Інша група складених задач, що займають велике місце в підручниках для початкових класів школи, пов’язана з роботою над різними кількісними відношеннями. Такі задачі вводяться після того, як діти достатньо засвоять кількісні відношення і навчаться застосовувати свої знання під час розв’язування простих задач, які містять слова “на стільки-то (у стільки-то разів) більше (менше)” в різному контексті.
Складені задачі дають можливість продовжити і розширити та поглибити роботу, спрямовану на ознайомлення дітей з різними величинами і залежністю між ними [62, 23].
Група складених задач, пов’язаних з необхідністю застосувати знання зв’язку між такими величинами, як ціна, кількість, вартість, займає важливе місце в підручниках для всіх чотирьох класів. Спеціальна увага приділяється задачам, які розкривають зв’язки між цими величинами в I – IVкласах [35, 4].
У IIІ класі вводиться ряд нових величин (норма витрачання матеріалу на виріб, число виробів, загальна витрата матеріалу; норма виробітку за одиницю часу, витрачений час і загальний виробіток); у IV класі діти ознайомлюються із зв’язками між швидкістю, часом і відстанню при рівномірному русі, із зв’язком між сторонами прямокутника і його площею. Усі ці нові питання розглядаються не лише на основі практичних робіт, пов’язаних із спостереженнями, вимірюваннями, а й на матеріалі розв’язування різноманітних сюжетних задач, що показують, для яких практичних питань потрібні здобуті знання, вивчені взаємозв’язки між величинами.
Складені задачі поділяють за кількістю дій, якою розв’язується та чи інша задача. Це задача на дві, три, чотири дії. Трьома діями розв’язуються задачі, які утворилися розширенням задач на дві дії; також до цього типу належать також задачі на знаходження суми двох добутків, різниці двох добутків, різниці двох часток і т. ін. [51, 87].
Метою роботи над задачами є не тільки засвоєння способів їх розв'язування, а головним чином формування умінь, необхідних для самостійного розв'язування задач програмного мінімуму та подальшого навчання. У підручниках для 1—4класів є такі задачі, які традиційно називають типовими, а також задачі з конкретним змістом. До типових належать задачі на знаходження четвертого пропорційного (на спосіб прямого і оберненого зведення до одиниці та спосіб відношень), на пропорційне ділення, на знаходження числа за двома різницями, на знаходження середнього арифметичного. Методика розв'язування типових задач принципово не відрізняється від розгляду будь-яких інших задач нового виду, тобто включає підготовку, ознайомлення і розвиток умінь [7, 29]. Проте деякі особливості роботи над типовими задачами необхідно враховувати.
Зазначені типові задачі пов'язані з пропорційними величинами. Розв'язування їх ґрунтується на знанні відповідних зв'язків між величинами. Ознайомлення з величинами провадиться одночасно з розкриттям зв'язків між ними. Зв'язки формулюються у вигляді висновків. Наприклад, якщо відомо ціну і кількість, то вартість можна знайти дією множення. Типові задачі мають деякі характерні ознаки, які враховуються на підготовчому етапі роботи. Необхідно також враховувати взаємозв'язки між окремими типовими задачами. Особливу увагу слід приділити задачам на знаходження четвертого пропорційного до трьох даних.
Розв'язування задач на знаходження четвертого пропорційного способом зведення до одиниці запроваджується в 3 класі. Розгляду задач передує тривала робота над їх розв'язуванням на визначення ціни, кількості та вартості. Вона проводиться у вигляді гри "в магазин" [8]. Під час гри учні вчаться розв'язувати задачі на знаходження вартості. ціни і кількості. Характерною особливістю в цій роботі є те, що, аналізуючи задачі, вчитель вимагає від учнів пояснення, які величини відомі і які треба знайти.
Розв'язування задач на знаходження середнього арифметичного ґрунтується на правилі: щоб знайти середнє арифметичне кількох чисел, треба їх суму поділити на кількість цих чисел. Це правило вводиться на основі аналізу готового розв'язання задачі.
Ознайомлення дітей із задачами на пропорційне ділення проводять у 4 класі. Спочатку вони виконують підготовчі завдання [7, 31].
У початковому курсі математики арифметичні задачі використовуються протягом усіх чотирьох років початкового навчання. Система їх розміщення, природно, збігається з логікою розгортання понять, що вводяться, ознайомлення з арифметичними діями і їх властивостями тощо. Особливість задач, які для цього відбираються, максимальна їх простота. Вони мають бути цілком зрозумілі, близькі дітям за сюжетом, просто викладені, без будь-яких незрозумілих, нових для дітей слів, які б потребували додаткових пояснень. Саме цій меті підпорядкована більша частина задач, широко представлених у програмі і в підручниках для кожного року навчання.
Оскільки в 1 класі діти вперше ознайомлюються з діями додавання і віднімання, а в 2 з діями множення і ділення, то тут передбачається використання простих текстових задач, насамперед спрямованих на розкриття змісту цих дій. Жодного означення дій у початкових класах не вводиться, і тому їх зміст діти мають усвідомити, головним чином, на основі практичних операцій з різними множинами предметів і в процесі розв’язування відповідних простих сюжетних задач, що дають змогу перевести ці операції в план розумових дій [39, 134].
Отже, добір і розміщення текстових задач для 1-4 класів підлягає логіці розгляду нових питань арифметичної теорії і відповідає вимозі поступового ускладнення завдань, що зумовлюється деякими особливостями форми подання математичних зв’язків і відношень, які визначають вибір арифметичної дії, необхідної для розв’язування задачі. Ускладнювати завдання можна, ввівши нові величини, розглядаючи з дітьми нові для них зв’язки.
Однією з функцій складених задач є розвиток здобутих знань, удосконалення їх у процесі застосування в змінених умовах. Але складені сюжетні задачі, введено в початковий курс математики не лише для цього. Одна з їх функцій – навчити дітей “перекладу” словесно заданих відношень і зв’язків між різними величинами, числами, на мову математичних виразів, рівностей, рівнянь. Цій меті підпорядковані і добір задач, і система їх розміщення в часі, і методика роботи над ними.
Ця система забезпечує поступовий перехід від простого до дедалі складнішого: від складання простих виразів і рівнянь у процесі розв’язання задач на одну дію до складання виразів з 2-3 діями при розв’язуванні досить легких за структурою складених задач. Поступове наростання труднощів у таких вправах можливе тільки тоді, коли вчитель розуміючи завдання, що стоять перед ним, використовуватиме для цього пропоновані вправи з підручника [23, 54].
Лише вчитель може визначити, яку задачу і коли можна запропонувати дітям, яке завдання доцільно пов’язати з розв’язуванням цієї задачі: в одному разі досить вказати дію, за допомогою якої розв’язується задача, в іншому – скласти за нею вираз чи рівняння, ще в іншому – доцільно розібрати хід розв’язування за діями, послідовно з’ясовуючи роль кожної з них і коментуючи здобуті результати.
Отже, серед типових складених задач важливе місце займають задачі на пропорційне ділення. Саме цей вид задач є предметом нашого дослідження.
1.2 Ступені роботи над текстовими задачами
Розв'язати математичну задачу – це значить знайти таку послідовність загальних положень математики (означень, аксіом, теорем, правил, законів, формул), використовуючи які до умов задачі чи до їх наслідків (проміжних результатів розв'язання), одержуємо те, що вимагається в задачі, - її відповідь.
Вченими обґрунтовано, що психологічною основою формування вмінь розв’язувати текстові задачі є основні положення теорії поетапного формування розумових дій (О.М. Леонтьєв, П.Я. Гальперін, Н.Ф. Тализіна та ін.) у синтезі з основними положеннями асоціативно-рефлекторної теорії (Д.Н. Богоявленський, Є.Н. Кабанова-Меллер, Н.О. Менчинська та ін.). Уміння розв’язувати текстові задачі виробляються ефективно, якщо:
1) подавати повну орієнтовну основу дій;
2) при первинному поясненні розгорнутоподавати зразок розв’язування задачі з фіксацією складових операцій;
3) опрацьовувати виконання окремих дій, які входять до складу загального вміння шляхом розв’язання спеціальних вправ;
4) використовувати різні види моделей задачної ситуації;
5) забезпечувати різні види діяльності (репродуктивну, продуктивну, творчу) та тривалість процесу формування вміння [4, 43].
Робота над задачами не повинна зводитись до формування навичок розв’язування задач спочатку одного виду, потім другого і т. д. Основна мета – навчити дітей свідомо встановлювати певні зв’язки між даними і шуканим у різних життєвих ситуаціях, передбачаючи поступове ускладнення їх. Щоб добитися цього, вчитель повинен передбачити в методиці навчання розв’язування задач одного виду різні ступені, які мають свою мету.
На першому ступені вчитель готує дітей до розв’язування задач розглядуваного виду. На цьому ступені учні повинні засвоїти зв’язки, на основі яких вони вибиратимуть дії в процесі розв’язування таких задач.
На другому ступені вчитель ознайомлює учнів з розв’язуванням задач розглядуваного виду. Тут учні навчаються встановлювати зв’язки між даними і шуканим і на цій основі вибирати арифметичні дії, тобто вони навчаються переходити від конкретної ситуації, вираженої в задачі, до вибору відповідної арифметичної дії. Внаслідок такої роботи учні ознайомлюються з способом розв’язування задач цього виду.