Формирование познавательного интереса учащихся на уроках математики посредством решения задач с межпредметным содержанием

Формирование познавательного интереса учащихся на уроках математики посредством решения задач с межпредметным содержанием

Математика проникла практически во все сферы человеческой деятельности. Развитие современной науки, производства, информационных технологий невозможно без применения математических знаний. Поэтому большое значение имеет демонстрация учащимся уже в школьном курсе взаимосвязей математики с другими дисциплинами .Изучение математики как науки в школе должно строиться не только на основе формирования у учащихся определенных математических знаний, но и должно показывать применение данных знаний для решения практических задач.

Межпредметные связи на уроках математики можно реализовать посредством решения задач с физическим, химическим, географическим и другим содержанием. В педагогической литературе, как уже отмечалось выше, имеется более 30 определений категории «межпредметные связи», существуют самые различные подходы к их педагогической оценке и различные классификации. Наиболее полным будет определение: межпредметные связи есть педагогическая категория для обозначения синтезирующих, интегративных отношений между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, нашедших свое отражение в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса и выполняющих образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их ограниченном единстве.

Задачи межпредметного содержания на уроках математики можно использовать для связи теории с практикой, для формирования общенаучных понятий, для обобщения и систематизации знаний и навыков учащихся, для политехнического обучения и профориентации учащихся. Межпредметные задачи можно предлагать учащимся после объяснения новой темы по математике для того, чтобы показать практическое применение изученной теоремы, формулы, свойств. Для использования данного приема на уроках математики имеются большие возможности, так как большинство формул, теорем математики применяются при решении задач из смежных дисциплин.

Межпредметная познавательная задача – это задача, которая включает ученика в деятельность по установлению и усвоению связей между структурными элементами учебного материала различных предметов. Решая такую задачу, учащиеся выполняют следующие действия: осознание межпредметной сущности задачи; актуализация опорных знаний из связываемых друг с другом предметов, их перенос в новую ситуацию; обобщение и синтез в выводах, оценочных суждениях; закрепление результатов в речи. Межпредметные задачи могут быть сформулированы в форме вопросов, заданий и собственно задач. При их решении усиливаются и углубляются взаимосвязи эмоционально – оценочных и познавательно-обобщающих процессов, что приводит к единству познавательно – оценочного и эмоционально – оценочного отношения ученика к объектам познания, включенным в связи по линии содержания предметов.

Учителю требуется приводить конкретные примеры, факты из физики, техники и других дисциплин, особенно в начале изучения данного предмета, чтобы сформировать у учащихся верное целостное представление об этой науке. Важно, чтобы учащиеся понимали, что математика как наука моделирует реальную действительность и изучаемые ими математические понятия являются не абстрактными, а отражают реальные процессы, поэтому и применяются при решении задач других школьных предметов.

С помощью многосторонних межпредметных связей не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для комплексного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности. Межпредметные связи функционируют в процессе обучения как существенный фактор познавательной деятельности учащихся, который качественно преобразует все ее компоненты.Именно поэтому межпредметные связи являются важным условием и результатом комплексного подхода в обучении и воспитании школьников.

Осуществление межпредметных связей на уроках математики может проходить в различной форме. Прежде всего, это связанно с различными видами межпредметных связей, среди которых выделяют предшествующие, сопутствующие и перспективные межпредметные связи. Данная классификация связана со временем применения понятий одного учебного предмета при изучении другого. Соответственно, либо используемые понятия уже изучались ранее в курсе другого предмета, либо также изучаются в данный момент времени, то есть параллельно, либо еще будут изучаться в будущем. Использование межпредметных связей на уроках математики содействует внутрипредметной и межпредметной интеграции, использованию методов математики в разных областях научной и практической деятельности. В качестве одного из принципов отбора содержания учебного материала выделяется принцип интеграции. Такой подход позволяет сформировать представления о главном месте математики в системе наук, ее методологическом значении и роли в формировании общей культуры, осознание того, что средствами математики описываются и исследуются явления и процессы действительности.

Использование межпредметных связей на уроках математики, приводит к повышению познавательного интереса учащихся, а как следствие познавательной активности и познавательной деятельности учеников. Несмотря на отсутствие четких взаимосвязей в программах и учебниках, каждый из учителей имеет широкие возможности для реализации межпредметных связей в процессе обучения. И это должно диктоваться, прежде всего, заботой о формировании диалектического мировоззрения учащихся.

Школе необходимо подготовить учеников к жизни и профессиональной деятельности в высокоразвитой информационной среде, к возможности получения дальнейшего образования с использованием современных информационных технологий обучения. Применение компьютеров позволяет учащимся заниматься исследовательской работой при решении задач из различных областей (например, физические, математические, экономические задачи). При этом они должны научиться четко формулировать задачу, решать ее и оценивать полученный результат.

Здесь имеют место межпредметные связи: математика — информатика. Задача учителя на этих уроках — сформировать у ученика информационную компетентность, умение преобразовывать на практике информационные объекты с помощью средств информационных технологий. Эти уроки так же позволяют показать связь предметов, учат применять на практике теоретические знания, отрабатывают навыки работы на компьютере, активизируют умственную деятельность учеников, стимулируют их самостоятельному приобретению знаний. На таких уроках каждый ученик работает активно и увлеченно, у ребят развивается любознательность, познавательный интерес.

Межпредметные связи осуществляются в задачах, для решения и анализа которых требуется использование знаний по другим учебным предметам. Такие задачи называют задачами межпредметного характера (межпредметными задачами). Педагогический опыт показывает, что применение задач межпредметного характера в обучении математике имеют ряд преимуществ:

- межпредметные задачи достаточно полно отвечают дидактическим принципам обучения;

- решение межпредметных задач позволяют ранее изученные в других предметах понятия и законы органически включают в систему знаний изучаемого в данный момент учебного предмета;

- составление и решение межпредметных задач является одним из наиболее действенных методов, возбуждающих активность процесса познания, позволяющих руководить мышлением учащихся, способствующих развитию интереса к предмету;

- большим преимуществом работы осуществления межпредметных связей с помощью задач межпредметного характера по сравнению с другими является сравнительная простота, т.е. учителю не требуется дополнительного оборудования, учебно-наглядных пособий.

Из вышеизложенного следует, что при использовании межпредметных задач осуществляется перенос обобщенных и конкретизированных приемов умственной деятельности с одного предмета на другой и при этом не требуется дополнительного учебного времени. Основным критерием умственного развития Е.Н.Кабанова-Меллер считает активный и широкий перенос умственных приемов, сформированных на одном объекте, на другой. При составлении задач межпредметного характера рекомендуется придерживаться следующих положений:

- задача формулируется таким образом, чтобы ее решение требовало от учащихся обобщения известных общеобразовательных и профессиональных понятий и операций, а также оставляла возможность для поиска новых путей их решений;

- отбор исходных данных должен исключать громоздкость и математическую сложность промежуточных выкладок;

- постановка требования в задаче предусматривает нахождение таких параметров, которые можно измерить на практике или найти в справочных таблицах;

- формулировка задачи и постановка в ней требования предполагают применение учащимися знаний терминов, применяемых общеобразовательных школ.

Опираясь на эти положения, необходимо в каждом конкретном случае при составлении задач межпредметного содержания соблюдать определенную гибкость, т.е. задачи формулировать таким образом, чтобы создавались наиболее благоприятные условия знаний по основному и смежному предметам, что обеспечит единство формы и содержания этих задач. Реализация может быть осуществлена при любой последовательности изучения соответствующих дисциплин путем переформулировки задачи, что предполагает изменение в структуре задачи содержания основного и смежного предметов. По мере приобретения учащимися умений и навыков решений межпредметных задач, ее формулировка должна меняться.Известно, что процесс применения математики в решении задач разбивается на три этапа: этап формализации, т.е. построение математической модели; этап внутримодельного решения задачи; этап интерпретации, на котором полученное математическое решение переводится на язык исходной ситуации и уже на нем содержательно интерпретируется.

Поэтапный характер применения математики диктует и этапы решения текстовых задач межпредметного характера, что с исчерпывающей полнотой раскрыто в работах В.В.Фирсова: “Процесс применения математики в любой практической задаче естественным образом расчленяется на три этапа: первый из них является этап перехода от ситуации, которую необходимо разрешить, к формальной математической модели этой ситуации, к четко поставленной математической задаче – тип формализации. Решение поставленной математической задачи методами, развитыми в самой математике для задач данного типа, составляет содержание второго этапа – этапа решения задачи внутрипостроенной математической модели. Наконец, третий этап сводиться к интерпретации полученного решения математической задачи, применению этого решения к исходной ситуации и сопоставлению его с нею” [41].

В методике математики общепризнано деление процесса решения любой задачи (в широком смысле этого понятия) на четыре основных этапа: осмысление условия задачи; составление плана решения; осуществление плана решения; изучение найденного решения. При решении задач межпредметного характера происходит наиболее полное раскрытие этих этапов, при этом этапам формализации и интерпретации уделяется более значительное внимание. Причем, с одной стороны, обобщаются приобретаемые знания, с другой – происходит их конкретизации.

Работа по обобщению и систематизации ранее приобретенных знаний становится особенно актуальной в настоящее время в связи с требованиями качества знаний и роли обучения в развитии мышления школьников, так как умение обобщать и делать для себя соответствующие выводы становится необходимым личностно-процессуальным качеством будущего учителя любой отрасли человеческой деятельности.

При изучении нового материала задача межпредметного характера имеет цель пробудить у учащихся потребность в новом знании, а также научить их методам самостоятельного добывания знаний. На этапах восприятия и осмысливания учебного материала должен быть известен материал смежного предмета. Учитель математики имеет возможность дать задачу с подробным объяснением, решением и анализам результата с целью привлечения имеющихся у учащихся знаний как смежного предмета, так и математики.

На этапе закрепления и при повторении необходимо добиваться, чтобы учащиеся овладели способами приобретения знаний, как по основному, так и по смежному предметам. Это поможет глубокому усвоению содержания изучаемого материала. Необходимо отметить, что при изучении нового материала и его восприятии удельный вес основного предмета, как правило, должен быть выше удельного веса смежного в содержании межпредметных задач. При повторении же и закреплении иногда можно не переформулировать содержание электротехнической задачи с целью усиления удельного веса основного предмета.

Количество задач межпредметного содержания должно быть строго регламентированного в зависимости от объема часов, отведенных на изучение разделов основного и смежного предметов.

Трудности, возникающие при решении межпредметных задач.

Как отмечалось ранее, задачи с межпредметным содержанием требует от учащихся знаний по основному и смежному предметам и умения применять способы решения, характерные для каждого из них. Естественно, что на определенном этапе эти знания не связаны между собой и поэтому их совместное применение вызывает у учащихся затруднения. Иногда учащиеся не знают, какие знания применять при решении той или иной межпредметных задач. Получается противоречие между усвоением теории и неумением применять ее на практике. Этот факт отмечается некоторыми педагогами и психологами. М.Н.Скаткин пишет: “Получается удивительная вещь, знания есть, но они лежат мертвым грузом в голове школьника, и он не может сообразить, какими именно знаниями и как надо воспользоваться для решения данной трудной задачи ”[34].

Таким образом, целенаправленное применение задач с межпредметным содержанием способствует:

- формированию научного мировоззрения за счет умения при решении задач рассматривать явления во взаимосвязи и взаимозависимости, что является требованием диалектического метода познаний;

- глубокому и полному раскрытию объема и содержания понятий основного и смежного предметов;

- осознанию учащимися необходимости комплексного применения знаний по различным учебным предметам;

- осознанию практической потребности в знаниях по учебным предметам для решения задач;

- повышению эффективности теоретической подготовки учащихся, которая заключается в понимании и умении применять те или иные естественно-математические закономерности;

- достижению единства определений одних и тех же понятий на уроках различных учебных предметов;

- развитию аналитического мышления, необходимого для понимания функциональных зависимостей, реальных диапазонов различных параметров и т.п.;

- обработке и развитию техники вычислений, что устраняет затруднение при операциях с дробями, процентами, таблицами элементарных функций и т.д.;

- развитию творческого мышления, необходимого для конструирования, прогнозирования, диагностики, составления схем, что является основой их будущей деятельности.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/344167-formirovanie-poznavatelnogo-interesa-uchaschi