Тема 9. дополнительное чтение математической литературы

Примерное содержание. Роль дополнительного чтения математической литературы в повышении у учащихся интереса к предмету, в углублении их знаний, в приобретении навыков самостоятельной работы с книгой. Анализ трудностей, связанных с чтением математической литературы, и составление методических реко­мендаций по организации внеклассного чтения. Составление рекомендаций для учащихся по работе с математической литературой. Подготовка перечня книг для дополнительного чтения по математике с краткими аннотациями. Конференция по дополнительному чтению математической литературы. Изучение регионального опыта.

  Теоретические сведения

Дополнительное математическое образование ставит перед собой задачи повышения общего уровня развития учащихся, подготовки школьников к дальнейшему образованию и самообразованию, практической творческой деятельности по любой специальности. Для решения обозначенных задач организатору дополнительного математического образования необходимо не только обеспечить определенный запас знаний у школьников, но и выработать умения добывать эти знания, развивать в учениках стремление и способности к самостоятельному их приобретению. Среди различных источников новых знаний по математике одно из первых мест занимает книга. Всю литературу, знакомящую школьников с основами математики можно разделить на учебную (учебники, дидактические материалы, сборники задач, справочники и т.п.) и дополнительную (научные и научно-популярные книги и статьи, сборники задач олимпиадного характера и т.п.). В процессе обучения математике учащиеся весьма широко используют основную учебную литературу. Дополнительную литературу по математике читают лишь немногие учащиеся, причем чтение в основном не носит организованного характера. Между тем обучающее значение работы учащихся с дополнительной литературой весьма велико, так как именно эта работа способствует не только повышению качества знаний учащихся, но и развитию у них устойчивого интереса к математике.

Дополнительное чтение по математике – это целенаправленное изучение литературы по определенной проблеме, решение возникающих при этом задач, оформление полученных результатов (сочинение, доклад, реферат, статья в газете, картотека или дидактические материалы). Основные цели, которые ставит перед собой дополнительное чтение: формирование устойчивого познавательного интереса к предмету; привитие вкуса и навыка к чтению математической литературы; формирование умения работать с научной литературой; развитие математической культуры; более глубокое усвоение учащимися материала, предусмотренного программой.

Виды дополнительного чтения по математике. Чтение дополнительной литературы может быть индивидуальным и коллективным. В случае, когда задание для дополнительного чтения получают все учащиеся класса (кружка), на занятиях зачитываются, обсуждаются фрагменты глав, статей, школьники получают творческое задание, можно говорить о коллективном чтении (Л.П. Доблаев). Чаще учащиеся индивидуально читают математические книги, знакомятся с новыми фактами.

К числу основных компонентов, определяющих выработку умений и навыков эффективной самостоятельной работы учащихся с научной (математической) литературой, относятся (В.А. Оганесян, Ю.М. Колягин и др.): умение логически (структурно) осмыслить текст; умение читать с пониманием; умение выделить и запомнить главное;  умение акцентировать свое внимание на той или иной основной мысли, выраженной в тексте; умение творчески перерабатывать информацию; умение составить план, конспект на тему, сделать из него выписки; самостоятельность и критичность восприятия; усилие воли, чтобы заставить себя работать и в случае возникновения трудностей и неясностей (что особенно характерно для работы с математическим текстом); настойчивость в преодолении трудностей.

В указанном перечне заложена своеобразная программа обучающей деятельности организатора дополнительного образования при осуществлении самостоятельной работы учащихся с книгой.

Решение задачи приобщения школьника к чтению математической литературы требует учета некоторых положений (Г.Н. Васильева). Во-первых, нужно знать особенности изложения математических фактов в научно-популярной и научной литературе, предназначенной для подготовленного читателя. Во-вторых, при организации дополнительного чтения необходимо стремиться к максимальной реализации принципа индивидуализации обучения, что требует постоянного и планомерного руководства работой ученика. Наконец, учителю нужно знать методику организации работы с литературой, а также литературу по различным разделам математики для дополнительного чтения, ее содержание, есть ли она в библиотеке.

Литература по математике для дополнительного чтения. Важным моментом в организации самостоятельной работы учащихся с научной и научно-популярной литературой является правильный ее отбор. Предлагая школьникам изучить ту или иную книгу (главу книги, статью в журнале), организатор дополнительного образования должен руководствоваться следующими дидактическими положениями. Математическая литература, предлагаемая школьникам для самостоятельного изучения, должна, по мнению Н.И. Мерлиной:

1) быть доступной как по содержанию, так и по форме изложения для учащихся данного года обучения;

2) увлекать учащихся содержанием, стилем или новизной подхода к тому или иному вопросу математики или ее приложений;

3) расширять и углублять математические знания учащихся по программному материалу посредством изучения вопросов, выходящих за рамки программы по математике, но примыкающих к ней;

4) углублять математические знания учащихся посредством более детального изучения того или иного вопроса программы;

5) соответствовать дидактическому принципу научности, отражая при этом концепции современного этапа в развитии математики;

6) способствовать формированию у учащихся потребности и умения к работе научно-исследовательского характера и т.п.

Для организации дополнительного чтения учащихся можно рекомендовать книги: Я.И. Перельмана («Живая математика», «Занимательная алгебра» и др.); А.Д. Гетмановой «Занимательная логика»; М.И. Зайкина «Математический тренинг»; Е.И. Игнатьева «В царстве смекалки»; Б.А. Кордемского «Математическая смекалка»; Л.М. Лоповка «Математика на досуге»; А.А. Свечникова «Путешествие в историю математики»; И.Ф. Шарыгина «Уроки дедушки Гаврилы, или развивающие каникулы»; В.В. Мадера «Математический детектив» и др.

Имеется и специальная литература рассматриваемого жанра: «Книга для внеклассного чтения по математике в старших классах» А.А. Колосова (1963); «За страницами учебника алгебры» Л.Ф. Пичурина (1990); «Задачи по математике для любознательных» Д.В.Клименченко (1992), «За страницами учебника математики» Л.П. Шибасова, З.Ф. Шибасовой (1996) и другие. В ней  приведены исторические сведения, раскрывающие происхождение понятий и целых теорий, описываются математические открытия и судьбы людей, посвятивших свою жизнь науке. В книгах и статьях для дополнительного чтения показано практическое значение математических знаний, их роль в повседневной жизни, а также применение в архитектуре, искусстве, науке и технике; предлагаются для решения занимательные и нестандартные задачи. Указанные издания предназначены для учащихся и согласованы со школьной программой.

Издательством «Наука» выпускается серия брошюр «Популярные лекции по математике», также рассчитанная на учащихся средней школы. Большую роль в организации дополнительного чтения по математике играют статьи журналов «Квант», «Математика в школе» и «Энциклопедического словаря юного математика».

Приобщение учащихся к чтению математической литературы – задача чрезвычайно важная и трудная. Она требует целенаправленного, кропотливого труда организатора дополнительного математического образования. Руководство чтением математической литературы состоит из двух этапов: пропаганда книги и руководство усвоением ее содержания.

Укажем некоторые способы эффективного руководства чтением дополнительной литературы по математике.

1. В кабинете, где проходят дополнительные занятия по математике, следует вывесить список книг и статей с указанием страниц или номеров задач. Заголовки списка могут быть: «Что читать по математике?», «Прочти эти книги», «Интересные книги по математике» и т.п. Вместе со списком необходимо вывешивать и аннотации к предлагаемым для самостоятельного прочтения книгам. Например, аннотация к книге И.Ф. Шарыгина «Уроки дедушки Гаврилы, или развивающие каникулы» может быть следующей: «Данная книга – рассказ о летних каникулах мальчика, проведенных в деревне у дедушки, в сюжетную линию которого вплетены занимательные задачи различной степени трудности. Ко всем задачам имеются объяснения, указания или решения. Книга адресована учащимся 4–6 классов».

2. Привлекать внимание учащихся к книгам по математике и ее истории, делая небольшие сообщения о новых книгах, указывая дополнительную литературу по теме занятия. Поощрять учащихся, которые в своих ответах используют сведения из рекомендованных книг. Проводить беседы с учащимися по рекомендованным книгам, оказывать помощь в разборе трудных мест книги.

3. Организовывать математические библиотеки при математических кружках, студиях, Центрах дополнительного математического образования (это могут быть книги учащихся, организатора дополнительного образования, учителей и т.д.).

4. Устраивать книжные выставки, посвященные одному математику или какой-либо теме. На них проводить викторины, конкурсы по книгам.

5. Давать задания учащимся по подбору дополнительного материала по изучаемой теме, нацеливая при этом учеников на поиск следующих сведений о математических понятиях, теоремах: кто и когда ввел это понятие, определение, теорему; когда возник современный термин и кем он был предложен; точная формулировка теоремы, определения; кому принадлежит обозначение (если оно имеется); наиболее важные разделы, темы, где применяется данное понятие, определение, теорема. Найденные сведения полезно заносить в математический словарь. Математический словарь может быть рубрикой в стенной печати, рукописным журналом. Ведя регулярно, начиная с 5 класса, математический словарь, ученики приобретут много полезных сведений по предмету.

5. Предлагать учащимся длительные задания – написание рефератов и математических сочинений.

Реферат представляет собой изложение основного содержания прочитанной литературы по плану, составленному вместе с организатором дополнительного образования.

Под математическим сочинением понимают (Г.Н. Воробьева) творческое домашнее задание, в котором описываются самостоятельно установленные свойства математических понятий или результаты самостоятельного изучения какой-либо темы, или систематизируются знания по данному вопросу, или описывается метод решения класса задач и методы решения одной задачи.

Этапы работы над сочинением: выбор и обдумывание темы; определение идеи сочинения; подбор материала; составление плана; написание сочинения.

Выбор темы сочинения ориентирует на чтение литературы по этой проблеме или изучение других материалов, которые рекомендует учитель. Предлагая ученику тему сочинения, учитель должен учитывать: уровень математической подготовленности учащегося; возможности данной темы в пробуждении интереса к работе над сочинением; наличие литературы по данной проблеме.

При ознакомлении учащихся с содержанием работы на первом этапе главным является формирование представления о том, что сочинение – это не описание того, что можно найти по данному вопросу, а изложение результатов осмысления материала, их обобщение и краткое, логически последовательное изложение. Поэтому важно обдумать тему сочинения: решить, что вынести в сочинение, чтобы оно было своеобразным по стилю изложения, чтобы это были рассуждения автора, а не цитаты из прочитанных книг. Содержанием сочинения должны стать результаты собственного исследования ученика, полученные в ходе изучения литературы.

Учащиеся должны знать, что сочинение включает в себя введение, основную часть и заключение. Содержание введения является базой, на которой развивается основная часть сочинения. В конце введения обосновывается выбор идеи сочинения, выражается личное отношение автора к изучаемому вопросу. Основная часть сочинения структурируется: выделяются несколько пунктов, при необходимости – подпунктов. Заключение – это обобщение результатов, изложенных в основной части.  

Тематика математических сочинений выбирается с учетом возраста школьников, наличия литературы, интересов учащихся конкретной возрастной группы. Исследования учащихся могут быть рассчитаны на несколько лет. Так, например, математическое исследование «Огибающая семейства линий на плоскости» (9 класс), может послужить основой работы «Особые решения дифференциального уравнения Клеро» (10 класс). Работа над темой «Числа Фибоначчи», предложенной пятикласснику, может быть продолжена в последующие годы, после его знакомства с элементами комбинаторики, методом математической индукции.

Примерные темы математических сочинений

5 класс

Совершенные числа. Числа-близнецы и дружественные числа. Фигурные числа. Числовые самородки. Загадки простых чисел. Числовые диковинки (магические кольца, числовые пирамиды, число Шахерезады). Числа Фибонначи.

6 класс

Приемы устных вычислений. Треугольник Паскаля. Замечательные свойства простых чисел. Основная теорема арифметики. Рациональное число и цепная дробь. Диофантовы уравнения.

7 класс

Азбука рассуждений. Структура теорем. Метод математической индукции. Методы доказательства теорем. Способы решения логических задач.

8 класс

Исследование параболы. Исследование гиперболы. Исследование эллипса. Замечательные точки треугольника. Свойства корней квадратного уравнения.

9 класс

Числовые последовательности. Прогрессии. Золотое сечение. Огибающая семейства линий на плоскости. Выигрышные стратегии.

10 класс

Платоновы тела. Числа Фибоначчи. Магические квадраты 4-го порядка. Окружность Эйлера. Особые решения дифференциального уравнения Клеро.

11 класс

Исследование циклоиды. Метод инверсии. Комплексные числа. Овалы Кассини. Логарифмы как трансцендентные числа.

6. Проводить с учащимися читательские конференции по математике. Такие конференции уместны в конце изучения определенной темы или в связи с юбилеем ученого-математика. За месяц до конференции объявляется ее тема, вывешивается программа и список литературы, с которой учащимся следует познакомиться. Например, конференция «Великий русский математик Н.И. Лобачевский» проводится в 10 классе после изучения темы «Основные понятия стереометрии. Логическое строение стереометрии».

Конференция «Великий русский математик Н.И. Лобачевский»

Программа

1. Казань. Универсальные способности.

2. Экстраординарный профессор и администратор.

3. Неевклидова геометрия.

4. Вклад Н.И. Лобачевского в другие разделы математики: а) определение функции по Лобачевскому; б) о способе Лобачевского численного решения алгебраических уравнений.

Литература

1. Атанасян, Л.С.  К 200-летию со дня рождения Н.И. Лобачевского // Математика в школе. – 1993. – № 3. – С. 15–26.

2. Белл, Э.Т. Творцы математики. – М.: Просвещение, 1989.

3. Лаптев, Б.Л. Н.И. Лобачевский и его геометрия. – М.: Просвещение, 1996.

4. Ливанова, А.М. Три судьбы. Повесть о великом открытии. – М.: Знание, 1975.

5. Тарзиманова, Г. Стихотворение Лобачевского // Квант. – 1980. – № 8. – С.15.

6. Ширшов, А. Модель Кели-Клейна геометрии Лобачевского // Квант. – 1996. – № 3. – С. 26–29.

Задания

1. Составьте рекомендации для учащихся по работе с математической литературой.

2. Подготовьте перечень книг для дополнительного чтения по математике с краткими аннотациями.

3. Разработайте подробный сценарий одной из конференций по дополнительному чтению математической литературы.

4. Ознакомьтесь с опытом работы одного из организаторов дополнительного математического образования школьников вашего региона по изучаемой теме. Обобщите изученный опыт.