Министерство образования Оренбургской области

Государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

«Оренбургский педагогический колледж №1, им. Н.К.Калугина»

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

Тема: «Интеграция математики и информатики»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                              Андреева Маргарита Евгеньевна

                                                                                              Специальность: 050709

                                                                                              «ПиМНО и иностранных языков»

                                                                                              курс 4 группа «В»

                                                                                              форма обучения: очная

                                                                                              Научный руководитель:

                                                                                              преподаватель высшей

                                                                                              квалификационной

                                                                                              категории

                                                                                              Алёхина Оксана Николаевна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оренбург, 2008

 

Содержание

Введение………………………...…….…………………………………………...1

Глава 1. Теоретические основы интеграции

§1.1. Понятие интеграции в педагогике…………….………………….…….2-6

§1.2. Интегративная составляющая курса математики и информатики…...7-13

Вывод по главе ……….…………………………………………………........….14

 Глава 2. Практика использования приёмов интегрирования

§2.1. Интеграция математики с другими предметами……….……….....…15-18

§2.2. Интеграция информатики с другими предметами…………..…….…19-20

Вывод по главе …………………………………………………………….……21

Заключение..………………………………………….………………….…...22-23

            Литература……………………………………………………………………….24

 

 

 

 

Введение

Актуальность:

Анализируя окружающую действительность, мы видим, что человеку необходимо качественное усвоение предметов информатики и математики, так как в наше время трудно обойтись без информационных технологий и элементарных математических знаний.

В школе не на всех уроках математики и информатики происходит комбинирование этих предметов, но это необходимо, так как они непосредственно связаны. В данной работе мы рассмотрим интеграцию программы Питерсона для начальной школы по математике и программу Горячева по информатике.

Интеграция уроков математики и информатики крайне необходима, это позволило определить следующую тему:

Тема: Интеграция уроков математики и информатики.

Цель: Сравнение условий качественного усвоения предметов математики и информатики.

Объект: Процесс усвоения математики и информатики в начальной школе.

Предмет: Способы достижения качественного усвоения предметов на уроках математики и информатики.

Гипотеза: Усвоение математики и информатики будет эффективным, если в начальной школе проводить бинарные уроки по данным предметам.

Задачи:

1. Выявить теоретические основы интеграции математики и информатики.

2. Определить особенности интеграции уроков математики и информатики школе.

3. Охарактеризовать особенности интегрирования математики и информатики с другими предметами.

Методы: Сравнение, анализ.

 

 

Глава 1. Теоретические основы интеграции

 

§1.1. Понятие интеграции в педагогике

 

Интеграция как полноправное научное понятие появляется в российской педагогике в первой половине 80-х гг. на фоне бурно развивающихся в стране и в мире интеграционных процессов в экономике, политике, науке, культуре и других сферах социальной жизни. К этому времени оно уже достаточно прочно закрепилось в философской и научной литературе. Тем не менее, было бы неправильным считать, что интеграция в педагогике возникает в результате простого переноса понятия из других областей научной деятельности в силу желания педагогов не отстать от современности.

Проблема интеграции активно обсуждалась педагогами уже тогда, когда ею серьезно не интересовались ни философы, ни методологи, ни политики. В образовании она имеет длительную историю, отсчитываемую от начала нынешнего столетия. Появление понятия интеграции в педагогике 80-х гг. явилось следствием продолжительного развития интегративных процессов в образовании.

Эта научная категория представляет собой логически оформленный результат продолжительного исторического процесса, сложных диалектических превращений педагогического сознания. Факт ее появления обусловлен не каким-то конъюнктурным устремлениям, он вобрал в себя интенции мировой педагогической культуры и драматический опыт развития отечественного образования.

История интеграции в российском образовании ХХ в. структурируется в последовательности трех качественных этапов:

- Рубеж веков - 20-е гг. - трудовая школа;

- 50-е - 70-е гг. - межпредметные связи;

- 80-е - 90-е гг - собственно интеграция.

 

 

 

Такая историческая периодизация нуждается в пояснении. Проблема в том, что только начиная с 80-х гг. категория интеграции активно применяется в педагогике. До этого времени она не существует как общепризнанная форма научно-педагогического мышления.

Первичным является идея, понятие интеграции, при помощи которой факты распознаются, отбираются, систематизируются, анализируются и т.д., т.е. собственно происходит процесс активного научного исследования. Интеграция в образовании имеет феноменологический характер. Педагогический феномен - это некая существенная определенность, идея, которая последовательно раскрывает себя в истории образования, проходя качественно разные этапы развития. Трудовая школа и межпредметные связи представляют собой исторические ступени самоосуществления феномена интеграции, которые он проходит до того, как в 1983 г. приобретает форму, адекватную своему содержанию.

Рассмотрим третий, наиболее нас интересующий, этап исторического развития феномена интеграции в образовании.

Третий этап. Собственно интеграция.

Первым научно-педагогическое исследованием проблем интеграции в образовании явился сборник научных трудов "Интегративные процессы в педагогической науке и практике коммунистического воспитания и образования", изданный в 1983 г. Этой работой понятие интеграции было введено в отечественную педагогику. По мнению авторов, их сборник - "первая попытка отразить сущность интегративных процессов в педагогике как общенаучной закономерности".

Интеграция в начале воспринимается педагогами как общенаучный, социальный фактор. Такая позиция в определенном смысле оправдана и удобна: она позволяет ввести понятие интеграции в категориальную систему педагогики на том основании, что оно принято в других науках и отражает характер современной социально-политической, экономической и духовной жизни.

 

 

 

В соответствии со сложившимся в 70-е гг. пониманием межпредметности как принципа дидактики, интеграция сразу же приобретает статус фундаментального понятия.

 

В конце 80-х гг. начинается и к середине 90-х гг. достигает апогея инновационное движение по созданию интегрированных учебных курсов и уроков. Благодаря простоте в разработке и легкости в применении они во множестве заполняют собой инновационное пространство российской школы 90-х гг. Сама идея интегрированных дидактических форм органично вписывается в педагогическое сознание и рассматривается как способ решения многих назревших проблем традиционного образования. Интегрированные формы согласуются с другими прогрессивными технологиями обучения, такими как крупноблочное структурирование содержания, проблемное обучение, организация обучения на концептуальной основе и др.

Российская педагогика 90-х гг. оказалась достаточно подготовленной к принятию концепции интегрированных курсов и уроков всем предшествующим историческим опытом интеграции в образовании и педагогике. Идея интегрированного курса постепенно вызревала внутри образования ХХ в. и во многом явилась результатом стихийного творчества учителей, для которых практическая применимость куда важнее научной обоснованности.

Интегративный курс - та же система межпредметных связей, но значительно упрощенная для удобства практического использования и рассчитанная не на учителя с обширными многопредметными познаниями и опытом систематической работы в разных учебных дисциплинах, а на обычного профессионала-предметника.

Интегрированные курсы локальны, предметны, дидактически конкретны. Они позволяют педагогу работать в хорошо знакомой предметной системе и служат небольшим дидактическим дополнением к его основной дисциплине. В

 

 

 

интегрированных курсах впервые получает определенное, хотя и одностороннее решение парадоксальная идея межпредметности как принципа дидактики.

 

Широкое внедрение в образовательный процесс интегрированных дидактических систем создает необходимость в их научном осмыслении. В первой половине 90-х гг. под руководством В.Т.Фоменко осуществляются исследования проблемы интеграции в образовании. Впервые предметом систематического научного рассмотрения становится интегрированный курс как средоточие интегративных процессов в образовании.

Если в 1983 г. понятие интеграции вводится в педагогику как абстрактная и для самой педагогики мало что говорящая общенаучная категория на том простом основании, что оно широко и продуктивно используется в других отраслях науки, то в работах ростовских ученых 1995 - 1996 гг. понятие интеграции впервые выводится путем анализа накопленного, главным образом, за предшествующее десятилетие опыта развития интегративных процессов в образовании. Интеграция становится конкретным педагогическим понятием, наполняется педагогическим содержанием. Так полагается начало систематической научной разработке проблемы интеграции в образовании.

В современных условиях существуют объективные предпосылки для изменения системы подготовки школьников. Значимой при этом оказывается проблема интеграции способов освоения школьниками образовательных задач.

Сущность интегративного подхода в обучении школьников состоит не только в передаче социального опыта учителями и усвоении его учащимися, а, главным образом, во всестороннем гармоничном развитии, которое соответствуют внутренним потребностям личности и направлено на свободное и творческое самоопределение индивидуальности.

Процесс интеграции включает два вида её вида: горизонтальную интеграцию (объединение сходного материала в разных учебных предметах) и вертикальную интеграцию объединение одним учителем в своём предмете

 

материала, который тематически повторяется в разные годы обучения на разном уровне сложности.

Понятие «интеграция» может иметь два значения:

- создание у школьников целостного представления об окружающем мире (здесь интеграция рассматривается как цель обучения);

- нахождение общей платформы сближения знаний (здесь интеграция – средство обучения).

 

 

Интеграция как средство обучения должна дать ученику те знания, которые отражают связанность отдельных частей мира как системы, научить ребёнка с первых шагов воспринимать мир как единое целое, в котором все элементы взаимосвязаны.

Различают различные уровни интеграции:

1. Спецкурсы, в которых объединяются несколько предметов.

2. Блокирование разных разделов.

3. Изучение одной темы на основе двух или нескольких предметов.

4. Курс, объединяющий знания на основе обобщенных операций мышления.

 

 

§1.2. Интегративная составляющая курса математики и информатики

 

Существуют различные способы постижения мира (искусство, философия, наука и т. д.). Каждый из них способен выразить лишь какую-то часть реальности. Возможность более полного понимания зависит не только от интегративных процессов в науке, но и от интеграции различных способов освоения мира.

Одним из путей реализации этой идеи является сотрудничество и интеграция различных дисциплин, в том числе математики и информатики. В последние годы стремительное проникновение математики и компьютерных технологий в нематематические, гуманитарные сферы стало свершившимся фактом. Все шире математические методы применяются в таких, казалось бы, далеких от математики областях знаний, как психология, социология, педагогика. Обработка больших массивов данных становится невозможной без использования компьютеров. Почти неограниченный доступ к информационным ресурсам предоставляет всемирная компьютерная сеть Интернет. В связи с этим встают совершенно новые задачи и перед образованием. Необходимо так организовать процесс обучения, чтобы ученики умели применять математические и компьютерные методы. Для этого они должны получить базовое образование в области математики и информатики.

Курс математики построен по принципу пирамиды: прикладные математические методы невозможно освоить без знания математической статистики. Статистика, в свою очередь, опирается на теорию вероятностей. В теории вероятностей используются результаты математического анализа, основу которого составляют фундаментальные понятия множества и функции. Алгебраические и геометрические представления составляют неотъемлемую часть общематематической культуры, поэтому без них трудно представить себе сколь бы то ни было связный математический курс.

При обучении информатике вводятся основные компьютерные понятия и термины, без которых невозможно даже самое непрофессиональное пользование компьютером. С другой стороны, делается обзор программного обеспечения,

 

 

показываются пути использования компьютера в повседневной жизни и профессиональной деятельности.

Знания, полученные учениками на теоретических занятиях по математике и информатике, при таком подходе, проверяются практически на материалах разрабатываемых проектов. Школьники имеют возможность обмена опытом. Возникающие вопросы решаются совместно, стремление найти ответы на вопросы приводят к более детальному изучению компьютерных возможностей. В результате школьники глубоко погружаются в изучаемую программу, в решение рассматриваемой проблемы, т.е. пополняют свои знания по информатике и математике.

Качество успеваемости при таком подходе заметно повышается, повышается интерес и к изученному предмету и к возможностям компьютерных технологий.

Информационная революция и развитие научно-технического прогресса предъявляет иные требования к уровню образованности сегодняшних учащихся. Человечество входит в единое информационное пространство. Традиционный подход к интегрированию информатики с другими дисциплинами школьного курса малоэффективен, так как часто представляет собой «навешивание ЭВМ» на старые информационные системы и методы актуализации информации, не изменяя структур (не создавая новые и не ликвидируя старые), не развивая их.

Использование вычислительной техники в школах, повышающийся уровень «компьютерной образованности» и заинтересованности учителей других профилей обучения дает возможность широко внедрять интеграцию информатики со всеми предметами без исключения.

На уроках информатики ученики осваивают приемы работы на персональных компьютерах, изучают множество прикладных программ, осуществляют поиск различной информации в сети Internet, учатся программировать, составлять алгоритмы. Все приобретенные детьми знания, умения и навыки можно учитывать при планировании и проведении интегрированных уроков.

 

 

 

На уроках математики ученики пользуются знаниями, полученными на уроках информатики. Например: построение алгоритма для решения определённого вида задач.

Также на уроках математики и информатики школьники совмещают знания по обеим дисциплинам, решая математические и жизненные ситуации.

Определение математической информатики: информатика — наука, изучающая вопросы построения и исследования математических методов и моделей, алгоритмов, формальных систем их описания и актуализации (технологий) для различных типов информационных систем и процессов, различных классов операционных пространств, наука выявляющая и математически, формально исследующая их инварианты. Можно рассматривать различные определения информатики — с акцентом на ту или иную предметную область.

Деятельность в данном направлении проводится в рамках программы изучения того или иного программного продукта или нескольких тем. Тему проекта задает учитель - предметник, вместе с учениками выстраивает сценарий, по которому будет развиваться действие. В процессе работы над темой преподаватель методически подводит учащихся к проблеме, при решении которой возникает необходимость в новых навыках, новых понятиях и т.д. Учитель может подсказать новые источники информации, а может просто направить мысль ученика в нужном направлении для самостоятельного поиска. Таким образом, преподаватель не навязывает новую тему, а преподносит ее по мере требования учащихся.

Учителями информатики совместно с учителями математики была проведена работа по созданию интегрированных проектов.

Проекты были выполнены в интегрированной среде Лого Миры. В Лого Мирах ребенок рисует пейзажи, сопровождает их письменными и устными текстами, населяет самыми разными персонажами, задавая для них математические законы поведения.

 

 

Исходя из опыта использования метода проектов, можно условно выделить две группы проектов:

Проекты, создаваемые на уроках с целью изучения определенных тем курса информатики. К работе над проектом привлекаются все учащиеся. Каждый ученик (или двое, если работают вместе за компьютером) создаёт свой вариант проекта. Проект создается под контролем преподавателя. Например, при создании проекта «Слалом» вначале создаётся антураж, затем моделируется движение лыжника, реакция на нажатие клавиш и т.д. Взаимосвязь с другими предметами осуществляется здесь посредством использования тем, интересных для учащихся, с целью их мотивации. Работа над проектом может быть достаточно длительной, прерываться для закрепления отдельных умений и навыков. Например, при работе над проектом «Слалом» целесообразно решить ряд задач, связанных с управлением клавишами, а затем продолжить создание проекта.

Проекты, создаваемые группами и отдельными учащимися на уроках и во внеурочное время «по заказу» преподавателей. К данным проектам целесообразно привлекать учащихся, опережающих прохождение программы, быстрее справляющихся с заданиями на уроке. Обычно у них остаётся достаточно времени, которое можно посвятить работе над проектом. Здесь учащиеся могут проявить свою индивидуальность. Данные проекты, безусловно, являются наиболее интересными и оригинальными.

Под межпредметным взаимодействием мы понимаем информационное отношение блока общих математических и естественнонаучных дисциплин (математика, информатика), а также, обще-профессиональных дисциплин (статистика, эконометрика, математические методы исследования экономики, математическое моделирование экономических систем и др.), отражающее процессы воздействия дисциплин друг на друга, их взаимную обусловленность и реализующее при этом идею системно-интеграционной связи дисциплин.

Одной из программ созданных учителями математики и информатики является «Черепашка».

 

 

Одной из педагогических целей создания исполнителя Черепашки была цель преодолеть у ребенка матафобию - страх перед математикой, помочь ему усвоить математические идеи, заложенные в ЛОГО, наиболее естественным для него способом, похожим на тот, каким люди учатся говорить. Но в дальнейшем получили широкое распространение как раз другие педагогические свойства среды ЛОГО, такие, как развитие фантазии, детского творчества и т.д. Поэтому на сегодняшний день не используется сколько-нибудь систематическая пропедевтика математики с помощью ЛОГО в виде согласованного курса задач предметов математики и информатики, не говоря уже об интеграции этих курсов на основе ЛОГО. Возможно, это объясняется тем, что в начальной школе, где повсеместно используется исполнитель Черепашка, дети еще не способны осознать общие закономерности и сформулировать выводы из наблюдаемых фактов.

Интеграция курсов математики и информатики на базе языка ЛОГО может позволить изменить структуру учебной деятельности ребенка и процесс формирования новых понятий. Обучение Черепашки "действовать" или "думать" заставляет ребенка осмыслять собственные действия и мысли, поэтому процесс учения направляется самим ребенком и становится более активным. Таким образом, структура умственной деятельности ребенка задается целями его практической деятельности. Ребенок представляется в роли зодчего, возводящего структуры собственного интеллекта.

Для достижения цели курса интеграции математики и информатики на базе языка ЛОГО особое внимание следует уделить набору решаемых задач, так как процесс мышления чаще всего исследуется как процесс решения задачи. Набор задач должен, с одной стороны, предоставлять возможность ребенку проводить исследования и образовывать математические понятия на качественном или логическом основании, с другой стороны, обеспечивать формирование определенного набора геометрических понятий, и, наконец, иметь привлекательную оболочку, представляющую интерес для ребенка.

 

 

 

Черепашка обладает одним важным качеством: у нее есть "направление". Что позволяет ребенку идентифицировать себя с Черепашкой и тем самым использовать знания о своем теле и о том, как оно движется при изучении формальной геометрии. Через открытия ребенка, привыкания к ним, накопления свойств зрительно, появляется возможность подойти к геометрии с солидным фундаментом, чтобы затем свободно жить в мире геометрии, т. к. предмет в дальнейшем будет накладываться на опыт ребенка.

Основные положения, которыми руководствовались учителя информатики и математики при построении совместной методики обучения, сводилась к следующему:

1) выработка единой терминологии при формулировке математических понятий;

2) не вводить никаких формальных определений;

3) помнить, что основной девиз обучения - "Ученик - исследователь, учитель - помощник".

Построение интегрированного курса началось с определения списка изучаемых понятий и набора задач, в результате решения которых ребенок должен изучить их и выйти на определенные обобщения, с ними связанные.

Для ребенка изучаемые понятия составляют словарь понятий и умений Черепашки. Начинается путь вместе с Черепашкой по составлению словаря на уроках информатики в компьютерном классе, а затем приобретенные понятия закрепляются на математике, где на каждом уроке отводится 10 минут на геометрию Черепашки.

Если на уроках информатики учащиеся писали алгоритмы для управления Черепашкой, то на уроках математики они чертили фигуры, нарисованные ею на экране, управляли Черепашкой (если это было необходимо для активизации ассоциативной памяти) на магнитной доске, закрепляли полученные знания и "внедрялись" в геометрию. Таким образом, на уроках информатики и математики повторялась следующая методическая схема:

1) задание Черепашке;

2) открытие ученика;

3) занесение результатов в "копилку знаний";

4) осмысление и применение полученных знаний на уроках математики.

 

 

Вывод по главе

Интегральная технология изначально проектировалась для работы с подростками, в фундаменте большинства технологических процедур лежат феномены и закономерности психологии именно этой возрастной группы. У старшеклассников преобладает теоретическое мышление – обобщённое диалектическое мышление, направленное на объяснение явлений, познания самых общих и отвлеченных закономерностей, открывающее возможность предвидения. Эти объективные условия развития мыслительной деятельности старшеклассников позволяют понимать логику развития живых процессов, связанных с существованием человеческого общества. Интегрирование создает целостную картину мира, учит ребёнка видеть все явления жизни в их глубинной взаимосвязи и одновременно противоречивости. Чем больший круг разных явлений охватывает та или иная личность, тем ближе она подступает к истине, хотя одновременно увеличивается область соприкосновения с непознанным. Учитель, интегрирующий на уроке различные предметы, должен учитывать противоречия сущности познания и в процессе преодоления стандартов мышления опираться в работе на вариативное и константное, повторяющиеся и неповторимое, случайное и закономерное, ясное и интуитивное, находить меру их взаимодействия как внутри одного предмета, так и между несколькими. Только обобщённые представления об окружающем мире дают возможность адекватно в нем ориентироваться. Интеграция ускоренно моделирует личность, служит импульсом здорового мироощущения, воспитывает философские начала в сознании.

 

 

Глава 2. Практика использования приёмов интегрирования

 

§ 2.1. Интеграция математики с другими предметами

 

Интеграция уроков математики с историей, астрономией, географией, экономикой, музыкой, биологией, физикой и другими учебными предметами позволяют многогранно, рассмотреть многие важные явления, связать уроки математики с жизнью, показать богатство и сложность окружающего мира, дать детям заряд любознательности, творческой энергии. У ребят появляется возможность создать не только собственную модель мира, но и выработать свой способ взаимодействия с ним. Учителю же интеграция предметов позволяет воспитывать у ребят охоту к целенаправленному преодолению трудностей на пути познания. Новые функции педагога главным образом определяются необходимостью чёткого представлять структуру учебной деятельности и свои действия на каждом этапе от возникновения замысла до полного его осуществления. В связи с этим выделяют три основные задачи педагога:

1) включение учащихся в самостоятельную познавательную деятельность (организация учебной деятельности школьников);

2) обеспечение эмоциональной поддержки, создание каждому ученику ситуации успеха на основе применения индивидуальных эталонов оценивания;

3) проведение экспертизы полученного результата, как педагогом, так и учеником.

Цели интегрированных курсов – формирование целостного и гармоничного понимания и восприятия мира. Для достижения этой цели создается комплексная программа интегрированного курса, для которого очень важен как отбор содержания, так и принцип её конструирования. Затем – проектирование интегрированных уроков, учебных заседаний и способов оценки результатов учебной деятельности учащихся.

 

 

 

Интегрированные уроки математики с другими предметами обладают ярко выраженной прикладной направленностью и вызывают несомненный познавательный интерес учащихся.

Ни для кого уже не секрет, что, к сожалению, знания современных учащихся зачастую представляют собой так называемое «лоскутное одеяло», когда русский язык усваивается сам по себе, физика – сама по себе, математика также и так далее.

Так в программах и учебниках усиливается математизация курсов физики, химии, географии. Целенаправленно применяется и развивается понятие вектора. Например, в курсе физике при изучении механики после введения понятия о первой кинематической величине – перемещении и векторе перемещения – и усвоения действий над векторами и их проекциями приступают к формированию о второй кинематической величине – скорости. Скорость равномерного прямолинейного движения рассматривается как величина векторная и равная изменению координаты тела в единицу времени, а ускорение – третья кинематическая величина – также как векторная величина и равная изменению скорости в единицу времени при равноускоренном движении. В курсе математики X класса при изучении производной уточняется понятие скорости как первой производной функции от координаты тела по времени, а ускорение как второй производной функции от координаты тела по времени (смотри приложение). В физике успешно используются в разделе «Колебания и волны» математическое понятие производной, графики синуса и косинуса, производные тригонометрических функций.

Физика относится к естественным наукам. Наряду с биологией, химией, астрономией и другими науками она изучает окружающий мир. Математику не относят к естественным наукам, она непосредственно не изучает окружающий мир. «Царство математики - возможные миры» (Лейбниц). Основными методами познания является наблюдение, эксперимент, абстрагирование, идеализация, сравнение, аналогия, математическое исследование и другое.

 

 

Опора на математические понятия раскрывают новые аспекты физических, химических, биологических знаний, одновременно математические знания приобретают обобщенный смысл. Не зря говорят: «Математика – царица наук». Она дает методы изучения другим наукам. Применение математических методов в курсах физики, химии, географии формирует у учащихся обобщенные измерительно-вычислительные, графические умения. Этому могли бы способствовать перспективные межпредметные связи математики, которые показали бы возможные области применения функций, прямых и обратных пропорциональных зависимостей, их графиков и свойств графиков, векторных величин и так далее. При формировании математических понятий необходимо усиление интеграции с другими предметами. Так в курсе геометрии при изучении темы «Векторы» рекомендуется использовать сведения, полученные учащимися в курсе физики при рассмотрении вопросов «Сила – векторная величина», «Сложение двух сил, направленных по одной прямой». Использование физического материала содействует развитию навыков в применении математического аппарата, дает возможность применять различные методы для решения прикладных задач, помогает формировать у учащихся представление о роли математики в изучении окружающего мира, видеть разницу между реальным и идеальным, между физическим явлением и его математической моделью, вызывает дополнительный интерес и мотивацию к учению.

Изучение некоторых тем позволяет опираться на сведения из курса географии, полученные учащимся в темах «Измерение расстояний на местности», «Изображение направлений и расстояний на чертеже», «Составление схематического плана участка местности способом полярной съемки». Такие связи способствуют выведению новых математических понятий, доказательству теорем, а также осмыслению математических действий в измерительных умениях географического значения (приложение).

 

 

 

 

Опора на математические методы в программах по химии позволяет количественно оценивать закономерности химических процессов, логически обосновать отдельные законы и теории. Большое познавательное значение имеет построение графиков, отражающих, например, зависимости: процентной концентрации раствора от массы растворенного вещества в данной массе раствора, теплового эффекта реакции от массы образовавшегося вещества, полноты окисления вещества от температурных условий, степени диссоциации вещества от концентрации его раствора и тому подобное. Такие графики важны для развития и конкретизации знаний учащихся о графиках и их свойствах. Они в наглядной и обобщенной форме выражают количественные зависимости химических процессов. Решением многих задач по химии требуется умение решать пропорции, умение сокращать и грамотно вести подсчеты, а также округлять числа. При этом происходит обобщение математических и химических знаний и умений учащихся.

При изучении статистических закономерностей учебные программы позволяют ознакомить учащихся с приемами биостатистики. Эти приемы вычисления средней арифметической величины варьирующего признака, построения вариационного ряда и вариационной кривой и другое. Они обоснованы теорией вероятности и позволяют раскрыть учащимся закономерности изменчивости, возникающей у организмов с одной и той же наследственной основой под влиянием разных условий жизни. Важно подчеркнуть практическое значение математического описания варьирования количественных признаков у особей одного вида, одной породы или сорта при их выведении в разных природных климатических районах, а также значение использования биостатистики в систематике, генетике, селекции, медицине.

Математические методы применяются к изучению генетики – это в основном методы комбинаторики и теории вероятности. В приложении привожу курс лекций для физико-математических классов по генетике с математическими методами.

 

 

§2.2. Интеграция информатики с другими науками

 

Использование вычислительной техники в школах, повышающийся уровень «компьютерной образованности» и заинтересованности учителей других профилей обучения дает возможность широко внедрять интеграцию информатики со всеми предметами без исключения.

На уроках информатики ученики осваивают приемы работы на персональных компьютерах, изучают множество прикладных программ, осуществляют поиск различной информации в сети Internet, учатся программировать. Все приобретенные детьми знания, умения и навыки можно учитывать при планировании и проведении интегрированных уроков.

Важно подходить к проблемам информатики с общих методологических позиций; технократический подход малоэффективен, так как часто представляет собой “навешивание ЭВМ” на старые информационные системы и методы актуализации информации, не изменяя структур (не создавая новые и не ликвидируя старые), не развивая их.

Информатика — наука, изучающая информационные аспекты системного анализа и системные аспекты информационных процессов. Это определение можно считать системным определением информатики.

Информатика — наука об инвариантах информационных процессов (протекающих, как правило, динамически), их выявлении, описании, изучении, применении, их организации и самоорганизации (изменения структуры системы в пространстве, во времени, по сложности).Такое определение естественно назвать синергетическим определением информатики.

Предмет информатики, точно невозможно определить, в силу его сложности, многосторонности, динамической изменчивости и активности. Тем не менее, можно отметить следующие основные базовые понятия информатики: информация и сообщение, алгоритм и алгоритмизация, система и структура, отношение и связь, порядок, изменение, изменчивость и выбор, модель и моделирование,

 

 

исполнитель и его операционная среда, язык и грамматика, технология и её актуализация.

Предметная область науки “информатика” — информационные процессы и системы, модели, языки их описания и технологии их актуализации, направленные как на получение знаний (это — внутренняя сущность информатики), так и на применение знаний, принятие на их основе решений в различных проблемных областях (это — внешняя сущность информатики).

 

 

Вывод по главе

Интеграция различных дисциплин, в том числе математики и информатики, с другими дисциплинами играет важную роль в процессе обучения школьников. Деятельность в направлении интеграции проводится в рамках программы изучения того или иного программного продукта или нескольких тем. Тему проекта задает учитель - предметник, вместе с учениками выстраивает сценарий, по которому будет развиваться действие. В процессе работы над темой преподаватель методически подводит учащихся к проблеме, при решении которой возникает необходимость в новых навыках, новых понятиях и т.д. Учитель может подсказать новые источники информации, а может просто направить мысль ученика в нужном направлении для самостоятельного поиска, например, в сети Internet. Таким образом, преподаватель не навязывает новую тему, а преподносит ее по мере требования учащихся.

 

 

 

Заключение

Рассмотрены некоторые методологические аспекты образовательной информатики и их использование для усиления межпредметных связей, способствующих восприятию целостной, системной картины информационных процессов в обществе, в природе, в познании, развитие навыков, умений их выявления, описания, актуализации, ускоряющих переход от процесса обучения к процессу научения — наивысшей форме образовательного процесса и процесса воспитания творческой личности.

Отметим и важные аспекты педагогики, психологии обучения системному анализу, мышлению:

•          системно мыслящий и действующий человек, как правило, прогнозирует и считается с результатами своей и чужой деятельности, соизмеряет свои желания (цели) и возможности (ресурсы), учитывает интересы окружающей среды, развивает интеллект, вырабатывает верное мировоззрение и правильное поведение в различных средах;

•          системное обучение стимулирует непрерывную научно — методическую работу преподавателя, его саморазвитие, является более адекватной творческой формой организации обучения, развивает научно—исследовательские навыки.

Интеграция математики и информатики в процессе обучения реализуется в процессе программирования математических алгоритмов, решения задач, предложенных учителем математики средствами электронных таблиц, построении геометрических чертежей при изучении графических пакетов и др. В нашей школе практикуется решение задач на уроках информатики «по заказу» учителя математики. Не менее значимым видом работы может быть осуществление интегрированных проектов, созданных совместно с учителем математики для использования на уроках и во внеурочной деятельности.

В конце года подводятся итоги работы в математике и информатике по двум направлениям - теоретическому и прикладному.

 

 

Теоретические итоги полученных результатов проводятся на уроке математики "Мир Евклида и Пифагора", где учащиеся излагают основные результаты года в форме симпозиума ученых, которые делятся своими открытиями. Метафорой нового знания является горящая свеча, которую учащиеся (ученые) передают друг другу. На итоговом уроке информатики учащиеся выпускают газету с публикациями результатов.

Итоги прикладного направления рассматриваются на экскурсии по историко-архитектурному центру города, где учащиеся видят геометрию в жизни, ощущают себя в мире геометрических образов. На языке учителя это означает зрительно закрепить геометрический опыт ученика.

 

 

Литература

1.         Прохоров, А.М. Большая Советская Энциклопедия/А.М. Прохоров. – М.: Советская энциклопедия, 1972, изд. 3-е, т.10, С.589

2.         Варченко, В.И. Компьютерный практикум для начальной школы: сборник дидактических материалов, 1 класс. / В.И. Варченко, Л.М.Фуксон  - Калининград: ГП "КГТ". - 2000.

3.         Варченко, В.И. Компьютерный практикум для начальной школы: сборник дидактических материалов, 2 класс. / В.И. Варченко, Л.М.Фуксон  - Калининград: ГП "КГТ". - 2000.

4.         Варченко, В.И. Компьютерный практикум для начальной школы: сборник дидактических материалов, 3 класс. / В.И. Варченко, Л.М.Фуксон  - Калининград: ГП "КГТ". - 2000.

5.         Варченко, В.И. ПМК "Радуга в компьютере"/В.И.Варченко, Л.М. Фуксон  - Калининград: ГП "КГТ". - 2000.

6.         Варченко В.И. Прикладные функции изучения информатики в начальной школе./ В.И.Варченко, Л.М Фуксон - Калининград: ГП "КГТ". - 2000.

7.         Горячева «Информатика в играх и задачах»

8.         Казиев В.М. Информатика (в 3-х частях)./В.М. Казиев -  Нальчик, 1997.

9.         Казиев В.М. Развивающие задачи/В.М. Казиев – Нальчик, 1997

10.       Казиев В.М. Системно — алгебраический подход к основам информатики №3/В.М.Казиев – Нальчик, 1996

11.       Казиев В.М. Системно — алгебраический подход к основам информатики №4/В.М.Казиев – Нальчик, 1996

12.       Материалы IX Международной конференции "Применение новых информационных технологий в образовании" (г. Троицк)

13.       Питерсон «Математика для начальной школы»

14.       Сеймур, П. Переворот в сознании: дети, компьютеры и плодотворные идеи/П. Сеймур. – М.: Педагогика, 1989

15.       Уоттенберг, Ф. Программирование для персонального компьютера: перев. с англ./Ф. Уоттенберг – М.: Мир,1988. – 372с.  

Сайт создан в системе uCoz