Дослідницькі завдання фахового спрямування в процесі математичної підготовки майбутніх фахівців-аграріїв

Abstract

Вступ. Навчальний предмет «Математика» визначено як один з обов’язкових, що входить до національного мультипредметного тесту, за результатами якого оцінюють знання випускників середніх закладів освіти нашої країни в умовах військового стану. Протягом останніх років спостерігається тенденція значного зниження рівня математичної підготовки випускників шкіл. Цей факт викликає занепокоєння представників усіх освітніх рівнів. В українському суспільстві продовжуються дискусії щодо виключення математики із списку обов’язкових предметів державної атестації. Досить часто озвучується думка про те, що іспит з математики мають складати тільки ті випускники, які вибирають спеціальності, що безпосередньо пов’язані з математичними галузями. Як показує власний досвід, ця проблема обговорюється і студентами закладів вищої освіти, що вивчають курс вищої математики. Значна кількість здобувачів вищої освіти (найчастіше це випускники з низьким рівнем шкільної математичної підготовки) вважають, що математику мають вивчати тільки студенти, які обрали математичні спеціальності. На жаль, таку позицію інколи поділяють і представники адміністрацій різних факультетів, що мають досить широкі повноваження в межах університету. Як наслідок, скорочення годин на вивчення курсу вищої математики, а інколи і виключення цього курсу з навчальних планів. Такий підхід є неприйнятним, особливо в умовах викликів, в яких зараз живе Україна, а саме, необхідності зміцнення обороноспроможності країни та необхідності відновлювати і розвивати технічну інфраструктуру (енергетику, транспорт, житлово-комунальну сферу). Посилення математизації основних напрямів діяльності суспільства, високий рівень технологій, що є базою безпеки країни, розширення сфери використання математичних знань підвищують значення якісної математичної підготовки для кожного майбутнього фахівця у різних професійних сферах. Суспільні зміни, зростаючі темпи розвитку агропромислового комплексу зумовлюють необхідність вивчення фундаментальних дисциплін, зокрема математики, студентами закладів вищої освіти аграрного профілю. Тому проблема забезпечення якісної математичної підготовки майбутнього фахівця-аграрія залишається актуальною і стає сьогодні ще більш гострою. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблема забезпечення якісної математичної підготовки майбутніх фахівців досліджується як вітчизняними науковцями [3;6;7;11], так і вченими інших країн [13-23]. Розглядають різні аспекти цієї проблеми, зокрема: впровадження компетентнісного підходу у процес навчання вищої математики [3;7;13;15;19;22], використання комп’ютерно–орієнтованих методичних систем навчання математичним дисциплінам [7;11;20], особливості викладання курсу вищої математики студентам закладів вищої освіти різних напрямів підготовки [3;6;12;14;16;17;18;21;23]. Аналіз науково-методичної літератури показав, що більшість дослідників занепокоєні низьким рівнем математичної підготовки випускників шкіл та слабкою навчальною мотивацією студентів щодо вивчення курсу вищої математики. Викладачі закладів вищої освіти відмічають наявність у студентів значних утруднень при засвоєнні навчального матеріалу з математики. Тому триває пошук методичних систем, спрямованих на вирішення вищезазначених питань та забезпечення якісної математичної підготовки майбутніх фахівців. Ми поділяємо думку науковців [2], які вважають, що історично склалися дві сторони призначення математичної освіти: практична, пов’язана зі створенням і застосуванням інструментарію, потрібного людині в її продуктивній діяльності, і інтелектуальна, пов’язана з мисленням людини, з оволодінням певним методом пізнання і перетворенням дійсності за допомогою математичних методів. Математика оперує абстрактними поняттями, структурами, які здається «не використовуються» в професійній діяльності. Разом з тим, сьогодні світ змінюється надзвичайно швидко. Професійна інформація постійно оновлюється. Володіти таким великим обсягом знань стає фізично неможливим. Тому триває пошук сучасних методичних підходів, спрямованих на розвиток універсальних, загальних професійних умінь майбутнього фахівця, які можуть забезпечити його конкурентоспроможність на ринку праці. Саме для реалізації цих завдань освіти значення математичної підготовки важко переоцінити. Математичні поняття мають дуже високий ступінь абстрагування. Тому вивчення математичних структур є потужним інструментом розвитку логічного мислення і прийомів розумової діяльності, які є необхідними якостями сучасного фахівця. Людина, яка вміє виокремлювати структурні абстрактні елементи, встановлювати зв’язки між ними, порівнювати і узагальнювати, виділяти головне і робити висновки зможе наповнювати ці елементи оновленим змістом і буде успішною і конкурентоспроможною в будь-якій професійній сфері протягом тривалого часу [9]. Більше того, сьогодні математична освіта трактується і як психологічний феномен, що відбивається в різних психічних сферах особистості і змінюється під впливом навчання математики [2]. Науковці виокремлюють наступні завдання математичної підготовки фахівців аграрного профілю: 1) оволодіння студентами системою математичних знань, умінь, навичок, необхідних у майбутній професійній діяльності та повсякденному житті, а також достатніх для вивчення інших дисциплін та можливості навчатися протягом життя; 2) формування у студентів наукового світогляду, уявлень про ідеї та методи математики, її роль у пізнанні дійсності та розвитку різних галузей науки та техніки; 3) інтелектуальний (логічне мислення, просторова уява, алгоритмічна культура) та особистісний (пам’ять, увага, наполегливість) розвиток студентів. Важливість завдань переконує, що навчання математики має бути обов’язковим для студентів аграрних університетів всіх спеціальностей. Дослідники [1] зазначають, що формування математичних знань, умінь, навичок студентів аграрних спеціальностей у сучасному закладі вищої освіти повинно задовольняти наступним принципам: 1) принципу цілеспрямованості (зв’язок математики з відповідним напрямом підготовки); 2) принцип неперервності (вивчення математичних методів упродовж всього періоду навчання і використання їх у курсах спеціальних дисциплін, а також при написанні дипломних і магістерських робіт); 3) принцип наступності (удосконалення математичної підготовки до вступу у заклади вищої освіти, при навчанні у закладах вищої освіти та після їх закінчення); 4) принцип моделювання (формування математичного мислення, за допомогою якого суб’єкт навчання виявляє причинно-наслідкові зв’язки не лише в математиці, але й професійній та іншій суспільній діяльності); 5) принцип мотивації (визначення змісту курсу математики, форм і методів навчального процесу, що забезпечують підвищення зацікавленості студентів у вивченні математики, введення наочності за допомогою технічних засобів навчання і персональних комп’ютерів); 6) принцип універсальності (введення професійно-прикладної складової, що формує уявлення про універсальність математичних формул і методів); 7) принцип самонавчання і самовиховання (розвиток здатності студента до самонавчання та самовиховання). Природньо, що при визначенні змісту курсу математики та виборі методичних підходів щодо його викладання, бажано враховувати специфіку професійної діяльності майбутнього фахівця. Це позитивно впливає на навчальну мотивацію студентів. Вважаємо за доцільне наслідувати принцип цілеспрямованості, який є першим у наведеному переліку, уточнити як принцип фахового спрямування математичної підготовки студентів. У викладача математики, що працює із студентами нематематичних спеціальностей, дуже обмежені можливості щодо реалізації фахового спрямування математичної підготовки майбутніх фахівців. Низький рівень знань шкільної математики, дуже обмежена кількість годин на вивчення курсу, недостатня навчальна мотивація студентів зумовлюють пошук методичних підходів, які дозволяють хоча б частково нівелювати вищезазначені проблеми. Специфіка вивчення математичних дисциплін полягає в тому, що засвоєння навчального матеріалу відбувається через розв’язування задач. Саме цей вид навчальної діяльності є основним у процесі навчання математики. Теоретично обґрунтовано і експериментально перевірено, що одним із ефективних шляхів реалізації фахового спрямування математичної підготовки студентів аграрних університетів є розв’язування прикладних задач [4]. Разом з тим, власний досвід роботи свідчить про наявність певних проблем при реалізації даного підходу. На практичних заняттях з вищої математики викладачу і студентам не вистачає часу на одночасне опрацювання загальних відомостей з профільних предметів і теоретичного матеріалу з математики, які необхідні для розв’язування достатньої кількості прикладних задач з певної теми. Тому вважаємо за доцільне пропонувати студентам дослідницькі завдання з вищої математики фахового спрямування. Мета дослідження полягає в обґрунтуванні доцільності використання дослідницьких завдань фахового спрямування в процесі математичної підготовки майбутніх фахівців–аграріїв. Методи дослідження. У ході підготовки статті були використані такі методи дослідження: порівняльний аналіз теоретичних положень, розкритих у науковій та навчально-методичній літературі; спостереження за математичною підготовкою майбутніх фахівців різних нематематичних спеціальностей; бесіди із студентами аграрних спеціальностей; узагальнення власного педагогічного досвіду викладання курсу вищої математики майбутнім фахівцям аграрного сектору економіки.