В своем выступлении на заседании Совета по науке и образованию (23.06.2014) Президент Росси В.В.Путин сказал: «Сегодня лидерами глобального развития становятся те страны, которые способны создавать прорывные технологии и на их основе формировать собственную мощную производственную базу. Качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства и, что принципиально важно, основой для его технологической, экономической независимости».
Мы восхищаемся достижениями науки, но легко забываем о тех, кто напрямую меняет наши жизни - изобретателях и инженерах. Искусство инженера состоит в том, чтобы быть незаметным: обычно мы вспоминаем о нѐм только когда что-то сломалось или пошло не так.
Именно люди с инженерным мышлением проектируют нашу сегодняшнюю повседневность. Всѐ технологическое окружение - от транспортных систем до медицинского оборудования и интернет-сервисов - создано благодаря применению методов инженерного мышления.
Инженер отличается от учѐного тем, что его деятельность направлена на решение конкретных задач, поскольку ему приходится иметь дело с огромным количеством ограничений и компромиссов.
Современный инженер должен уметь создавать цепочку: исследование - конструирование - технология - изготовление - доведение до конечного потребителя - обеспечение эксплуатации.
Инженерное мышление - вид познавательной деятельности, направленный на изучение и освоение закономерностей техники и технологии.
Как развить у ребѐнка инженерное мышление?
В первую очередь этому способствует математика. Напомню, что на математике мы развиваем:
- аналитическое и логическое мышление
- пространственные представления и воображения,
- алгоритмическую культуру,
- умения устанавливать причинно-следственные связи,
- умения обосновывать утверждения,
- умения моделировать ситуации.
Для формирования основ инженерного мышления на уроках математики учителю необходимо в своей деятельности уделять серьезное внимание:
- повышению мотивации и познавательного интереса учащихся к изучению математики;
- выработке навыка работы с теоретическим материалом;
- изучению геометрии в формировании основ инженерного мышления;
- организации и планированию самостоятельной работы учащихся в процессе обучения предмету.
Развитие мышления. Развитие мышления происходит через игры, упражнения, задания.
Лабиринты. При решении лабиринтов происходит развитие наглядно-образного мышления, внимания, самоконтроля.
Задачи со спичками. Тренируют логическое мышление, смекалку, комбинаторные способности, умение увидеть условие задачи с неожиданной стороны.
Загадки. Загадки помогают развивать образное и логическое мышление, умение выделять существенные признаки и сравнивать, тренируют быстроту и гибкость ума, сообразительность, способность находить оригинальные решения.
Игры на составление плоскостных изображений предметов, животных, птиц, домов, кораблей из наборов геометрических фигур. «Танграм», «Пентамино», «Головоломка Пифагора», «Колумбово яйцо».
Я использую следующие приемы организации деятельности детей:
- применение на уроках задач практического и прикладного характера;
- проведение на уроках практических работ;
- творческие задания учащихся по составлению задач;
- проведение внеклассных занятий;
- проведение уроков-практикумов прикладного характера.
Остановлюсь на задачах, поскольку их существует несколько видов.
Существует несколько видов задач.
По отношении к теории задачи делятся на стандартные задачи и нестандартные задачи.
Стандартные задачи - это задачи, для решения которых в школьном курсе математики имеются готовые правила (в виде словесного алгоритма, формулы, тождества и т.д.) или эти правила непосредственно следуют из правил, теорем, определений программного минимума
Нестандартные задачи - это задачи, способ решения которых не находится в распоряжении субъекта.
По характеру объектов задачи могут быть прикладными.
Прикладная (практическая) задача - это задача, поставленная вне математики и решаемая математическими средствами.
Практика показывает, что школьники с большим интересом решают и воспринимают задачи практического содержания. Учащиеся с увлечением наблюдают, как из практической задачи возникает теоретическая, и как чисто теоретической задаче можно придать практическую форму.
Примеры прикладных задач.
Задача 1. За один рейс машина перевозит 5 тонн груза. Сколько тонн груза она перевезет за 5 рейсов? Найдите значение для 10 рейсов, 15.
Задача 2. Магазин в первом квартале продал на сумму 15 тыс. 500р., а во втором на 5 тыс 300р. больше, чем в первом. На какую сумму было продано товаров во втором квартале?
Задача 3. За 3 часа работы 1 экскаватор вынул 555 м3 земли. Сколько кубических метров земли вынет второй экскаватор за 4 часа, если в час он вынимает на 15 м3 больше, чем первый?
Решение.
555 : 3 = 185 (м3) - за 1 час вынимает земли первый экскаватор.
185 + 15 = 200 (м3) - за 1 час вынимает земли второй экскаватор.
200 * 4 = 800 (м3) - за 4 часа вынет земли второй экскаватор.
Ответ: 800 м3.
Умение учащихся решать практические задачи - это необходимое условие подготовки учащихся к экономической грамотности еще в стенах школы. Школа должна дать такие знания, умения и навыки, которые помогут лучше распознавать в явлениях окружающей жизни математические факты, применять математические знания к решению конкретных практических задач, которые повседневно ставит жизнь. Это и бюджет семьи, планирование расходов на покупку различных промышленных и продовольственных товаров, оплата за различные коммунальные услуги, умение пользоваться услугами банков.
Практические работы
Одной из форм обучения учащихся математике, способствующей развитию и воспитанию ценных графических, вычислительных навыков и умений, являются практические работы. При этом первостепенное значение имеет выработка практических навыков владения чертежными и измерительными инструментами, приборами. Правильность, полноценность формирования понятий и способов зависит от заданий, предлагаемых ученикам. Эти практические работы составлены так, чтобы учащийся должен не только вспомнить изучаемую формулу, но и задействовать ее в практической работе, увидев в ее результате нужный ответ.
Практическая работа №1
Тема: Измерение площади и периметра прямоугольника.
Цель работы: определить площадь и периметр прямоугольника, измеряя стороны прямоугольника, научиться пользоваться формулами площади, периметра для их нахождения.
Приборы и материалы: измерительная линейка, предметы прямоугольной формы.
Справочный материал.
S = a • b, a - длина
P = 2 (a + b), b - ширина
P = 2a + 2b
S - площадь
Р - периметр
Указания к работе:
- С помощью измерительной линейки произвести измерения сторон предмета и результаты измерений занесите в соответствующую колонку таблицы.
- Пользуясь справочным материалом найти площадь и периметра прямоугольника и заполнить таблицу.
- Заполнив все колонки таблицы, сдать работу учителю.
Составление практических задач учащимися
Как средство активизации познавательной деятельности учащихся в обучение вводится творческое задание по составлению задач. Такие задания предлагаются на этапе изучения нового материала, так на этапе его закрепления Самостоятельное составление задач - есть убедительное свидетельство глубины познавательного интереса учащихся, проявление стремления учащихся к познавательной деятельности. Придуманная задача решается учащимися в классе, экспонируется на школьной выставке, представляется на конкурсе творческих работ
Задачи
1 класс
- Кабинеты на 1 этаже кабинеты на втором этаже
2 класс
- Количество мальчиков девочек
3 класс
- Количество товаров в магазине
4 класс
- Город Находка в числах
Тема: Формула площади
Задача № 1: Длина моего дачного дома 6 м, а ширина 8 м. Вычислите площадь дома.
Задача № 2: Длина моей комнаты 3м, ширина 3м, а длина гостиной 3 м, ширина 6 м. Найдите площади комнат и сравните.
Задача № 3: Самая маленькая комната в нашем доме- гостиная; ее длина 5 м, а ширина 5 м. Найдите площадь гостиной комнаты.
Задача № 4: Площадь нашей столовой 15 кв.м. Ширина 3 м, зная ширину и площадь комнаты найдите длину. 15 кв.м. = кв. см.
Задача: поездка на дачу занимает 30 минут, во сколько необходимо выехать, чтоб успеть к падаче воды в 15ч 15 минут.
В 4 классах в ВПР работах используются именно задачи прикладные.
Уроки-практикумы
Учитывая то, что учащиеся, на уроках не всегда понимают необходимость практического применения полученных знаний, в конце учебного года на этапе повторения полезно провести уроки-практикумы экономического характера.
Материалы для практических работ изготавливают сами учащиеся. Напрмер, при изучения объема ребята изготовили куб и кубики.
Собирали модели по образцу и по самостоятельно поставленной схеме из конструктора (Лего, металлический)
Задача конструирования - сформировать элементы технического мышления, графической грамотности и конструкторских умений, дать младшим школьникам начальное конструкторское развитие, начальные геометрические представления.
В результате такой работы на уроках математики у учащихся формируется инженерный подход - через приобретение ими личного опыта разработки и выполнения проектов самой различной направленности.