Цецик С.П.

НУВГП м.Рівне

Роль курсу вищої математики у формуванні майбутніх екологів

Кризові явища, характерні упродовж останніх років для політичного, економічного та соціального життя України, доповнюються ще й складною екологічною ситуацією. Руйнування і забруднення навколишнього середовища, виснаження природних ресурсів, загострення демографічної ситуації (смертність перевищує народжуваність) – все це викликає занепокоєння щодо майбутнього української нації і вимагає радикальних заходів.

Для вирішення цієї болючої проблеми колегією Міністерства освіти і науки у 2001 році було затверджено «Концепцію екологічної освіти України»[5].

У документі наголошується на необхідності забезпечення екологічної просвіти всього населення і, зокрема, підготовки фахівців-екологів. Завдання підготовки спеціалістів даного профілю тісно пов’язане з іншими новими завданнями, що постали сьогодні перед вищою школою у зв’язку з приєднанням України до Болонського процесу.

Головними цілями Болонського процесу є:

- підвищення якості вищої освіти та набуття європейською освітою незаперечних конкурентних переваг;

- розширення доступу до європейської освіти громадянам не лише Європейських країн, а й інших регіонів світу;

- формування єдиного європейського ринку праці для фахівців вищої кваліфікації;

- розширення мобільності студентів та викладачів вищих навчальних закладів Європи;

- прийняття порівнювальної системи ступенів вищої освіти з видачею національних дипломів та зрозумілих в усіх країнах Європи додатків до них, що відповідають ЮНЕСКО [3].

Болонський процес в Україні має назву – кредитно-модульна система організації навчального процесу (КМСОНП). Необхідно наголосити, що кредитно-модульна система передбачає збереження якісних переваг вітчизняної освіти і створює передумови для впровадження найкращих надбань європейської та світової практики.

Під підвищенням якості вищої освіти фахівців-екологів у контексті Болонського процесу слід розуміти не тільки надання останнім необхідних професійних знань і вмінь, що забезпечать їм конкурентну спроможність на ринку праці, а й розвиток інтелектуального, творчого потенціалу особистості.

Вирішення названих проблем, на нашу думку, вимагає вдосконалення математичної підготовки спеціалістів цієї галузі. Адже розв’язання сучасних актуальних проблем екології базується на математичних методах і, зокрема, методах математичного моделювання. Глибоке проникнення математичних методів в екологію дозволяє, за твердженням Ю.М.Свірежева, говорити про виникнення нової науки – математичної екології [9].

На жаль, у математичній підготовці студентів цього профілю існують суттєві недоліки, які виявляються у формальному ставленні до вивчення курсу вищої математики, відсутності інтересу до предмета і як наслідок – слабкі навички використання математичного апарату при вивченні спеціальних дисциплін.

На такі ж недоліки у знаннях студентів технічних спеціальностей вказує Т.В. Крилова [6]. Причинами, що зумовили їх, на її думку є:

- невиправдане скорочення годин, відведених на вивчення курсу вищої математики;

- недосконалість методів викладання предмета;

- слабка шкільна математична підготовка студентів.

Значним недоліком сучасних методів викладання курсу вищої математики Т.В.Крилова вважає те, що воно здійснюється без урахування потреб у математиці тієї спеціальності, для якої його читають, і тому цей курс певною мірою замикається сам на собі. Така роль математики в навчальному процесі вищої школи є недостатньою. У цьому випадку її можна вважати призначеною лише для загального розвитку, а не для покращення якості підготовки спеціалістів.

Сьогодні роль курсу вищої математики у процесі підготовки спеціалістів у галузі екології та охорони навколишнього середовища можна розглядати у двох аспектах.

По-перше: курс вищої математики повинен надавати студентам знання і навички, необхідні як для засвоєння спеціальних дисциплін, так і в професійній діяльності. Забезпечити таку роль математики можна лише за умови систематичного впровадження принципів професійної спрямованості викладання даного предмета як при вивченні теоретичного матеріалу, так і розв’язанні системи вправ. В основу професійної спрямованості навчання слід покласти принципи професійної відповідності та наступності, основними засобами яких є відповідно математичне моделювання та наявність типових прикладних задач [6].

Мова йде про те, що студентів потрібно знайомити не лише з формальною теорією, а й з методами розв’язання задач, які виникають на практиці.

З цього приводу Б.В. Гнеденко зазначає: якщо розуміння місця математики в пізнанні реальних явищ є обов’язковим для математиків, то не менше, а то й більше воно необхідне тим, для кого математика не спеціальність, а лише засіб пізнання. Для них математика повинна бути не тільки предметом для складання екзаменів, а в першу чергу знаряддям у подальшій роботі [2].

Невід’ємною частиною математичної освіти еколога є вміння будувати математичну модель певного природного процесу чи об’єкта.

Математичні моделі та їх аналіз математичними засобами дадуть можливість майбутньому екологу:

- з’ясувати основні рушійні сили й механізми, які впливають на стан і розвиток тієї чи іншої природної системи. Такі механізми можна визначити при розгляді функціонування біологічної чи екологічної системи як результату взаємодії її складових елементів і зовнішніх факторів, що позначаються на стані середовища, в якому розглядають ці системи;

- спрогнозувати наслідки впливу втручання людини в навколишнє середовище;

- значно скоротити термін дослідження певного об’єкта чи процесу.

Отже, сьогодні дуже важливо, щоб екологи засвоїли хоча б основи математичного моделювання та оволоділи практичними навичками.

Крім того, даний предмет забезпечує студентів необхідним математичним апаратом для опрацювання спеціальної літератури.

По-друге: математика сприяє розвитку інтелекту, абстрактного мислення, формуванню характеру особистості.

Абстракція – один з основних процесів розумової діяльності людини, що дозволяє мисленно виокремити і перетворити в самостійний об’єкт окремі властивості, елементи або стани предмета [1].

У психології розрізняють три види абстракції [6,10]:

- ізолююча абстракція, що полягає у виділенні окремого елемента серед інших;

- підкреслююча абстракція, що полягає не тільки у виділенні основного елемента, але й у зазначенні інших елементів, що створюють фон для виділеного елемента;

- протиставляюча абстракція, що полягає в свідомому розщепленні суттєвого та несуттєвого і в їх протиставленні.

Вміння абстрактно мислити дає можливість виявити загальні закономірності природи і суспільства, розв’язувати завдання на рівні найвищих узагальнень, будувати наукові теорії і гіпотези.

Такий тип мислення розвивається в результаті розв’язання математичних задач. Адже в них потрібно вміти виділити об’єкти, що позбавлені конкретних матеріальних властивостей, і брати до уваги не конкретні відношення між цими об’єктами, а лише їх властивості [4]. Така процедура є лише один з етапів створення математичних моделей явищ або процесів, що відбуваються у природі, суспільстві.

Тому на заняттях з вищої математики важливо звертати увагу студентів на те, що одна і та ж математична структура може використовуватись при вивченні різних явищ. Наприклад, диференціальне рівняння

,

де k – const, може описувати й радіоактивний розпад речовин, і хімічну реакцію, і вимирання біологічної популяції.

Це створює передумови для формування у студентів важливого методу наукового пізнання, вміння переходити від простого – до складного, від часткового – до загального [4].

У програмному документі ЮНЕСКО наголошується , що для покращення якості вищої освіти слід віддавати перевагу предметам, які розвивають інтелектуальні здібності студентів, дозволяють їм вдумливо підходити до технічних, економічних та культурних змін, розвивають творчу ініціативу [8].

На думку Б.Серве, серед інтелектуальних якостей, які розвиває математика, є логічне мислення: дедуктивне судження, здатність до абстрагування, узагальнення, спеціалізації, вміння аналізувати і критикувати. Воно потребує уяви й інтуїції. Крім того, почуття об’єктивності, інтелектуальна чесність, смак до дослідження формують наукову думку. Математичні вправи сприяють виробленню раціональних якостей думки і її вираженню: порядок, точність, зрозумілість, ясність, стислість. Вивчення математики потребує постійної напруги, уваги, вміння зосередитися, воно потребує наполегливості і закріплює хороші навички роботи. Таким чином, математика виконує важливу роль як у розвитку інтелекту, так і у формуванні характеру [6].

Варто зазначити, що спеціально підібрані задачі, які розв’язуються на заняттях з вищої математики, допомагають формуванню екологічного світогляду у студентів, виробляють почуття відповідальності за стан навколишнього середовища, сприяють гармонізації стосунків людини і природи.

Отже, можна констатувати, що курс вищої математики є фундаментом, науковим підґрунтям для успішного оволодіння студентами професією еколога. Звичайно, забезпечити таку роль математики можна лише за умови спільних зусиль і взаємопорозуміння всіх суб’єктів навчального процесу.

Література:

1. Большой психологический словарь/Сост. и ред. Б. Мещеряков, В.Зинченко.СПб.:прайм – ЕВРОЗНАК, 2003.- 672 с.

2. Гнеденко Б.В. О специальных курсах и семинарах естественно-научного и прикладного характера.// Сборник научно-методических статей по математике.-Вып.15.-1988.-C.4-9.

3. Гончаров.С.М. Проблеми реалізації принципів болонського процесу у вищій технічній школі України. Навчально-методичне забезпечення кредитно-модульної системи організації навчального процесу в галузевих університетах: Матеріали VII Всеукраїнської науково-методичної конференції 9-10 листопада 2005 року. Рівне: НУВГП, 2005.- C.8-16.

4. Ешуков Л.Н. О воспитательном значении математики.//Сборник методических работ по высшей математике. Вып.26. Рязань.:1971, C.231-243.

5. Концепція екологічної освіти України.// Екологія і ресурси.- 2002.- №4.- C.5-25.

6.Крилова Т.В. Початки математичного моделювання (Наукові основи навчання математики студентів технічних спеціальностей). – К.: Ін-т змісту та методів навчання МО України, 1997. – Ч. 1.- 278 с.

7. Реформы и развитие высшего образования: Программный документ ЮНЕСКО, 1995.

8. Свирежев Ю.М. Математические модели в экологии.// Число и мысль.Сб. Вып.5.-М.: Знание, 1982.- 176 с.

9. Слепкань З.И. Психолого-педагогические основы обучения математике.-Киев.:Рад.шк.,1983.-192 с.