Межпредметные связи в курсе информатики

Межпредметные связи школьного курса информатики с другими учебными предметами

Одной из основных задач общего образования является формирование целостного представления об окружающей действительности, научного мировоззрения (научных представлений о картине мира). Это предполагает необходимость интеграции сформированных на различных уроках таких представлений, конечно же, через установление связей между различными дидактическими единицами из разных учебных предметов. Особая роль принадлежит в этом информатике.

Важно подчеркнуть, что сама информатика (как наука) представляет собой, по мнению многих ученых (К. К. Колин, А. А. Кузнецов, И. А. Мизин, Н. Н. Моисеев и др.), комплексное научное направление, имеющее междисциплинарный характер, и сегодня призвана выполнять интегративные функции. Н. Н. Моисеев, выделяя ее роль, указывал, что информатика «пронизывает многие (если не все) научные дисциплины» [Моисеев Н. Н. Универсум, Информация, Общество. - М.: Устойчивый мир, 2001]. В своей работе А. А. Кузнецов пишет: «Информатика открыла для систематического научного исследования одну из важнейших областей действительности - область информационных процессов в живой природе, обществе, технике. Она развивает единый подход к изучению этих процессов, который вносит существенный вклад в формирование современного научного представления о мире. Значительное расширение информатикой сферы научного познания, формирование нового подхода к изучению действительности имеет огромное мировоззренческое значение» [Концепция содержания обучения информатике в 12-летней школе // ИНФО. - 2000. - № 2]. Он подчеркивает, что информатика (благодаря всеобщности привнесенных ею в научное познание методов, понятийного аппарата, языка) становится в современном образовании тем звеном, которое интегрирует знания, научные представления обучаемых на понятийном уровне в целостную научную картину окружающего мира, а не только на уровне средств информационных технологий.

Относительно системы школьного образования, как мы уже и говорили, любой базовый предмет системы общего образования включается в нее по принципу «двойного вхождения», т. е. важно подчеркнуть значение важнейшего дидактического принципа «реализации межпредметных связей».

Под реализацией межпредметных связей курса информатики и других учебных предметов понимается процесс установления оптимальных, в каком-то смысле, связей курса информатики с другими школьными дисциплинами. Этот процесс двусторонний. С одной стороны, речь идет о том, что изучение информатики способствует освоению других дисциплин. С другой стороны, и курс информатики нуждается в своевременном изучении в рамках иных предметов соответствующего набора понятий и фактов, усвоение которых обучающимися необходимо для полноценного изучения информатики, т. е. требуется определенный уровень подготовки. При этом межпредметная согласованность, конечно, предполагает предупреждение дублирования, обеспечения логических и временных взаимосвязей содержания различных учебных предметов. Итак:

• • во-первых, формируемый в курсе информатики понятийный аппарат используется практически на всех уроках. Это такие понятия, как информация, информационный процесс, язык (как средство представления информации), информационная модель, система, структура, управление, информационная технология и др., усвоение которых играет важную роль в формировании современной научной картины мира;

• • во-вторых, при изучении информатики у обучающихся формируются такие общеучебные умения, как поиск, сбор, анализ, организация, представление, передача информации. В курсе информатики школьники овладевают такими методами познания, как моделирование, компьютерный эксперимент, без которых сегодня невозможно изучать многие объекты, явления, процессы различного характера. Особое значение имеет формирование умения проектирования на основе информационного моделирования реальных объектов и процессов;

• • в-третьих, реализация межпредметных связей курса информатики с другими дисциплинами осуществляется и на уровне использования средств информационных технологий, которые в большинстве своем осваиваются в курсе информатики, а в дальнейшем их применение способствует более эффективному усвоению материала практически всех дисциплин.

Приведем ряд примеров.

При изучении ряда тем курса «Обществознание», в частности, «Деятельность и общение», обучающимся приходится оперировать такими фундаментальными понятиями информатики, как информация, передача информации, получатель информации, а также таким понятием, как коммуникация. В контексте данного учебного предмета понятие информации используется как вполне понятное обучающимся, и связывается оно с понятием «коммуникация», например в такой трактовке, что общение предполагает обмен информацией, что составляет суть коммуникации.

Среди понятий информатики, которыми оперируют большинство учебных курсов, - «система» и «структура» (например, они встречаются в учебниках по литературе: «система взглядов», «структура художественного произведения»). Как можно заметить из ряда примеров, категориальный аппарат информатики имеет много общего с лингвистикой. В отдельных школьных учебниках по литературе уже не нова такая тема, как «Современное понимание языка как уникального средства хранения и передачи информации» и «Обработка информации, функционирующей в обществе» (например, текстовой информации как в ее письменном виде, так и устной речи как наиболее привычного способа коммуникации).

В рамках учебного предмета «Обществознание» неоднократно идет обращение к такому понятию, как «система». При изложении темы «Общество и природа» указывается, что слово «система» греческого происхождения, означает «целое», «составленное из частей», «совокупность», что каждая система включает взаимодействующие связи и отношения между частями. Так, в учебниках «Обществознание», в рамках темы «Право в системе социальных норм», идет опора на понятие «система», а сущность данного понятия раскрывается следующим образом, что любая система согласно теории представляет собой целостную совокупность взаимосвязанных элементов (частей), что вопрос о системе - это вопрос о внутреннем строе и функционировании объекта. Говоря о динамической системе, авторы этого курса подчеркивают, что динамические системы допускают различные изменения, развитие, возникновение новых и отмирание старых частей и связей между ними. Именно в информатике рассматриваются такие важные свойства систем как целостность и делимость, структурность, интегративность, иерархичность, приводятся разнообразные примеры. Очевидно, что при достаточно глубоком понимании сущности и свойств систем придет и более адекватное понимание крайне важных категорий обществознания.

Достаточно активно использование категориального аппарата информатики происходит при обучении биологии, в частности, таких понятий, как информация («Наследственная информация и ее реализация в клетке»), система («Кровеносная система», «Нервная система», «Организм как единое целое», «Экосистемы» и др.), структура («Структура и функции клетки»), матрица («ДНК - матрица для синтеза белков», «Образование информационной РНК по матрице ДНК»), код («Генетический код»). Оперирование здесь такими понятиями более чем уместно, поскольку объяснить особенность функционирования всего механизма самоорганизации живого вещества, объяснить характер отбора действий, влекущих изменение состояния живых организмов, без введения понятий информации и информационного взаимодействия невозможно.

Вместе с тем в математике и в физике, где особое внимание уделяется изучению собственно абстрактных и формальных систем (в математике) и физических и технических систем (в физике), где значительный эффект может дать использование компьютерного эксперимента, в явном виде соответствующие категории («модель», «математическое моделирование», «моделирование физических процессов» и пр.) фактически не раскрываются, а делается это на уроках информатики. Например, одно из основных понятий математики - «величина» (которым достаточно часто оперирует и физика, и химия, и география, и др.) наиболее полно, на уровне обобщения изучается именно в информатике.

При этом следует отметить, что чисто теоретического знакомства с категориальным аппаратом информатики недостаточно для умения им пользоваться, необходимо приобрести навыки работы с этим аппаратом для решения тех или иных задач и, что особенно значимо, для их постановки. По этому поводу во многих научно- методических исследованиях указывается, что «владение этим категориальным аппаратом позволяет «концептуализировать» плохо поставленные задачи, причем делать это творчески и гибко».

Безусловно, информатика привносит в образовательный процесс новые виды деятельности, многие умения и навыки, формируемые при ее изучении, носят общеучебный характер. Как уже указывалось ранее, общеучебные умения - это такие умения, которые, как правило, используются при освоении всех учебных предметов и в процессе самообразования, их круг достаточно широк (существуют некоторые расхождения в их классификации, при этом подавляющее большинство ученых выделяют умения, связанные с интеллектуальной деятельностью: умение анализировать, сравнивать, сопоставлять, противопоставлять, осуществлять синтез, абстрагирование, обобщение, классификацию, умозаключение и др.). Важное место в структуре общеучебных умений занимают умения, связанные с самостоятельным приобретением знаний, которые могут включать процесс библиографического поиска, работу с различными источниками информации (в том числе со справочной и энциклопедической литературой), процесс наблюдения и т. д. Широкий круг общеучебных умений формируется при изучении информатики, при этом многие ученые подчеркивают их общенаучный, общеинтеллектуальный характер в современных условиях. К ним, в частности, относятся: поиск, сбор, анализ, организация, представление, передача информации в открытом информационном обществе; проектирование на основе информационного моделирования реальных объектов и процессов окружающей реальности.

Важно подчеркнуть, что реализация межпредметных связей - это не только применимость информатики, ее методов и средств к решению различных задач из других областей знания, но и обратная сторона, так как для освоения информатики требуется соответствующая подготовка по другим дисциплинам (и по физике, и по математике, и по другим предметам). Например, одной из центральных тем обществознания является тема «Методы научного познания». Опираясь на знания, полученные в рамках этой дисциплины, существует возможность развить и обогатить их на уроках информатики, в частности, в процессе знакомства с такими темами, как «Информационное моделирование», «Компьютерный эксперимент» и др. Рассматриваемые здесь методы информатики являются общенаучными современными методами познания. Другой пример - при овладении в курсе информатики аспектами социальной информатики необходимо опираться на усвоенные в курсе «Обществознание» понятия «социальные установки», «социальное познание», «социальные процессы», «социальное явление», «социальные последствия», «идеал», «ценности», «моральная оценка» и др., а с другой стороны, важно расширить и углубить знания обучающихся, касающиеся социальной сферы, которая сегодня во многом определяется уровнем развития средств информационных технологий, что и делается в курсе информатики.

Кроме того, реализация межпредметных связей информатики с другими учебными дисциплинами во многом определяется и значительной прикладной составляющей содержания обучения информатике (изучением средств информационных технологий). В этом случае следует отметить, что средства информационных технологий в настоящее время «пронизывают» методические системы обучения всех других школьных предметов, а умения применять эти средства формируются при изучении информатики.

Эти примеры (можно приводить еще ряд других примеров) показывают специфику школьной информатики в реализации межпредметных связей ее с другими учебными предметами, широкое использование понятийного аппарата, методов и средств, присущих этой отрасли знания, при изучении практически всех предметов. Это показывает необходимость и возможность реализации межпредметных связей информатики с другими дисциплинами.