Статья «Развитие математической грамотности на уроках биологии в малокомплектных сельских школах Республики Казахстан»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Орский гуманитарно – технологический институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет»

Кафедра алгебры, геометрии, теории и методики обучения математике.

Направление подготовки 44.04.01 Педагогическое образование.

Магистерская программа «Математическое образование».

Статья

«Развитие математической грамотности на уроках биологии в малокомплектных сельских школах Республики Казахстан»

Руководитель магистерской программы

Уткина Тамара Ильинична

Студент № 3-14 ПО(м)МО

Гушилик Наталья Андреевна

Орск, 2016

Развитие математической грамотности на уроках биологии в малокомплектных сельских школах Республики Казахстан

Население Республики Казахстан составляет около 17,5 млн человек. Неравномерная плотность населения в стране обусловила создание малокомплектных школ. В Актюбинской области количество малокомплектных школ от общего числа школ области составило 67,5%. Анализ результатов Промежуточного государственного контроля и Единого национального тестирования говорит о слабой общеобразовательной подготовке учащихся малокомплектных школ.

Главными причинами являются слабая разработка методологического, содержательного, методического, технологического компонентов образовательного процесса в малокомплектной школе.

В малокомплектных школах главным образом не хватает квалифицированных специалистов. Из - за того, что школа не может обеспечить учителей полной нагрузкой,  ряд предметов преподаются неспециалистами.  Нет необходимой методической помощи учителям. Зачастую уроки проходят в традиционной форме, поэтому идет неадекватная оценка знаний. Все эти факторы неблагоприятно сказываются на знаниях детей.

С новой политикой страны главным приоритетом становится развитие функциональной грамотности. Будущие выпускники школ должны с легкостью применять свои знания, полученные в школе, в реальной жизни. Но в малокомплектной школе тяжело добиться подобных результатов.

Математическая грамотность играет большую роль в жизни человека. Каждый из нас применяет математические знания каждый день. Поэтому мы должны научить этому и наших детей.

Но это не значит, что развитие математической грамотности должно быть только на уроках математики. Эти знания можно применить и на других уроках. Например, на уроках биологии.

На самом деле в учебниках по биологии есть множество информации, заданий, примеров, которые можно связать с математикой.

В учебнике биологии 9 класса говорится о химическом составе клетки. По относительному содержанию элементов, входящих в состав живых организмов, делятся на макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы. Их содержание выражается в процентах. Содержание макроэлементов (водород, кислород, углерод и азот)в живых организмов составляет 98%, содержание макроэлементов (сера, фосфор, калий, натрий, кальций, магний, железо, хлор) – 1-2%, микроэлементов – 0,02%, ультрамикроэлементы – в ничтожно малых концентрациях.

В состав клетки живых организмов входит вода. Например, в клетках эмали зубов содержится до 10%воды, в клетках прорастающего семени – более 90%, а в многоклеточном организме – свыше 80% воды.

Данную тему можно связать с темой «Проценты». Учащимся можно рассчитать количество данных элементов в своем организме в килограммах например.

В параграфе образование информационной РНК – транскрипция. Генетический код говорится о том, что в состав ДНК входят всего 4 нуклеотида. В молекулах белка есть 20 аминокислот. Каждая из аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, т.е. триплетом, или кодоном. Из 4 нуклеотидов можно создать 64 различные комбинации, по 3 нуклеотида в каждой (4³=64). Из них 61 кодирует определенные аминокислоты и называется смысловыми кодонами, а 3 оставшихся кодона сигнализируют об остановке трансляции полипептидной цепи и называются бессмысленными кодонами.

Таблица

С помощью данной таблицы можно проверить достоверность данной информации, что действительно, можно составить 64 комбинации.

В лабораторной работе под номером четыре на тему  модификационная изменчивость. Норма реакции, целью которой является  знакомство с закономерностями модификационной изменчивости в биологии, с использованием математических методов в качестве межпредметной связи. Изучить предел изменчивости некоторых количественных признаков в зависимости от условий внешней среды. Научиться составлять вариационный ряд и строить вариационную кривую как географическое выражение характера изменчивости данного признака.

В выполнении данной лабораторной дается следующий пример:

Задание1. Выполнятся по готовым антропометрическим показателям.

По результатам исследований 100 школьников 9 классов одной школы получены следующие данные (100 измерений).

Для построения вариационного ряда эти 100 измерений необходимо разделить на классы. Если предел измерений каждого класса взять за 5 см, нижний – 140, верхний – за 189см, то все измерения делятся на 10 классов.

Рост 100 школьников (см)

140 145 159 155 160 161 164 155 153 154

170 165 169 180 146 155 163 160 175 172

164 161 162 157 156 165 145 161 172 155

149 148 160 162 159 160 168 165 164 160

172 163 154 149 153 150 157 156 167 163

168 164 174 158 164 153 150 154 154 162

153 159 164 169 176 159 171 164 163 152

189 154 155 154 164 159 168 158 169 164

161 159 167 158 166 154 154 169 171 159

174 168 175 169 166 184 169 168 169 159

Данные вариационного ряда

Порядок класса	Классы с разницей 5см	Средний показатель класса	Частота встречаемости вариантов в каждом классе
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	140-144 145-149 150-154 155-159 160-164 165-169 170-174 175-179 180-184 185-189	142 147 152 157 162 167 172 177 182 187	1 6 15 20 25 19 8 3 2 1

В таблице во второй графе расположен вариационный ряд роста, а в 3-й графе дан средний показатель. Для вычисления среднего показателя надо прибавить к наибольшему числу в каждом классе наименьший и полученное число разделить на 2.

Например, в 1 классе:

144+140 = 284; 284/2 = 142.

Далее нужно определить частоту встречаемости вариантов в каждом классе.

Необходимо построить вариационную кривую, используя данные таблицы вариационного ряда. Для этого на оси ординат расположите средний показатель каждого класса, а на оси абсцисс – частоту встречаемости. Из найденных точек каждой оси опускают перпендикуляры, места их пересечения соединяют ломаной линией. Наивысшая точка кривой показывает наибольшую частоту встречаемости:

В данном виде задания используются знания учащихся по математике на темы «Координатная плоскость», «Функция. Линейная функция» и т.д.

Затем учащимся дается задание для самостоятельного выполнения.

Составить вариационный ряд модификационной изменчивости длины хвои сосны, построить вариационную кривую.

Для выполнения работы надо разделить учеников класса на четыре группы. Каждая группа измеряет линейкой длину хвои, по 25 штук. Все 100 измерений, взятые их 4-х групп, занести в таблицу.

Затем необходимо последовательно выполнить следующие задания:

1.     Разделить полученные измерения на классы, построить вариационный ряд;

2.     Вычислить средний показатель для каждого класса;

3.     Определить частоту встречаемости;

4.     Начертить вариационную кривую.

                             В учебнике по биологии в 8 классе лабораторная работа №9 на тему «Антропометрический метод определения уровня роста и развития организма».

                             Целью данной работы является определение антропометрических данных своего организма и внести их в таблицу.

Необходимое оборудование для работы -  ростомер, мягкая сантиметровая лента.

Порядок работы:

1.     Ростомером замерить рост каждого ученика и данные внести в таблицу в рабочей тетради ученика.

2.     Мягкой лентой замерить ширину плеч.

3.     Замерить окружность головы.

4.     Замерить окружность груди.

5.     Замерить окружность талии.

6.     Замерить окружность бедер.

Размеры в см
Рост
Ширина плеч
Окружность головы
Окружность груди
Окружность талии
Окружность бедер

          В конце лабораторной работы дается следующий вопрос: подумайте и проанализируйте, насколько пропорциональны части вашего тела.

          С помощью данного вопроса учащиеся анализируют полученные данные своих антропометрических показателей, и делают выводы на сколько они пропорциональны телу.

          В параграфе 28 состав и свойства крови говорится, что человеческая кровь состоит из плазмы, составляющая около 55-60% объема всей крови; форменных элементов крови (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов). Плазма крови человека содержит 90-92% воды, 7-8% белков и около 2% глюкозы, жиров, минеральных солей и др. Более 70% всей плазмы обменивается тканевой жидкостью за 1 минуту.

          Данную информацию можно перевести, например, из процентов в килограммы. Что даст детям большее представление о составе человеческого организма.

           Здесь же говорится, что эритроциты или красные кровяные клетки, имеют форму двояковогнутых дисков диаметром от 7 до 10мкм. Такая форма увеличивает поверхность эритроцитов в 1,5 раза и является наиболее выгодной для газообмена. В 1мм³ крови содержится 4,5-5 млн эритроцитов. Всего в организме человека насчитывается в среднем 25 трлн.эритроцитов. Общая площадь поверхности эритроцитов взрослого человека составляет около 3800м². Данную площадь можно сравнить с какой - нибудь поверхностью, чтобы у учащихся было наглядное представление данной информации.

           Если сложить все эритроциты в один ряд, длина цепочки составит 175 тыс.км. Ею можно было бы опоясать земной шар более четырех раз.

           Также можно высчитать длину эритроцитов всех жителей Республики Казахстан или всех жителей планеты Земля.

          В связи с вышеизложенным, считаю, что моей главной приоритетной задачей должна стать  разработка заданий для уроков биологии, интегрированных с математикой в малокомплектных школах.

Список литературы:

1.      Биология: Учебник для 9кл. общеобразоват.шк./ Ж.Б. Шилдебаев, Ж.Ж. Кожантаева, Л.Е. Аманжолова. – Алматы: Мектеп, 2013.

2.      Биология. Человек. Учебник для 8кл. общеобразоват. шк. / Е.А. Очкур, Л.Е. Аманжолова, Р.Е. Джумабаева. – 2-е изд., перераб., доп. – Алматы: Мектеп, 2012.