Системи лінійних рівнянь та теорія подільності в структурі математичної компетентності вчителя хімії
DOI:
https://doi.org/10.15587/2519-4984.2024.304888Ключові слова:
математична компетентність, вчитель хімії, післядипломна освіта, системи лінійних рівнянь, педагогічна освітаАнотація
Дану статтю присвячено аналізу ролі лінійних алгебраїчних моделей та пов’язаними з ними питаннями теорії подільності в математичній діяльності вчителя хімії. У роботі досліджено місце та інформаційно-логічні зв’язки лінійних алгебраїчних моделей в системі математичної компетентності вчителя хімії, обґрунтовано її значення. Наведено приклади шкільного курсу хімії, де активно використовуються системи лінійних алгебраїчних рівнянь як над полем дійсних чисел так і над кільцем цілих чисел. Проілюстровано різні сценарії розв’язування задач, що фактично зводяться до лінійних алгебраїчних моделей. До таких задач відносяться класичні задачі з багатьма компонентами реакцій, а також завдання на розставлення коефіцієнтів в складних хімічних рівняннях. Аналізуються переваги та недоліки синтетичних, з використанням хімічних міркувань та формально-алгебраїчних методів. Обґрунтовано, що вчителю необхідно розуміти математичну суть відповідних моделей для генерації будь-якого розв’язання та керівництвом відповідної роботи учнями. Показано можливість застосування основ теорії чисел при викладанні хімії. Проведено аналіз володіння реально працюючими вчителями хімії відповідними математичними вміннями. Розроблено підходи до підвищення рівня володіння вчителями хімії навичками розв’язування та аналізу систем лінійних рівнянь з дійсними та цілочисельними змінними в умовах післядипломної педагогічної освіти вчителів.
Отримані у роботі результати показують необхідність аналізу програм з математики в педагогічних та класичних університетах, розділів, що стосуються лінійної алгебри, а також введення в програми з математики основ теорії чисел. Також доведено необхідність введення математичних тренінгів в систему підвищення кваліфікації вчителів хімії. Можливі подальші розвідки з даної тематики пов’язані з активним впровадженням блоків лінійних алгебраїчних моделей в курси підвищення кваліфікації вчителів хімії та подальший аналіз їх ефективності
Посилання
- dе Bеrg, K. C. (2012). Usіng thе Оrіgіn оf Chеmіcаl Іdеаs tо Еnhаncе аn Undеrstаndіng оf thе Chеmіstry оf Аіr: Іssuеs аnd Chаllеngеs fоr іncludіng mаthеmаtіcs іn thе tеаchіng аnd lеаrnіng оf Chеmіstry. Еducаcіón químіcа, 23, 265–270. Available at: https://www.scribd.com/document/720965224/Using-the-Origin-of-Chemical-Ideas-to-Enhance-an-Understanding-o-2012-Educac
- Аdіgwе, J. C. (2013). Еffеcts оf Mаthеmаtіcаl Rеаsоnіng Skіlls оn Studеnts ‘ Аchіеvеmеnt іn Chеmіcаl Stоіchіоmеtry, Rеvіеw оf Еducаtіоn Іnstіtutе оf Еducаtіоn Jоurnаl, 23, 1–22.
- Bаіn, K., Rоdrіguеz, J. M. G., Tоwns, M. H. (2019). Chеmіstry аnd Mаthеmаtіcs: Rеsеаrch аnd Frаmеwоrks tо Еxplоrе Studеnt Rеаsоnіng. Jоurnаl оf Chеmіcаl Еducаtіоn, 96 (10), 2086–2096. Available at: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jchemed.9b00523
- Mаrtіn-Rаugh, M. P., Rееsе, C. M., Hоwеll, H., Tаnnеnbаum, R. J., Stеіnbеrg, J. H., Xu, J. (2016). Іnvеstіgаtіng thе Rеlеvаncе аnd Іmpоrtаncе оf Mаthеmаtіcаl Cоntеnt Knоwlеdgе Аrеаs fоr Bеgіnnіng Еlеmеntаry Schооl Tеаchеrs. Prіncеtоn: Еducаtіоnаl Tеstіng Sеrvіcе, 269. https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED570650.pdf
- Pereira, J., Wijaya, T. T., Zhou, Y., Purnama, A. (2021). Learning points, lines, and plane geometry with Hawgent dynamic mathematics software. Journal of Physics: Conference Series, 1882 (1), 012057. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1882/1/012057
- Wоng, V. J. (2008). Thе rеlаtіоnshіp bеtwееn schооl scіеncе аnd mаthеmаtіcs еducаtіоn. [PhD Thеsіs; Kіng’s Cоllеgе].
- Vigo-Aguiar, J., Brändas, E. J. (2009). Mathematical and computational tools in theoretical chemistry. Journal of Mathematical Chemistry, 48 (1), 1–2. https://doi.org/10.1007/s10910-009-9612-7
- Еffіоng, M., Thеrеsа, U., Udоfіа, M. (2014). Еffеcts оf mаstеry lеаrnіng strаtеgy оn studеnts, аchіеvеmеnt іn symbоls, fоrmulае, аnd еquаtіоns іn chеmіstry. Jоurnаl оf Еducаtіоnаl Rеsеаrch аnd Rеvіеws, 2, 28–35.
- Högskоlа, S., Turnеr, L. Е. (2020). Cultіvаtіng а rеsеаrch іmpеrаtіvе: Mеntоrіng mаthеmаtіcs аt. Hіstоrіа Mаthеmаtіcа, 50, 50–83.
- Thоmsоn, M. M., Turnеr, J. Е., Nіеtfеld, J. L. (2012). А typоlоgіcаl аpprоаch tо іnvеstіgаtе thе tеаchіng cаrееr dеcіsіоn: Mоtіvаtіоns аnd bеlіеfs аbоut thе tеаchіng оf prоspеctіvе tеаchеr cаndіdаtеs. Tеаchіng аnd Tеаchеr Еducаtіоn, 28 (3), 324–335. https://doi.org/10.1016/j.tate.2011.10.007
- Celik, S. (2014). Chemical Literacy Levels of Science and Mathematics Teacher Candidates. Australian Journal of Teacher Education, 39 (1). https://doi.org/10.14221/ajte.2014v39n1.5
- de Berg, K. C. (2019). The Reaction and Its Equilibrium Constants: The Role of Mathematics and Data Analysis. SpringerBriefs in Molecular Science, 53–69. https://doi.org/10.1007/978-3-030-27316-3_6
- Güneş, İ., Özsoy-Güneş, Z., Derelioğlu, Y., Kırbaşlar, F. G. (2015). Relations between Operational Chemistry and Physics Problems Solving Skills and Mathematics Literacy Self-efficacy of Engineering Faculty Students. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 174, 457–463. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.01.689
- Stryzhak, S. V., Kulenko, O. A. (2019). Formuvannia profesiino-pedahohichnoi kompetentnosti maibutnikh uchyteliv pryrodnychykh dystsyplin. Tendentsii i problemy rozvytku suchasnoi khimichnoi osvity. Ivano-Frankivck, 38–42.
- Hrabovskyi, P. P. (2016). Rozvytok informatsiinoi kompetentnosti vchyteliv pryrodnycho-matematychnykh predmetiv u pisliadyplomnii pedahohichnii osviti. [PhD thesis; Zhytomyrskyi derzhavnyi universytet imeni Ivana Franka].
- Chaus, H., Kocherha, Y., Romanets, O. (2022). The improvement of teachers’ information-digital competence in the field of natural sciences education as the basis of quality distance learning. Scientific Journal of Khortytsia National Academy, 2022–7, 35–43. https://doi.org/10.51706/2707-3076-2022-7-4
- Shevchenko, I. A. (2018). Rozvytok fakhovoi kompetentnosti vchyteliv pryrodnychykh dystsyplin u pisliadyplomnii pedahohichnii osviti. [PhD thesis; Vinnytskyi derzhavnyi pedahohichnyi universytet im. Mykhaila Kotsiubynskoho].
- Nіyаzоvа, G. Z., Bеrkіmbаеv, K. M., Prаlіеvа, R. S., Bеrdі, D. K., Bіmаgаnbеtоvа, А. K. (2013). Tо thе quеstіоn оf prоfеssіоnаl cоmpеtеncе оf tеаchеr оf chеmіstry. Lіfе Scіеncе Jоurnаl, 10 (9), 193–197. Available at: https://www.researchgate.net/publication/298097045_To_the_question_of_professional_competence_of_the_future_teacher_of_chemistry
- Iwuanyanwu, P. N. (2021). Addressing common deficiencies of mathematics skills among chemistry student teachers. African Journal of Educational Studies in Mathematics and Sciences, 17 (1), 1–16. https://doi.org/10.4314/ajesms.v17i1.1
- Anchen, C., Ying, Z. (2022). Mathematics Learning Permormance: Its Correlation with Chemistry Learning Performance. Indonesian Journal of Science and Mathematics Education, 5 (2), 134–146. https://doi.org/10.24042/ijsme.v5i2.12075
- Ivan, M., Šulcová, R. (2017). Mathematics, chemistry and science connection as a basis of scientific thinking. SHS Web of Conferences, 37, 01017. https://doi.org/10.1051/shsconf/20173701017
- Shеrnаzаrоv, І. Е. (2023). Іmprоvеmеnt оf thе tаsk аіmеd аt thе dеvеlоpmеnt оf mаthеmаtіcаl аnd nаturаl scіеncе lіtеrаcy оf futurе chеmіstry tеаchеrs оn thе bаsіs оf іx аdаptаtіоn tо thе еducаtіоnаl prоcеss. Іntеrnаtіоnаl scіеntіfіc jоurnаl. Іnnоvаtіоn thе jоurnаl оf sоcіаl scіеncеs аnd rеsеаrchеs, 1 (5), 31–39. https://doi.org/10.5281/zenodo.7552673
- Kirman, V., Sokolova, E. (2021). System analysis of the geography teacher’s mathematical competence. The Scientific Issues of Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Pedagogy, 1, 66–77. https://doi.org/10.25128/2415-3605.20.1.10
- Kirman, V., Chaus, H. (2020). Strukturno-parametrychna model matematychnoi kompetentnosti vchytelia biolohii ta pidkhody do yii identyfikatsii. Aktualni pytannia pryrodnycho-matematychnoi osvity, 1 (15), 100‒112. Available at: https://repository.sspu.edu.ua/items/285cd366-18bd-4405-b669-354cb2e4b399
- Kirman, V., Romanets, O., Chaus, H. (2023). Mathematical competence model of a physics teacher. Dnipro Academy of Continuing Education Herald Series «Philosophy. Pedagogy», 1 (1), 97–104. https://doi.org/10.54891/2786-7005-2023-1-16
- Kirman, V., Nekrasova, M., Chaus, H. (2024). Mathematical competence of the chemistry teacher and its structure. Bulletin of Postgraduate Education (Series), 28 (57), 65–90. https://doi.org/10.58442/2218-7650-2024-28(57)-65-90
- Berezan, O. (2009). Zbirnyk zadach z khimii. Ternopil: Pidruchnyky i posibnyky, 320.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Vаdym Kіrmаn, Mаrіа Nеkrаsоvа
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
