Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Актуальные проблемы обучения математике и информатике в школе и педагогическом вузе. Коллективная монография
.pdf
Реализация межпредметных связей в обучении информатике
161
(«Структура и функции клетки»), матрица («ДНК – матрица для син-
теза белков», «Образование информационной РНК по матрице
ДНК»), код («Генетический код»). Оперирование здесь такими поня-
тиями более чем уместно, поскольку объяснить особенность функцио-
нирования всего механизма самоорганизации живого вещества, объ-
яснить характер отбора действий, влекущих изменение состояния жи-
вых организмов, без введения понятий информации и информацион-
ного взаимодействия невозможно.
Вместе с тем, в математике и в физике, где особое внимание уделя-
ется изучению собственно абстрактных и формальных систем (в мате-
матике), физических и технических систем (в физике), где значитель-
ный эффект может дать использование компьютерного эксперимента,
в явном виде соответствующие категории («модель», «математическое
моделирование», «моделирование физических процессов» и пр.) фак-
тически не раскрываются, а делается это на учебных занятиях по ин-
форматике. Например, одно из основных понятий математики – «ве-
личина» (которым достаточно часто оперирует и физика, и химия, и
география, и др.) наиболее полно, на уровне обобщения изучается
именно в информатике.
Так, в явном виде понятийный аппарат информатики достаточно
широко используется в школьных курсах биологии, обществознания,
математики, физики и др., очевидна интегрирующая роль информа-
тики в содержании общего образования, позволяющая связать поня-
тийный аппарат многих учебных дисциплин. На это обращалось вни-
мание и в 2004 г. в формулировках целей изучения информатики в
государственном образовательном стандарте общего образования по
информатике (2004 г.), подчеркивалась необходимость освоения «си-
Глава 3
162
стемы базовых знаний, отражающих вклад информатики в формиро-
вание современной научной картины мира, роль информационных
процессов в обществе, биологических и технических системах». Осо-
бенно это актуально в настоящее время, в условиях реализации
ФГОС ОО.
При этом следует отметить, что чисто теоретического знакомства с
категориальным аппаратом информатики недостаточно для умения
им пользоваться, необходимо приобрести навыки работы с этим ап-
паратом для решения тех или иных задач и, что особенно значимо,
для их постановки. По этому поводу во многих научно-методических
исследованиях указывается, что владение этим категориальным аппа-
ратом позволяет «концептуализировать» плохо поставленные задачи,
причем делать это творчески и гибко.
Кроме того, как мы уже указывали выше, информатика привносит
в образовательный процесс новые виды деятельности, многие умения
и навыки, формируемые при ее изучении, носят общеучебный харак-
тер [5]. Понятно, что общеучебные умения – это такие умения, кото-
рые, как правило, используются при освоении всех учебных предметов
и в процессе самообразования, их круг достаточно широк (существуют
некоторые расхождения в их классификации, при этом подавляющее
большинство ученых выделяют умения, связанные с интеллектуальной
деятельностью: умение анализировать, сравнивать, сопоставлять, про-
тивопоставлять, осуществлять синтез, абстрагирование, обобщение,
классификацию, умозаключение и др.). Важное место в структуре об-
щеучебных умений занимают умения, связанные с самостоятельным
приобретением знаний, которые могут включать процесс библиогра-
фического поиска, работу с различными источниками информации (в
Реализация межпредметных связей в обучении информатике
163
том числе со справочной и энциклопедической литературой), процесс
наблюдения и т.д. Широкий круг общеучебных умений формируется
при изучении информатики, при этом многие ученые подчеркивают
их общенаучный, общеинтеллектуальный характер в современных
условиях. К ним, в частности относятся: поиск, сбор, анализ, организа-
ция, представление, передача информации в открытом информаци-
онном обществе; проектирование на основе информационного моде-
лирования реальных объектов и процессов окружающей реальности.
Сегодня формированию многих общеучебных умений отводится осо-
бое внимание, называя их универсальными учебными действиями,
развитие их рассматривается как основная задача общего образования.
Важно подчеркнуть, что реализация межпредметных связей – это
не только применимость информатики, ее методов и средств к
решению различных задач из других областей знания, но и обратная
сторона, т.к. для освоения информатики требуется соответствующая
подготовка по другим дисциплинам (и по физике, и по математике, и
по другим предметам). Например, одной из центральных тем обще-
ствознания является тема «Методы научного познания». Опираясь на
знания, полученные в рамках этой дисциплины, существует возмож-
ность развить и обогатить их на учебных занятиях по информатике, в
частности, в процессе знакомства с такими темами как «Информаци-
онное моделирование», «Компьютерный эксперимент» и др. Рассмат-
риваемые здесь методы информатики являются общенаучными со-
временными методами познания. Другой пример - при овладении в
курсе информатики аспектами социальной информатики необходимо
опираться на усвоенные в курсе «Обществознание» понятия «социаль-
ные установки», «социальное познание», «социальные процессы», «со-
Глава 3
164
циальное явление», «социальные последствия», «идеал», «ценности»,
«моральная оценка» и др., а с другой стороны, важно расширить и
углубить знания обучающихся, касающиеся социальной сферы, кото-
рая сегодня во многом определяется уровнем развития средств ин-
формационных технологий, что и делается в курсе информатики.
Кроме того, реализация межпредметных связей информатики с
другими учебными дисциплинами во многом определяется и значи-
тельной прикладной составляющей содержания обучения информа-
тике (изучением средств информационных технологий). В этом случае
следует отметить, что средства информационных технологий в насто-
ящее время «пронизывают» методические системы обучения всех
школьных предметов, а умения применять эти средства формируются
при изучении информатики.
Эти примеры (можно приводить еще ряд других примеров) демон-
стрируют специфику школьной информатики в реализации меж-
предметных связей ее с другими учебными предметами, широкое ис-
пользование понятийного аппарата, методов и средств, присущих
этой отрасли знания, при изучении практически всех предметов. Это
показывает необходимость и возможность реализации межпредмет-
ных связей информатики с другими дисциплинами.
Список литературы
1. Леднёв, В. С. Содержание образования: сущность, структура,
перспективы. – М.: Высшая школа, 1991.
2. Национальный доклад Российской Федерации «Политика в об-
ласти образования и новые информационные технологии». - М., 1996.
Реализация межпредметных связей в обучении информатике
165
3. Захарова, Т. Б. Основные направления повышения квалифика-
ции школьных учителей в условиях введения Федеральных государ-
ственных образовательных стандартов общего образования. // Стан-
дарты и мониторинг в образовании. - 2012. - № 4. – С. 3-10.
4. Захарова, Т. Б. Совершенствование методической подготовки
учителей информатики в свете требований ФГОС общего образова-
ния // Информатика и образование. - 2014. - № 5. – С.17-22.
5. Кузнецов, А. А., Захарова, Т. Б. Школьная информатика: вчера,
сегодня, завтра // Информатика и образование. - 2014. - № 10. – С. 3-6
6. Кузнецов, А. А., Захарова, Т. Б., Захаров, А. С. Общая методика
обучения информатике. - М.: Прометей, 2016. – 300 с.
7. Захарова, Т. Б., Захаров А. С. Информатика как обязательный
учебный предмет в системе общего образования // Наука и школа. -
2015. - № 5.
166
ГЛАВА 4. ИНФОРМАЦИОННО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ
ПОДГОТОВКА БАКАЛАВРОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО
ОБРАЗОВАНИЯ ГУМАНИТАРНОГО НАПРАВЛЕНИЯ
В подготовке бакалавров педагогического образования по профи-
лям на ряду со значимостью математической, информационной куль-
туры актуальным становится формирование технологической культу-
ры личности в области использования современных информационных
технологий в профессиональной деятельности и развитие математи-
ческих основ методов обработки информации.
В условиях современной школы увеличиваются педагогические
функции учителя, где каждому предстоит иметь дело с обработкой
большого массива данных, направленных на выявление качества учеб-
ного процесса. Это связано с введением электронных журналов, ди-
станционной формой обучения и мониторингом качества освоения
учащимся знаний, умений в системе школьного образования. В связи с
этим, возрастают требования к формированию ИКТ компетенций у
будущих учителей на основе их фундаментальной, математической
подготовки в педагогических и классических университетах.
В формировании общекультурных (ОК), общепрофессиональных
(ОПК) и профессиональных (ПК) компетенций бакалавров педагоги-
ческого образования – будущих учителей, важное место отводится
формированию умения применять методы и средства математики,
информатики при обработке информации в своей профессиональной
деятельности.
Парадигма современного образования приобретает информацион-
но-технологический характер. Поэтому формирование информаци-
онной, технологической культуры выпускников ВУЗов становится ак-
Информационно-математическая подготовка бакалавров
167
туальной проблемой в системе непрерывного высшего образования,
где составляющим компонентом этих культур является фундамен-
тальное математическое образование. В связи с этим происходят су-
щественные изменения в структуре, содержании и формах обучения
учебным дисциплинам в системе непрерывного педагогического обра-
зования.
Организация и создание информационно-образовательной среды с
использованием современных компьютерных и сетевых технологий
становится необходимым условием каждого учреждения системы об-
разования, обеспечивающим мобильность, коммуникабельность, са-
моразвитие, творческое развитие личности студентов с приобретени-
ем интегрированных знаний путем универсальных учебных умений.
В системе высшего образования появляются новые дисциплины,
направленные на реализацию новых концепций современного образо-
вания (ФГОС второго поколения [5], ФГОС ВПО третьего поколения
[4], ФГОС ВО [3]). Примером такого курса является курс «ИКТ и мате-
матические методы обработки данных», обладающий интегративным
характером, имеющий большое значение в профессиональной дея-
тельности педагога любого профиля образования. Дисциплина «ИКТ
и математические методы обработки данных» входит в естественнона-
учный блок образовательной программы подготовки бакалавров педа-
гогического образования. Следовательно, она имеет свой феномен, ин-
струмент и сферу применения. В узком смысле феноменом является
изучение информационных процессов протекающих в социальных,
педагогических системах; инструментом - математические модели об-
работки информации в конкретной предметной области педагогиче-
ского образования; а сфера применения - информационно-
Глава 4
168
коммуникационные технологии в конкретной профессиональной дея-
тельности. А в широком смысле: феномен - изучение информацион-
ных процессов протекающих в реальности; инструмент - информаци-
онные (математические) модели обработки информации протекаю-
щие в реальности; сфера применения - информационно-
коммуникационные технологии в профессиональной деятельности,
основы информационного управления, развитие социализации сту-
дентов.
В 2017-2018 учебном году, решением Учебного методического сове-
та МПГУ, для бакалавров педагогического образования всех направле-
ний введен курс «ИКТ и математические методы обработки данных».
Данный курс заменяет ранее отдельно изучаемые курсы – «Основы
математической обработки информации» [2] и «Современные ин-
формационные и коммуникационные технологии» в Московском пе-
дагогическом государственном университете. Изучение курса связано
не столько со знанием классических основных положений математики
и информатики, сколько с логикой и культурой мышления, с исследо-
вательскими умениями и овладением методами статистической обра-
ботки экспериментальных данных, реализацией педагогических воз-
можностей ИКТ в образовательном процессе. В результате изучения
данной дисциплины бакалавр должен знать математические методы
анализа и обработки информации, владеть методами сбора и обра-
ботки данных. Изучение курса направлено на приобретение студента-
ми интегрированных знаний из предметных областей информатики и
математики, связанных с особенностями математических способов
представления, преобразования и обработки информации с помощью
компьютера; информационным моделированием реальности; законо-
Информационно-математическая подготовка бакалавров
169
мерностями информационных процессов, протекающих в различных
системах; архитектурой и логическими основами компьютера; ма-
шинной арифметикой; аппаратным и программным обеспечением
компьютера; технологией обработки текстовых, графических и таб-
личных информации; сетевыми технологиями, технологией создания
электронных ресурсов и их применением в профессиональной дея-
тельности и др.
Важное место в освоении данного курса занимает развитие фунда-
ментального математического образования, формирование культуры в
области математической обработки информации, формирование
ключевых компетенций в области использования современных ИКТ в
своей профессиональной педагогической деятельности, развитие обще
профессиональных, профессиональных компетенций у будущих педа-
гогов, поскольку эти качества являются ключом к организации педаго-
гических условий для достижения предметных, метапредметных и
личностных результатов школьников в системе школьного образо-
вания.
Формирование выше перечисленных качеств личности у будущих
педагогов в процессе изучения дисциплины «ИКТ и математические
методы обработки данных» напрямую связано с выделением базовых
универсальных учебных понятий данного курса, играющих домини-
рующую роль в приобретении интегрированных знаний студентами
педагогического вуза.
К базовым универсальным понятиям в изучении данного курса
можно отнести следующие понятия: язык, информация, данные, мас-
сив, модель, алгоритм, программа, компьютер, исполнитель, средства,
инструментария, технология, обработка, сеть, объект, система и др.
Глава 4
170
Из перечисленных базовых универсальных понятий с помощью
определенных правил можно получить более объемные универсаль-
ные понятия: математический язык, формальные языки, языки ин-
форматики, математическая модель, базы данных, массив данных,
языки программирования, языки кодирования информации, инфор-
мационные модели, компьютерная сеть, локальная сеть, глобальная
сеть, прикладные программы, системные программы, инструменталь-
ные средства, универсальные алгоритмы, информационный объект,
информационные системы и др.
Действительно, если провести глубокий анализ содержания новых
образовательных стандартов, формирование общекультурных, обще-
профессиональных, профессиональных компетенций влечет за собой
включение в учебную дисциплину «ИКТ и математические методы
обработки данных» таких компонентов, как универсальный объект,
универсальный алгоритм, универсальная программа, универсальная
методика и т.п., что приводит к созданию новой учебной дисциплины,
требующей отдельных научных исследований.
Рассмотрим содержание курса «ИКТ и математические методы об-
работки данных» для будущих специалистов гуманитарного профиля.
Структура и содержание учебной дисциплины составлены с учетом
многогранного характера информации в курсе информатики, ее дис-
кретного характера, способов представления, преобразования и обра-
ботки информации как важнейшего средства протекания информа-
ционных процессов в системах различной природы, а также методов,
средств и технологии их автоматизации с помощью компьютера. Осо-
бое внимание уделяется выявлению закономерности протекания ин-
формационных процессов в системах, имеющих непосредственную
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]