Доклад на тему: «Интеграция математики и информатики как средство повышения познавательной активности учащихся»

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Самарской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Самарской области

«Борский государственный техникум»

ДОКЛАД

По дисциплине: «Математика: алгебра и на­чала математического анализа; геометрия» и «Информатика»

На тему: «Интеграция математики и информатики

как средство повышения познавательной активности учащихся»

Подготовила:

Ситникова Н. С. – преподаватель

математики и информатики

с. Борское, 2017г.

Введение

В условиях модернизации российского образования наиболее остро ставят вопрос о поисках резервов совершенствования качества образования студентов.
Основные идеи и принципы реформы
(закон РФ «Об образовании»):

самоопределение личности;

создание условий для ее самореализации и интеграции в мировую и национальную культуру;

дифференцированный подход;

формирование высокого уровня восприятия знаний и воспроизведение их в целом.

Одним из таких резервов может являться интегрированный урок.

Интеграция – это сторона процесса развития, связанная с объединением в целое раннее разнородных частей и элементов.

Интеграция в обучении – это подчинение единой цели воспитания и обучения однотипных частей и элементов содержания, методов и форм в рамках образовательной системы на определенной ступени обучения.

Цель интеграции - формирование целостного восприятия мира у студентов, т.е. формирование мировоззрения.

Интегрированный подход позволяет преподавателю расширить границы предметности, указать студенту путь поиска решения проблем, используя все знания, выходящие далеко за рамки отдельного предмета.При проведении интегрированных уроков по разным предметам, в результате  у детей возникает более целостное восприятие мира, формируется деятельностный подход в обучении.

Интеграция ориентирована на подготовку студента к жизни в современном обществе, к достойному выбору собственной жизненной и профессиональной позиции; способствует развитию креативности, коммуникативных способностей.

Таким образом, очевидно, что образование требует новых подходов, в том числе и интегрированных, которые заложены в государственных стандартах второго поколения.

Основная информация

В научно-педагогической литературе и в специализированных периодических изданиях все чаще и чаще появляются статьи и целые брошюры об использовании мультимедийных технологий в образовательном процессе. Перечни электронных учебников и других пособий исчисляются уже сотнями. Налицо их неоспоримые преимущества. Действительно, мультимедийные технологии – это практическая реализация методологических и теоретических основ формирования информационной культуры педагога. Современному преподавателю все сложнее и сложнее видеть себя в образовательном процессе без помощи компьютера, без ИКТ. Под средствами информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) будем понимать аппаратные и программные средства, предназначенные для реализации информационных, инновационных процессов на основе использования вычислительной техники и сетевых технологий.

Интеграция информатики и информационных технологий с другими общеобразовательными предметами является реальной необходимостью. Такая интеграция является средством расширения возможностей образования, способом методического обогащения педагога и повышения качества обучения. Сегодня наиболее очевидно, что новое качество образования невозможно получить, решая педагогические проблемы устаревшими методами.

Введение интеграции предметов в систему образования позволит решить задачи, поставленные в настоящее время перед школой и обществом в целом. ИНТЕГРАЦИЯ — (лат. Integratio- восстановление-восполнение) процесс сближения и связи наук, состояние связанности отдельных частей в одно целое, а также процесс, ведущий к такому состоянию. Главная цель интеграции — создание у студента целостного представления об окружающем мире, т. е. формирование мировоззрения.

Интегрированным урокам присущи значительные педагогические возможности. Здесь учащиеся получают глубокие разносторонние знания об объектах изучения, используя информацию из различных предметов, по-новому осмысливают события, явления. Все это стимулирует аналитико-синтетическую деятельность учащихся, развивает потребность в системном подходе к объекту познания, формирует умения анализировать и сравнивать сложные процессы и явления объективной реальности. Благодаря этому достигается целостное восприятие действительности как необходимая предпосылка формирования научного мировоззрения.

Интегративная система предполагает равномерное, равноправное соединение родственных тем предметов, изучение которых взаимно переплетается на каждом этапе урока. Такие занятия позволяют экономить время, т. к. дают возможность не дублировать материал на разных предметах.

Основные приемы интеграции в учебном процессе заключаются в следующем:

Уроки проводятся по сопряженным темам, изучаемым в различных предметных областях;

Уроки проводятся в форме творческих лабораторий;

Уроки используют математические методы решения, тем самым, подтверждая целесообразность изучения предмета математики;

Уроки наполняются музыкой, рисунками, поделками.

Интеграция курсов математики и информатики увлекают новизной, возможностью включения в школьный курс альтернативных идей и нестандартных подходов.

Новизна исследования заключается в определении эффективных форм, методов, приёмов работы для реализации интеграции курсов математики и информатики; в создании условий для активной познавательной деятельности обучающихся, для развития творческой активности и повышении качества образования учащихся. Сама же информатика и информационные технологии являются, по сути, базисной инновацией с большим инновационным потенциалом и степенью новизны.

Использование различных математических ЭУ, ПО, презентаций, видео-звуко - материалов, офисных приложений способствует развитию зрительного, слухового, мыслительного восприятия на интегрированных уроках. Темы интегрированных уроков подбираются таким образом, что для их рассмотрения, реализации целей уроков необходимы быстрота ориентировки в новых условиях, умение видеть новое в известном, умение выходить за рамки привычного способа действий — это развивает гибкость мышления.

Характерная черта интегрированных уроков — это поиск необычного способа решения поставленных проблем, что развивает оригинальность мышления.

При интеграции знаний очень важно выделять существенное, уметь видеть цель работы, подводить итоги решения рассматриваемой проблемы для того, чтобы после обобщения использовать полученные результаты в дальнейшем,— всё это развивает глубину, целенаправленность и широту мышления. Кроме того, в процессе такой работы у учащихся возрастает любознательность.

Интегрированные уроки – необычные по замыслу, организации, методике проведения – больше нравятся учащимся, чем традиционные учебные занятия, поэтому практиковать такие уроки следует всем педагогам. Но они не могут стать главной формой работы из-за неизбежно возникающей при этом проблемы недостатка времени на подготовку, перегрузки учащихся и педагогов. Эффективность интегрированных уроков в большей степени зависит от высококачественной предварительной подготовки.

Подготовка подобных уроков требует еще более тщательной подготовки, чем в обычном режиме. Такие понятия, как сценарий урока, режиссура урока – в данном случае не просто новомодные термины, а важная составная часть подготовки к учебному занятию. Проектируя будущий урок, педагог должен продумать последовательность технологических операций, формы и способы подачи информации на большой экран. Стоит сразу же задуматься о том, как он будет управлять учебным процессом, каким образом будут обеспечиваться педагогическое общение на уроке, постоянная обратная связь с учащимися, развивающий эффект обучения.

При проектировании будущего интегрированного мультимедийного урока разработчик должен задуматься над тем, какие цели он преследует, какую роль этот урок играет в системе уроков по изучаемой теме или всего учебного курса. Для чего предназначен мультимедийный урок:

для изучения нового материала, предъявления новой информации;

для закрепления пройденного, отработки учебных умений и навыков;

для повторения, практического применения полученных знаний, умений навыков;

для обобщения, систематизации знаний?

Следует сразу определить: благодаря чему усилится обучающий и воспитывающий эффект урока, или это будет просто дань новомодным увлечениям. Исходя из этого, педагог подбирает необходимые формы и методы проведения урока, образовательные технологии, приемы педагогической техники.

Мультимедийный урок может достичь максимального обучающего эффекта, если он предстанет осмысленным цельным продуктом, а не случайным набором слайдов. Определенный перечень устной, наглядной, текстовой информации превращает слайд в учебный эпизод. Разработчик должен стремиться превратить каждый из эпизодов в самостоятельную дидактическую единицу.

Таким образом, готовя учебный эпизод и рассматривая его как дидактическую единицу, разработчик должен ясно представлять, какие учебные задачи он преследует данным эпизодом, какими средствами он добьется их реализации.

Одним из очевидных достоинств такого урока является усиление наглядности. Использование наглядности тем более актуально, что в школах, как правило, отсутствует необходимый набор таблиц, схем, репродукций, иллюстраций. Однако достичь ожидаемого эффекта можно при соблюдении определенных требований к предъявлению наглядности.

Узнаваемость наглядности, которая должна соответствовать предъявляемой письменной или устной информации. Динамика предъявления наглядности. Время демонстрации должно быть оптимальным, причем соответствовать изучаемой в данный момент учебной информации. Очень важно не переусердствовать с эффектами. Продуманный алгоритм видеоряда изображений.

Поскольку электронные носители содержат в себе учебную, наглядную информацию, тренажеры, средства диагностики и контроля, то они служат для формирования представления об изучаемом объекте и для индивидуальной работы с учащимися в непрерывной деятельности в учебном процессе. И вследствие этого часто используем различные тренажерные приложения, созданные авторами предметниками, программистами такие, как «Отличник», «UMS», «Компас» и т.д. и разнообразные тестовые задания по математике.

Я, как преподаватель математики и информатики, уверена, что проведение бинарных уроков математики и информатики сможет повысить интерес учащихся к предметам, качество усвоения предметов, даст понимание учащимся значимости науки математики для изучения информатики, покажет учащимся, как современные информационно коммуникационные технологии могут облегчить понимание математики, ускорит процесс решения некоторых математических задач.

Что же сегодня представляет собой информатика? Это огромнейшая область научных знаний, связанных с получением, хранением, преобразованием, передачей и использованием информации. Информатика может оказать значительную помощь в развитии мышления ребенка. При решении алгоритмических задач формируется теоретический обобщенный стиль мышления, который опирается на содержательное обобщение предметов и явлений, в отличие от эмпирического, связанного с формальным обобщением. И чем раньше будет начинаться изучение информатики, тем лучше. Существуют три направления информатики, это – математическая информатика, изучение информационных технологий и использование информационных технологий в учебной деятельности по другим дисциплинам. Информатика, являясь математической дисциплиной, широко использует методы математического моделирования для обработки, передачи и использования информации. К сожалению, сложилось впечатление, что информатика – это игра. И когда начинаешь загружать учеников серьезными задачами, а задачи в основном из курса математики, хотя берутся и из других предметов: физики, русского языка, литературы и др., вот тут начинаются вопросы: "А зачем нам это надо?", «У нас же не урок математики!» Вот поэтому, я думаю, а почему бы и не решать задачи параллельно с уроками алгебры, а если есть возможность, то и перенести некоторые темы по алгебре на уроки информатики.

Если внимательно просмотреть весь курс информатики, то нетрудно выделить темы, для изучения которых обязательны математические знания и умения:

А теперь проанализируем, какие темы, знания и умения предмета информатики могут оказать существенную помощь при изучении курса математики:

Таким образом, интеграция математики и информатики просто необходима для полноценного усвоения учебного материала.

Интеграцию можно осуществлять проведением бинарных уроков разных типов:

урок-объяснение;

урок-закрепление;

урок-повторение;

урок проверки знаний.

Содержание уроков показывает внутреннюю логику математики и ее связи с информатикой, способствует желательному единству, помогает выявить роль внутренних и внешних стимулов, приводимых к достижениям и успехам.

Рассмотрим некоторые конкретные темы и идеи уроков, связывающих математику и информатику. Возможность вести уроки и математики, и информатики в классе даёт большой простор идей для осуществления взаимного проникновения этих предметов.

Тема «Кодирование информации» (информатика) - Метод координат. На уроке даётся понятие прямоугольной системы координат, осей абсцисс, ординат, понятие координаты точки, построение точки по координатам. Учащиеся строят интересные рисунки, закодированные координатами точек.

Тема «Наглядные формы представления информации» (информатика) Учащиеся учатся строить диаграммы - столбчатые и круговые в текстовом процессореMicrosoft Word. Очень интересно и полезно выполнить не только задания из лабораторной работы из учебника по информатике, но и открыть учебник математики и выполнить предложенные там задания средствами компьютера.

Пример: Учебник Математика, Н.Я. Виленкин.

№1696. Постройте круговую диаграмму площадей частей света Земли, предварительно заполнив таблицу (используйте микрокалькулятор).

Задачу сначала можно решить математически, посчитать градусы каждого сектора и построить с помощью транспортира, линейки и циркуля, а потом на компьютере.

В дальнейшем тема «Наглядное представление статистической информации» встретится в учебнике математики Ю.Н. Макарычева, где строятся и столбчатые, и круговые диаграммы. Т.е. не только изучим элементы статистики на математике, но и повторим тему наглядные способы представления информации» из курса информатики и тему «Графики и диаграммы».

Раздел «Информационное моделирование» (информатика), тема: «Математическая модель». Учащиеся вспоминают из курса математики как составить формулу, уравнение к текстовой задаче, таким образом, составляют математическую модель. Интеграция математики и информатики, можно сказать, осуществляется «автоматически».

Тема «Функции. Линейная функция» (математика). На заключительном уроке по построению графиков функций, можно научить учащихся строить графики в электронных таблицах Excel. Это повысит интерес учащихся к теме «Функции». Учащиеся проявят большой интерес к выполнению задания: понравится, что за достаточно короткое время можно построить большое количество графиков, провести сравнительный анализ графиков.

Пример:

Построить в одной системе координат графики функций у=2х и у=2х+5, сделать вывод об их расположении.

Построить в одной системе координат графики функций у=2х+5 и у=3х+7, сделать вывод об их расположении.

По данным графикам можно сделать вывод об особенностях расположения прямых с одинаковыми и разными угловыми коэффициентами.

Заключительной темой в изучении курса информатики является тема «Мультимедиа» - «Создание мультимедийной презентации». Я предлагаю учащимся выполнить презентацию, выбрав тему по математике. Оценивается умение работать с информационными источниками, качество и верность материала и умение использовать различные средства MicrosoftPower Point. Выставляется две оценки: одна по математике и одна по информатике. Учащимся нравится такое задание 2 в 1, так как, выполняя 1 задание, получают сразу две оценки по разным предметам.

Результатом интегрированного обучения является:

Создание психологического комфорта для приобретения учащимися знаний и для самовыражения;

Формирование устойчивой мотивации у обучающихся разной категории;

Повышение познавательного интереса детей, который проявляется в активной и самостоятельной работе на занятии и во внеурочное время;

Усиление мировоззренческой направленности познавательных интересов учащихся;

Снижение утомляемости, усталости и перенапряжения;

Повышение уровня знаний учащихся, который достигается благодаря многогранной интерпретации с использованием сведений из различных наук;

Включение обучающихся в социально значимую деятельность (проекты, конференции, конкурсы).

Подводя итог, отметим, что применение средств ИКТ в системе общего образования, прежде всего, направлено на совершенствование существующих технологий обучения и управления. Вместе с тем необходимо отметить, что они привносят в известные методы обучения и управления специфический момент за счет усиления исследовательских, информационно-поисковых и аналитических методов работы с информацией. Средства ИКТ являются эффективным средством повышения познавательного интереса учащихся, создают условия для построения индивидуальных образовательных траекторий школьников. Применение сетевых технологий в системе общего образования способствует интеграции общеобразовательных учреждений различного типа, распространению передового педагогического опыта. Кроме того, использование средств ИКТ в качестве объекта обучения порождает новые методы обучения – частно-методические методы обучения информатике.

И, исходя из этого, можно сделать вывод, что такое обучение становится неотрывной частью учебного процесса, который в полной мере показывает методический и дидактический поход учителя к уроку.

Литература:

[1] Архипова И. Интеграция информационных технологий в учебно – воспитательный процесс

- http://pedsovet.org/component/option,com_mtree/task,viewlink/link_id,4325/Itemid,118/ (июнь, 2012г.)

[2] Трофимова Л. Интеграция – важная составляющая часть учебного процесса

- http://gov.cap.ru/hierarhy.asp?page=./94353/109022/761554/761572/764176 (июнь,2012г.)

В условиях модернизации российского образования наиболее остро ставят вопрос о поисках резервов совершенствования качества образования студентов. Одним из таких резервов может являться интегрированный урок.

Интегрированный подход позволяет преподавателю расширить границы предметности, указать студенту путь поиска решения проблем, используя все знания, выходящие далеко за рамки отдельного предмета.При проведении интегрированных уроков по разным предметам, в результате у студентов возникает более целостное восприятие мира, формируется деятельностный подход в обучении.

Таким образом, очевидно, что образование требует новых подходов, в том числе и интегрированных, которые заложены в государственных стандартах третьего поколения.