ИШОК по информатике

Пример интегрированного школьного образовательного кейса по информатике и математике

Пример интегрированного школьного образовательного кейса по информатики и математики для проведения внеурочного занятия в 8-м классе по теме «Применение информационных технологий на занятиях геометрии при решении задач с применением формул площадей фигур». На первом этапе работы и ИШОК необходимо сформулировать цели, задачи, планируемые результаты данного занятия.

Цели занятия:

-    закрепить и систематизировать знания, умения и навыки обучающихся с помощью ИШОК по информатике в рамках пройденной темы «Площади геометрических фигур»;

-    закрепить навыки заполнения и редактирования электронных таблиц, работы с простыми формулами;

-    показать возможность использования информационных технологий при решении задач по другим дисциплинам, в частности, по геометрии.

Задачи занятия:

Личностные:

-    воспитание информационной культуры;

-    стимулирование познавательной деятельности постановкой проблемных вопросов и заданий;

-    воспитание умения работать в группе;

-    воспитание патриотизма у обучающихся.

Метапредметные:

-    развитие логического мышления, умения делать выводы, отыскивать проблемы и пути их решения;

-    развитие умения применять информационные технологии для оформления работ и решения задач в соответствии с современными требованиями.

Предметные:

-    проверка умений обучающихся применять формулы площадей фигур при решении геометрических задач;

-    закрепление навыков заполнения и редактирования электронных таблиц;

-    формирование умения устанавливать отношения между предметами с помощью прикладных программ;

-    пропедевтика информационного моделирования;

-    применение полученных знаний на практике на примере работы с жизненными ситуациями.

Планируемые результаты:

Знать:

-    правила записи формул в ЭТ Excel;

-    формулы нахождения площадей геометрических фигур.

Уметь:

-    решать задачи по теме «Площади  геометрических фигур» с помощью ЭT Excel;

-    использовать программу MS Word для изображения геометрических фигур;

-    применять программу Ms Office Power Point для создания презентаций.

Тип занятия: интегрированное занятие по геометрии и информатики – с использованием ИШОК.

Ход урока:

I.                   Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.

Речь учителя информатики – учитель 1; математики – учитель 2.

Учитель 1: Добрый день, ребята! Сегодня мы с вами и вашим учителем математики проводим нестандартное внеурочное занятие: применение информационных технологий при решении задач по геометрии, а конкретно по теме «Площади геометрических фигур». Проблемы правильного решения геометрических задач преследуют обучающихся и учителей на протяжении всего времени обучения поставленной задачи. Выучить формулы, теоремы, определения – это возможно, но главное выработать навык использовать эти знания при решении практических задач.

II. Повторение (15 мин.). 1 этап кейса.

Учитель 2: На данном этапе занятия необходимо подытожить изучение темы «Площади геометрических фигур», закрепим умение решать задачи по данной теме. Давайте повторим, площади фигур, которые нам известны. Какая основная проблема становится перед обучающимся при решении задачи на нахождение площадей?

Рис. 1. Формулы площадей геометрических фигур

Учитель 2 загадывает загадки, учитель 1 открывает соответствующий кадр презентации и ответ ученика проверяется.

У нее четыре стороны,

И есть названия для них.

Два основания, еще и параллельны,

Две боковые и вовсе никакие. (Трапеция)

У ромба стороны равны,

И в этом мы с ним так похожи.

Вы посмотрите только на мои углы –

Они же все по девяносто. (Квадрат)

У меня четыре стороны.

И все они попарно равны.

Ну-ка, дружок меня назови. (Параллелограмм)

Параллелограмм он, но особый.

Диагонали у него перпендикулярны.

Они всем детям помогают,

Но с ними будь внимателен ты. (Ромб)

Бывает он с углом тупым и острым,

Бывают стороны его равны,

Но если в нем есть угол девяносто,

То теорему Пифагора применяем мы. (Треугольник)

Учитель 2: Решение каких практических задач подвигли ученых на изучение этих вопросов?

В древнем Египте о площади было известно очень много, так как стремительно развивалось земледелие и строительство (площади участков, залов и дворцовых комнат).

С помощью свойств площадей геометрических фигур открыты теорема Пифагора, площади подобных фигур и др. В современном мире площади встречаются постоянно, например, на сегодняшнем занятии мы попробуем использовать площади фигур при ремонте помещений.

Обучающимся предлагается исполнить роль сотрудника проектно-расчётного отдела ремонтно-строительного офиса, в который поступил заказ не ремонт помещения. Заказ подразумевает необходимость наклеить обои на стены, окно и дверь покрасить, на потолок поклеить потолочную плитку, а на пол уложить паркет.

Не каждому известно, как выглядит паркет. Вниманию школьников предоставляется информация об способах укладки паркета, которая окажется полезной для решения поставленной проблемы.

Рис. 2. Способы укладки паркета

Далее каждая команда расчётчиков принимает задание, над которым она будет работать с использованием электронных таблиц. Способ укладки паркета выбирается самостоятельно, либо указывается в карточке с звдвнием, на выбор заказчика. Результаты сдаются начальнику отдела, который составляет сводную ведомость для клиента, общая стоимость ремонта комнаты.

Обучающиеся работают в группах по два человека (один – в ЭТ делает расчёты, другой – с помощью автофигур изображает соответствующую фигуру и её размеры в MS Word).

III. Решение задач с помощью ЭТ Excel (15 мин.). 2 этап кейса.

Учитель 1: Перед тем, как приступить к решению задачи, давайте повторим основные понятия, которые вы должны знать при работе в ЭТ.

-    Что представляет собой ячейка? Как задать адрес ячейки?

-    Как происходит ввод в ячейку формулу?

-    Как задать формат ячейки?

А теперь садимся за компьютеры и работаем над заданиями по карточкам. Обратите внимание на единицы измерения и форматы ячеек.

Задача 1.

Вычислите стоимость паркета, который нужно уложить в комнате длиной 7 м и шириной 3 м, если паркетная плита 6 см x 7 см, 6 см x 12 см. Стоимость квадратной плитки 5 руб., трапецеидальной – 6 руб. 50 коп.

Задача 2.

Произвести подсчет цены ремонта потолка, если 1 кв. м плитки стоит 78 руб. и размеры потолка 7 м на 3 м.

Задача 3.

Произвести подсчет стоимости обоев, которыми необходимо оклеить стены комнаты. Стоимость 1 рулона 1050 руб., в рулоне10 м, ширина 1,09 м. Длина комнаты 7 м, ширина 3 м и высота 4 м. Кроме того, есть окно размером 2,33 м на 1,55 м, дверь размером 2,2 м на 1,2 м. и батарея размером 0,7 м на 1,5 м.

Задача 4.

Произвести подсчет стоимости материалов для покраски двери размером 2,2 м и 1,2 м и окна размером - 2,33 м и 1,55 м, в котором три стекла размером 1,35 м и 0,57 м. Расход краски 170 , стоимость 1 кг –350 руб.

Задача 5.

Произвести подсчет стоимости паркета, который нужно уложить в комнате длиной 7 м и шириной з м. Заказчик потребовал укладывать пол ромбами, диагонали которого 10 см и 5 см. Цена данной ромбовидной плитки 4 руб. 60 коп.

IV. Итог урока. 3 этап кейса.

1. Сообщение оценок (5 мин.)

Критерии оценивания:

-    четкость и правильность формулировок;

-    четкость и правильность чертежей;

-    правильность решения практической задачи;

-    рациональность использования ИКТ.

2. Домашнее задание: сделать расчёты для ремонта своей комнаты.

V. Рефлексия (3 мин.)

Обучающимся предлагается выбирать вариант соответствующий его ощущениям после сегодняшнего занятия.

1. Я все знаю, понял и могу объяснить другим!

2. Я все знаю, понял, но не уверен, что смогу объяснить другому.

3. Я сам знаю, понял, но объяснить другому не смогу.

4. У меня остались некоторые вопросы.

Отрази свое настроение после занятия, написав три слова. Листочки сдаются.

Пример интегрированного школьного образовательного кейса по информатике и биологии

Предметы: информатика и биология;

Время работы с кейсом: 4 внеурочных занятия (1 раз в неделю);

Класс: 8 «А», 8 «Б» общеобразовательной школы;

Количество учащихся: 58 человек;

Вид кейса: обучающий;

Тип кейса: исследовательский;

Тема ИШОК: «Глобальные экологические проблемы - проблема загрязнения атмосферы»;

Цель исследования: изучение уровня загрязнения воздуха на пришкольном участке и школьных кабинетах;

Задачи исследования:

-    оценить состояние воздуха школьного участка;

-    выявить степень запыленности воздуха в различных местах пришкольного участка и школьного помещения;

-    провести оценку уровня озеленения школьного помещения;

-    составление таблиц, содержащих материалы собранных данных;

-    разработать рекомендации по улучшению состояния воздуха на территории и здания школы;

-    подготовка каждой группы презентаций о выполненной работе;

-    привлечь внимание обучающихся к проблемам окружающей среды.

Объекты исследования:

-    воздух в районе школы и в школьном помещении;

-    комнатные растения.

Актуальность исследования: Сохранение и укрепление здоровья и развития обучающихся напрямую зависит от чистой внешней среды. Одним из важнейших экологических факторов среды является воздух. Для обучающихся МАОУ СОШ №3, важно знать, каким воздухом они дышат. Данная работа предусматривает изучение проблемы загрязнения воздуха, создание оптимального воздушного режима школьного пространства.

Практическая значимость заключается в том, что полученные данные позволят проанализировать состояние атмосферного воздуха территории школы и школьного помещения и на основании этого разработать рекомендации по улучшению экологической обстановки в школе.

I этап ИШОК: знакомство с ситуацией (1 занятие)

1.                Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.

Здравствуйте ребята! На сегодняшнем занятии мы начинаем с вами работать над решением глобальной проблемы человечества Как вы думаете, что это за проблема, с какими глобальными экологическими проблемами вы знакомы. (обучающиеся работают над поставленными вопросами и в процессе обсуждения приходят к выводу о какой проблеме идет речь).

Исследование проблем экологии дает возможность научиться экологически мыслить, обрести экологическое понимание, воспринимать себя ответственным за связь Человека и Природы, рассчитывать причины отрицательной экологической ситуации и принимать решения для исправления экологических ошибок, а также тяжелых экологических недугов.

2.                Актуализация знаний

Перед тем как начать исследование необходимо вспомнить известную нам информацию об атмосфере Земли и отдельно поговорить об загрязнении воздуха в Брюховецком районе.

Как устроена атмосфера Земли

Атмосфера Земли - газовая оболочка планеты, которая имеет большое значение в создании необходимых условий для существования организмов. Жизнь на Земле возможна, пока существует земная атмосфера, защищающая живые существа от вредного воздействия космических излучений и резких колебаний температуры.

Современная атмосфера Земли сформировалась в результате длительного исторического развития. Она представляет собой газовую смесь следующего состава:

Азот – 78, 03%,

Кислород – 21%,

Углекислый газ – 0,03%,

Аргон – 0,93% от объема сухого воздуха. Имеется также небольшое количество других инертных газов.

Рис. 3. Газовая смесь атмосферы земли

Наибольшее значение для биосферы имеют три атмосферных газа: кислород, углекислый газ и азот, участвующие в биогеохимических циклах.

В последние годы меняется баланс газов в атмосфере за счет хозяйственной деятельности людей, в результате которой происходит загрязнение воздуха.

Для чего нужен кислород?

Кислород – самый известный на нашей планете элемент, который обладает высокой химической активностью и может соединяться практически со всеми другими элементами.

Несмотря на то, что кислород непрерывно забирается из воздуха для технологических процессов и дыхания живых существ, его наличие в атмосфере Земли ощутимо не меняются. Это связано с работой растений, выделяющих кислород и поглощающих углекислый газ. Человек и животные, наоборот, поглощают кислород, а выделяют углекислый газ. Таким образом, поддерживается баланс состава воздуха.

Часто в связи со сжиганием большого количества топлива в промышленности и на транспорте происходит нарушение теплового баланса на планете, так как углекислый газ относится к парниковым газам.

Чем загрязняется атмосфера

Существует два основных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный – это вулканы, лесные пожары, пыльные бури, выветривание, процессы разложения растений и животных.

Антропогенный - бурное развитие промышленности и транспорта, рост городов вызывают ряд острых проблем, без успешного разрешения которых невозможно эффективно бороться за здоровье людей. Существенное место среди этих проблем занимает борьба за чистоту атмосферного воздуха. Поговорка «Это нужно как воздух» отражает жизненно важную потребность в нём человеческого организма.

Состояние загрязнения атмосферного воздуха в Краснодарском крае

В воздухе Краснодарского края присутствует большое количество таких взвешенных веществ, как пыль, зола, сажа, тяжёлые металлы и другие. Общее загрязнение воздуха достаточно высокое и отрицательно воздействует на здоровье людей. В нём значительно превышено содержание оксида углерода, фенола и бензапирена. Отрицательное воздействие на атмосферу оказывают выбросы автомобильного транспорта, продукты деятельности предприятий химии, пищевой промышленности, предприятий электроэнергетики и строительной индустрии.

По подсчётам специалистов, каждый год на каждый квадратный километр центра края Краснодара приходится более 400 тонн вредных веществ, которые присутствуют в воздухе. Главным источником загрязнения признаётся транспортный поток легкового, грузового и транзитного транспорта, который привносит в атмосферу города до 98% процентов загрязняющих веществ. В выхлопах автомобилей содержится до 200 вредных веществ, из которых многие представляют собой самый высокий уровень опасности. Чтобы хоть как-то улучшить состояние воздушной среды Краснодара, необходимо увеличивать количество зелёных насаждений вдоль транспортных магистралей.

Актуализировав знания обучающиеся должны осознать всю важность данной проблемы и наметить пути её решения.

3.                Этап обобщения

Загрязнение пылью, как негативный экологический фактор

Запыленность воздуха – важнейший экологический фактор, сопровождающий нас повсюду. Пыль - мелкие твёрдые тела органического или минерального происхождения.

Экологическая опасность пыли для человека определяется их природой и концентрацией в воздухе. Пыли можно подразделить на две большие группы: мелкодисперсная, крупнодисперсная пыль.

На данном этапе работы с кейсом обучающимся необходимо разделиться на несколько групп по 6-7 человек, в зависимости от количества обучающихся. На итоговом занятии каждая группа обучающиеся представит пути решения данной проблемы.

4.     Рефлексия, подведение итогов вводного занятия:

-    Что такое атмосфера Земли и как она устроена?

-    Чем загрязняется атмосфера?

-    Состояние загрязнения воздуха в крае, в котором мы проживаем?

-    В чем заключается экологическая опасность пыли?

Значительным фактом является умение давать оценку качества воздуха по количеству в нем пыли и понимать ее экологическую опасность. Исходя из вышесказанного, мы приняли решение изучить запыленность воздуха на пришкольном участке и в помещении  школы. Сбор информации будет проходить в несколько этапов, на первом из них для следующего занятия нам понадобится клейкая пленка.

II этап ИШОК: практическая часть (2 занятие)

Изучение степени запыленности воздуха в различных местах пришкольной территории, изучение зеленой защитной полосы пришкольной территории.

На следующем этапе работы с кейсом, необходимо собрать листья с разных участков школы и на разной высоте:

Таблица 1. Рекомендации по месту сбора листьев

На поверхность листа приложили клеящуюся прозрачную пленку. Затем пленку сняли вместе со слоем пыли и приклеили её на лист белой бумаги. Получившиеся отпечатки сравнили между собой. Образцы расположили в порядке возрастания загрязненности. Полученные результаты, приведены в таблице:

Таблица 2. Степень загрязненности собранных листьев

Удалось выяснить, что число пыли на образцах, взятых рядом с дорогой в значительной степени больше, чем на образцах, собранных на пришкольном участке. Объем пыли на листьях, взятых на высоте 30 см, значительно преобладает количеству пыли на листьях, собранных на высоте 2 м. Подытожив исследование можно сказать о большой роли зеленых насаждений в очистке атмосферного воздуха от пыли.

Важное значение приобретает озеленение пришкольной территории. Незагрязненная внешняя среда является значимой предпосылкой сохранения и укрепления здоровья и развития школьников. Безусловным экологическим требованием является размещение детских учреждений на удовлетворительном удалении от предприятий, шоссейных дорог, рынков, гаражей и т.п., однако данное требование часто не выполняется.

Для проведения данного эксперимента нам понадобилась рулетка, были выполнены необходимые измерения на пришкольной территории, результаты записаны в таблицу и полученные данные сравнили с санитарно-гигиеническими нормами.

Таблица 3. Санитарно-гигиенические нормы соответствия зеленой защитной полосы на пришкольной территории

Из таблицы видно, выявленные результаты измерений соответствуют санитарным нормам по всем показателям, кроме количества посаженных деревьев.

Данные результаты были сформулированы после представление данных всеми участвующими группами в эксперименте. На следующем этапе работы нам необходимо будет собрать данные запыленности в школьных помещениях, для этого потребуется сваренный желатин и одноразовые тарелки с одинаковой площадью.

III этап ИШОК: практическая часть (3 занятие)

Определение относительной запыленности воздуха в школьных помещениях

Для выполнения работы обучающиеся разливают желатин по тарелкам и на 15 минут устанавливают на высоте 1 м от пола: (обучающиеся устанавливают тарелки на всех четырех этажах школы и в разных кабинетах, каждой группе необходимо установить по 4 тарелки):1 тарелка в кассе во время перемены, 2 тарелка в коридоре во время перемены, 3 тарелка в классе во время занятия, 4 тарелка в коридоре во время занятия.

Затем необходимо посчитать количество осевших на желатин пылинок и описать их. Собранные данные представлены в таблице.

Таблица 4. Собранные данные о количестве осевших пылинок:

Следовательно, уровень пыли в кабинетах гораздо выше во время перемены, чем во время занятия. В период перемены пыли значительно больше в коридорах школы, а во время занятия – в кабинете. Уровень пили зависит от местонахождения основного количества обучающихся.

Наибольший уровень запыленности выявлен в кабинетах, в которых меловые доски, так как мел сильно крошится, наиболее запылённым местом в этих кабинетах, оказалось пространство возле доски. Воздух в остальных частях кабинета благоприятен и чист.

В результате проведенной работы выявлено, что участки с повышенным уровнем запыленности – это раздевалка и фойе на первом этаже школы. Наименьший уровень загрязнения пылью показали кабинеты, где обучающиеся и учителя ходят в сменной обуви. Уровень запыленности воздуха в школьном коридоре зависит от времени суток, это объясняется местонахождением основного количества обучающихся.

Выявив степень загрязнения, на следующем этапе исследования учащиеся должны предоставить рекомендации для решения данной проблемы.

IV этап ИШОК: выявление путей решения данной проблемы (4 занятие)

В заключении обучающие подготавливают презентации, в которых представляют пути решения проблемы загрязнения воздуха в школьных помещениях и на пришкольных участках. Каждая группа доказывает эффективность использования предлагаемых ими методов.

Практические рекомендации:

1) На территории МАОУ СОШ №3:

-    увеличить количество и площадь зеленых насаждений на пришкольном участке;

-    заменить довольно старые деревья, нуждающиеся в реконструкции новыми насаждениями;

-    для благоустройства пришкольного участка увеличить видовой состав древесно-кустарниковых насаждений, которые обладают: наибольшей газопоглотительной способностью и декоративной функцией [35];

-    для хорошей шумоизоляции со стороны школьного стадиона высадить шумопоглощающие и пылезадерживающие породы деревьев [35].

2) Внутри помещения МАОУ СОШ №3:

-    озеленение кабинетов, зон отдыха, школьных коридоров: повысить количество и расширить видовой состав комнатных растений, за которыми смогут ухаживать школьники [35];

-    постоянно следовать режиму влажной уборки школьных помещений;

-    использование сменной обуви в помещении школы;

-    регулярное (каждую перемену) проветривать классные кабинеты.

-    каждый перерыв тщательно вымывать доску, для того, чтобы частичек мела и пыли было минимальное количеств в воздухе и на полу.

Рефлексия:

-    Выполнили ли мы с поставленную задачу?

-    Можно ли сказать, что проделанная работа выполнена удовлетворительно?

-    На ваш взгляд самым интересным был, какой этап работы?

-    На каком этапе работы с ИШОК испытывали наибольшее затруднение?

Выводы по работе с ИШОК: засорение атмосферного воздуха создает у людей большую озабоченность, чем любой другой вид разрушения окружающей среды. Воздух на территории и в помещении МАОУ СОШ №3 загрязнен незначительно. Главной задачей обучающихся является сохранить ситуацию и сделать все возможное, чтобы предотвратить ухудшение ее возможного загрязнения всеми рассмотренными средствами.