Dyrekcja Gimnazjum w Sierakowie im. Adama Olbrachta Przyjmy

IX Konferencja Regionalna „Przedmioty ścisłe
w szkole i na studiach”
Wrocław 2012
O modelowaniu matematycznym
na poziomie gimnazjum- Historia i
teraźniejszość pewnego
eksperymentu pedagogicznego
Uwagi wstępne
Malejąca ilość kandydatów na studia na
kierunkach technicznych oraz obniżenie
poziomu ich wiedzy w zakresie
przedmiotów ścisłych skłania do
zastanowienia się, jak zapobiegać temu
zjawisku grożącemu rozwojowi
cywilizacyjnemu świata.
To jest problem nie tylko w naszym kraju
(m.in. informacje na ten temat podczas
okresowych spotkań Komitetu
Edukacyjnego ECMI – European
Consortium for Mathematics in Industry)
Jak się wydaje, jednym ze możliwych
sposobów zapobiegania temu zjawisku
może być regularne zaangażowanie się
naukowców w bliższe interaktywne
kontakty między uczelniami a szkołami
średnimi, aby w ten sposób wpływać
korzystnie na przygotowanie uczniów
będących potencjalnymi kandydatami na
studentów uczelni technicznych.
Przykład- Fraunhofer ITWM Kaiserslautern
Dlaczego uczniowie
niechętnie podchodzą do
zajęć z matematyki?
Jednym z powodów jest brak
świadomości, że codziennie korzystamy
z zastosowań matematyki.
(np. telefon komórkowy)
Taką „matematyczną”świadomość można
kształtować zwłaszcza wśród uczniów
szkół średnich poprzez modelowanie
matematyczne rzeczywistych problemów
Idea eksperymentu
Bezpośrednie kontakty profesorów
z ITWM kierujących przemysłowymi
projektami badawczych ze szkołami
średnimi dawały widoczne rezultaty
-wykłady dla nauczycieli, konkursy
modelowania dla uczniów i...nauczycieli
(2005)
Podobne doświadczenia mieli matematycy
z Uniwersytetu Wiedeńskiego (2007)
Trzeba zaznaczyć, że seminaria z
modelowania matematycznego dla
studentów na tych zagranicznych
uczelniach były prowadzone dużo
wcześniej.
Mieliśmy już wtedy pewne doświadczenie
z modelowaniem matematycznym wśród
polskich studentów
Dlaczego więc nie spróbować w Polsce?
Nic, tylko znaleźć odpowiednią szkołę.
I to się udało.
Dzięki otwartości dyrektora na
eksperymenty poprawiające wyniki
nauczania oraz zapałowi grupy nauczycieli
tą szkołą zostało Gimnazjum im. PrzyjmyPrzyjemskiego w Rawiczu-Sierakowie.
http://gimnazjum.sierakowo.prv.pl/
Przygotowanie nauczycieli do
eksperymentu
W roku szkolnym 2008/2009 grupa
nauczycieli matematyki, informatyki i
fizyki uczestniczyła w cyklu spotkań
przygotowujących do prowadzenia zajęć z
modelowania matematycznego
W sierpniu 2009 roku wspomniani
nauczyciele wzięli udział we Wrocławiu w
prezentacjach studentów uczestniczących
w 23 ECMI Modelling Week
Projekt „Modelowanie matematyczne
kluczem do przyszłości – projekt
wsparcia edukacji matematycznej”
We wrześniu 2009 roku wystartowała
klasa matematyczna, która miała
dodatkowe zajecia z modelowania
matematycznego ,
W 2010 r Gimnazjum w Sierakowie objęte
zostało patronatem naukowym
Politechniki Wrocławskiej w zakresie
upowszechniania edukacji matematycznej.
W chwili obecnej w szkole liczącej około 600
uczniów funkcjonują trzy oddziały klasowe (w
każdym roczniku po jednym oddziale)
realizujące w trakcie całego roku szkolnego
założenia projektu, do których rekrutacja
przebiegała według ściśle wyznaczonych reguł
określonych w okresie naboru do gimnazjum.
Każda z klas podzielona jest na cztery grupy,
którymi opiekują się nauczyciele realizujący po
jednym projekcie dotyczącym modelowania
matematycznego w każdym semestrze nauki.
Ponadto, w każdej z klas prowadzone są
cotygodniowo przez psychologa systematyczne
zajęcia z komunikacji interpersonalnej. Ich
zadaniem jest rozwijanie wśród uczniów
społecznych kompetencji w
wielopłaszczyznowym zakresie organizacji
pracy zespołowej, czy też efektywnego
współdziałania w grupie.
Wybrane projekty realizowane
w latach: 2009 – 2012.
Ustawienie rzutnika w klasie tak, aby
wyświetlany obraz był widoczny dla
każdego.
Co bardziej się opłaca: wyprodukować
krzesło z drewna czy wykonać je z
makulatury?
Kiedy nasze miasto zasypie góra śmieci?
Jaka jest częstotliwość zmiany świateł na
skrzyżowaniu w naszym mieście? Czy
zmienia się wraz z natężeniem ruchu? Od
czego to zależy?
Projekt drogi ewakuacyjnej w szkole
Projektowanie organizacji i kosztorysu
wycieczki klasowej
Wydatki i sposoby oszczędzania
przeciętnej rodziny.
Optymalny system nawadniania terenu
zieleni przed Gimnazjum w Sierakowie.
Zużycie papieru w gimnazjum w ciągu
jednego roku szkolnego, sposoby jego
zmniejszenia.
Rola PWr w realizacji projektu
Uczniowie uczestniczą w wykładach
popularnonaukowych na PWr
Pracownicy PWr wygłaszają wykłady w
Gimnazjum
Uczniowie uczestniczą od czasu do
czasu w studenckich seminariach z
modelowania matematycznego
Praca własna nauczycieli
Udział w wykładzie prof. H. Neunzerta
„Models for industrials problems. How to find
and how to solve them in industry and in
education”, Będlewo 2010.
Okresowe konsultacje związane z zajęciami z
modelowania
Wyszukiwanie odpowiednich problemów
Prowadzenie dokumentacji eksperymentu
W chwili obecnej już 9 nauczycieli bierze
bezposredni udział w projekcie
Ewaluacja realizacji projektu
W marcu 2012 roku badania ankietowe wśród
wszystkich uczniów biorących udział w
przedsięwzięciu (78 osób, w tym – 26 dziewcząt
oraz 52 chłopców).
75,6 % uczniów lubi rozwiązywać problemy
poprzez matematyczne modelowanie
3,8 % uczniów prezentowało antagonistyczną
opinię,
.
62,8 % ogółu badanych podkreśliło wyższą
skuteczność pracy zespołowej, aniżeli działania
indywidualnego –
17,9% było przeciwnego zdania.
87,1 % całej populacji badanych uczniów, gdyby
stanęła ponownie przez decyzją wyboru na
początku nauki w gimnazjum klasy realizującej
niniejsze przedsięwzięcie, postąpiłaby
identycznie.
Jedynie 4 osoby (5,1 %) podjęłoby odmienną
decyzję,
Pierwszy rocznik, który w całości
zrealizował programowe założenia
projektu, osiągnął na egzaminie
gimnazjalnym w kwietniu 2012 roku z
zakresu matematyki wynik 76,32%
uzyskanych punktów (22,88 punktów na
30 możliwych), gdy tymczasem średnia
krajowa wyniosła 47% możliwych do
uzyskania punktów
Uwagi końcowe
Projekt w gimnazjum w Sierakowie jest w
pewnym sensie unikalny w Europie.
Zwykle w innych krajach europejskich
uczniowie uczestniczą w kilkudniowych
warsztatach z modelowania. Natomiast w
sierakowskim gimnazjum zajęcia z
modelowania odbywają się regularnie
poprzez całe półrocze po jednej godzinie
tygodniowo.
Eksperyment udało się przeprowadzić w
miejscowości, która nie jest centrum
akademickim. Wskazuje to na możliwość
upowszechnienia tej metodyki nie tylko w
szkołach średnich, które są położone w
ośrodkach akademickich, ale także poza
nimi.
Jednakże najważniejszym efektem
edukacyjnym tego projektu jest to, że
uczniowie zaczynają doceniać i
dostrzegać głębiej rolę matematyki
stosowanej w otaczającym nas świecie.
1. Alicja Maciejak, Piotr Mosiek,
Wojciech Okrasiński, Agnieszka Sęk,
U progu zmiany paradygmatu myślenia o
edukacji matematycznej – casus
wdrażania modelowania matematycznego
na poziomie gimnazjum,
Matematyka Stosowana 2012, 131-144
2. European Science Foundation,
Forward Look: Mathematics and Industry,
2010
http://www.ceremade.dauphine.fr/FLMI