Всероссийская научно-практическая конференция Стратегия гимназического образования

Вид материалаДокументы

Содержание


Л.И. Каменцев Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана, преподаватель
Организация профильного обучения и дополнительного образования в области наук о Земле в гимназии
С.Г.Иванов к.п.н. ЛЭТИ Санкт-Петербург Некоторые особенности преподавания математики в гуманитарных классах
Подобный материал:
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   ...   59

Л.И. Каменцев

Всероссийский научно-исследовательский институт

геологии и минеральных ресурсов Мирового океана,

преподаватель

астрономо-геофизического клуба Центра

естественнонаучного образования (ЦЕНО)

Петербургского планетария

Санкт-Петербург

Организация профильного обучения и дополнительного образования в области наук о Земле в гимназии


(научные работы школьников, полевые наблюдения, участие в олимпиадах и научных конференциях).


В течение 1993-2001 гг. в гимназии (до 2000 г. колледже) “Земля и Вселенная” проводилась активная профессионально-орентационная работа по естественным наукам среди школьников 7-11 классов. В этой работе принимали участие как преподаватели гимназии-сотрудники академических профильных институтов РАН и соответствующих факультетов Петербургского университета, так и научные сотрудники, не являющиеся формально преподавателями, но проводившие кураторство над научными работами школьников. Среди научных институтов, сотрудники которых принимали участие в работе со школьниками – Институт теоретической астрономии РАН, Институт химии силикатов, Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт, Физико-технический институт, Главная астрономическая обсерватория РАН и другие, академические и отраслевые научные учреждения. В дальнейшем учащиеся, выполнявшие профильные работы, поступали на соответствующие отделения Петербургского университета и других вузов. Кроме того, в эти годы профориентационная работа по различным разделам естествознания проводилась непосредственно кафедрами и факультетами естественнонаучных вузов. Так, дни науки неоднократно проводились сотрудниками и преподавателями астрономического отделения математико-механического факультета СПбГУ, кафедры геофизики геологического факультета СПбГУ, факультетов информатики и кибернетики технических университетов и других подразделений ведущих вузов Петербурга. Таким образом, учащиеся школы “Земля и Вселенная”, находясь еще в стенах своего среднего учебного заведения начинали цикл “гимназия-ВУЗ-академический НИИ”. Как и в некоторых других профильных школах в 1995-2001 годах в нашей гимназии было заключены договоры о проведении предварительных вступительных экзаменов с математико-механическим, физическим, химическим, геологическим факультетами СПбГУ, гидрометеорологическим университетом и Горным институтом. Такая схема поступления позволяла учащимся конкретно определится с учебным заведением.

Таким образом, во второй половине 90-х годов в гимназии “Земля и Вселенная” была создана практически законченная профориентационная система во всех без исключения областях естественных наук. Выпускники колледжа заканчивали все естественные факультеты СПбГУ, естественные факультеты политехнического университета, Технологический институт, факультеты информатики и кибернетики технических университетов. Многие из них продолжают научную деятельность в академических и отраслевых НИИ и принимают участие в деятельности научно-образовательного объединения “Земля и Вселенная”.

С.Г.Иванов

к.п.н. ЛЭТИ

Санкт-Петербург

Некоторые особенности преподавания математики в гуманитарных классах




1. Курс математики для гуманитариев должен быть ориентирован на общекультурное и развивающее значение тех традиционных понятий и методов, которые составляют основу изучения математики в старших классах. В него вошли многие понятия, сведения и даже целые разделы, отсутствующие в стандартном курсе (комплексные числа, статистика, вероятность, кванторы, интерполяция и т.д.). Главное направление изменений - это не сокращение содержания обычной школьной программы, а расстановка акцентов.

Продемонстрируем это на примере Курса математики для гуманитариев М.И. Башмакова "Математика 10-11".

В комплект входят учебник и практикум.

Учебник и практикум в совокупности представляют полный комплект дидактических материалов, который будет достаточен для реализации различных подходов к изучению курса Курс представлен так, что его можно изучать на разных уровнях. Можно ограничиться поверхностными теоретическими сведениями, познакомиться с простейшими алгоритмами и приложениями, а можно подойти к достаточно высокому пониманию материала как части целого здания математики.

Каждая глава учебника содержит 6-9 уроков и две-три беседы.

Содержание бесед различно. Одни из них посвящены истории математики, другие - расширению теоретического материала, третьи подводят некоторые итоги курса.

В конце главы помещена Занимательная страница, которая позволяет отвлечься от абстрактных математических рассуждений и немного развлечься.

Учебник опровергает расхожее мнение о том, что учебники для гуманитариев должны содержать то же, что и обычные, привычные учебники, только в "урезанном", облегченном виде.

Материал, помещенный в учебнике (как теоретический, так и в особенности практический), выбран с избытком, чтобы обеспечить различные направления, потребности и вкусы в преподавании математики.

Каждая глава начинается вводной беседой, в которой обосновывается необходимость изучения понятий, представленных в главе, приводятся исторические сведения, а также рассказывается о дальнейшем развитии и обобщении этих понятий, чего, как правило, не содержится в традиционных учебниках. Это дает возможность заинтересовать учащихся перспективами в изучении математики, а некоторых из них настроить на более глубокое ее изучение.

Содержание учебника сопровождается большим количеством рисунков, графиков и таблиц, которые, позволяют визуализировать теоретический материал. Подзаголовки уроков и заданий к ним: КУРС, ТЕКСТ ОБРАЗЫ, ПРИЛОЖЕНИЕ, ДОКАЗАТЕЛЬСТВО, АЛГОРИТМЫ, СМЕКАЛКА, ТЕОРИЯ, ТЕСТ, ВЕРНО - НЕВЕРНО, КОММЕНТАРИЙ, ИССЛЕДОВАНИЕ, ДА-НЕТ и др.


2. Возможности компьютерной поддержки преподавания математики с использованием компьютерной среды "The Geometer's Sketchpad" ("Блокнот геометра").

Несколько десятков команд этого компьютерного средства направляют произвольную деятельность учащегося в русло конструктивной геометрии, геометрических построений. Система команд такова, что построения можно делать, имитируя построение циркулем и линейкой. Кроме команд, связанных с классическими построениями циркулем и линейкой, есть команды геометрических преобразований: симметрии, поворота, параллельного переноса. То, что раньше было теоретическими понятиями, реализовано в виде наглядных образов.

Для некоторых геометрических задач решение с помощью компьютерного эксперимента приобретает принципиально новые черты по сравнению с бескомпьютерным методом.

Пример: Существует ли треугольник, все стороны которого больше 5 сантиметров, а площадь меньше 1 квадратного сантиметра?

Решить эту задачу логическими рассуждениями школьникам, как показывает практика, непросто. Но если построить треугольник, а затем непрерывно его деформировать, наблюдая за изменяющимися цифрами, то задача заметно упрощается.

Как показывает практика, примерно 80 % семиклассников с помощью GSP находят решение этой задачи за 5 минут и быстрее. При этом они оказываются в состоянии объяснить полученный результат, даже если недавно познакомились с формулой для площади треугольника.

Если же предложить ученикам 7, 8 или 9 класса эту же задачу в бескомпьютерном варианте, то первое правильное решение поступает обычно не ранее чем через полчаса размышлений. В основном предлагаются аргументы "Если стороны длинные, то площадь не может быть маленькой". Как правило, самостоятельно решить эту задачу без компьютера способны не более 25% школьников, если предоставить достаточно времени.


3. Тесты В.И. Рыжика для проверки готовности к продолжению образования

Анализ многочисленной литературы показывает, что готовность к продолжению образования предполагает нечто большее, чем владение некоторыми традиционными знаниями и умениями, характерными для современных выпускных и вступительных экзаменов. Известно, что многие абитуриенты, успешно выдержавшие вступительные экзамены в ВУЗ, тем не менее, испытывают громадные трудности в начале высшего математического образования. Такой же феномен хорошо известен учителям специализированных физико-математических школ и классов – отличники массовых школ, попадая в такие классы, нередко поначалу плетутся в хвосте.

Более или менее бесспорными параметрами готовности выделены следующие:

1) умение аргументировать или опровергнуть предложенное высказывание;

2) умение проанализировать условие задачи на определенность (возможность получить однозначный ответ) и корректность (непротиворечивость условия);

3) умение установить наличие или отсутствие связей между данными высказываниями;

4) умение проанализировать логическую структуру высказывания;

5) владение понятиями в общей форме;

6) умение перевести предложенную аналитическую зависимость в наглядную форму;

7) рефлексию, то есть способность отделить личное знание от незнания.


Для проверки перечисленных параметров готовности В.И. Рыжиком разработаны тесты готовности к продолжению образования.


Все тесты имеют выборочную форму ответа. На каждое задание, предложенное в виде высказывания, предлагается выбор из пяти ответов: а) да; б) нет; в) не знаю; г) задача неопределенная; д) задача противоречивая.

Условные знаки, последовательно соответствующие этим ответам, таковы: "+", "-", "0", "?", "!". За верный ответ ученику ставится 1 балл, за неверный ответ ставится -1 балл, за ответ "0" ставится 0. Ясно, что при таком способе оценки ответов суммарное число баллов за выполнение теста может оказаться меньше числа верных ответов. Смысл такой системы в том, чтобы ученику было "невыгодно" угадывать ответы.

Существенный упор делается на рефлексию, на умение ученика осмыслить свои знания. Быть может, она также является проявлением "готовности". Ответ "не знаю" как раз и говорит об этой рефлексии.

Мораль ясна – ученику "выгоднее" выдать только такие ответы, в которых он абсолютно уверен. И если, тем не менее, среди выданных им ответов есть неверные, то это говорит о недостатках всей его системы знаний в целом.

Аналогичным образом можно организовать проверку готовности к продолжению образования и по другим школьным предметам.