2.4.4.
.
Методические особенности обучения математическому моделированию
в практико-ориентированном обучении математике в школе
Как уже отмечалось в п. 2.1, реализация линии ППМ происходит поэтапно: на
пропедевтическом, начальном, основном и заключительном этапах. Формирование
прикладных математических умений школьников, связанных с обучением методу ма-
тематического моделирования, происходит на каждом этапе на различных уровнях.
Эти уровни определены четырьмя уровнями сложности задачи на приложения, напом-
ним их:
I. В тексте задачи имеется прямое указание на математическую модель.
204
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.
IV. Объекты и отношения задачи явно не выделены или их математические эк-
виваленты неизвестны школьникам.
Таким образом, в практико-ориентированном обучении при реализации соответ-
ствующей линии предусмотрено поэтапное усложнение задач на приложения. Для
успешного обучения школьников решению таких задач методом математического мо-
делирования, учителю необходимо учесть ряд особенностей этого процесса, среди ко-
торых: использование подготовительных упражнений; сопровождение изложения
теоретического материала примерами приложений математики; использование по-
исковых домашних заданий; реализация бинарного подхода в отборе практических
приложений математики. Рассмотрим их подробнее.
1. Использование подготовительных упражнений. На каждом этапе реализации
линии ППМ учащимся необходимо не только решать задачи на приложения соответ-
ствующего уровня сложности, но и выполнять подготовительные упражнения на отра-
ботку того или иного этапа метода математического моделирования. Эти упражнения
могут примыкать к задачам в качестве дополнительных заданий и вопросов или пред-
лагаться как самостоятельные задания.
2. Сопровождение изложения теоретического материала примерами приложе-
ний математики. Деятельность учителя, связанная с обучением математическому мо-
делированию в условиях ограниченности урочного времени, может быть организована
в форме комментариев с прикладных позиций изложения учебного теоретического ма-
териала, решения математических задач. Примеры практических приложений матема-
тики приводятся с учетом возрастных интересов школьников, этапа реализации линии
ППМ и служат подготовкой к изучению метода математического моделирования.
3. Использование поисковых домашних заданий. При постановке домашних зада-
ний учителю необходимо предлагать заинтересованным учащимся дополнительные за-
дания на поиск приложений математики, содержание которых может быть связано с
205
интересами и увлечениями школьника, с выбранным им профилем обучения. Такие до-
машние задания направлены на подготовку школьников к прикладной проектной и ис-
следовательской деятельности.
4. Реализация бинарного подхода в отборе практических приложений матема-
тики. Подбор задач на приложения необходимо осуществлять с учетом бинарного
назначения практических приложений математики в обучении (с одной стороны – обу-
чение приложениям математики, с другой – обучение математике через ее приложения).
При постановке курсов по выбору прикладной направленности отбор содержания опре-
деляется необходимостью рассмотрения разделов математики, служащих с одной сто-
роны теоретической основой приложений математики, а с другой стороны расширяю-
щих и углубляющих знания учащихся по школьному курсу математики.
Учет перечисленных методических особенностей позволит сделать процесс обу-
чения методу математического моделирования непрерывным и поступательным, что
обеспечит качественную подготовку школьника к решению задач практического харак-
тера, включенных в государственную итоговую аттестацию по математике на основной
и старшей ступенях общего образования.
Приведем пример поискового домашнего задания по теме «Объемы и площади
поверхности тел. Вычисление коэффициента комфортности жилища», иллюстрирую-
щий третью особенность обучения школьников математическому моделированию (ис-
пользование поисковых домашних заданий ).
Постановка задания. Установите геометрическую форму и размеры различных
национальных типов жилья народов мира. Вычислите коэффициент комфортности жи-
лища по следующей формуле: где V – объем, S –площадь поверхности фигуры. Данные
представьте в таблице по следующим столбцам: 1) название жилища, 2) изображение
жилища; 3) значение коэффициента комфортности. Сделайте вывод, какое жилье, на
ваш взгляд, является наиболее комфортным?
Для выполнения задания необходимо определить критерий комфортности жи-
лья. Сравнивать жилища по комфортности учащиеся могут относительно традицион-
ного европейского жилища. Поисковая деятельность учащихся состоит в самостоятель-
206
ном анализе научно-популярной, справочной литературы и вычленении из ее содержа-
ния сведений о форме и размерах различных национальных жилищ. Обучающие воз-
можности этого задания обоснованы большим выбором форм жилищ. При вычислении
их объемов и площадей поверхностей отрабатываются необходимые для усвоения этой
темы умения и навыки. При выполнении этого задания у учащихся формируются сле-
дующие поисковые, исследовательские навыки: работа с информационными источни-
ками, анализ и выделение главного, систематизация, сравнение и обобщение информа-
ции и т. п. Жилища, которые могут выбрать учащиеся:
1. Восточносибирский чум – конус, высотой h=4м и радиусом основания r=3м.
2. Жилище эскимосов на Аляске – конус, высотой h=5м и радиусом основания r=4м.
3. Жилище береговых чукчей – цилиндр (основание), высотой Н=1,3 м; конус
(крыша), высотой h=2м и радиусом основания r=2,5м.
4. Жилище аборигенов Северной Австралии – часть сферы, высотой h=2,5м и ради-
усом основания r=3м.
5. Жилище народов кирди в Камеруне – цилиндр, высотой h=2м и радиусом основа-
ния r=6м.
6. Традиционное европейское жилище – комната в форме прямоугольного паралле-
лепипеда, ребра которого равны 6м; 3м; 2,7м.
Результаты обсуждаются совместно со всеми учащимися, выполнявшими это за-
дание. По результатам вычислений выбирается самое комфортное жилище, согласно
установленному критерию. Также целесообразно с учащимися обсудить возможные
погрешности вычислений, сделанные допущения и упрощения.
Итак, проведенное исследование показало, что математическое моделирование
выступает идейной основой практико-ориентированного обучения математике в
школе. Его значение при реализации линии ППМ проявляется в: выделении этапов ли-
нии ППМ; определении прикладных математических умений школьников; классифика-
ции и выделении уровней сложности задач, связанных с практическими приложениями
математики; создании образовательных продуктов, предназначенных для реализации
линии ППМ на уроке и во внеурочное время.
207
Функции обучения математическому моделированию ( образовательная, кон-
троля учебной деятельности учащихся, интерпретационная, реализации межпред-
метных связей) наиболее полно выделены в исследовании Н.А. Терешина [383]. Нами
предложена интерпретация этих функций относительно конструируемой линии ППМ.
Методические особенности обучения математическому моделированию в прак-
тико-ориентированном обучении школьников состоят в: использовании подготови-
тельных упражнений; сопровождении изложения теоретического материала при-
мерами практических приложений математики; использовании поисковых домаш-
них заданий; реализации бинарного подхода в отборе практических приложений ма-
тематики.
Достарыңызбен бөлісу: |