надёжность информации по критериям, предложенным учителем или сформулированным самостоятельно. Коммуникативные универсальные учебные действия: • • • • воспринимать и формулировать суждения в соответствии с условиями и целями общения, ясно, точно, грамотно выражать свою точку зрения в устных и письменных текстах, давать пояснения по ходу решения задачи, комментировать полученный результат; в ходе обсуждения задавать вопросы по существу обсуждаемой темы, проблемы, решаемой задачи, высказывать идеи, нацеленные на поиск решения, сопоставлять свои суждения с суждениями других участников диалога, обнаруживать различие и сходство позиций, в корректной форме формулировать разногласия, свои возражения; представлять результаты решения задачи, эксперимента, исследования, проекта, самостоятельно выбирать формат выступления с учётом задач презентации и особенностей аудитории; понимать и использовать преимущества командной и индивидуальной работы при решении учебных математических задач; • • принимать цель совместной деятельности, планировать организацию совместной работы, распределять виды работ, договариваться, обсуждать процесс и результат работы, обобщать мнения нескольких людей; участвовать в групповых формах работы (обсуждения, обмен мнениями, мозговые штурмы и другие), выполнять свою часть работы и координировать свои действия с другими членами команды, оценивать качество своего вклада в общий продукт по критериям, сформулированным участниками взаимодействия. Регулятивные универсальные учебные действия Самоорганизация: • самостоятельно составлять план, алгоритм решения задачи (или его часть), выбирать способ решения с учётом имеющихся ресурсов и собственных возможностей, аргументировать и корректировать варианты решений с учётом новой информации. Самоконтроль, эмоциональный интеллект: • • • владеть способами самопроверки, самоконтроля процесса и результата решения математической задачи; предвидеть трудности, которые могут возникнуть при решении задачи, вносить коррективы в деятельность на основе новых обстоятельств, найденных ошибок, выявленных трудностей; оценивать соответствие результата деятельности поставленной цели и условиям, объяснять причины достижения или недостижения цели, находить ошибку, давать оценку приобретённому опыту. ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 8 КЛАСС № п/п Наименование разделов и тем программы Количество часов Практические Всего работы 1 Инженерно-практические проблемные задачи 16 6 2 Инженерно-социальные задачи 18 8 ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ ПО ПРОГРАММЕ 34 14 9 КЛАСС № п/п Наименование разделов и тем программы Количество часов Практические Всего работы 1 Инженерно-технические парадоксальные задачи 17 7 2 Практические исследовательские задачи 17 7 34 14 ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ ПО ПРОГРАММЕ ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 8 КЛАСС № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Тема урока Инженерно-практические проблемные задачи. Характеристика и назначение заданий. Примеры заданий. Алгоритм действий. Схематизация и моделирование при решении текстовых задач. Задача «Вилочный погрузчик» Введение в контекст. Назначение технологий. Генеалогическое древо. Связь изобретений с научными открытиями. Задача «Рекламная статистика» Постановка проблемы (игровая и реальная). Пакет проблемных ситуаций. Задача «Дебетовая карта с кешбэком» Освоение учебного материала. Работа с источниками. Упражнения на конструирование. Оформление проектной идеи. Презентация намерений групп. Задача «Колл-центр» Выделение ограничения. Поиск версий. Задача «Баннер» Формирование программы работ. Представление групповых результатов. Уточнение общей схемы. Утверждение детализированных подзадач. Конструирование решения. Сборка итогового решения. Тестирование решения. Задача «Деревянный конструктор Радуга» Презентация и экспертиза полученного результата. Описание схемы решения. Демонстрация решения. Экспертиза. Рекомендации. Рефлексивные эссе. Представление полученных результатов. Выявление непредусмотренных эффектов. Проектирование шага развития. 17. Инженерно-социальные задачи. Характеристика и назначение заданий. 18. Примеры заданий. Задача «Освещение зимнего сада» Анализ проблемной социальной ситуации. 19. Связь с математической моделью. Задача «Абонемент в бассейн» Анализ факторов проблемы. Разбор 20. материалов. Ранжирование. Определение социальных позиций. Работа с опросниками. Гипотеза. 21. Схематизация ситуации. Критическое обсуждение. Количество часов Практические Всего работы 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Дата изучения 22. Карта проблемной ситуации. Задача «Пассажиропоток аэропортов» Изучение материалов и факторов 23. проблемной ситуации. Задача «Индекс массы тела» Постановка вопросов. Работа с 24. материалами. Представление и обсуждение изученного. Задача «Покупка досок» 25. Определение задач, предмета, объекта, гипотезы, методов. 26. Построение плана. Сбор, систематизация, анализ, интерпретация. 27. Гипотеза о методах решения проблемы. Индивидуальные планы работ. Планирование работ. Работа с 28. информацией. Планирование этапов и последовательности действий. 29. Описание ожидаемых результатов. Задача «Тренировка по плаванию» 30. Реализация работ. Реальный проект. Техническая разработка. Формирование 31. социально-партнёрских связей. Задача «Студенческая практика» Реализация работ. Деловая игра. 32. Формирование блоков игры. Построение «Легенды». Распределение ролей. 33. Организация игрового взаимодействия. 34. Оформление игровых результатов. ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ ПО ПРОГРАММЕ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 34 14 9 КЛАСС № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Тема урока Инженерно-технические парадоксальные задачи. Характеристика и назначение заданий. Примеры заданий. Задача «Прибыль малого предприятия» Введение в контекст. Историческое погружение. Презентация невозможного. Работа с формулировкой задачи. Формирование рабочих групп. Освоение учебного материала. Работа с источниками. Задача «Рацион питания» Тренинг понимания. Оформление идеи. Уточнение версий. Мозговой штурм. Количество часов Практические Всего работы 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Дата изучения 9. Формирование программы работ. Эксперты. 10. Детализация решения. Выбор направления. Управление временем. Презентация полученного результата. 11. Принципиальные схемы решения. Задача «Покупка подарка в интернет-магазине» Экспертиза полученных результатов. 12. Оформленное представление о закономерностях. 13. Взаимодействие с судьями. 14. Проектирование шага развития. Задача «Домашний кинотеатр» 15. Перспективная технологическая разработка. Решение конструкторских задач. 16. Проектирование шага развития. 17. Индивидуальное самоопределение 18. Практические исследовательские задачи. Характеристика и назначение заданий. 19. Примеры заданий. Задача «Тренажер для лошадей» 20. Введение в контекст. Что такое экспериментальное исследование 21. в науке. Отличие эксперимента от опыта и наблюдения. 22. Роль гипотезы в проектировании эксперимента. 23. Постановка задачи. Оформление замысла. Задача «Навес для автомобиля» 24. Выбор тем «демократическим кругом». 25. Освоение учебного материала. Освоение лабораторного оборудования. 26. Освоение статистической обработки. 27. Замысел и планирование эксперимента. Формирование сетевого графика. Проведение эксперимента. Выполнение 28. этапа графика. Задача «Сберегательные вклады» 29. Презентация и экспертиза полученного результата. Эксперты. 30. Представление и рефлексия полученных результатов. Издание. 31. Представление и рефлексия полученных результатов. Рефлексия. 32. Представление и рефлексия полученных результатов. 33. Конференция. 34. Проектирование шага развития. Задача «Зона отдыха» 35. Коллективное художественное описание. ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ ПО ПРОГРАММЕ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 34 1 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧЕНИКА Математическая грамотность. Сборник эталонных заданий. Выпуск 2: Учебное пособие для общеобразовательных организаций. В 2-х частях. Часть 2. Под редакцией Г.С. Ковалёвой, Л.О. Рословой. – М.; СПб.: Просвещение, 2020 МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ https://iro23.ru/sites/default/files/workbook-apr-2017_5_tipov_zadach-1.pdf ЦИФРОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕСУРСЫ СЕТИ ИНТЕРНЕТ https://resh.edu.ru/ http://skiv.instrao.ru/bank-zadaniy/matematicheskaya-gramotnost/