Формирование функциональной грамотности школьников для инженерно-ориентированного обучения (на примерах построения математических моделей движения)

В статье рассматривается возможность повышения качества математической подготовки обучающихся в российских школах с применением новых подходов, связанных с прикладными аспектами изучаемого математического аппарата, которые основаны на принципах непрерывности в обучении, а также целевой, содержательной и технологической преемственностью с другими естественнонаучными учебными дисциплинами. В результате проведенного педагогического исследования было выявлено, что особую сложность у старшеклассников вызывает изучение функций и основ математического анализа, являющихся основой математического аппарата для изучения и освоения законов механики. В связи с этим в статье раздел механики «Кинематика» представлен как междисциплинарная основа между математическим аппаратом и механикой, сформулированной Л. Эйлером. Поскольку знания механики являются основой для освоения множества других специальных инженерных дисциплин, изучаемых в инженерно-технических вузах, то для решения проблемы преемственности стандартов школьного и вузовского образования сделаны предложения, связанные с содержательной частью Федеральных рабочих программ основного и среднего общего образования по математике и физике.

В работе использовалась совокупность теоретических и эмпирических методов исследования: анализ и синтез, историко-логический анализ, моделирование, изучение и обобщение педагогического опыта работы в школе и в инженерно-техническом вузе.

1. Богомаз И. В. Логико-содержательные линии между физикой и математикой как основа профессиональной подготовки учителей в современном педагогическом вузе / И. В. Богомаз, В. И. Тесленко // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2025. Вып. 2 (238). С. 43-53. DOI 10.23951/1609-624X-2025-2-43-53. EDN SVGJAR.

2. Богомаз И. В. Математическое знание как фундаментальный элемент пропедевтики инженерной подготовки в общеобразовательной школе / И. В. Богомаз, И. Ю. Степанова // Проблемы современного педагогического образования. 2018а. № 59-3. С. 99-102. EDN XSEKBV.

3. Богомаз И. В. Формирование межпредметных понятий как аспект практико-ориентированности школьного обучения / И. В. Богомаз, Е. А. Песковский, Л. Ю. Фомина // Проблемы современного педагогического образования. 2018б. № 59-3. С. 102-109.EDNXSEKCL.

4. Богомаз И. В. Научно-методические основы базовой подготовки студентов инженерно-строительных специальностей в условиях проективно-информационного подхода: специальность 13.00.02 «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)»: диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук / Богомаз Ирина Владимировна. Москва, 2012. 290 с. EDN QFMOCF.

5. Бутузов В. Ф. Математика. 11 класс: для гуманитарного профиля / В. Ф. Бутузов, Ю. М. Колягин, Г. Л. Луканкин. М.: Дрофа, 2009. 240 с.

6. Колягин Ю. М. Русская школа и математическое образование: Наша гордость и наша боль. М.: Акционерное общество «Издательство «Просвещение», 2001. 318 с. EDN YQZKDH.

7. Костенко И. П. Динамика качества математического образования. Причины деградации (статья первая) // Математическое образование. 2011. № 2 (58). С. 2-13. EDN TPKZCX.

8. Костенко И. П. 1956-1965 гг. Подготовка второй «коренной» реформы советской школы: «перестройка» программ и «научное» обоснование ложных идей (статья четвёртая) // Математическое образование, 2014. № 2 (70). С. 2-17. EDN SYMXCF.

9. Лернер И. Я. Дидактическая система методов обучения: Монография. М.: Знание, 1976. 64 с.

10. Повышение качества инженерного образования на основе взаимосвязи математики и механики в системе школьного образования / И. В. Богомаз, Л. Ю. Фомина, Е. А. Чабан, М. А. Рудина // Инженерное образование. 2024. № 36. С. 74-85. DOI 10.54835/18102883_2024_36_7. EDN RHEOYZ.

11. Постановление Правительства РФ от 26.12.2017 № 1642 (ред. от 27.02.2023) «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_286474/ (дата обращения 13.03.2025).

12. Тесленко В. И. Методологические основы проектирования индивидуальной траектории непрерывного профессионального образования / В. И. Тесленко, Н. В. Прокопьева // Инновации в образовании. 2021. № 7. С. 66-74. EDN IVAMHV.

13. Федеральная рабочая программа основного общего образования «Физика» (базовый уровень) (для 7–9 классов образовательных организаций) // [Электронный ресурс]. – 2023. URL:https://edsoo.ru/wp-content/uploads/2023/08/20_%D0%A4%D0%A0%D0%9F%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_7-9-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%8B_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D0%B0.pdf (дата обращения: 12.03.2025).

14. Чабан Е. А. Организация самостоятельной работы обучающихся при освоении базовых инженерных дисциплин в железнодорожном вузе / Е. А. Чабан, Н. В. Стрикалова // Трансформация транспорта и образования : Труды Всероссийской научно-практической конференции КрИЖТ ИрГУПС, посвященной 130-летию транспортного образованию в Сибири, Красноярск, 17–19 октября 2024 года. Красноярск: Иркутский государственный университет путей сообщения, 2024. С. 373-377. EDN DCSTIP.

15. Чабан Е. А. Формирование профессиональных компетенций у обучающихся при изучении базовых инженерных дисциплин // Цифровизация транспорта и образования : Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 125-летию железнодорожного образования в Сибири, Красноярск, 09–11 октября 2019 года. Красноярск: Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения», 2019. С. 473-476. EDN QMZWOW.

16. Эйлер Л. Основы динамики точки. Первые главы из «Теории движения твердых тел». М.: Главная редакция технико-теоретич. литературы, 1938. 469 с.