Зятикова Светлана Николаевна. Интеграция предметных областей в проектной и учебно-исследовательской деятельности: мысли информатика

Зятикова Светлана Николаевна,
учитель информатики

Метод проектов как ресурс междисциплинарной интеграции. Мысли информатика

Аннотация

В статье рассматривается возможность межпредметной интеграции в проектной и учебно-исследовательской деятельности учащихся. Предлагаются основные направления интеграции школьного курса информатики с другими учебными дисциплинами.

Современное общество находится в информационной стадии своего развития. Большая часть населения связана с производством, обработкой, хранением и анализом информации. Невозможно представить жизнь современного человека без использования информационных технологий. Новое поколение уже рождено в мире этих современных технологий. Нынешние школьники с малого возраста привыкли получать нужную им информацию из различных источников, обрабатывать и анализировать теми средствами и инструментами, которые им доступны. Но качественного анализа они провести не могут. Весь основной навык состоит в том, чтобы получить информацию по запросу и в таком же виде ее выдать, не проведя соответствующего анализа. Знания, полученные таким путем, носят частичный, “обрывочный” характер. У ребят нет глубинного понимания процессов. Поэтому, говоря об интеграции, хотелось бы особое внимание уделить интеграции в проектно-исследовательской деятельности. Именно в этом срезе легче всего провести интеграцию учебных дисциплин, так как в рамках исследования могут быть использованы средства и методы разных научных направлений, новые знания могут быть получены на стыке наук. Именно проект или исследование дадут ученику возможность глубже погрузиться в изучаемую проблему, выявить все существующие закономерности, провести полноценное исследование от начала до конца, осознать, как получаются новые сведения, данные, знания, как их можно применять на практике, какое значение они имеют.

Среди главных задач интеграции можно выделить следующие:

  • создание у школьников представлений о целостной научной картине мира;

  • усиление межпредметных связей;

  • расширение сферы получаемой информации учащимися;

  • создание возможностей применения полученных знаний из одной предметной области в другой.

Информатика дает широкие возможности по интеграции с другими учебными дисциплинами. Мы рассматриваем информатику как фундаментальную науку в совокупности с информационными технологиями. Именно этот подход сейчас более актуален, нежели делить информатику по теоретическому и прикладному аспектам.

В проектно-исследовательской деятельности можно успешно использовать такой раздел информатики, как информационное моделирование, которое позволяет проводить технологически сложные эксперименты, изучать явления и процессы, и на основе проверенных моделей выдвигать предположения и гипотезы, доказывать или опровергать их, получать новые данные.

На стыке дисциплин всегда рождаются интересные проекты комбинации тем и приемов. Рассмотрим основные пути и возможности интеграции информатики с различными дисциплинами. Получим следующие перспективные направления для ведения проектно-исследовательской деятельности:

 

Учебные дисциплины

Тематическая и инструментальная интеграция

       

Информатика

Математика

Исследование функций, решение уравнений, неравенств, систем уравнений и неравенств, решение транспортных задач, задач по моделированию случайных процессов, задач по теории вероятностей и т.д.

Визуализация

Создание статистических моделей и диаграмм

Физика

Физические законы,

оптика, астрономия?

Прототипирование, конструирование, моделирование физических явлений, виртуальные физические лаборатории

Иностранный язык

Лексико-семантическая сочетаемость, тезаурусы,

лекикография

Электронная лексикография, анализ работы систем перевода текста, 3D-книги, квесты

Русский язык, Литература

Сложные случаи правописания,

пунктуация

Анализ систем распознавания текста и речи, автоматизированные системы проверки правописания

Химия

Структура молекулы

Химические реакции

Хемоинформатика и молекулярное моделирование, виртуальные химические лаборатории

Биология

Основы экологии

Физиология растений

Клеточное строение организмов

Моделирование численности популяций, моделирование экологических систем, модель роста растения, 3D-модель клетки (3D-графика и видео)

ИЗО

Художественное наследие в музеях мира.

Фотография как искусство

3D-моделирование, дизайн, распознавание изображений

ОБЖ

Действия в экстремальных ситуациях

Разработка моделей систем безопасности и оповещения населения

Физическая культура

Нормы организации тренировок

Разработка моделей правильного питания и здорового образа жизни, анализ и использование программ по расчету употребляемых калорий и необходимой физической нагрузки для поддержания организма в здоровой форме

География

Климатические пояса, погодные условия

Составление прогноза погодных условий на основе анализа собранных данных, знакомство с географическими объектами (например, Google Earth), составление кратчайших маршрутов (например, используя Google Карты и табличный процессор)

История

Исторические деятели, эпохи, длительные события

Создание карт с дополненной реальностью, ленты времени и хроники событий, квесты, создание лонгрида исторического события

Примеры проектов для междисциплинарной тематической интеграции

Примеры междисциплинарной тематической интеграции в школьных проектах

1. Война ПК и книги (информатика + история). Темы, вопросы и виды заданий:

  • Как книга вытеснила устное народное творчество (когда появилось книгопечатание, к каким изменениям это привело)?
  • Электронная книга вытесняет печатную (исследование в форме опроса).
  • Программы, в которых создаются электронные книги, форматы файлов электронных книг.
  • Провести анализ: как быстро в Internet можно найти необходимую книгу.
  • Сделать список ссылок на электронные библиотеки.

2. Как оставить след в Internet? (информатика+история+литература). Темы, вопросы и виды заданий:

  • Что такое Интернет?
  • Что такое сайт?
  • Основы сайтостроения.
  • Правила размещения сайта.
  • Привести пример литературных героев, кто как прославился
  • Какой литературный герой запомнился вам больше всего. Каковы его поступки? Какой «след» он оставил в вашей памяти?
  • Кто из курса истории вам запомнился? Приведите примеры «героев» истории
  • Сделайте вывод как можно прославиться, какие люди наиболее памятны отрицательные или положительные?

3. Кто владеет информацией, тот владеет миром (информатика+литература). Темы, вопросы и виды заданий:

  • Понятие информации, ее свойства, функции.
  • Привести примеры литературных героев, которые, владея ценной информацией, могли добиться цели, отомстить, стать богаче.
  • Перечислить фильмы, книги, где крадут, продают информацию.
  • Проанализировать профессии, в которых нужно уметь владеть и работать с информацией.

4. Как украсть информацию? (информатика+история+обществознание). Темы, вопросы и виды заданий:

  • Безопасность действий с информацией.
  • Юридические аспекты.
  • Проанализировать положение авторского права в нашей стране.
  • Информация в Интернете, с точки зрения авторства, с точки зрения достоверности, с точки зрения полезности.
  • Преступления, связанные с информацией.

5. Жизнь под микроскопом (информатика+биология+физика). Темы, вопросы и виды заданий:

  • Принципы работы и устройства микроскопов.
  • Электронная микроскопия.
  • Создание 3D-модели клеток.

Интеграция с информатикой выражается не только в тематической связи, но и в использовании инструментария информатики:

  1. Сбор данных (анкетирование, Google-формы, базы данных)

  2. Анализ данных (табличные процессоры, написание программ по обработке данных, математические и статистические пакеты)

  3. Построение прогнозов (табличные процессоры, статистические пакеты)

  4. Визуализация результатов (презентации, видеоролики, сайты, 3D-модели и пр.)

Интегрированные исследовательские проекты могут включать более чем 2 предметные области. Рассмотрим вариант интеграции дисциплин Информатика, Математика, География на примере  исследовательского кейса “Разработка модели составления температурного прогноза погоды по регионам России”.

Ситуация (проблема): необходимо разработать адекватную модель для составления прогноза погоды (характеристика - температура) по различным регионам РФ на основе имеющихся наблюдений.

Задания для работы с кейсом:

1.Выбрать для наблюдений несколько городов в каждом регионе.

2.Составить дневник наблюдений за погодой, изучить исторически сложившуюся периодичность отклонений от средней температуры, выявить причины отклонений, которые могут повлиять на наше исследование, уточнить какие еще природные факторы оказывают влияние на изменение погоды.

3.Свести данные наблюдений в электронную таблицу для последующего анализа.

4.Используя инструментарий табличного процессора и аппарат регрессионного анализа, построить различные линии трендов, среди которых выбрать только одну, которая удовлетворяет условию адекватности построенной модели, и на ее основе составить прогноз на один шаг (день) вперед. (https://youtu.be/PB8VQTWAkcE)

image1

 

 

5. Сделать выводы о характере изменения погоды в различных регионах, какие факторы влияют на изменение погоды, какие климатические особенности сложились в том или ином регионе, каковы причины возможных расхождений прогнозируемых и реальных наблюдений (не совсем правильно выбрана математическая модель или не учтены какие-либо факторы, оказывающие влияние на изменение погоды в регионе)

Также, как вариант интеграции в проектной деятельности в младшем и среднем звене, можно рассмотреть создание интерактивных кроссвордов на тематику, которая не так широко рассматривается в школьной программе (окружающий мир, литературное чтение): на изучение словарных слов (русский язык), на расширение словарного запаса по иностранному языку.

При выполнении таких заданий учащиеся не только расширяют свой кругозор, повторяют или изучают новые слова, но и овладевают навыками использования компьютера в своей деятельности, знакомятся с созданием анимации в презентации и триггерами, задающими порядок выполнения анимации, составляют план действий, учатся анализировать этапы работы по выполнению проекта. Пример интерактивного кроссворда можно посмотреть в приложении к настоящей статье.

image2

Благодаря интеграции различных дисциплин с информатикой каждое проведенное исследование или проект содержит конкретный разработанный продукт – созданную участниками исследования или проекта программу, базу данных, приложение, сконструированную модель, презентацию, газету, брошюру, сайт, блог. Это позволит обучающимся более наглядно увидеть и оценить практический результат своей деятельности над проектом или исследованием.

 


Литература и источники

1.Интегрированное обучение. Википедия. [Электронный ресурс] (https://ru.wikipedia.org/wiki/Интегрированное_обучение)

2.Бойцова, А.А. «Проектная деятельность как средство интеграции предметов естественнонаучного цикла в школе» / Журнал «Человек и образование» №4 (37), 2013 г. [Электронный ресурс] (https://cyberleninka.ru/article/v/proektnaya-deyatelnost-kak-sredstvo-integratsii-predmetov-estestvennonauchnogo-tsikla-v-shkole)

3.Южан, О.Ю. «Интегрированное обучение как следствие модернизации образования» / Журнал «Профессиональное образование в России и за рубежом» №2 (4), 2011 г. [Электронный ресурс] (https://cyberleninka.ru/article/v/integrirovannoe-obuchenie-kak-sledstvie-modernizatsii-obrazovaniya)

4.Виртуальная образовательная лаборатория [Электронный ресурс] http://www.virtulab.net/)


 

Ссылка для цитирования:

Зятикова С.Н. Интеграция предметных областей в проектной и учебно-исследовательской деятельности: мысли информатика //Ежегодный научно-методический альманах ГБОУ СОШ № 72 Калининского района Санкт-Петербурга. Выпуск 6/2018. Метод проектов: современная педагогическая технология в современной школе. [Электронный ресурс]. Дата публикации 14.06.2018. URL: http://portfolio.schule72spb.ru/ru/zyatikova-svetlana-nikolaevna-integratsiya-predmetnykh-oblastej-v-proektnoj-i-uchebno-issledovatelskoj-deyatelnosti-mysli-informatika

 

Вложения:
Скачать этот файл (krossvord_zhivotnye.pps)krossvord_zhivotnye.pps[ ]5073 kB

Дополнительная информация