интегрированное изучение предметов математики и информатики
интегрированное изучение предметов математики и информатики
Повышение качества знаний
Современный человек живет и действует в условиях, требующих высокого профессионализма и значительных интеллектуальных усилий для принятия правильных решений в различных жизненных и рабочих ситуациях. Усложнившиеся социально-экономические процессы, уплотнившиеся информационные потоки, явный недостаток времени на их осмысление, возросшие конкурентность и агрессивность — все это обусловливает довольно высокие требования к выпускникам образовательных учреждений.
Сегодня перед всеми участниками образовательного процесса стоит проблема повышения качества образования, его адаптации к складывающимся жизненным реалиям (экономическим, социальным, культурным, демографическим и т.д.).
В связи с этим меняются цели и задачи, стоящие перед современным образованием, акцент переносится с усвоения знаний на формирование компетентности, происходит переориентация образования на личностно – ориентированный подход. Переосмысливается роль и место каждого предмета в школьном образовании.
На старшей ступени профильного обучения предусматривается возможность разнообразных комбинаций учебных предметов. Всё это ставит выпускника основной школы перед необходимостью ответственного выбора профилирующего направления собственной деятельности. В этой связи возрастает роль практической направленности каждого предмета, и становится важен принцип межпредметных связей, позволяющий всесторонне раскрыть многоаспектные объекты познания.
В учебном процессе важны вопросы формирования интегрированных знаний, которые помогают ученику усваивать связи между структурными элементами учебного материала при изучении различных предметов и способствуют формированию мыслительной деятельности. Приобретая знания при интегрированном изучении предметов, учащиеся овладевают определённым подходом к процессу и результату учебной и познавательной деятельности. При целенаправленном формировании этот подход становится стилем мышления ученика.
Курс информатики представляется дисциплиной с ярко выраженным межпредметным характером, наиболее значительны эти связи с математикой. Тесная связь информатики и математики существует в силу того, что имеется общая тенденция к использованию абстракций и символических представлений.
Применение компьютера позволяет эффективно изучать многие разделы школьного курса математики и является одним из значительных инструментов решения математических задач. Изменяется мотивация всех видов деятельности. В ходе познавательной деятельности проявляется взаимосвязь предметов и явлений окружающего мира, системность знаний.
Межпредметные связи информатики и математики базируются на теории построения математических и информационных моделей. А это способствует развитию у учащихся активизации познавательной деятельности, формированию мотивации к обучению, применению обобщенных приёмов мышления, развитию творческих способностей.
Технология компьютерного моделирования является одной из наиболее продуктивных технологий современного научного подхода, приближает процесс обучения к реальному процессу познания окружающего мира.
Алгоритмическое образование учащихся начинается еще до изучения информатики. Например, ученики на уроках математики решают определенный класс задач по указанному алгоритму, составляют алгоритмы по нахождению значений выражений, составляют программы для вычисления на микрокалькуляторе. Информатика предъявляет новые требования к составлению и правилам записи алгоритмов.
В математике при решении задач от учащихся требуется умение оперировать абстрактными образами, что снижает наглядность решения данных задач. Программирование математических задач способствует повышению мотивации обучения, решаемые задачи становятся привлекательнее и интереснее.
При решении задач и дальнейшем их программировании возникает ряд трудностей.
- Ученики, как правило, не сразу понимают смысл записи алгоритма.
- Уходит достаточно много времени на то, чтобы ученик понял, что вычислительное действие при составлении алгоритма не только приводит к изменению значений каких – то величин, но и к ветвлению или повторению определенной серии команд.
- Ученикам не всегда понятен тот факт, что написанная им программа воспринимается компьютером формально, а не так, как он имел в виду.
Поэтому для осознания сущности понятия “алгоритм” используются математические задачи, решение которых осуществляется при помощи алгоритмов. Моделирование является основным методом познания. Математическая модель отражает количественные и пространственные свойства объектов, а основным способом представления знаний об объектах является информационная модель. Для записи математических моделей используются формулы, уравнения, геометрические образы, набор правил или соглашений. Применение математических методов зачастую является сложным процессом, а применение компьютера облегчает эту работу. Компьютерная модель является реализацией математической или информационной модели с использованием компьютера.
На начальном этапе, в 5 – 6 классах ученики знакомятся с алгоритмами, составленными на основе хорошо известных примеров из их деятельности. На этом уровне ученики учатся составлять алгоритмы на соответствующем уровне детализации, полностью описывая деятельность в правильной последовательности шагов ее выполнения. Ученики должны прийти к пониманию формального исполнения алгоритма, к различию понимания в способах выполнения одного и того же алгоритма человеком и компьютером.
В дальнейшем учащиеся самостоятельно начинают составлять алгоритмы с последующей реализацией на компьютере для решения физических и математических задач. На последнем этапе школьники используют навыки по составлению алгоритмов для решения новых задач из различных областей с проведением соответствующего анализа полученного результата.