Решение практических задач на учебной дисциплине Математика
В 21 веке – веке технологий система образования ставит своей главной целью подготовку для общества квалифицированных специалистов. Все математические знания, умения и навыки необходимы практически во всех профессиях и специальностях, особенно в тех, которые связаны с естественными науками, техникой, информационными технологиями, экономикой.
В Концепции развития математического образования в Российской Федерации, принятой 24 декабря 2013 года, утверждается, что «без высокого уровня математического образования невозможны выполнение поставленной задачи по созданию инновационной экономики, реализация долгосрочных целей и задач социально-экономического развития Российской Федерации ... к 2020 году». В соответствии с данной концепцией математическое образование требует высокого уровня знаний на всех этапах обучения будущего специалиста. Возникает вопрос как сделать это образование не формальным и оторванным от жизни, а дать современную интерпретацию математического аппарата для развития общества и обеспечить преемственность между различными уровнями образования.
Математика является важнейшей составляющей качественной подготовки будущих специалистов. В учебное заведение СПО приходят учащиеся с достаточно низкой математической подготовкой, но у многих из них есть интерес к освоению своей будущей специальности. Следовательно, одними из мотивов и причин, стимулирующих интерес к изучению дисциплины естественно-научного цикла, является её практическая и профессиональная направленность. Такой мотивации можно добиться, используя прикладные задачи, связанные с определенной профессией или специальностью. Однако имеющиеся на сегодняшний день учебники мало предлагают таких задач.
Основной тенденцией на современном этапе развития образования в нашей стране является реализация компетентностного подхода, а именно, переориентация всего образовательного процесса на личность обучающегося и открытие новых возможностей для профессионального развития будущего специалиста.
Постижение компетенций должно оказывать содействие формированию профессиональной компетентности, под которой мы понимаем особую организацию знаний, умений и способностей, позволяющую специалисту среднего звена эффективно действовать в области его профессиональной деятельности в условиях постоянно меняющейся ситуации на рынке.
По мнению А.Л. Никитиной при обучении математике можно выделить следующие компоненты формируемых общих и профессиональных компетенций: мотивационный, когнитивный, операционно-деятельностный, аксиологический.
Все перечисленные компоненты могут сформироваться посредством реализации математической составляющей в результате построения, исследования и анализа математических моделей при решении профессиональных задач.
Огромная роль математики в формировании профессиональных качеств обучающихся оказывает воздействие на их побуждения к обучению и мотивацию к научно-исследовательской деятельности, а также влияет на потенциал в будущей деятельности и развитии личности.
Следует отметить, что для педагога знания о возрастных закономерностях обучающихся СПО являются основой создания условий полноценного развития личности и индивидуальности будущего профессионала.
Например, А.А. Орлов подчеркивает, что на этапе вступления в самостоятельную жизнь, в период освоения профессии в психологии человека происходят существенные изменения. Они затрагивают основные формы и направления психического развития индивида: его сознание, деятельность, личность. Особенно ярко динамика изменений проявляется в период юности в социальной группе студенчества, в которую наши студенты попадают в 15–16 лет, и обычно сопровождается сильными переживаниями, связанными с уходом из привычной школьной атмосферы.
Некоторые студенты, осуществляя уход из школы и переходя во «взрослую жизнь», стремятся к быстрому освоению специальности и началу трудовой деятельности. Однако в реальности происходит все совсем иначе. Взрослая жизнь требует адаптации к ней, разрешения жизненных трудностей и умения контролировать себя как в учебном процессе, так и в поведении.
Таким образом, психологи выделяют три важнейших стадии в развитии личности применительно к студентам СПО:
1) адаптация – присвоение индивидом новых социальных норм и ценностей, то есть вхождение в студенчество;
2) индивидуализация – выявление своих профессионально-личностных склонностей и возможностей;
3) интеграция – взаимовлияние индивида и новой социально-профессиональной общности, которое определяется стремлением окружающих принять и одобрить только те качества и свойства студента, которые стимулируют личностное развитие будущего специалиста.
В общем, для студентов этой возрастной группы свойственны, с одной стороны, поиски профессионального призвания, а с другой – недостаточная социальная зрелость.
Большинство учащихся воспринимают математику как нечто абстрактное и сложное, обособленное от других наук, как дисциплину, которая им не пригодится в жизни и профессиональной деятельности.
Об этом свидетельствуют и ответы студентов первого и второго курса в эссе о роли математики в их будущей профессии. Большинство опрошенных студентов, обучающихся на отделении «Машиностроения и переработки нефти», считают, что им понадобятся навыки расчетов, вычислений и измерений, умения определять вес, площадь и объем, и не более того. Часто встречается мнение, что технику или рабочему в отличие от инженера не нужна математика. У некоторых студентов всё же есть иной взгляд на роль математики в развитии логики, мышления, памяти и внимания.
Все эти мировоззрения влияют на демотивацию к изучению курса математики и формированию познавательного интереса.
Со стороны преподавателя также должно произойти осознание, того что мало усвоить способы и приемы решения уравнений, неравенств и их систем, но и понимание их практического применения.
В образовательном процессе СПО необходимо понимание взаимосвязи математики с другими дисциплинами, как общеобразовательными, так и общими профессиональными дисциплинами и профессиональными модулями.
Стандартная ситуация, когда учащиеся не проявляют интереса к изучению математики, изменяется после рассмотрения на занятиях задач практической или прикладной направленности.
Большинство основных понятий статистики, методов оптимальных решений, электротехники, инженерной графики и других прикладных дисциплин являются преимущественно конкретными примерами типовых понятий алгебры, математического анализа и геометрии. Например, такие понятия, как функция, производная, интеграл, дифференциал, матрица, различные типы уравнений и т.д.
Таким образом, целесообразно познакомить обучающихся в курсе математики с некоторыми математическими методами и приложениями, соответствующими их профилю или специальности, используя взаимосвязь математики с другими дисциплинами общепрофессионального и профессионального модулей.
Для этого в образовательном учреждении на каждой специальности и профессии требуется выявить применение математических понятий и приложений в курсах профессиональных дисциплин, выбрать оптимальные формы и методы реализации этих связей, и даже периодически проводить интегрированные занятия.
Сотрудничество с коллегами способствует выявлению возможностей применения математики на дисциплинах профессионального модуля. Темой обсуждения может стать вопрос о систематическом введении в программу математики для СПО широкого круга задач. С целью преодоления трудностей в недостатке литературы возможна разработка комплекса задач в зависимости от специальности или профессии.
Реализация требований ФГОС требует перестройки методики обучения математике в системе СПО: будущий техник или рабочий должен не только уметь применять математические знания на практике, но и в области профессиональной деятельности.
Постоянная взаимосвязь учебного заведения с работодателем позволяет быстро реагировать на изменения требований рынка труда и вносить коррективы в учебные программы, в том числе и в курс математики. Полученная информация служит источником обновления комплекса задач и упражнений в курсе математики, а возможно и полной замены части упражнений и текстовых задач прикладными задачами из повседневной жизни и профессиональной области.
При обучении математике студентов специальностей технического профиля необходимо раскрывать происхождение математических понятий из практических запросов, например, на основах экономики отрасли, электротехнике, технической механике, материаловедении, технологических процессах изготовления деталей машин, систем автоматизированного проектирования и программирования в машиностроении, а также показывать влияние задач из других областей знаний на развитие математических методов.
В современном обществе важно учитывать источники получения информации для обучающихся не только в стенах учебного заведения, но и через СМИ, особенно Интернет. Также многие обучающиеся могут иметь опыт трудовой деятельности, работая в автомастерской, на мойке машин, в ресторане или кафе, магазине и т.д.
Параллельно при решении прикладных задач можно обсудить со студентами вопросы нравственного выбора, пользы для себя и общества, так как формируемые жизненные позиции будут напрямую связаны с их личностными качествами и их проявлением в профессиональной деятельности.
Практические занятия показывает, что обучающиеся с интересом решают задачи профессионального назначения. С увлечением наблюдают, как из практической задачи появляется теоретическая, или наоборот, теоретической задаче можно придать практический характер.
Данные задачи могут быть использованы с разной педагогической целью: заинтересовать или мотивировать, развивать умственную деятельность, формировать практические умения и навыки, выстраивать взаимосвязь между математикой и другими дисциплинами.
Следует подчеркнуть в учебном процессе различие между практическими задачами из учебников математики и задачами, появляющимися перед тем или иным работником в процессе его трудовой деятельности. В тексте задач из учебника по математике для нахождения искомой величины обычно даются все необходимые данные, и притом нужное количество для получения ответа. В задачах практического характера исходные данные нужно найти, затем выбрать те параметры и характеристики, значения которых требуются для вычисления искомой величины. Эти задачи отличаются неопределённостью в математическом плане, а иногда необходимы дополнительные данные, которые нужно искать, обращаться к источнику возникновения практической проблемы. Поэтому при решении задач по своей специальности все упрощается, если обучающиеся имеют представление о реальной ситуации.
Выбранные задачи можно дополнить заданиями из профессиональных дисциплин, сформировав их в учебное пособие или методические указания для студентов СПО второго курса.
Следует заметить, что при выполнении заданий сказывается разный жизненный опыт студентов. После одиннадцатого класса студенты еще не готовы отойти от шаблонных решений задач, хотя и присутствует некая доля самостоятельности в учебной работе. Для выпускников девятых классов самостоятельность в поиске решения более свойственна, поскольку они уже адаптировались к условиям обучения в колледже, и имеют представление о профессиональном образовании.
Таким образом, задачи с профессиональной направленностью служат средством управления познавательной деятельностью обучающихся. Они применяются на любом из этапов процесса формирования профессионально значимых математических понятий и теоретических утверждений: могут быть задействованы на занятии до, после и одновременно с введением новых знаний.
