Без имени (стр. 6 )

Межпредметные связи наиболее успешны, когда учащиеся самостоятельно умеют применять знания разных предметов в учебной и практической деятельности. Особое значение приобретает отработка приемов переноса действий межпредметного свойства. В процессе формирования определенного навыка при изучении отдельного предметного курса сложившиеся ассоциации могут быть перенесены на подобные виды деятельности при изучении других предметов. Перенос межпредметного уровня осуществляется тогда, когда новые действия имеют достаточно общего с уже закрепленными.

При осуществлении межпредметных связей особенная роль отводится творческому поиску, поэтому в практике преподавания математики широко применяется исследовательский путь. Главной чертой исследовательского пути является организация деятельности учителей и учащихся, которая обеспечивает решение новых творческих задач при изучении программы. Учащиеся при этом самостоятельно исследуют неизвестные для них возможные решения учебной задачи. Способами реализации исследовательского пути установления межпредметных связей могут быть поисковые самостоятельные работы:

- обработка данных научной литературы,

- творческие задания (доклады, презентации и т. п.),

- научные исследования и др.

Хорошие результаты в установлении межпредметных связей математики с другими естественнонаучными дисциплинами достигаются при использовании проблемного пути. Проблемный путь значительно оживляет деятельность учащихся за счет повышения уровня самостоятельности, активности и творчества. При решении учебных проблем межпредметный материал, включаемый в их содержание, разнообразит способы обучающей деятельности и повышает качественный уровень учебного материала. Способы реализации проблемного пути установления межпредметных связей:

- использование проблемной ситуации;

- использование проблемного вопроса;

- использование проблемного задания или проблемной задачи.

Мышление начинается с появления проблемы, противоречия. Проблемная ситуация сигнализирует о недостаточном количестве знаний для совершения познавательного действия учащегося. Одной из характерных черт проблемных ситуаций является возникновение условий, делающих необходимым привлечение знаний из других дисциплин. Такие условия обусловлены закономерностями учебного процесса и возникают объективно, независимо от желания преподавателя. При обучении математике проблемная ситуация межпредметного свойства создается преподавателем на занятии при изучении новой темы постановкой прикладной проблемы или возникает при решении прикладных задач на практических занятиях.

Более глубокий уровень интеграции – совместные (интегрированные) уроки. На таких уроках рассматриваются комплексные вопросы, которые требуют привлечения знаний из разных предметов. Процесс интеграции происходит от простых бинарных уроков, к более сложной форме, когда урок проводится одновременно несколькими разнопредметными преподавателями. Главное достоинство этих уроков заключается в том, что они формируют научное мировоззрения учащихся на основе комплексного подхода к определению их содержания. Важно, что на интегрированных уроках происходит уменьшение учебной нагрузки учащихся, исключается повторение материала в разных предметах.

Такие совместные уроки демонстрируют, что в основе системы межпредметных связей лежит фундаментальный принцип построения математических моделей изучаемых явлений. Применение в смежных предметах алгоритмов математического моделирования позволяет изучить его глубже и  всестороннее.

Использование межпредметных связей при обучении математике выполняет следующие функции:

- способствует решению чисто учебных задач по закреплению базовых математических знаний, умений и навыков в процессе их постоянного применения в обучении разным предметам, являясь важным фактором совершенствования процесса обучения на всех его уровнях;

-  позволяет закрепить профессионально значимые знания, умения и навыки и создать положительный эмоциональный фон обучения математике;

- повышает заинтересованность в изучении математики в комплексе с другими дисциплинами;

- помогает развивать мышление;

- способствует развитию значимых качеств личности;

- осуществляет интеграцию учебных дисциплин, показывая, как одни и те же законы применяются в различных научных отраслях;

- выстраивает единую научную картину мира и тем самым вносит вклад в формирование научного мировоззрения7.

Благодаря межпредметным связям математики с естественнонаучными дисциплинами (химией, биологией, физикой, географией, информатикой и др.) учащиеся овладевают ведущими идеями школьных предметов, что создает условия для развития общих приемов умственной деятельности. При этом возникает целостная научная система знаний, имеющих высокую степень осознанности, мобильности и прочности, формируется мировоззрение, как высший синтез основ наук и мышления.

Применение межпредметных связей является наиболее действенным инструментом в руках учителя, позволяющим побуждать учащихся к творческому поиску, к стремлению использовать весь арсенал своих школьных знаний для объяснения единства природы и поддерживать интерес к познанию математики и естественных наук. С помощью многосторонних межпредметных связей на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, закладывается фундамент для системного решения сложных проблем реальности.

Проблема реализации взаимосвязей между математикой и дисциплинами естественнонаучного цикла решает глобальную задачу социализации личности, функциональной грамотности человека и его полноценного функционирования в современном быстро меняющемся мире.

РАЗДЕЛ II Математические методы при реализации межпредметных связей на примере курса химии

2.1 Особенности использования математических методов в преподавании курса химии

Межпредметные связи математики с химией имеют большие потенциальные возможности, основанные на математических моделях химических процессов. Помимо широко используемых в химии пропорций, процентных отношений и множества задач на смеси, решение задач с химическим содержанием предоставляет широкие возможности для построения математических моделей, использую­щих линейные уравнения, системы линейных уравнений, производную, инте­гралы, дифференциальные уравнения и т. д. Рассмотрим примеры таких моделей.

Пример 1. Масса смеси сульфатов лития и калия равна 15,28 грамма. После превращения сульфатов в нитраты масса смеси увеличилась до 19,12 грамма. Определить количество сульфата лития в смеси.

Если через х обозначить количество граммов сульфата лития, то х удовлетворяет линейному уравнению:

х/138 + (15,28 - х)/106 = 0,06

Пример 2. Газовая смесь состоит из оксида серы SO2 и кислорода O2. Требуется найти концентрацию O2, при которой содержащийся в смеси оксид серы окисляется с наибольшей скоростью.

Скорость реакции 2SО2 + O2 = 2S O3 выражается формулой V = Kx2y. Здесь х - концентрация SO2 (в процентах), у - концентрация O2 (в процентах), К - константа.

Тогда у = 100 - х; и V =Кх2 (100 - х), 0 ≤ х ≤ 100.

Наибольшая скорость реакции будет в том случае, когда V'(х) = 0, то есть х = 66,67 %.

Задача учителя – использовать потенциальные возможности межпредметных связей между математикой и химией при изучении химии и математики. Задача ученых-методистов – обеспечить учителя необходимыми дидактическими материалами.

Очевидно,  что при реализации межпредмет­ной связи математики и химии обучение математике не должно быть подме­нено изучением химии на уроках математики, а наоборот, обучение математи­ке должно обогащаться примерами из химии, на основе целенаправленной систематической связи с химией через примеры и упраж­нения, содержание которых прямо или косвенно имеет отношение к химии.

В своей работе предложим примеры и за­дачи из курса химии, которыми можно дополнять преподавание ма­тематики, чтобы это было направлено на реализацию межпредметной связи математики и химии.

Важную роль играет математика в процессе преподавания химии. Так при изучении химии в 8-9 классах широко используются межпредметные связи химии и математики.

Связь математики и химии может осуществляться в различных направлениях. К основным направлениям отнесем:

Центральным направлением связи химии и математики является выявление функциональных отношений между величинами. Функциональная зависимость, пронизывая курс химии, способствует развитию у учащихся математического мышления.

Использование межпредметных связей – одна из наиболее сложных методических задач учителя, так как  требует знания содержания программ и учебников по другим предметам. Чтобы реализовывать межпредметные связи в практике обучения предполагается сотрудничество учителя с учителями других предметов.

Химия относится к естественнонаучным дисциплинам, её трудно усваивают учащиеся. Это проблема, которую видит перед собой учитель, и для её решения необходимо учащихся заинтересовать, мотивировать их на изучение этого предмета, связать обучение с решением практических задач: химия – биология; химия – география; химия – физика; химия – математика; химия – экология; химия – история.

Межпредметные связи служат способом раскрытия в содержании обучения современных тенденций развития науки, и поэтому усиливается математизация курса химии. Опираясь на математические методы в программах по химии, можно количественно оценивать закономерности химических процессов, логически обосновывать отдельные законы и теории.

Построение графиков  имеет большое познавательное значение, например:

- зависимости процентной концентрации раствора от массы растворенного вещества в данной массе раствора;

- теплового эффекта реакции от массы образовавшегося вещества;

- полноты окисления вещества от температурных условий;

-  степени диссоциации вещества от концентрации его раствора и т. п.

Такие графики развивают и конкретизируют знания учащихся о графиках и их свойствах. Они наглядно и в обобщенной форме показывают количественные зависимости химических процессов. При этом происходит обобщение как математических, так и химических знаний и умений учащихся. С помощью межпредметных связей учащиеся понимают науку не только как систему знаний, но и как систему методов.