ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
«АКАДЕМИЯ СОЦИАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ»
Факультет профессиональной переподготовки педагогических работников
Кафедра информационно-коммуникационных технологий
название кафедры
АТТЕСТАЦИОННАЯ РАБОТА
Реализация межпредметных связей в школьном курсе информатики (на примере математики) Выполнил(а):
слушатель(ница) курсов по программе «Содержание и методика преподавания предмета «Информатика» »
название программы дополнительного профессионального образования Медведева Анна Игоревна, МАОУ Добрыниховская СОШ г. Домодедово Научный руководитель:
д.п.н., профессор, Бешенков Сергей Александрович Москва, 2014 г.
Содержание Введение
Раздел 1
1.1. Понятие и классификация межпредметных связей
1.2. Межпредметные связи в процессе обучения
Межпредметные связи в обучении информатике на примере математики............ 1.3.
Раздел 2
2.1. Сравнительный анализ учебной литературы
Планирование межпредметных связей математики и информатики
2.2.
2.2.2. Курсовое планирование.
2.2.3. Тематическое планирование.
2.3 Практические примеры межпредметных связей информатики и математики............ 2.3.1. Межпредметные задания в классе и дома.
2.3.2. Интегрированные уроки
2.3.3. Применение информационных технологий для повышения эффективности в обучении математики
Заключение
Список литературы
Введение Российская школа идёт по пути кардинальных перемен. И не только потому, что действие старых стандартов образования заканчивается, но и благодаря разработанной стратегии «Наша новая школа».
Методологической основой разработки и реализации федерального государственного образовательного стандарта общего образования является Концепция духовно-нравственного воспитания и развития личности гражданина России.
Введение новых образовательных стандартов основного общего образования требует перехода от традиционной установки на формирование преимущественно «знаний, умений, навыков» к воспитанию качеств личности, необходимых для жизни в новых условиях открытого общества. В условиях высокой динамики общественных процессов и огромного информационного потока последних десятилетий актуальной становится задача активности и самостоятельности школьника, его способности к самостоятельному познанию нового и решению сложных жизненных ситуаций, готовой к правильному взаимодействию с окружающим миром, к самообразованию и саморазвитию.
Законом Российской Федерации «Об образовании» (ст. 9, п. 1) установлено, что «основные общеобразовательные программы начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования обеспечивают реализацию федерального государственного образовательного стандарта с учетом типа и вида образовательного учреждения, образовательных потребностей и запросов обучающихся, воспитанников и включают в себя учебный план, рабочие программы учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) и другие материалы, обеспечивающие духовно-нравственное развитие, воспитание и качество подготовки обучающихся». Концепция духовно-нравственного воспитания и развития личности гражданина России определяет духовно-нравственное развитие и воспитание обучающихся как первостепенную задачу современной образовательной системы. Концепция также определяет и базовые национальные ценности, каждая из которых раскрывается в системе нравственных ценностей (представлений) одной из которых является наука [6] – ценность знания, стремление к истине, научная картина мира.
Содержание воспитания группируется вокруг базовых национальных ценностей. Каждая из базовых ценностей, педагогически определяемая как вопрос, превращается в воспитательную задачу. Для ее решения, обучающиеся вместе с педагогами, родителями, иными субъектами духовной, культурной, социальной жизни обращаются к содержанию, в том числе, и учебных дисциплин.
Базовые ценности не локализованы в содержании отдельного учебного предмета, формы или вида образовательной деятельности. Они пронизывают весь образовательный процесс.
Межпредметные связи в школьном обучении играют важную роль в повышении уровня практической и научно-теоретической подготовки учащихся, существенной особенностью которой является овладение школьниками обобщенным характером познавательной деятельности.
Осуществление межпредметных связей помогает формированию у учащихся цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает знания более значимыми и применимыми.
Межпредметные связи помогают учащимся использовать знания и умения, которые они приобрели ранее, при изучении других предметов, дают возможность применять их в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни выпускников средней школы.
С помощью многосторонних межпредметных связей (когда ведущий предмет связан не менее чем с тремя) не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для комплексного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности. Именно поэтому межпредметные связи являются важным условием и результатом комплексного подхода в обучении и воспитании школьников.
Необходимость наличия связи между предметами диктуется также дидактическими принципами обучения и воспитательными задачами, которые ставятся перед школой. Так как в настоящее время резко увеличивается объем информации, подлежащий усвоению в период школьного обучения, особое самостоятельной работы, то на сегодняшний день в педагогической практике актуален поиск наиболее эффективных способов средств активизации познавательной деятельности учащихся.
В соответствии со Стратегией модернизации содержания общего образования, одно из направлений поиска системы новых способов организации учебного процесса связано с организацией познавательной деятельности учащихся, которая решает задачи, недоступные традиционному обучению и позволяет достичь главных целей процесса обучения. Одним из средств активизации познавательной деятельности учащихся могут стать межпредметные связи, так как они способствуют лучшему формированию, представление о которых невозможно дать учащимся на уроках какой-либо одной дисциплины. Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга, и особенно проникновением математики и информатики в другие сферы знаний.
исследования.
Объект исследования – реализация межпредметных связей в обучении информатике (на примере математики).
Предмет исследования – межпредметные связи информатики и математики.
Цель исследования: разработать формы реализации межпредметных связей математики и информатики, направленных на повышения качества образования обучающихся.
Исходя из цели исследования, были поставлены конкретные задачи исследования:
проблемы в психолого-педагогической литературе; провести сравнительный анализ базовых учебников математики и информатики;
определить темы предмета информатики, в которых учащиеся применяют знания по математике; выявить основные темы целесообразно осуществлять информатики;
информатике, направленных на реализацию межпредметных связей информатики и математики; создать банк тем интегрированных учебных проектов и научно-исследовательских работ учащихся;
разработать внеклассные занятия по информатике, позволяющие активизировать познавательную деятельность учащихся через реализацию межпредметных связей информатики и математики.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
анализ программ и школьных учебников по информатике и математике;
изучение и анализ научно-методической и психологопедагогической литературы по проблеме исследования;
работа со школьной документацией;
наблюдение;
Практическая значимость диплома заключается в том, что будут разработаны и внедрены в учебный процесс формы обучения информатике, способствующие реализации межпредметных связей математики информатики.
Раздел 1.1. Понятие и классификация межпредметных связей В педагогической литературе существуют различные подходы к определению понятия межпредметных связей: «Межпредметные связи есть отражение в курсе, построенном с учетом его логической структуры, признаков, понятий, раскрываемых на уроках других дисциплин» (Губанова А.А.)[5], «Межпредметные связи представляют собой отражение в содержании учебных дисциплин тех диалектических взаимосвязей, которые объективно действуют в природе и познаются современными науками»
(Леонова Е.А.) [10].
Можно дать определение: «межпредметные связи есть педагогическая категория для обозначения синтезирующих, интегративных отношений между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, нашедших свое отражение в содержании, формах и методах учебновоспитательного процесса и выполняющих образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их ограниченном единстве» [13].
Чтобы овладеть методикой реализации межпредметных связей, учителю важно не только понимать их значения в обучении, но, предметов. Этому может способствовать умение различать отдельные виды знаний и виды межпредметных связей.
правильная классификация, отображая закономерности развития классифицируемых понятий, глубоко раскрывает связи между ними, способствует созданию научно-практических предпосылок для реализации этих связей в учебном процессе.
структурой, а поскольку внутренняя структура предмета является формой, то можно выделить следующие формы связей:
2) по направлению действия;
3) по временному фактору.
Каждый тип формы подразделяется на виды межпредметных связей. [14].
Таблица 1. Классификация межпредметных связей Формы межпредметных связей Типы межпредметных связей Виды межпредметных связей связеобразующих элементов фактор хронологические 2) синхронные Рассмотрим каждый вид межпредметных связей в содержании предметов естественнонаучного цикла.
Фактические связи. Это связи между учебными предметами на уровне фактов, всестороннее их рассмотрение с целью обобщения знаний об отдельных явлениях и объектах природы. Этот вид межпредметных связей широко представлен в учебных программах и активно используется в практике обучения, особенно в младших и средних классах. Преобладание фактических связей предопределено учебным материалом изучаемых предметов, в которых значительное место отводится фактическим данным.
Понятийные связи. Межпредметные связи на уровне понятий направлены на формирование терминов, общих для родственных предметов.
Теоретические связи. Теория — это система научных знаний в определенной предметной области. В теории отражена взаимосвязь научных фактов, понятий, законов, следствий, практических приложений.
Межпредметные теоретические связи означают поэлементное приращение новых компонентов общенаучных теорий из знаний, получаемых учащимися на уроках по родственным предметам, с целью усвоения ими теории как единого целого (в том объеме, в каком теория отражена в учебных программах).
Философские связи. При изучении конкретных явлений природы в предметах естественнонаучного цикла перед учащимися обнажается реальная диалектика развития материи. Важно обобщить конкретнонаучные и межпредметные философские связи. Они помогают учащимся овладеть ведущими идеями диалектического материализма, усвоить их как метод познания и преобразования материального мира.
Идеологические связи. Это связи, формируемые в ходе согласованной учебной работы учителей предметов естественнонаучного и гуманитарного циклов в раскрытии идейного содержания основ наук.
Выше приведенная классификация межпредметных связей, отраженная в таблице 1, позволяет аналогичным образом классифицировать определенного учебного предмета, например физики, органической химии, новейшей истории. Во внутрикурсовьгх и внутрипредметных связях из хронологических видов преобладают преемственные и перспективные внутрипредметных связях синхронный вид вообще отсутствует.
Относительно какого-либо предмета «необходимые» межпредметные связи разделяют на: межпредметные связи «как цель» (предшествующие) и межпредметные связи «как результат» (перспективные).
Более важную роль для конкретного предмета играют целевые межпредметные связи, так как без их реализации изучение рассматриваемого учебного материала считается невозможным. Реализация межпредметных связей «как результат» необходима для обеспечения преподавания другого предмета, но при этом и они способствуют более глубокому изучению рассматриваемого предмета.
Межпредметные связи «как цель» в курсе информатики могут быть реализованы в том числе и с математикой. При изучении вопросов, связанных с информацией, информационными процессами следует приводить разнообразные примеры из различных предметных областей.
Примеры:
1. Понятие величины вводится на основе и в сравнении с величинами в курсе математики.
2. Знания о системах счисления представляется целесообразным формировать в рамках курса математики.
Реализация межпредметных связей «как цель» при разработке курса на основе технологического подхода заключается в выявлении дидактических целей по другим предметам на этапе определения вспомогательных целей.
Межпредметные связи «как результат» должны инициироваться предметами, нуждающимися в элементах содержания информатики. В этом плане на сегодняшний день потенциал курса информатики практически не востребован. В основном такие связи ограничиваются разделом «Аппаратные и программные средства компьютера». Рассмотрим примеры межпредметных связей «как результат».
Основу межпредметных связей по темам «Алгоритмы» и «Программирование» составляют типы задач, для которых строится алгоритм или создается программа. Алгоритмы вычисления функций позволяют расширить представление о понятии математической функции. В теме «Программирование» могут развиваться некоторые представления о численных методах, изучаемых в курсе математики. Выявление и последующее осуществление необходимых и важных для раскрытия ведущих положений учебных тем межпредметных связей позволяет:
а) снизить вероятность субъективного подхода в определении межпредметной емкости учебных тем;
б) сосредоточить внимание учителей и учащихся на узловых аспектах учебных предметов, которые играют важную роль в раскрытии ведущих идей наук;
в) осуществлять поэтапную организацию работы по установлению межпредметных связей, постоянно усложняя познавательные задачи, расширяя поле действия творческой инициативы и познавательной самодеятельности школьников;
г) формировать познавательные интересы учащихся средствами самых различных учебных предметов в их органическом единстве;
и учащимися;
вопросы современности средствами различных предметов и наук в связи с жизнью.
В этих преимуществах находит свое выражение главная цель межпредметных связей.
В ходе учебного процесса, основанного на использовании межпредметных связей, развиваются обобщенные интеллектуальные умения, характеризующие определенные виды деятельности, общие для ряда предметов. Межпредметные связи стимулируют развитие творческой деятельности (возможность самостоятельно переносить знания и умения в установление новых свойств объекта изучения и др.), происходит активизация познавательной деятельности учащихся и формирование, развитие универсальных учебных действий (УУД).
1.2. Межпредметные связи в процессе обучения Рассматривая сущность и классификацию межпредметных связей, необходимо за основу брать объект процесса обучения, т.е. учащегося, обучение и воспитание которого направлены педагогические воздействия преподавателей. Исходя из этих положений можно ориентировочно, выделить следующие типы межпредметных связей [9]:
по содержанию изучаемого учебного материала;
по формируемым умениям;
по методам и средствам обучения;
по методам и средствам воспитания и развития обучаемых.
Естественно, подобное деление межпредметных связей на типы, не исчерпывает всех возможностей способов и форм осуществления межпредметных связей в процессе обучения и должно рассматриваться как примерное.
Рассмотрим более подробно для каждого типа межпредметных связей какими формами можно реализовать их в процессе обучения. Итак, межпредметные связи по содержанию изучаемого учебного материала условно можно разделить следующим образом:
1. По использованию знаний по математике для боле глубокого изучения информатики.
1) Например, степень числа 2, для более быстрого освоения темы 2) Изучение видов диаграмм в курсе математики и дальнейшее создание диаграмм на компьютере;
3) Функциональная линия математики;
4) Решение алгебраических уравнений;
закономерностей на основе ранее полученных знаний.
2. По использованию информационных умений обучающихся для работы на уроках математики с ЦОРами, с тестовыми оболочками и т.д.
Формы и способы реализации:
1) Использование одной и той же теории или закона для объяснения явлений изучаемых в различных предметах;
2) Трактовка одних и тех же по существу вопросов с единых научно-технических позиций;
3) Единство формулировок, координация терминологии, единиц 3. По единству трактовки понятий, изучаемых в математике.
Формы и способы реализации:
1) Обучение способам оперирования понятиями, полученными в результате изучения одних предметов, при овладении новыми понятиями по другим предметам;
2) Четкое разграничение и объяснение сущности понятий, близких по форме или смыслу (вес-масса и т.д.).
4. По отбору изучаемого материала.
Способы и формы реализации:
1) Согласованное изучение одних и тех же вопросов в различных предметах с разных позиций и точек зрения в зависимости от значимости данного вопроса в системе предмета;
2) Регламентирование глубины раскрытия явлений, понятий законов, входящих в учебный материал различных предметов.
Межпредметные связи по формируемым умениям условно можно разделить на четыре вида:
1. По умениям планирования.
1) Составление плана (мысленно, письменно предстоящего действия (интеллектуального или практического).
2) Принятие решения только после анализа условий, данных и основной части предстоящего действия.
3) Мысленное составление алгоритма решения задачи перед их 4) Составление плана прочитанного.
2. По интеллектуальным умениям.
1) Обоснованность, доказанность ответов на вопросы;
2) Обучение школьников рациональным способам сравнивать явления, находить общность и различие, делать выводы и обобщения (таблицы для сравнения, графики для исследования зависимостей, схемы для уяснения принципа действия и т.д.);
3) Единый подход к применению систем единиц измерения;
4) Обучение рациональным приемам конспектирования учебного 3. По умениям работать с книгой.
1) Выбор источника (книги, справочника, сборника стандартов и т.д.) и нахождение необходимых данных.
Межпредметные связи по методам и средствам обучения можно разделить на следующие виды:
1. По методам и методическим приемам.
1) Согласование методов и методических приемов учебной работы по различным предметам (проблемное изложение, эвристическая беседа, сочетание изложения и закрепления, беглый опрос, карточки-задания, самостоятельная работа, лабораторные работы 2) Координация методических приемов изучения однотипных элементов в различных предметах (анализ задачи, единство записи данных, графический анализ зависимостей и т.д.);
3) Применение одинаковых методов исследования при изучении материала информатики и математики (написание проекта);
4) Единый подход к методике формирования УУД.
В межпредметных связях по воспитанию и развитию обучающихся можно выделить следующие виды:
1. По способам раскрытия мировоззренческих идей каждого предмета.
1) Трактовка изучаемых явлений, процессов, свойств, их связей с единых материалистических позиций;
2) Выделение и раскрытие на материале изучаемых предметов реального проявления основных законов материалистической диалектики, мировоззренческих понятий и идей: единство и борьба противоположностей, переход количественных изменений в качественные, отрицание отрицания, преодоление противоречий – движущая сила развития, познаваемость мира, способ производства, материальная основа жизни общества;
3) Рассмотрение характерных для каждого предмета явлений, процессов, свойств в их развитии, показ закономерностей поступательного движения вперед и показ закономерного межпредметных связей данного вида:
отечественной техники, технологии, перспектив их развития;
изучении данных предметов знаний и умений в их будущей практической деятельности.
3. По методам и средствам развития познавательной деятельности:
1) Постановка обучающихся при изучении каждого предмета в условия, требующие проявления познавательной активности;
широкое применение форм и методов самостоятельной работы способам познавательной мыслительной деятельности: анализу, синтезу, сравнению, абстракции, конкретизации.
Создание благоприятных условий для деятельности учителей и учащихся является важной задачей методистов, ученых-педагогов. В этой области предстоит еще много сделать. Требует углубленного изучения естественнонаучных понятий, методам экспериментального исследования и др. Необходимо также изучить вопросы согласования методических подходов к рассмотрению общих для курсов понятий, фактов, теорий.
Наряду с тем, что отдельные важные вопросы межпредметных связей еще не разработаны, трудности в их использовании возникают также по причине слабой соответствующей подготовки учителей. Принципиально межпредметных связей в учебной деятельности можно представить состоящей из трех ступеней, которые представлены в таблице Таблица Таблица 2. Этапы обучения на основе использования межпредметных связей Первая ступень – воспроизводящая Цель – приучить учащихся использовать полученные знания Учащиеся повторяют Учитель объясняет новый Учитель излагает новый необходимые сведения из учебный материал, материал, привлекая теорию соответствующих дисциплин.
Вторая ступень – использование знаний Цель – перенос знаний из предмета в предмет самостоятельно привлекать факты и понятия, самостоятельно привлекать воспроизводить отдельные усвоенные ими на уроках теорию, изученную на знания фактического или одной дисциплины, для уроках одного предмета, теоретического характера из подтверждения вновь для объяснения изучаемых смежной дисциплины. усваиваемых знаний на явлений в курсе другого.
Третья ступень – обобщающая Цель – обучить учащихся применять понятия, факты, законы и теории для иллюстрации единства мира, а также использовать общие законы диалектики для объяснения явлений.
Учитель объясняет Учитель объясняет место Учащиеся воспроизводят проявление в изучаемых на изучаемых явлений в общей общие законы диалектики уроках данной дисциплины картине мира. при объяснении явлений, 1.3. Межпредметные связи в обучении информатике на примере Изучение предметов естественно-математического цикла позволяет сформировать у учащихся знания о живой и неживой природе, о материальном единстве мира, о природных ресурсах и их использовании в хозяйственной деятельности человека. Общие учебно-воспитательные задачи этих предметов направлены на формирование диалектикоматериалистического мировоззрения учащихся, всестороннее гармоническое развитие личности. На основе изучения общих законов развития природы, особенностей отдельных форм движения, отдельных форм материи и их взаимосвязей учителя формируют у учащихся современные представления о естественнонаучной картине мира.
Эти общие задачи успешно решаются в процессе осуществления межпредметных связей, в ходе согласованной работе учителей. Изучение всех предметов естественнонаучного цикла взаимосвязано с математикой.
Изучение математики позволяет сформировать у учащихся систему знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности человека, а также важных для изучения смежных дисциплин в том числе и информатики.
общепредметные расчётно-измерительные умения. Изучение математики опирается на преемственные связи с информатикой. При этом раскрывается практическая значимость получаемых учащимися математических знаний и мировоззрения, представлений о математическом моделировании, как обобщённом методе познания мира.
своевременную подготовку к изучению информатики. Решение уравнений, неравенств, особенно с использованием калькуляторов, подготавливает учащихся к восприятию важнейших понятий курса основ информатики и вычислительной техники (алгоритм, программа и др.). Курс алгебры и начала анализа (X - XI классы) на содержательных примерах показывает учащимся универсальность математических методов, демонстрирует основные этапы решения прикладных задач, что особенно важно для работы с компьютерами.
Применение ПК на уроках математики целесообразно для проведения визуальных исследований, математических опытов, создания «живых картин» (например, для изображения на экране процесса последовательного приближения к окружности правильных вписанных многоугольников), а также для вычислительных работ.
Связи математики с информатикой и ИКТ развивают у учащихся конструкторской и технической деятельности. Усиление практической направленности обучения, его связи с трудом, с практикой требует от учителей всех предметов обратить особое внимание на формирование практических умений учащихся, на формирование обобщённых умений практической деятельности с помощью межпредметных связей. Такие умения соответствуют видам деятельности, общим для смежных предметов.
Это умение расчётно-измерительной, вычислительной, графической, экспериментальной, конструкторской, прикладной и трудовой деятельности в предметах естественно-математического цикла. Практические умения характеризуют умения учащихся применять знания на практике, в ситуациях разной степени новизны и сложности. Общепредметные умения (умения, позволяющие учащимся использовать знания, полученные на уроках по различным предметам, для решения какой-либо задачи) формируются на межпредметной основе, когда учителя различных предметов предъявляют к учащимся единые требования, исходя из общей структуры умений, последовательности выполняемых действий и этапов формирования и развития умений (показ образца действий, его осмысление, упражнение в его применении на материале разных предметов, закрепление при выполнении комплексных межпредметных заданий, в самостоятельных работах творческого характера).
Целесообразна разработка в школах обучающих общепредметных программ по формированию и развитию того или иного вида практических умений учащихся в групповом сотрудничестве учителей смежных предметов.
последовательного развития общепредметных умений, в которых взаимосвязаны обобщённые и конкретные действия. К обобщённым относятся действия планирования и организации практической деятельности при выполнении тех или иных заданий: выдвижение цели, определение путей и методов её достижения, накопление сведений, выполнение практических действий по достижению цели, оценка результатов, их корректировка в соответствии с целью. Конкретизация общих действий осуществляется в соответствии со спецификой учебного материала того или иного предмета, особенностями выполняемых заданий и формируемых практических умений.
практической деятельности необходимо для подготовки и включения учащихся в общественно полезный, производительный труд, для формирования общетрудовых, политехнических умений.
общепредметные умения, формируемые на разном учебном материале предметов и на основе единых требований к их структуре, приобретают характер межпредметных умений. Межпредметными являются умения устанавливать связи между смежными вопросами, понятиями.
межпредметные связи, указывающие на необходимость применения вычислительных навыков при изучении информатики.
На основе применения навыков работы с компьютером у школьников формируются умения решать расчётные задачи по математике, вычислять процент, среднюю арифметическую нескольких чисел, строить графики функций. Знания об измерении величин и геометрических фигурах применяются при выработке умений работы с графикой. Приобретаемые при изучении алгебры навыки работы с формулой, аппарат исследования программирования; элементы дифференциального исчисления находят применение при работе в Excel.
формировании практических умений разных видов, в овладении учащимися общепредметными умениями при изучении предметов естественноматематического цикла и должны включать такие задачи в самостоятельные, контрольные и экзаменационные работы.
Для данной работы были межпредметные связи: математика — информатика. Задача учителя на этих уроках — сформировать у ученика информационную компетентность, умение преобразовывать на практике информационные объекты с помощью средств информационных технологий.
Эти уроки также позволяют показать связь предметов, учат применять на компьютере, активизируют умственную деятельность учеников, стимулируют их самостоятельному приобретению знаний. На таких уроках каждый ученик работает активно и увлеченно, у обучающихся развивается любознательность, познавательный интерес.
В курсе информатики расширяются и закрепляются следующие основные понятия, введенные в курсе математики: понятие величины, алгоритма, математической функции, числа, развитие представления о численных методах, формируемых в курсе математики. Успешное освоение учебного материала в курсе подготавливается и обеспечивается изучением предыдущих тем арифметики, алгебры, геометрии.
Что дает информатика другим дисциплинам, в частности, математике?
Прежде всего, мощный вычислительный инструмент, позволяющий ускорить процесс вычислений, а значит, оптимизировать учебный процесс.
На уроках информатики применение компьютеров позволяет учащимся заниматься исследовательской работой при решении задач из различных областей (например, физические, математические, экономические задачи).
При этом они должны научиться четко формулировать задачу, решать ее и оценивать полученный результат.
Раздел 2.1. Сравнительный анализ учебной литературы Очевидно, что для установления наиболее действенных связей учителям-предметникам необходимо согласовывать между собой изложение материала по тому или иному предмету. Важную роль в данном вопросе играет учебная литература. С цель сравнения, кто из современных авторов учебников информатики чаще всего прибегает к помощи математических знаний, были использованы данные предыдущих исследований по этому вопросу.
Таблица 3. Учебно-методический комплект по информатике Учебник, автор информатика и «Информатика и ИКТ» для 5, 6, ИКТ, учебники для классов соответствуют требованиям Учебник, автор «Информатика и Содержание учебника соответствует Связь с математикой информационно- принятому стандарту по информатике реализуется в трех главах:
коммуникационные класса» Семакин И. уровень изучения предмета.
«Информатика и Содержание учебника соответствует Межпредметные связи ИКТ. Базовый курс: принятому стандарту по информатике осуществляются в пяти главах:
10класс» изученный в 8 - 9-х классах базовый реализуется всего в двух главах:
Семакин И. Г. авторы уделяют следующим темам: «Информационное «Информатика. 11- Содержание учебника опирается на Межпредметная связь только в й класс» Семакин И. изученный в 7 - 10-х классах курс главе «Математическое информационные соответствует разработанному реализуются в шести главах:
Учебник для 10-11 новому общеобразовательному кодирование информации», Выводы:
1. Проанализировав учебную литературу Босовой Л.Л. и И.Г.Семакина можно сделать вывод, что авторы в процессе изложения материала по информатике в равной степени прибегает как к односторонним межпредметным связям.
2. Проанализировав учебную литературу Угриновича Н. Д., можно сделать вывод, что автор в процессе изложения материала по содержательным межпредметным связям.
Сравнивая учебники различных авторов, можно прийти к выводу, что наиболее часто употребляются односторонние содержательные межпредметные связи. Следовательно, именно они являются предпосылкой для эффективного изучения информатики.
реализующихся в школьных учебниках по информатике.
Таблица 4. Реализованные межпредметные связи Босова Л.Л.
«Информатика и информационно- Человек и информация Односторонняя коммуникационные технологии.
«Информатика и ИКТ. Базовый Информационное моделирование Многосторонняя Семакин И. Г.
«Информатика. 10класс» Введение в информатику Односторонняя Семакин И. Г.
«Информатика. 11-й класс» Математическое моделирование в Односторонняя «Информатика и информационные Информация. Двоичное кодирование Односторонняя классов»
Анализ базовых учебников по информатике позволяет сделать вывод осуществляется в основном на уровне односторонних и содержательных связей. Практически отсутствуют многосторонние и методические связи, что позволяет сделать вывод о необходимости усиления межпредметных разработанной методики. Так реализацию многосторонних и методических связей, выводящих на уровень теоретических связей предметов математики и информатики можно осуществить на интегрированных уроках и специально разработанных внеклассных занятиях.
Для достижения этой цели были проанализированы учебники для 10классов по математике:
1. Алгебра и начала анализа: Учебник для 10 - 11 классов средней 2. Геометрия: Учебник для 10 - 11 классов средней школы. Л. С.
Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев и др.
3. Алгебра и начала анализа: Учебник для 10 - 11 классов средней школы.
С.М.Никольский, М.К. Потапов, Н.Н. Решетников, А.В. Шевкин.
Анализ основных содержательно-методических линий школьного целесообразно осуществлять реализацию межпредметных связей с курсом информатики (см. табл. 5) Таблица 5. Темы курсов, позволяющие реализовывать межпредметные связи в соответствии с основными содержательными линиями Основные Темы курсов, позволяющие реализовывать межпредметные связи № содержательные Основные Темы курсов, позволяющие реализовывать межпредметные связи № содержательные математики Геометрические 1.Вычисления площадей, 1.Моделирование геометрических Векторный анализ 1.Прямоугольная 1.Векторная графика в Paint и Word Из анализа учебников по информатике и математике видно, что их содержание не всегда соответствует друг другу: присутствуют темы, изучаемые в информатике раньше, чем темы математики, на материал которых опирается их содержание. Следовательно, учителю информатики необходимо при разработке собственной программы проанализировать программу учителя математики и соответствующие ей учебники для построения логики изучения своего предмета с учетом межпредметных связей информатики и математики.
2.2. Планирование межпредметных связей математики и Виды межпредметных связей, используемых на уроках информатики можно разделить на три группы, в зависимости от этапа изучения информатики.
Межпредметные связи на различных этапах изучения информатики:
1. Пропедевтический курс – опора на имеющиеся знания и внеклассная 2. Базовый курс – предметные и исследовательские задач;
3. Профильная подготовка – задачи прикладного характера и моделирование При изучении пропедевтического курса информатики в 5-6 классах составляются задания с использованием знаний по другим предметам.
Содержание, объем, время и способы использования знаний из других предметов можно определить только на основе планирования. Для этого необходимо тщательное изучение рекомендаций, данных учебными программами в разделах «Межпредметные связи» по каждой учебной теме курса, а также изучение учебных планов и материала учебников смежных предметов.
В практике обучения сложились четыре основных способа планирования межпредметных связей - сетевое, курсовое, тематическое и поурочное.
2.2.1. Сетевое планирование Осуществляется завучем или председателем методической или предметной комиссии по определенному циклу, группе предметов. Сетевое планирование имеет форму графика или плана-карты, которые выявляют основные связи разных учебных тем смежных курсов, показывают узловые темы с наибольшим числом связей с другими предметами. Сетевой график представляет собой модель учебного процесса, которая отражает содержание и объем учебной деятельности учащихся в определенные отрезки времени и с учетом межпредметных связей.
Сетевое планирование дает общую канву межпредметных связей в цикле учебных предметов, но недостаточно организует активную познавательную деятельность учащихся. Необходимо планирование методов и форм организации обучения при осуществлении межпредметных связей. Этому способствуют другие способы планирования.
2.2.2. Курсовое планирование.
Планирование межпредметных связей внутри учебного курса может осуществляться учителем или методистом. При этом могут существовать разные подходы к анализу межпредметных связей. Наиболее распространён тематический подход, т.е. на последовательный анализ межпредметных связей от одной учебной темы к другой.
Межпредметные связи рекомендуется использовать в сочетании с внутри предметными связями. Наличие курсового плана позволяет учителю заранее изучить необходимое для каждой последующей учебной темы содержание смежных курсов, вовремя дать учащимся домашние задания на повторение опорных знаний из других предметов.
При использовании курсового плана можно заранее спланировать консультации и посещения уроков учителей других предметов, подобрать необходимую методическую литературу по межпредметным связям в каждой учебной теме.
Так же используется проблемный подход к курсовому планированию межпредметных связей. При этом выделялась общая для всего курса учебная проблема мировоззренческого характера. Она позволяла систематизировать знания из разных предметов под углом зрения определенной идеи, которая объединяла все учебные темы курса.
Разновидностью проблемного подхода является планирование в курсе межпредметных связей с целью развития ведущих научных понятий. На основе курсового планирования необходимо провести тематическое планирование межпредметных связей, особенно в узловых учебных целях.
2.2.3. Тематическое планирование.
В тематическом плане должна быть отражена логическая структура перспективные связи. Составляя тематический план, учитель наглядно видит, для чего, с какой познавательной целью на отдельных уроках необходимо в других объясняются причинно-следственные связи в изучаемых явлениях, в третьих конкретизируются общие идеи или доказываются выводы, новые теоретические положения и т.п..
В зависимости от познавательных целей использования межпредметных связей отбираются методы и приемы их осуществления, формулируются вопросы и задания для учащихся.
Общая схема тематического планирования межпредметных связей может быть представлена в форме таблицы (Таблица 6).
Таблица 6. Тема «
2.3 Практические примеры межпредметных связей информатики и математики.
2.3.1. Межпредметные задания в классе и дома.
Для изучения темы «Квадратичная функция» и «Решение квадратных уравнений» на уроках математики и информатики учащиеся получают следующие дифференцированные задания:
1. В электронных таблицах EXCEL построить таблицу значений заданной функции, ее график, определить количество корней, вычислить корни с использованием формул, определить экстремумы, 2. Варьировать коэффициенты квадратичной функции с целью получить функцию с заданными параметрами, например, числом корней.
3. Использовать функцию EXCEL «Подбор параметра» для определения корней приближенно и сравнить с результатом аналитического 4. Разработать проект на Visual Basic.
В курсе информатики расширяются и закрепляются следующие основные понятия, введенные в курсе математики: понятие величины, алгоритма, математической функции, числа, развитие представления о численных методах, формируемых в курсе математики. Успешное освоение учебного материала в курсе подготавливается и обеспечивается изучением предыдущих тем арифметики, алгебры, геометрии.
Примеры задач:
1) Задачи из области школьной теории чисел. Сюда отнесем задачи, в которых требуется найти некоторое число, обладающее требуемым свойством.
Например, какими могут быть последние цифры пятизначного числа 233**, делящегося на 7 и на 5? (Метод решения – перебор с учетом определенных логических рассуждений). Перебирать вручную все трехзначные числа трудоемко. Поиск же логических соображений, позволяющих отсеять всевозможные лишние варианты, непрост, что делает задачи перебора сложными и приближает их к задачам олимпиадного типа.
2.3.2. Интегрированные уроки Межпредметные связи предусматривают: во-первых, взаимную согласованность программ и учебников; во-вторых, согласованную систему работы преподавателей различных дисциплин и всестороннее рассмотрение на уроках предметов и явлений; в-третьих, мыслительную деятельность учащихся по воспроизведению ранее усвоенных знаний смежных предметов и увязыванию их с новым материалом.
Учитель математики показывает роль в научно-техническом прогрессе теоретической и прикладной математики, он подчеркивает, что новые разделы математики введены в школьную программу в целях лучшей подготовки школьников к трудовой деятельности в современном обществе.
В настоящей работе подробно рассмотрены функции и значение интегрированных уроков в системе дисциплин естественно-математического цикла.
Межпредметность - современный принцип обучения Отбор содержания межпредметного характера определяет выбор форм организации учебно-воспитательного процесса, которые способствуют обобщению, синтезу знаний, комплексному раскрытию учебных проблем.
Как правило, это комплексные формы обучения (семинары, экскурсии, конференции, домашние задания, обобщающие уроки). Одновременно происходит активизация методов и приемов обучения, обеспечивающих перенос знаний и умений учащихся из различных предметов и их обобщение.
Учителя используют и специальные средства обучения, организующие учебно-познавательную деятельность учащихся по осуществлению межпредметных связей (межпредметные познавательные и практические задачи, проблемные вопросы, карточки-задания, комплексные наглядные пособия, приборы, используемые при изучении других предметов, учебники по другим предметам и т.п.). Такая перестройка процесса обучения под влиянием целенаправленно осуществляемых межпредметных связей сказывается на его результативности: знания приобретают качества системности, умения становятся обобщенными, комплексными, усиливается мировоззренческая направленность познавательных интересов учащихся, более эффективно формируются их убеждения и достигается всестороннее развитие личности.
Таким образом, межпредметные связи при их систематическом осуществлении перестраивают весь процесс обучения, т.е. выступают как современный дидактический принцип.
Принцип обучения - это исходное руководящее требование к содержанию и организации учебно-воспитательного процесса, вытекающее из его закономерностей и направленное на решение актуальных социальных задач школы.
Межпредметные связи разрешают существующее в предметной системе обучения противоречие между разрозненным по предметам усвоением знаний учащимися и необходимостью их синтеза, комплексного применения в практике, трудовой деятельности и жизни человека.
Комплексное применение знаний из разных предметных областей - это закономерность современного производства, решающего сложные технические и технологические задачи. Умение комплексного применения знаний, их синтеза, переноса идей и методов из одной науки в другую лежит в основе творческого подхода к научной, инженерной, художественной деятельности человека в современных условиях научно-технического прогресса. Вооружение такими умениями - актуальная социальная задача школы, диктуемая тенденцией интеграции в науке и практике и решаемая в помощью межпредметных связей. Необходимость и целесообразность межпредметных связей подтверждается передовым педагогическим опытом учителей и многочисленными общепедагогическими исследованиями.
2.3.3. Применение информационных технологий для повышения эффективности в обучении математики В педагогической практике наряду с традиционными методами, нужно использовать информационные технологии обучения с целью создания условий выбора индивидуальной образовательной траектории каждым учащимся, нужно стремиться вдохновлять учеников на удовлетворение их познавательного интереса, поэтому главной задачей считается создание условий для формирования мотивации у учащихся, развитие их способностей, повышение эффективности обучения.
Процесс организации обучения школьников с использованием ИТ позволяет сделать этот процесс интересным, с одной стороны, за счет новизны и необычности такой формы работы для учащихся, а с другой, сделать его увлекательным и ярким, разнообразным по форме за счет использования мультимедийных возможностей современных компьютеров;
эффективно решать проблему наглядности обучения, расширить возможности визуализации учебного материала, делая его более понятным и доступным для учащихся свободно осуществлять поиск необходимого школьникам учебного материала в удаленных базах данных благодаря использованию средств телекоммуникаций, что в потребности в поисковых действиях;
индивидуализировать процесс обучения за счет наличия разно уровневых заданий, за счет погружения и усвоения учебного материала в индивидуальном темпе, самостоятельно, используя удобные способы восприятия информации, что вызывает у учащихся положительные эмоции и формирует положительные учебные мотивы;
раскрепостить учеников при ответе на вопросы, т.к. компьютер позволяет фиксировать результаты (в т. ч. без выставления оценки), корректно реагирует на ошибки;
самостоятельно анализировать и исправлять допущенные ошибки, корректировать свою деятельность благодаря наличию обратной связи, в результате чего совершенствуются навыки самоконтроля;
осуществлять самостоятельную учебно-исследовательскую презентаций, публикаций и т.д.), развивая тем самым у школьников творческую активность.
Итак, использование информационных технологий повышает мотивацию обучения, в частности, обучения математике. Компьютерные технологии отличаются направленностью на личность школьника. В их основе отсутствует принуждение, оно заменяется уважением к самостоятельности учащегося.
Использование информационных технологий позволяет достичь свободы творчества участников педагогического процесса: ученика и учителя.
Педагог учит, воспитывает, но и стимулирует ученика к развитию его задатков, развивает потребность к самостоятельной работе.
Урок - это основная форма организации обучения. Поэтому он должен быть продуман во всех деталях, чтобы они следовали одна за другой, чтобы учащиеся понимали, почему, что и зачем они делают на уроке.
ИТ могут применяться на уроках математики различных типов, а также на различных этапах урока, хотя невозможно каждый урок математики проводить с использованием ИТ.
На этапе организации работы с любым программным средством учитель должен обучить умению владеть им своих учеников.
Привлечение учащихся к самостоятельному приобретению знаний, овладению умениями и навыками, творческому применению их на практике должно сочетаться с постановкой перед учащимися целей и задач каждого урока, показа практической значимости изучаемого материала.
На этапе подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала в качестве одного из способов повышения познавательного интереса у учащихся эффективно использовать Интернет-ресурсы.
При проведении уроков математики используются мультимедийные презентации. На таких уроках реализуются принципы доступности, наглядности. Уроки эффективны своей эстетической привлекательностью, Урок-презентация тоже обеспечивает получение большего объема информации и заданий за короткий период. Всегда можно вернуться к предыдущему слайду (обычная школьная доска не может вместить тот объем, который можно поставить на слайд).
При изучении новой темы можно провести урок-лекцию с применением мультимедийной презентации. Это позволяет акцентировать внимание учащихся на значимых моментах излагаемой информации. При изучении нового материала учащимся можно предложить исследовательскую работу.
Например, при прохождении темы "график квадратичной функции учащиеся выдвигают гипотезы о виде графика, а затем проводят вычислительный эксперимент, результаты которого подтверждают или опровергают выдвинутые гипотезы.
Можно использовать презентацию для систематической проверки правильности выполнения домашнего задания всеми учениками класса. При проверке домашнего задания обычно очень много времени уходит на воспроизведение чертежей на доске, объяснение тех фрагментов, которые вызвали затруднения.
Используя, презентацию для устных упражнений по готовому чертежу способствует развитию конструктивных способностей, отработке навыков культуры речи, логике и последовательности рассуждений, учит составлению устных планов решения задач различной сложности. Особенно хорошо это применять в старших классах на уроках геометрии. Можно предложить учащимся образцы оформления решений, записи условия задачи, повторить демонстрацию некоторых фрагментов построений, организовать устное решение сложных по содержанию и формулировке задач.
Презентации удобно использовать и во внеклассной работе при проведении различных конкурсов, игр. Это и демонстрация портретов математиков, и рассказ об их открытиях, и иллюстрация практического применения теорем в жизни.
Использование ИТ дает возможность для:
повышения мотивации обучения;
индивидуальной активности;
направленности на личность школьника;
формирования информационной компетенции;
свободы творчества;
интерактивности обучения.
Заключение В последние годы роль персональных компьютеров и информационных технологий в жизни человека и образования в частности переоценить сложно. Без новых информационных технологий уже невозможно представить современную школу и современного человека. Но, тем не менее, использование компьютера на уроке должно быть целесообразно и методически обоснованно, а не служить данью времени. Предмет информатика должен занимать место особого системообразующего предмета среди школьных учебных курсов.
Проблема взаимосвязи школьных дисциплин является одной из актуальных проблем современной дидактики, психологии и методики преподавания. Методологические межпредметные связи отражают единство средств и методики процесса познания окружающего мира, изучения дисциплин школьной программы. Это имеет исключительно большое значение для организации межпредметного переноса методов решения задач, реализации творческого развития учащихся.
Реализация межпредметных связей дает возможность экономнее во времени определить структуру учебного плана, программ, учебников, что способствует рационализации учебного процесса в целом. Межпредметные связи способствуют повышению научности и доступности обучения, значительному усилению познавательной деятельности учащихся, улучшению качества их знаний.
информатики позволяют сделать шаг вперед, как процессу обучения этих наук, так и научно-техническому прогрессу в целом. Действительно между Выполняя задания учителей-предметников по составлению сообщений, докладов и рефератов ученики не смогут обойтись без использования информационных технологий – обработка текста, работа в сети Интернет, работа с электронными носителями информации, создание изображений и т.д.
Кроме этого, в современной школе активно используются и компьютерные лаборатории, и виртуальные музеи, и электронные карты, что также говорит об интеграции предметов. Педагоги школы активно используют творческий потенциал учащихся для создания различных электронных пособий и разработок по темам предмета, большинство экзаменационных творческих работ ориентированы на дальнейшее использование в учебном процессе по конкретному предмету. Многие учителя-предметники имеют в своем арсенале подборки презентаций, иллюстраций, видео и аудио материалов по своим предметам. Используется также и компьютерное тестирование, удобное и для ученика, работающего в необходимом ему темпе, и для учителя, имеющего возможность дальнейшего детального анализа результатов.
Таким образом, можно смело говорить, что информатика позволяет:
формировать целостный взгляд на окружающий мир;
интегрировать знания из различных областей при изучении быть действительно практико-ориентированным предметом (живут только те знания, которые используются на практике);
эффективно мотивировать познавательную деятельность Список литературы Алимов Ш.А., Колягин Ю.М., Сидоров Ю.В. Алгебра и начала анализа:
Учебник для 10 - 11 классов средней школы.- М., 2012.
Атанасян Л.С., Бутузов В.Ф., Кадомцев С.Б. Геометрия: Учебник для - 11 классов средней школы. –М., Брейтигам Э. К., Тевс Д. П. Интегрированные уроки математики и информатики// Информатика и образование 2002 №2. С. 89 - 94.
Босова Л.Л. Пропедевтическая подготовка школьников в области информатики и ИКТ: опыт, современное состояние, перспективы. – М.:
БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.
Губанова А. А. Реализация межпредметных связей информатики и математики для формирования целостного научного мировоззрения учащихся.
http://www.informika.ru/text/school/its.html (2001).
Данилюк А.Я., Кондаков А.М., Тишков В.А. «Концепция духовнонравственного развития и воспитания личности гражданина России».
Зверев И.Д., Максимова В.Н. Межпредметные связи в современной школе. – М.: Педагогика, 1981.
Иванова М.А. Межпредметные связи на уроках информатики.
Информатика и образование. - 2000. - № 6. - С. 56.
Кожаринов М. Г. Типы межпредметных связей. М., 1980.
Леонова Е. А. Реализация межпредметных связей при формировании 10.
содержания школьного курса информатики на основе технологического подхода// Ининфо 2003 № 4. С. 30 - 35.
Никольский С.М., Потапов М.К., Решетников Н.Н., Шевкин А.В.
11.
Алгебра и начала анализа: Учебник для 10 - 11 классов средней школы. – М.,2012.
Пестова С. Ю. О Формировании понятия «Величина» с учетом 12.
межпредметных связей курсов математики и информатики.
http://ito.edu.ru/2002.
Рамоданова Т. В., Горячева Т. Е., Хохлова С. Л. О методике реализации 13.
межпредметных связей в школьном курсе «Информатика и информационные технологии». (2005).
Смирнова М.А. Теоретические основы межпредметных связей М.,2006.
Селевко Г. К. Современные образовательные технологии. - М., 1998.
15.
Семакин И.Г. Информатика. 10-й класс/ И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер.
16.
— 2-е изд. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 165 с:
Семакин И. Г. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 17.
9 класса/ И. Г. Семакин, Л. А. Залогова, СВ. Русаков, Л. В. Шестакова. - 2-е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 - 359 с.
Семакин И. Г. Информатика и информационно-коммуникационные 18.
технологии. Базовый курс: Учебник для 8 класса/ И. Г.Семакин, Л. А.
Залогова, С. В. Русаков, Л. В. Шестакова. - 2-е изд. - М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний,2012.-176 с:.
Семакин И. Г. Информатика. 11-й класс / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер.
19.
— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 139 с.
Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии.
20.
Учебник для 10 - 11 классов / Н. Д. Угринович. — 3-е изд. — М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2012. — 511 с: ил.
Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации»
21.
Федеральный компонент государственного стандарта общего 22.
образования. Часть II. Среднее (полное) общее образование./ Министерство образования Российской Федерации. - М. 2004. http://www.ed.gov.ru/obedu/noc/rub/standart/p2/1288/