Формирование интегративного мышления учащихся

ФОРМИРОВАНИЕ ИНТЕГРАТИВНОГО МЫШЛЕНИЯ УЧАЩИХСЯ

(*****@***ru)

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 22

с углубленным изучением отдельных предметов» г. Казани

(«СОШ № 22» г. Казани)

Аннотация

Для нашего времени характерна интеграция наук, стремление получить как можно более точное представление о мире. В теории и практике обучения наблюдается тенденция к интеграции учебных дисциплин, которая позволяет учащимся достигать межпредметных обобщений и приближаться к пониманию общей картины мира.

В «Национальной доктрине образования в Российской Федерации» обозначена цель – «формирование у детей целостного мировоззрения и современного научного мировоззрения, подготовка высокообразованных людей и высококвалифицированных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности…». Современное образование ставит перед учащимися задачу выработки умения анализировать полученные на уроках знания, применять их в новых ситуациях. Школьники должны научиться применять знания, полученные на уроках одного предмета, например физики, при изучении новых тем, при выполнении заданий другого предмета, например информатики.

Для продуктивного усвоения учеником знаний, для его интеллектуального развития средствами школьных предметов важно установление связей между предметами – межпредметная интеграция, что объясняется тенденцией современной науки к синтезу знаний, к осознанию и раскрытию общности объектов познания. Большое количество комплексных проблем, стоящих перед человечеством, для решения которых необходимо привлечение знаний из различных отраслей науки, ставит вопрос о формировании интегративного мышления, необходимого современному человеку. При таком подходе в обучении у школьников вырабатывается система знаний, развивается способность к их переносу. [1]

Интеграция вопросов из различных учебных дисциплин и объединение в одном задании знаний из разных областей является реализацией межпредметных связей в обучении. При этом эффективно решаются задачи уточнения и обогащения конкретных представлений учащихся об окружающей действительности, о человеке, о природе и обществе и на их основе – задача формирования понятий, общих для разных учебных предметов, которые являются объектом изучения разных наук. Ученик углубляет свои знания о признаках опорных понятий, обобщает их, устанавливает причинно-следственные связи. Школьные курсы физики, информатики и других дисциплин закладывают основы общей культуры.

В пропедевтическом курсе информатики при изучении темы «Информация и информационные процессы» возможно проведение несложных экспериментов, которые помогают учащимся получить представление о различных природных явлениях, о работе ученых, о действиях с получаемой информацией. На уроке-экспедиции «Охотники за тенью» рассказывается о солнечном затмении, демонстрируется видео – модель затмения и проводится эксперимент: на экране – изображение земного шара, ученик держит на вытянутой руке подвешенный на нитке мяч и медленно перемещает мяч в луче проектора, при этом на поверхность экрана отбрасывается тень. [3]

При изучении темы «Виды памяти и принципы хранения информации» ученики решают задачу на определение способа записи и считывания информации, используемого при работе с носителями информации, которые применялись в вычислительной технике или применяются в настоящее время на современных компьютерах. Способы записи: 1) Головки чтения/записи – электромагниты, находящиеся вблизи поверхности пластины, покрытой слоем магнитного материала. Подавая импульсы тока в головку чтения/записи, можно намагнитить участок покрытия диска. 2) Луч лазера разогревает до точки Кюри микроскопическую область записывающего слоя, которая при выходе из зоны действия лазера остывает, фиксируя магнитное поле, наведённое магнитной головкой. Способы считывания: 1) Луч света проходит через отверстие и, попадая на фотоэлемент, порождает сигнал. При отсутствии отверстия сигнал фотоэлементом не вырабатывается. 2) Луч лазера попадает на ровный участок поверхности, отражается от него и, попадая на фотоэлемент, порождает сигнал, или попадает на впадину и от неё не отражается – сигнал фотоэлементом не вырабатывается. [2]

Глубокие знания формул, уверенное применение их при решении различных задач на уроках физики помогают учащимся и на уроках информатики использовать полученные знания для грамотного составления алгоритмов и программ на языке программирования, безошибочного написания формул для проведения расчетов в прикладных программах. В лаборатории учителя имеется множество заданий для выполнения с помощью компьютера: создать и исследовать информационные модели физических процессов; определить расстояние, пройденное телом, если известны время, начальная скорость и постоянное ускорение; найти высоту на которое поднимается тело, брошенное вертикально вверх с начальной скоростью V; определить скорость тела после столкновения с другим телом, если известны массы тел, скорости тел до столкновения и скорость одного из тел после столкновения.

При изучении темы «Построение графиков функций в Excel», при построении гиперболы, говорю о применении гиперболы: зеркала, имеющие в сечении форму гипербол, используются в телескопах, в качестве отражателей карманных фонарей и прожекторов. Гиперболические зеркала имеют форму двуполостных гиперболоидов, полученных при вращении гиперболы вокруг её действительной оси. В романе «Гиперболоид инженера Гарина» использовался такой гиперболоид. При вращении гиперболы вокруг мнимой оси получается однополостной гиперболоид. Свойство однополостного гиперболоида было использовано русским инженером при строительстве радиостанции в Москве (башни Шухова).

Объяснение материала по темам «Системы счисления», «Устройства компьютера», «Основы логики» основывается на осознании учащимися возможности работы компьютера с информацией, представленной в двоичной системе счисления. С технической точки зрения, чем меньше различных сигналов в схеме, тем лучше. Наименьшее основание, которое может быть у позиционной системы счисления, – это 2, а основание 10 не слишком удобно: в цепях схемы необходимо иметь 10 различных сигналов, хотя десятичная система счисления использовалась в механических арифмометрах. Чем же удобна двоичная система счисления? Её существенным преимуществом является наличие всего лишь двух знаков, что позволяет использовать для представления одного из них наличие сигнала в цепи, а для другого – его отсутствие. [4]

Математический аппарат для работы с такими сигналами существует давно – это алгебра Буля. Все операции над двоичными числами можно реализовать в виде логической схемы из логических элементов. Развитие электротехники в начале XX века привело к созданию автоматических переключательных устройств, в основе конструкции которых – логические элементы. Наличие электрического тока на участке цепи – логическая единица, отсутствие тока –логический ноль. При объяснении учащимся принципа работы логического элемента электрический ток можно уподобить току жидкости или газа и сделать вывод о том, что использовав схемы из простейших физических приборов, можно добиться от полученного устройства выполнения желаемых арифметических и логических действий.

Литература

1.  «Один из приёмов реализации интегративного подхода в обучении» // Математика. Приложение к газете «Первое сентября». 1999. № 36. С. 1-3.

2.  «Практикум по информационным технологиям» // М.: Лаборатория базовых знаний, 2001, с. 99-100.

3.  «Охотники за тенью» // Информатика в школе. 2009. № 8.

4.  , «Преподавание информатики в компьютерном классе» // М.: Просвещение, 1990. – С. 17-21.