gallery/gerb_rgpu_1
En
Ru

New Educational Strategies in Modern Information Space - 2020

Новые образовательные стратегии в современном информационном пространстве

Новые образовательные стратегии в современном информационном пространстве

Щербаков Е.Ю.

РГПУ им. А.И. Герцена,

г. Санкт-Петербург

dr.sch-eg@yandex.ru

 

Мобильные технологии как средство реализации межпредметной связи информатики и физики

 

  В статье рассматривается вопросы межпредметных связей предмета информатика с предметами школьного цикла, на примере связи информатики и физики. Приводится пример практической реализации данных связей на основе практической работы.

Scherbakov E.Y.

HSPU

St. Petersburg, Russia

 

Mobile technologies as a means of implementing inter-subject of computer science and physics

 

  The article deals with the issues of inter-subject relations of the subject of computer science with the subjects of the school cycle, on the example of the connection of computer science and physics. An example of practical implementation of these links based on practical work is given.

 

 

  В классической педагогике, в частности в работах Я. А. Коменского, Д. Локка, И. Г. Песталоцци, К. Д. Ушинского, уделялось большое внимание проблеме взаимосвязей между учебными предметами. Великие дидакты обосновали необходимость межпредметных связей для отражения целостности природы в содержании учебного материала, для создания истинной системы знаний и миропонимания. Я. А. Коменский отмечал, что все, что находится во взаимной связи, должно преподаваться в такой же связи [9].

 

  В исследованиях В. Н. Федорова, Д. М. Кирюшина, В. Н. Максимовой показан комплексный многоаспектный характер межпредметных связей, их мировоззренческое значение, а также влияние на формирование мотивов и умений учения. Ученые педагоги рассматривают межпредметные связи с общепедагогических позиций как одно из средств комплексного подхода к обучению и воспитанию [2].

 

  Исследователи принимают ту или иную точку зрения на определение термина «межпредметные связи», но не всегда выдерживают ее, и нередко данное понятие трактуется в нескольких значениях. Причину мы видим не столько в небрежности оперирования термином, сколько в объективно существующем многофункциональном характере самих межпредметных связей» [4].

 

  В научно-педагогической литературе существует более 40 определений категории «межпредметные связи», что приводит к различному пониманию термина. Исследователи рассматривают межпредметные связи как: дидактическое условие; составляющая компонента принципа системности и последовательности; самостоятельный дидактический принцип; дидактический эквивалент межнаучных понятий; инструмент дидактического исследования реальных связей; средство, обеспечивающее преемственность в развитии научных знаний; система, способ, средство, педагогическая категория; взаимная согласованность учебных программ; взаимосвязь между компонентами предметной структуры образования.

 

  В данной работе мы будем придерживаться одного из наиболее полных определений, данное Г.Ф. Фёдорцом: «Межпредметные связи есть педагогическая категория для обозначения синтезирующих, интегративных отношений между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, нашедших свое отражение в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса и выполняющих образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их ограниченном единстве» [12].

 

  Классификаций рассмотрения межпредметных связей существует большое количество, описанных разными исследователями (В.Н. Фёдорова, И.Г. Батурина, М.Н. Скаткин, Н.А. Лошкарёва и др.). Мы будем опираться на две из них: временную (хронологическую) и понятийную (идейную).

 

  Хронологические межпредметные связи предполагают согласование во времени прохождения программы различных предметов. Исследователи подразделяют их по следующим видам: предшествующие (восстановительные, ретроспективные, преемственные); сопутствующие (синхронные); перспективные (последующие).

 

  Хронологические связи показывают, какие знания, привлекаемые из других дисциплин, уже получены учащимися, а какой материал еще только предстоит изучать в будущем.

 

  Понятийные межпредметные связи раскрываются в качестве одинаковой трактовки научных понятий на основе общих методических положений.

С точки зрения раскрытия ведущих положений теоретических основ межпредметных связей можно говорить о применении механизма выявления и планирования к конкретным темам изучаемого учебного предмета.

 

  Объектом нашего исследования выступает обобщающий, интегративный учебный предмет – информатика.

 

  Современным ориентиром для технологических оснований преподавания информатики в школе является приказ Минпросвещения России от 03.09.2019 N465 «Об утверждении перечня средств обучения и воспитания, необходимых для реализации образовательных программ начального общего, основного общего и среднего общего образования» [8].

 

  Перечень регламентирует оснащения предметных кабинетов, в том числе кабинета информатики. Сам же перечень включает в себя технические средства и цифровые возможности использования средств обучения и воспитания для выполнения различных функций обучения и воспитания, а также предоставляет критерии по отбору средств в виде: доступности использования средств обучения и воспитания всеми категориями обучающихся общеобразовательных организаций, реализующих образовательные программы начального общего, основного общего и среднего общего образования; безопасность использования средств обучения и воспитания.

 

  В документе нет определенных названий объектов и средств материально-технического обеспечения, исключительно общие положения номенклатуры, что свидетельствует о быстром изменении требований к материально-технической базе современной школы. Также усилиями Минпросвещения, Роспотребнадзор, Рособрнадзор и Российской академии образования были разработаны «Методические рекомендации о порядке использования личных устройств мобильной связи в общеобразовательных организациях» [1]. Данный документ рассматривает порядок использования устройств мобильной связи в образовательных организациях Российской Федерации, реализующих образовательные программы начального общего, основного общего и среднего общего образования с целью профилактики нарушений здоровья обучающихся, повышения эффективности образовательного процесса.

 

  Современное общественное и научное мнение неоднозначно относится к использованию мобильных устройств в образовательном процессе школы. По мнению автора не рационально полное запрещение или отказ от использования в учебной деятельности современных мобильных технологий, как школьников, так и учителей. Необходимо показать и научить школьников, как правильно пользоваться гаджетами, чтобы они были не только инструментом развлечения, но и использовались для учебы.

 

  В современном мире крайне четко можно проследить общемировую тенденция перехода от стационарных устройств (ПК) к мобильным устройствам учащихся и мобильным классам. Данное смещение слабо сочетается с текущей политикой материально-технического комплектования среднеобразовательных школ. Современный высокий темп развития информационных технологий не всегда оставляет возможностей для своевременной модернизации компьютерного оборудования в рамках разумного бюджета. Таким образом, существующие технологические ограничения приводят к ситуации, при которой обучающиеся не имеют возможности отрабатывать практические навыки работы с мобильными устройствами, несмотря на повышение их роли в обществе [6].

 

  Одним из инструментов решения ряда образовательных проблем может служить применение мобильных технологий в обучении.

 

  Мобильные телефоны с беспроводным доступом в Интернет сегодня есть у большинства подростков – об этом свидетельствуют современные масштабные исследования (Т.А. Нестик, Г.У. Солдатова и др.). Публикации о потенциале обучения с использованием мобильных технологий на русском языке преимущественно представляют описание отдельных кейсов (И.Б. Государев, М. А. Григорьева, О. Б. Голубев, Т.А. Макарчук, О. Ю. Никифорова). Согласно Стариченко Б.Е. применение любых информационных образовательных технологий, в том числе мобильных, определяется их дидактической целесообразностью [10].

 

  Мы видим возможность применения информационных образовательных технологий на примере приложения Excel. Использование на уроке мобильного приложения Excel позволяет выполнить построение и исследование графиков учащимися кому не хватило место за партой или в условии отсутствия доступа к стационарному компьютеру, а также тренировка выполнения основных приёмы работы с программой у тех учеников у кого нет возможности дома воспользоваться стационарным компьютером или ноутбуком. Возможность строить графики (за исключением объёмных), копирование формулы, а также функция масштабируемости экрана позволяет выполнить всю необходимую работу в полном объёме.

 

  Возможно достижение и схожего эффекта, применяя за инструмент построения графика функции мобильное устройства ребёнка на уроке алгебры, где построение не является самоцелью, а только способом достижения главной, к примеру – исследование функции.

 

  Мобильное приложение Mircosoft Excel является свободно распространяемым программным продуктом, доступным как на платформе IOS, так и Android. Приложение Excel позволяет быстро и легко создавать и редактировать файлы с таблицами, предоставлять к ним общий доступ, а также просматривать и править рабочие книги, вложенные в электронные сообщения. C мобильной версией Excel все возможности Office, а также передовые функции для создания самых сложных формул, их визуализация, организация общего доступа, а также быстрые графические заметки, используя сенсорный экран доступны на практически любом устройстве. Данные аспекты легли в основу проводимого исследования.

Площадкой для проведения исследования является ГБОУ CОШ №322 Фрунзенского района г. Санкт-Петербург. Перед началом работы были проанализированы УМК по информатики, предметов школьного цикла, а также задачи решаемые при помощи мобильных технологий. Результаты данного анализа продемонстрированы на рис.1.

 

  Целью данного исследования было выявление возможностей реализации межпредметных связей информатики и физики при помощи использования мобильных устройств. Для реализации межпредметных связей по информатике были использованы УМК авторства Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ. 9 кл.[11], а также учебный материал по физики УМК автора Перышкин А. В. Физика. 9 кл [7].

 

  Были поставлены следующие дидактические задачи для реализации межпредметных связей: задачи повышения наглядности и интерактивности инструкций о работе с программными продуктами; задачи развития навыков работы с программными средствами; задачи освоения мобильных технологий; задачи расширения форм представления учебного материала и повышения наглядности.

 

Для проведения исследования был выбран 9 класс в составе 45 человек.

gallery/scherbakov1

Рисунок 1 – Модель связи информатики с предметами школьного цикла через решение образовательных задач используя мобильные технологии

 

  После изучения УМК по физике и информатике было выявлено, что при изучении темы 2.4 «Построение и исследование физических моделей» по информатики привлекается и сопоставляется материал из курса физики по главе «Законы взаимодействия и движения тел». В частности, формируется понятийная связь физики и информатики в контексте используемых формул равномерного и равноускоренного движения. Достигается также методологическая межпредметная связь, выраженная в методах формализации поставленной задачи (рис. 2). Данная тема является ярким примером межпредметной составляющей информатики, широко раскрывающейся в контексте изучения модуля «Информационное моделирование». Рассмотрение и анализ данного вопроса в полной мере раскрывается в докторской диссертации А. Г. Гейна «Изучение информационного моделирования как средство реализации межпредметных связей информатики с дисциплинами естественнонаучного цикла» [3].

gallery/scherbakov2

Рисунок 2 – Модель межпредметной связи физики и информатики

 

  Межпредметное занятие начинается с формирования предшествующих связей с предметом физики. Изучение темы в предметной области физики предшествует реализации информационного моделирования на уроке информатики. Раскрываются общие вопросы, производится отладка необходимого понятийного аппарата (понятие равноускоренного движения, необходимые формулы, формулы задания изменения x(t), производится формализация условия задач и т.д.). Преподаватель информатики на основе этого материала имеет возможность показать, как построить компьютерную модель, используя средства Microsoft Excel.

 

  Рассмотрение данного вопроса проводится в работах ряда отечественных преподавателей и исследователей [5]. Реализованная разработка отличается использованием мобильных устройств для реализации педагогической задачи урока и межпредметных связей предметов.

 

  По полученному опыту, можно выделить следующие достоинства применения мобильных технологий:

 Повышение уровня заинтересованности образовательным процессом; практико-ориентированный материал, наглядно показывающий применимость данных средств в реальной жизни; повышенные возможности работы с электронными таблицами в отличие от десктопных реализаций (возможность вставить фото, видео, аудио сделанных «здесь и сейчас», возможность быстрого обмена файлами через соц. сети или через облачные хранилища); расширение представлений учащихся о возможностях электронных таблиц; доступ для всех современных мобильных операционных систем (Android, IOS); бесплатная лицензия в магазине приложений; необходимая регистрация (Microsoft) бесплатная для доступа ко всем общим необходимым возможностям; мало чем отличающийся функционал мобильной версии от десктопной.

 

  Наравне с достоинствами были отмечены и следующие недостатки:

 Не все школьники обладают устройствами позволяющими комфортно работать с данным мобильным ПО (в частности: размер экрана устройства, разрешающая способность камеры устройства, ограничения доступного места в хранилище устройства); доступ в сеть Интернет может быть для некоторых учеников невозможен или нестабилен; необходимость предупреждения школьников заранее о необходимости установки данных приложений, не все учащиеся выполняют данное задание; хоть мобильные устройства и являются для учеников более привычным инструментом, нежели стационарный компьютер, но используются они в основном для развлечения или для общения, мобильные устройства, как инструмент обучения пока ещё в новинку; небольшие, но ограничения мобильной версии Excel, связанные с наличием части платных функций, а также полным отсутствием других, накладывают свои особенности на процесс обучения (в частности сложности полноценной работы с диаграммами, задание и изменение диапазона используемых значений); не полный перечень сведений о создаваемых файлах; сложность (для некоторых школьников) в передачи выполненной работы преподавателю.

 

  Предлагаемые варианты решения выявленных проблем:

  Проблему с объяснением применения мобильного устройства в качестве инструмента обучения, возможно решить приведением пары кейсов из жизни; проблема проверки выполненных работ школьников преподавателем возможно решить используя облачное хранилище (например Яндекс.Диск, Dropbox, Google Диск и т.д.), электронную почту или социальные сети; ограничения устройств возможно решить использования мобильной версии Excel на стационарной машине в классе (например, на базе Яндекс.Диск) для ознакомления с предлагаемыми возможностями; объединение школьников в малые группы (2-3 человека) с, по крайней мере, одним функциональным устройством с установленными приложениями; ещё одним решением является дифференциация работы на уроке (часть обучающийся работают на компьютерах в классе, часть на своих мобильных устройствах).

 

  На основе проведенной работы были сделаны следующие выводы:

 На базе мобильных приложений возможна успешная реализация межпредметной свзязи информатики и физики, в частности: обучение основным возможностям работы с электронными таблицами (работа с формулами, диаграммами, данными); обучение работе с построением информационной модели изучаемой предметной области; совместная работа над документами (необходим бесплатный аккаунт Microsoft), а также с облачными хранилищами. Необходим развёрнутый полный инструктаж предстоящей работы, а также контроль за выполнением задания во время урока (исключить возможность ученикам заниматься «не тем»). Поддерживать заинтересованность приведением примеров о сферах применения знаний, что ученики получат на уроке. Межпредметный аспект позволит ученикам применять полученные знания на других предметах при подготовке ответов, рефератов, сообщений.

 

Литература:

  1. «Методические рекомендации об использовании устройств мобильной связи в общеобразовательных организациях» (утв. Роспотребнадзором N МР 2.4.0150-19, Рособрнадзором N 01-230/13-01 14.08.2019)
  2. Блинова Т. Л., Кирилова А. С. Подход к определению понятия «Межпредметные связи в процессе обучения» с позиции ФГОС СОО [Текст] // Педагогическое мастерство: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Москва, июнь 2013 г.). — М.: Буки-Веди, 2013. — С. 65-67.
  3. Гейн А. Г. Изучение информационного моделирования как средство реализации межпредметных связей информатики с дисциплинами естественнонаучного цикла: автореферат дис. ... доктора педагогических наук: 13.00.02 / Ин-т общ. сред. образования М-ва образования РФ. - Москва, 2000. - 48 с.
  4. Зверев И. Д. Межпредметные связи в современной школе / И. Д. Зверев, В. Н. Максимова. М.: Педагогика, 1981. 160 с.
  5. Калманова Д. М., Мендалиева Ш. О. Реализация межпредметных связей через бинарные уроки (на примере физики и информатики) // European science. 2015. №1.
  6. Новиков Максим Юрьевич Возможности применения мобильных технологий в школьном курсе информатики // Педагогическое образование в России. 2017. №6.
  7. Перышкин А. В. Физика. 9 кл.: учебник / А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. – 5-е изд., стер. – М.: Дрофа, 2018. – 320 с. : ил. – (Вертикаль) (ФГОС (Федеральный государственный образовательный стандарт)). – – Предм.-имен. указ.: с. 314–317. – ISBN 978-5-358-19722-0.
  8. Приказ Минпросвещения России от 03.09.2019 N465 «Об утверждении перечня средств обучения и воспитания, необходимых для реализации образовательных программ начального общего, основного общего и среднего общего образования, соответствующих современным условиям обучения…» [Электронный ресурс]. — URL: https://minjust.consultant.ru/special/documents/document/45026
  9. Синяков А. П. Дидактические подходы к определению понятия «межпредметные связи» // Известия РГПУ им. А.И. Герцена. 2009. №113.
  10. Стариченко Б. Е. Профессиональный стандарт и ИКТ-компетенции педагога // Педагогическое образование в России.–2015. – № 7. – С.6–15
  11. Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ. 9 кл.: учеб. для 9 кл. / Н. Д. Угринович. – 7-е изд. – М.: БИНОМ. Лаб. знаний, 2013. – 296 с.: ил. – ISBN 978-5-9963-1660-1.
  12. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи в процессе обучения. – Л., 1983.

Комментарии:

Имя  
Эл. почта  
Текст комментария  
 

Оставить комментарий:

Смолкина Полина Алексеевна:

 

Действительно, на базе мобильных приложений возможна успешная реализация межпредметной связи информатики и физики, в частности: обучение основным возможностям работы с электронными таблицами, и Ваша работа это прекрасно демонстрирует. Мобильное обучение сейчас, как никогда, актуально.

 

19.03.2020 15:50

Владислав Меркулов:

 

Статья показалась мне интересной. Возник вопрос к автору:
Могут ли мобильные технологии помочь реализовать межпредметные связи не только между техническими дисциплинами, но и между техническими и гуманитарными?

 

21.03.2020 01:01

Егор Юрьевич Щербаков:

 

Полина Алексеевна, здравствуйте.
Спасибо за тёплые слова!
Широкие возможности и постоянное развитие области мобильных технологий, в частности приложений и сервисов подталкивают образовательный процесс к их разноплановому использованию, одной из ключевых областей, по нашему видению, является выявление и реализация межпредметных связей информатики и предметов школьного цикла.
Учитывая последние события в мире и в образовании, в частности, как Вы правильно заметили, использование мобильных технологий становится как никогда актуально.

 

21.03.2020 12:05

Егор Юрьевич Щербаков:

 

Да, данная связь определённо возможна и используется на практике как нами, так и другими исследователями. Например, широкое распространение в образовательной среде получила межпредметная связь английского языка с предметами школьного цикла, в том числе и информатикой, например, за счёт использования программных продуктов данной языковой группы, а также изучения терминов информатики используя английский язык. Большой функционал современных мобильных устройств позволяет осуществить межпредметное взаимодействие таких областей как : информатика - география,информатика - изобразительное искусство, информатика - русский язык и т.д. Используя встроенные возможности устройств (камера, микрофон, акселерометр, гироскоп и т.д.), а также специализированные приложения позволяют расширить данный список.

 

22.03.2020 01:51