История языком математики. Сборник метапредметных задач

• интерпретировать полученные результаты с учетом поставленной проблемы;

• формулировать и записывать результаты решения.

Как правильно составить компетентностно-ориентированные задачи? Для составления данных задач учителю необходимо изучить аспекты ключевых компетентностей. Аспекты ключевых компетентностей – это универсальные по отношению к объекту воздействия способы деятельности, входящие в состав компетентностей. А способами деятельности учащихся нужно обязательно обучать.

При решении компетентностно-ориентированных заданий учащиеся должны осуществлять такие виды деятельности как: учение (как основа для дальнейшего образования), взаимообучение, совместное изучение, совместное обсуждение, исследования (в том числе совместные), обмен опытом, проектирование, программирование индивидуальных образовательных программ.

Уровни математической компетентности

Уровни математической компетентности.

Принято три уровня математической компетентности: уровень воспроизведения, уровень установления связей, уровень рассуждений.

Первый уровень (уровень воспроизведения) – это прямое применение в знакомой ситуации известных фактов, стандартных приемов, распознавание математических объектов и свойств, выполнение стандартных процедур, применение известных алгоритмов и технических навыков, работа со стандартными, знакомыми выражениями и формулами, непосредственное выполнение вычислений.

Второй уровень (уровень установления связей) строится на репродуктивной деятельности по решению задач, которые, хотя и не являются типичными, но все же знакомы учащимся или выходят за рамки известного лишь в очень малой степени. Содержание задачи подсказывает, материал какого раздела математики надо использовать и какие известные методы применить. Обычно в этих задачах присутствует больше требований к интерпретации решения, они предполагают установление связей между разными представлениями ситуации, описанной в задаче, или установление связей между данными в условии задач.

Третий уровень (уровень рассуждений) строится как развитие предыдущего уровня. Для решения задач этого уровня требуются определенная интуиция, размышления и творчество в выборе математического инструментария, интегрирование знаний из разных разделов курса математики, самостоятельная разработка алгоритма действий. Задания, как правило, включают больше данных, от учащихся часто требуется найти закономерность, провести обобщение и объяснить или обосновать полученные результаты.

Характеристика этих уровней дает возможность прийти к таким выводам:

1. компетентность проявляется в решении задач, нуждающихся в применении приобретенных умений в условиях, несколько отличающихся от знакомых учащимся. При этом не предусматривается значительный объем математических умений, нестандартность заданий обеспечивается, прежде всего, их прикладной направленностью;

2. уровни компетентности отличаются составом когнитивных приемов деятельности (распознавание, воспроизведение, установление связей между данными в условии задачи, интерпретация решения, установление закономерностей, проведения обобщения и т. п.).

Итогом тщательного анализа заданий исследования PISA является выделение конкретных приемов деятельности, владение которыми характеризует достижение учащимся определенного уровня компетентности. Первый уровень включает воспроизведение математических фактов, методов, выполнение стандартных процедур, алгоритмов, работу с формулами, вычисления. Для проверки достижения первого уровня применялись несложные задания, с которыми учащиеся имели возможность познакомиться в рамках школьного курса математики. Второй уровень предусматривает установление связей, интеграцию материала, ориентирование в нестандартных ситуациях, интерпретацию. Этот уровень требует, кроме математических рассуждений, обобщения, интуиции, больше творчества и самостоятельности. Для проверки достижения третьего уровня были задействованы более сложные задания, решение которых предусматривает выделение и формулировку проблемы, построение математической модели, обобщения, интерпретацию.

Как видим, для определения уровня математической компетентности исследовалось владение учащимися определенными приемами деятельности, входящими в состав такого обобщенного приема деятельности как математическое моделирование.

Приведенное выше описание математической грамотности в международных исследованиях и уровней ее овладения (уровней компетентности) дает возможность сделать главный вывод о том, что приоритетным направлением усовершенствования математического образования является обеспечение математической грамотности высокого уровня компетентности.

Именно обеспечение практической и прикладной направленности математического образования и составляет сущность компетентностного подхода к обучению математике. Имеется в виду направленность на решение жизненных проблем, к действиям в реальных условиях, в различных плоскостях: когнитивной, операциональной, эмоционально-ценностной.

Обеспечение математической грамотности высокого уровня компетентности заключается в гармоничном формировании трех приемов деятельности:

1. моделировать с помощью математики объекты окружающего мира и отношения между ними;

2. оперировать определенным составом математических знаний и умений;

3. создавать стратегии решения задач.

Целенаправленное формирование умений решать задачи вообще, математические в частности, является, безусловно, одним из важнейших путей усовершенствования образования. А это, в свою очередь, связано с формированием навыков анализа условия задачи, поиска путей её решения, осмысления результатов решения.

Формирование определенной системы математических знаний всегда было в центре внимания в математическом образовании. Объем этой системы является слишком большим с общеобразовательных позиций, а качество владения ими – недостаточно высоким. А главное, формирование этой системы знаний и умений не связана органически с формированием умений применять математику и стратегией решения задач.

Успешное выполнение контекстных заданий может быть обеспечено только при ориентации учебного процесса на решение подобных задач.

Уровни математической компетенции в исследованиях PISA

Сборник задач по подготовке к исследованиям в области математической грамотности

Инструкция по выполнению заданий

Каждая группа заданий PISA рассматривает личностный, социальный или глобальный контекст и предполагает диагностику различных уровней математической грамотности учащихся.

При выполнении заданий предлагается руководствоваться следующей инструцией.

1. Внимательно прочитайте предложенные задания и извлеките основную информацию.

2. Обратите внимание на рисунки, чертежи, графики к задачам и таблицам, облегчающие понимание процесса.

3. Продумайте, какие упрощающие предложения облегчают решение задачи.

4. Попытайтесь сделать схематический чертеж или рисунок, это всегда облегчает ход рассуждений. Помните, что хорошо составленная схема – половина успеха при решении задачи.

5. В большинстве случаев задачу целесообразно решать в общем виде, обозначив все величины соответствующими буквами и производя с ними нужные выкладки.

6. Получив решение в общем виде, попытайтесь убедиться в его разумности, проведя анализ размерностей или сравнив его с уже решенной аналогичной задачей.

В международных исследованиях PISA задания по математике распределены по шести уровням:

1) задания, где дана вся соответствующая информация, и вопрос четко сформулирован. Учащиеся могут отождествлять информацию и осуществить общепринятые методы, в соответствии с определенными ситуациями;

2) задания, для решения которых учащиеся могут применять основные алгоритмы, формулы, способы и методы;

3) задания, которые требуют последовательного выполнения;

4) задания, в которых даны конкретные модели для конкретной ситуации;

5) задания, для решения которых нужно определять, сравнивать, оценивать, создавать определенную стратегию решения проблем;

6) задания, в которых рассматриваются ранее не существовавшие ситуации; развивают новые методы.

В заданиях по математической грамотности рассматриваются задания с одним сюжетом, но ученику предлагается несколько вопросов различного уровня сложности, от простых на вычисление до вопросов 5-го и 6-го уровней сложности, при выполнении которых необходимо использовать знания из нескольких разделов математики или предметов естественнонаучного цикла, а также требуются творчество и логические рассуждения. При выполнении заданий международных исследований PISA рассматриваются и структурированные вопросы, т.е. содержание вопросов подбирается таким образом, чтобы в процессе их последовательного выполнения следующий вопрос связан с ответами на предыдущие вопросы, а также важно умение учащихся анализировать информацию, представленную в виде таблиц, диаграмм, графиков.