Аннотация
Эта статья позволит учителю математики научиться применению творческих копилок на своих уроках. Учитель начальных классов также сможет выборочно использовать предложенные автором методы, насытив их своими примерами.
Преподаватели других дисциплин и заинтересованные в творческом обучении детей родители найдут здесь технологичные рекомендации по работе с творческими копилками, которые легко переносятся в различные области знаний.
Творческая математическая копилка – это набор разнообразных математических объектов, конструируемых учащимися по заданным параметрам с целью активизации познавательной деятельности, достижения осознанности усвоения математических понятий и операций.
Ниже описаны виды творческих копилок и особенности работы с ними.
Копилка «конструирование по определению»
Цель: определить место объекта в системе математических понятий; познакомить с полным спектром объектов, подходящих под данное определение.
Место применения: на этапе изучения нового материала.
| Технология работы | Пример (работа над понятием «одночлен») |
1 | Дается определение математического объекта. | Одночленом называется алгебраическое выражение – произведение чисел и переменных, возведенных в степени с натуральными показателями. |
2 | Дети предлагают свои примеры объектов, подходящих под данное определение. Создается копилка. | Рассматривается как можно более широкий спектр чисел, переменных, степеней |
3 | Анализ копилки используется для изучения свойств объекта. | Вся собранная копилка выносится на доску. Выясняется, нет ли среди примеров ошибочных и проводится доказательство ( 7(x+y) не является одночленом, т. к. это произведение числа и суммы переменных, а не числа и степеней переменных. 41 является одночленом т. к. его можно представить в виде произведения чисел: 41= 41*1). Замечание. Копилку можно разбивать на группы по основаниям, которые предлагают дети (одночлены с одной, двумя, тремя и т. п. переменными; одночлены, которые можно упростить, и неупрощаемые; одночлены, у которых числовой множитель стоит на первом месте…). |
4 | В некоторых случаях при классификации объектов выстраиваются новые определения. | Выстраивается определение стандартного одночлена. Можно составить копилку стандартных одночленов. |
Результаты работы:
· формируется глубокое осознанное понятие;
· формируется умение доказывать по определению;
· мотивируется применение «строгого» математического языка.
Копилка свойств
Цель: самостоятельное «открытие» свойств математических объектов.
Место применения: на этапе изучения нового материала.
| Технология работы | Пример (изучение свойств обыкновенной дроби в 5-м классе) |
1 | Рассматриваем математический объект с готовым определением. Учителем ставятся задачи на изменение объекта в рамках, допустимых определением. | Задача: изменять числитель дроби, сохраняя постоянным знаменатель. |
2 | Детьми осуществляются различные изменения объекта. Варианты изменений накапливаются. | Получаем дроби : (у каждого ученика свой ряд). Дроби «прорисовываются». |
3 | Проводится совместный анализ полученной копилки (чаще всего в виде фронтальной работы в аудитории). При необходимости на этом этапе используются модели. | Дети замечают, что значение дроби становится больше с увеличением числителя. |
4 | Формулируются выявленные свойства объектов. | Формулируется свойство: с увеличением числителя значение дроби увеличивается. |
5 | Если возможно, полученные свойства доказываются. | В данном случае доказательство не проводится. |
Аналогично ставятся задачи на изменения знаменателя, на одновременное изменение числителя и знаменателя (выход на основное свойство дроби).
Аналогичная работа проводится в темах:
· пропорции;
· противоположные числа;
· модуль;
· уравнения (линейные и квадратные);
· одночлены и многочлены;
· при изучении всех геометрических объектов, начиная от отрезка.
Результаты:
· глубоко изучаются и хорошо запоминаются свойства объектов;
· формируется умение и желание «экспериментировать» с математическим объектом.
Копилка признаков
Цель: выявление необходимых и достаточных условий существования объекта.
Место применения: этап изучения нового материала, встраивание в систему уже изученных математических объектов.
| Технология работы | Пример (признаки параллелограмма) |
1 | Постановка задачи: «Известны определения и свойства математического объекта. Требуется найти признаки, по которым можно отличить данный объект среди других объектов более широкого множества». | Параллелограммом называется четырехугольник, противолежащие стороны которого попарно параллельны. Свойства: · противолежащие стороны равны, · противолежащие углы равны, · диагонали точкой пересечения делятся пополам… |
2 | Учитель предлагает привести примеры объекта, совпадающего с данным по некоторым свойствам, но не относящегося к данному классу (не подходящему под определение). Собирается соответствующая копилка контрпримеров. | |
3 | Копилка анализируется, выявляются признаки объекта. | Для того, чтобы четырехугольник стал параллелограммом, достаточно, чтобы две его противоположные стороны были параллельны и равны. |
4 | Признаки формулируются при помощи оборота «если…то». | Если в четырехугольнике две стороны параллельны и равны, то этот четырехугольник параллелограмм. |
5 | Признаки доказываются. | См. учебник «Геометрия – 8». |
Конструирование объектов из заданных элементов
Цель: встраивание понятия в систему знаний, изучение многообразия объектов данного множества.
Место применения:отработка навыков, применение знаний в новых условиях.
| Технология работы | Пример (работа над понятием «равенство») |
1 | Задаются элементы конструктора («части объекта»), предлагается составить с помощью данного конструктора объекты, соответствующие определению. | Элементы конструктора: числа, знаки арифметических действий, знаки операций сравнения, буквы-неизвестные. Задание: составить математические выражения. |
2 | Формируется копилка сконструированных объектов. | 5+2=7; а>в; 3х-5=10; 25-11у+2х=0,2; ххх<8; … |
3 | Объекты объединяются в группы по наиболее ярким признакам. Анализируются способы получения новых объектов, соответствующих определению. | Группа равенств, группа неравенств, группа примеров, группа выражений без знаков сравнения, группа выражений не имеющих смысла, … |
4 | Выбирается группа для дальнейшей работы. | Выбираем равенства. |
5 | Копилка дополняется объектами выбранной группы. | Дополним копилку равенств. |
6 | Обсуждаются общие и новые (частные) приемы работы с объектом. | |
Повторяется работа с шага 3 | Разбиваем копилку равенств на группы, выделяем группу равенств с переменными, называем ее уравнениями. |
Результаты:
· Мотивируется отработка навыков выполнения математических операций.
· Мотивируется необходимость изучения нового материала.
· Создается фонд упражнений.
Копилка способов решения
Цель: развитие гибкости мышления.
Место применения: этапы отработки навыков, закрепления материала, применения знаний в новых условиях.
| Технология работы | Примеры (задача № 10.247 из сборника задач под редакцией М.И.Сканави) |
Задача: дано задание. Требуется отнести его к различным классам, выделяя свойства и признаки математических объектов. | Основания двух правильных треугольников со сторонами а и 3а лежат на одной прямой. Треугольники расположены по разные стороны от прямой и не имеют общих точек, а расстояние между ближайшими концами их оснований равно 2а. Найдите расстояние между вершинами треугольников, не принадлежащими данной прямой. | |
1 | Собирается копилка признаков и свойств, пользуясь которыми можно работать с данным заданием. | · ресурсы задачи: · стороны треугольников; · углы треугольников; · параллельные прямые; · секущие. |
2 | Определяются возможные способы решения поставленной задачи. | как можно найти длину отрезка: · по частям; · как стороны треугольников по теореме Пифагора; · как стороны подобных треугольников; · как стороны треугольников по теореме косинусов; · через площади; · целиком; · методом координат; · достроить до треугольника (несколько способов), найти его сторону по теореме косинусов или по теореме Пифагора; · достроить до параллелограмма (несколько способов), найти его сторону или диагональ; · … |
3 | Осуществляются решения разными способами. | |
4 | Анализируются результаты. | |
5 | Оцениваются разные способы решения задачи. | · Самое быстрое решение – координатным методом. · Самое «простое» решение, но громоздкое – при помощи подобия по теореме Пифагора. · Самое «красивое» решение – по теореме косинусов, для достроенного треугольника. |
Результаты:
· Формируется адекватное отношение к задаче.
· Создается мотивация на решение нестандартных задач.
«Навыковые копилки»
Цель: отработка навыка выполнения конкретных операций.
Место применения: Закрепление понятий. «Техническая» подготовка к изучению новых тем.
| Технология работы | Примеры «навыковых копилок» |
1 | Задаются элементы конструктора и условия работы с ними. | · Рисунки из ломаных линий. · Рисунки из многоугольников. · Рисунки из окружностей. · Построение при помощи циркуля и линейки. · Телеграммы на числовом луче. · Рисунки в координатной плоскости. |
2 | Предлагается получить некоторый творческий продукт (загадку, рисунок и т. п.), используя заданные правила. | |
3 | Создается выставка работ, обсуждаются качество их выполнения. |
Результаты:
· Мотивируются и отрабатываются конкретные навыки.
· Повышается интерес к деятельности, связанной с математикой у «слабых» детей.
Последовательное и систматическое применение математических копилок позволяет реализовать обучение в проблемном ключе и является основой для построения системы работы с математическими объектами, о которой мы расскажем в следующих статьях.
Об авторе: Галина Валентиновна Белова — учитель высшей категории, автор ряда работ по использованию инструментов ОТСМ-ТРИЗ в курсе математики. Преподает математику в гимназии №30 г. Петрозаводска.