«Интеграция в обучении физики и информатики, как фактор повышения мотивации обучающихся»

«Интеграция в обучении физики и информатики, как фактор повышения мотивации обучающихся»

Сегодня, когда обществу требуется человек с возросшим чувством собственного достоинства, с высоким уровнем самосознания, стремящийся к саморазвитию, самореализации, на первое место встаёт вопрос об индивидуализации, гуманизации, вариативности учебно-воспитательного процесса. В Концепции модернизации российского образования определены основные направления совершенствования образовательной среды, а одной из приоритетных задач становится обеспечение полноценной самореализации учащихся. В этих условиях возрастает роль школы, её задачей является помощь подрастающему поколению в определении индивидуальной траектории саморазвития, осуществлении жизненных планов.  

Актуальность и перспективность опыта.

В современных условиях образование не может оставаться в стороне от стремительных процессов научно-технического прогресса, усиления интегративных функций в развитии науки, техники, производства, политики. Наше общество находится в постоянном развитии и через систему образовании выдвигает и реализует все новые требования к человеку, а, следовательно, и к качеству образования:

- к обучаемости, т.е. к постоянному самообразованию, освоению новых видов деятельности;

- к интеллектуально-физическому развитию, т.к. доступ к технологиям возможен только интеллектуально развитым людям;

- к способности мыслить и действовать творчески.

Специфика физики и информатики на их современном уровне побуждает к комплексному подходу в обучении школьников этим предметам, т. е. логика данных наук ведёт к их объединению, интеграции. Ведь содержание любого урока важно не только для формирования функциональной грамотности, социализации обучаемых, последующей деятельности выпускника, но и для повышения эффективности освоения учебных предметов, межпредметных, общеучебных умений. Старшеклассники, которые могут применить знания одного предмета при подготовке к другому, имеют более высокие отметки.

Развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей средствами ИКТ на уроках способствует совершенствованию навыков применения средств ИКТ при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в учебной деятельности, дальнейшем освоении профессий. Информатика, как известно, прикладная наука. Ее предмет, основные цели и задачи предопределены практикой.

Интегрированное обучение позволяет наиболее эффективно показать междисциплинарные связи и естественнонаучный метод исследования, используемый на стыке наук. Создает оптимальные условия для развития мышления учащихся в процессе обучения физике, информатике. Повышает и развивает интерес учащихся к указанным предметам. Новые подходы к известной ситуации, нестандартные способы решения проблемы, возможность выбора решения данной проблемы способствуют развитию гибкости мышления, развивают оригинальность мышления. Сопоставление решений развивает активность, критичность, организованность мышления. За счёт стремления осуществлять разумный выбор действий, отыскивать наиболее краткий путь достижения цели развивается целенаправленность, рациональность, экономия мышления

Теоретическое обоснование педагогической идеи:

• Интеграционные процессы в образовании – явление достаточно сложное, комплексное и многостороннее по разновидностям своего проявления, требующее анализа психологической и педагогической позиции педагога.

Основная цель обучения на интегративной основе – дать целостное представление об окружающем мире - связана с повышением умственной активности учащихся.

Интеграция – это не простое объединение частей в целое, а система, которая ведет к количественным и качественным изменениям, логично, что она должна иметь различные уровни.

Интеграция – новый подход к обучению и воспитанию учащихся.

• Интеграционные процессы проявляются на двух уровнях: внутрипредметном и межпредметном, что существенно влияет как на отбор содержания, так и на конкретные технологии учителя.

Внутрипредметная интеграция - направлена на объединение материала в крупные блоки, на систематизирование знаний внутри определенной дисциплины.

Межпредметная интеграция – проявляется в использовании законов, теорий, методов одной учебной дисциплины при изучении другой. Осуществленная на этом уровне систематизация содержания приводит к такому познавательному результату, как формирование целостной картины мира в сознании учащихся. Это ведет к появлению качественно нового типа знаний, находящего выражение в общенаучных понятиях, категориях, подходах. Межпредметная интеграция существенно обогащает внутрипредметную.

Интегративная система предполагает равномерное, равноправное соединение родственных тем на уроках физики и информатики.

Главная цель интеграции – создание у школьника целостного представления об окружающем мире, т.е. формирование мировоззрения. Рассмотрим некоторые возможности для интегрированного построения на уроках физики и информатики, позволяющие качественно решать проблему успешности обучения, ориентируя учащихся на достижение более высоких результатов:

1. Переход от внутрипредметных связей к межпредметным позволяют ученику переносить способы действий с одних объектов на другие, что облегчает учение и формирует представление о целостности мира. При этом следует помнить, что такой переход возможен только при наличии определенной базы знания внутрипредметных связей, иначе перенос может быть поверхностным и механическим.

Например: при изучении темы «Сила. Сила тяжести. Явление тяготения» учащиеся демонстрируют знания, полученные не только на уроках физики, но и информатики при выполнении на компьютере заданий, таких как построение графиков зависимости силы тяжести от массы тела в Microsoft Excel.

2. Увеличение доли проблемных ситуаций в структуре интеграции предметов активизирует мыслительную деятельность школьника, заставляет искать новые способы познания учебного материала, формирует исследовательский тип личности.

Даже простое перечисление некоторых проблем, исследуемых с помощью компьютера, дает на наш взгляд, представление о разнообразии и возможностях его применения на интегрированных уроках:

• моделирование действия силы на различные физические тела с использованием текстового редактора Microsoft Word;

• построение графика зависимости силы тяжести от массы тела;

• выявление зависимости между массой тела и силой действующей на тело.

3. Интеграция ведет к увеличению доли обобщающих знаний, позволяющих школьнику одновременно проследить весь процесс выполнения действий от цели до результата, осмысленно воспринимать каждый этап работы.

Например: на интегрированном уроке (физика+информатика) по теме «Сила. Сила тяжести. Явление тяготения» учащиеся вспоминают, как работать с мышкой, закрывать и открыть папки, файлы, а также закрепляют полученные знания на уроке физики.

4. Интеграция увеличивает информативную емкость урока.

5. Интеграция позволяет находить новые факторы, которые подтверждают или углубляют определенные наблюдения, выводы учащихся при изучении различных предметов.

6. Интеграция является средством мотивации учения школьников, помогает активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся, способствует снятию перенапряжения и утомляемости.

7. Интеграция учебного материала способствует развитию творческого мышления учащихся, позволяет им применять полученные знания в реальных условиях, является одним из существенных факторов воспитания культуры, важным средством формирования личностных качеств, направленных на доброе отношение к природе, к людям, к жизни.

При интеграции создаются определенные шаблоны, схемы, на основе которых практически все школьники могут достичь определенных успехов, испытывать радость собственного открытия, пусть даже иногда просто воспроизвести похожий результат.

8. Интегрированные уроки должны быть предельно четкими, компактными, продуманными на всех этапах. Такие уроки снижают утомляемость головного мозга, создают комфортные условия для ребенка как личности, повышают успешность обучения, позволяют избежать ситуации, когда тот или иной предмет попадает в разряд нелюбимых.

Учащиеся приобретают практический опыт по созданию тестов, причем видят результаты своего труда, когда одноклассники или учащиеся младших классов проходят тестирование по созданным ими продуктам. Да еще и учитель-предметник в выигрыше – пополняется методическая копилка.

Таким образом используемые при интеграции средства обучения оптимальны, так как требуют наименьших затрат времени, и эффективны как для самих школьников, так и для преподавателя.

Ориентированность опыта на конкретный практический результат покажем на примере фрагмента интегрированного урока физики и информатики в 7 классе по теме: «Сила. Сила тяжести. Явление тяготения»

Целями данного урока являлись:

• формировать у учащихся понятие силы, научить обозначать силу, изображать её графически;

• отрабатывать и закреплять умения учащихся изображать силы и видеть, какие силы действуют на тело и чем они образованы;

• обеспечить применение практических навыков для работы с программой, папкой и файлом

На этапе теоретического объяснения материала для введения понятия предлагается экспериментальное задание:

• найти объем тела с помощью мензурки и массы с помощью весов, определить плотность и по таблице плотности экспериментально установить из какого вещества, сделано данное тело,

• расчетная задача, определите объем льдинки, масса которой 108 г;

• презентация.

На этапе закрепления теоретических знаний по данной теме предлагался компьютерный тест. Для того чтобы успешно справиться со всеми заданиями используют программу создания презентаций Power Point и язык программирования Basic. Оценку за тест поставит компьютер.

Данный урок проводился одним учителем.

Материалы и методы исследования:

1. Использование научной литературы.

2. Результаты анкетирования учащихся 7-х и 9-х классов.

В опросе принимали участие учащиеся 7-х классов (27 человек) и 9-х классов (27 человек)

Состав учащихся

1. Какие уроки вам больше нравятся?

а) интегрированные (физика и информатика) - 92%;

б) традиционные - 8%.

2. Какие предметы вы бы хотели с интегрировать?

а) физика и математика – 35%;

б) физика и биология – 45%;

в) физика и химия – 20%.

3. Легче ли вам усвоить материал, если на уроке используется ИКТ?

а) да – 85%;

б) нет – 13%;

в) затрудняюсь ответить – 2%

4. Повышается ли ваша активность на уроке, если используется ИКТ?

а) да – 75%;

б) нет – 15%;

в) затрудняюсь ответить – 10%.

5. На каком уроке вы устаете меньше: традиционном или интегрированном?

а) интегрированный - 50%;

б) традиционный - 50%.

Варианты интегрированных уроков разнообразны. Можно с интегрировать не только два, но и три и даже несколько предметов на одном или нескольких уроках.

• Интегрированные уроки бывают целостными и фрагментарными. Интеграцию на весь урок удаётся организовать редко. Они более интересны, т.к. не каждый день на уроке присутствуют два учителя одновременно, помогает решить большее количество задач, применить разные методы и формы обучения. Фрагментарные уроки позволяют рассмотреть небольшой круг вопросов. Интегрированные уроки можно сделать между разными учебными дисциплинами, которые, на первый взгляд, кажутся несовместимыми. На этих уроках формируются следующие компетенции:

• Ценностно-смысловые (понимание цели урока, важности изучаемой темы);

• Информационные (работа с компьютером, умение самостоятельно подбирать необходимый материал);

• Коммуникативные (умение работать в группах, выслушивать, общаться, лояльно относиться к людям с другой точкой зрения).

После проведения таких уроков мы, как правило, анализируем их с учащимися, и сделали определенный вывод: ребятам такие уроки нравятся, поэтому они нужны. Эти уроки имеют свои ценности и проблемы в организации проведения:

• формируют целостное мировоззрение;

• дают возможность самосовершенствования;

• актуализирует имеющиеся знания;

• применение знаний в новых ситуациях.

Заключение

Таким образом, интеграция обучения должна дать ученику те знания, которые отражают связанность отдельных частей мира как системы, научить ребенка с первых шагов обучения представлять мир как единое целое, в котором все элементы взаимосвязаны.

Интеграция - средство получения новых представлений на основе традиционных предметных знаний. Она направлена на развитие эрудиции ученика, на обновление существующей узкой специализации в обучении. Но интеграция не должна заменить обучение традиционным предметам, она должна соединить получаемые знания в единую систему.

Интеграция является источником нахождения новых фактов, которые подтверждают или углубляют определенные наблюдения, выводы учащихся в различных предметах. Она снимает утомляемость, перенапряжение учащихся за счет переключения на разнообразные виды деятельности, предполагает усиление межпредметных связей, снижение перегрузок учащихся, расширение сферы получаемой информации учащимися, подкрепление мотивации обучения.

Интеграция является одним из интересных и важных направлений современного образования.

В планах на будущее привлечь к созданию таких уроков учителя биологии, например, создать интегрированный урок на темы: «Диффузия в газах и жидкостях», «Движение крови по сосудам. Кровообращение» и т. д.

Хочу предложить на ваше обозрение интегрированный урок (физика и информатика) «Моделирование силы трения с использованием информационной табличной модели». Сразу хочется отметить, что наверняка нет такого учителя, который бы не усмотрел именно в этой теме интеграцию, но я осмелюсь продемонстрировать свой подход. Интерес мой ещё и в том, что так построенный урок может быть использован на различных образовательных ступенях (как это показано на первых слайдах) с учётом перехода на концентрическое обучение.

А так же на этом уроке соблюдаются и основные требования к современному уроку: индивидуализация (ребёнок работает в своём темпе за компьютером), дифференциация (можно простроить уровни сложности), расширение ИКТ компетенций (учащийся отрабатывает навыки работы с компьютером, тестовыми программами), создание ситуации успеха на уроке у каждого учащегося.

При этом хочется отметить и необходимость личной ИКТ компетенции учителя, т.к. для полноценного использования урока, учитель должен сам уметь использовать указанные ресурсы.

7