Развитие самостоятельности школьников при обучении математики

Развитие самостоятельности школьников при обучении математики

ВВЕДЕНИЕ

Внеурочные занятия по математике призваны решить целый комплекс задач по углубленному математическому образованию, всестороннему развитию индивидуальных способностей школь­ников и максимальному удовлетворению их интересов и потреб­ностей. Для непрерывного обучения и самообразования особо важное значение имеют развитие самостоятельности и творче­ской активности учащихся и воспитание навыков самообучения по математике. В психолого-педагогической литературе само­стоятельность обычно понимается как способность личности к деятельности, совершаемой без вмешательства со стороны. Само­стоятельность личности не выступает как изолированное качество личности, она тесно связана с независимостью, инициативностью, активностью, настойчивостью, самокритичностью и самоконтро­лем, уверенностью в себе. Важной составной частью самостоя­тельности как черты личности школьника является познаватель­ная самостоятельность, которая трактуется как его готовность (способность и стремление) своими силами вести целенаправлен­ную познавательно-поисковую деятельность.

Самостоятельная познавательная деятельность учеников мо­жет носить как характер простого воспроизведения, так и пре­образовательный, творческий. При этом в применении к учащим­ся под творческой подразумевается такая деятельность, в резуль­тате которой самостоятельно открывается нечто новое, ориги­нальное, отражающее индивидуальные склонности, способности и индивидуальный опыт школьника. Философское определение творческой деятельности как деятельности, результатом которой является открытие нового оригинального продукта, имеющего общественную ценность, по отношению к учащемуся неприемле­мо. Хотя бывают случаи, когда деятельность учеников выходит за рамки выполнения обычных учебных заданий и носит твор­ческий характер, а ее результатом становится продукт, имеющий общественную ценность: оригинальное доказательство известной теоремы, доказательство новой теоремы, составление новой программы для электронно-вычислительных машин и т. п., как правило, в учебной деятельности творчество проявляется в субъективном плане, как открытие нового для себя, нового в своем умственном развитии, имеющего лишь субъективную но­визну, но не имеющего общественной ценности.

Творческий (продуктивный) и воспроизводящий (репродук­тивный) характер самостоятельной деятельности связаны между собой. Воспроизводящая самостоятельная деятельность служит первоначальным этапом развития самостоятельности, этапом на­копления фактов и действий по образцу, и имеет тенденцию к пе­рерастанию в творческую деятельность. В рамках воспроизводя­щей деятельности уже имеют место элементы творчества. В свою очередь, в творческой деятельности также содержатся элементы действий по образцу.

В дидактике установлено, что развитие самостоятельности и творческой активности учащихся в процессе обучения математи­ке происходит непрерывно от низшего уровня самостоятельности, воспроизводящей самостоятельности, к высшему уровню, твор­ческой самостоятельности, последовательно проходя при этом определенные уровни самостоятельности. Руководство процессом перерастания воспроизводящей самостоятельности в творческую состоит в осуществлении последовательных взаимосвязанных, взаимопроникающих и обусловливающих друг друга этапов учебной работы, каждый из которых обеспечивает выход учаще­гося на соответствующий уровень самостоятельности и творче­ской активности. Задача воспитания и развития самостоятель­ности личности в обучении заключается в управлении процессом перерастания воспроизводящей самостоятельности в творческую.

1.   СИСТЕМА УЧЕБНОЙ РАБОТЫ ПО РАЗВИТИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ И ТВОРЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ

По характеру учебной самостоятельной деятельности уча­щихся на внеурочных занятиях по математике целесообразно выделить четыре уровня самостоятельности.

Первый уровень — простейшая воспроизводящая самостоя­тельность. Особенно ярко проявляется этот уровень в самостоя­тельной деятельности ученика при выполнении упражнений, требующих простого воспроизведения имеющихся знаний, когда учащийся, имея правило, образец, самостоятельно решает зада­чи, упражнения на его применение.

Ученик, вышедший на первый уровень самостоятельности, но не достигший еще второго уровня, при решении задачи исполь­зует имеющийся у него образец, или правило, или метод и т. п., если же задача не соответствует образцу, то он решить ее не может. При этом он даже не предпринимает попыток как-то изменить ситуацию, а чаще всего отказывается от решения новой задачи под тем предлогом, что такие задачи еще не решались.

Первый уровень самостоятельности прослеживается в учебно-познавательной деятельности многих учеников, приступивших к внеурочным занятиям. Затем одни учащиеся быстро выходят на следующий уровень, другие задерживаются на нем определен­ное время. Большинство из них в процессе изучения материала выходят на более высокий уровень самостоятельности, чем первый.

Так как первый уровень развития самостоятельности просле­живается у многих учеников в начале занятий, то задача учи­теля заключается не в игнорировании его, полагая, что школь­ники, посещающие внеурочные занятия, уже достигли более высоких уровней, а в обеспечении перехода всех учащихся на следующие, более высокие уровни самостоятельности.

Второй уровень самостоятельности можно назвать вариативной самостоятельностью. Самостоятельность на этом уровне про­является в умении из нескольких имеющихся правил, определе­ний, образцов рассуждении и т. п. выбрать одно определенное и использовать его в процессе самостоятельного решения новой задачи. На данном уровне самостоятельности учащийся показы­вает умение производить мыслительные операции, такие, как сравнение, анализ. Анализируя условие задачи, ученик переби­рает имеющиеся в его распоряжении средства для ее решения, сравнивает их и выбирает более действенное.

Третий уровень самостоятельности — частично-поисковая са­мостоятельность. Самостоятельность ученика на этом уровне проявляется в умении из имеющихся у него правил и предписаний для решения задач определенного раздела математики формиро­вать (комбинировать) обобщенные способы для решения более широкого класса задач, в том числе и из других разделов мате­матики; в умении осуществить перенос математических методов, рассмотренных в одном разделе, на решение задач из другого раздела или из смежных учебных предметов; в стремлении найти «собственное правило», прием, способ деятельности; в поисках нескольких способов решения задачи и в выборе наиболее рацио­нального, изящного; в варьировании условия задачи и сравнении соответствующих способов решения и т. п. В названных прояв­лениях самостоятельности присутствуют элементы творчества.

Ученик на этом уровне обладает относительно большим набо­ром приемов умственной деятельности — умеет проводить срав­нение, анализ, синтез, абстрагирование и т. п. В его деятельности значительное место занимает контроль результатов и самоконт­роль. Он может самостоятельно спланировать и организовать свою учебную деятельность.

На внеурочных занятиях в X, а особенно в XI классе само­стоятельность некоторых учащихся носит творческий характер, что находит выражение в самостоятельной постановке ими проб­лемы или задачи, в составлении плана ее решения и отыскании способа решения; в постановке гипотез и их проверке; в проведе­нии собственных исследований и т. п. Поэтому целесообразно выделить высший, четвертый уровень самостоятельности — твор­ческую самостоятельность.

В соответствии с выделенными уровнями осуществляются четыре этапа учебной работы. Каждый этап связан с предыдущим и с последующим и должен обеспечивать переход школьника с одного уровня самостоятельности на следующий.

Первый этап ставит целью выход учащегося на первый уро­вень самостоятельности. На этом этапе учитель знакомит уча­щихся с элементарными формами познавательной деятельности, сообщая математические сведения, разъясняет, как можно было бы получить их самостоятельно. С этой целью он использует лекционную форму работы или рассказ, а затем организует са­мостоятельную деятельность учеников, состоящую в изучении доступного материала учебного пособия и решении задач, пред­варительно разработанных учителем в качестве примеров. Эта деятельность учителя и учащихся на занятиях соответствует аналогичной деятельности на уроках математики и довольно хорошо освещена в методической литературе.

На данном этапе учитель организует элементарную работу учащихся по математическому самообучению: просмотр матема­тических телевизионных передач во внеурочное время; самостоя­тельное решение конкурсных задач из сборников, содержащих подробные решения или указания для контроля, причем с обяза­тельным условием использования при решении некоторых из них знаний, полученных на внеурочных занятиях.

На втором этапе учебной работы преподаватель привлекает учащихся к обсуждению различных способов решения познава­тельной задачи и отбору наиболее рационального из них; поощря­ет самостоятельную деятельность учеников в сравнении способов. Учитель знакомит учащихся с общими и частными указаниями, содействующими самостоятельному выбору путей решения по­знавательной задачи с помощью уже изученных приемов, спосо­бов и методов решения аналогичных задач. На этом этапе педагог широко пользуется методом эвристической беседы, организует самостоятельное изучение учащимися нового материала по учеб­ным пособиям, раскрывающим материал конкретно-индуктивным способом и содержащим большое число примеров различной трудности.

На втором этапе продолжается работа по организации мате­матического самообучения учащихся и руководству им. Ученики решают задачи из сборников конкурсных задач, готовятся к школьным математическим олимпиадам (обычно условия подго­товительных задач помещаются на специальных стендах), чита­ют доступную научно-популярную литературу, например, из серии «Популярные лекции по математике». Руководство само­обучением учащихся на этом этапе носит фронтально-индиви­дуальный характер: учитель дает рекомендации по самообучению всем учащимся, но выполнение их не обязательно для всех; помощь преподавателя в организации математического самообу­чения учащихся носит индивидуальный характер.

Третий этап наиболее ответственный, так как именно на этом этапе должен произойти выход всех учащихся на основной уро­вень самостоятельности. Здесь большое внимание уделяется организации самостоятельного изучения учащимися дополни­тельной учебной, научно-популярной и научной математической литературы, сопровождаемого решением достаточного числа задач; подготовке рефератов и докладов по математике; творче­скому обсуждению докладов и сообщений на семинарах, органи­зуемых на факультативе (постановка и обсуждение гипотез, задач-проблем, математических методов, возможных обобщений или приложений изученной теории и т. п.); участию в школьном конкурсе по решению задач, в школьной, районной или город­ской олимпиаде по математике, в заочных олимпиадах и конкур­сах; самообучению учащихся с учетом индивидуальных интересов и потребностей.

Например, в качестве рефератов могут быть предложены классические задачи древности: о квадратуре круга, об удвоении куба, о трисекции угла. Примером приложения изученной теории может служить использование метода координат к решению геометрических задач. Как задача-проблема ставится вопрос о вычислении работы переменной силы и т. п.

На этом этапе учитель организует на занятиях обобщающие беседы по самостоятельно изученному школьниками материалу;

систематизирует знания учащихся; учит приемам обобщения и абстрагирования; проводит разбор найденных учениками реше­ний; показывает, как надо работать над задачей (все ли случаи рассмотрены, нет ли особых случаев, нельзя ли обобщить най­денный способ, чтобы можно было применять его к целому классу задач, и т. п.); учит выдвигать гипотезы, искать пути предвари­тельного обоснования или опровержения их индуктивным путем, а затем находить дедуктивные доказательства; с помощью проб­лемных вопросов создает дискуссионную обстановку, направляет ход дискуссии и подводит итоги и т. д. Большое внимание уде­ляется индивидуальной работе с учащимися: оказание ненавяз­чивой помощи некоторым ученикам в поисках путей решения задачи, в подготовке к математическим олимпиадам, в подборе литературы для рефератов и их письменном оформлении, в ор­ганизации и осуществлении математического самообучения.

Рассмотрим примеры. (Смотри приложение 1)

На четвертом этапе основной формой является индивидуаль­ная работа с учащимися, дифференцируемая с учетом позна­вательных интересов и потребностей и профессиональной ориен­тации каждого. Самостоятельная работа школьника на этом этапе работы носит поисково-исследовательский характер и требует творческих усилий. Учащиеся самостоятельно в течение сравнительно длительного срока решают задачи, сформулирован­ные ими самими или выбранные из предложенных учителем. Помощь преподавателя заключается в проведении индивидуаль­ных консультаций, в рекомендации соответствующей литературы, в организации обсуждения найденного учеником доказатель­ства и т. п.

На этом этапе проводятся конкурсы по решению задач, само­стоятельная подготовка победителей школьной математической олимпиады к районной (областной, республиканской) олимпиаде (под руководством учителя); продолжается работа по самообу­чению.

Наиболее глубоко и полно система учебной работы по разви­тию самостоятельности и творческой активности школьников реализуется при изучении факультативных курсов по математике.

2.    ОБУЧЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЗАДАЧИ

Метод обучения математике через задачи базируется на сле­дующих дидактических положениях:

1) Наилучший способ обучения учащихся, дающий им созна­тельные и прочные знания и обеспечивающий одновременное их умственное развитие, заключается в том, что перед учащимися ставятся последовательно одна за другой посильные теорети­ческие и практические задачи, решение которых дает им новые знания.

2) Обучение на немногочисленных, но хорошо подобранных задачах, решаемых школьниками в основном самостоятельно, способствует вовлечению их в творческую исследовательскую работу, последовательно проводя через этапы научного поиска, развивает логическое мышление.

3) С помощью задач, последовательно связанных друг с другом, можно ознакомить учеников даже с довольно сложными математическими теориями.

4) Усвоение материала курса через последовательное реше­ние учебных задач происходит в едином процессе приобретения новых знаний и их немедленного применения, что способствует развитию познавательной самостоятельности и творческой ак­тивности учащихся.

Можно выделить следующие виды обучения через задачи на внеурочных занятиях.

Теоретический материал изучаемого математического курса раскрывается конкретно-индуктивным путем. Учащиеся, решая самостоятельно подготовительные задачи, анализируя, сравни­вая и обобщая результаты решений, делают индуктивные выводы. Способы решения конкретных задач таковы, что их можно при­менить при решении обобщенной задачи (теоремы), тем самым ученики готовятся к дедуктивным доказательствам, которые они в дальнейшем могут осуществить самостоятельно при выполне­нии нестандартных упражнений на применение теории и решение задач повышенной трудности.

Весь материал курса раскрывается через задачи в основном дедуктивным путем. Теоремы курса имеют вид задач. Получен­ные знания находят применение при решении творческих иссле­довательских задач.

Материал курса раскрывается через задачи комбинированным путем, т. е. как конкретно-индуктивным, так и дедуктивным. В курсе содержатся подготовительные, основные и вспомогатель­ные задачи. Для индивидуальных заданий предусмотрены задачи повышенной трудности и творческие, исследовательские задачи.

Рассмотрим более подробно каждый из этих видов обучения.

Подготовительные задачи чаще всего располагаются в серии с нарастающей трудностью. Схематически ее можно изобразить так: А1—А2—А3—...—Ап, где Аk (k=1, 2, 3, .... n) — подготови­тельная задача, решение которой способствует самостоятельному решению учеником задачи Ak+1.

Каждая подготовительная задача должна быть небольшой по объему информации, доступной для самостоятельного реше­ния учащимися. Особенно важно это для первых задач серии, так как успех в решении одной задачи стимулирует самостоятель­ную деятельность школьника при решении следующей. Задачи подбираются средней трудности, чтобы быть доступными всем ученикам. Если взять слишком легкие задачи, то у сильных учащихся пропадает интерес к их решению. Слишком же трудные задачи исключают самостоятельность решения для всех учащих­ся. При возникновении затруднений учителем должна быть оказана индивидуальная помощь.

Страницы: 1, 2, 3, 4