"Формирование учебно-познавательной компетенции школьников при обучении математики"
статья
Автор: Демова Светлана Александровна, учитель математики, МБОУ г. Иркутска СОШ №15, Иркутск
В раздел основное общее образование
Формирование учебно-познавательной компетенции школьников при
обучении математики
Одной из главных целей обучения математике является подготовка учащихся к повседневной жизни, а также развитие их личности средствами математики. Анализ литературы по проблемам компетентностного подхода к обучению позволил составить представление о содержании понятий "компетентность" и связанного с ним понятия "компетенция".
Компетенция
— это готовность (способность) ученика использовать усвоенные знания, учебные умения и навыки, а также способы деятельности в жизни для решения практических и теоретических задач. В связи с практической ориентированностью современного образования основным результатом деятельности образовательного учреждения должна стать не система знаний, умений и навыков сама по себе, а набор
ключевых компетентностей
:
1. Ценностно-смысловая
- готовность видеть и понимать окружающий мир, ориентироваться в нем, осознавать свою роль и предназначение, уметь выбирать целевые и смысловые установки для своих действий и поступков, принимать решения.
2. Общекультурная
- осведомленность обучающегося в особенностях национальной и общечеловеческой культуры, духовно-нравственных основах жизни человека и человечества, отдельных народов, культурологических основах семейных, социальных, общественных явлениях и традициях, роли науки и религии в жизни человека, их влиянии на мир, эффективных способах организации свободного времени.
3. Учебно-познавательная
- готовность обучающегося к самостоятельной познавательной деятельности: целеполаганию, планированию, анализу, рефлексии, самооценке учебно-познавательной деятельности, умению отличать факты от домыслов, владению измерительными навыками, использованию вероятностных, статистических и иных методов познания.
4. Информационная
- готовность обучающегося самостоятельно работать с информацией различных источников, искать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее.
5. Коммуникативная
- включает знание необходимых языков, способов взаимодействия с окружающими и удаленными людьми и событиями, предусматривает навыки работы в группе, владение различными специальными ролями в коллективе. Обучающийся должен уметь представить себя, написать письмо, анкету, заявление, задать вопрос, вести дискуссию и т. д.
6. Социально-трудовая
- владение знаниями и опытом в гражданско-общественной деятельности (выполнение роли гражданина, наблюдателя, избирателя, представителя), в социально-трудовой сфере (права потребителя, покупателя, клиента, производителя), в области семейных отношений и обязанностей, в вопросах экономики и права, в профессиональном самоопределении.
7. Личностная (самосовершенствование) -
готовность осуществлять физическое, духовное и интеллектуальное саморазвитие, эмоциональную саморегуляцию и самоподдержку.
Учебно-познавательная компетенция — это совокупность компетенций ученика в сфере самостоятельной познавательной деятельности, элементы логической, методологической, общеучебной деятельности, соотнесенные с реальными познаваемыми объектами. Сюда входят знания и умения целеполагания, планирования, анализа, рефлексии, самооценки учебно-познавательной деятельности и т.п. По отношению к изучаемым объектам ученик овладевает навыками продуктивной деятельности: добывания знаний непосредственно из реальности, владения приемами действий в нестандартных ситуациях, эвристическими методами решения проблем. Помимо ключевых компетенций, общих для всех предметных областей, выделяются и предметные компетенции — это специфические способности, необходимые для эффективного выполнения конкретного действия в конкретной предметной области и включающие узкоспециальные знания, особого рода предметные умения, навыки, способы мышления. В частности,
математическая компетенция
— это способность структурировать данные (ситуацию), вычленять математические отношения, создавать математическую модель ситуации, анализировать и преобразовывать ее, интерпретировать полученные результаты. Иными словами, математическая компетенция учащегося способствует адекватному применению математики для решения возникающих в повседневной жизни проблем. Совокупность компетенций, наличие знаний и опыта, необходимых для эффективной деятельности в заданной предметной области, называют
компетентностью.
Компетентность проявляется в случае применения знаний и умений при решении задач, отличных от тех, в которых эти знания усваивались. В стандартах среднего (полного) общего образования (базовый и профильный уровни) сформулированы следующие требования к уровню подготовки выпускников, которые принято использовать для характеристики уровня математической компетентности: "Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: • практических расчетов по формулам, включая формулы, содержащие степени, радикалы, логарифмы и тригонометрические функции, используя при необходимости справочные материалы и простейшие вычислительные устройства; • построения и исследования простейших математических моделей; • описания и исследования с помощью функций реальных зависимостей, представления их графически • интерпретации графиков реальных процессов; • решения геометрических, физических, экономических и других прикладных задач, в том числе задач на наибольшие и наименьшие значения с применением аппарата математического анализа;
• анализа реальных числовых данных, представленных в виде диаграмм, графиков, анализа информации статистического характера; • исследования (моделирования) несложных практических ситуаций на основе изученных формул и свойств фигур; вычисления длин, площадей и объемов реальных объектов при решении практических задач, используя при необходимости справочники и вычислительные устройства". Анализ возникающих в повседневной жизни ситуаций, для разрешения которых требуются знания и умения, формируемые при обучении математике, показывает, что перечень необходимых для этого предметных умений невелик: • умение проводить вычисления, включая округление и оценку (прикидку) результатов действий использовать для подсчетов известные формулы; • умение извлечь и проинтерпретировать информацию, представленную в различной форме (таблиц, диаграмм, графиков, схем и др.); • умение применять знание элементов статистики и вероятности для характеристики несложных реальных явлений и процессов; • умение вычислять длины, площади и объемы реальных объектов при решении практических задач. Для проверки компетентности учащихся на международном уровне используются два типа задач - чисто математические и контекстные (практико-ориентированные). К контекстным относят задачи, у которых контекст обеспечивает подлинные условия для использования математики при решении, оказывает влияние на решение и его интерпретацию. Не исключается использование задач, у которых условие является гипотетическим, если оно не слишком отдалено от реальной ситуации. Центр тяжести при решении задач такого типа лежит в области построения самой модели реальной ситуации. Именно составление модели требует высокого уровня математической подготовки и является результатом обучения, который целесообразно назвать общекультурным (общеобразовательным). Принято три уровня математической компетентности: уровень воспроизведения, уровень установления связей, уровень рассуждений.
Первый уровень (уровень воспроизведения)
— это прямое применение в знакомой ситуации известных фактов, стандартных приемов, распознавание математических объектов и свойств, выполнение стандартных процедур, применение известных алгоритмов и технических навыков, работа со стандартными, знакомыми выражениями и формулами, непосредственное выполнение вычислений.
Второй уровень (уровень установления связей)
строится на репродуктивной деятельности по решению задач, которые, хотя и не являются типичными, но все же знакомы учащимся или выходят за рамки известного лишь в очень малой степени. Содержание задачи подсказывает, материал, какого раздела математики надо использовать и какие известные методы применить. Обычно в этих задачах присутствует больше требований к интерпретации решения, они предполагают установление связей между разными представлениями ситуации, описанной в задаче, или установление связей между данными в условии задач.
Третий уровень (уровень рассуждений)
строится как развитие предыдущего уровня. Для решения задач этого уровня требуются определенная интуиция, размышления и творчество в выборе математического инструментария, интегрирование знаний из разных разделов курса математики, самостоятельная разработка алгоритма действий. Задания, как правило, включают больше данных, от учащихся часто требуется найти закономерность, провести обобщение и объяснить или обосновать полученные результаты. В едином государственном экзамене последовательно реализуется проверка всех трех уровней математической компетентности школьников. Однако компетентность нельзя трактовать только как сумму предметных знаний, умений и навыков. Это — приобретаемое в результате обучения и жизненного опыта новое качество, увязывающее знания и умения учащегося со спектром интегральных характеристик качества подготовки, в том числе и со способностью применять полученные знания и умения к решению проблем, возникающих в повседневной практике. Успешное выполнение контекстных заданий может быть обеспечено только при ориентации учебного процесса на решение подобных задач Работая третий год над темой самообразования «Формирование компетенций на уроках математики в 5-11 классах», хочу поделиться опытом по формированию учебно- познавательной компетенции учащихся на своих уроках и во внеучебной деятельности. Особенно эффективно данный вид компетентности, по моему мнению, развивается при решении нестандартных, занимательных, исторических задач, а так же при проблемном способе изложения новой темы, проведения мини-исследований на основе изучения материала. Например, в качестве домашнего задания ученикам 6 класса при изучении темы «Окружность. Длина окружности» может быть такое «Определение зависимости длины окружности от радиуса». Результатом экспериментальной деятельности с помощью реальных, доступных шестикласснику предметов (нитка, посуда, имеющая форму цилиндра) становится приближенное значение числа Считаю, что одним из активных методов формирования учебно-познавательной компетенции на уроке является создание проблемных ситуаций, суть которых сводится к воспитанию и развитию творческих способностей учащихся, к обучению их системе активных умственных действий. Эта активность проявляется в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получает из него новую информацию. Поэтому для меня в процессе обучения главным является постановка перед учащимися на уроках какой-то маленькой проблемы и старание совместно с ними ответить на поставленный вопрос. При определении нового понятия учащимся предлагается только объект мысли и его название. Ученики самостоятельно определяют новое понятие, затем с помощью учителя уточняют это определение и закрепляют его. Другой способ создания поисковой ситуации - использование практического опыта учащихся, опыта выполнения ими практических заданий в школе, дома или на
производстве. Поисковые ситуации в этом случае возникают при попытке учащихся самостоятельно достигнуть поставленной перед ними практической цели. Обычно ученики в итоге анализа ситуации сами формулируют задачу поиска. На уроке геометрии при подготовке к изучению темы "Сумма внутренних углов треугольника" предлагаю решить задачи: 1. Один из углов треугольника содержит 36 , а другой - на 18 больше третьего. Найти величину второго угла. 2. В равнобедренном треугольнике, угол при основании на 18 больше угла при вершине. Найти величину каждого угла треугольника. Здесь возникает поисковая ситуация. Пытаясь самостоятельно достигнуть поставленной практической цели, учащиеся приходят к выводу, что для решения этих задач не хватает данных. Если бы было известно, чему равна сумма величин внутренних углов каждого из заданных треугольников и вообще любого треугольника, то задачи были бы разрешимы. Теперь каждому ясна цель поиска. Одним из способов создания ситуации творческого поиска является варьирование задачи, переформулировка вопроса. Например, в 5 классе при решении
задачи:
«Мама старше Маши в 3 раза, а Юля старше сестры Анжелы на 5 лет. Вместе им 55 лет. Сколько лет маме и сколько девочкам?» Полезно дать ученикам уже составленные уравнения (х-5)+х+Зх=55; х+(х+5)+3(х+5)=55; х+(х+5)+Зх=55; и предложить ответить на вопросы: а) Что обозначено за х в каждом случае? б) Правильно ли составлены уравнения? Если есть ошибочное уравнение, найди его и укажи, в чем ошибка. в) Чем различаются между собой правильно составленные уравнения? Этот способ позволяет развить познавательную активность учащихся с низким и средним уровнем развития, помогает ребятам понять принципы решения задач алгебраическим способом, более глубоко осознавать внутренние связи между величинами. Ценная ситуация возникает в том случае, когда имеется противоречие между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью избранного способа решения. При изучении темы "Сравнение чисел " ученикам предлагаю
задание.
Отметьте на прямой числа: -5; -7; -2; -10; -3; -12; -18; -6. Сравните: 1).-5и-3; 2). -5 и -10 3). -12 и-2 ; 4). -18 и -9 5. -7 и-6; 6). -11 и -8 7).-999 и-1000; 8). -3543 и -2759. С помощью числовой прямой сравнить эти числа невозможно. Перед учащимися возникает проблема: теоретически - можно, а известный способ не разрешает вопроса. Начинается творческий поиск учащихся. В понимании детей учитель - это компьютер, который не может ошибиться никогда, и они обычно слепо копируют его решение. Решаю быстро уравнение:
Зх 2 - 2х -2 = 0 Д = (-2) 2 - 4 . 3 . (-2) = 36. (Ошибка, заставляю делать проверку. Не получается. Где ошибка? Находят Д = 28) Естественно при проверке ответ не сходится. Ищут ошибку. Дети решают проблему. После этого учащиеся очень внимательно следят за мыслью и решением учителя. Результат - внимательность и заинтересованность на уроке. Даю задачу на дом и говорю: "У меня не получается". Попробуйте вы, обращайтесь к кому хотите за помощью. Хотя задача решается. На другой урок у них радостные лица - они решили. Задача учителя - привить своим ученикам привычку к упорному, самостоятельному, творческому труду, выработать у учащихся умение преодолевать трудности при решении задач, а также при любой работе, связанной с учебной деятельностью. Учебные исследования на уроках делают процесс изучения математики интересным, увлекательным, так как они дают возможность детям в результате наблюдения, анализа, выдвижения гипотезы и ее проверки, формулировки вывода - познать новое. Далее ученики анализируют результаты наблюдений и выдвигают гипотезу: произведение разности двух выражений и их суммы равно разности квадратов этих выражений. Доказательство гипотезы: Используя, правило умножения многочлена на многочлен имеем, что (а- b) • (а + b) = а 2 — ab + ab-b 2 = а 2 - b 2 . Итак, гипотеза доказана. Вывод: произведение разности двух выражений и их суммы равно разности квадратов этих выражений. Одним из мощных рычагов воспитания трудолюбия, желания и умения хорошо учиться является создание условий, обеспечивающих ребенку успех в учебной программе, на пути от незнания к знанию, от неумения к умению. К таким условиям, безусловно, можно отнести процесс решения нестандартных, логических задач, задач - головоломок, на соображение и догадку. Задача будит мысль учащегося, активизирует его мыслительную деятельность. Решение задач считается гимнастикой ума. Готовясь к уроку, я подбираю материал к нему и формы работы, чтобы обеспечить мыслительную деятельность каждого ученика каждую минуту.
Пример:
Функция задана формулой у= х + 8. Найдите значение функции при х= 0, 54, -5,1. Главный фактор занимательности - это приобщение учащихся к творческому поиску, активизация их самостоятельной исследовательской деятельности, так как уникальность занимательной задачи служит мотивом к учебной деятельности, развивая и тренируя мышление вообще и творческое.
Следующий момент занимательности - это смекалка. Смекалка - это особый вид проявления творчества. Она выражается в результате анализа сравнений, обобщений, установления связей, аналогии, выводов, умозаключений. Эти качества можно и нужно развивать в процессе обучения. - При формировании данного вида компетенций учитель использует тестовые конструкции с информационно - познавательной направленностью, тестовые конструкции, составленные учащимися, тестовые конструкции, содержащие задания с лишними данными. Таким образом, компетентностный подход является усилением прикладного, практического характера всего школьного образования (в том числе и предметного обучений).
В раздел основное общее образование