Rolul aplicAŢiilor practice la orele de matematică

Studiu de specialitate

Profesor Simona Bucurenciu

Liceul Tehnologic „Gh. M. Costin”, Constanța

Aplicațiile practice ale matematicii sunt aproape absente în predarea acestei materii. Ca urmare a apărut natural problema dacă prezentarea și experimentarea aplicațiilor practice contribuie la facilitarea însușirii și reținerii unor concepte matematice. Studiul de față încearcă să răspundă acestei probleme, prin realizarea unui studiu în cadrul orelor de curs.

Cuvinte cheie: matematica, studiu de specialitate, aplicatii practice

Din experiența personală ca fost elev și ca actual cadru didactic, aplicațiile practice ale matematicii sunt aproape absente în predarea acestei materii. Ca și elev cu predilecție pentru matematică, m-am întrebat deseori cu ce scop au fost inventate atât de multe teoreme, legi, reguli, formule și unde sau cum le pot folosi. În postura de cadru didactic am primit aceleași întrebări de la elevi. În urma documentărilor m-am informat și am putut să le răspund la majoritatea întrebărilor. Mai mult, am hotărât să le arăt, în cadrul lecțiilor la care se pretează, aplicații practice ale unor enunțuri teoretice. Am propus să realizez un studiu cu ipoteza: prezentarea și experimentarea aplicațiilor practice contribuie la facilitarea însușirii și reținerii unor concepte matematice.

Pentru a verifica eficacitatea demersului metodic folosit în activitatea instructiv-educativă  cu  scopul  de  a  recepta  optim conceptul de asemănare a triunghiurilor s-a procedat la o comparaţie a rezultatelor obţinute de eşantionul experimental cu cele obţinute de eşantionul  de control.

Experimentul s-a desfăşurat în trei etape: etapa iniţială, etapa formativ-ameliorativă şi etapa finală. Subiecții investigați au fost elevii a două clase a VII-a ale aceleiași unități de învăţământ, cu aproximativ același nivel de pregătire matematică. Clasa experimentală este formată din 25 elevi, iar clasa de control este formată din  26 de elevi, cele două colective fiind alcătuite din copii cu o dezvoltare intelectuală eterogenă. Durata studiului a fost de 3 săptămâni, în cadrul unității „Asemănarea triunghiurilor”, pe durata parcurgerii lecțiilor „Teorema lui Thales”, „Triunghiuri asemenea”, „Criterii de asemănare a triunghiurilor” și „Teorema fundamentală a asemănării”. 

Aplicarea testelor la cele două eşantioane s-a desfăşurat în aceeaşi etapă a perioadei de studiu, au cuprins probe gradate ca dificultate prin care s-au verificat cunoştinţele şi competenţele elevilor în ceea ce priveşte receptarea cu succes a teoremelor și criteriilor și aplicarea lor în mod corect; au fost evaluate după aceiaşi descriptori de performanţă şi de către acelaşi cadru didactic.

Competențele specifice unității au fost urmărite pe perioada studiului, punând accent pe competența 6. „Aplicarea asemănării triunghiurilor în rezolvarea unor probleme matematice sau practice”. Acestea au fost implementate în mod diferit la cele două clase, prin abordare tradițională în cadrul clasei de control și prin abordare alternativă în cadrul clasei experimentale.

Etapa inițială

S-a aplicat un test de evaluare inițial, elaborat în concordanță cu competențele generale, pentru a se stabili nivelul de pregătire al elevilor. Elevii au fost testaţi în aceeaşi zi, după același test, li s-a acordat acelaşi timp necesar rezolvării sarcinilor de lucru. În acestă etapă  iniţială, constatativă a nivelului de cunoştinţe ale elevilor, rezultatele au indicat că elevii ambelor clase au nivele asemănătoare de pregătire, fiind omogene din acest punct de vedere – condiţie esenţială pentru dezvoltarea investigaţiei propuse.

Etapa formativ-ameliorativă

În această etapă, la clasa de control, lecțiile s-au desfășurat în mod tradițional, după predarea noțiunilor teoretice s-au rezolvat, la tablă, în fiecare oră, probleme din manual și culegeri. La clasa experimentală, după predarea noțiunilor teoretice în sala de curs, am continuat următoarele ore în curtea școlii și în apropierea acesteia. Elevii au primit fișe, rigle și rulete. Am folosit teoremele de asemănare a triunghiurilor și criteriile de asemănare pentru a determina înălțimea clădirii școlii (fără a o măsura efectiv, folosindu-ne de lungimea umbrei acestora), a gradiniței, a unui bloc de locuințe; uzând de aceleași principii și de lungimea unui creion am determinat înălțimea unui stâlp de iluminat, a unui copac, dimensiunile unui panou publicitar,  adâncimea unei gropi. Am rezolvat problemele pe foi de flip-chart, iar unele chiar pe asfaltul din curtea școlii. Toți elevii au participat activ. Fiecare a găsit o sarcină care i-a stat în putință să o efectueze. După enunțarea și rezolvarea primei sarcini (să aflăm înălțimea clădirii școlii, fără a o escalada și măsura), elevii au putut observa utilitatea practică a conceptelor predate în sala de curs. Atitudinea lor s-a schimbat, au devenit mai interesați să aplice noțiunile și în alte situații, au realizat că există o legătură între teorie și practică, sunt mai motivați să învețe ceea ce pot să aplice.

Etapa finală

În această etapă cele două eşantioane (clasa de control şi clasa experimentală) au susținut două teste de evaluare, aplicate în condiţii similare. Primul test a fost susținut la sfârșitul unității de învățare „Asemănarea triunghiurilor”, iar al doilea a fost susținut la sfârșitul anului școlar, acesta conținând și itemi privind unitatea menționată. Am înregistrat şi prelucrat

rezultatele obţinute în vederea confirmării sau infirmării ipotezei enunțate.

Concluzii

În etapa de evaluare finală a nivelului de reținere a conceptelor matematice studiate prin aplicarea lor practică am folosit rezultatele testelor susținute. În urma administrării primului test, la sfârșit de unitate de învățare, cele două eșantioane au obținut medii aproximativ egale: 5,9 pentru clasa de control și 6,1 pentru clasa experimentală, o diferență prea mică pentru a confirma sau infirma ipoteza. Însă, analizând rezolvarea itemilor legați de unitatea de învățare în discuție, din cadrul evaluării finale, s-a observat că 84% dintre elevi din eșantionul experimental au rezolvat (complet sau parțial) problemele legate de asemănare, față de doar 60% dintre elevii din eșantionul de control.

Comparând rezultatele testelor, în special al celui final, se constată că performanţele elevilor  clasei experimentale sunt superioare celor ale elevilor clasei de control, care la începutul  perioadei aveau aproximativ acelaşi nivel de pregătire. Acest fapt dovedeşte că, aplicând în  activitatea instructiv-educativă un demers metodic alternativ, prin folosirea unor metode activ-participative şi interactive, prin folosirea în mod practic a noțiunilor teoretice studiate,  se pot obţine progrese în ceea ce priveşte receptarea eficientă şi corectă a conceptelor matematice, reținea acestora o mai lungă perioadă de timp, aplicarea și generalizarea pe cazuri reale.

Pentru a promova studiul obiectului Matematică în sistemul de învățământ, pentru a o face mai atractivă pentru elevi, este necesară integrarea în programa școlară a mai multor exemple din viața reală, a aplicațiilor practice, edificatoare pentru deslușirea conceptelor matematice.