соискатель кафедры математического анализа МПУ
Исторические аспекты интеграции
учебных предметов математики и информатики
Взаимодействие математики и информатики как образовательных областей имеет хотя и короткую (не более 40 лет), но «бурную» историю. Это связано со стремительными изменениями в науке, производстве и обществе во второй половине прошлого века. Рассмотрим вкратце основные вехи в развитии двух учебных предметов за эти годы.
Начнем исторический обзор с информатики, так как здесь произошли наиболее разительные перемены.
В начале 60-х годов в рамках производственного обучения в школе и факультативных курсов возникло два направления кибернетики и информатики в средней школе:
а) общеобразовательное, связанное с изучением информационных процессов, принципов строения и функционирования самоуправляемых систем различной природы, автоматической обработки информации. Теоретический анализ этой проблемы, проведенной , показал необходимость включения кибернетики в учебный план средней школы в качестве обязательного компонента общего образования человека. Практической реализацией этого подхода является курс «Основы кибернетики» (, ), рекомендованный в 1975 г. Минпросом СССР сначала в качестве факультативного;
б) прикладное, осуществлявшееся в рамках дифференциации обучения в старших классах школы с производственным обучением, основанное на изучении программирования и устройства ЭВМ. Это направление включало в себя разнообразные курсы, разработанные , , и др.
В 1985 году директивно был введен обязательный общеобразовательный курс «Основы информатики и вычислительной техники». Одним из его идеологов был академик , который видел цель этого курса в обеспечении компьютерной грамотности.
Появление вычислительной техники в школе активизировало исследования по проблеме ее использования в учебном процессе. Внедрение информационно-компьютерных технологий шло по нескольким направлениям: орудийному, учебному, профориентационному, дефектологическому, досуговому, учительскому и организационному.
Доминирование прикладного аспекта в курсе информатики над общеобразовательным породило тенденцию интеграции информатики и математики. Именно тогда, в конце 80-х годов 20 века впервые заговорили об интегрированных курсах «математика-информатика». При этом большинство авторов рассматривали данные интегрированные курсы не как объединение содержания двух учебных дисциплин, а как внедрение методов информатики в процесс обучения математике. Плодотворное воздействие такой интеграции на математическое образование отмечал академик в своей статье «Компьютеризация школы и математическое образование» (1989).
Начало 90-х годов характеризовалось интенсивным осмыслением накопленного опыта и тенденцией возвращения к общеобразовательным принципам, сформулированным в 60-е годы. Более полное представление в учебном предмете комплекса вопросов, связанных с информационными процессами и информационной деятельностью человека, привело к переосмыслению общеобразовательной значимости сути информационных технологий. Было констатировано, что бесполезно гнаться за последними нововведениями компьютерного рынка. Необходимо переходить с уровня предметных специализаций на уровень общеучебных и общеинтеллектуальных умений. Таким образом, к концу 20 века назрела необходимость в формировании у учащихся навыков формализации, моделирования, структурирования и т. д. А это, в свою очередь, означает переход на новую ступень взаимодействия между математикой и информатикой. Теперь речь идет не только об использовании информационных технологий в математике, а о структурировании методологически единого учебного курса «математика-информатика», решающего задачи акцентуации мировоззрения, развития мышления, подготовки школьников к профессиональной деятельности в современном мире.
Схематично этапы развития информатики можно представить следующим образом:
проблемы автоматизации производства | ® | факультативный курс по кибернетике и информатике |
¯ | ¯ | |
появление компьютеров в школе, необходимость обеспечения компьютерной грамотности | ® | учебный курс «Основы информатики и вычислительной техники» |
¯ | ¯ | |
информатизация общества | ® | информатика как общеобразовательная дисциплина, использование информационных технологий в обучении |
¯ | ¯ | |
переход к информационному обществу, интеграция знания, необходимость формирования целостной личности | ® | интеграция информатики и других образовательных областей (интегрированные курсы) |
Рассмотрим теперь изменения в учебном курсе математики, связанные с усилением прикладной направленности предмета и интеграцией с информатикой.
Математика из всех учебных дисциплин была, пожалуй, самой формализованной. Многие исследователи давно подметили противоречие между целью обучения и воспитания - подготовкой подрастающего поколения к жизни и практической деятельности и заформализованностью предмета, замкнутостью математики в собственных стенах. Именно тогда, еще в советские времена, была остро поставлена проблема политехнизма математической науки и прикладной направленности школьного курса математики.
В начале 90-х годов прошлого столетия были определены основные направления изменения содержания школьной математики с точки зрения усиления прикладной направленности:
1) устранение или уменьшение объема разделов математики, потерявших свое практическое значение. Например, было сокращено учение о логарифмах, теория бинарных отношений и некоторые другие разделы. На наш взгляд, следовало бы также сократить непомерно раздутый курс тригонометрии;
2) включение в курс школьной математики новых разделов, получивших широкое применение в практике и научных исследованиях. Например, это касается математической статистики и теории вероятностей, а также многих разделов прикладной математики.
Со второй половины 90-х годов элементы прикладной математики прочно вошли в учебный процесс школ, гимназий и лицеев, правда, в основном в форме факультативных занятий. Проблема прикладной направленности в обучении математике приобрела новый характер.
Развитие прикладной математики и информатики вызывает необходимость имманентного включения разделов прикладной математики в учебный предмет «Математика», причем на всем протяжении школьного и вузовского образования. В информационном обществе такое включение должно быть отражено прежде всего в базовом содержании предмета, а не только в рамках факультативных занятий и всевозможных спецкурсов. Интегрированный курс математики и информатики предполагает не просто использование информационных технологий в обучении математике, но и системно-методологическое единение двух дисциплин, совместное формирование информационной культуры подрастающего поколения и целостного мировоззрения личности.
Схематично сказанное можно представить следующим образом:
подготовка к жизни и труду | ® | усиление прикладной направленности в обучении математике |
¯ | ¯ | |
появление калькуляторов и больших ЭВМ | ® | |
¯ | ¯ | |
появление компьютеров и курса «ОИВТ» | ® | обучение математике с использованием информационных технологий |
¯ | ¯ | |
развитие прикладной математики и информатики, интеграция знания, необходимость формирования целостной личности | ® | интегрированный курс |
В целом можно сделать вывод:
интегрированный курс математики и информатики является исторически подготовленной формой взаимодействия двух учебных предметов, направленной на решение задач формирования целостного мировоззрения и информационной культуры школьников.
