Межпредметные связи. Компьютерные технологии.
материал на тему

   «Общеизвестно, что нельзя двигаться вперед с головой, повернутой назад, а потому недопустимо в школе XXI века использовать неэффективные, устаревшие технологии обучения, изматывающие и ученика, и учителя, требующие больших временных затрат и не гарантирующие качество образования...»

М. Поташник,

действительный член  

Российской академии образования

Межпредметные связи – важнейший принцип обучения в современной школе. Он обеспечивает взаимосвязь естественно-научного и общественно-гуманитарного циклов и их связь с трудовым обучением школьников.  С помощью межпредметных связей учитель в сотрудничестве с учителями других предметов осуществляет целенаправленное решение комплекса учебно-воспитательных задач. Межпредметные связи есть педагогическая категория для обозначения синтематизирующих, 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.
 Современный учитель должен уметь творчески осуществлять межпредметные связи на уроках и во внеклассной работе,  для этого ему необходимо владеть теоретическими вопросами и осознанно применять методические рекомендации, находя новые пути использования межпредметных связей в обучении  с учетом новых программ и требований реформы школы.

В настоящее время, пожалуй, нет необходимости доказывать важность межпредметных связей в процессе преподавания. Они способствуют лучшему формированию отдельных понятий внутри отдельных предметов, групп и систем, так называемых межпредметных понятий, то есть таких, полное представление о которых невозможно дать учащимся на уроках какой-либо одной дисциплины. Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга.

Необходимость связи между учебными предметами диктуется также дидактическими принципами обучения, воспитательными задачами школы, связью обучения с жизнью, подготовкой учащихся к практической деятельности.

Межпредметные связи в школьном обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении практической и научно-теоретической подготовки учащихся, существенной особенностью которой является овладение школьниками обобщенным характером познавательной деятельности.

Межпредметные связи:

- активизируют познавательную деятельность учащихся;

- побуждают мыслительную активность в процессе переноса, синтеза и    

  обобщения знаний из разных предметов;

- осуществление межпредметных связей помогает формированию у     учащихся цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает знания практически более значимыми и применимыми.

- использование наглядности из смежных предметов, технических средств, компьютеров на уроках повышает доступность усвоения связей между физическими, химическими, биологическими, географическими и другими понятиями.

Таким образом, межпредметные связи выполняют в обучении ряд функций: методологическую, образовательную, развивающую, воспитывающую, конструктивную.

Классификация межпредметных связей

Межпредметные связи характеризуются, прежде всего, своей структурой, а поскольку внутренняя структура предмета является формой, то мы можем выделить следующие формы связей:
1. по составу;
2. по направлению действия;
3. по способу взаимодействия направляющих элементов.

1. По составу:
   1) содержательные
   по фактам, понятиям законам, теориям, методам наук
   
   2) операционные
   по формируемым навыкам, умениям и мыслительным операциям
   
   3) методические
   по использованию педагогических методов и приемов
   
   4) организационные
   по формам и способам организации учебно-воспитательного процесса
2. По направлению:
   1) Односторонние,
   2) Двусторонние,
   3) Многосторонние
   3.  По способу взаимодействия направляющих элементов (многообразие вариантов связи)
   Временной фактор
   1) хронологические
   а) преемственные;

     б) синхронные;

      в) перспективные.
   2) хронометрические
а) локальные б) среднедействующие в) длительно действующие

Межпредметные связи по составу показывают - что используется, трансформируется из других учебных дисциплин при изучении конкретной темы.

Межпредметные связи по направлению показывают:
1) является ли источником межпредметной информации для конкретно рассматриваемой учебной темы, изучаемой на широкой межпредметной основе, один, два или несколько учебных предметов.
2) Используется межпредметная информация только при изучении учебной темы базового учебного предмета (прямые связи), или же данная тема является также "поставщиком" информации для других тем, других дисциплин учебного плана школы (обратные или восстановительные связи).
Временной фактор показывает:
1) какие знания, привлекаемые из других школьных дисциплин, уже получены учащимися, а какой материал еще только предстоит изучать в будущем (хронологические связи);
2) какая тема в процессе осуществления межпредметных связей является ведущей по срокам изучения, а какая ведомой (хронологические синхронные связи).
3) как долго происходит взаимодействие тем в процессе осуществления межпредметных связей.

Прогрессивные педагоги разных эпох и стран Я. А. Каменский, К. Д. Ушинский, А. И. Герцен, Н. Г. Чернышевский подчеркивали необходимость взаимосвязи между учебными предметами для отражения целостной картины природы в голове ученика, для создания истинной системы знаний и правильного миропонимания, а также необходимость обобщенного познания и целостности познавательного процесса. К ним отнесем следующее методическое положение: преемственность в содержании отдельных дисциплин, опора при изучении и закреплении материала на знания по другим предметам, развитие общих для разных предметов идей, сближение родственных предметов, формирование обобщенных познавательных умений.

Широко используется связь с географией, физикой, химией, биологией, историей и т. д. Считается целесообразным включать в содержание преподавания математики факты из науки, а также из жизни и деятельности ученых, выдающихся людей. Так же совместно с учителями географии, химии, биологии проводить интегрированные уроки. Интеграция в обучении позволяет нам выполнить развивающую функцию, необходимую для всестороннего и целостного развития личности учащегося, развития интересов, мотивов, потребностей к познанию.

Такие уроки развивают потенциал учащихся, побуждают к познанию окружающей действительности, к развитию логики мышления, коммуникативных способностей.

А теперь более подробно остановимся на применении межпредметных связей на различных уроках.

1. Математика - физика. Связь с математикой необходима при решении задач. Это не только умение делать математические расчеты, анализировать графики зависимости физических величин, но главное учитель развивает логику мышления учащихся при анализе формул. В 7 классе при решении качественных задач по теме «Плотность вещества» учащиеся рассматривают зависимость объема от плотности при равных массах тела. Рассуждают, анализируют формулу, делают вывод. В 9 классе при анализе Закона всемирного тяготения рассматривают, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами.

 В 10-11 классах большое внимание отводится  учителем на решение задач в общим виде, где учащиеся должны применяя несколько формул, вывести одну - конечную. Здесь не обойтись без хорошей математической подготовки, необходимы умения в решении уравнений и систем уравнений.

2.Физика - химия. Знания учащихся, полученные  на уроках химии, учитель использует при прохождении темы в 8-9 классах «Строение атома», и в 10 классе раздела «Основы молекулярно-кинетической теории».

3. Физика – географии – биологии - ОБЖ.  При изучении тем в 9-11 классах «Школа электромагнитных волн», «Биологическое действие радиации», «Звуковые волны», «Механические волны» учитель опирается на знания, которые дети усвоили на уроках географии, биологии, ОБЖ.

4.Физика - история. Невозможно на уроках физики обойтись без связи с историей. Когда? Кем был открыт тот или иной закон?  Можно, конечно, просто рассказать об этом, но можно учащимся предложить добыть знания в более объемном виде, используя другие источники, кроме учебника – школьную библиотеку, материалы дисков, выход в Интернет.

5.Физика - литература. Физиков считают лириками, поэтому очевидна связь с литературой.  Возможно, поэтому на уроках физики часто звучат стихи. Стихотворение из басни Крылова И.А. про мартышку, которая собирала дрова, позволяет в 7 классе решить проблему урока и ученики понимают, что понятие работы в быту и механической работы отличаются друг от друга.  

Так же звучат стихи при изучении темы «Плавление» в 8 классе. Решая проблему «Прав ли поэт написавший, что при замерзании капли дождя в мире поубавилось тепла?», учащиеся приходят к выводу, что и поэты ошибаются, им тоже нужно знать физику.

6. Математика – литература. Вспомним строки А.С.Пушкина из романа «Евгений Онегин», сказанные о его герое: «…не мог он ямба от хорея, как мы ни бились, отличить». Отличие ямба от хорея состоит в различных расположениях ударных слогов стиха.

Ямб – стихотворный метр с ударениями на чётных слогах стиха, то есть ударными являются 2-й, 4-й, 6-й, 8-й и так далее слоги.

Мой дядя самых честных правил.

Номера ударных слогов образуют арифметическую прогрессию с первым членом 2 и с разностью, равной двум: 2, 4, 6, 8,…

Хорей – стихотворный размер с ударением на нечётных слогах стиха.

Буря мглою небо кроет.

Номера ударных слогов также образуют арифметическую прогрессию, но её  первый член равен единице, а разность по – прежнему равна двум: 1, 3, 5, 7,… .

7.Физика - религия. Учитель физики на уроках проводит связь даже с религией. При изучении темы в 9 классе «Импульс тела» звучат слова из Библии:

«Не посылай проклятье другому…

Будешь дважды проклят сам…?

Возникает вопрос: Почему?

Учащиеся разбирают смысл этих слов после того, как рассчитывают изменение импульса шара. Он, отскочив от стены, увеличился в 2 раза.

8.Физика – черчение, физика – изо. На уроках физики прослеживается связь с черчением (необходимо аккуратно чертить схемы), ИЗО (даются задания: нарисовать плакат по проблемам экологии применения тепловых двигателей 8 класс).

9.Физика – трудовое обучение. Учащиеся 7-9 классов часто изготавливают приборы своими руками (паровые турбины, печки, демонстрирующих тягу). Все это возможно сделать, применяя навыки, полученные на уроках труда.

10.Все предметы – информатика. Без знаний информатики, учащиеся не могут создавать свои работы на компьютере (презентации, проекты, буклеты),  осуществлять поиск информации в Интернете.  

Примером связи со многими предметами служат проекты, создаваемые  учащимися совместно с учителем.

 В последние 10-15 лет компьютеры и компьютерные информационные технологии активно входят в нашу жизнь. Компьютер сегодня – это мощнейший инструмент получения и обработки информации, возможности компьютерных и сетевых технологий, их быстродействие потрясают воображение. Поэтому совершенно естественно внедрение этих средств в современный учебный процесс.

В обучении должен получать свое отражение характерный для нашего времени процесс информатизации, внедрение новейших компьютерных технологий, Интернет и дистанционного обучения. Подрастающему поколению необходимо научиться жить и работать в качественно новой информационной среде, адекватно воспринимать её реалии и научиться пользоваться ею.

Формы и место использования компьютеров на уроке, конечно, зависит от содержания этого урока, цели, которую ставит учитель. Каковы же функции и особенности применения образовательных программ? Можно выделить следующие функции:

1. инструментальная (изготовление наглядных пособий);
2. демонстрирующая (показ готовых демонстрационных программ,    
3. слайдов,    презентаций и т.д.)
4.     обучающая (тренажеры);
5.     контролирующая.

Возможны различные виды уроков с применением информационных технологий: уроки-беседы с использованием компьютера как наглядного средства; уроки постановки и проведения исследований; уроки практической работы; уроки-зачеты; интегрированные уроки и т.д.

Практика работы показывает, что наиболее эффективно использование компьютера на уроках математики:

1. при проведении устного счёта (возможность оперативно предъявлять задания и корректировать результаты их выполнения);
2. при изучении нового материала (иллюстрирование разнообразными наглядными средствами; мотивация введения нового понятия; моделирование);
3. при проверке фронтальных самостоятельных работ (быстрый контроль результатов);
4. при решении задач обучающего характера (выполнение рисунков, составление плана работы; отработка определенных навыков и умений);
5. при организации исследовательской деятельности учащихся;
6.  при интегрировании предметов естественно-математического цикла.

Отмечу выгодные особенности работы с компьютерной поддержкой на уроке:

1. учащийся становится субъектом обучения, ибо программа требует от него активного управления;
2. легко достигается уровневая дифференциация обучения;
3. достигается оптимальный темп работы ученика, так как каждый ученик выполняет индивидуальное задание, работая в своем темпе;
4. сокращается время при выработке технических навыков учащихся;
5. увеличивается количество тренировочных заданий;
6. отслеживаются ошибки, допущенные учеником, и повторно отрабатывается недостаточно усвоенный материал;
7. работа ученика оценивается сразу;
8. учитель меньше тратит времени на проверку работ;
9. обучение можно обеспечить материалами из удалённых баз данных, пользуясь средствами телекоммуникаций;
10. при работе с компьютером присутствует элемент игры, так иногда недостающий на уроках; и у большинства детей повышается мотивация учебной деятельности.

В последние годы наряду с компьютерной техникой в школы поступают интерактивные доски, которые представляют собой сенсорный экран, подсоединенный к компьютеру, изображение с которого передает на доску проектор. Специальное программное обеспечение для интерактивных досок позволяет работать с текстами и объектами, аудио- и видеоматериалами, Интернет-ресурсами, делать записи от руки прямо поверх открытых документов и сохранять информацию. Интерактивная доска предоставляет уникальные возможности для работы и творчества и легка в управлении, так как достаточно только прикоснуться к поверхности доски, чтобы начать работу на компьютере.

Практика применения интерактивной доски в школе позволяет выделить следующие направления ее использования в учебном процессе:

 1. Презентации, демонстрации и создание моделей. Использование необходимого программного обеспечения и ресурсов в сочетании с интерактивной доской может улучшить понимание новых идей, так как интерактивная доска помогает учителям излагать новый материал очень живо и увлекательно. Она позволяет представить информацию с помощью различных мультимедийных ресурсов, упростить объяснение схем, помочь разобраться в сложной проблеме,  изучить ее максимально подробно.  На доске можно легко изменять информацию или передвигать объекты, создавая новые связи. Учитель может рассуждать вслух, комментируя свои действия, постепенно вовлекая учащихся и побуждая их записывать идеи на доске, что обеспечивает взаимодействие учащихся с новым материалом.

2. Активное вовлечение учащихся. Интерактивные доски, используя разнообразные динамичные ресурсы и улучшая мотивацию, делают занятия увлекательными и для учителей, и для учеников. Работа с интерактивной доской может помочь учителю проверить знания учащихся, развить дискуссию для прояснения изучаемого материала, что позволяет ученикам лучше понять материал. Управляя обсуждением, учитель может подтолкнуть учащихся к работе в небольших группах. Интерактивная доска становится центром внимания для всего класса.

3. Улучшение темпа и течения занятия. Использование интерактивной доски может улучшить планирование, темп и течение урока. Файлы или страницы можно подготовить заранее и привязать их к другим ресурсам, которые будут доступны на занятии. На интерактивной доске можно легко передвигать объекты и надписи, добавлять комментарии к текстам, рисункам и диаграммам, выделять ключевые области и добавлять цвета. К тому же тексты, рисунки или графики можно скрыть, а затем показать в ключевые моменты урока. Заранее подготовленные тексты, таблицы, диаграммы, картинки, музыка, карты, тематические CD-ROMы, а также добавление гиперссылок к мультимедийным файлам и Интернет-ресурсам зададут занятию бодрый темп. Все ресурсы можно комментировать прямо на экране, используя инструмент Перо, и сохранять записи для будущих уроков. Все, что учащиеся делают на доске можно сохранить и использовать в другой раз. Страницы можно разместить сбоку экрана, как эскизы, учитель всегда имеет возможность вернуться к предыдущему этапу урока и повторить ключевые моменты урока. Файлы предыдущих уроков можно всегда открыть для повторения пройденного материала. Подобные методики привлекают к активному участию в занятиях.

Программное обеспечение для интерактивных досок позволяет четко структурировать занятия. Возможность сохранять уроки, дополнять их записями улучшает способ подачи материала. Благодаря разнообразию материалов, которые можно использовать на интерактивной доске учащиеся гораздо быстрее схватывают новые идеи. Они активно обсуждают новые темы и быстрее запоминают материал. Учитель может по-разному классифицировать материал, используя различные возможности доски: перемещать объекты, работать с цветом, - при этом, привлекая к процессу учеников, которые затем могут самостоятельно работать в небольших группах. Иногда можно снова обращать внимание учащихся на доску, чтобы они поделились своими мыслями и обсудили их перед тем, как продолжить работу. Но важно понимать, что этот эффективность работы с доской во многом зависит от самого учителя, от того, как он применяет те или иные ее возможности.

Обучение с помощью интерактивной доски гораздо эффективнее обучения только с компьютером и проектором, поскольку имеет ряд преимуществ:

1. обеспечение более ясной, эффективной и динамичной подачи материала за счет использования веб-сайтов и других ресурсов, возможности рисовать и делать записи поверх любых приложений и веб-ресурсов, сохранять и распечатывать изображения на доске, включая любые записи, сделанные во время занятия, не затрачивая при этом много времени;
2. развитие мотивации учащихся благодаря разнообразному увлекательному  и динамичному использованию ресурсов;
3.  предоставление больших возможностей для участия в коллективной работе, развития личных и социальных навыков;

1. использование различных стилей обучения (учитель может обращаться к всевозможным ресурсам, приспосабливаясь к определенным потребностям);
2. обеспечение хорошего темпа урока;
3. предоставление возможности сохранения использованных файлов в школьной сети для организации повторения изученного материала;
4. упрощение проверки усвоенного материала на основе сохраненных файлов;
5. обеспечение многократного использования педагогами разработанных материалов, обмена материалами друг с другом;
6. стимулирование профессионального роста педагогов, побуждение их на поиск новых подходов к обучению.

В центре любого образовательного процесса стоит ученик, ведомый учителем к знаниям. И если школьник от мотива «надо» придет к мотиву «мне интересно, я хочу это знать», то путь этот будет более радостным и плодотворным. Решению этой задачи как раз и способствует использование в процессе обучения интерактивной доски.

Интеграция всех возможностей компьютерных технологий в образовании помогают стимулировать познавательную деятельность, творческую инициативу, активную позицию учащихся по отношению к себе и к своему образованию.

Используя  все возможности компьютера в современной школе, творческий учитель не только себе доставляет  удовольствие и восхищение от  таких  многогранных уроков, но и своим пытливым ученикам, приобщая их к творчеству и познанию, тем самым  переводя образовательный процесс на  более высокий уровень!

11.Математика – география. При изучении темы "Атмосфера" очень тесной является связь программы географии с математикой. Данная тема включает такие понятия, как температура, атмосферное давление, влажность, осадки, ветер.

В курсе математики VI класса рассматриваются столбчатые и круговые диаграммы, вычисляют среднее арифметическое, читают графики. И все это как нельзя, кстати, для получения среднемесячной, среднегодовой температур воздуха, а для вычисления расстояния между двумя точками координатной оси - нахождения амплитуды температуры воздуха. Ребята учатся отвечать на вопросы, используя графики зависимости температуры от времени года, от высоты. Определяют преобладающее направление ветра по графику розы ветров. Чтобы увидеть наглядное представление о количестве осадков в течение года и по месяцам, строят столбчатые и круговые диаграммы.

В математике при знакомстве с геометрией дети изучают фигуры, углы. Важность геометрии, геометрических тел в природе очень велика. И живые примеры можно привести из географии. На интегрированном уроке для детей открытием является то, что Пифагор первым сделал интереснейшее предположение, что Земля - шар. "Все в природе должно быть совершенно и гармонично. Но совершеннейшее из геометрических тел есть шар. Земля тоже должна быть совершенна. Стало быть, Земля - шар!" - говорил Пифагор.

Так же при изучении курса стереометрии использую имеющиеся у учащихся знания о земном шаре. При рассмотрении окружности большого круга, проведённой через две точки шаровой поверхности, подчёркиваю, что на шаровой поверхности линия кратчайшего расстояния между точками идёт всегда по дуге большого круга. На земной поверхности такие линии называют ортодромами. Они имеют большое практическое значение в морской и воздушной навигации: ведь выгоднее всегда двигаться по направлению кратчайшего расстояния.

На уроках темы "Реки России" при знакомстве с типами водного режима рек одновременно закрепляются знания по теме "Функции. Свойства функций" из математики. Поскольку тип водного режима определяется по распределению расхода воды в течении года. Графики распределения расхода воды ничто иное, как графики функций. Дети осознают на таком уроке, что функция, график функции - это не нечто абстрактное, существующее само по себе, а необходимое звено для составления прогнозов наводнений, что без знания математики нельзя провести какое-либо водохозяйственное мероприятие, будь то орошение, водоснабжение, осушение, строительство гидроэлектростанции, сооружение водохранилища. Графики мы рассматриваем на компьютере. Это будет и наглядно и интереснее ученикам.

В качестве пособия на уроках математики мною часто используются географические карты России и мира, карты полушарий.

Например, в VI классе к изучению темы “Прямоугольная система координат”, вывешиваю в классе географическую карту мира с градусной сеткой, выполненной в проекции Меркатора. Коротко рассказываю учащимся, что такая карта впервые была предложена фламандским картографом Меркатором в 1569 году и с его времени получила всеобщее распространение в мореплавании, так как она облегчает мореплавателям измерение расстояний и прокладку курсов (траектории корабля, идущего постоянным курсом).

Географические координаты точек земной поверхности – широта и долгота – учащимися уже известна по урокам географии. После этого даю понятие о координатах точек плоскости.

При изучение темы “Масштаб” в VI классе проводили интегрированный урок, где были рассмотрены понятия числового и линейного масштаба, ознакомили учащихся с приёмами перевода числового масштаба географических карт в линейный и наоборот. Попутно учащимся были предложены задачи и упражнения по географии.

Практическое применение числового масштаба было проиллюстрировано на примерах определения расстояния между двумя пунктами, изображёнными на топографических картах с разными масштабами; длины отрезка, необходимого для изображения расстояния между пунктами по карте по заданному истинному расстоянию между ними и числовому масштабу карты; числового масштаба карты по расстоянию между заданными пунктами на карте и истинному расстоянию между ними.

Совместно с учителем географии можно разработать и использовать на уроках математики и географии целый ряд интересных заданий с географическим содержанием.

В качестве примеров приведу некоторые задания, используемые мною на практике.

1. Определить длину дуги экватора (или меридиана) в 15°, 30°, 45° на глобус масштаба         1:50000000.
2. Определить на глобусе того же масштаба длину дуги параллелей в 15°, 30°, 45° на широте 50°, 60°, 70°.

3. Определить площадь участка в м2, га и км2 на местности, если на карте 1 : 10000 он составляет 13,4 см. кв.
4. Определить площадь участка в см2 на плане 1 : 3000, если на местности он составляет 18 га.                        

5. Каков линейный масштаб площади карты, если местность в 360 га занимает на ней 10 см. кв карты.
6. Три населённых пункта А, В и С расположены так, что пункт В находится в 2 км к северу и С – в 3 км к северо-западу от А.
7. D, E, F – три других населённых пункта, причём пункт Е расположен в 2 км к северо-востоку, а F – в 3 км к востоку от пункта D. Сделать чертёж и доказать, что расстояние между пунктами В и С такое же, как между пунктами Е и F.
8. Когда после дождя вылили воду из дождемера в мензурку, то получили объём, равный 212 см?.
9. Какой толщины слой (до 0,1 см) воды выпал во время дождя в этом месте?
10. Из Санкт-Петербурга вылетел самолёт. Пролетев в северном направлении 500 км, он повернул на восток; пролетев 500 км, самолёт сделал навый поворот на юг и пролетел ещё 500 км. Затем он повернул на запад и, пролетев 500 км, приземлился. Спрашивается, где расположено место приземления самолёта – в самом Санкт-Петербурге или на каком расстоянии от него к северу, к югу, к востоку или к западу.

Учитель географии часто использует электронные учебные программы, компьютерные тестирования. Такие уроки проходят вместе с учителем информатики.

Итак, подведём итоги.

Таким образом, межпредметность - это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливая системность знаний учащихся, активизирует методы обучения, ориентирует на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса.

В конце хотелось бы отметить, что рост познавательного интереса учащихся к предметам под влиянием межпредметных связей. Межпредметные связи стимулируют тягу к знаниям, укрепляют интерес к предмету, расширяют заинтересованность, углубляют знания, способствуют становлению интересов профессионального плана.

А используя  все возможности компьютера в современной школе, творческий учитель не только себе доставляет  удовольствие и восхищение от  таких  многогранных уроков, но и своим пытливым ученикам, приобщая их к творчеству и познанию, тем самым  переводя образовательный процесс на  более высокий уровень!