Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования) | Мир педагогики и психологии №08 (73) Август 2022

Междисциплинарные связи в преподавании информатики и математики

Салманов Вугар Ибрагим оглы
Нахчыванский Институт Учителей, Нахчыван, Азербайджан

Аннотация: В настоящее время важнейшими вопросами, применяемыми в системе среднего образования, являются меры, реализуемые с целью повышения качества подготовки и применения инновационных технологий в подготовке учащихся. Одной из таких мер является предоставление широкого места использованию методов интегрированного обучения в преподавании предметов и обеспечении межпредметной интеграции. Статья посвящена интеграции межпредметных связей информатики и математики в среднем общеобразовательном процессе.
Ключевые слова: межпредметные связи, информатика, математика, интегративные методы, обучение

Salmanov Vugar
Nakhchivan Teachers Institute, Nakhchivan, Azerbaijan Republic

Abstract: Currently, the most important issues applied in the secondary education system are measures implemented to improve the quality of training and the use of innovative technologies in the preparation of students. One of these measures is to provide a wide place for the use of integrative teaching methods in teaching, the study of subjects in the learning process and the creation of interdisciplinary integration. The article is devoted to the integration of interdisciplinary connections between informatics and mathematics in the secondary general education process.
Keywords: interdisciplinary connections, informatics, mathematics, integrative methods, teaching

Междисциплинарные связи выявляют общность методов познания, двойственную природу познания как метода и результата познания. Они создают единство мыслительной, операциональной и мотивационной сторон познавательной деятельности, которые обобщаются в виде внутреннего механизма, заложенного в процессе творческого мышления, в процессе обучения. При решении межпредметных познавательных задач индивидуальные открытия учащихся имеют больший вес, чем успехи в стандартизированной предметной деятельности.

Дидактика определяет, что при представлении нового материала в виде задачи учащиеся усваивают новый материал в активной форме. Установление междисциплинарных связей, способствующих обучению и познавательным проблемам, активизирует познавательную деятельность. Такие вопросы следует рассматривать и решать как междисциплинарные. Установление межпредметных связей требует активной мыслительной деятельности, мышления, памяти, эмоционально-свободных процессов, формирования идей и так далее.

Реконструкция логической структуры приемов и методов обучения способствует общему развитию личности, помогает переносу знаний из одной предметной области в другую предметную область.

Для повышения роли межпредметных связей в развитии познавательных интересов учащихся необходимо выполнить следующее:

• выделять проблемы обучения в междисциплинарном содержании;

• немного увеличить объем межпредметных связей, использовать их регулярно, постоянно обучать студентов знаниям и методикам смежных дисциплин;

• обеспечить систему двустороннего и многостороннего характера отношений;

• регламентировать синхронную работу учителей.

Современные исследования С.А. Алиева,  Р.Х. Валиева, В.И. Салманова и др. показывают, что построение междисциплинарной проблемно-поисковой ситуации обеспечивает динамику актуальной ситуации личности [1, с. 137-138; 3, с. 13-16; 10, с. 178-181]. Учащимся интересен анализ знаний по разным предметам, они хотят строить модели с данными по разным предметам. В это время учащиеся становятся более организованными, сознательными, повышается их уровень социального развития, что расширяет их творческую деятельность.

Информатика является одним из самых важных и важных предметов, преподаваемых в общеобразовательных школах. Во всех системах образования большинства стран мира его изучению уделяется особое внимание. Это объясняется его исключительной ролью в формировании молодого поколения. Информатика помогает умственному развитию учащихся, играет исключительную роль в формировании логического мышления, совершенствовании способностей суждения и понимания. При обучении информатике используются такие методы мысленного суждения, как обобщение, конкретизация, анализ, синтез, классификация и систематизация, что ускоряет развитие логического мышления учащихся, развивает их способность к логическим суждениям, алгоритмическое мышление [11].

Знания, умения и навыки в области информатики являются одним из важных факторов при обучении другим предметам. Поэтому целесообразно использовать интеграцию учебных предметов в теоретико-практическую часть урока. Это особенно важно при обучении информатике, так как в ходе урока можно рассматривать различные математические модели физических, химических, биологических, географических и других объектов. На основе этих моделей должны быть установлены алгоритмы решения рассматриваемых вопросов.

Преподавание информатики и математики в интегрированной форме является одним из самых ярких примеров с точки зрения применения и может вызвать у учащихся интерес к обоим предметам. Тесная связь этих предметов помогает обобщать и систематизировать знания, развивает умение учащихся находить решения математических задач с помощью компьютера.

Основная цель интегрированного обучения предметам информатики и математики:

• изучать – развитие представлений об информатике как части общечеловеческой культуры в обучении математике;

• развивать – повышать способности и навыки, такие как анализ и сравнение, систематизация, обобщение;

• понимать - двойственная природа познания как метода и результата познания.

Реализация междисциплинарных связей математики и информатики может быть представлена ​​следующим образом:

• интегрированные уроки;

• решение математических задач на уроках информатики;

• изучение тем, связанных с математикой.

При использовании межпредметных связей на занятиях по информатике перед школой встает вопрос формирования личности, способной жить в быстро меняющемся мире. Поэтому в современном образовании должны быть четкие ответы на ключевые вопросы: зачем (цели и ценности), чему (содержание) и как (технологии) учить подрастающее поколение.

Информатика как наука и предмет обучения играет важную роль в процессе формирования общеобразовательной деятельности. Многие виды деятельности, сформированные на занятиях информатики, могут быть перенесены на изучение других предметов с целью создания единой информационной среды знаний учащихся. Трудно назвать другую дисциплину с таким широким спектром междисциплинарных связей, как информатика.

Реализация междисциплинарных связей между информатикой и другими учебными предметами может рассматриваться не только как способ приобретения учащимися знаний и умений в области интересующих их предметов, но и как средство продолжения образования современными средствами и подготовки им стать профессионалом.

Практическая связь, возникающая при решении учащимися задач по другим предметам, осуществляется с помощью методов и средств информатики. Тем самым демонстрируется важность информатики в овладении другими предметами.

В области информатики и математики больший интерес у учащиеся вызывают темы «Решение математических задач графически в среде Microsoft Excel», «Решение квадратных уравнений с помощью Excel» и другие темы. Исходя из этого, давайте посмотрим на методическую карту интегрированного урока с главенствующей ролью учебного плана:

Тема урока: Решение математических задач в Excel.

Тип и форма урока: Интегрированный урок и практическое занятие.

Аудитория: Компьютерный класс.

Тип организации занятий: Индивидуальные и групповые.

Цель урока:

• Обучать - повторение, обобщение и систематизация знаний. Закрепление навыков работы в прикладных программах. Применение умения использовать MS Excel при решении математических задач.

• Формирование общих правил - наличие информационной культуры. Анализ и оценка информации с помощью компьютера. Учимся работать индивидуально и в группах.

Получение намеченного результата: формирование привычки умелого использования прикладных программ при решении математических задач.

Междисциплинарные связи: Математика.

Техническое и программное обеспечение занятия: персональные компьютеры, пакет программ MS Office.

Рассмотрим на примерах интегрированную форму уроков информатики и математики. Следует отметить, что работа с программой MS Excel осуществляется в разделе «Прикладные программы» учебника Информатики IX класса.

Пример 1. Построение параболы по уравнению части с шагом.

Решение: Сначала записываем значения отрезка [-3;3] в столбец А, затем пишем формулу =А2*А2 в ячейку В2 и нажимаем кнопку ВВОД. Переносим формулу в ячейке B2 в другие ячейки прокруткой, и получаем значения, соответствующие столбцу A в столбце B. Затем выбираем тип графика по значениям y (рисунок 1).

Рисунок 1. Расчет значений уравнения y=x² и выбор типа графика

Получаем график уравнения согласно выбранному типу графика (рисунок 2).

Рисунок 2. График уравнения y=x².

Решение: Записываем значения x в столбце A (начиная с ячейки А2) с шагом 0,2, а значения y в первой строке (начиная с ячейки B1) с шагом 0,2. Удерживая курсор в ячейке B2, выбрав SQRT из функции f_x, в открывшемся окне пишем 1+$A2^2/9+B$1^2/4 и нажимаем кнопку ENTER. Копированием формулы направо, а затем вниз наполняем ячейки B2:V52. Выбираем тип графика, отмечая набор значений, полученных при прокрутке (рисунок 3).

Рисунок 3. а) Выбор функции SQRT; б) запись формулы в текстовом поле.

Получаем график уравнения в соответствии с выбранным типом графика (трехмерная линия или поверхность) (рис. 4).

Отметим, что если мы запишем формулу SQRT(1+$A2^2/9+B$1^2/4) в виде -SQRT(1+$A2^2/9+B$1^2/4), мы получим получить график другой части гиперболоида.

Если вместо формулы SQRT(1+$A2^2/9+B$1^2/4) запишем формулу SQRT(1-$A2^2/9-B$1^2/4) и сделает те же шаги, то получим верхнюю часть эллипсоида (рисунок 5).

Рисунок 5. Верхняя часть эллипсоида.

Задачи других областей математики могут быть решены средствами информатики.

Таким образом, идея интеграции предмета информатики с предметом математики может быть реализована за счет методов и средств информатики. И они должны более широко распространяться в условиях информатизации общества и образования.

Планирование обучения информатике с применением инструмента межпредметных связей способствует развитию способностей учащихся, мотивируя творческую и познавательную деятельность.

1. Алиев С.А. Применение междисциплинарной интеграции в обучении решению задач по курсу математики средней школы. К вопросам интеграции в преподавании учебных планов и предметов. Научно-практическая конференция «Реформы учебных программ в общем образовании: итоги, реалии и перспективы». 5-6 апреля 2019. Нахчыван 2019. Изд-во «Школа». с. 137-138.
2. Ахмедова М., Алиев М., Гасымлы М. и др. Новые перспективы подготовки учителей и среднего образования (на основе опыта западной системы образования) Бакы «Адылоглу», 2005 г.
3. Валиев Р.Х. К вопросам интеграции в преподавании учебных планов и предметов. Научно-практическая конференция «Реформы учебных программ в общем образовании: итоги, реалии и перспективы». 5-6 апреля 2019 года. Нахчыван 2019. Изд-во «Школа». с. 13-16.
4. Гадимова Х. Интерактивные методы обучения, Баку, 2005 г.
5. Государственные стандарты и программы (учебные планы) общеобразовательного уровня. Баку, журнал «Курикулум», 2010, №3, с. 115-130.
6. Концепция общего образования в Азербайджанской Республике (Национальный учебный план). Азербайджанский школьный журнал, 2007, №2.
7. Марданов М., Шахбазлы Ф. Образовательная политика Азербайджана (1998-2004 гг.), II книга, Баку, «Чашиоглу», 2005.
8. Марданов М. Образование Азербайджана вчера, сегодня, завтра. Баку, «Образование», 2006.
9. Подготовка учебного плана и вопросы применения. Баку, «Ковсар», 2008, 224 с.
10. Салманов В.И. Об интеграции информатики и математики. Реформы учебных программ в общем образовании: итоги и перспективы-2020. Материалы Республиканской научно-практической конференции, прошедшей в формате видеосвязи. Нахчыван, 21 мая 2020 года. Изд-во "Школа". Нахчыван-2020. с. 178-181.
11. Образовательная программа (учебный план) по информатике для общеобразовательных школ Азербайджанской Республики (I-XI классы). Баку-2013.