Прикладна спрямованість навчання математики в ЗЗСО

Актуальність дослідження

Інтеграція технологій у суспільство відкриває перспективний шлях до економічного, соціального та освітнього забезпечення. Сучасна молодь повинна бути здатною швидко та ефективно адаптуватися до соціальних змін. Сьогодення настільки динамічне, що освіта має забезпечувати готовність сприймати нові стратегії для життя, розвивати життєву компетентність та сприяти соціальній мобільності кожній особистості з метою ефективного подолання кризових ситуацій та вибору власного життєвого шляху у майбутньому [11].

Однією з актуальних задач сучасної системи освіти в Україні є підвищення якості знань учнів. Математична освіта виступає каталізатором розвитку інтелекту, формує наукове мислення та аналітичні навички. Вона сприяє подоланню труднощів і виховує вольові якості, надаючи можливість радіти новим знанням [10]. Метою освітньої галузі «Математика» є формування предметної математичної компетентності та ключових навичок, які забезпечили самореалізацію учнів у швидкозмінному світі [16].

Початковий курс математики є першою ланкою в системі неперервної математичної освіти. Його основна мета - створити фундамент для подальшого розуміння математики як науки та активно розвивати відповідні компетентності. Навчання математики в початкових класах, відповідно до Державного стандарту, обґрунтовується на принципах особистісно-зорієнтованого та компетентнісного підходів, що забезпечують чітку мету у закладеному змісті початкової загальної освіти [2]. Це вказує на необхідність удосконалення початкової математичної освіти та підвищення якості та ефективності набуття учнями знань.

Освіта, у відповідь на ці потреби, проходить модернізацію. Державний стандарт базової та повної середньої освіти ставить перед освітньою галуззю «Математика» завдання опанування системи математичних знань, навичок і умінь, більшість у повному житті та майбутній трудовій діяльності, а також формування наукового світогляду та розуміння математики у пізнанні дійсності, сприяючи інтелектуальному розвитку учнів. та інше [3].

Концепція математичної освіти в 12-річній школі передбачає як один із головних пріоритетів розвитку математичної освіти необхідність акцентування на прикладній спрямованості математики. Важливість цієї програми підкреслено в пояснювальних записках до математики для 11-річної та 12-річної шкіл.

Огляд літературних джерел

Проблема реалізації прикладної спрямованості математики завжди була і є в полі зору науковців та вчителів. Теоретичне обґрунтування її існування та шляхів розв'язування проведено в роботах Г.П. Бевза, Б.В. Гнеденка, О.С. Дубинчук, В.В. Пікана, З.І. Слєпкань, В.В. Фірсова та ін. Зокрема, були окреслені загальні принципи, які забезпечують шкільному курсу математики прикладну спрямованість та надано їх формулювання (В.В. Фірсов), запропоновані та детально опрацьовані шляхи впровадження навчання учнів застосовувати математичні знання на практиці (Г.П. Бевз, О.С. Дубинчук, З.І. Слєпкань, І.Ф. Тесленко), сформульовані основні умови реалізації практичної спрямованості математики в закладаї загальної середньої освіти (Ю.М. Колягін, В.В. Пікан). Вчені розглядають прикладну спрямованість математичних знань як засіб активізації навчально-пізнавальної діяльності учнів (М.Я. Ігнатенко), зауважують на її важливості для формування мотивації навчання (О.Ф. Трепліна). Частина наукових досліджень присвячена проблемі формування в учнів умінь, пов'язаних із застосуванням математики, прикладної спрямованості предметів шкільної математики, наприклад, алгебри і початків аналізу (Л.О. Соколенко).

У наукових дослідженнях піднімається питання комплексного використання засобів прикладної спрямованості, серед яких значне місце посідають дослідження прикладних задач та інформації про походження математичних об'єктів, практичних і лабораторних робіт, міжпредметних зв'язків (В.П. Денисов, М.І. Якутова та ін.), важливості формування в учнів прийомів діяльності прикладного характеру, моделювання в освітній діяльності (Т.В. Крилова, О.Л. Павлов, А.К. Сліпенко, Н.А. Тарасенкова, та ін.), використання інформаційно-комунікаційних технологій (Ю.В. Горошко, М.І. Жалдак, М.В. Морзе, С.А. Раков та ін.), використання міжпредметних зв'язків (В.О. Далінгер та ін.) та історичного матеріалу (В.Г. Бевз, Г.І. Глейзер та ін.).

Серед напрямів, які можуть суттєво вплинути на підвищення зацікавленості учнів у вивчені математики та покращення рівня їх загальноосвітньої математичної освіти, виділяється посилення практичної та прикладної спрямованості шкільного курсу математики [8]. Під практичну цільову спрямованість підпадає викладати матеріал так, щоб учні могли отримати якісні знання.

Прикладна цілеспрямованість передбачає розвиток у учнів навичок використання математичних знань у практичній діяльності та при вивченні інших предметів, таких як географія, фізика, хімія, біологія, економіка тощо. д. Орієнтація на практичну та прикладну підготовку є необхідними умовами для політехнічної підготовки учнів, яка передбачає застосування математичних знань і вмінь до розв'язання завдань, пов'язаних з описом виробничих процесів або управління. Прикладна і політехнічна спрямованість навчання забезпечує систематичне поєднання теоретичних і прикладних аспектів математики, сприяючи поширенню протиріччя між теоретичними знаннями учнями та їх невмінним застосуванням ці знання на практиці. Основним засобом реалізації прикладної спрямованості курсу математики є використання прикладних задач, які виконуються поза межами математичного контексту, але для їх вирішення необхідно додати математичні методи [18].

Мета роботи - проаналізувати умови встановлення зв'язку шкільної математики з практичним втіленням теоретичних знань в конкретні життєві ситуації, демонстрації практичної спрямованості курсу математики, що сприятиме значному підвищенню ефективності навчальної діяльності учнів.

Виклад основного матеріалу

Необхідно організувати вивчення математики так, щоб воно було цікавим і корисним, підолавши велику абстракцію і відкривши роль математики у пізнанні навколишнього світу. Це досяжно через інтеграцію математики з іншими шкільними предметами, створюючи цільне світосприйняття та гармонійний розвиток дитини, у сучасному освітньому просторі широкого впровадження зазнала технології STEM-освіти [9].

Завданнями вивчення математики є:

- оволодіння учнями комплексом математичних знань, умінь і навичок, істотно у повсюдному житті і майбутній трудовій діяльності, що дозволяє їм успішно вивчати інші галузі знань і забезпечити неперервну освіту;

- формування учнями уявлень про ідеї та методи математики, розуміння її ролі у пізнанні дійсності та наукового світогляду.

Прикладна спрямованість шкільного курсу математики передбачає вміння учнів використовувати математику для дослідження реальних явищ, складання математичних моделей і порівняння їх з реальністю, чому повиненн відповідати і сучасний підручник [6]. Практичне спрямування формування учнівських навичок включає використання отриманих знань як у самій математиці, так і в інших предметах.

Відомо, що ефективним навчанням є таке, що разом із вихованням сприяє активізації мислення учнів та усвідомленню ними системи наукових знань. Воно стимулює бажання та потребу в знаннях, розвиток інтересів до предмета, розвиток здібностей кожного учня, а також розвиває вміння та навички отримати отримані знання на практиці і самостійно їх здобувати. Особливо важливим є даний аспект для учнів початкових класів, що тільки адаптуються до освітнього середовища закладу освіти [5], для старших школярів доречним є проведення дослідження їх рівня понятійного мислення [14] з метою визначення оптимальних шляхів впровадження завдань з практичною спрямованістю.

Звернення до прикладів з життя та навколишньої дійсності полегшує вчителю організацію цілеспрямованої навчальної діяльності учнів, оскільки сприяє підвищенню ефективності навчання математики через розв'язування задач практичного характеру [17] через формування навчально-пізнавальної компетентності учнів.

У педагогічній літературі трактується різним чином поняття прикладної задачі, а саме як:

задача, що потребує перекладу з природної мови на математичну.

задача, що стосується формулюванням і методами розв'язування до завдань, що виконується на практиці.

сюжетна задача, сформульована у вигляді завдання-проблеми.

прикладна задача повинна відповідати такими умовами:

- питання задачі формулюється так, як це відбувається в житті.

- розв'язок задачі має практичну значимість.

- дані та шукані величини задачі повинні бути реальними, взятими з життя.

У загальному вигляді прикладна задача - це завдання, що виникло в інших сферах, але може бути вирішено математичними методами. Кожна прикладна задача виконує різні функції, які можуть бути виражені явно або неявно. Деякі з цих завдань виконують принцип оптимізації трудової діяльності, запозичений у природі (досягнення максимального ефекту за мінімальних витрат), інші сприяють розвитку технічної творчості, наприклад, геометричні задачі на побудову тощо.

Розв'язування прикладних завдань учням розуміє роботу підприємств і галузей економіки, сприяє формуванню інтересу учнів до конкретних професій. Використання таких завдань дозволяє також створювати проблемні ситуації на уроках, стимулюючи учнів до отримання нових знань та збагачення їх теоретичними поняттями з технічних та інших предметів.

Математика, будучи універсально застосовуваною наукою, має прикладний характер, а отже, важливо узгоджувати програму вивчення математики з програмами інших предметів, що задають математичний апарат, враховуючи час та темпи вивчення [18].

Цікавим і перспективним є такий спосіб демонстрації зв'язку математики з іншими науками, як проведення інтегрованих уроків [9]. Вони допомагають знання сучасних учнів зробити ціліснішими, дозволяють позбутися ефекту «клаптикової ковдри», на них формується науковий світогляд. Такі уроки сприяють встановленню логічних зв'язків між предметами, попереджають формалізм у знаннях. Наприклад, уроки математики можна інтегрувати з уроками ЯДС: «Масштаб. Побудова плану шкільної території», «Симетрія. Симетрія в природі»; «Швидкість. Одиниці вимірювання швидкості» тощо. Інтегровані уроки мають яскраво виражену прикладну спрямованість і тому викликають незаперечний пізнавальний інтерес учнів.

Міжпредметні зв'язки не лише є своєрідним об'єднанням між навчальними предметами, але є засобом конструювання єдиної системи навчання, обґрунтованої на спільності змісту знань і методів наукового пізнання. Питання про міжпредметні зв'язки давно пов'язують з раціональним використанням математичних знань у практичній діяльності, таким чином застосування математики постійно розширюється, а добре організовані та продумані дистанційні форми навчання сприяють кращому впровадженню вищезазначеного в освітню практику [7, 13].

При виборі прикладних завдань потрібно виконувати певні вимоги. Задача повинна відображати практичне використання математичних ідей і методів, ілюструвати вивчений матеріал на конкретному уроці, включати знайомі або інтуїтивно зрозумілі учням концепції й терміни, а також Публикувати реальні числові дані, які не призводять до ускладнених обчислень. З врахуванням цих умов використання прикладної задачі, розробленої на основі матеріалів суміжних предметів, може справити необхідний педагогічний вплив. Зокрема сприяти розвитку логічного мислення школярів [12].

Хоча шкільні підручники складають задачі-розрахунки, побудовані на відносинах між величинами, які часто зустрічаються в реальному житті, такі як компоненти руху, вартість і кількість, продуктивність праці та ін., достатня кількість подібних завдань розглядається окремо, без належного аналізу спільних і відмінних рис, тобто без системного підходу [1].

Однією з ключових вимог при виборі навчального матеріалу є урахування вікових особливостей учнів. Отже, на нашу думку, враховуючи обмежений життєвий досвід п'ятикласників та їхню досвідченість до казкових переживань, авторам підручників і вчителям необхідно більше орієнтуватися на те, що з переваг молодших підлітків є готовність до всіх видів діяльності, що робить їх більш дорослими у власних очах. Вони вже не хочуть, як учні початкових класів, слухати готові пояснення, але хочуть брати активну участь у здобутті нових знань [1]. І в даному аспекті потрібно пам'ятати про актуальність питання адекватного віку та можливостям здобувачів освіти контролю їх знань та освітніх здобутків [4].

Багато із здобувачів освіти вже на початку нової теми мають запитання: «А чи будуть ці знання мені корисні в майбутньому? Коли? З чого це можна мені призначити?» Педагогічний досвід підтверджує, що розв'язання прикладної задачі на різних етапах навчання виконує мотиваційні функції.

З точки зору методики вивчення математики доцільно використовувати якнайбільше прикладних завдань, які одночасно використовують кілька функцій. Вчитель повинен чітко усвідомлювати педагогічні можливості прикладних завдань та результати вікових можливостей молодших підлітків при доборі завдань. Кожному відомий вислів, що математика виникла з практичних потреб людини і розвивається в процесі вирішення цих потреб. Показ того, що математичні формули, теореми та взаємодія створені під впливом практики і практичних потреб людини, є джерелом у формуванні наукового світорозуміння і хорошим засобом підвищення мотивації вивчення самого предмету.

Розв'язуючи прикладні задачі, слід прагнути до того, щоб здобувачі освіти зрозуміти, що можливість широкого застосування математики до досліджень реального світу базується саме на тому, що ці знання взяті з цього самого світу і вони виражають частину його форм, тому зв'язків і влади. можуть бути використані. Задачі, що мають реальну ситуацію, розкривають практичне значення математики, ознайомлюють з роликами математики в різних науках і поза іншими науками у розвитку математичної теорії, а також впливом теорії на практику.

Використання прикладних задач створює сприятливі умови для активізації навчального процесу, викликаючи зацікавленість учнів під час розгляду прикладних задач та пошуку відповідних математичних формул, виразів і рівнів, які є математичними моделями. Крім того, доступна можливість опанування техніки обчислень без виявлення учнівських нарікань на тривалі розрахунки. Як для вирішення прийнятих прикладних завдань необхідно адаптувати раніше вивчені теоретичні положення та правила до аналізу конкретних ситуацій і прийняття відповідного рішення, це створює умови для більшої самостійності учнів у навчальному процесі.

Завдання, пов'язані з виробничими курсами, складання таблиць за допомогою різних довідників, а також практичні роботи, що включають безсередні вимірювання, можуть бути корисними допоміжними факторами для посилення самостійності учнів.

Прикладна спрямованість шкільного курсу математики може бути реалізована ефективними способами, такими як включення практичних завдань або робіт (наприклад, завдання на вимірювання, обчислення, побудова таблиць, діаграм, графіків, планів місцевості тощо); наближення текстів традиційних абстрактних завдань до потреб та інтересів учнів за допомогою додаткового запиту; створення завдань на складання різних адекватних завдань за однією математичною моделлю і так далі.

Використання прикладних задач є одним із методів реалізації міжпредметних зв'язків - дидактичного принципу організації навчально-пізнавальної діяльності особистості, який сприяє інтеграції математичних та спеціальних дисциплін. Дослідження проблем науки інтеграції знань є актуальною темою в методиці навчання різноманітних дисциплін, закінчуючи навчальні предмети побудовані за логікою тієї чи іншої і не можуть існувати ізольовано один від одного.

Наша точка зору полягає в тому, що використання прикладних завдань на уроках математики виконує ключову роль у вихованні стійкого інтересу до цього предмету. Різноманітні приклади прикладного характеру можуть учням переконатися у значущості математики для різних аспектів людської діяльності, її корисності та необхідності в практичному житті. Учні можуть спостерігати за різноманітністю використання математичних ідей і методів за межами самої математики, осмислювати важливість математичної підготовки для повноцінної освіти, після чого математика виступає ключовим компонентом при вивченні суміжних дисциплін. Все це сприяє підвищенню рівня їхньої математичної освіти.

Математична освіта прогресує ключову роль у загальноосвітній підготовці школярів, визначаючи своє місце в системі шкільної освіти. Значущість математики збільшується її впливом на інтелектуальний, соціальний і моральний розвиток особистості, усвідомлення будови та використання сучасних технологій, розвиток економіки, інформаційно-комунікаційних технологій, сприйняття наукової картини світу та сучасного світогляду.

Висновки

У світлі сучасних змін у суспільстві, яке переживає політичні, соціальні та економічні трансформації, стає залишається, щоб людина була мобільною та адаптивною. Здатність виявляти проблеми, чітко формулювати та всебічно підходити до їх розв'язання, а також навички здобуття необхідної інформації стають критичними.

Отже, якщо сучасний вчитель математики акцентує увагу учнів на взаємозв'язку математики з реальним життям, це не тільки стимулює інтерес до навчання, але й сприяє формуванню важливих рис характеру, таких як послідовність у роботі, наполегливість, акуратність, увага, критичне ставлення до власної роботи та роботи товаришів, кмітливість, чесність, колективізм, любов до праці, а також культура письма та усної мови.

Крім того, рішення прикладних задач знайомству учнів з роботою підприємств і галузей народного господарства, що викликає інтерес учнів до конкретних професій. Використання прикладних завдань також дозволяє створити цікаві проблемні ситуації на уроках, які стимулюють учнів до здобуття нових знань і збагачують їх теоретичними і практичними знаннями в технічних та інших дисциплінах.

Подальші розвідки у даному напрямку доцільно проводити з метою розроблення системи прикладних задач та завдань, що мотивували б учнів до навчання в цілому та вивчення математики зокрема.

прикладний математика навчальний

Джерела

1. Васютіна Т. Підготовка майбутніх учителів початкової школи до формування в учнів природничої компетентності засобами інтерактивних технологій. NEW INCEPTION: науковий журнал. Чернігів: Національний університет «Чернігівський колегіум» імені Т.Г. Шевченка, 2021. № 3-4 (5-6). С. 71-80

2. Державний стандарт початкової освіти.

3. Державний стандарт базової середньої освіти

4. Запорожченко Т.П. Контроль та оцінювання в початковій школі. Навчальний посібник. Чернігів, 2023. 86 с.

5. Кисла О.Ф., Кулажко М.А. Особливості адаптації дітей молодшого шкільного віку до умов освітньо-виховного простору. Інноваційна педагогіка. 2019. Вип.15. Т.1. С. 101-104.

6. Кисла О., Коваль В. Проблема підручнико-творення в Украіні: сучасний підручник - який він? NEW INCEPTION: науковий журнал. Чернігів: Національний університет «Чернігівський колегіум» імені Т.Г. Шевченка, 2022. No1-2(7-8). С. 22-30.

7. Коваленко В.В. Використання web-орієнтованих і мультимедійних технологій у формуванні соціальної компетентності молодших школярів. Автореф. дис. ... канд. пед наук. Київ: Інституті інформаційних технологій і засобів навчання Національної академії педагогічних наук України, 2018. 25 с.

8. Малафіїк І.В. Дидактика новітньої школи: Навчальний посібник. Київ: Видавничий Дім «Слово», 2014. 632 с.

9. Мехед О.Б., Мехед Д.Б. Використання технологій STEM/STEAM-освіти з метою популяризації наукової діяльності серед здобувачів освіти. Інноваційні практики наукової освіти: матеріали ІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції (Київ, 15-19 грудня 2022 року). Київ: Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2022. С. 658-664.

10. Нова українська школа. Концептуальні засади реформування середньої освіти. Освіта України. Київ, 2016. 23 серпня.

11. Нова українська школа: порадник для вчителя/ за заг. ред. Н.М. Бібік. Київ: Літера ЛТД, 2019. 208 с.

12. Розвиток логічного мислення на уроках математики в НУШ: загадки, головоломки та логічні задачі: навчально-методичний посібник. / [упорядники: Бабко К.О., Кириченко А.В.]; за заг. ред. Т.П. Запорожченко. Чернігів, 2020. 64 с.

13. Скворцова С., Бріцкан Т. Створення навчальних відео з математики для молодших школярів у сервісах MS PowerPoint, Renderforest. NEW INCEPTION: науковий журнал. Чернігів: Національний університет «Чернігівський колегіум» імені Т.Г. Шевченка, 2021. No1-2(3-4). C. 71-80/

14. Скребець В.О., Мехед Д.Б., Мехед О.Б. Визначення рівня понятійного мислення школярів при вивченні природничо-математичних дисциплін у класах різних профілів. Збірник наукових праць. Педагогічні науки. Випуск 56. Херсон: Вид-во ХДУ, 2010. С. 72-75.

15. Стрілець С.І. Новітні інформаційні технології (перспективи радикальних змін в освітньому просторі). Вісник Чернігівського національного педагогічного університету. 2011. С. 218-222.

16. Стрілець С.І., Запорожченко Т.П., Шпеко А.А. Методика навчання освітньої галузі «Математика». Навчально-методичний посібник 2-ге вид., переробл. і доп. в 2-х частинах, Ч.1. Чернігів. 2023. 162 с.

17. Турчина І.С., Вахрушева Н.М. Формування навчально-пізнавальної компетентності учнів початкової школи як педагогічна проблема. Молодий учений. №2.1 (54.1), 2018. С. 13-16.

18. Фіцула М.М. Педагогіка: Навчальний посібник для студентів вищих педедагогічних закладів освіти. Тернопіль: Навчальна книга Богдан, 2013. 232 с.

Размещено на Allbest.ru