Использование лабораторных работ в процессе обучения математике

Лабораторные работы относят к числу методов обучения, активизирующих и мотивирующих учебнопознавательную деятельность учащихся. Они широко применяются в процессе преподавания естественнонаучных и технических дисциплин не только в школе, но и в ВУЗе.

Лабораторные работы – это такой метод обучения, при котором учащиеся под руководством учителя или самостоятельно по заранее намеченному плану выполняют практическую работу и исследования с целью углубления и закрепления теоретических знаний, развития навыков самостоятельного экспериментирования.

Условно лабораторные работы делятся на два вида в зависимости от цели их проведения.

• 1.    Лабораторные работы, направленные на получение новых знаний, в процессе выполнения которых учащиеся устанавливают новые для них математические факты, выявляют отдельные закономерности, конкретизируют теоретические сведения. При этом учащиеся работают с моделями, рисунками, графиками, таблицами и прочими пособиями. В ходе работы они получают необходимые данные путем построений и измерений, производят над ними соответствующие действия, сравнивают результаты, делают выводы.

• 2.    Лабораторные работы, способствующие выработке у учащихся умений и навыков применения полученных знаний к решению задач. Такой вид лабораторных работ проводится тогда, когда учебный материал, применение которого является обязательным при их выполнении, достаточно хорошо осознан учащимися.

При описании лабораторных работ приводятся: 1) название и цели их проведения; 2) описание необходимого оборудования и материалов; 3) план выполнения работы (ход работы), включающий в себя практические расчеты или фактические данные, полученные на практике с использованием необходимого оборудования; 4) обработку, анализ и закрепление полученных результатов, формулировка выводов.

При обучении математике лабораторные работы используют при изложении некоторых разделов алгебры, геометрии, математического анализа. Но особенно широко они применяются при изучении элементов теории вероятностей и математической статистики. Исторически так складывалось, что человек на основании наблюдений и опытов все чаще начинал взвешивать случайные события, классифицировать их исходы, замечать, что случайностями не так уж редко управляют объективные закономерности. Формированию основ теории вероятностей и математической статистики, например, способствовали также выяснение длительности жизни, подсчет населения, практика страхования. Таков исторический путь становления науки о случайном. Всем известны классические опыты с бросанием монеты и игрального кубика, с вытягиванием шаров из урны, опыты с картами. В результате проведения подобного рода экспериментов у учащихся формируются представления о случайных событиях и их видах, понятии вероятность случайного события, основных правилах комбинаторики.

Как известно, элементы теории вероятностей и математической статистики относят к числу прикладных разделов математики, а потому при изучении этих разделов важно показать практическую значимость рассматриваемых понятий. При проведении лабораторных работ на реальном практическом материале «происходит формирование и развитие мышления учащихся, формирование у них правильных статистических представлений» [1]. Так, например, учащимся гуманитарного профиля можно предложить лабораторные работы, связанные с частотным анализом текстов, написанных на любом из естественных или искусственных языков (речь может идти об анализе частоты встречаемости букв и словоформ). При этом важно отметить, что полученные в ходе проведения подобного рода работ закономерности «могут иметь свою практическую значимость, позволяющую выйти на уровень рациональных предложений и изобретений» [3].

В настоящее время существует большое количество различных электронных учебных пособий, содержащих в себе все необходимое для проведения статистических экспериментов и лабораторных работ по теории вероятностей и математической статистике. Виртуальные лаборатории позволяют учащимся самостоятельно моделировать случайные ситуации с помощью подбрасывания монет или игральных костей, перемешиваемой колоды карт и другого материала, взятого из окружающей их повседневной жизни. В методике проведения виртуальных лабораторных ра- бот в настоящее время особая роль также отводится использованию интернет-сервисов, применение которых в процессе обучения, по мнению ряда исследователей, «повышает мотивацию учащихся к изучению математики» [2].