Политехнические аспекты в математическом образовании учащихся
статья по математике на тему

    Политехнические аспекты в математическом образовании учащихся

 В концепции развития математического образования в Российской Федерации сказано, что качественное математическое образование необходимо каждому для его успешной жизни в современном обществе. Успех нашей страны в XXI веке, эффективность использования природных ресурсов, развитие экономики, обороноспособность, создание современных технологий зависят от уровня математической науки, математического образования и математической грамотности всего населения, от эффективного использования современных математических методов.

В современном обучении математика занимает весьма значительное место. Для подавляющего большинства учащихся ценность математического образования состоит в её практических возможностях, в необходимости её методов и результатов для глубокого понимания практических ситуаций и для познания закономерностей окружающего нас мира.

 Требования практики должны в решающей мере определять не только содержание курса математики, но и способ её изложения в общеобразовательной школе.

К способам подачи математического содержания могут относиться уроки профессии. Например, при изучении процентов можно играть в ролевые игры в банк, где каждый учащийся поработает в административном, кредитном, финансовом отделах, в лаборатории по производству лекарственных форм, смесей и растворов.    При изучении пропорции показываем работу заводов, лабораторий,  жилищно-коммунального хозяйства, уроки-конференции с приглашением журналистов – учащихся старших классов,  проекты для 10-11 классов, связанные с выбором банка для наиболее выгодного взятия кредита и вложения денег, с мониторингом банков города Новосибирска. Домашним заданием может быть мини-сочинение «Математика в профессии моих родителей».

Прежде всего содержание обучения должно быть приведено в соответствие с потребностями практики нашего времени и обозримого будущего. Изложение предмета строится так, чтобы учащиеся видели, как понятия, которые они изучают, применяются в жизненных ситуациях.

Умение считать было и будет необходимо всегда, оно является непременным элементом политехнического образования. В школьных программах воспитание арифметической культуры занимает значительное место. Точно также знакомство с простейшими геометрическими  фигурами и телами, приобретение навыков в вычислении площадей и объемов всегда останется основным элементом всякого математического образования. Приближенные вычисления также являются необходимым элементом политехнического образования.

Одной из ключевых идей Концепции развития математического образования  в Российской Федерации является то, что выработанные в математике важнейшие понятия такие, как доказательство, алгоритм, измерения и модели сегодня являются универсальными, общекультурными, значимыми и применяемыми далеко за пределами математики.   И одно из таких понятий -  нахождение оптимального решения. С этим связаны важнейшие вопросы сохранения природы, экономии труда, материалов, станочного времени при изготовлении массовой промышленной продукции, требования об оптимальном управлении производственными процессами или космическими аппаратами, учебным процессом или системой снабжения. Школьника надо ознакомить с разными методами решения задач на нахождение оптимальных решений, подготовить к тому, что задачи на оптимальные решения могут ставиться по-разному и в зависимости от их постановки нуждаются в различных математических средствах. Классические задачи на максимум и минимум функции, а также задачи на смеси, обязательно должны рассматриваться в школьном курсе. Нет необходимости, чтобы каждый ученик после окончания школы был в состоянии решить задачу линейного программирования, однако, ему необходимо научиться грамотно формулировать возможные результаты. Школьники должны прийти к важному выводу: никакой разговор о желании  оптимизировать тот или иной процесс не приблизит к решению задачи, пока не дана точная математическая её постановка, пока она не сформулирована на математическом языке.

Со многими аспектами приложений математики придётся столкнуться учащимся в жизни. Кому-то придется воспользоваться лишь самыми первичными элементами знаний, закладываемых в  школьном курсе, но одновременно значительная часть столкнётся с необходимостью постоянно пополнять и совершенствовать запас имеющихся у них на вооружении математических знаний и навыков. Среди них не только те, кто займется в будущем математикой и наукой, но и те, кто посвятит себя работе в области экономики, управления производством, изобретательства, конструирования.

Политехническую направленность в математике можно проследить во внеурочной деятельности, на уроках, олимпиадах,  в предметных неделях.

В 6 классах проходит курс «Решение экономических задач», на котором рассматриваются задания, связанные с важными темами «Семья в мире экономики», «Семейное хозяйство», «Мы идем в магазин», «Мы считаем налоги, зарплату, коммунальные платежи», «Мы делаем ремонт». В 5 классах «Решение олимпиадных задач». Большинство задач на этих занятиях нестандартны, когда требуется проявить творческое (пусть даже небольшое) умение их решать. Задачи можно не только решать, но и самим составлять. К одной математической модели  дается ситуация движения на воде, по суше, про магазин и решения этих задач необходимо оформить в виде буклета.

На уроках наглядной геометрии можно изучать объекты и фигуры, показывая их применение в искусстве, живописи, архитектуре и технике.

Робототехника – новое интересное направление, которое позволяет ответить на вопрос «зачем учим программирование». На занятиях по робототехнике дети собирают из «Лего» различные модели роботов, программируют простейшие движения, экспериментируют с движениями различных моторов, работают с датчиками. В неделе математики проходят игры «Математик-бизнесмен», аукционы.

И все эти мероприятия способствуют систематическому воспитанию следующих качеств:  уважение к коллективу и ответственное отношение к любому поручению, привычка к систематическому труду, уважение к работе, стремление к познанию, самостоятельность мышления, интерес к процессам природы и общественной жизни.

Учитывая политехническое направление нашей школы, учителя математики организуют участие детей не только в олимпиадах по своему предмету, но и в олимпиадах и мероприятиях данного направления. Например, в олимпиаде «Юный предприниматель», проводимой Московской школой управления из Сколково наши учащиеся заработали 7 дипломов победителей, 10 похвальных грамот, остальные получили сертификаты участника. Для решения  задач олимпиады нужны были математические знания.

Политехническое образование не следует понимать как простое насыщение занятий большим числом примеров практического характера. Основное для политехнизма – понимание важности математических методов, присущей им логической строгости в рассуждениях; отчётливое представление о том, что математика изучает не само явление, а лишь его математическую модель, и поэтому выработанные при этом приемы исследования удаётся распространить на большое число других явлений. Это подчёркивает очень важную мысль о том, что любые активные математические знания, даже самые начальные, могут быть с пользой применены к практическим делам. Это поможет не только углубить изучение этих дисциплин, но и усилит политехнический аспект преподавания.