Анализ Государственных образовательных стандартов (ГОС) второго поколения позволяет сделать вывод о формальном отношении составителей к проблеме востребованности знаний в будущей профессиональной деятельности специалиста. Преподаватель любой дисциплины должен знать, какие разделы требуют особого внимания для специалиста конкретного профиля. И естественным шагом при разработке стандартов следующего поколения было бы внесение в федеральный компонент расширенного содержания дисциплин блока общих математических и естественнонаучных дисциплин. Так, внимательно изучая содержание дисциплин общепрофессионального цикла и цикла дисциплин предметной подготовки можно выделить необходимые области математики для специалистов.
1. Отдельные разделы теории множеств необходимы для ориентирования в огромном количестве фактов, выявления их взаимосвязанности и взаимозависимости.
2. Грамотное построение утверждений, выбор аргументов и опровержений, формализация результатов исследований требуют владения основами математической логики.
3. Особое внимание в естественнонаучном образовании следует обратить на математическое моделирование, являющееся основой для теоретического анализа ситуации и прогнозирования результатов различных воздействий на данную ситуацию.
4. Математическое моделирование невозможно без глубокого знания математического анализа. Дифференциальное и интегральное исчисления представляют собой мощный аналитический аппарат для описания различных процессов. И если понимать объекты естествознания как постоянно изменяющуюся действительность, то для научного исследования без этих разделов математики не обойтись.
Известно, что основополагающие работы по математической экологии Вольтерра опираются на методы дифференциальных уравнений. Исследователи, не владеющие методами математической обработки наблюдений и математического моделирования, могут выдвигать гипотезы, например, о причине колебания численности популяций и только с помощью длительных наблюдений подтверждать их или опровергать. Концепция Лотки-Вольтерры, выраженная интегродифференциальными уравнениями, аналитически обосновывает мнение специалистов о том, что колебания численности объясняются видовыми взаимодействиями с обратной связью.
Одним из недостатков математического образования в настоящее время является традиционный упор на анализ функции одного аргумента. Однако, практически все процессы описываются с помощью сложных функций, зависящих от большого количества параметров, по-разному влияющих на поведение изучаемой величины. Поэтому следует изменять подходы к изложению основ математического анализа в высшей школе.
5. Серьезную роль в математической подготовке играет теория вероятностей и математическая статистика. Многие природные явления предсказуемы с определенной долей вероятности, многочисленные наблюдения требуют статистической обработки. Формализация обработанных дискретных данных обеспечивает возможность перехода к непрерывным величинам - функциям и уравнениям, то есть к математическому анализу.
Современный ГОС предлагает слишком схематичное содержание дисциплины «Математика». Да и объем часов, который выделяется в федеральном компоненте, не позволяет научить среднестатистического студента применению математического аппарата в будущей профессиональной деятельности. Например, для специальности «Экология» выделено всего 350 часов. Из них 50% на аудиторную работу и 50% на самостоятельную.
Огромное количество научных публикаций, связанных с построением математических моделей в биологии, экологии, биофизике, геологии и т.д. говорит о том, что в естественнонаучном образовании значимость математической составляющей достаточно высока. И именно специалисты конкретного профиля должны принимать участие в разработке содержания образовательных стандартов по всем циклам дисциплин.
Библиографическая ссылка
Ларионова О.Г. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОМ ОБРАЗОВАНИИ // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 3. – С. 70-71;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=12412 (дата обращения: 19.04.2024).