Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В ПРЕПОДАВАНИИ МАТЕМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ

Минаева А.М. 1
1 Филиал «Тобольский индустриальный институт» тюменского государственного нефтегазового университета
1. Федеральные государственные стандарты. http://www.tsogu.ru/portal/learnprograms/
2. Зайцев И.А. Высшая математика [текст]: учеб. для неинж. спец. с.-х. вузов / И.А. Зайцев. М: Высшая школа, 1991. 400 с.
3. Индивидуальные задания по высшей математике [текст]: учебное пособие. В 4ч. Ч.1. Линейная и векторная алгебра. Аналитическая геометрия. Дифференциальное исчисление функций одной переменной / А.П. Рябушко, В.В. Бархатов, В.В. Державец, И.Е. Юруть; под общ.ред. А.П. Рябушко. 4-е изд. Минск: Вышэйшая школа. 2008. 304 с.
4. Задачник - практикум по аналитической геометрии и высшей алгебре [текст]: учебное пособие / В.А. Волкова, Т.А. Ефимова, А.А. Райне, Р.А. Шмидт. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1986.

Согласно проведенным исследованиям, в настоящее время в системе высшего профессионального образования происходят изменения, которые направлены на подготовку специалистов – профессионалов. Современный технический вуз дает студентам фундаментальные знания по кругу проблем, связанных с их будущей профессиональной деятельностью. И тут стоит задуматься о том, что важнейшей частью фундаментальных знаний, а, следовательно, и профессиональной подготовки будущего специалиста является высшая математика. Изучение дисциплин технического и естественного цикла, так или иначе, связанно именно с математикой. Сейчас же все чаще просматривается тенденция на сокращение часов, отведенных на изучение высшей математики. Поэтому, с каждым днем все более актуальным становится системный подход к изучению дисциплин в вузе, в основу которого входят межпредметные связи. Межпредметные связи в вузовском обучении являются выражением интеграционных процессов происходящих в науке и в жизни общества. Эти связи определенным образом стимулируют студентов на дальнейшую учебную деятельность, вырабатывая интерес и тягу к познанию. Междисциплинарный подход играет очень важную роль в повышении качества практической и научно – технической подготовки студента. Он развивает логическое мышление, гибкость ума, умение переносить и обобщать знания из разных направлений подготовки. Междисциплинарный подход способствует:

– развитию логического мышления, коммуникации и взаимодействия на широком математическом материале (от геометрии до программирования);

– поиску решений новых задач, формированию внутренних представлений и моделей для математических объектов, преодолению интеллектуальных препятствий;

– формированию представлений о математике как части общечеловеческой культуры, о значимости математики в развитии цивилизации и современного общества;

– овладению математическими знаниями и умениями, необходимыми для изучения смежных дисциплин, применения в повседневной жизни;

– созданию фундамента для математического развития, формированию механизмов мышления, характерных для математической деятельности;

– повышению уровня математической культуры, эффективности в использовании математических методов и инструментов в широком спектре профессиональной деятельности.

Целью данного исследования является установление межпредметных связей математики с другими дисциплинами технического вуза, и их использование для повышения мотивации у студентов к изучению математики.

Объект исследования: процесс изучения математики в вузе.

Предмет исследования: межпредметные связи математики с другими дисциплинами технического вуза.

Основные задачи исследования:

1. Изучить и проанализировать состояние проблемы межпредметных связей в техническом вузе.

2. Отобрать наиболее оптимальные методы и приемы организации учебной деятельности с использованием задач интеграционного характера.

3. Выявить начальный уровень учебной мотивации.

4. Проверить эффективность предложенных идей в реальной практике.

5. Провести анализ, обобщение результатов, полученных в ходе реализации идей.

Минаева.tif

Рис.1. Основные взаимодействия математики с другими дисциплинами

На основании проведенного исследования были установлены многие межпредметные связи математики с другими изучаемыми дисциплинами (согласно учебного плана направления подготовки бакалавриата 23.03.03 - Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов). Некоторые из них представлены в таблице.

Межпредметные связи математики

Дисциплина

Функция

Математическая основа

Физика

Сила тока

Скорость

Работа

Дифференцирование и интегрирование

Информатика

Системы счисления

Логические задачи

Теория вероятности

Теоретическая механика

Пройденный путь

Работа

Интегральное исчисление

Экономика

 

Дифференцирование

Общая электротехника и электроника

Сила тока

Линейные уравнения

Примеры задач из других дисциплин учебного плана

Физика (использование понятия «Производная функции»):

Пример 1. Материальная точка движется прямолинейно по закону missing image file. Найдите ее скорость, и ускорение в момент времени t = 2 с. (х – координата точки в метрах, t – время в секундах).

Решение:

missing image file

Скорость, есть производная от пройденного пути:

missing image file

missing image file

Ускорение, есть производная от скорости:

missing image file

Ответ: 16 (м/с), 6 (м/с2).

Физика (использование понятия «Вектор»):

Пример 2. Три силы m, n и p приложенные к одной точке, имеют взаимно перпендикулярные направления. Определить величину их равнодействующей r если известны величины сил:missing image file, missing image file, missing image file.

Решение:

Так как силы взаимно перпендикулярны, то их равнодействующая направлена по диагонали параллелепипеда, построенного на векторах m, n и p как на сторонах, и ее величина missing image file равна длине этой диагонали. Тогда

missing image file

Ответ: 15.

Физика (использование понятия «Скалярное произведение»):

Пример 3. Вычислить работу равнодействующей F сил missing image file, missing image file, missing image file, приложенных к материальной точке, которая под их действием перемещается прямолинейно из точки missing image file, в точку missing image file.

Решение:

missing image file.

Так как

missing image file

missing image file

missing image file

То missing image file Дж

Ответ: 30 Дж.

Механика (использование понятия «Векторное произведение»):

Пример 4. Вычислить координаты вращающего момента M силы missing image file, приложенной к точке missing image file, относительно начала координат O.

Решение:

missing image file=missing image file

missing image file

Ответ: missing image file.

Электротехника (использование понятия «Системы линейных уравнений»):

Пример 5. Дана электрическая цепь постоянного тока. Найдите все токи цепи.

Минаева1.tif

Решение: задача решается на основе законов Кирхгофа для электрической цепи:

Первый закон Кирхгофа – сумма токов сходящихся в узле равна нулю.

missing image file

Второй закон Кирхгофа – алгебраическая сумма ЭДС, действующая в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения в этом контуре.

missing image file

missing image file

Задача сводится к системе линейных уравнений:

missing image file

Ответ: Ответом будет система уравнений общего вид, т.к. конкретных значений в задаче нет.

Данные примеры демонстрируют широкое использование математического аппарата при решении прикладных задач и не исчерпывают всего многообразия межпредметных связей. Однако можно сделать вывод, что подобные задачи необходимы в курсе математики и обучающиеся должны владеть методами их решения.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование междисциплинарного подхода при изучении математики дает возможность обучающимся:

– уметь работать с информацией, делать выводы, анализировать, контролировать и оценивать свою деятельность;

– повысить уровень мотивации, осознанной потребностью в усвоении знаний, умений;

– уметь применять полученные знания в практической деятельности;

– развить способности, которые позволяют найти выход из любой ситуации способность к рефлексии, целеполаганию, планированию, моделированию и активной коммуникации).


Библиографическая ссылка

Минаева А.М. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В ПРЕПОДАВАНИИ МАТЕМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 5-3. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=13719 (дата обращения: 27.05.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674