ИНТЕГРАЦИЯ ПРЕДМЕТОВ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОГО ЦИКЛА В ПРЕПОДАВАНИИ МАТЕМАТИКИ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРАМОТНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ
Беляева Людмила Геннадьевна, учитель математики и информатики МБОУ "ООШ № 17", КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, АНЖЕРО-СУДЖЕНСК,
Библиографическое описание: Беляева Л.Г. ИНТЕГРАЦИЯ ПРЕДМЕТОВ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОГО ЦИКЛА В ПРЕПОДАВАНИИ МАТЕМАТИКИ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРАМОТНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ // Научно-методический журнал «УчиЛаб». 2025. № 7 (16). URL: https://f.uchilab.ru/publ/journal/2025/16.pdf.
Современная система образования направлена на формирование высокообразованной, интеллектуально развитой личности с целостным представлением и пониманием закономерностей природы, ее явлений и процессов. Каждый новый предмет, объект или явление познаётся одновременно с нескольких точек зрения. Знания о природе составляют естественно-научный фундамент мировоззрения современного человека, а значит, и момент получения знаний должен быть одновременно и формированием целостности сознания учащегося, и единой системой знаний о природе. Решить эту проблему в современной школе позволяет интеграция предметов. А формой реализации интегрированного подхода к обучению является установление межпредметных связей на уроках естественно-научного цикла. Они играют важную роль в повышении практической и научно-теоретической подготовки учащихся.
К сожалению, мы понимаем, что традиционная система образования почти полностью утратила свою эффективность: знания, полученные школьниками, зачастую носят лишь фрагментарный характер. Все предметы естественно-научного цикла изучаются только в пределах обязательного минимума. Школьники получают знания отдельно по математике, отдельно по географии, биологии, физики и химии и часто не видят связь между этими предметами.
Сегодня интеграция является определяющей тенденцией познавательного процесса, поэтому на современном этапе интеграция предметов так необходима и важна в современной системе образования. Важно, чтобы сухой язык математики, язык цифр и формул, ожил в задачах по географии, физике и остальных предметах естественно-научного цикла.
Интеграция – это не самоцель, а определённая система в деятельности учителя. Она должна решать определённые задачи такого обучения: повышать уровень знаний по предмету, изменять уровень интеллектуальной деятельности, повышать познавательный интерес, проявляемый в желании активной и самостоятельной работы на уроке, включать учащихся в творческую деятельность.
Многие предметы естественно - научного цикла тесно связаны с математикой. Еще Карл Фридрих Гаусс утверждал, что великая книга природы написана математическими символами, а Галилео Галилей говорил: «Математика — это язык, на котором написана книга природы». А значит, естественно-научную грамотность успешно можно формировать на уроках математики. Математика дает ученикам систему знаний и умений, необходимых в повседневной жизни, важных для изучения естественно-научных дисциплин. Связь с предметами естественно-научного направления раскрывают практическое применение математических умений и знаний.
Проанализировав учебник математики, пришла к выводу, что в нём недостаточно заданий практического содержания. Опираясь на свой педагогический опыт, подобрала и составила интегрированные задания по математике, в которых прослеживаются межпредметные связи с дисциплинами естественнонаучного цикла. Рассмотрим некоторые из них.
Одним из элементов связи математики и физики является понятие функции. Физика снабжает математику многочисленными примерами различных видов функций. Эти примеры должны использоваться в работе по формированию функциональных понятий на уроках математики:
•В следующих формулах выразите каждую переменную через другие:
а) m=pV; б) s=vt; в) Q=cm (t-t0).
•Даны функции:
а) 𝑠𝑠 = 𝑎𝑎𝑡𝑡 22, где 𝑎𝑎-const; б) 𝐸𝐸𝑘𝑘 = 𝑚𝑚𝑣𝑣22, где 𝑣𝑣-const; в) Q=𝐼𝐼2𝑅𝑅𝑅𝑅, 𝑅𝑅-const и 𝑅𝑅-const. Укажите, какие из них являются функциями вида 𝑦𝑦 = 𝑘𝑘𝑘𝑘, 𝑦𝑦 = 𝑎𝑎𝑘𝑘2.
•Траектория движения центра масс снаряда приближенно определяется формулой y=0,04x–0,000008 полета. x2, где x, y выражаются в м, и начало координат (0;0) – точка вылета снаряда из канала ствола орудия. Определите максимальную дальность полетов снарядов и наибольшую траекторию
Вводя в 8-9 классах понятие «вектор», можно предложить учащимся следующие задачи-вопросы, знакомые из повседневной практики:
•Может ли автомобиль двигаться по горизонтальному шоссе с выключенным двигателем?
•На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон. Какие силы действуют на вагон во время толчка и при движении после него?
Для подготовки к изучению общего случая сложения и вычитания векторов можно использовать задачи на нахождение равнодействующей силы, действующей по одной прямой:
•На тело вдоль одной прямой действуют две силы, модули которых 20Н и 30Н. Изобразите эти силы графически для случаев, когда их равнодействующая равна 50Н и 10Н.
После изучения равенства векторов и понятия нулевого вектора можно решить задачи следующего содержания:
•Объясните, действия каких сил компенсируются в следующих случаях:
а) подводная лодка покоится в толще воды; б) подводная лодка лежит на морском дне.
•Двое мальчиков тянут за динамометр в противоположные стороны с силами по 100Н каждый. Каково показание динамометра?
•На тело горизонтально действует сила 3Н. Какую силу надо приложить к телу, чтобы тело не двигалось?
При изучении темы “Уравнение первой и второй степени” прослеживается связь математики и химии, и на уроках можно решать следующие задачи на сплавы и смеси:
•Имеются два сплава меди со свинцом. Один сплав содержит 15% меди, а другой 65%. Сколько нужно взять каждого сплава, чтобы получилось 200г
•сплава, содержащего 30% меди?
•Сколько литров воды нужно добавить в 2 л водного раствора, содержащего 60% кислоты, чтобы получить 20% -й раствор кислоты?
•В 2 л водного раствора, содержащего 60% кислоты, добавили 4 л. чистой воды. Определите процентное содержание в новом растворе.
•Морская вода содержит 5 % соли. Сколько пресной воды нужно добавить к 80 кг морской воды, чтобы концентрация соли составила 4 %.
При изучении темы «Масштаб» просматривается прямая связь с географией:
•Расстояние между городами Иваново и Петрово равно 320 км. Каким будет расстояние между этими городами на карте масштабом 1:4 000 000?
Изучая тему «Градусная мера угла» можно решать задачи по теме «Азимут».
Для решения данных задач нужно применять транспортир.
При измерении азимута основание транспортира совмещают с направлением на север, а центр транспортира – с точкой вашего местонахождения (или заданной точкой). Далее определяют, через какую отметку (деление) на транспортире проходит линия от вашего местонахождения до нужного объекта на местности. Это и будет величина искомого азимута. На рисунке азимут из точки А на точку В равен 65° (рис. 1)
Рассматривая практико-ориентированные задачи ориентации на местности учащимся будут также нужны навыки географии. Ученики работают с картами и планами местности, учатся пользоваться масштабом, впервые встречаются с функциональными зависимостями и их графическим изображением:
Определить расстояние, направление и азимут при движении от пункта А до В.
Изучая по алгебре тему «Арифметическая и геометрическая прогрессия» прослеживается связь с предметом биология:
•Гидра размножается почкованием, при чём, при каждом делении получается 5 новых особей. Сколько особей будет после восьми делений? Какое количество делений необходимо для получения 625 особей?
•Каждую секунду бактерия делится на две новые бактерии. Известно, что весь объём одного стакана бактерии заполняют за 1 час. За сколько секунд стакан будет заполнен бактериями наполовину?
На уроках геометрии очень хорошо формируются навыки функциональной грамотности при решении задач практической направленности. Именно на уроках по этому предмету дети учатся измерять элементы сложных фигур, решать задачи на построение, моделировать и конструировать, решать задачи практического содержания:
•Между электрическим столбом и зданием натянут кабель. Расстояние между зданием и столбом равно 10 метров, высота столба 8 м, а высота здания 4 м. Найдите длину электрического кабеля.
•Сколько квадратных метров жести пойдёт на изготовление водосточной трубы длиной 6м и диаметром 22см, если швы прибавляют 3 % площади поверхности трубы?
•На сколько градусов повернется Земля вокруг своей оси за 7 часов?
•Проектор полностью освещает экран A высотой 80 см, расположенный на расстоянии 250 см от проектора. На каком наименьшем расстоянии (в сантиметрах) от проектора нужно расположить экран B высотой 160 см, чтобы он был полностью освещён, если настройки проектора остаются неизменными?
Работая над формированием естественно-научной грамотности обучающихся на уроках математики, нужно не забывать и о системности формируемых математических знаний: погружаясь в реальные ситуации, формировать опыт поиска путей решения жизненных задач, развивать функциональную грамотность.
Интеграция предметов естественно-научного цикла является необходимой в системе образования, так как даёт возможность ребёнку воспринимать предметы и явления целостно, разносторонне, системно. Задания подобного содержания дают возможность создавать благоприятные условия для формирования естественно-научной грамотности на уроках математики.
Список использованной литературы:
1.Дик Ю.И. Интеграция учебных предметов / Современная педагогика. – 2008. № 9. – С. 42. 2.Кульневич С.В., Лакоценина Т. П. Анализ современного урока/ Практическое пособие «Учитель». - 2002. – С. 121. 3.Максимова В.Н. Межпредметные связи в процессе обучения. – М.: 4.Просвещение, 1988 – 192с. 5.Сивкова Л. Н. Возможности интеграции предметов естественно-научного цикла / Материалы семинара «Интеграция дисциплин как способ формирования ключевых компетенции учащихся» - Ижевск, 2011. - С.13-14.