Истори я развития методики преподавания математики. Основные противоречия процесса обучения математике. Актуальные проблемы методики преподавания математики.

В исследовании О.А. Савиной определено восемь периодов становления и развития обучения высшей математике в средней школе:

1. Первый период (вторая треть XVIII в. – 1845 гг.) – характеризуется тем, что вопросы высшей математики включались в преподавание стихийно. Обучение высшей математике в школе не носило массового характера. На данном этапе были созданы первые учебники по высшей математике на русском языке, в них формировалась лексика и терминологический аппарат понятий аналитической геометрии и анализа бесконечно малых.

2. Второй период (1846 – 1906 гг.) – ознаменовался стабилизацией математического образования и появлением общегосударственных программ, но вместе с тем – отсутствием в программах гимназий элементов высшей математики. В этот же период ослабляются позиции аналитической геометрии в курсе кадетского корпуса (военной гимназии) и реальных училищ.

3. Третий период (1907 – 1917 гг.) – период «парадного марша» элементов высшей математики в среднюю школу. В 1907 г. элементы высшей математики вошли в программу реального училища, в 1911 г. основами анализа бесконечно малых пополнился курс кадетского корпуса, а с 1914 г. сведения из аналитической геометрии заняли почетное место в программе коммерческого училища. Эти изменения не коснулись лишь классической гимназии, все попытки реформирования содержания математического образования в ней, остались только в проектах. Следует отметить, что в это время был заложен прочный фундамент методики преподавания высшей математики в средней школе (труды А.Н. Остроградского, М.Г. Попупреженко, П.А., П.А. Самохвалова, Ф.В. Филипповича, Д.М. Синцова и др.).

4. (1918 – 1933 гг.) – характеризуется тем, что «по инерции» вопросы высшей математики, заложенные в дореволюционном курсе отдельных типов средних учебных заведений, включались в проекты программ для средней школы, но не нашли воплощения на практике.

5. Пятый период (1934 – 1964 гг.) – создание и функционирование советской модели классического школьного математического образования, игнорирующей элементы высшей математики на старшей ступени обучения.

6. Шестой период (1965 – 1976 гг.) - широкая апробация элементов математического анализа в школьном курсе (в т. ч. на факультативах и математических кружках), постепенное введение элементов дифференциального и интегрального исчисления в массовую среднюю школу, поиск наиболее рациональной конструкции модели (объема, содержания и порядка изложения).

7. Седьмой период (1977 – конец 80-х гг.) – стабилизация содержания сведений из высшей математики в школьном курсе, период массового включения начал дифференциального и интегрального исчисления в среднюю школу, введение стабильного учебника «Алгебра и начала анализа» (под ред. А.Н. Колмогорова). Несмотря на контрреформацию содержания математического образования начала 80-х гг., элементы математического анализа в школьном курсе были сохранены. В это время создана современная методика обучения математическому анализу в средней школе (Ю.М. Колягин, Г.Л. Луканкин, Н.А. Терешин и др.).

8. Восьмой период (начало 90-х гг. по настоящее время) – время поиска оптимального объема и конструкции начал математического анализа в средней школе. В целом характеризуется ослаблением составляющей начал математического анализа.

В данном исследовании, предлагая именно такую модель распределения фактов истории математического образования по этапам, автор помимо закономерностей функционирования математического образования в разных социально-педагогических условиях, учитывал, в первую очередь, значение, которое придавалось высшей математике в этом процессе: изменение роли и места (ослабление или усиление) высшей математики в школьном обучении.

Противоречия процесса обучения математике

Проблема воспитания творческой активно­сти школьников до сих пор не теряет своей актуальности. Ее решение связано с преодолением присущих процессу обучения противоречий:

- между объемом и содержанием учебного материала, которые же­стко определены программой, и естественным стремлением творчески работающего учителя выйти за ее границы, рассмотреть тот или иной вопрос в трактовке, отличной от принятой в учебнике;

- между экономичностью (проявляющейся в сообщении учащим­ся готовых знаний и приводящих часто к формальному их усвоению) и неэкономичностью во времени индуктивных методов (широко ис­пользуемых в проблемном обучении и активизирующих самостоятель­ную познавательную деятельность школьников);

- между повседневной коллективной учебной работой школьни­ков и индивидуальными особенностями усвоения ими знаний, форми­рования их умений и навыков, их темпом и характером работы;

- между массовостью школьного математического образования, неизбежно приводящей к известной стандартизации, и подчеркнуто индивидуальным характером познания (выход из этого противоречия в дифференциации обучения на основе вариативности образования и обучения);

- между развитием математики и методикой преподавания матема­тики: если математика развивается необычайно быстро, приобретая все новые и новые знания, находящие свое отражение в школьных кур­сах, то методика преподавания математики, особенно в условиях мас­сового обучения, развивается намного медленнее.

Проблемы преподавания математики

Актуальными для методики преподавания математики являются следующие проблемы:

стандартизация образования;

дифференциация содержания образования;

методическое обеспечение преподавания математики в связи с постоянным обновлением содержания школьного математического образования;

нарушение межпредметных связей;

несовершенная система контроля и оценки знаний учащихся при обучении математике;

кадровое обеспечение учебного процесса;

1.26 Средства обучения математике. Печатные средства. Дидактические требования к учебнику по математике как основному средству обучения. Электронные средства обучения математике. Средства наглядности при изучении математики, дидактические требования к их качеству и использованию в учебном процессе.

Учебник математики – книга, излагающая основы научных знаний по математике в соответствии с целями обучения, определёнными программой и требованиями дидактики.

Содержание и построение учебника определяется задачами преподавателя математики и спецификой предмета и потому его назначение в том, чтобы:

а) содействовать формированию и развитию диалектического и логического мышления;

б) давать систематическое, научно обоснованное, доступное для учащихся данного возраста изложение основных теоретических сведений по математике, т.е. давать систему знаний;

в) включать достаточное количество разнообразных задач и упражнений, расположенных в целесообразной с методической точки зрения последовательности, т.е. обеспечивать системой упражнений.

Учебник предназначается:

1) ученику (содержание текста, подбор примеров, язык, уровень формализации и т.д. рассчитаны непосредственно на ученика соответствующего возраста);

2) учителю для организации деятельного процесса (материал не являющийся необходимым ученику, но позволяющий учителю понять методический замысел автора);

3) другим лицам (родителям, администрации школы и т.д.).

Структура учебника математики:

1) строится на основе определённых логических принципов с учётом возрастных особенностей учащихся, определённым для данного возраста уровнем строгости изложения, поставленных целей обучения.

2) обязательны описания и словесные объяснения, дающие готовые знания, излагаемый материал всё в большей мере строится в логической последовательности, в результате чего наступает переход от систематичности, обусловленной средой, к логической систематичности (геометрический материал в курсе математики младших классов).

3) при наличии одинакового содержания, вводимого поочерёдно на низших и высших уровнях обучения, используется концентрическая или циклическая систематичность (по этому принципу построено содержание тем: тождественные преобразования, уравнения, неравенства), которая позволяет связать воедино три ступени познания: а) уровень непосредственного наблюдения возможен в построении, обусловленном средой; б) уровень абстрактного мышления – в логическом построении; в) уровень проверки и использования знаний – в целевом построении.

4) мотивация излагаемого материала: при изучении материала наиболее трудной является проблема создания соответствующей мотивации учения, т.е. потребностей, интересов, стимулов, обеспечивающих активность познавательной деятельности учащихся. Устойчивым и длительным является лишь тот интерес, который возникает при создании проблемной ситуации (тема в учебнике должна начинаться с создания характерных проблемных ситуаций и представление средств для их разрешения).

Система заданий – необходимый компонент аппарата организации усвоения материала учебника, включающий репродуктивные и творческие задания, охватывающие все элементы содержания.

2. Функции наглядности в учебнике математики. Методы работы с учебником

Выделим методические функции наглядности:

а) познавательная: цель – формирование познавательного образа изучаемого объекта, предоставление учащимся кратчайшего и доступного пути осмысления изучаемого материала (монотонность функции, локальный экстремум связывают с углом наклона касательной и знаком производной);

б) функция управления деятельностью: участие в ориентировочных, контрольных и коммуникационных действиях. Ориентировочные – построение чертежа; контролирующие – обнаружение ошибок при сравнении выполненного учащимися чертежом с выполненным в учебнике; коммуникационные – на стадии исследования полученных результатов, когда ученик объясняет по построенной модели суть изучаемого явления или факта;

в) интерпретационные функции: рассмотрение каждой из возможных моделей фигуры (аналитической или геометрической), которой в определённых случаях может служить наглядностью (например, окружность можно задать с помощью пары (центр и радиус), уравнением осей координат, с помощью рисунка или чертежа и в задачах на построение наглядным будет первое, в описании геометрического места точек – второе, в геометрических задачах - третье);

г) эстетические функции наглядности и опосредованные методические функции: обеспечение целенаправленного внимания учащегося, запоминания при повторении учащимся учебного материала, использование прикладной направленности.

Возможные виды работы:

1) чтение правил, определений, формулировок теорем после объяснения учителя;

2) чтение других текстов после их объяснения учителем;

3) разбор примеров учебника после их объяснения учителем;

4) чтение вслух учебника учителем с выделением главного и существенного;

5) чтение текста учащимися и разбивка его на смысловые абзацы;

6) чтение пункта учебника и ответы на вопросы учителя (или учебника);

7) чтение текста учебника, самостоятельное составление плана и ответ учащихся по составленному плану.

Необходимо обучать пользоваться не только текстом и иллюстрациями учебника, но и его оглавлением, записями и таблицами, помещёнными на форзацах, аннотацией, предложенным указателем.

Школьный электронный учебник(ШЭУ)-обучающая программная система, обеспечивающая выполнение всего комплекса дидактических функций:

1) Содержит в полном объеме теоритический и задачный материал

2) Наличие системы поиска учебной информации

3) имеющая необходимые интеративные свойства.

4) Дающая возможность осуществлять математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией

5) Учебно-тренировочная деятельность, контрольи самоконтроль уровня знаний.