Исследовательская работа "Зачем нам нужна математика"

Исследовательская работа

ЗАЧЕМ НАМ НУЖНА МАТЕМАТИКА

Авторы работы: ученицы 5 класса МБОУ «Гимназия» Болдырева Александра, Гришаева Елена

Научный руководитель: учитель математики МБОУ «Гимназия» Буданова Вера Витальевна

Введение

Математика нужна всем людям на земле. Без знания этой науки человек не сможет считать, измерять и решать какие-то задачи. Невозможно построить дом, сосчитать деньги в кармане, измерить расстояние до чего-либо.

Математика нужна в жизни, в истории, физике, химии и даже в русском языке. Эта наука помогает человеку логически мыслить и делать выводы. Она нужна и в работе, и в повседневной жизни: например, при кройке шитья, приготовления пищи или при решении денежных вопросов.

Актуальность: почему мы заинтересовались этой темой? В мире существует множество различных профессий, и через несколько лет нам предстоит выбрать одну из них. Зачем нужна математика в работе и в жизни? Как она нам может пригодиться? Вот вопросы, ответы на которые помогут в этом непростом выборе.

Объект исследования: учащиеся МБОУ «Гимназия» и их родители.

Предмет исследования: использование математических знаний в различных сферах жизни человека и профессиях.

Гипотеза: знания по математике необходимы всем людям любой профессии.

Цель: выяснить, в каких случаях и как часто родители сталкиваются с решением математических задач в своей жизни и профессиональной деятельности.

Для реализации поставленной цели нами были сформулированы следующие задачи:

ª    выяснить роль математики в профессиях родителей учеников нашей гимназии;

ª    проанализировать полученные ответы и сделать выводы;

ª    создать презентацию, отражающую работу над проектом.

            Методы исследования

ª    подбор и изучение литературы и интернет-источников;

ª    анкетирование (опрос);

ª    исследование, классификация;

ª    анализ, сравнение, выводы, умозаключения;

ª    обобщение.

Практическая значимость: данный проект может быть использован, как информационно – справочный материал для учителей и учащихся, для профориентационной работы в школе и не только.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1.          Зарождение математики

Возникновение математических наук, несомненно, было связанно с потребностями экономики. Требовалось, например, узнать, сколько земли засеять зерном, чтобы прокормить семью, как измерить засеянное поле и оценить будущий урожай. Математика представляет собой основу фундаментальных исследований в естественных и гуманитарных науках. В силу этого значение её в общей системе человеческих знаний постоянно возрастает.

Математика – одна из древнейших наук, имеющая дело с числами, количеством и формой. Ее основы были заложены не год, не два и даже не сто лет назад. Математика сопровождает человечество уже несколько тысяч лет. Математика как наука сформировалась около двух тысячи лет назад. Об этом свидетельствуют дошедшие до нас египетские папирусы, клинописные вавилонские таблички, где встречаются решения арифметических, геометрических и алгебраических задач. Все то, что было заложено те времена, до сих пор актуально: все те математические законы и теоремы, которые были сформулированы знаменитыми математиками тех времен, до сих пор верны. Практически ничего не изменилось с того времени.

1.2.          Математика в древности

Древние Египтяне навеки вошли в историю, построив более 5 тысяч лет назад свои Великие пирамиды, используя простые законы математики. Египтянам удалось додуматься, как построить на местности прямую линию длиною в несколько километров, чтобы сделать сторону пирамиды. Древние египетские строители умели вычислять объём куба, параллелепипеда, призмы и цилиндра, и даже объёмы более сложных фигур, например, усечённой пирамиды. Для этого они применяли специальную формулу. Эта формула считается высшим достижением древнеегипетской математики. Математика в Древнем Египте использовалась для решения конкретных практических задач и представляла собой совокупность знаний, между которыми ещё не существовало чётких границ.

Математические знания, сделавшие египтян учителями великих математиков, широко применялись в различных жизненных областях: с их помощью строились военные укрепления, плотины, каналы, различные здания, размежевывались земли, было возможно развитие мореплавания и астрономии и т.д.

Даже сам термин «математика» возник от греческого слова «matein», что обозначало знание, науку.

В прежние времена, до ХІV века математика применялась в связи с самыми простыми запросами хозяйственной жизни, сводившимися к счёту предметов, измерению количества продуктов, площадей земельных участков, определению размеров отдельных частей архитектурных сооружений, измерению времени, коммерческим расчётам, навигации и т. п. 

Вплоть до конца XIX столетия, математикой занимались немногие, а сейчас людей, для которых знание математики является профессиональной потребностью, с каждым годом становится все больше. Ей посвящают жизнь десятки, а возможно, и сотни тысяч людей.

Математика крайне важна для человечества в целом, она является одним из самых важных достижений культуры и цивилизации.

1.3.          Роль математики в жизни и в работе

А зачем математика нужна конкретному человеку, лично нам? Что она может дать?

C математикой мы встречаемся везде, на каждом шагу, с утра и до вечера. Просыпаясь, мы смотрим на часы; в автобусе нужно рассчитаться за проезд; чтобы сделать покупку в магазине, нужно снова выполнить денежные расчеты и т. д. Без математики нельзя было бы изучить ни физику, ни географию, ни черчение.

Летом мы все любим совершать различные походы по родному краю пешком или на плоту по реке. Разве не приходится и здесь делать расчеты? Если мы пошли в поход пешком, то нужно наметить маршрут по карте, измерить расстояние, нужно суметь вычислить длину маршрута, пользуясь масштабом. Но это еще не все. Необходимо произвести расчет продуктов, с тем, чтобы не брать лишнего, чтобы питание было вкусное и разнообразное.

Если решим плыть на плоту по реке, нужно определить длину маршрута, его продолжительность, скорость течения реки. Как это узнать? На помощь приходит математика.

Даже в игре без математики трудно. Чтобы организовать спортивные игры в на отдыхе, нужно суметь разметить спортивную площадку, для чего необходимо знание геометрии (построение прямых углов на местности, вешение прямых, измерение расстояний рулеткой и т.д.). Чтобы выиграть в военной игре, нужно хорошо ориентироваться по компасу, знать, как определить высоту дерева, расстояние до недоступного предмета, ширину реки и пр.

Мы живем в удивительное время: в нашей стране строятся гигантские заводы, запускаются спутники и ракеты. Наши ученые и инженеры создали такие вычислительные машины, которые за одну секунду могут выполнить десятки и сотни тысяч арифметических действий, что и позволило в кратчайшие сроки проделать сложнейшие технические расчеты, связанные со строительством различных сооружений, с полетами ракет, спутников, управляемых космических станций, космических кораблей.

Вычислительные машины не только освобождают человека от утомительных и однообразных операций (одна такая машина может заменить армию вычислителей в несколько десятков тысяч человек), не только ускоряют процесс вычислений, но и, это, пожалуй, самое главное, могут управлять различными процессами производства, транспортом. Вычислительные машины могут быть использованы для переводов с одного языка на другой, могут играть в шахматы, причем достаточно успешно.

Но и всем этим их возможности не исчерпаны. С полным основанием можно сказать, что практические приложения математики не ограничены. Значит, математика нам нужна всюду: в магазине, в школе, в походе и в игре, в жизни.

На вопрос: «Для чего изучают математику?» – замечательно ответил ещё в XIII веке английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон: «Тот, кто не знает математики, не может узнать никакой другой науки и даже не может обнаружить своего невежества».

Математика позволяет развить многие умственные качества, аналитические, мыслительные способности, способность концентрироваться, тренирует память и усиливает быстроту мышления. Математика помогает найти выход из сложных жизненных ситуаций, дает возможность принимать правильное решение проблем и определяться в условиях трудного выбора. Она формирует умение логически мыслить и рассуждать, грамотно и четко формулировать мысли, делать верные логические выводы, находить закономерности.

Математика необходима для развития ребенка, ведь она не только улучшает интеллект, но и наводит порядок в голове, в мыслях, организует и упорядочивает мышление. Тут уместна цитата великого ученого, который достиг успеха как на почве естественных наук так и в области гуманитарных дисциплин, – Ломоносова, который говорил: «Математику только затем учить надо, что она ум в порядок приводит».

Математика пригодится в работе и в собственном бизнесе. Бизнес — это система, в которой требуются интеллектуальные навыки, структурированное мышление, умение обобщать и выводить взаимосвязи, – именно эти навыки развивает математика.

1.4.          Опрос Фонда «Общественное мнение» о роли математики в жизни

Как выяснили социологи, большинству россиян в жизни очень пригодились школьные уроки математики. Более того: есть прямая зависимость между склонностью к точным наукам в школьные годы и высокими заработками, карьерными успехами – во взрослой жизни. Таковы данные опроса, проведенного социологами Фонда "Общественное мнение" (ФОМ), проведенного в 2013 году.

Что из того, что вы изучали на уроках математики, пригодилось вам в дальнейшей жизни и в работе?

Знание базовых математических операций: сложение, вычитание, умножение, деление	90%
Умение работать с дробями и процентами	53%
Геометрические знания	23%
Решение уравнений и знания о функциях	16%
Знание специальных математических операций, формул и теорем	15%
Свойства тригонометрических функций	9%
Логарифмы, интегралы, производные	5%
Всё перечисленное	3%
Что-то другое	3%
Ничего из перечисленного	2%
Затрудняюсь ответить	2%

            По данным опроса ФОМ, подавляющему большинству россиян (90%) в жизни очень даже пригодились знания, полученные в школе на уроках математики.

ü  Почти всем пригодились навыки устного счета и других базовых арифметических операций.

ü  Умение подсчитывать дроби и проценты в повседневной жизни использует больше половины – 53% населения, например, высчитать число рулонов обоев или линолеума при ремонте, построить на даче теплицу, раскроить ткань и т.п.

ü  15% "в быту" применяют математические формулы, а вот знание сложных логарифмов, интегралов или производных практически у всех россиян во взрослой жизни "ушло в пассив" – требуется оно лишь пятерым из ста.

При этом 61% опрошенных сказал, что уроки математики ему нравились.

И вот теперь самое интересное.  Чаще других говорили, что уроки математики им в школе нравились, те россияне, которые сейчас получают высокие зарплаты, а также так называемые "люди – XXI" – продвинутые, обеспеченные, успешные (70%). И наоборот – чаще других не любили математику люди со средним образованием и ниже, с доходом не выше 4 тысяч рублей.

По данным опроса ФОМ, каждому пятому (21%) нравилось решать задачи, примеры и уравнения – особенно трудные, 14% "сама наука нравилась", 12% с благодарностью вспомнили учителя – "хорошо преподавал", "справедливые оценки ставил". Многим нравилось "считать в уме"!

Но в основном граждане говорили, что уроки математики развивают мышление, логику, "приводят голову в порядок", учат радоваться новым знаниям и преодолевать трудности. Зато теперь, когда надо что-то быстро подсчитать в уме, сложить цифры зарплаты и премии в ведомости или проверить магазинный чек – понятно, кто впереди, а кто по-прежнему "на камчатке и с двойкой в дневнике".

Глава 2. Исследовательская часть

2.1.            Опрос родителей учащихся МБОУ «Гимназия» о роли математики в жизни

В начале учебного года наш учитель математики, Буданова В.В., всегда даёт пятиклассникам задание: расспросить своих родителей и других членов семьи о необходимости математики в их профессиях и в быту, а потом написать об этом сочинение. Мы провели исследование таких сочинений за несколько лет, а также опрос учеников МБОУ «Гимназия» города Протвино и их родителей. Всего было получено 165 ответов.

Необходимо ли изучать математику в школе?

Вывод: большинство (137 человек) понимают нужность этого предмета в школе.

Нужна ли математика в Вашей профессии?

Вывод: почти все отметили нужность этой науки в их профессиях.

Нужны ли знания по математике в повседневной жизни?

Вывод: 154 родителя осознают важность математики в повседневной жизни

Для чего вам нужна математика?

Вывод: подавляющее большинство респондентов считают, что математика необходима в повседневной жизни для расчетов. Второй по значимости ответ – для сдачи экзаменов и поступления в институт, что подтверждает важность математики в выборе будущей профессии

Как видно из результатов опроса все родители ответили, что математика нужна в их профессии. Математика играет огромную роль в жизни. Ведь не зря ее издавна считают царицей наук, она была и остается одной из важнейших дисциплин. Во всем мире давно признан тот факт, что способность получать математические знания - это есть индикатор способности обучаться.

А еще взрослые в своих ответах отметили, что она развивает ум, придавая человеку универсальности, делает нас интересными для окружающих и облегчает нашу жизнь разнообразными знаниями и умениями.  Интересно также мнение, что математику изучают не для того, чтобы она когда-то пригодилась или нет, а для развития абстрактного мышления у человека. Без абстрактного мышления работать практически невозможно, не зависимо от специальности. Люди, которые разбираются в точных науках, мыслят логически правильно. Им легче даются гуманитарные науки.

Выходит, что в изучении математики – сплошные плюсы!!!

2.2.          Роль математики в профессиях мам

Отдельно нами исследовались профессии мам и необходимость применения в них математики.

Подавляющее большинство женщин работают в торговле, где роль математики сложно преувеличить. Продавец должен посчитать количество поступившего и проданного товара, процент брака, взвесить нужное количество товара для покупателя, посчитать стоимость покупок и рассчитаться с покупателем. Для продавца в магазине мебели, например, надо посчитать размеры мебели, варианты расстановки, расход материала. Товаровед рассчитывает количество товара на складе, сроки годности различных видов товаров, расходы на транспортировку, длительность транспортировки.

Большое количество опрошенных женщин работают бухгалтерами и экономистами. Эти профессии, в которых знания математики являются основой, весьма востребованы в современном обществе. Бухгалтер – профессия ответственная и высокооплачиваемая! Функции бухгалтера многообразны. Например, он производит начисление зарплаты, ведет учет материальных ценностей, производит расчет себестоимости продукции, налогов, осуществляет расчеты с партнерами. Профессия бухгалтер входит в число самых востребованных, и "счетовод", решивший поменять работу, никогда не останется не у дел.

С помощью математики можно быстро принимать решение, составлять план своих действий, и применяя определенный набор правил, получать ответ. Такие навыки будут очень полезными не только для хорошего экономиста, бухгалтера и финансиста, но и для любого работника, руководителя и даже генерального директора.

Кстати, в профессии парикмахера математика тоже занимает немаловажное место – мастер должен правильно рассчитать пропорции для разведения краски, рассчитаться с клиентом. Еще в парикмахерском деле используется такой термин как геометрия стрижки, он определяет длину прядей и другие параметры стрижки.

В медицине тоже нужна математика. Медсестра занимается стерилизацией медицинских инструментов, для этого она разводит растворы определенных составов, проводит процедуры уколов и прием лекарственных препаратов, которые тоже необходимо посчитать и правильно развести. А медсестра в детском саду или школе составляет меню, вычисляет питательную ценность продуктов и рассчитывает нормы потребления разных продуктов.

Среди ответов мам мы заметили профессию тренера. Тренер помогает спортсмену развить способности, для этого тренер должен обладать знаниями о человеческом организме, анализировать состояние спортсмена, рассчитывать нагрузки для достижения наилучшего результата. А тренер по шахматам – это своего рода математик, помогающий найти решение проблем в шахматной игре, а математика помогает шахматистам играть и выигрывать. А шахматы, в свою очередь, помогают решать простейшие и даже самые сложные математические задачи, помогают развивать логику, внимание, память.

2.3.          Роль математики в профессиях пап

Среди профессий пап лидируют инженеры различных специализаций. Профессия инженера дает возможность изменять наш мир к лучшему, создавать в нем что-то новое, добиваться технического и научного прогресса. Инженер использует математику, как способность оценивать и анализировать, применяет свои знания для проектирования, строительства, совершенствования и эксплуатации различных приборов, машин и процессов.

Также немало военных, которые решают важнейшие проблемы, связанные с созданием и эксплуатацией современной военной техники, поэтому можно сделать вывод, что роль математики в военном деле велика.

2.4.            Роль математики в профессиях других членов семьи

Среди остальных членов семьи, которые принимали участие в опросе, много бухгалтеров, водителей, программистов, экономистов, военных, продавцов и технологов, что подчеркивает значимость этих профессий.

А есть ряд профессий, которым, на первый взгляд, математика совсем не нужна, например: художники, журналисты и т.д. Но людям этих профессий она пригодится в быту: зарплату и налоги проверить, ремонт сделать, за коммунальные услуги заплатить, в магазине за покупки правильно расплатиться, купить вещи в кредит и т.д. Описание нужности знаний по математики в профессиях и в повседневной жизни есть в каждом из рассмотренных нами сочинений учащихся разных лет.

Значит, математику просто обязательно надо изучать любому человеку!

Заключение

На сегодняшний день мы не знаем сфер жизнедеятельности человека, где не нужна математика. Без неё не обходится ни одно новое открытие, не работает ни одно изобретение, не функционирует ни одно предприятие и государство, следовательно, диапазон всего того, где нужна математика, достаточно широк.

Когда мы приступаем в школе к изучению этой дисциплины, мы не знаем, сделаем ли мы открытие в физике, информатике, астрономии или другой науке. А может, будем инженером или архитектором, авиаконструктором или фармацевтом, т.е. специалистом той профессии, где математика будет нужна именно нам. Не исключено, что будем домохозяйкой, визажистом или знаменитым модельером, которому необходимо делать чертежи для выкроек костюмов. Или судьба испытает нас в профессии программиста, юриста, капитана океанского судна или руководителя геологической экспедиции, поскольку всё это – сферы, где нужна математика просто в обязательном порядке.

При работе над проектом мы убедились, что каждый должен знать и изучать эту величайшую из всех наук, без которой нельзя представить своей жизни, поскольку математика является своеобразным проездным билетом, без которого невозможно отправиться в путь. Она развивает логическое мышление, целеустремлённость, воображение, умение находить выход из любых ситуаций. Математика заставляет думать, помогает человечеству открывать и использовать законы природы и во все времена была могучим двигателем науки и техники.

Практически все родители ответили, что математика просто необходима в их жизни, быту и выбранных профессиях. В связи с этим мы решили познакомить как можно больше учащихся с результатами исследования с целью развития интереса к этому предмету, расширения знаний по математике и кругозора в целом.

Источники информации

1.                  Борисов В. А., Дубничук Е. С. Математика и профессия // Математика в школе. 1985. № 3.

2.                  Депман И. Я. За страницами учебника математики. – М.: Просвещение, 1989.

3.                  Джуди Галенс, Нэнси Пир. Книга ответов для почемучки. Книжный клуб, Харьков, 2006

4.                  Колягин Ю. М., Пикан В. В. О прикладной и практической направленности обучения математике // Математика в школе. 1985. № 3.

5.                  Ризванова Х.Я. Книга для внеклассного чтения по математике. – Уфа: Китап, 1998.

6.                  Фрейденталь Г. Математика в науке и вокруг нас. М.: Мир, 1997.

7.                  Интернет – ресурсы