Практико-ориентированные задачи в сфере формирования математической грамотности
Шпак Татьяна Васильевна
учитель математики высшей категории
МБОУ «СОШ №54 г. Владивосток
«Математике должно учить еще с той целью, чтобы
познания здесь приобретаемые, были достаточными для
обыкновенных потребностей жизни»
Н. И. Лобачевский
Изучение математики играет системообразующую роль в образовании, развивая познавательные способности обучающихся, в том числе к логическому мышлению, влияя на преподавание других дисциплин. Качественное математическое образование необходимо каждому обучающемуся для его успешной жизни в современном обществе. Успех зависят от математического образования и математической грамотности всего населения, от эффективного использования современных математических методов.
Под математической грамотностью в рамках данного выступления понимается способность обучающегося определять и понимать роль математического мышления в окружающем его мире, делать обоснованные суждения и использовать математику как инструмент, отвечающий запросам и потребностям его жизни, и помогающий сделать её более комфортной.
Низкая учебная мотивация обучающихся связана с общественной недооценкой значимости математического образования и трудоемкости его получения, перегруженностью образовательных программ, а также оценочных и методических материалов техническими элементами и устаревшим содержанием, с отсутствием учебных программ, отвечающих потребностям обучающихся и действительному уровню их подготовки. Все это приводит к несоответствию заданий промежуточной и государственной итоговой аттестации фактическому уровню подготовки значительной части обучающихся.
Формирование математической грамотности – это сложный, многосторонний, длительный процесс. Достичь нужных результатов можно лишь умело, грамотно сочетая различные современные образовательные технологии.
Каждому человеку в своей жизни приходится выполнять достаточно сложные расчеты, пользоваться общеупотребительной вычислительной техникой, находить в справочниках и применять нужные формулы, владеть практическими приемами геометрических измерений и построений, читать информацию, представленную в виде таблиц, диаграмм, графиков, понимать вероятностный характер случайных событий, составлять несложные алгоритмы и др.
Математическая грамотность на практике – это способность обучающегося формулировать, применять и интерпретировать математику в разнообразных контекстах. Она включает математические рассуждения, использование математических понятий, процедур, фактов и инструментов, чтобы описать, объяснить и предсказать явления. Модель математической грамотности представлена на рис. 1.
Рис. 1. Модель математической грамотности
Исходя из рис.1, компонентами математической грамотности являются:
- контекст, в котором представлена проблема;
- математическое содержание, которое используется в задании;
- мыслительные процессы, которые описывают познавательную деятельность обучающегося, связывает контекст с математикой, необходимой для решения поставленной проблемы.
Важнейшим требованием общества к подготовке выпускников школ является формирование у них широкого научного мировоззрения, основанного на прочных знаниях и жизненном опыте, готовности к применению полученных знаний и умений в процессе своей жизнедеятельности.
Реализация этого требования предусматривает ориентацию образовательных систем на развитие у обучающихся качеств, необходимых для жизни в современном обществе и осуществлению практического взаимодействия с объектами природы, производства, быта. Важная роль в системе подготовки обучающихся к применению приобретаемых знаний в практических целях принадлежит изучению школьного курса математики, поскольку универсальность математических методов позволяет отразить связь теоретического материала с практикой на уровне общенаучной методологии. Это определяет значимость математики в формировании у обучающихся умений решать задачи, возникающие в процессе практической деятельности человека. В этом и заключается актуальность рассматриваемой темы.
Именно решение практико-ориентированных задач ведет к развитию способности самостоятельно и логически мыслить, учит строить математические модели реальных ситуаций, возникающих при практической трудовой деятельности людей. Решение задач – основной вид деятельности на уроках математики и, поэтому, интересное содержание задач делает актуальными для учащихся математические знания. «Числа не управляют миром, но показывают, как управляется мир».
В этом контексте становится актуальной организация практико-ориентированной деятельности учащихся на уроках математики.
Обучение с использованием практико-ориентированных задач приводит к более прочному усвоению информации, так как возникают ассоциации с конкретными действиями и событиями. Особенность этих заданий (необычная формулировка, связь с жизнью, межпредметные связи) вызывают повышенный интерес учащихся, способствуют развитию любознательности, творческой активности. Школьников захватывает сам процесс поиска путей решения задач. Они получают возможность развивать логическое и ассоциативное мышление обеспечивающее развитие личности ученика: наблюдательности, умения воспринимать и перерабатывать информацию, делать выводы образного и аналитического мышления; умение применять полученные знания для анализа наблюдаемых процессов; развитие творческих способностей учащихся; раскрытие роли математики в современной цивилизации; помощь выпускникам школы в определении профиля их дальнейшей деятельности.
В процессе обучения решению прикладных задач формируются все виды регулятивных УУД: целеполагание, планирование, прогнозирование, контроль, коррекцию, оценку и волевую сaмoрегуляцию. Чтобы это выполнить, необходимо составить особенные задания. Используя практико-ориентированные задачи на уроках математики, я ставлю конкретные цели, представленные на рис. 2.
Рис.2. Цели использования практико-ориентированных задачи на уроках математики
Практико-ориентированные задачи способствуют:
- повышению качества математической подготовки обучающихся;
- пониманию использования математики во всех видах деятельности человека;
- созданию предпосылок для творческой деятельности обучающихся.
Часть задач, содержащихся в школьных учебниках, может быть отнесена к задачам с практическим содержанием. Однако ни один учебник не может раскрыть все многообразие связей школьного курса с производительным трудом, поэтому приходится дополнять предлагаемые в учебнике системы упражнений составленными задачами. Большое значение имеет привлечение школьников к отыскиванию примеров применения знаний, полученных на уроках, в жизненных явлениях.
«Скажи мне – и я забуду. Покажи мне – и я запомню. Дай мне действовать самому – и я научусь». Эти слова мудрого Конфуция современны как никогда. Конечно, быстрее и легче показать, объяснить, чем позволить ученикам самим открывать знания и способы действий. Самостоятельно ставить цели, анализировать, сопоставлять, а самое главное, не бояться делать собственные выводы.
Сталкиваясь с задачами подобного плана при подготовке обучающихся к ОГЭ, мной установлено, что многие из них не могут уловить смысл текста, выделить значащие величины. Проблемой является то, что такие задачи отличаются громоздкостью изложения, наличием каких-то дополнительных фактов или условий. Поэтому, на своих уроках, в качестве закрепления темы, мы с обучающимися самостоятельно составляем задачи, с конкретными значениями, взятыми из жизни. Формирование математической грамотности начинаю проводить с 5 класса, где обучающиеся составляют задачи, похожие по тексту на задачи из учебника, и тут же предлагают их решение.
Поэтапное развитие различных умений, составляющих основу математической грамотности, и примеры задач с 5 по 11 классы представлены в табл.1. Как видно из таблицы, по мере взросления, тексты меняются, появляются задачи со многими условиями, которые необходимы для их решения.
В 5 и 6 классах обучение осуществляется со всем классом, где для составленного текста, каждый из обучающихся предоставляет свой вариант решения задачи. Далее учителем рассматриваются наиболее интересные из них и разбираются предложенные способы решения.
Начиная с 7 класса для обучения используется групповой способ. Учитывая количество обучающихся в классе, формируются группы по 5-6 человек. В каждой из них обязательно есть лидер – ученик, умеющий решать задачи и обладающий способностью объяснить свой способ решения. (Лидера назначает учитель). Каждая группа получает свою задачу. Порою решение одной такой задачи в группе занимает 15-20 минут (в зависимости от мобильности класса и вычислительного объема задачи). По истечении заданного времени, один из учеников предоставляет классу ее решение. Всегда есть возможность повысить балл, если в группе предлагается несколько способов получения правильного ответа, или новый способ рассуждений выдвигает ученик из другой группы.
Таблица 1. Поэтапное развитие различных умений, составляющих основу математической грамотности
Метапредметные результаты | УУД по формированию математической грамотности | Пример задачи |
5 класс Уровень узнавания и понимания | Находит и извлекает математическую информацию в различном контексте | Расстояние от г. Владивостока до с. Чугуевка составляет 300 км. При хороших погодных условиях легковой автомобиль проезжает это расстояние за 4 часа. На сколько изменилась скорость автомобиля, если из г. Владивостока он выехал в 9 часов, а приехал в с. Чугуева в 13 часов 30 минут? |
6 класс Уровень понимания и применения | Применяет математические знания для решения разного рода проблем | Площадь Приморского края составляет 164673 км2. Леса занимают 121858 км2, горы составляют 80% от площади Приморского края, а реки 18000 км2. Сколько процентов от площади края составляют леса и реки в Приморском крае? Ответ округлите до десятых. Какова площадь гор? |
7 класс Уровень анализа и синтеза | Формулирует математическую проблему на основе анализа ситуации | В ближайшие выходные мама с Сашей и Мариной собралась пойти в магазин, чтобы купить необходимые вещи детям для школы. Так как Саша учится в 11 классе, мама решила потратить на него 2/3 всей предполагаемой суммы, причем стоимость рубашки не должна превышать 20%. На Марину отводилась остальная сумма, из которой 25% должно уйти на приобретение канцелярских товаров. Сколько денег собиралась потратить мама, если на канцтовары планировалось истратить 1500 рублей? |
8 класс Уровень оценки (рефлексии) в рамках предметного содержания | Интерпретирует и оценивает математические данные в контексте лично значимой ситуации | Каждый понедельник в магазин привозят 3 вида яблок (зеленые, красные и желтые) по 300 кг каждый. Яблоки могут храниться 7 дней, по истечению этого срока оставшиеся яблоки уничтожаются. Зеленых купили на 20% больше, чем красных, но, по истечении недели, было уничтожено 15% зеленых яблок. Сколько следует заказывать яблок, чтобы не работать себе в убыток и на какую сумму рассчитывать, если 1 кг зеленых яблок стоит 70 рублей, желтые 220 рублей, но при заказе более 100 кг идет скидка 34%, а красные продаются по 185 рублей за 1 кг. |
9 класс Уровень оценки (рефлексии) в рамках метапредметного содержания | Интерпретирует и оценивает математические результаты в контексте региона | Семья Натальи Комаровой, проживающей на территории Приморского края в 2021 году решила приобрести квартиру в новостройке г. Владивостока. Так как Наталье 34 года, а ее мужу 35 лет, у них двое детей, они имеют возможность оформить Дальневосточную ипотеку под 0,1% годовых. |
Окончание табл.1
Метапредметные результаты | УУД по формированию математической грамотности | Пример задачи |
| | Стоимость выбранной ими квартиры составляет 9 870 000 рублей, при этом супруга из своих накоплений имеет 4 000 000 рублей для первоначального взноса, следовательно данная сумма позволяет ей оформить ипотеку на себя, так как сумма займа не должна превышать 6 000 000 рублей. Натальей было принято решение взять ипотеку на 20 лет. Вычислите ежемесячный платеж Натальи. |
10 класс Уровень оценки (рефлексии) в рамках метапредметного содержания | Интерпретирует и оценивает математические результаты в контексте региональной ситуации | Бабушка и дедушка держат на даче в районе Соловей-ключа кур. Они закупили в Артеме 35 несушек по 200 рублей каждая. Бабушка и дедушка находились на даче и ухаживали за курами с мая по октябрь. В среднем за сутки несушки давали 15 яиц. Если бы у бабушки с дедушкой не было кур, они бы покупали яйца, цена которых составляет 110 рублей за десяток. В конце дачного сезона несушек продали по 350 рублей за каждую. Исходя из приведенных данных и данных, представленных в табл.2, произведите расчеты и ответьте на вопрос, выгодно ли держать кур? Если да, то чему равна сумма выгоды, если нет, то найдите сумму убытка. |
11 класс Уровень оценки (рефлексии) в рамках метапредметного содержания | Интерпретирует и оценивает математические результаты в контексте национальной ситуации | Средний прожиточный минимум по России для трудоспособного населения составляет 13 793 рубля, для пенсионеров 10 882 рубля, для детей 12 274 рубля на первый квартал 2022 год. С учетом роста инфляции президент предложил повысить минимальный размер оплаты труда и пенсий на 8,6%. Чему равен прожиточный минимум для семьи, состоящей из двух неработающих пенсионеров, двух детей и одного работающего взрослого после индексации, если совместная пенсия обоих пенсионеров составляет 30 000 рублей, а заработная плата работающего родителя 110 000 рублей? Сможет ли семья позволить себе купить в кредит автомобиль, стоимостью 1 500 000 рублей, если оформить кредит под 20% годовых и при этом внести первоначальный взнос 20% от стоимости покупки (условия банка ВТБ для кредита от 2-5 лет на 2022 год). |
Таблица 2. Данные по содержанию кур
№ п/п | Необходимо для содержания | Количество (мешки) | Цена (руб.) |
1. | Комбикорм | 3 | 875 |
2. | Молотая кукуруза | 2 | 800 |
3. | Зерносмесь (7 видов зерна) | 4 | 1150 |
4. | Ракушка | 1 | 800 |
5. | Мел | 1 | 200 |
6. | Витамины (Здравур Несушка) | 1 | 350 |
7. | Опилки | 3 | 600 |
В условиях дистанционного обучения, вызванного коронавирусной инфекцией COVID-19, на место групповой формы решения задач был осуществлен переход на индивидуальное решение задач, что вызвало немало проблем как для обучающихся, так и учителю. Главной стала проблема организации обратной связи и рефлексии образовательных результатов. Хорошей альтернативой привычных задач можно считать их трансформацию в формат презентации самостоятельно выполненных задач.
Формированию математической грамотности у обучающихся способствует и повсеместное использование в учебном процессе проектной деятельности. Исследовательская часть проекта предусматривает выбор оптимального варианта реализации проекта, который основывается на расчетах затрат и эффективности, анализе полученных результатов и др.
Тем самым достигается основная цель практико-ориентированных задач– формирование умений применять накопленные знания в практической деятельности, способность действовать в социально-значимой ситуации. Выполняется необходимость – «окунуть» ученика в решение «жизненной» задачи.
Важные отличительные особенности практико-ориентированных задач от стандартных математических (предметных, межпредметных, прикладных и проектных) представлены на рис.3.
Перед учителем математики стоит нелёгкая задача – преодолеть в сознании обучающихся представление о «сухости», формальном характере, оторванности этого предмета от жизни и практики, обеспечить органическую связь изучаемого теоретического материала с его практической значимостью.
«Нет ни одной области математики, как бы абстрактна она ни была, которая когда-нибудь не окажется применимой к явлениям действительного мира»
Н.И. Лобачевский
Рис.3. Отличительные особенности практико-ориентированных задач от стандартных математических задач