Роль математичної освіти у формуванні професійних компетентностей кваліфікованих робітників

Роль математичної освіти у формуванні професійних компетентностей кваліфікованих робітників

Лариса Желєзнякова

У сучасному світі, де технології розвиваються надзвичайно швидко, вимоги до кваліфікованих робітників постійно зростають. Це стосується не лише вміння працювати з інструментами чи матеріалами, а й здатності до аналітичного мислення, розв'язання нестандартних задач та швидкого адаптування до нових умов. Саме тут на перший план виходить математична освіта, яка є фундаментом для формування цих ключових професійних компетентностей.

Математична освіта є основним елементом професійної підготовки в сучасному світі. Вона не лише забезпечує фахівців необхідними знаннями та інструментами для вирішення прикладних задач, але й розвиває ключові когнітивні навички, які є критично важливими для успішної кар'єри в будь-якій галузі.

Математична освіта є невід’ємною частиною освіти загалом. Вона полягає в здійсненні комплексу навчальних заходів, спрямованих на створення умов для набуття здобувачами освіти такого обсягу математичних знань, умінь і навичок, який необхідний для розв’язання професійних завдань.

Метою математичної освітньої галузі є розвиток особистості учня через формування математичної компетентності у взаємозв’язку з іншими ключовими компетентностями для успішної освітньої та подальшої професійної діяльності впродовж життя, що передбачає засвоєння системи знань, удосконалення вміння розв’язувати математичні та практичні задачі; розвиток логічного мислення та психічних властивостей особистості; розуміння можливостей застосування математики в особистому та суспільному житті.

ДСП(ПТ)О визначає три групи компетентностей: загальнопрофесійні, ключові та професійні.

Загальнопрофесійні компетентності – знання та уміння, що є загальними (спільними) для всіх кваліфікацій в межах професії.

Професійна компетентність – здатність особи в межах визначених повноважень застосовувати спеціальні знання, уміння та навички, виявляти відповідні моральні та ділові якості для належного виконання встановлених завдань і обов’язків, навчання, професійного та особистісного розвитку.

Ключові компетентності – загальні здібності й уміння (психологічні, когнітивні, соціально-особистісні, інформаційні, комунікативні тощо), що дають змогу особі розуміти ситуацію, досягати успіху в особистісному і професійному житті, набувати соціальної самостійності та забезпечують ефективну професійну й міжособистісну взаємодію.

Загальнопрофесійні та ключові компетентності набуваються у логічній послідовності впродовж строку освітньої програми та можуть розвиватися у процесі навчання протягом усього життя шляхом формального, неформального та інформального навчання.

Ключовими компетентностями є ті, які необхідні всім людям для підвищення особистого потенціалу і розвитку, розширення можливостей працевлаштування, соціальної інтеграції та активного громадянства.

Усі ключові компетентності вважаються однаково важливими: кожна з них сприяє успішному життю в суспільстві. Компетенції можуть застосовуватися у багатьох контекстах і в різних комбінаціях. Вони переплітаються та поєднуються: розвиваючи компетентності, важливі для однієї життєвої сфери, ми одночасно розвиваємо й пріоритетні для іншої.

 До ключових компетентностей відноситься і математична компетентність.

Математична компетентність – здатність особи бачити математику в житті, створювати математичні моделі об’єктів, явищ, процесів навколишнього світу, застосовувати досвід математичної діяльності під час виконання навчально-пізнавальних і практично зорієнтованих завдань.

Математика не існує у безповітряному просторі, математичні поняття, аксіоми, теореми мають своїм витоком реальність і своєю метою мають дослідження реальності за допомогою математичного моделювання. Викладання математики повинно відображати реальну  дійсність і побудову самих математичних теорій на основі практики.

Мета математичної підготовки в професійних( професійно-технічних) навчальних закладах  – не лише забезпечити відповідний рівень знань, навичок і умінь з математики для одержання загальної середньої освіти, тобто розвинути математичну, як предметну та ключову компетентність,  а й створити передумови для вивчення, як загальноосвітніх предметів ( таких як фізика, хімія, інформатика), так і загальнотехнічних та спеціальних предметів, виробничої практики і майбутньої практичної діяльності.

Давайте це розглянемо на прикладі одного з уроків геометрії за темою «Взаємне розміщення двох прямих у просторі». Здобувачі освіти при вивчені даної теми не просто абстрактно уявляють собі ці прямі , а і на наочних прикладах із життя та професійної діяльності можуть побачити практичне застосування  і краще запам’ятати цю тему. При такому підході розвивається просторова уява, розуміння конструктивних особливостей певних предметів та об’єктів. Якщо ми розглядаємо дану тему в контексті  професійної підготовки за професією «Опоряджувальник будівельний: монтажник ГКК» важливо усвідомлення здобувачами освіти такого математичного понять, як однозначність побудови площини. Це можливо зробити через дві прямі, які перетинаються або через дві паралельні прямі. В даному випадку ми формуємо таку професійну компетентність, як РН2.(результат навчання) Підготовка поверхонь для виконання опоряджувальних та оздоблювальних робіт. ПК2. Здатність штукатурити поверхні різними способами методами та засобами.  А саме комплексні системи сухого будівництва та технологію підготовки поверхні гіпсокартонних та гіпсоволокнистих листів до використання; облицювання стін листовими матеріалами; технологія монтажу простих каркасів гіпсокартонних систем; технологія кріплення гіпсокартонних, гіпсоволокнистих  виробів до елементів каркаса; влаштування підвісних стель.

Якщо ми розглядаємо дану тему в контексті  професійної підготовки за професією «Електрозварник ручного зварювання; монтажник санітарно-технічних систем і устаткування» паралельність прямих можна пояснити на прикладах прокладання труб опалення чи водопостачання, де важливо, щоб труби йшли паралельно для естетики та функціональності. Розвиток просторового мислення та здатності до візуалізації паралельних елементів у реальних конструкціях або елементів, що перетинаються на перетині металевих балок у фермах дуже важливі у формуванні професійних компетентностей.

Така тема, як «Кути у просторі. Кути між площинами. Двогранний кут» для здобувачів освіти за професією «Електрозварник ручного зварювання» дозволяє сформувати таку професійну компетентність, як РН 11. Виконувати ручне дугове зварювання, наплавлення, повітряно-дугове різання простих деталей, вузлів та конструкцій та ПК3. Здатність виконувати ручне дугове зварювання та плазмове зварювання простих деталей, вузлів та конструкцій, виготовлених з різних металів та сплавів в нижньому та вертикальному положеннях зварного шва . А саме основні відомості про зварювання; види зварних з’єднань і швів; типи обробок та позначення зварних швів на кресленнях; підготовка основного металу і кромок виробів для зварювання; способи і основні прийоми виконання прихвачування; технологію і особливості ручного дугового зварювання і плазмового; зварювання простих деталей, вузлів та конструкцій, виготовлених з різних металів та сплавів.

Тема «Взаємне розміщення двох прямих у просторі» може бути надзвичайно корисною для  здобувачів освіти за професією «Слюсарь з ремонту колісних транспортних засобів», адже вона допомагає розвинути просторове мислення, точність вимірювань та аналітичні здібності – ключові компетентності для цієї професії. Важливо, щоб передня і задня осі автомобіля були паралельні між собою. Якщо це не так, автомобіль буде "тягнути" убік, шини зношуватимуться нерівномірно, а керованість погіршиться. Під час перевірки розвал-сходження слюсар фактично оцінює паралельність коліс і кутів їх встановлення. Слюсар з ремонту колісних транспортих засобів має точно розуміти, як різні елементи з'єднуються і під яким кутом. Це стосується затягування різьбових з'єднань (де осі болта та гайки перетинаються), встановлення шарнірів, що дозволяють рух під певними кутами, або роботи з електричними роз'ємами, де контакти повинні точно перетинатися. Інтеграція цих знань на уроці геометрії дозволяє майбутнім слюсарям не просто запам'ятовувати терміни, а розуміти їхню практичну цінність у своїй майбутній професії. Це сприяє розвитку не лише академічних знань, а й критично важливих професійних навичок. При вивченні теми «Многогранники» здобувачі освіти усвідомлюють, що  більшість кріпильних елементів — болти, гайки, головки гвинтів — є типовими прикладами многогранників. Головки болтів часто мають форму шестигранної призми (шестигранник), а гайки – шестигранної піраміди або урізаного конуса, якщо дивитися з торця. Корпуси редукторів, блоків двигуна, коробки передач часто є складними об'ємними фігурами, що складаються з комбінації призм, паралелепіпедів, циліндрів.  Слюсар повинен миттєво розпізнавати ці форми, щоб правильно підібрати інструмент (ключ на 13, 17, 19 тощо) або зрозуміти конструкцію деталі. Це дозволяє уникнути пошкодження кріплення, прискорює роботу та підвищує її ефективність. Таким чином ми можемо формувати  ПК. 1.4. Здатність проводити підбір, перевірку і прийом обладнання, інструментів, пристосувань тощо та  в рамках ПК.1.5 знати конструкцію і призначення складових одиниць, вузлів, агрегатів і механізмів автомобіля середньої складності.

Тема «Взаємне розміщення двох прямих у просторі» з курсу геометрії має пряме і дуже важливе практичне застосування для «Електромонтажника вторинних ланцюгів.» Розуміння цієї теми розвиває просторове мислення, точність та логіку, які є ключовими для безпечного та ефективного монтажу електрообладнання. Електромонтажник має укладати кабелі рівно, без перекручувань, підтримуючи паралельне розташування для запобігання перегинам, які можуть призвести до пошкодження ізоляції. Це також важливо при монтажі паралельних шин, де будь-яке відхилення від паралельності може створити небажані навантаження або змінити електричні характеристики. Для естетики, зручності обслуговування та електромагнітної сумісності важливо, щоб кабелі йшли паралельно один одному. У клемній коробці або розподільчому щиті провідники з різних ланцюгів можуть перетинатися під різними кутами. При цьому необхідно суворо дотримуватися правил ізоляції та уникнення контакту між провідниками, що належать до різних фаз або з'єднань. Інший приклад – перетин трас кабельних лотків. Електромонтажник повинен чітко розуміти, як саме провідники перетинаються (або не перетинаються) в тривимірному просторі. Він повинен використовувати ізоляційні матеріали, трубки, стяжки, щоб гарантувати, що "прямі, що перетинаються" (тобто, провідники) не мають електричного контакту в точках перетину.

Інтегруючи ці аспекти у викладання геометрії, ми не просто надаємо електромонтажникам абстрактні знання, а й формуємо у них практичні навички візуалізації, точного аналізу та планування, які є критично важливими для їхньої повсякденної професійної діяльності.

Підсумовуючи, хочу сказати, що математична освіта відіграє ключову роль у формуванні людини, як кваліфікованого спеціаліста.  Вона не просто надає набір формул і теорем, а є фундаментом для розвитку широкого спектра навичок та якостей, без яких неможливо бути успішним у сучасному, динамічному світі праці.

Математична освіта системно розвиває ключові когнітивні навички, такі як критичне, аналітичне, логічне та абстрактне мислення, а також просторову уяву, що є фундаментом для ефективного вирішення професійних задач, адаптації до нових викликів та прийняття обґрунтованих рішень у будь-якій сфері діяльності.

Математична освіта надає фахівцям незамінні інструменти для точних розрахунків, моделювання процесів, аналізу великих масивів даних та прийняття обґрунтованих рішень у їхній професійній діяльності. Вона є основою для технологічної грамотності та сприяє постійному навчанню та адаптації до нових викликів.

Математика не лише розвиває інтелектуальні навички, а й виховує у спеціаліста важливі особистісні якості: наполегливість у досягненні мети, точність і уважність до деталей, а також об'єктивність у прийнятті рішень, базуючись на фактах.

Таким чином, математична освіта не просто забезпечує знання, а розвиває системне мислення, аналітичні здібності та адаптивність, що є ключовими для успішного функціонування у будь-якій професійній сфері та дозволяє людині бути не просто виконавцем, а креативним, відповідальним та ефективним фахівцем.