·
доступность.
Осуществление межпредметных
связей позволяет установить единство – основных направлений в деятельности
учащихся: умственного, эмоционального и волевого. Исходной позицией реализаций
межпредметных связей в процессе изучения математики является выделение
конкретных разделов, тем и отдельных уроков, позволяющих наиболее эффективно и
педагогически целесообразно осуществлять межпредметные связи в процессе
раскрытия содержания ведущих идей. В
современных условиях проблема реализации межпредметных связей приобретает особую
актуальность. Это вызвано несколькими обстоятельствами. Во-первых, научно –
технический прогресс требует увеличения объема информации, сообщаемой учащимся,
что в свою очередь приводит к необходимости внесения качественных изменений в
содержание образования. Во-вторых, ширится процесс интеграции наук, появляются
новые дисциплины, требующие умения комплексно применять знания из различных
предметов. Усиление внимания к проблеме межпредметных связей способствует
формированию мировоззрения, развитию интереса к учебе. Что, значит,
реализовать в преподавании межпредметные связи курса математики? Это в первую
очередь создать запас математических моделей, которые описывают явления и
процессы, изучаемые в различных дисциплинах. Такими моделями являются основные
понятия математики: величина, число, функция, фигура, уравнение, производная,
интеграл и др. Например, производная является математической моделью различных
физических, химических, биологических понятий, таких, как скорость
механического движения, скорость протекания реакции, сила тока как скорость изменения
количества заряда, скорость размножения бактерий и др. К
математическим моделям прикладных задач относятся важнейшие математические
задачи: найти решение алгебраического уравнения, найти наибольшее и наименьшее
значение функции, найти решение дифференциального уравнения, удовлетворяющего
некоторому начальному условию, найти закон распределения случайной величины и
др. Во-вторых, реализовать
межпредметные связи – это значит сформировать те знания и умения, используемых
в общетехнических и специальных дисциплинах. Речь идет, например, о привитии
учащимся умений исследовать функции, решать уравнения, неравенства, системы,
выполнять тождественные преобразования, пользоваться вычислительными средствами
и др. При этом формировании соответствующих навыков целесообразно проводить с
учетом их использования в математических моделях, рассматриваемых в смежных
дисциплинах. Например, навыки решения уравнений широко
применяются в курсах физики, технической механики и других для выражения одних
величин через другие из соотношений их связывающих. Поэтому соответствующая
система упражнений в курсе математики должна содержать и такие уравнения.
Другой пример. При изучении функции и их
графиков в курсе математики следует уделять должное внимание функциям,
описывающим процессы, изучаемые в других дисциплинах. Например, показательная
функция показывает рост живых организмов в биологии.
В третьих, реализовать
межпредметные связи – это, значит, научить учащихся строить и исследовать
простейшие математические модели реальных явлений и процессов, характерных для
специальной подготовки учащихся. Другими словами, следует научить учащихся
переводить задачу на язык математики, интерпретировать результат ее решения на
языке реальной ситуации, проверять соответствие полученных и опытных данных.
Ярким примером, иллюстрирующим этот процесс, является решение следующей
баллистической задачи. Телу на Земле сообщили начальную скорость (V0), направленную под углом (альфа) к ее поверхности.
Найти траекторию движения тела и вычислить расстояние между точкой выброса и
точкой падения тела.Создание математической модели, описывающей движение
рассматриваемого тела, требует четкой формулировки представлений о ходе явления
и о действующих в нем связях. Другими словами, необходимо выделить
предположение, позволяющие построить математическую модель на уровне имеющихся
у учащихся физических знаний. Такими предположениями являются следующие:
1.
Земля – инерциальная
система отсчета.
2.
Ускорение
свободного падения постоянно.
3.
Земля плоская.
4.
Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
5.
Тело представляет
собой материальную точку, скорость движения которой невелика.
Использование
математики в вопросах прогнозирования, надежности, оптимизации настоятельно
требует формирования у учащихся навыка оценивания применимости математической
модели и достоверности результатов, полученных на ее основе. Реализация межпредметных связей существенно зависит от
последовательности изучения материала. Может оказаться, что к моменту овладения
каким-то математическим понятием или навыком учащиеся изучили материал из
другой дисциплины, для которого применим рассматриваемый аппарат. В этом случае
следует на уроках математики уделить внимание приложениям полученных
математических знаний в соответствующем материале смежной дисциплины. Тем самым
будут углублены знания по этому предмету и подготовлено применение
приобретенного навыка в аналогичных ситуациях в других дисциплинах. Например,
изучив исследование функций с помощью производной, можно на уроках математики
поставить задачу о нахождении сопротивления внешней нагрузки, при котором
мощность электрического тока, отдаваемая источником, будет максимальной.
Возможен и другой вариант. Приложение
изученной математической теории или вопроса в конкретной дисциплине не могут
быть рассмотрены на уроках математики, так как к этому времени учащиеся не
владеют соответствующими понятиями, фактами из этой дисциплины. Однако и в данном
случае следует вооружить учащихся необходимыми знаниями и навыками в объеме и
форме, пригодных для приложений. Нужно отчетливо представлять, что это есть
один из важных путей реализации межпредметных связей.Таким образом, есть три основных пути реализации
межпредметных связей курса математики:
1.
Разрабатывается
математическая модель и непосредственно на уроках математики используется для
исследования явлений, процессов, изучение которых начато в других дисциплинах.
2.
Готовиться
математическая модель, которая будет использована в дальнейшем при изучении
других дисциплин.
3. Математический
аппарат применяется в других дисциплинах.
Сознавая
важность и необходимость таких форм реализации межпредметных связей, как
межпредметные задания, и межпредметные уроки, межпредметные конференции и т.д.,
получившие признание и распространение в последнее время. Нужно четко
сознавать, что широкое внедрение этих форм является заключительным этапом
решения проблемы. В настоящее время в первую очередь требуется, чтобы преподаватель
осознал сущность межпредметных связей и, используя имеющиеся учебные средства,
постоянно на уроках заботился о реализации связей с другими предметами.Эффективность этой работы требует творческого
сотрудничества с преподавателями других дисциплин.Можно ли в преподавании математики учесть
многообразие, специализацию математических моделей, используемых в
общеобразовательном цикле дисциплин? Мы считаем, что в курсе математики должны
быть разработаны и изучены все модели, применяемые в общеобразовательных
дисциплинах.
Таким образом, в процессе и средствах обучения необходимо
различать межпредметные связи курса математики с общеобразовательными и
специальными дисциплинами. Возможность реализации межпредметных связей
закладывается в учебные средства, в основном в программу и учебник по предмету.
Они позволяют, как правило, выработать необходимые для общеобразовательной
подготовки знания и умения.На необходимость такой предварительной работы,
учитывающей прикладную направленность преподавания и реализацию межпредметных
связей, следует обращать внимание на составление рабочей программы по
математике, в содержание которой включать вопросы такого типа: задачи,
приводящие к понятию производной; дифференциальные уравнения; векторные
величины. Кроме того, аналогичные указания содержат и методические рекомендации
при подготовке к уроку по отдельным темам. Таким образом, успех в реализации межпредметных связей
зависит от степени отражения этих связей в учебных средствах, от готовности
преподавателей постоянно заниматься этой работой. Корректировать свои рабочие
программы, находиться в постоянном поиске. А это, в свою очередь, требует от
преподавателей математики знаний основ, по крайней мере, общеобразовательных
дисциплин, использующих математический аппарат.