РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ИНФОРМАТИКИ И

Из опыта работы учителя математики
Овсянникова Евгения Михайловича
МКОУ В(С)ОШ №2 ст. Александрийской:
«РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ
ИНФОРМАТИКИ И МАТЕМАТИКИ ДЛЯ
ФОРМИРОВАНИЯ ЦЕЛОСТНОГО НАУЧНОГО
МИРОВОЗЗРЕНИЯ УЧАЩИХСЯ
ВЕЧЕРНЕЙ ШКОЛЫ ПРИ ИУ».
РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ИНФОРМАТИКИ И
МАТЕМАТИКИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЦЕЛОСТНОГО НАУЧНОГО
МИРОВОЗЗРЕНИЯ УЧАЩИХСЯ ВЕЧЕРНЕЙ ШКОЛЫ ПРИ ИУ.
Как правило, опыт совместной работы школьных кафедр математики и
информатики в основном связан с использованием современных
информационных технологий в процессе обучения математике в
старшем звене школы.
Вместе с тем, достаточно интересным и перспективным
представляется несколько иное направление интеграции – выявление
факторов, влияющих на научное мировоззрение учащихся. Для этого
существует целый ряд обоснований.
Настоящее
время
характеризуется
как
переход
к
новому
постиндустриальному (информационному) обществу, картина мира в
котором строится на триединой основе вещества, энергии и информации;
первоочередной задачей образования является подготовка к жизни в этом
обществе и, следовательно, формирование целостного мировоззрения,
базирующегося на информационном подходе к действительности;
значительная роль в школьном образовании, таким образом, отводится
изучению информатики, в первую очередь, основным элементам ее
теоретической составляющей;
информатика становится интегрирующей дисциплиной, ее понятийный
аппарат связывает в единую системную картину знания как
естественнонаучных, так и гуманитарных дисциплин в школьном
образовании.
Информатика в теоретической ее части "выросла" из математики, использует
активно математический аппарат. Многие темы школьного курса
информатики можно назвать "чисто математическими": основы
математической логики, системы счисления, элементы теории вероятностей
и математической статистики, теория графов, теория алгоритмов, элементы
теории систем, основы математического моделирования и некоторые другие.
Преподавание этих тем не входит в школьную программу математического
образования, однако, опыт показывает, что дети, изучавшие эти разделы,
обладают более системным представлением о математике, легче усваивают
новые понятия, доказательства теорем.
Рассмотрим, например, тему курса информатики "Основы логики". Элементы
этой темы изучаются в пропедевтическом, в базовом и, на более глубоком
уровне, в профильном курсах. Задачи по алгебре логики постоянно решаются
на практических занятиях по изучению информационных технологий.
Межпредметные связи с математикой можно создать, если наполнить эти
задачи математическим содержанием, затронуть вопросы математических
доказательств, реализовать меж предметные проекты.
Другим направлением, уже апробированном нашими учителями, является
использование современных информационных технологий в обучении
математике. Сюда относятся визуализация математических понятий,
подготовка компьютерных тестов, работа с готовыми программными
продуктами по математике (в том числе электронными учебниками,
справочниками, программами для математических расчетов и пр.). В данном
направлении
представляется
перспективным
освоение
элементов
математического моделирования с использованием СНИТ. Нужно отметить,
что осознание учащимися огромной роли прикладной математики в
современном обществе приводит к актуализации изучения математики в
школе. Математика из сухой, абстрактной науки превращается в сложный
инструмент решения множества самых различных задач, владение которым,
несомненно, пригодится в жизни.
Еще одним направлением является создание учащимися тестов по
математике на основе СНИТ и подготовка докладов по математике (истории
математики) с помощью Интернет. Помимо реализации меж предметных
связей в данном направлении решается задача формирования
коммуникативных навыков учащихся.
Итак, предлагается три направления в совместной работе математики и
информатики для формирования целостного научного мировоззрения
учащихся:
Создание межпредметных связей курсов математики и информатике
(параллельное изучение отдельных тем теоретической информатики и
математики);
Продолжение работы по использованию СНИТ в обучении математике;
Развитие коммуникативных навыков учащихся в процессе создания ими
тестов, докладов, проектов по математике и информатике.
Урок.
В течение последних лет наша школа переживает период совершенствования
образования. За это время изменилось содержание школьной информатики.
Очень остро встал вопрос о межпредметных связях. Школе необходимо
подготовить учеников к жизни и профессиональной деятельности в
высокоразвитой информационной среде, к возможности получения
дальнейшего образования с использованием современных информационных
технологий обучения.
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.
Я на своих уроках применяю 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 так же позволяют показать связь предметов, учат применять на
практике теоретические знания, отрабатывают навыки работы на
компьютере,
активизируют
умственную
деятельность
учеников,
стимулируют их самостоятельному приобретению знаний. На таких уроках
каждый ученик работает активно и увлеченно, у ребят развивается
любознательность, познавательный интерес.
Использование новых информационных технологий позволяет решать задачи
нетрадиционными способами, а также решать прикладные задачи, которые
ранее не могли рассматриваться в силу сложности математического аппарата.
Так, в школьном курсе математики учащиеся рассматривают уравнения,
которые имеют точные решения. Однако в реальной практике решение
большинства уравнений не может быть записано в явном виде. Их решение
находится только приближенными методами. Использование электронных
таблиц позволяют решать уравнения приближенными методами и задачи
оптимизации со многими переменными и ограничениями. Причем, это
становится доступным и детям, владеющим программированием
недостаточно хорошо. Главным этапом становится не разработка программы,
а постановка задачи (запись ограничений, задание точности решения) и
исследование полученных результатов
Учащиеся выполняют исследовательскую, творческую работу, а ее рутинную
часть выполняет компьютер.
Рассмотрим межпредметные связи на примере одной темы. При изучении
темы моделирование по учебнику Н. Угриновича Информатика и
информационные технологии 10—11 я использую задачи из учебника под
редакцией А. Н. Колмогорова. Алгебра и начала анализа 10—11 классы по
теме: Наибольшее и наименьшее значение функции (Глава 2 § 6 п. 25)
Решаем задачи:
У учащихся появляется возможность сравнить способы решения этих задач
на уроках информатики с помощью надстроек в электронных таблицах и на
уроках математики с помощью математического моделирования
Оптимизационные задачи (вычисление наибольших, наименьших значений)
311. Число 24 представить в виде суммы двух неотрицательных слагаемых
так, чтобы сумма их квадратов была наименьшей.
Цель моделирования. Найти слагаемые числа 24, удовлетворяющие условию
задачи.
Формализация задачи. Составим таблицу. Если и — искомые числа, то,
отсюда. Сумму квадратов чисел обозначим как S, тогда.
Разработка модели. Введем в таблицу данные в соответствии с условием
задачи.
Компьютерная модель. 1. В ячейке A1 (значение числа х) будет подбираться
значение, поэтому ничего не вводим.
2. В ячейку B2 введите формулу для вычисления числа у (=24-B1).
3. В ячейку B3 введите формулу для вычисления суммы (=B1^2+B2^2).
Получим
4. Установив курсор в ячейке B3, которая по условию должна принимать
наименьшее значение, зайдите в «Сервис→Поиск решения...». Установите
целевую ячейку $B$3 равной минимальному значению, изменяя значение
ячейки $B$1.
Ограничения (нажмите добавить), так как числа и должны быть
положительны, то В1>= 0, В2 >= 0,
Получим
затем нажмите на кнопку Выполнить.
Получим
Анализ результатов. Проверьте, насколько соответствуют результаты цели
моделирования. Проверьте универсальность построенной модели, изменив
число.
Выводы
Современная система образования направлена на формирование
высокообразованной, интеллектуально развитой личности с целостным
представлением картины мира, с пониманием глубины связей явлений и
процессов, представляющих данную картину. Имеющая место предметная
разобщённость становится одной из причин фрагментарности мировоззрения
выпускника школы.
Направлением ликвидации разобщенности в рамках сложившейся системы
образования является интеграция. Интеграция - есть процесс сближения и
связи наук.
Интеграция тесно связана с дифференциацией. Эти процессы отражаются на
построении системы учебных предметов и поиске способов обобщения
знаний учащихся. Интеграция - есть процесс сближения и связи наук,
происходящий наряду с процессами дифференциации. Интеграция предметов
в учебном заведении – одно из направлений активных поисков новых
педагогических решений, способствующих улучшению дел в ней, развитию
творческого потенциала педагогических коллективов и отдельных учителей с
целью более эффективного и разумного воздействия на учащихся.
Интеграция компонентов содержания учебных предметов способствуют
созданию прочного научно-технического фундамента. Отсюда следует
важная роль интеграции содержания обучения не только в формировании
целостной системы знаний, но и в формировании научного мировоззрения,
т.е. в выполнении воспитательной функции.
Процесс интеграции представляет собой высокую форму воплощения меж
предметных связей на качественно новой ступени обучения.
Меж предметные связи в процессе обучения выступают в качестве существенного фактора активизации учебно-познавательной деятельности
учащихся. Исследования психологов показывают, что межпредметные связи
на первоначальных этапах их включения в познавательную деятельность
ученика играют роль ситуационного или пускового, побуждающего стимула.
В процессе интеграции в обучении перестраивается содержание, методы и
формы организации учебно-воспитательного процесса, т.е. реализуется
системообразующая функция. При выполнении данной функции
интегративный подход в обучении выступает как самостоятельный принцип
обучения, включаясь в учебно-познавательную деятельность учащихся и
управленческую деятельность преподавателя.
Методологическая, образовательная, воспитательная, развивающая функции
интеграции в обучении обеспечивают существование интеграции как
полноправного процесса в обучении.
Интегрированный урок – особый тип урока, на котором изучается
взаимосвязанный материал двух или нескольких предметов (например,
математики и информатики); такие уроки целесообразно проводить в тех
случаях, когда знание материала одних предметов необходимо для
понимания сущности процесса, явления при изучении другого предмета.
Информатика является той благодатной почвой, на которой реализуется
интеграция между различными общеобразовательными дисциплинами.
Использование информационных технологий на общеобразовательных
предметах – актуальная задача. Необходимость обращения к
интегрированному обучению информатике и математике вызвана рядом
объективных причин, которые обнаружились в процессе работы в средней
школе.
Заключение
Интегрированное обучение подразумевает и проведение бинарных уроков и
уроков с широким использованием меж предметных связей.
Структура урока сочетает этапы: организационный, постановки цели,
актуализации знаний, введения знаний, обобщения первичного закрепления и
систематизации знаний, подведения итогов обучения, определения
домашнего задания и инструктажа по его выполнению.
Цель урока формирования знаний - организация работы по усвоению ими
понятий, научных фактов, предусмотренных учебной программой,
интегрируя содержательную часть математики и информатики
На таких уроках создается больше возможностей для решения
познавательных задач, высказывания предложений реализации творческого
потенциала, словом создаются условия для полного развития личности
учащегося.
Разновидностями урока формирования новых знаний являются также: уроки
формирования и совершенствования знаний, уроки закрепления и
совершенствования знаний, уроки формирования нового проблемного
видения.
На уроке формирования умений и навыков в качестве основных источников
знаний используются учебники, сборники задач, наборы раздаточного и
дидактического материала, мультимедиа, интернет - технологии. Управляя
учебной деятельностью учащихся, учитель широко пользуется методами
стимулирования, оперативного контроля. Здесь особенно четко реализуются
корректирующие и контрольные функции урока, способствующие
организации
учебной
деятельности
школьников
с
наибольшей
продуктивностью. Этот урок позволяет осуществлять широкую
дифференциацию обучения. Учащиеся выполняют задания с учетом учебных
возможностей и благодаря этому продвигаются к цели оптимальным темпом.
Конструкция урока позволяет включать учеников в различные виды парной,
групповой и индивидуальной работы, которые занимают большую часть его
времени.
Возможно
прибегать
к
индивидуализированной
и
индивидуализированно-групповой форме обучения.
Литература:
1.
Бабанский Ю.К. Интеграция процесса обучения. – М.: Просвещение,
1982.
2.
Бархат Т.Г , .Изучаем Norton Commander.//Информатика и
образование.-2001.-№10.-с2-8.
3.
Болдырев Н. И. и др. Педагогика. Учебное пособие для студентов
педагогических институтов. - М.: Просвещение, 1968.
4.
Браже Т.Г. Интеграция предметов в современной школе. // Литература
в школе. - 1996. - № 5. - С. 150-154.
5.
Брейтингам Э.К. Интегрированные уроки математики и информатики /
Э.К.Брейтингам, Д.П. Тевс // Информатика и образование. -2002. -N 2. - C.
89-94.