стему классификаций
8
, в которой два вида задач на приложения, выделенные по их по-
становке, характеризуются шестью основными признаками, из которых три (по области
приложений математики, по сложности математизации условия задачи, по способу
представления) применимы только к этому виду задач, а оставшиеся три (по математи-
8
Новиков А.М. Методология научного исследования, с.157
166
ческим методам решения, по назначению в обучении, по полноте данных) являются об-
щими для всех школьных математических задач. Выделенные классификационные при-
знаки позволяют дать методическую характеристику задаче на приложения. Такую ха-
рактеристику назовем методическим «паспортом» задачи.
Представим построенную систему классификаций задач на приложения в виде
графической модели (рис. 18). В центре модели – два вида задач на приложения, кото-
рые соединены с выделенными ранее классификационными признаками. Для каждого
признака указано его содержание в фигурной скобке. Далее будет показано на примере,
как по предложенной модели студенты смогут составить «паспорт» конкретной задачи
на приложения.
Рассмотрим более подробно приведенную систему классификаций задач на при-
ложения. Выделенные два вида задач на приложения отражают бинарное назначение
практических приложений математики в школе в обучении: с одной стороны – обуче-
ние приложениям математики, с другой – обучение математике через ее приложения.
Поясним это.
При решении задач, направленных на обучение практическим приложениям ма-
тематики требуются знания из области приложений. Таковы приведенные ранее при-
меры задач о столбах и тени (закон о прямолинейности распространения световых лу-
чей), о точечном источнике света (зависимость между силой освещения и расстоянием
от источника света), об игре на бильярде (динамика твердого тела). Задачи, предназна-
ченные для обучения математике через ее приложения, составляют большую часть
школьных задач на приложения. Такие задачи служат для актуализации знаний и уме-
ний, необходимых для формирования математических понятий; для мотивации введе-
ния понятий; для распознавания, применения понятий и включения их в систему извест-
ных понятий, что соответствует пятому признаку приведенной классификации. Подоб-
ная классификация математических задач широко известна и приведена в исследова-
ниях Л.М. Лоповка [238, с.160], Е.С. Канина [239, с.150], К.И. Нешкова и А.Д. Сему-
шина [262] и др.
167
Рис. 18. Графическая модель системы классификаций задач на приложения математики
на обучение
приложениям
математики
на изучение ма-
тематики с по-
мощью ее
приложений
по области
приложений
математики
научные области знаний;
практические области дея-
тельности;
бытовые, занимательные, иг-
ровые ситуации с реальным сю-
жетом.
по математическим
методам решения
текстовый;
графический;
комбинированный.
арифметический;
геометрический;
алгебраический;
вероятностно-статистический.
по сложности ма-
тематизации
условия задачи
по способу
представления
по назначе-
нию в обуче-
нии
по полноте
данных
на актуализацию знаний;
на мотивацию изучения по-
нятия;
на распознавание понятия;
на включение нового поня-
тия в систему известных.
имеется прямое указание на матема-
тическую модель;
реальные объекты и отношения одно-
значно соотносимы с математиче-
скими объектами и отношениями;
реальные объекты и отношения соот-
носимы с математическими объектами
и отношениями неоднозначно;
реальные объекты и отношения явно
не выделены.
с недостающими и скрытыми дан-
ными;
с лишними данными:
с противоречивыми данными;
с полными данными.
168
Признак классификации, по области приложений математики, позволяет опре-
делить тематические направления фабул задач на приложения этих двух видов. Это
необходимо для отбора таких задач согласно возрастным интересам и познавательным
возможностям школьников, выбранному профилю обучения. В теории и методике обу-
чения математике хорошо известны задачи по следующим тематическим направле-
ниям: экономика (В.С. Абатурова, А.Г. Еленкин, В.Ф. Любичева, А.С. Симонов), гео-
дезия (В.Н. Ганьшин, П.Я. Дорф, А.О. Румер, Т. Такидзе), сельское хозяйство (В.А. Пет-
ров), техника (А.Н. Артболевский, А. Ахлимерзаев, И.А. Скосырская), искусство (А.И.
Азевич).
Признак классификации, по математическим методам решения, рассмотрен в
работах многих авторов в связи с типизацией задач различных разделов школьного
курса математики. Так, Ф.А. Орехов исследуя задачи, сводящиеся к решению уравне-
ний первой степени, систематизирует их по видам уравнений [278]. Н.В. Метельский
выделяет виды задач, которые по своему математическому содержанию соответствуют
специфике той или иной математической дисциплины [233]. Система задач любого
школьного учебника по математике также служит примером рассматриваемого клас-
сификационного признака. Этот признак включен в систему признаков для распреде-
ления задач на приложения по разделам школьного курса математики.
Признак, по уровням сложности математизации условия задачи, необходим для
отбора задач по четырем этапам реализации линии ППМ ( пропедевтический, началь-
ный, основной и заключительный) и определяет четыре уровня сложности задач на при-
ложения, подробно представленные в п. 2.1.3.
Признак классификации, по способу представления, отражает способы описания
реальных ситуаций, требующих применения математики. Задачи на приложения в гра-
фической и комбинированной формах встречаются в отечественной учебно-методиче-
ской литературе нечасто, однако такая форма принята в международных исследова-
ниях достижений школьников (PISA).
Признак классификации, по полноте данных, применим и к учебным математи-
ческим задачам. Задачи этого типа рассмотрены, например, в работах Г.И. Саранцева
169
[341]. Применительно к задачам на приложения он реализован в работе Л.Э. Хайминой
[415].
Ряд описанных классификационных признаков рассмотрены в исследовании бо-
лее подробно в п.2.2.1 (по сложности математизации условия задачи), в п. 2.3.2 (по
назначению в обучении), в п. 2.3.3 (по области приложений математики). Предложен-
ное в этих пунктах содержание является основой для проведения лекционных и семи-
нарских занятий при реализации методической системы подготовки учителя к прак-
тико-ориентированному обучению математике в школе.
Таким образом, любая школьная задача на приложения может быть описана с
помощью предлагаемых признаков. Например, рассмотрим следующую задачу о вы-
соте солнца над горизонтом:
Определите с помощью лупы высоту солнца над горизонтом.
Кратко представим идею ее решения. Лупа – собирающая линза. Если пропу-
стить лучи солнца перпендикулярно поверхности лупы так, чтобы они собрались в
фокусе на поверхности земли, то, измерив две стороны получившегося прямо-
угольного треугольника (рис. 19), найдем угол падения солнечных лучей на землю
или угловую высоту солнца над горизонтом.
Определим вид этой задачи и ее признаки, согласно построенной классификации.
Это задача на обучение практическим приложениям математики, т. к. для ее решения
требуются знание геометрической оптики. По области приложений математики эту за-
дачу отнесем к научным областям знаний, в частности, к физике. Математический ме-
тод решения связан с использованием свойств прямоугольного треугольника, а, значит,
линия горизонта
знаем
измерить
Рис. 19
170
его можно считать геометрическим. По способу представления – это текстовая за-
дача. По назначению в обучении – задача на распознавание понятия, т. к. после постро-
ения чертежа к задаче, учащемуся необходимо обнаружить на нем прямоугольный тре-
угольник, установить его известные элементы. Один из углов этого треугольника и яв-
ляется углом, определяющим высоту солнца над горизонтом. Эта задача относится к
высокой сложности математизации условия. На первый взгляд, реальные объекты явно
выделены – лупа и солнце. Но для решения задачи необходимы другие объекты, хотя и
тесно связанные с перечисленными – фокус лупы, солнечные лучи. Поэтому, считаем,
что здесь реальные объекты и отношения явно не выделены. Проиллюстрируем ска-
занное на модели системы классификаций задач на приложения математики, отметив
на ней выявленные признаки задачи жирным шрифтом (рис. 20).
Достарыңызбен бөлісу: |