Методичні аспекти реалізації міжпредметних зв’язків математики та хімії в основній школі

Abstract

У кваліфікаційній роботі досліджено теоретичні та методичні засади міжпредметної інтеграції хімії та математики в основній школі. Обґрунтовано значення міжпредметних зв’язків для формування системного мислення, розвитку практичних навичок, критичного аналізу та підвищення мотивації учнів. Розроблено комплекс інтегрованих завдань і методичних матеріалів для тем «Масова частка речовини», «Моль одиниця кількості речовини», «Маса», «Лінійна функція», що поєднують хімічний зміст із математичними моделями, графіками та алгоритмами обчислень. Запропоновано компетентнісні задачі з життєвим контекстом, інтерактивні вправи, графічні моделі та цифрові інструменти (PhET, Genially, Kahoot, Desmos, WordWall, Quizizz), які сприяють глибшому засвоєнню матеріалу та розвитку міжпредметного мислення. Експериментально підтверджено ефективність інтегрованих уроків: учні експериментальної групи продемонстрували вищий рівень знань, краще орієнтувались у задачах з міжпредметним змістом, активніше брали участь у дискусіях та аргументували свої рішення. Визначено методичні рекомендації щодо впровадження міжпредметних зв’язків у шкільний курс математики та хімії, розкрито принципи побудови інтегрованих завдань, критерії їх ефективності та умови реалізації в освітньому середовищі.

This qualification thesis explores the theoretical and methodological foundations of interdisciplinary integration between chemistry and mathematics in middle school. The significance of interdisciplinary connections is substantiated as a means of developing systemic thinking, practical skills, critical analysis, and enhancing student motivation. A set of integrated tasks and methodological materials was developed for the topics «Mass Fraction of a Substance», «Mole as a Unit of Amount of Substance», «Mass», and «Linear Function», combining chemical content with mathematical models, graphs, and calculation algorithms. Competency-based tasks with real-life context, interactive exercises, graphical models, and digital tools (PhET, Genially, Kahoot, Desmos, WordWall, Quizizz) were proposed to deepen content mastery and foster interdisciplinary reasoning. The effectiveness of integrated lessons was experimentally confirmed: students in the experimental group demonstrated higher levels of knowledge, better navigation of interdisciplinary tasks, and greater engagement in discussions and argumentation. Methodological recommendations for implementing interdisciplinary connections in the school curriculum of mathematics and chemistry were defined. The principles for designing integrated tasks, criteria for their effectiveness, and conditions for successful implementation in the educational environment were outlined.