Доклад на тему "Использование межпредметных связей на уроках информатики"

Использование межпредметных связей на уроках информатики.

Межпредметные связи в школьном обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи 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.

Широкие предметные связи информатики с другими дисциплинами, возможность использования методов и средств информационных технологий в различных областях деятельности человека, а также значительная прикладная составляющая содержания обучения информатике представляет собой естественную сферу дифференциации содержания обучения. Реализация межпредметных связей информатики с другими учебными предметами в форме задач межпредметного характера позволит учащимся не только овладеть знаниями и умениями в тех областях, к которым у них есть интерес и склонности, подготовиться к продолжению образования и получению профессии с использованием современных средств, но и окажет положительное влияние на развитие учащихся и в том числе на развитие их познавательной мотивации.

Прогрессивные педагоги разных эпох и стран подчеркивали необходимость взаимосвязи между учебными предметами для отражения целостной картины природы в голове ученика, для создания истинной системы знаний и правильного миропонимания, а также необходимость обобщенного познания и целостности познавательного процесса. К ним отнесем следующее методическое положение: преемственность в содержании отдельных дисциплин, опора при изучении и закреплении материала на знания по другим предметам, развитие общих для разных предметов идей, сближение родственных предметов, формирование обобщенных познавательных умений.

Основные целями обучения информатике в метапредметном направлении по ФГОС является:

• формирование представлений об информатике как части общечеловеческой культуры;

• развитие представлений об информатике как средству описания и инструменте познания действительности;

•  создание условий для приобретения  опыта информационного моделирования;

• формирование общих способов интеллектуальной деятельности и являющихся основой познавательной культуры, значимой  для различных сфер человеческой деятельности

Проблему выделения межпредметных связей информатики с другими школьными дисциплинами можно рассматривать по-разному. Для изучения теоретических основ информатики желательны определенные знания из других учебных предметов. Например, изучение классификации информации по способу восприятия базируется на знании учащимися органов чувств человека. При рассмотрении компьютерных вирусов и способов защиты от них можно провести параллель с биологическими вирусами с целью установления сходства и отличия между ними. Основные информационные процессы, протекающие в технических системах: хранение, обработка, передача информации целесообразно рассматривать по аналогии с информационными процессами в биологических системах, а функциональные устройства компьютера, выполняющие информационные функции по аналогии с человеком.

Межпредметные связи выполняют в обучении ряд функций:

• Образовательная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью учитель формирует такие качества знаний учащихся, как системность, глубина, осознанность, гибкость. Межпредметные связи выступают как средство развития понятий, способствуют усвоению связей между ними и общими естественнонаучными понятиями.

• Развивающая функция межпредметных связей определяется их ролью в развитии системного и творческого мышления учащихся, в формировании их познавательной активности, самостоятельности и интереса к изучению компьютерных и информационных технологий. 

• Воспитывающая функция межпредметных связей выражена в их содействии всем направлениям воспитания школьников в обучении информатики, учитель, опираясь на связи с другими предметами, реализует комплексный подход к воспитанию.

• Конструктивная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью учитель информатики совершенствует содержание учебного материала, методы и формы организации обучения.

 Информатика  может быть интегрирующей почти со всеми предметами, которые изучаются в школе.

Оказалось, что больше всего для межпредметных связей подходят математика, биология и химия, история и обществознание, русский язык и литература, физика:

• Компьютерные презентации как улучшение форм подачи материала в любом предмете, ведь они комбинируют возможности аудио, визуального и текстового представления. Умение учащегося составлять план и хронометраж публичного выступления.

• Решение математических задач с помощью численных методов в языке программирования и табличном процессоре. Переборные алгоритмы как элемент комбинаторики.

• Улучшение орфографических и речевых навыков при работе в текстовом процессоре.

• Телекоммуникационные ресурсы как инструмент изучения иностранных языков.

• Редактор формул как элемент закрепления наиболее трудных для учащихся формул математики, химии, физики.

• Моделирование различных процессов с помощью табличного процессора и языка программирования.

• Базы данных как средство поддержки изучения экономики и географии.

При изучении темы «Графический редактор» учащиеся должны создавать и редактировать изображения в расчете на субъективное восприятие зрителя. А теперь наоборот, как осуществляется взаимосвязь других учебных предметов и информатики:

• Математические методы при решении задач информатики;

• Физика – представление о кодировании сигналов;

• Физика, математика – системы координат, проекции, векторы и их применение в компьютерной графике;

• Физика – физические принципы работы устройств персонального компьютера;

• Биология - генетические и муравьиные алгоритмы в программировании;

• История – возникновение и развитие устройств и способов обработки информации;

• ИЗО – цветовые модели в компьютерной графике;

• Английский язык – понимание синтаксиса языков программирования, овладение компьютерной терминологией, свободный доступ к широкому спектру литературы.

Развитие познавательного интереса учащихся к информатике, программированию – очень важная задача, от решения которой в значительной мере зависит успех овладения учащимся второй компьютерной грамотностью. Поэтому одной из важных форм укрепления интереса учащихся к информатике является правильная мотивация в обучении. Мотивационный компонент должен в разнообразной форме присутствовать на протяжении  всего времени обучения информатике при решении различных задач, в том числе и прикладных.

Методы реализации межпредметной интеграции :

• Метод  проблемного обучения;

• Реализацию принципа практической направленности;

• Моделирование;

• Использование проектных технологий;

• Вовлечение учащихся в научно-исследовательскую деятельность;

Технология создания проблемных ситуаций разбивается на несколько этапов:

1. Постановкой задач;

2. Выделением существенных признаков предметов и явлений;

3. Установлением сходства и различия предметов, явлений по определенным признакам;

4. Выдвижением учащимися обоснованных путей решения

Реализация принципа практической направленности предполагает  использование  конкретных навыков для решения учебных и производственных задач. Например: При изучении темы «Графический редактор» учащиеся должны создавать и редактировать изображения в расчете на субъективное восприятие зрителя;  улучшение орфографических и речевых навыков при работе в текстовом процессоре.

Процесс  моделирования предполагает  следующие этапы:

•  Поиск средств для перевода задачи в информационную  плоскость.

• Выстраивание логических цепочек  и конструкций.

• Поиск решения  задачи, рассмотрение различных способов решения, выбор наиболее рационального пути решения.

• Перевод результата решения  задачи в исходный, анализ модели в связи с накоплением данных об изучаемых явлениях и модернизация модели.

Научно-исследовательская деятельность представляет собой специфическую учебную деятельность и включает в себя семь этапов совместной работы учителя и ученика:

• Формулирование темы

• Формулирование цели и задач исследования

• Теоретические исследования

• Экспериментальные исследования

• Анализ и оформление научных исследований

• Публичное представление работы

Знания основ информатики не только способствуют развитию познавательного мышления, но и закладывают основы успешного овладения всем курсом информатики, способствуют развитию алгоритмического мышления, помогают в овладении любыми знаниями.

Результаты использования межпредметных связей:

• способствует развитию научного стиля мышления учащихся;

•  даёт возможность широкого применения учащимися естественнонаучного метода познания;

•  формирует комплексный подход к учебным предметам, единый с точки зрения естественных наук взгляд на ту или иную проблему, отражающую объективные связи в окружающем мире;

• повышает качество знаний учащихся;

• повышает и развивает интерес учащихся к предметам естественно-математического цикла;

• формирует у учащихся общие понятия физики, математики, информатики; обобщённые умения и навыки: вычислительные, измерительные, графические, моделирования, наблюдения, экспериментирования,— которые вырабатываются согласованно;

• формирует убеждение учащихся, что они могут изучать с пониманием более сложные вещи в сравнении с теми, которые предлагаются в учебнике;

• позволяет использовать авторские компьютерные программы учащихся (созданные на базе интеграции) в дальнейшем учебном процессе;

• расширяет кругозор учащихся, способствует развитию творческих возможностей учащихся, помогает более глубокому осознанию и усвоению программного материала основного курса физики, математики, информатики на уровне применения знаний, умений, навыков в новых условиях;

• приобщает школьников к научно-исследовательской деятельности, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса.

Главная цель интеграции – создание у школьника целостного представления об окружающем мире, т.е. формирование мировоззрения. Рассмотрим некоторые возможности при интегрированном построении учебного процесса, позволяющих качественно решать задачи обучения и воспитания учащихся:

1. Переход от внутрипредметных связей к межпредметным позволяет ученику переносить способы действий с одних объектов на другие, что облегчает учение и формирует представление о целостности мира. При этом следует помнить, что такой переход возможен только при наличии определенной базы знания внутрипредметных связей, иначе перенос может быть поверхностным и механическим.

2. Увеличение доли проблемных ситуаций в структуре интеграции предметов активизирует мыслительную деятельность школьника, заставляет искать новые способы познания учебного материала, формирует исследовательский тип личности.

3. Интеграция ведет к увеличению доли обобщающих знаний, позволяющих школьнику одновременно проследить весь процесс выполнения действий от цели до результата, осмысленно воспринимать каждый этап работы.

4. Интеграция увеличивает информативную емкость урока.

5. Интеграция позволяет находить новые факторы, которые подтверждают или углубляют определенные наблюдения, выводы учащихся при изучении различных предметов.

6. Интеграция является средством мотивации учения школьников, помогает активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся, способствует снятию перенапряжения и утомляемости.

7. Интеграция учебного материала способствует развитию творческого мышления учащихся, позволяет им применять полученные знания в реальных условиях, является одним из существенных факторов воспитания культуры, важным средством формирования личностных качеств, направленных на доброе отношение к природе, к людям, к жизни.

8. В полной мере реализовать все вышеназванное помогают интегрированные уроки информатики с другими учебными предметами, которые отличаются от обычных уроков большой информативностью и поэтому требуют четкой организации познавательной деятельности. Такие уроки должны быть предельно четкими, компактными, продуманными на всех этапах. Такие уроки снижают утомляемость головного мозга, создают комфортные условия для ребенка как личности, повышают успешность обучения, позволяют избежать ситуации, когда тот или иной предмет попадает в разряд нелюбимых.

Так как интеграция может осуществляться в разных формах и на разных уровнях, не надо думать, что для оценки урока как интегрированного необходимо участие обоих (нескольких) учителей или обязательное использование на одном уроке материала по всем интегрируемым предметам.

В современных условиях образование не может оставаться в стороне от стремительных процессов научно-технического прогресса, усиления интегративных функций в развитии науки, техники, производства, политики. Наше общество находится в постоянном развитии и через систему образований выдвигает и реализует все новые требования к человеку, а, следовательно, и к качеству образования:

- к обучаемости, т.е. к постоянному самообразованию, освоению новых видов деятельности,

- к интеллектуально-физическому развитию т.к. доступ к технологиям возможен только интеллектуально развитым людям,

- к способности мыслить и действовать творчески.

В условиях тотальной информатизации образования, когда информационные и коммуникационные технологии все шире начинают применяться в обучении практически всем школьным дисциплинам, меры здоровьесбережения, вырабатываемые и применяемые при использовании компьютерной техники на уроках информатики, могут быть с успехом распространены и на другие дисциплины, преподаваемые с использованием новейших информационных технологий и средств информатизации».