5. Овладение методами научного познания происходит, главным образом, в процессе решения задач. Поэтому система задач должна предусматривать обучение эвристическим приемам. Эвристические приемы являются элементами содержания, однако школьные учебники практически не знакомят с ними учащихся, отсутствуют и задачи, способствующие их формированию. Поэтому на факультативных занятиях в процессе решения задач целесообразно обучать школьников основным эвристическим приемам.
В исследованиях по методике преподавания математики среди эвристических приемов наиболее часто встречаются следующие: аналогия, индукция, прием элементарных задач, прием моделирования и т. д. В литературе также выделяются и другие эвристические приемы: введения вспомогательных элементов и нового неизвестного, достраивания фигуры, обобщения, постановки и выполнения производного задания, равносильного преобразования требования задачи, получения следствий и т. д. При этом одни приемы раскрывают весь процесс решения задачи (иногда его называют способом решения задачи), другие - отдельные его фрагменты (тактические или локальные приёмы). Системы задач, соответствующие каждой теме нашего элективного курса, охватывают практически все типы способов их решения.
6. Принцип формирования исследовательских умений. В методической и научной литературе нет единого и точного определения этого понятия. Под учебными исследованиями будем понимать вид познавательной деятельности, который связан с выполнением учебных заданий, предполагающих самостоятельный творческий поиск учащимися новых знаний. Учебные исследования состоят из нескольких основных этапов: постановка проблемы, выдвижение гипотез, доказательство или опровержение гипотез. Чаще всего в учебном исследовании проблема формулируется самим учителем. Доказательство или опровержение гипотезы обычно сводится к доказательству соответствующей гипотезы математического факта. Основная же эвристическая деятельность учащихся связана с выдвижением гипотез. Создание гипотезы в учебных исследованиях основывается на аналогии, сравнении, исследовании предельных случаев, наблюдении, интуиции, опыте и суждениях.
1.1.4 Некоторые методы обучения на элективных курсах
Методы и формы обучения должны определяться требованиями профилизации обучения, учета индивидуальных и возрастных особенностей учащихся. Ведущее место в обучении на элективном курсе следует отвести методам поискового и исследовательского характера, стимулирующим познавательную активность учащихся. К ним относят:
· проблемный рассказ, когда учитель в ходе изложения учебного материала доказывает, анализирует и обобщает факты, помогая учащимся активизировать свою мыслительную деятельность;
· эвристическая и проблемно-поисковая беседа, когда учитель ставит перед учащимися ряд последовательных и взаимосвязанных между собой вопросов, отвечая на которые они должны высказать некоторые предположения и попытаться их доказать;
· исследовательские лабораторные работы. Они проводятся до изучения теории и ставят учеников перед необходимостью сделать некоторые учебные «открытия»;
· проблемно-поисковые упражнения чаще применяются в том случае, когда ученики могут самостоятельно по заданию учителя выполнять определенные виды действий. В процессе решения практических задач ученики не применяют, а именно усваивают новые элементы знаний, которые потом осмысливают и применяют на практике и др. методы.
Значительной должна быть доля самостоятельной работы с различными источниками учебной информации.
При определении форм учебных занятий следует исходить, прежде всего, из специфических целей курса. Поскольку в принципе не исключается изучение элективного курса даже одним учащимся, необходимо предусмотреть варианты изучения, как в коллективных, так и в индивидуально-групповых формах.
В то же время, если содержание курса может быть освоено только в групповых или коллективных формах, то следует оговорить минимальную численность учебной группы.
Важно предусмотреть использование таких методов и форм обучения, которые давали бы представление учащимся об условиях и процессах будущей профессиональной деятельности в соответствии с выбранным профилем.
Л.В. Федяева предлагает применять активные методы работы, что позволяет повысить у учащихся интерес к предмету, улучшить взаимодействие между учащимися на занятии и, следовательно, сделать проведение элективного курса наиболее эффективным [36]. Л. В. Федяева предлагает использовать следующие методы.
Метод проектов
В методической литературе под проектом подразумевают «специально организованный учителем и самостоятельно выполненный учащимися комплекс действий по решению значимой для учащегося проблемы, завершающийся созданием продукта», а под методом проектов - «технологию организации образовательных ситуаций, в которых учащийся ставит и решает собственные проблемы, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося» [10].
В настоящее время метод проектов - это способ организации самостоятельной деятельности учащихся, интегрирующий проблемный подход, групповые методы, рефлексивные, исследовательские, поисковые и прочие методики.
Метод проектов предусматривает использование разнообразных методов и средств обучения конкретному предмету и необходимость интегрирования знаний и умений из различных областей. Итогом выполненной работы является конкретный продукт: если перед учеником была поставлена теоретическая проблема, ее решение должно быть оформлено в виде информационного продукта, если чисто практическая - итогом должен стать конкретный продукт, готовый к потреблению.
При этом установлено, что метод проектов позволяет наименее ресурсозатратными способами создать условия деятельности, максимально приближенные к реальным. По своей сути проектирование - вид деятельности, который характеризуется как способ планирования и осуществления запланированного.
Проектная деятельность включает следующие этапы:
* разработка проектного замысла (анализ ситуации, анализ проблемы, целеполагание, планирование);
* реализация проектного замысла (выполнение запланированных действий);
* оценка результатов проекта.
Метод проектов - это педагогическая технология и поэтому требует следования логике и принципам проектной деятельности. Работу над проектом можно разбить на пять этапов, соответствующим этапам продуктивной познавательной деятельности:
1) проблемная ситуация;
2) проблема, заключенная в ней и осознанная человеком;
3) поиск способов разрешения проблемы;
4) решение;
5) оценка.
Метод реферативно-исследовательской деятельности
Реферативно-исследовательская деятельность учащихся под руководством высококвалифицированных специалистов считается индивидуальным методом обучения, то есть, определяется как метод обучения, связанный с решением творческих исследовательских задач с заранее неизвестным решением.
Организация деятельности учащихся в соответствии с этим методом предполагает наличие следующих этапов работы:
* постановка проблемы (задачи);
* изучение теории и методики исследования;
* сбор, самостоятельный анализ и обобщение материала;
* собственные выводы и оформление реферата.
Тематика и содержание рефератов определяется исходя из предметного материала конкретных математических дисциплин и предполагает обобщение известных результатов, решение математических задач, доказательство утверждений, изучение новых методов решения уравнений и неравенств, разработку и использование математических, алгоритмических, графических моделей реальных объектов и явлений.
Метод использования информационных и коммуникационных технологий
Использование компьютера в обучении открывает широкие возможности для внедрения новых учебных технологий и позволяет достигать лучших результатов с наименьшей затратой сил и времени. Подобная технология отвечает как интересам школы, так и интересам учащихся.
Использование информационных технологий позволяет учителю экономить время, широко использовать дифференциацию в работе с учащимися, оперативно контролировать и оценивать результаты обучения, а ученику - работать в комфортном для него темпе. Применение образовательных информационных технологий способно значительно повысить эффективность и качество обучения за счет активизации деятельности учащихся, реальной индивидуализации учебного процесса, гуманизации его построения [36].
Конечно, это лишь некоторые методы, которые можно использовать в процессе проведения занятий элективных курсов. Выбор методов предоставляется учителю и будет зависеть от содержания курса.
Таким образом, элективные занятия позволяют формировать и развивать у учащихся разносторонние интересы, культуру мышления, математическую культуру, умение самостоятельно восполнять знания, приобщают школьников к самостоятельной исследовательской работе, дают возможность познакомиться с некоторыми современными достижениями науки.
Кроме того, они способствуют раскрытию внутреннего потенциала учащихся, созданию условий для их самореализации и развития. Элективные курсы позволяют наиболее успешно применять индивидуальный подход к каждому школьнику с учетом его способностей, более полно удовлетворять познавательные и жизненные интересы учащихся. Заметим, что элективные курсы реализуются в школе за счет времени, отводимого на компонент образовательного учреждения. Именно поэтому в примерных учебных планах отдельных профилей в рамках времени, отводимого на элективные курсы, предусмотрены часы в 10-11 классах на организацию учебных практик, проектов, исследовательской деятельности. При этом организация обучения в рамках элективного курса предполагает разделение класса, как минимум, на две подгруппы [20].
1.2 Межпредметные связи в курсе начал анализа в старших классах гуманитарного профиля
1.2.1 Понятие, функции и типы межпредметных связей
В настоящее время, пожалуй, нет необходимости доказывать важность межпредметных связей в процессе преподавания. Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга, и особенно проникновением математики и ее методов в другие отрасли знания.
Необходимость связи между учебными предметами диктуется также дидактическими принципами обучения, воспитательными задачами школы, связью обучения с жизнью, подготовкой учащихся к практической деятельности. Осуществление межпредметных связей помогает формированию у учащихся цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними.
Часто учебные программы рассчитаны на абстрактно-способного ученика, которому все интересно и который изучает предметы для своего удовольствия. Для остальных учеников изучение одних предметов будет удовольствием, других - безразлично.
Реализация межпредметных связей дает возможность экономнее во времени определить структуру учебного плана. Все отрасли современной науки связаны между собой, поэтому и школьные учебные предметы не могут быть изолированы друг от друга. Межпредметные связи являются условием и средством глубокого и всестороннего усвоения основ наук в школе. Реализация межпредметных связей устраняет дублирование в изучении материала, экономит время и создает благоприятные условия формирования общеучебных умений и навыков, установление таких связей повышает эффективность практической направленности обучения [22].
В педагогической литературе имеется более 30 определений понятия «межпредметные связи». Впервые понятие это понятие было использовано Ю.А. Самариным в книге «Очерки психологии ума» [32].
Многообразие научных позиций, существующих по данным вопросам, обосновано сложностью и многоаспектностью проблемы межпредметных связей. Выделим некоторые подходы к определению этого понятия, встречающиеся в педагогической и методической литературе.
В работах В. Н. Максимовой межпредметные связи составляют необходимое условие организации учебно - воспитательного процесса как целенаправленной системы. Они выступают как средство комплексного подхода к обучению. В учебной деятельности учащихся реализация межпредметных связей служит дидактическим условием ее активизации, систематизации знаний, формирования самостоятельности мышления и познавательного процесса [25].
В. Н. Федорова дает следующее определение: межпредметные связи - это дидактическое условие, обеспечивающее последовательное отражение в содержании школьных предметов взаимосвязей, действующих в природе [35].
Н. А. Лошкарева рассматривает межпредметные связи, как самостоятельный дидактический принцип, который призван соединить в себе ряд требований, предъявляемых к содержанию образования, к знаниям, умениям и навыкам учащихся, а также к методам и приемам обучения [23].
Г. И. Вергелес в своих работах писал о том, что межпредметные связи могут выступать как один из путей формирования учебной деятельности, потому, что реализация межпредметных связей создает благоприятные условия для формирования в единстве содержательных, операционных и мотивационных компонентов учебной деятельности [5].
В. Н. Максимова пишет об осуществлении межпредметных связей на разных уровнях: на уровне предметов, принадлежащих к разным циклам, на уровне предметов одного цикла, принадлежащих одной группе или разным группам предметов и на внутрипредметном [25]. Все эти связи подвижны, переходят одна в другую.
В данной работе нас будут интересовать взаимосвязи на межцикловом уровне, а именно связь математики с гуманитарными дисциплинами. На первый взгляд сложно говорить о такой взаимосвязи, но на самом деле этот вопрос очень важен. Например, можно понимать язык математических формул, как особый способ записи информации любого характера. Кроме того, некоторые методы математики используются в смежных, а иногда, как в нашем случае, и в отдаленных областях знаний. Например, математические методы применяются даже в лингвистике (математическая лингвистика), не говоря уже об экономике, где математическое моделирование выступает важнейшим методом изучения материала. В гуманитарных дисциплинах часто многие процессы описываются графиками и схемами, то есть широко используется графические методы математики. Не стоит забывать и о том, что математика, в особенности математика старших классов (начала анализа) формируют умения логического характера: анализ, синтез, конкретизация, сравнение, аналогия. Формировать эти умения необходимо и у учащихся гуманитарных классов, и именно математика в большей степени способствует этому.
Гуманитарная ориентация обучения математике создает новый для обучения аспект межпредметных связей - взаимосвязей между обучением математике и языку, как родному, так и иностранному. Нет особой необходимости доказывать важность владения реальным математическим языком для развития логического мышления учащихся - этот тезис общепризнан, но следует заметить, что логика относится не только к математике, но и к языку и мышлению в целом. Грамотный математический язык является свидетельством четкого и организованного мышления и владение этим языком распространяется и на владение естественным языком.
Связи между естественным и математическим языком очевидны, при этом существенное значение имеют две «противоположные» особенности математического языка: его точность и строгость, как искусственного языка, особенно в части терминологии и символики, и определенная неоднозначность, свойственная математическому языку именно как средству коммуникации. В последнем отношении математический язык обладает всеми свойствами естественного языка. Реальному математическому языку свойственны многие особенности естественных языков - метафоричность, зависимость значений символов от контекста. Как и для естественных языков, для математического существенными являются взаимосвязь между синтаксисом и семантикой. В этом плане особенно важны взаимосвязи между изучением всех трех предметов - сопоставление соответствующих явлений в математическом, родном и иностранном языках может способствовать и совершенствованию обучения школьников по всем трем предметам.
Таким образом, важность и возможность осуществления межпредметных связей, казалось бы несовместимых предметов - математики и языков - понятна.
На уроках математики, особенно в старших классах, нужно показывать учащимся, что математика, отражая формы и отношения материального мира, является наукой о математических моделях реальной действительности. Понятия числа, фигуры, функции, производной, интеграла, вектора отражают многообразие процессов реальной действительности и только поэтому применяются для решения прикладных задач и задач других школьных предметов. Преподавая новую теорию, всегда необходимо показывать ученикам применение ее в других дисциплинах. В результате этого учащиеся будут глубже и сознательнее усваивать изученное, лучше ориентироваться в самой математике. Для учащихся огромное значение имеет действительный показ использования математических понятий в других науках. Математика тем и полезна, что ее формулы, методы, алгоритмы могут использовать физики, химики, биологи и представители других наук.
Конечно, желательно реализовывать межпредметные связи на каждом уроке, но когда мы говорим о классах гуманитарного профиля, то наиболее благоприятной формой работы будут элективные курсы.
1.2.2 Особенности содержания и методические рекомендации по преподаванию математики в старших классах гуманитарного профиля
В 10-11 классах дифференциация образования приобретает систематический характер. Математика входит в число обязательных учебных предметов, однако она может иметь разный удельный вес в общеобразовательной подготовке ученика по времени, отводимого на ее изучение, а также по глубине и охвату рассматриваемого материала.
В соответствии с общими целями обучения математике выделяются разделы, общие для всех профилей обучения: числа, уравнения, функции и их графики, геометрические величины и их измерения, начала теории вероятностей и статистики [15].
Говоря о содержании любого курса математики, независимо от особенностей школы, можно выделить три основных аспекта: логический, «образный» и технический [8]. Для гуманитарной школы наиболее важен первый из них. Уметь работать с понятиями, строить классификации, отделяя существенные признаки от несущественных, проводить строгие рассуждения - вот главное, чему должен научиться в курсе математики ученик гуманитарного класса. Но математика не только школа логического мышления; это еще и источник образов. Ее образный аспект, безусловно, очень важен для людей с гуманитарными интересами. Уметь видеть разнообразные формы в их пространственном и плоскостном изображении, распознавать конфигурации, представлять себе вид графика функции, зная ее свойства, - все это способствует развитию воображения и эстетического чувства. И речь идет не только о зрительных, геометрических образах. Например, с понятием производной связывается образное представление о скорости протекания процесса, с тождественными преобразованиями - представление о сложности выражения. Технический («вычислительный») аспект математики в гуманитарной школе не играет первостепенной роли. Но ее выпускнику, как всякому современному человеку, придется время от времени производить разнообразные вычислительные операции, не говоря уже о том, что идея числа как одного из основных элементов культуры должна войти в сознание будущего гуманитария.
