science-review.ru
Введение
В настоящее время главным направлением развития школьного образования в России является личностно ориентированное обучение, что является центром внимания преподавателя.
Решение межпредметных задач на уроках информатики в процессе обучения актуально и необходимо в современной школе. В ходе решения межпредметных задач обучающиеся обнаруживают связи между содержанием разных учебных предметов, что способствует развитию их системного мышления, формированию у них целостной научной картины мира, пониманию прикладной значимости учебного предмета, мотивации к изучению информатики.
Работе в электронных таблицах обучают еще в школе, но основная проблема заключается в том, что конечный результат направлен только на понимание функционала табличного процессора, вследствие чего обучающиеся не могут в будущем найти применение данным программам. На фоне этой проблемы ученикам становиться неинтересно изучать данный блок в школьной курсе предмета «Информатика». Поэтому представляются актуальными разработка банка межпредметных задач, которые наглядно могут показать, как электронные таблицы можно связать с другими школьными дисциплинами и ситуациями из жизни, демонстрация методических аспектов их применения в учебном процессе.
Целью исследования являются демонстрация возможностей использования межпредметных задач, разработка методических рекомендаций их применения при обучении работе в электронных таблицах.
Материалы и методы исследования
В данном исследовании использовались общенаучные методы: анализ литературы, сравнение и систематизация эмпирических и теоретических данных, наблюдение за образовательным процессом.
Результаты исследования и их обсуждение
В педагогической литературе существует множество определений понятия «межпредметные связи», каждый из авторов вкладывает свое понимает в сущность данного термина.
Одна из формулировок, которую можно считать полной и достоверной, определяет межпредметные связи как особую педагогическую категорию, которая отражает связи между разными учебными предметами, помогая обучающимся лучше понимать мир вокруг них, позволяет создать условия для формирования умений анализировать и синтезировать информацию, расширения кругозора обучающихся. Эти связи могут быть в виде общих тем, концепций или идей, которые проходят через несколько предметов [1].
Реализация межпредметных связей способствует систематизации, а, следовательно, глубине и прочности знаний, помогает дать ученикам целостную картину мира. Система задач межпредметного характера – это методически обоснованная совокупность таких задач, связанных между собой и обеспечивающих развитие познавательной мотивации обучающихся. Поэтому в процессе обучения информатике необходимо систематически обращаться к решению задач межпредметного характера, т.е. необходимо построить систему таких задач [2].
При разработке уроков необходимо понимать, каким способом внедрять межпредметные связи, чтобы ученикам был наглядно виден пример применения материала одного школьного предмета или ситуации из жизни в разных дисциплинах школьной программы и в обычной жизни в целом. Другими словами, отбор и составление данных задач должны быть осуществлены по определенным критериям [3-5].
1. Важно ориентироваться на интересы учеников, включая их профессиональные цели. Поэтому при создании таких задач нужно находить и использовать связи информатики с теми предметами, которые важны для будущей работы обучающихся.
2. Межпредметные учебные задачи должны помогать обучающимся выработать общие подходы к решению похожих задач, а также освоить ключевые взаимосвязи и принципы в изучаемой области.
3. Важно применять в обучении сложные межпредметные задачи, которые ставят учеников в тупик из-за нехватки знаний или отсутствия готового решения. Такие задачи требуют самостоятельного поиска подходов и информации.
4. Также важно использовать межпредметные задачи, которые требуют глубокого анализа и установления взаимосвязей между понятиями из разных областей знаний, а также объяснения процессов и явлений, основанных на этих знаниях.
5. Учитывая особенности уроков информатики, нужно разрабатывать такие задачи, решение которых наиболее эффективно реализуется с использованием информационно-коммуникационных технологий.
Для изучения темы «Электронные таблицы» был разработан банк задач с межпредметным содержанием. Основной целью разработки системы задач являлось структурирование учебного материала, покрывающего все важные аспекты работы с электронными таблицами при помощи интегрирования знаний из различных предметных областей, благодаря чему обучающиеся могут не только освоить новый материал школьной программы, но и увидеть применение этих знаний на практике. Также стоит отметить, что разработанные задачи содержат реальные факты из жизни, которые изучаются на других дисциплинах: годы правления и жизни правителей России прошлых веков, классификации животных в биологии, строение Солнечной системы и т.д.
Задачи разработаны для изучения следующих тем школьного курса информатики основной школы с учетом тематического планирования, представленного в федеральной рабочей программе [6]:
1. Практическое задание 1. «Создание таблиц в табличном редакторе».
2. Практическое задание 2. «Сортировка и фильтрация данных».
3. Практическое задание 3. «Построение графиков и диаграмм в электронных таблицах».
4. Практическое задание 4. «Встроенные логические функции».
5. Практическое задание 5. «Обработка большого объема данных в электронных таблицах».
6. Контрольная работа. 1 и 2 варианты.
Образовательные цели, для достижения которых были разработаны представленные задачи:
1) выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей (таблицы, схемы, графики, диаграммы) с использованием соответствующих программных средств обработки данных;
2) использовать электронные таблицы для обработки, анализа и визуализации числовых данных, в том числе с выделением диапазона таблицы и упорядочиванием (сортировкой) его элементов;
3) создавать и применять в электронных таблицах формулы для расчётов с использованием встроенных арифметических функций (суммирование и подсчёт значений, отвечающих заданному условию, среднее арифметическое, поиск максимального и минимального значения), абсолютной, относительной, смешанной адресации;
4) использовать электронные таблицы для численного моделирования в простых задачах из разных предметных областей.
За основу взята проблемная методика обучения, основной идеей которой является решение учениками поставленной перед ними проблемы для решения задач со смысловым содержанием из других школьных дисциплин, таких как астрономия, история, география, литература, биология, физкультура и другие.
В ходе урока в процессе решения межпредметных задач используется следующий алгоритм [7; 8].
1. Учитель ставит перед всем классом заранее подготовленную проблему.
2. Осознание затруднения обучающимися, выдвижение способов решения проблемы, гипотез, предположение выводов работы.
3. Изучение нового материала (повторение ранее изученного), при помощи которого проблемная ситуация будет решена (изучение функционала табличного процессора, необходимого для решения задачи).
4. Повторное обсуждение проблемы с опорой на новый или изученный материал, в ходе которого ученики должны прийти к более эффективным способам решения и постановке новых гипотез или утверждению ранее поставленных, также анализируя материал, выбирая подходящий для каждой ситуации способ решения, наиболее оптимальные инструменты табличного процессора.
5. Выполнение представленной работы с предложенными обучающимися способами, проверка своих предположений.
6. Анализ выполненной работы, общие обсуждения, проверка правильности полученных результатов (если это необходимо).
Стоит отметить, что сами задачи, которые были разработаны, нацелены на самостоятельное закрепление материала, поэтому нецелесообразно разбирать темы на их примере. Урок строится следующим образом: учитель создает проблемную ситуацию, отталкиваясь от разработанного банка межпредметных задач, выслушивая предположения обучающихся, не дает точного ответа по решению ситуации, разобрав необходимый материал, возвращается к проблеме, на которой строится урок, и дает задание детям найти решение самостоятельно.
Говоря о проведении уроков, отметим основные моменты, на которые стоит обратить внимание, во-первых, обучающиеся должны понимать формулировку проблемной ситуации, иначе никаких обсуждений способов решения не будет. Во-вторых, стоит сразу обозначать, каким методом проводится обсуждение, наиболее подходящими можно считать беседу и мозговой штурм. При использовании обоих методов можно записывать предложения на доске для наглядности, чтобы обучающиеся, не зацикливаясь на запоминании других идей, могли рассуждать дальше, также впоследствии выбирать более полезные предложения, не зацикливаясь на запоминании других идей. В-третьих, все работы выполняются как самостоятельные практические задания, но перед этим нужно вместе с детьми обговорить все шаги, выслушать вопросы и дать на них ответы. И, наконец, в-четвертых, так как задачи межпредметные, и одной из целей является показать связь школьных дисциплин и ситуаций из жизни с информатикой, возможности использования навыков, полученных при изучении информатики, для решения практико-ориентированных задач на протяжении всего урока нужно поддерживать заинтересованность обучающихся там, где для них может быть применима та или иная тема кроме уроков информатики.
Рис. 1. Практическое задание 2 Источник: составлено авторами
Рис. 2. Практическое задание 4 Источник: составлено авторами
Рассмотрим несколько примеров межпредметных задач, которые можно использовать на уроках информатики при изучении табличного процессора.
Практическое задание 3 относится к темам «Построение диаграмм (гистограмма, круговая диаграмма, точечная диаграмма). Выбор типа диаграммы».
Обучающимся была предложена таблица со сведениями о странах. Вариантом усложнения задания могло бы быть предложение самостоятельно найти информацию о странах, структурировать ее в виде таблицы.
По данным необходимо:
1. Построить гистограмму средней продолжительности жизни мужчин и женщин в любых 5 странах.
2. Построить диаграмму, отражающую количество стран, которые имеют выход к океанам.
3. Построить график роста или уменьшения населения для стран с известным количеством числа населения, то есть России, Канады, Австралии и Мексики.
Практическое задание 4 относится к темам «Встроенные функции для поиска максимума, минимума, суммы и среднего арифметического. Преобразование формул при копировании. Суммирование и подсчет значений, отвечающих заданному условию. Условные вычисления в электронных таблицах».
Дана таблица со сведениями о художественных книгах, изучаемых в школьном курсе литературы.
1. Определить, какое из произведений было написано раньше остальных, а какое позже.
2. Определить количество книг, которые обучающийся уже должен был прочитать, исходя из класса, в котором он учится.
3. Определить, успеет ли обучающийся прочитать книгу с учетом скорости чтения (количество страниц в день) за определённое количество дней или нет.
Итогом решения каждой межпредметной задачи должно стать обсуждение возможных способов решения, преимуществ способа решения с использованием инструментов табличного процессора, других типов задач, которые также могли бы быть решены с использованием выделенных средств табличного процессора.
Заключение
Межпредметные задачи – это мощный инструмент для повышения интереса к изучению электронных таблиц. Проблема, когда ученики видят в этой теме лишь скучный набор функций, решается через показ практической значимости и связи с другими интересными для них областями знаний.
Разработанные методические рекомендации и банк задач помогают педагогам вовлечь учеников в активную познавательную деятельность, продемонстрировать, как информатика пересекается с историей, биологией, астрономией и даже физкультурой. Главное – ориентироваться на интересы учеников и предлагать задачи, которые требуют не только знания информатики, но и умения анализировать, синтезировать и применять знания из разных областей. Это создает увлекательный учебный процесс, формирует целостное мировоззрение и мотивирует к дальнейшему изучению как информатики, так и других дисциплин.
Разработанные задачи предназначены для самостоятельного закрепления материала, поэтому учитель создает проблемную ситуацию, не давая готового решения, а направляя учеников к самостоятельному поиску.