Диссертация (1168680), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Установлено, что основной целью высшего технического образованияявляется подготовка квалифицированного и компетентного инженера, готового кработе в условиях возрастающей конкуренции на рынке труда. Формированиепрофессиональной компетентности будущего инженера происходит в процессеизучения всех учебных дисциплин, в том числе и при изучении математики.Математика для инженеров является инструментом для описания техническихпроцессов, т. к. инженерные науки пользуются математикой для моделированияситуацийвпроизводстве,дляпроведениярасчетов,прогнозированиятехнологических результатов.
Для инженеров математика ценна как язык, накотором можно сформулировать и решить свои профессиональные задачи,поэтому качественное усвоение математических методов, законов и понятийявляется неотъемлемой частью подготовки квалифицированных бакалавровинженеров, которые будут применять математические методы для решенияважных профессиональных задач. В ходе проведенного исследования пришли квыводу, что к основным составляющим профессионально-математическихкомпетенций бакалавров-инженеров можно отнести следующие:- базовые составляющие профессионально-математических компетенций(знание некоторого набора изучаемых математических фактов);- математико-технологическиематематическихкомпетенцийсоставляющие(уменияпрофессионально-формулировать,решатьиинтерпретировать прикладную задачу средствами математики);- экспериментально-исследовательские составляющие профессиональноматематических компетенций (умения использовать математические теории винженерных расчетах).2.
Обосновано, что начальный этап обучения имеет большое значение длявсего последующего периода обучения в вузе. В связи с имеющимисятрудностями изучения математики студентами на начальном этапе было60определено, что многие проблемы с изучением математики и других дисциплинсвязаны с неспособностью студентов организовать самостоятельную работу сучебнымиматериалами.Длярешенияэтойпроблемы,сучетомкомпетентностного подхода к образованию, был сделан вывод о том, что учебнуюматематическую деятельность на начальном этапе обучения необходимонаправить в русло формирования у студентов умений по выполнениюсодержательногоанализаучебногоматематическогоматериала,которыеотвечают приемам, применяемым в будущей профессиональной деятельностиинженера.
В частности, к ним относим следующие умения: определениеструктурыкомпонентовсодержанияматериала(дефиниции,теоремы,доказательства, алгоритмы и др.), запись составляющих учебного материала спомощью математической символики; выделение существенных признаковизучаемых понятий; построение цепочек обобщения (понятий, примеров,способов решения задач и т.п.); приведение примеров и контпримеров(математических понятий, конструкций и т. д.); визуализация математическихсоотношений с помощью прикладных программных продуктов.3. В контексте решения задач начального этапа изучения математики в вузе(формирование умений по выполнению содержательного анализа учебногоматематического) изучение математики в вузе автор предлагает начинать сраздела «Линейная алгебра».
Перед другими математическими разделамилинейная алгебра имеет преимущества для обучения содержательному анализу,состоящие в прозрачности применяемых методов; выраженностью логикоматематического аппарата (одношаговый переход от словестной к символьнойформулировке математических фактов); сходством со школьной математикой поуровнюабстрактностиизучаемыхпонятийвнекоторомусложненииматематических объектов и связанное с этим выполнение более громоздких повычислениямарифметическихдействийобусловленных спецификой формул.61имногосоставностьпроцедур,ГЛАВА 2.
МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ СОДЕРЖАТЕЛЬНОМУ АНАЛИЗУМАТЕМАТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ИЗУЧЕНИИ АЛГЕБРЫ ВТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕВ данной главе описана модель организации учебной деятельностистудентов,направленнойнаформированиеуменийповыполнениюсодержательного анализа учебного математического материала, выделеныосновные этапы их формирования, описаны принципы обучения, которым должнаотвечать предлагаемая модель, сформулированы требования к учебным заданиям,проведен анализ результатов экспериментальной проверки.2. 1. Основные методические положения по организации учебнойматематической деятельности студентов на начальном этапе обучения втехническом вузеОбразовательные стандарты высшего образования отводят значительнуюдолю трудоемкости по освоению образовательной программы на самостоятельноеизучение учебного материала студентами. Тем самым в организации учебнойдеятельностистудентовпризнаетсяприоритетсамостоятельнойработыстудентов.
Для реализации данной стратегии в процессе подготовки в вузе важнона начальном этапе запустить механизм освоения приѐмов познавательнойдеятельности, «научить умению учиться». Это оптимизирует всю дальнейшуютраекторию обучения.Анализ опыта работы преподавателей-математиков, результатов обучениястудентов показал, что в современной ситуации, сложившейся в системетехнического образования, студенты на начальном этапе вузовской подготовкиимеют невысокий уровень готовности к пониманию учебного математическогоматериала, поэтому организация самостоятельного изучения материала поматематике практически не реализуется. Студенты нуждаются в специальномобучении приемам работы с учебным математическим материалом.В связи с этим становится важно правильно определить методическиеустановки начального этапа изучения математики, позволяющие продуктивноосуществить формирование ПМК в дальнейшей вузовской подготовке.Необходимым условием успешного освоения методами математическогомоделирования является владение студентами приемами математической учебнопознавательной деятельности.
В частности, к указанным приемам относятсяумения по выполнению содержательного анализа учебного математическогоматериала(УВСА),направленногонапониманиесмыслаизучаемого(В.А. Далингер [44], О. Б. Епишева [51], Е. И. Лященко [81, 88], О. А. Сотникова[88] и др.). Формирование указанных приемов (УВСА) нацелено на глубинноепонимание материала студентами, при котором знания по математике становятсяготовыми не только к воспроизведению, но и воспроизводству. Вместе с тем,указанные приемы являются основой для развития умений по самостоятельномуизучениюматематическогоматериала,необходимомудлядальнейшегосамообразования и применения математического аппарата при изучениипрофессиональных дисциплин.Кумениямповыполнениюсодержательногоанализаучебногоматематического материала можно отнести следующие умения (необходимостьвладения студентами данными умениями обоснована в параграфе 1.3.
данногоисследования):- определение структуры компонентов содержания материала (дефиниции,теоремы, доказательства, алгоритмы и др.),- запись их с помощью математической символики;- выделение существенных признаков понятий;- установлениесоотношений(логическихисмысловых)междуфактологическими сведениями;- построение цепочек обобщения (понятий, примеров, способов решениязадач и т.п.);63- приведение примеров и контрпримеров (математических понятий,конструкций и т. д.);- визуализация математических соотношений с помощью прикладныхпрограммных продуктов.Выделенные умения по работе с математическим материалом необходимыстудентам на протяжении всего обучения в вузе и дальнейшего самообразованияи повышения квалификации.
Формирование их на начальном этапе обучения ввузе является важной задачей, так как полученные умения необходимы длядальнейшего изучения математики.Работа с учебным математическим материалом может быть направлена надостижение разных результатов обучения математике:- запоминанию (формул, определений, теорем и т. д.);- выделению теории (формулировок, доказательств) и практики (примеров);- распознаванию и классификации (алгоритмов и правил решения задач,применения формул) и др.Достижение любого результата по принципам личностно-деятельностногоподхода (И. А. Зимняя [57], В. В. Леонтьев [84], И.
С. Якиманская [178] и др.)возможно только при выполнении определенного вида деятельности самимстудентом. На начальном этапе изучения математики, который связан сизучением алгебраического материала, вид деятельности студентов с учебнымматериалом определяются спецификой содержательных связей алгебраическихабстракций и соответствуют приемам учебно-математического познания:- операции по модельному представлению числовых соотношений иколичественных данных (моделирование);- операции по выделению функциональных соответствий, записи свойствалгебраических операций на множестве в обобщенном виде (абстрагирование);- приведение примеров, иллюстрирующих соотношения алгебраическихпонятий (интерпретация);- перевод соотношений алгебраических понятий в другие обозначения,через другие примеры и обоснования (рефлексия);64- раскрытие объема алгебраического понятия и приведение примеров по егосодержанию (конкретизация);- отыскание закономерностей в выполнимости алгебраических операций,связей между их свойствами (обобщение).Поэтому приемы по работе с учебным математическим материалом в этойтрактовке соответствуют операционному составу математической деятельности,процессуальной составляющей понимания линейной алгебры.