129
1. При переходе от условия прикладной задачи к строгой математической модели ис-
пользуются не доказательные, а правдоподобные рассуждения. Это, например, рассуж-
дения по аналогии, использование понятий вне рамок их первоначального определения,
использование результатов приближенного решения.
2. Уровень строгости и полноты математического исследования согласуется со смыс-
лом исходной ситуации, т. е. с реальным смыслом величин, входящих в условие задачи.
3. Выбор математического аппарата (метода) для решения задачи осуществляется на
основе ряда критериев. Решение реальной задачи должно быть не только правильным,
но и экономным по затраченным усилиям, доступным современным вычислительным
средствам, удобным для дальнейшего использования (требование рациональности).
4. Полученный результат решения прикладной задачи на этапе интерпретации может
быть подтвержден экспериментально [407].
Понятие задачи на приложения является центральным теоретическим понятием в
методической подготовке учителя. Студенты должны владеть им не только на репро-
дуктивном, но и на творческом уровне, связанном с созданием образовательных про-
дуктов, обеспечивающих реализацию практико-ориентированного обучения матема-
тике в школе:
отдельных задач и наборов задач, связанных с приложениями матема-
тики; исследовательских и проектных заданий, методических разработок курсов по
выбору и других внеурочных занятий прикладного содержания. Этот вопрос подробнее
будет рассмотрен в главе 3 настоящего исследования.
Перейдем к рассмотрению вопроса об
уровнях сложности задач на приложе-
ния. Распределение учебных задач по уровням сложности является необходимой про-
цедурой для обеспечения качественного обучения математике. В
методической литера-
туре этому вопросу уделено большое внимание. Существуют различные подходы к по-
нятиям «трудности» и «сложности», которые определяются как субъективная и объек-
тивная характеристики задачи. Различными авторами предложены
методики располо-
жения задач по степени возрастания трудности и сложности [180, 191 и др.]. Так, напри-
мер, Ю.М. Колягин предлагает типологию задач в зависимости от числа компонентов,
130
являющихся неизвестными и придающими ситуации проблемный характер [180]. Ав-
тор указывает на универсальность своей типологии, которая может быть применена к
любым задачам, в том числе и нематематического характера.
Анализ содержания задач на приложения математики в школе ([49], [291], [295],
[300] и др.) позволяет сделать вывод, что сложность поиска их решения, прежде всего,
связана с осуществлением нулевого этапа метода математического моделирования –
этапа математизации. Частные задачи всех трех этапов реализации линии ППМ сфор-
мулированы с учетом необходимости обучения школьников математизации реальных
объектов. На основе этого вывода выделены уровни сложности выполнения этапа ма-
тематизации при решении задачи на приложения математики, которые и являются уров-
нями сложности таких задач.
Анализ возможных затруднений учащихся при подборе
математических эквивалентов реальным объектам и отношений между ними в фабулах
задач на приложения математики позволил сделать следующий вывод.
Наименьшие затруднения у учащихся вызывают задачи, в фабуле которых реаль-
ные объекты уже соотнесены с их математическими моделями. Например, в тексте за-
дачи уже названа геометрическая фигура, которая является моделью реального объекта:
«Футбольное поле в форме прямоугольника имеет площадь...», «Поверхность откид-
ного столика имеет форму равнобедренной (равнобокой) трапеции...».
Наибольшие затруднения в решении задач на приложения связаны с установле-
нием реальных объектов и отношений между ними, которые необходимо математизи-
ровать для построения модели. Таким образом определены два крайних уровня слож-
ности задач на приложения – низкий и высокий. Между этими двумя уровнями слож-
ности можно выделить два переходных. Таким образом, задачи на приложения матема-
тики по степени возрастания сложности имеют четыре уровня:
I. В тексте задачи имеется прямое указание на математическую модель.
II. Прямого указания на модель нет, но объекты и отношения задачи однозначно
соотносимы с соответствующими математическими объектами и отношениями.
III. Объекты и отношения задачи соотносимы с математическими объектами и
отношениями, но неоднозначно. Требуется учет реально сложившихся условий.
131
IV. Объекты и отношения задачи явно не выделены или их математические экви-
валенты неизвестны школьникам.
Задачи первых двух уровней сложности, как правило, не вызывают у школьников
затруднений при построении математической модели и готовят к решению задач треть-
его уровня. Одна из особенностей задач третьего уровня состоит не только в нетриви-
альности построения математической модели, но и в неопределенности выбора матема-
тического аппарата для их решения. Это сближает такие задачи с прикладными зада-
чами, поставленными в реальной ситуации.
Задачи первых двух уровней целесообразно использовать на уроках математики.
Задачи третьего и четвертого уровней требуют большего учебного времени для реше-
ния, поэтому их предпочтительнее использовать во внеурочном обучении математике.
В большинстве, это задачи, требующие всестороннего анализа данных и допускающих
неоднозначное построение математической модели. К ним могут быть отнесены задачи
с недостающими, лишними, противоречивыми и скрытыми данными. Рассмотрим эти
уровни подробнее.
Достарыңызбен бөлісу: