ПрофессиональнАя направленность обучения математике как сПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ

УЧЕБНОЙ МОТИВАЦИИ

Клопцова Л.И., преподаватель

ГБПОУ ИО «Ангарский автотранспортный техникум»

Современный уровень социально-экономического развития страны требует от системы профессионального образования ставить своей главной целью подготовку для общества квалифицированных специалистов, способных работать в опережающем, инновационном режиме, мыслить и действовать нестандартно, принимать оптимальные решения в ситуациях, выходящих за пределы имеющейся информации. Главной задачей профессионального образования становится формирование у выпускника общих и профессиональных компетенций, позволяющих ему овладеть видами деятельности, указанными в ФГОС по избранной специальности или профессии.

При реализации стандарта среднего общего образования в пределах соответствующей образовательной программы среднего профессионального образования необходим обновленный подход к организации образовательного процесса.

К сожалению, у многих обучающихся при переходе от ступени к ступени образования возникают проблемы с успеваемостью. Причины не всегда связаны с работоспособностью или интеллектуальными возможностями
обучающегося. Зачастую падает учебная мотивация и снижается
интерес к учению. Задача преподавателя - создать возможность каждому участнику образовательного процесса преодолеть барьер «неуспевающего»,  повысить самооценку, установить отношения сотрудничества между преподавателем и обучающимся.

В «Концепции преподавания общеобразовательных дисциплин с
учетом профессиональной направленности программ СПО,
реализуемых на базе ООО» одной из основных проблем обучения
общеобразовательным дисциплинам выделена проблема мотивации.

Одной из задач Концепции преподавания общеобразовательных дисциплин с учетом профессиональной направленности программ СПО, реализуемых на базе ООО, является разработка и внедрение методик преподавания общеобразовательных дисциплин с учетом интенсивного
обучения.

На основе данного документа можно сделать вывод о том, что
интенсификация общеобразовательной подготовки включает организационные инструменты реализации блока общеобразовательных дисциплин (оптимизация сроков усвоения, оптимальный отбор дисциплин, проведение интегрированных
занятий, обеспечение междисциплинарных связей, концентрированное изучение, пропедевтическая направленность) и технологию интенсивного обучения, которая включает интенсивные методы, активизирующие познавательные способности обучающихся. Для осуществления интеграции содержания математики с отдельными курсами, дисциплинами, модулями с учетом профессиональной направленности получаемой специальности или профессии, необходимо учитывать критерии отбора профессионально значимой информации:

1. значимость (имеющая профессиональный познавательный интерес для обучающихся);

2. доступность (содержание должно быть знакомым и соотноситься с материалом профильных дисциплин);

3. оптимальность (профессионально значимое содержание должно быть задействовано в минимально возможном объеме, оно не должно «перекрывать», «затмевать» математическую ценность материала).

Одним из путей достижения интенсивности обучения математике является обеспечение междисциплинарных связей (профессионально-ориентированные задачи и бинарные уроки).

В профессионально-ориентированном обучении математике студентов можно выделить следующие направления их подготовки:

- общеобразовательное направление, основная цель которого - базовая математическая подготовка в контексте будущей профессиональной деятельности выпускника;

- развивающее направление, приоритетом которого является развитие качеств мышления и качеств личности;

- прикладное направление, основная его цель - практико-ориентированная подготовка в рамках предполагаемой профессиональной деятельности.

Прикладная направленность обучения математике предполагает ориентацию его содержания и методов на тесную связь с жизнью, основами других наук, на подготовку обучающихся к использованию математических знаний в предстоящей профессиональной деятельности, на широкое применение в процессе обучения современных информационных технологий. Прикладная и профессиональная направленность обучения математике тесно переплетаются в реальном образовательном процессе. Практика показывает, что студенты с интересом решают и воспринимают задачи с профессиональным содержанием. Обучающиеся с увлечением наблюдают, как из практической задачи возникает теоретическая, и как чисто теоретической задаче можно придать практическую форму.

Профессиональная направленность в процессе обучения математики является формой межпредметной связи и взаимосвязью общеобразовательных и профессиональных знаний. Задачами профессионально-ориентированного подхода в процессе обучения математике являются:

- показать связь математики с реальной действительностью;

- усилить практическую направленность для качественной подготовки студентов;

- формировать умение организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.  

Одним из направлений профессионально-ориентированного обучения является решение специально подобранного комплекса задач с профессиональным содержанием. В процессе решения таких задач формируется техническое мышление, которое позволяет студентам осуществлять математизацию произвольных ситуаций не только при изучении дисциплин общепрофессионального цикла и междисциплинарных курсов профессионального цикла, но и в будущей профессиональной деятельности. Будущий техник постоянно сталкивается с потребностью в тех или иных математических знаниях. Поэтому учебную дисциплину «Математика» необходимо рассматривать как важнейшую составляющую качественной подготовки специалистов технического профиля.

Технология профессионально-ориентированного обучения должна осуществляться поэтапно:

1.        формирование умений решать задачи с профессиональной направленностью на алгоритмическом уровне и умений формулировать прикладные задачи на операционном уровне.

2.        формирование умений решать задачи с профессиональной направленностью на эвристическом уровне и умений формулировать эти задачи на технологическом уровне.

3.        формирование умений решать прикладные и практические задачи технического профиля на творческом уровне и умений формулировать прикладные задачи на обобщенном уровне.

Математические задачи с профессиональной направленностью должны:

1.        иметь реальное, практическое содержание, раскрывающее практическую ценность и значимость приобретенных математических знаний;

2.        отражать межпредметные связи различных дисциплин общепрофессионального и профессионального циклов на конкретных примерах с практическим содержанием;

3.        отражать производственную ситуацию, показывая применение математических знаний и методов в выбранной специальности;

4.        содержать численные данные, которые соответствуют существующим на практике;

5.        предполагать проведение приближенных вычислений, а также применение вычислительной техники.

В соответствии с требованиями ФГОС СПО студенты, изучая учебную дисциплину «Математика», должны знать основные численные методы решения прикладных задач. Для решения этой дидактической задачи студентам необходимо показать взаимосвязь методов обучения решению учебных задач с методами, применяемыми на практике; раскрыть особенности прикладной математики.

Используемый на учебных занятиях комплекс подобранных задач, имеющих реальное, практическое содержание, раскрывающих практическую ценность и значимость приобретенных математических знаний, можно условно распределить на группы:

I. Задачи на расчеты допустимой массы при перевозке грузов:

1.        Определить, сколько дизельного топлива (плотность = 0,83 т/м³) в бочках можно перевезти на автомобиле КамАЗ-5320 с номинальной грузоподъемностью 8 т.  Для перевозки дизельного топлива выбираем бочки стальные сварные вместимостью 0,2м³ (200 л), диаметр бочки 590 мм, высота 815 мм, масса 30 кг; внутренние габаритные размеры кузова  5200х2300 мм.

2.        Определить возможный объем перевозки тарно-штучного груза на автомобиле ЗИЛ-431410 с номинальной грузоподъемностью 6 т. Габаритные размеры грузового места  600х400х228 мм, масса 30 кг; внутренние габаритные размеры кузова - 3752х2326х575 мм.

3.        Масса легкового автомобиля 1050 кг, вместимость 5 человек, которые весят в среднем 70 кг, плюс 10 кг груза на каждого человека – это разрешенная максимальная масса для автомобиля. Необходимо на этом автомобиле, в котором едут 4 человека перевезти груз массой 220 кг. Соответствует ли вес перевозимого груза разрешенной максимальной массе автомобиля?

4.        Найти вместимость большегрузного транспортного прицепа высотой 1,5 м, у которого дно и верх - прямоугольники, размеры которых соответственно равны: 2 и 2,5; 2,8 и 3,5 м.

II. Задачи на расчеты норм расхода топлива:

1.        Произвести расчет затрат горючего на 100 км, если вначале спидометр показывал 10540 км, в конце пробега (при дозаправке) — 10820 км, затрачено 25 л горючего.

2.        Водителю необходимо преодолеть путь из пункта А в пункт  В, протяженность этого пути 30 км. Машина расходует 10 литров бензина на 100 км. Сколько потребуется бензина для преодоления пути  туда и обратно?

III. Задачи на определение условий безопасного управления транспортными средствами:

1.        Определить безопасную дистанцию при движении автомобиля со  V=90 км/ч. Безопасной считается дистанция, которую автомобиль проходит по сухой дороге за 2 секунды, при движении по скользкому, мокрому покрытию, безопасной дистанцией будет считаться 4 или 5 секунд.

2.        Выдержит ли ледяная переправа грузовой автомобиль КАМАЗ 4310 массой 16000 кг, если толщина льда 45 см?

3.        Легковой автомобиль движется по сухой дороге со скоростью 40 км/час. Тормозной путь легкового автомобиля при этой скорости, составляет 14,7 м. Какую длину составит остановочный путь, если реакция водителя составляет 1сек?

4.        Реакция водителя не должна превышать 1 сек. Какое расстояние пройдет автомобиль за 1 секунду при V=80 км/ч?

IV. Задачи на определение  пути , скорости, ускорения:

1.        При запуске двигателя его шкив в течение первых нескольких секунд вращается согласно уравнению  = 0,2t³. Определить скорость и ускорение точек, расположенных на ободе шкива, в момент времени t = 5сек.

2.        Путь от пункта назначения до пункта прибытия составляет 350 км. Это расстояние автомобиль преодолевает со скоростью 70 км/ч, за какое время автомобиль преодолеет путь?

3.        Из пункта А в пункт В навстречу друг другу выехали два автомобиля. Скорость автомобилей 55 км/ч и 60 км/ч. Через какое время автомобили встретятся, если расстояние между пунктами составляет 460 км?

4.        Два грузовика выехали в рейс по взаимно-перпендикулярным дорогам. Скорость одного – 50 км/ч, скорость другого – 60 км/ч, в данный момент они находятся на расстоянии 7 км и 10 км от начала пути. Через какое время расстояние между ними будет 35 км/ч?

V. Задачи на определение  абсолютной и относительной погрешностей:

1.        Давление в шине автомобиля измерено с помощью палочного манометра (погрешность ±10%) и пружинного манометра (погрешность ±2,5%). Первый показал значение 1,8 кПа, второй 2,0 кПа. Найдите действительное значение величины.

2.        Масса медной проволоки, взвешенная на технохимических весах равна 2,89 г. Запишите результат эксперимента с учетом погрешности.

3.        Лаборантами выполнены три параллельных опыта и получены концентрации свинца в руде – 4,8 моль/л; 5,0 моль/л и 4,9 моль/л. Действительное значение концентрации по техническим документам составляет 4,7 моль/л. Определите относительную и абсолютную погрешности анализа.

Задачи с профессиональной направленностью охватывают достаточно большой спектр приложений математики в автомобильной отрасли. Их решение способствует формированию у студентов способностей находить в профессиональной ситуации существенные признаки математического понятия, подводить объект под  математическое понятие, использовать его в новых условиях.      

Основными методами и приемами решения задач  с профессиональным содержанием студенты овладевают на практических занятиях, которые имеют важное значение в реализации связи теории с практикой.  Решая задачи с профессиональной направленностью,  целесообразно придерживаться следующего алгоритма:

1.        Анализ условия задачи.

Формулировка задачи осуществляется на описательном языке. От правильной постановки задачи, указания ресурсов, которыми мы располагаем, зависит результат  ее решения.

2.        Построение математической модели задачи.       
          Перевод исходной задачи на математический язык: вводятся переменные, ищутся связи между ними и устанавливаются ограничения на них, которые записываются в виде уравнений, неравенств или их систем. Любая математическая задача — модель каких-то прикладных задач (экономических, физических, технических и т.п.).

3.        Решение математической модели задачи.

Изучается полученная модель. Составляется план решения, если есть необходимость, то целесообразно сделать рисунок.  Если задача является типовой и ее решение определяется в рамках программы учебной дисциплины, то она решается по соответствующему ей алгоритму. Если задача никогда не решалась, то ищется необходимый алгоритм.

4.        Интерпретация решения.

Это перевод реше​ния задачи на исходный профессиональный язык  и  конкретизация прикладного смысла ответа задачи.

В процессе решения задач с профессиональным содержанием предусматривается совершенствование рационального  применения теоретических знаний к решению практических задач, развития пространственного воображения и вычислительных навыков студентов,  организации  самостоятельной работы с измерительными приборами, таблицами, справочной литературой. Специальных методик использования профессионально-ориентированных задач и их составления при обучении математике разработано недостаточно. Поэтому необходимо составлять такие задачи и определять их место на уроках математики, а также привлекать студентов к творческому процессу конструирования задач с профессиональным содержанием.

Возможность реализации приобретаемых знаний способствует развитию мотивации к обучению и достижению успеха.  Решение задач профессионального характера на учебных занятиях способствует развитию интереса к математике как к науке и как к профессионально значимой дисциплине, показывает прикладной, реально ощутимый характер математики. Студенты понимают, что математика – важная дисциплина в их образовании. Любая конструкция, любой технологический процесс требует расчетов, порой содержащих больше математики, чем техники.

Практика показала, что систематическая работа по решению задач с профессиональной направленностью и использование разнообразных приёмов по их конструированию   дает положительные результаты.

Литература:

1.        «Концепция преподавания общеобразовательных дисциплин с учетом профессиональной направленности программ среднего профессионального образования, реализуемых на базе основного общего образования», утверждена
распоряжением Министерства просвещения Российской Федерации от 30 апреля 2021 г. № Р-98.

2.        Горев А.Э., Олещенко Е.М. Организация автомобильных перевозок и безопасность движения: учебное пособие для студентов высшего профессионального образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

3.        Селифонов В.В. Устройство и техническое обслуживание грузовых автомобилей: учебник для начального профессионального образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

4.        Сальников А.А., Идобаева О.А. Учимся водить уверенно: учебное пособие для лиц с ограниченными физическими возможностями здоровья, обучающихся вождению– М.: АНО «ЦНПРО», 2014.

5.        Шапиро И. М. Использование задач с практическим содержанием в преподавании математики. - М.: Просвещение, 1990. – 96с.

6.