Профессионально ориентированное обучение математике в медико-биологическом лицее Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

педагогически науки

Кондаурова Инесса Константиновна, Батеева Евгения Хуршедовна ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ ...

UDC 378.016: 51

ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ МАТЕМАТИКЕ В МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОМ ЛИЦЕЕ

© 2019

Кондаурова Инесса Константиновна, кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой математики и методики ее преподавания Батеева Евгения Хуршедовна, учитель математики Медико-биологический лицей (410007, Россия, Саратов, улица Блинова Ф.А., 27, e-mail: e.pakina@inbox.ru)

Аннотация. В статье на основе анализа литературы и собственного педагогического опыта выявлены и экспериментально проверены на базе медико-биологического лицея города Саратова педагогические условия эффективной организации профессионально ориентированного обучения математике в классах естественнонаучного направления. Обоснована возможность реализации профессионально ориентированного обучения математике через единство урочной и внеурочной деятельности с приоритетом использования: в 5-6 классах внеурочной кружковой работы, в 7-8 классах преимущественно посредством решения профессионально ориентированных задач (на уроках) и выполнения профессионально ориентированных математических проектов (во внеурочной работе). На кружковых занятиях по математике в 5-6 классах желательно предлагать учащимся профессионально ориентированные задачи, в фабуле которых используются сведения из биологии и экологии. На уроках математики в 7 классе можно использовать математические задачи с химическим содержанием, решение которых требует знаний основ атомно-молекулярной теории строения вещества, а также задачи с биологическим содержанием. В 8 классе целесообразно увеличить количество решаемых задач на смеси, растворы, получение чистого вещества из смеси. Практическая значимость статьи заключается в воспроизводимости ее результатов и возможности использования их (после соответствующей адаптации) в программах урочной и внеурочной деятельности учащихся при обучении математике в различных профильных образовательных организациях.

Ключевые слова: профессионально ориентированное обучение, обучение математике, учащиеся лицея, классы естественнонаучного направления.

PROFESSIONALLY ORIENTED TRAINING OF MATHEMATICS IN MEDICAL AND BIOLOGICAL LYCEUM

© 2019

Kondaurova Inessa Konstantinovna, candidate of pedagogical sciences, associate professor, Head of the Department of mathematics and methods of teaching Bateeva Eugenia Hurshedovna, teacher of mathematics Medical and biological lyceum (410007, Russia, Saratov, Blinova F.A. str., 27, e-mail: e.pakina@inbox.ru)

Abstract. Pedagogical conditions of effective organization of professionally oriented training of mathematics in the classes of natural science direction are identified and experimentally tested on the basis of medical and biological Lyceum of Saratov based on the analysis of literature and own teaching experience in the article. The possibility of realization of professionally oriented training of mathematics is justified through the unity of the lesson and extracurricular activities with the priority of use: extracurricular circle work in 5-6 classes, mainly through the solution of professionally oriented tasks (in the classroom) and the implementation of professionally oriented mathematical projects (in extracurricular work) in 7-8 classes. Professionally oriented tasks, in the plot of which information from biology and ecology are used; it is desirable to offer students in the circle classes in mathematics in 5-6 classes. Mathematical problems with chemical content, the solution of which requires knowledge of the basics of atomic and molecular theory of the structure of matter, as well as problems with biological content, can be used in math lessons in 7 classes. The number of tasks to be solved on the mixture, solutions, obtaining a pure substance from the mixture should be increased in class 8. The practical significance of the article lies in the reproducibility of its results and the possibility of using them (after appropriate adaptation) in the programs of regular and extracurricular activities of students in training of mathematics in various specialized educational organizations.

Keywords: Professionally oriented training, training of mathematics, students of the Lyceum, classes of natural science direction.

Одним из основных направлений реализации федеральных государственных образовательных стандартов основного общего образования в Российской Федерации является обеспечение качественной предметной подготовки обучающихся в соответствии с их индивидуальными потребностями и способностями. Возможность достижения необходимого уровня образования поддерживается развитием системы специализированных общеобразовательных учреждений и/или специализированных классов, а также системы дополнительного образования детей [1]. В Саратовской области действует ряд таких специализированных учреждений. В их числе медико-биологический лицей города Саратова. Лицей основан в 1995 году по решению ученого совета Саратовского государственного медицинского университета. Учреждение осуществляет образовательную деятельность по реализации программ начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования, а также дополнительного образования.

Учебный план естественнонаучного направления обучения содержит три учебных предмета на углубленном уровне изучения из соответствующих направлению предметных областей: химия, биология,

физика. Интересующая нас часть предметной области «Математика и информатика» в обязательной части учебного плана в 5-6 классах представлена учебным предметом «Математика» (5 класс - 6 часов в неделю; 6 класс - 5 часов в неделю). В 7 и 8 классах изучаются два отдельных предмета - «Алгебра» (4 часа в неделю) и «Геометрия» (2 часа в неделю). По выбору обучающихся в план включены элективные курсы, углубляющие изучение предметов «Биология», «Химия», «Физика», а также факультативные курсы по выбору. Часть учебного плана, формируемая участниками образовательных отношений, предусматривает: изучение пропедевтического курса химии 1 час в неделю в 7 классе; увеличение учебных часов на изучение биологии на 1 час в неделю в 5-8 классах; увеличение учебных часов на изучение химии на 1 час в неделю в 8 классе; введение дополнительного часа в неделю на изучение геометрии в 8 классе.

Из учебного плана видно, что обучение школьников в медико-биологическом лицее ориентировано в основном на углубленное изучение естественнонаучных предметов. Между тем, математика имеет большое значение для тех, кто увлекается биологией, химией и т.п. Однако учащиеся лицея не всегда осознают важность математи-

Kondaurova Inessa Konstantinovna, Bateeva Eugenia Hurshedovna pedagogical

PROFESSIONALLY ORIENTED TRAINING OF MATHEMATICS ... sciences

ки для изучения профильных предметов и предстоящей профессиональной деятельности. Также можно констатировать наличие недостатков в преподавании математики таким учащимся. Одним из них является слабая реализация в образовательном процессе межпредметных связей между математикой и естественнонаучными предметами. В то время как использование профессионально ориентированного математического материала, с одной стороны будет способствовать формированию естественнонаучных понятий, с другой стороны поможет прочнее усвоить математический аппарат и послужит мотивационной основой для стимулирования интереса учащихся к математике. Вопросы остаются и к содержательной фабуле используемых профессионально ориентированных задач: при их составлении учителя чаще обращаются к учебному материалу из курса биологии и физики, а примеры химического содержания являются редкостью. Еще одна проблема при организации профессионально ориентированного обучения математике касается 5-6 классов. В связи с тем, что в этих классах трудно реализовать межпредметные связи с естественнонаучными предметами на уроках, мы предлагаем использовать богатые возможности внеурочной деятельности. На основании вышеизложенного мы определили цель нашей работы как выявление и экспериментальная проверка педагогических условий эффективной организации профессионально ориентированного обучения математике в 5-8 классах естественнонаучного направления на базе медико-биологического лицея города Саратова.

Проанализировав имеющуюся в нашем распоряжении литературу по профессионально ориентированному обучению математике в школе и вузе (Е.В. Иващенко; Е.Г. Копосова; П.Г. Пичугина и др.), мы определили профессионально ориентированное обучение математике как целенаправленное взаимодействие учителя и учащихся, обеспечивающее качественную предметную подготовку на основе принципа профессиональной направленности с одновременным осознанием роли математики для изучения профильных естественнонаучных предметов и предстоящей профессиональной деятельности [2-9].

В качестве педагогических условий эффективной организации профессионально ориентированного обучения математике учащихся 5-8 классов естественнонаучного направления предлагаем использовать следующие положения.

1. Реализация межпредметных связей математики с естественнонаучными предметами должна осуществляться как на уроках, так и во внеурочной работе с приоритетом использования: в 5-6 классах внеурочной кружковой работы (профессионально ориентированный математический кружок), в 7-8 классах преимущественно посредством решения профессионально ориентированных задач (на уроках) и выполнения профессионально ориентированных математических проектов (во внеурочной работе).

2. На кружковых занятиях по математике в 5-6 классах предпочтительно использовать профессионально ориентированные задачи, в фабуле которых используются сведения из биологии и экологии. На уроках математики в 7 классе можно предлагать математические задачи с химическим содержанием, решение которых требует знаний основ атомно-молекулярной теории строения вещества, а также задачи с биологическим содержанием. В 8 классе целесообразно увеличить количество решаемых задач на смеси, растворы, получение чистого вещества из смеси.

При этом профессионально ориентированную задачу мы рассматриваем как задачу, представляющую абстрактную модель некоторой реальной ситуации, возникающей в профессиональной деятельности, решаемую математическими методами, и способствующую развитию личности. Под системой профессионально-ориен-40

тированных задач мы понимаем задачи, подобранные по определенной теме какого-либо раздела курса математики, фабула которых включает профессионально значимое содержание из области предстоящей профессиональной деятельности. Применение профессионально ориентированных задач на каждом этапе обучения выполняет свою определенную функцию: носителя новых профессионально значимых знаний и способов действий на этапе изучения нового материала и формы подачи профессионально направленного содержания; средства реализации метода математического моделирования на этапе закрепления при решении задач; средства мотивации, развития познавательного интереса учащихся, которое обеспечивается фабулой задачи, на всех этапах обучения математике.

Опытно-экспериментальная работа по проверке эффективности сформулированных педагогических условий проводилась с 2015 по 2018 годы на базе МАОУ «Медико-биологический лицей» города Саратова.

Первый этап эксперимента: 2015-2016 учебный год. В исследовании приняли участие 15 учащихся 6 «б» класса. Первый этап эксперимента проводился с сентября 2015 по май 2016 года и включал в себя 3 стадии: констатирующую, формирующую и контрольную. Констатирующая стадия эксперимента проводилась с 14 по 25 сентября 2015 года. Была поставлена задача: определить исходное отношение учащихся 6 «б» класса к математике. Результаты проведенного исследования позволили сделать вывод, что 60% ребят заинтересованы и будут посещать профессионально ориентированный математический кружок.

В течение 2015/2016 учебного года нами проводилась формирующая стадия первого этапа эксперимента. Для выполнения сформулированных педагогических условий была разработана и апробирована программа профессионально ориентированного математического кружка «Эврика» [10; 11; 12]. Цель работы кружка: повышение заинтересованности учащихся предметом посредством освоения математического аппарата, позволяющего моделировать, анализировать и решать профессионально ориентированные задачи, с фабулой, содержащей сведения из профильных естественнонаучных дисциплин (биология, экология, химия, география и т.п.) [13; 14]. Работа кружка осуществлялась согласно разработанному тематическому плану (таблица 1).

Контрольная стадия первого этапа эксперимента проводилась с 16 по 30 апреля 2016 года. Цель стадии заключалась в определении отношения учащихся к математике после проведения первого этапа эксперимента. Было выявлено приращение степени заинтересованности учащихся математикой (с 60% до 87%), что позволяет сделать вывод о развивающем воздействии разработанной программы профессионально ориентированного математического кружка на учащихся 6 класса.

2 год эксперимента. 2016-2017 учебный год. Исследование продолжилось с теми же 15 учащимися, теперь уже 7 «б» класса. В рамках формирующей стадии второго этапа эксперимента в первой половине учебного года на уроках алгебры в 7 «б» классе решались текстовые задачи с химическим содержанием (используемым в неявной форме), а также задачи с биологическим содержанием. В задачах с химическим содержанием рассматривались вещества без их буквенного обозначения, хорошо знакомые школьникам. В задачах с биологическим содержанием использовались знания из области строения вегетативных органов растений, процессов жизнедеятельности организмов (движение веществ, испарение). Во второй половине учебного года решались задачи с химическим содержанием, решение которых требовало знаний основ атомно-молекулярной теории строении вещества. Во внеурочное время ребята выполняли математические проекты [15; 16].

Приведем пример одной из профессионально ориентированных задач, которые могут быть предложены Scientific Vector of the Balkans. 2019. Т. 3. № 1(3)

педагогически науки

Кондаурова Инесса Константиновна, Батеева Евгения Хуршедовна ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ ...

учащимся при изучении темы «Системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными».

Таблица 1 - Тематическое планирование кружка

Тем. Содержание Кол-во часов

Вводное занятие Входное тестирование ианкетирование.Беседа о назначении кружка. Знакомство учащихся с планомработы кружка. Выбор старосты, актива иредколлегинкружка. Выбор названия, девиза и эмблемы кружка 1

Уголок кружка «Эврика •> Разработка руорик\толка.распределение обязанностей 1

Из истории математики Цифрыу разных народов.Логические задачи решаемые с использованием таблиц. Творческие задания 1

Математический волейбол Игра для проверки и отработки вычислительных навыков 1

Турнир «Своя игра» Интеллектуальныймежпредметный математический турнир 1

Математика и прир ода Симметрия вокруг нас. Видеофильм «Симметрия вокруг нас» (просмотр и обсуждение). Задания на построение симметрии 1

Знакомство с фракталами. Просмотр и обсуждение видеофильма: «Фракталы-чудеса природы». Элементы фрактальной геометрии 1

Геометрические иллюзии. Презентация «Иллюзия зрения». Занимательные факты 1

Математика и биология Значение математики в биологии. Математические методы решения биологических задач

Игра «Математическаярыбалка» 1

Математика и экология Решение задач с экологическим содержанием 1

Математика и география Решение задач с географическим содержанием 1

М ат ема тич е с кий тур пир по теме {«Знатоки живой прир оды» Конкурсная программа с решением заданий с биологической н кр аеведческой фабулой 1

«Математика +» Задания, связанные с химией и физикой 1

М ат ема тика и ЗОЖ Связь математики со здоровым образом жизни

Значение математики в современной медицине Лекция «Значение математикив современной медицине». Использование схем н графиков. Медицинские приборы 1

Применение математики в медицинских расчетах 1

квм. Стенгазета «Математика имир вокруг нас» Подготовках КВМ. Подбор материала дая стенгазеты 1

Изготовление стенгазеты «Математика и мир вокруг нас» 1

КВМ. Мини-сказки, интермедия, разыгрываются мини-спектакли, обязательно с применением математических терминов и межпредметных связей 1

Проектная деятельность в рамках «Недели математики» Разработка групповых проектов по теме «В мире математики» 2

Школьная математическая конференция «В мире Представление лучших проектов на школьной математической конференции. Подведение итогов и награждение 1

Международный дистанционный конкурс «Кенгуру» Подготовках конкурсу. Решение демо-версии. Уча стне в конкур се «Кенгуру» 2

Пршл аднал математика Решение задач прикладного характер а 2

Пр о ектная деятельно сть Создание групповых н индивидуальных проектов учащихся по теме «Математика н другие науки» 2

Защита проектов 1

Тестирование и анкетирование Выходное тестирование и анкетирование 1

Отчет о работе кружка. Фотогазета или презентация. Подготовка проекта итоговой газеты {фотоматериал к фотогазете или слайды к презентации). Создание стенгазеты по игогам работы математического кружка 2

Итоги года Презентация стенгазеты по игогам работы математического кружка. Оглашение результатов Международного дистанционного образовательного конкурса «Кенгуру» 1

Условие задачи. 5,5 г хлорида магния получено при обработке 6,5 граммов смеси оксида и бромида магния соляной кислотой. Определить состав смеси.

Дажо: тг«М.-(> М!'Вт;[ =6 гт1.Л1;4'.1:1 3 г; М(М^О)=МО гс'моль; М(М&В1:)=1 В41^ноль; М(М^СЬ)=^5 т

Констатирующая и контрольная стадии второго этапа эксперимента предусматривали сравнительный анализ оценок учащихся на начало (1 четверть) и на конец (4 четверть) учебного года. Математическая обработка эмпирических результатов (оценок учащихся), полученных на втором этапе эксперимента (¿¿-^¿-^ 3,1 находится в зоне значимости) и наблюдения за учащимися показали устойчивое приращение качества знаний и интереса учащихся к предмету.

3 год эксперимента. 2017-2018 учебный год. Состав экспериментального класса изменился: классом есте-

ственнонаучного направления стал 8 «а» класс (из них половина класса (15 человек) два года назад посещала профессионально ориентированный кружок, а затем год училась в экспериментальном 7 «б» классе). В рамах формирующей стадии третьего этапа эксперимента учебная работа проводилась преимущественно посредством решения профессионально ориентированных математических задач (на уроках алгебры) и выполнения профессионально ориентированных математических проектов (во внеурочной работе). На уроках и во внеурочной работе показывалось применение математического аппарата при решении профессионально ориентированных задач, связанных со строением опорно-двигательной и сердечнососудистой систем, составом и функцией крови, обменом веществ и энергии. Решались задач на смеси, растворы, получение чистого вещества из смеси.

На третьем этапе эксперимента мы предприняли попытку сравнения качества знаний и определения заинтересованности предметом у тех 15 учащихся 8 «а» класса, которые все три года принимали участие в экспериментальной работе (экспериментальная группа) и остальных учащихся 8 «а» класса, которые до этого учебного года учились по обычной программе (контрольная группа). Для этого обеим группам учащимся было предложено решить две контрольные работы: содержание заданий первой контрольной работы оставалось в рамках школьной программы по математике, а решение заданий из второй контрольной работы требовало наличия знаний по химии. В целом с обеими контрольными ребята из обеих групп справились, однако первая контрольная работа была решена примерно на 10 минут быстрее учащимися экспериментальной группы, а со второй контрольной работой учащиеся контрольной группы справились только после консультации учителя, между тем как все задания этой контрольной работы ребятами из экспериментальной группы были решены самостоятельно. Следует отметить, что качество знаний учащихся в экспериментальной группе оказалось выше не только по математике, но и по химии: умения составлять соединения по процентам их массовых соотношений, вычислять атомно-молекулярные массы, и т.д. у учащихся экспериментальной группы оказались выше, чем у учащихся контрольной группы, где такие задания по химии выполнялись только после пояснений и подсказок учителя.

Анализ успеваемости учащихся, принимавших участие в эксперименте, показал устойчивый рост качества их знаний по математике, а наши наблюдения и анкетирования позволили констатировать возрастание интереса к математике у учащихся с каждым годом экспериментальной работы. Все это дает нам основания считать предложенные педагогические условия экспериментально подтвержденными, а используемую методику профессионально ориентированного обучения математике эффективной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Кондаурова И.К., Кулибаба О.М. Профессионально-методическая подготовка учителя математики к обучению детей с особыми образовательными потребностями // Профессиональное образование. Столица. 2008. № 3. С. 32-33.

2. Садовников Н.В., Пудовкина Ю.Н. Методические основы работы над понятиями в школьном курсе математики //XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2015. Т. 3. № 6 (28). С. 127132.

3. Кондаурова И.К. Историко-методическая подготовка будущих учителей математики в контексте требований федеральных государственных образовательных стандартов общего образования // Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2016. Т. 5. № 2 (15). С. 77-79.

4. Антонова И.В., Демченкова Н.А., Аблеева А.А. О различных технологиях формирования понятий у учащихся при обучении математике в общеобразовательной школе // Балтийский гуманитарный журнал. 2016. Т. 5. № 1 (14). С. 47-50.

5. КондауроваИ.К. Программа магистратуры «Профессионально ориентированное обучение математике» как средство развития предметно-методической компетентности преподавателей математики // Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2016. Т. 5. № 1 (14). С. 72-74.

Kondaurova Inessa Konstantinovna, Bateeva Eugenia Hurshedovna PROFESSIONALLY ORIENTED TRAINING OF MATHEMATICS .

pedagogical sciences

6. Шурыгин В.Ю., Шурыгина И.В. Активизация межпредметных связей физики и математики как средство формирования мета-предметных компетенций школьников //Карельский научный журнал.

2016. Т. 5. № 4 (17). С. 41-44.

7. Кондаурова И.К. Организация научно-исследовательской работы студентов программы магистратуры «Профессионально ориентированное обучение математике» // Балтийский гуманитарный журнал. 2017. Т. 6. № 1 (18). С. 115-119.

8. Кондаурова И.К., Шапшалова Т.В. Гендерный подход при обучении математике в школе // Балтийский гуманитарный журнал.

2017. Т. 6. № 1 (18). С. 168-171.

9. Кондаурова И.К. Организация производственной практики студентов программы магистратуры «профессионально ориентированное обучение математике» //Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2017. Т. 6. № 1 (18). С. 83-87.

10. Пакина Е., Кондаурова И.К. Математический кружок как эффективная форма внеурочной деятельности детей в условиях ФГОС // Непрерывная предметная подготовка в контексте педагогических инноваций сборник научных трудов: в 2-х частях. 2016. С. 91-92.

11. Кондаурова И.К., Пакина Е.Х. Из опыта работы профессионально-ориентированного математического кружка в медико-биологическом лицее // Биоразнообразие и антропогенная трансформация природных экосистем Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти А.И. Золотухина. Под редакцией А.Н. Володченко. 2016. С. 128-132.

12. Кондаурова И.К., Пакина Е.Х. Использование педагогических идей Л.С. Выготского при проектировании и реализации профессионально ориентированного математического кружка // Актуальные проблемы обучения математике и информатике в школе и вузе в свете идей Л.С. Выготского Материалы III Международной научной конференции. Редактор: М.В. Егупова, Л.И. Боженкова. 2016. С. 6063.

13. Кондаурова И.К., Матершева Л.Н. Организация внеурочной деятельности школьников по математике с учетом возможностей образовательной организации, места жительства и историко-культурного своеобразия региона //Детство, открытое миру сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. 2017. С. 278-282.

14. Кондаурова И.К., Матершева Л.Н. Математические задачи с использованием историко-краеведческого и фольклорного материала // Задачи в обучении математике, физике и информатике: теория, опыт, инновации Материалы II Международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию П.А. Ларичева. 2017. С. 220-223.

15. Кондаурова И.К., Кертанова В.В., Развивающий контекст методов обучения математике // Математический вестник педвузов и университетов Волго-Вятского региона. 2006. № 8. С. 168-177.

16. Кондаурова И. Чтобы учить математике, одной математики мало // Практический журнал для учителя и администрации школы. 2013. № 2. С. 41-42.

42

Scientific Vector of the Balkans. 2019. Т. 3. № 1(3)