- •Министерство образования и науки украины
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •Структура курса
- •Модуль 1. Множества
- •Тема 1. Множества и операции над ними
- •Введение
- •1. Понятие множества и элемента множества
- •2.Способы задания множества
- •3. Отношения между множествами. Подмножество
- •Примеры
- •4. Круги Эйлера-Венна
- •Практическая работа. Понятие множества
- •Тема 2. Операции над множествами
- •1. Пересечение множеств
- •2. Объединение множеств
- •3. Законы пересечения и объединения множеств
- •Определение. Для любых множеств а, в и с выполняются равенства:
- •4. Вычитание множеств. Дополнение подмножества
- •Практическая работа. Операции над множествами
- •Вопросы к изучению
- •Основные понятия
- •Обозначения
- •Практическая часть
- •Тема 2.1. Понятие разбиения множества на классы
- •1. Понятие разбиения множества на классы
- •Практическая работа. Разбиение множества на классы
- •Вопросы к изучению
- •Обозначения
- •Правила
- •Тема 2.2. Декартово произведение множеств
- •1. Декартово произведение множеств
- •2. Свойства операции нахождения декартова произведения
- •3. Кортеж. Длина кортежа
- •Практическая работа. Декартово произведение
- •Вопросы к изучению
- •Обозначения
- •Правила
- •Тема 3. Понятие соответствия Содержание
- •1. Понятие соответствия между множествами
- •Рассмотрим примеры соответствий, изучаемых в начальном курсе математики.
- •2. Способы задания соответствий
- •3. Соответствие обратное данному
- •4. Взаимно однозначные соответствия
- •5. Равномощные множества
- •Практическая работа. Соответствия между двумя множествами
- •Тема 4. Числовые функции
- •1. Понятие функции. Способы задания функций
- •2. Прямая и обратная пропорциональности
- •Основные понятия темы
- •Основные выводы, замечания
- •Тема 5. Отношения на множестве
- •1. Понятие отношения между элементами одного множества
- •2. Способы задания отношений
- •3. Свойства бинарных отношений
- •Практическая работа. Отношения на множестве
- •Тема 6. Выражение. Уравнение. Неравенство
- •Выражения и их тождественные преобразования.
- •1. Выражения и их тождественные преобразования
- •3. Уравнения с одной переменной
- •4. Неравенства с одной переменной
- •Практическая работа. Выражения и их преобразования. Числовые равенства и неравенства с одной переменной.
- •Практическая работа. Уравнения и неравенства с одной переменной.
- •Контрольная (зачетная) работа
- •Модуль 2. Математические утверждения и их структура
- •Тема 7. Математические понятия Содержание
- •1. Математические понятия. Объем и содержание понятия
- •Пусть заданы два понятия а и b. Объемы их обозначим соответственно а и в.
- •2. Отношение рода и вида между понятиями
- •4. Требования к определению понятий
- •5. Неявные определения
- •Практическая работа. Математические понятия
- •Вопросы к изучению
- •Представления о математических понятиях -
- •Обозначения
- •Тема 8. Высказывания и высказывательные формы
- •2. Конъюнкция и дизъюнкция высказываний
- •3. Конъюнкция и дизъюнкция высказывательных форм
- •Практическая работа. Высказывания и высказывательные формы
- •Тема 8.1. Высказывания с квантором. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- •1. Высказывания с кванторами
- •2. Истинность высказываний с кванторами
- •3. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- •Практическая работа. Высказывания с кванторами. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- •Тема 8.2. Отношения следования и равносильности между предложениями
- •1. Отношения следования между предложениями
- •2. Отношения равносильности между предложениями
- •Практическая работа. Отношения следования и равносильности между предложениями
- •Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Обозначения
- •Тема 8.3. Структура теоремы. Виды теорем
- •1. Структура теоремы
- •2. Отличие теоремы от правила
- •3. Виды теорем
- •Практическая работа. Структура теоремы. Виды теорем
- •Тема 9. Математическое доказательство
- •1. Понятие умозаключения.
- •2. Дедуктивные умозаключения Умозаключения, построенные по схеме
- •3. Индуктивные умозаключения. Полная индукция
- •Все s1, s2,..., Sп исчерпывают весь класс s (4) Все s есть р
- •4. Неполная индукция
- •5. Математическая индукция
- •6. Аналогия
- •7. Умозаключения «от противного»
- •8. Некоторые виды неправильных умозаключений
- •9. Логическая структура математической задачи
- •10. Закон достаточного основания и аксиоматический метод в математике
- •Практическая работа. Математическое доказательство
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Практическая часть
- •Тема 10. Текстовая задача и процесс ее решения
- •1. Роль и место задач в начальном курсе математики. Функции текстовых задач
- •2. Структура процесса решения текстовой задачи
- •2. Методы и способы решения текстовых задач
- •3. Этапы решения задачи и приемы их выполнения
- •1. Анализ задачи
- •4. Поиск и составление плана решения задачи
- •5. Осуществление плана решения задачи
- •6. Проверка решения задачи
- •7. Моделирование в процессе решения текстовых задач
- •Практическая работа. Текстовая задача и процесс ее решения
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Практическая часть
- •Тема 11. Комбинаторные задачи и их решение
- •1. Комбинаторика
- •2. Правила суммы и произведения
- •3. Размещения и сочетания
- •Практическая работа. Комбинаторные задачи и их решение
- •Вопросы для коллоквиума
- •Модуль 3. Целые неотрицательные числа
- •Тема 12. Аксиоматическое построение системы натуральных чисел
- •1. Из истории возникновения понятия натурального числа
- •2. Об аксиоматическом способе построения теории
- •3. Основные понятия и аксиомы. Определение натурального числа
- •4. Количественные натуральные числа. Счет
- •Семинарское занятие. История возникновения понятия натурального числа Вопросы к изучению
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задания для самостоятельной работы
- •Тема 13. Теоретико-множественный подход к построению натурального ряда чисел. Теоретико-множественный смысл арифметических действий.
- •1. Теоретико-множественный смысл натурального числа, нуля и отношения «меньше»
- •2. Теоретико-множественный смысл суммы
- •3. Теоретико-множественный смысл разности
- •4. Теоретико-множественный смысл произведения
- •5. Теоретико-множественный смысл частного натуральных чисел
- •Практическая работа. Теоретико–множественный смысл суммы, разности, произведения, частного и отношения «меньше»
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Тема 14. Позиционные и непозиционные системы исчисления
- •1. Позиционные и непозиционные системы счисления
- •2. Запись числа в десятичной системе счисления
- •Практическая работа. Запись целых неотрицательных чисел
- •Теоретическая часть
- •Основные понятия темы
- •Тема 15. Алгоритмы действий над целыми неотрицательными числами
- •1. Алгоритм сложения
- •2. Алгоритм вычитания
- •3. Алгоритм умножения
- •4. Алгоритм деления
- •Практическая работа. Алгоритмы арифметических действий
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Тема 16. Отношение делимости и его свойства Содержание
- •Признаки делимости.
- •Наименьшее общее кратное и наибольший общий делитель.
- •1. Отношение делимости и его свойства
- •2. Признаки делимости
- •3. Наименьшее общее кратное и наибольший общий делитель
- •4. Простые числа
- •5. Способы нахождения наибольшего общего делителя и наименьшего общего кратного чисел
- •Практическая работа. Делимость натуральных чисел
- •Тема 17. О расширении множества натуральных чисел
- •1. Понятие дроби
- •2. Положительные рациональные числа
- •3. Запись положительных рациональных чисел в виде десятичных дробей
- •4. Действительные числа
- •Практическая работа. Действия над положительными действительными числами
- •Вопросы к коллоквиуму
- •Теоретико-множественный смысл отношения «меньше», «равно»
- •Теоретико-множественный смысл суммы.
- •Теоретико-множественный смысл разности.
- •Признаки делимости.
- •Тема 18. Натуральное число как мера величины. Измерение величин
- •1. Понятие положительной скалярной величины и ее измерения
- •2. Смысл натурального числа, полученного в результате измерения величины
- •3. Смысл суммы и разности
- •Практическая работа. Понятие положительной скалярной величины
- •Практическая работа. Обоснование выбора действий при решении текстовых задач в начальной школе
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Определения, теоремы, выводы
- •Тема 19. Геометрические фигуры на плоскости и их свойства
- •1. Понятие геометрической фигуры
- •2. Углы
- •3. Параллельные и перпендикулярные прямые
- •4. Треугольники
- •5. Четырехугольники
- •Параллелограммом называется четырехугольник, у которого противолежащие стороны параллельны.
- •1. Диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам.
- •2. У параллелограмма противолежащие стороны и противолежащие углы раны.
- •6. Многоугольники
- •7. Окружность и круг
- •8. Построение геометрических фигур на плоскости.
- •1. Построить на данной прямой отрезок со, равный данному отрезку ав.
- •2. Отложить от данной полупрямой в данную полуплоскость угол, равный данному углу.
- •3. Найти середину отрезка.
- •4. Построить биссектрису данного угла.
- •5. Через данную точку провести прямую, перпендикулярную данной прямой.
- •9. Преобразования геометрических фигур. Понятие преобразования
- •1. Симметрия относительно точки (центральная симметрия).
- •2. Симметрия относительно прямой (осевая симметрия).
- •3. Гомотетия.
- •10. Движения и равенство фигур
- •Практическая работа. Решение геометрических задач
- •Практическая работа. Основные задачи на построение на плоскости
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Практическая часть
- •Тема 20. Изображения пространственных фигур
- •1. Свойства параллельного проектирования
- •2. Многогранники и их изображение
- •3. Шар, цилиндр, конус и их изображение
- •Практическая работа. Изображение пространственных фигур на плоскости
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Практическая часть
- •Тема 21. Геометрические величины
- •1. Длина отрезка и ее измерение
- •2. Величина угла и ее измерение
- •3. Понятие площади фигуры и ее измерение
- •4. Площадь многоугольника
- •5. Площадь произвольной плоской фигуры и ее измерение
- •Практическая работа. Геометрические величины
- •Теоретическая часть Вопросы к изучению
- •Основные понятия темы
- •Правила, замечания
- •Практическая часть
- •Список литературы
- •Учебник для студентов высших педагогических учебных заведений специальности: «начальное обучение»
- •Глузман Неля Анатольевна Кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой методик начального и дошкольного образования рвуз «Крымский гуманитарный университет» (г. Ялта)
Пояснительная записка
Центральным, ключевым вопросом деятельности высшей школы был и остается вопрос обеспечения качества подготовки специалистов. В связи с этим учебный процесс в вузе, как система организационных и дидактических мер, должен быть направлен не только на реализацию содержания образования на определенном образовательном уровне, но и на организацию с учетом возможностей современных технологий обучения и ориентирован на высокий конечный результат – формирование образованной, гармонично развитой личности, способной к постоянному обновлению научных знаний, профессиональной мобильности и быстрой адаптации к переменам и развитии в социально-культурной сфере, системах управления и организации труда в условиях рыночной экономики.
Сегодня в университетах осуществлен комплекс организационно-педагогических мер по обеспечению внедрения кредитно-модульной системы организации учебно-воспитательного процесса с использованием системы ЕСТS.
Модульно-рейтинговое обучение - это такая система организации учебного процесса, которая базируется на индивидуализации и дифференциации обучения, обеспечивает стимулирующую и развивающую функцию получения знаний, их самостоятельность и мобильность в процессе личностно-ориентированного обучения.
Основным средством модульного обучения является модульная программа, которая состоит из отдельных модулей (частей, разделов). Модуль включает в себя отдельные учебные элементы, которые могут быть представлены: теоретическими и практическими занятиями; упражнениями и тренингами; ролевыми и деловыми играми и т.д.
В соответствии с положением университета о рейтинговой системе обучения, учитывая особенности учебного предмета математики, в частности, количество отведенных на него аудиторных часов, целей и задач курса разработана модульная программа по математике для студентов специальности: «Начальное обучение». Содержание данной программы реализовано в данном учебном пособии.
Цель курса математики на педагогическом факультете по специальности «Начальное обучение» – сформировать у студентов математические знания, умения и навыки, необходимые учителю начальных классов для:
обучения младших школьников математики по альтернативным программам;
ориентирования в содержании математики средней и старшей школы;
дальнейшей самостоятельной работы по углублению и расширению математических знаний;
понимания использования математических методов в других науках.
Задачи курса:
раскрыть значение математики в общем и профессиональном образовании человека;
раскрыть психолого-педагогический аспект усвоения предмета;
раскрыть взаимосвязь школьного курса математики с математикой начальных классов;
воспитывать у будущих учителей начальных классов творческий подход к решению проблем преподавания математики;
сформировать умения и навыки самостоятельного анализа процесса обучения;
создать благоприятные условия для реализации самообразования.
Исходя из этих требований к математической подготовке учителя начальных классов в вузе, содержание материала по математике при модульной организации обучения, можно распределить по следующим отдельным учебным единицам (модулям):
Модуль 1. Множества.
Модуль 2. Математические утверждения и их структура;
Модуль 3. Различные подходы к построению множества целых неотрицательных чисел;
Модуль 4. Геометрические фигуры и величины.
Выделение модулей «Множества» и «Математические утверждения и их структура» связано с необходимостью обеспечить логическую грамотность учителя. Такая подготовка нужна ему не только для усвоения арифметического, алгебраического и геометрического материала курса, но и, ее высокий уровень, является залогом успешной работы учителя по развитию умственной деятельности младших школьников, методологической основой его методической деятельности, осуществляемой учителем как в процессе ознакомления учащихся с новыми понятиями и их свойствами, так и в процессе освоения ими этого материала. Чтобы формировать у детей умение логически рассуждать, развивать их мышление, учителю необходимы знания об особенностях математических понятий, предложений, доказательств; учитель должен знать операционный состав основных приемов умственной деятельности, возможность применения их в учебном процессе. Естественно и сам учитель должен владеть соответствующими логическими умениями, так как основной задачей современной начальной школы является умственное развитие младших школьников. Содержание модулей можно рассматривать и как теоретическую основу для понимания трактовки курса начальной математики. В модуль «Множество» включен и алгебраический материал, чтобы систематизировать и углубить алгебраическую подготовку будущего учителя за счет освоения этого материала на более высоком теоретическом уровне.
Изучение модулей «Различные подходы к построению множества целых неотрицательных чисел», «Геометрические фигуры и величины» позволит подготовить будущего учителя к грамотному и осознанному изучению арифметического и геометрического материала учащимися в начальной школе. Осваивая материал этих двух модулей, студенты должны также уточнить и расширить свои представления о величине и ее измерении.
Исходя из этого, после изучения курса «Математика» студент должен уметь:
изображать при помощи кругов Эйлера отношения между множествами и выполнять над ними операции;
производить разбиение множества на классы с помощью свойств и отношений; оценивать правильность выполненной классификации;
анализировать логическую структуру определений понятий, находить логические ошибки в определениях знакомых понятий;
пользоваться определениями при решении задач на распознавание принадлежности объекта объему данного понятия;
анализировать логическую структуру высказываний (высказывательных форм) и находить значение истинности составных высказываний (в том числе высказываний с кванторами);
строить отрицание высказываний различной структуры;
устанавливать наличие (отсутствие) отношения логического следования (равносильности) между высказывательными формами;
строить дедуктивные рассуждения, используя правила заключения, отрицания, силлогизма; устанавливать правильность умозаключений при помощи кругов Эйлера;
строить умозаключения, используя обобщенные процессуальные и содержательные приемы умственной деятельности (в частности, аналогию, индукцию и дедукцию);
распознавать прямую и обратную пропорциональность при различных способах задания функции;
формулировать свойства знаковых бинарных отношений на множестве и определять их вид;
решать текстовые задачи различными методами и способами; обосновывать выбор действия при арифметическом методе решения, используя соответствующую математическую теорию;
иллюстрировать примерами из учебников математики для начальной школы различные подходы к определению натурального числа и действий над числами;
рационально выполнять и обосновывать устные и письменные вычисления с натуральными и положительными рациональными числами;
записывать числа в различных позиционных системах счисления и производить над ними арифметические действия;
решать элементарные задачи на построение с помощью циркуля и линейки в объеме, определенном содержанием обучения;
решать несложные задачи на доказательство и вычисление числовых значений геометрических фигур;
изображать на плоскости призму, прямоугольный параллелепипед, пирамиду, цилиндр, конус, шар, используя правила проектирования.
В учебном пособии раскрыто содержание основных формы обучения в педагогических университетах: лекций, семинарских, практических, контроьных (модульных) мероприятий.
При модульном контроле ведущей формой сообщения новой информации является лекция, в ходе которой, преподаватель ориентирует студентов на самостоятельное творческое овладение материалом, дает установки и рекомендации для следующей самостоятельной работы над учебниками и пособиями. На лекции, которая выполняет информативную функцию, предлагаются обобщенные, узловые вопросы определенной темы учебной дисциплины, выясняются методы и алгоритмы решения основных задач темы. В лекционном курсе раскрываются цели и задачи изучения определенной темы, структура, идеи и методы начального курса математики, ознакомление будущих учителей начальных классов с основными вопросами методологии математики.
Цель практических занятий – научить решать задачи по математике различных типов, решать уравнения и неравенства с одной переменной, строить графики различных видов функции, упрощать выражения с переменной и десятичными дробями, решать геометрические задачи на построение, вычисление и доказательство и т.д.
На практических и семинарских занятиях, кроме строгого выполнения плана занятия, необходимо организовать проверку самостоятельной работы студентов по подготовке теоретического материала, который будет актуализироваться на занятии. Преподаватель специально отводит несколько минут в начале занятия для проверки готовности студентов к работе на практическом занятии, проверки состояния выполнения домашних задач, которые предлагались студентам на занятиях, выставляет оценки.
Практическая работа состоит из заданий различной сложности. Они делятся - на обязательные и творческие (по желанию студента) задания. Каждая обязательная задача сдается преподавателю студентом индивидуально. Оценивается задача соответствующей оценкой (или определенным баллом при 10-балльной системе). Если студент сдает преподавателю задания не своевременно (без уважительных причин), то оценка снижается (или студент получает лишь 0,5 балла). В случае, если студент обязательные задачи не выполнил, то он получает оценку "неудовлетворительно" (или от рейтинга студента отнимается 1 балл за каждую задачу). За каждую творческую задачу студенту выставляется дополнительная оценка (или дополнительно 2 балла).
Самостоятельная учебная работа студентов завершает решение задач всех других форм обучения в высшей школе. Самостоятельная работа не только формирует навыки и умения самостоятельного поиска знаний, которые важны для осуществления непрерывного образования на протяжении всей будущей профессиональной деятельности, а и имеет важное воспитательное значение, поскольку формирует самостоятельность как положительную черту характера, которое играет существенную роль в структуре личности современного специалиста высшей квалификации.
Самостоятельная работа включает в себя задачи для студентов, которые выполняются во вне учебное время. Они делятся - на теоретические и практические. Теоретические вопросы выносятся на коллоквиум или проверяются в форме экспресс-опроса на практических занятиях, который проводится в форме 10-15 минутной контрольной работы, тестового машинного (компьютерного), или без машинного контроля или устного опрашивания, практические задания сдаются индивидуально.
Оценка знаний студента за каждый модуль осуществляется с учетом всего объема учебного модуля и выставляется в зачетке по результатам контроля, который проводится в виде: письменной контрольной работы; тестирования; методом накопления оценок; коллоквиума
Проведение контрольной работы осуществляется двумя преподавателями по принятой для данного модуля методике. Контрольная работа включает в себя, как правило, два теоретических и два практических вопроса (или расчетные задачи). К каждой задаче преподаватель предлагает литературу из перечня, который предлагался на лекции. Преподавателем к каждому модулю разрабатывается не меньше 15 вариантов контрольных работ. Контрольная работа оценивается четырех балльной оценкой (а при 10-балльной системе - каждая задача оценивается баллами, при этом за оригинальность ответа преподаватель может прибавить еще и поощрительный балл).
При тестировании большого количества вопросов оценку осуществляет ЭВМ с помощью заданной программы. Если тестирование осуществляется без использования ЭВМ, оценка устанавливается пропорционально количеству верных ответов.
Одним из средств контроля за изучением теоретического материала являются коллоквиумы, которые проводятся не чаще как 1-2 раза на семестр. Коллоквиум ставит цель выяснить уровень понимания прочитанного теоретического материала и того, что выносится на самостоятельную работу, обнаружить проблемы и вопросы, которые возникли у студентов во время самостоятельной работы.
Модульная оценка — это итог оценок (или баллов), полученных студентом в результате выполнения контрольного задания во время модульного контроля, а также при текущих формах контроля на коллоквиумах, практических, лабораторных, семинарских занятиях и за выполнение индивидуальных задач, предусмотренных учебным планом.
Знания студентов оцениваются по 10-ти балльной шкале целыми числами от 2 до 10. Неявка студентов в определенное время на модульный контроль (контрольную работу, защиту) отражается в ведомости проставлением цифры "0" - нуль.