Метапредметный подход к изучению информатики
статья по теме

РЕФЕРАТ

Тема: Метапредметный подход
к изучению информатики

Выполнил: Горбачёва Елена Николаевна

учитель информатики и ИКТ

МОУ СОШ с УИОП №16

г. Комсомольск-на-Амуре

2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ

I. Введение        

II. Основная часть        

2.1.        Понятие метапредмета        

2.2.        Задачи метапредметного подхода в учебном процессе        

2.3.        Метапредметный подход к изучению информатики        

III. Заключение        

Список литературы        

I. Введение

 «Доводы, до которых человек додумывается сам,

обычно убеждают его больше, нежели те,

которые пришли в голову другим»

Б. Паскаль

В эпоху быстрой смены технологий, в том числе и в образовании, мы говорим о формировании принципиально новой системы изменения содержания образования, предполагающей постоянное обновление, индивидуализацию спроса на образовательные услуги и возможностей его удовлетворения. Причем ключевой характеристикой такого образования становится не только, и не столько передача знаний и технологий, но, главное, формирование творческих компетентностей, готовности к переобучению, умению выбирать и обновлять свой профессиональный путь.

21 января 2010 года в Санкт-Петербурге в Российском государственном педагогическом университете имени А.И. Герцена Президент России Дмитрий Медведев дал старт Году Учителя - 2010 в Российской Федерации.

Он отметил, что сейчас отечественная школа приступает к реализации национальной образовательной инициативы "Наша новая школа". Ее суть состоит в создании образовательных учреждений, способных раскрывать личностный потенциал детей, воспитывать у них интерес к учебе, создавать условия, адекватные требованиям современной жизни. Уже в школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире. На это и направлены новые стандарты, разработка которых велась около трех лет.

В основу нового стандарта положен мыследеятельностный или метапредметный подход к обучению. Данный подход определяет актуальность темы этого реферата: «Метапредметный подход к изучению информатики».

Цель реферата - изучить проблему метапредметного подхода к изучению информатики; рассмотреть основные принципы использования метапредметного подхода к изучению информатики

II. Основная часть

Выполняя научное исследование,

 любой человек приобретает навыки самостоятельного творчества,

которые будут полезны в любой области

 профессиональной деятельности, даже если это будет не наука.

Хуторской В.А.

2.1.        Понятие метапредмета

Метапредметный подход был черезвычайно популярен в 20-е годы прошлого века, а в 30-х этот метод жестко осудили и перешли на предметное обучение. На сегодняшний момент существуют следующие концепции на понятие метапредмета.

1.        ГРОМЫКО Нина Вячеславовна (ГРОМЫКО Нина Вячеславовна кандидат философских наук, заместитель директора Института инновационных стратегий развития общего образования при Департаменте образования г. Москвы) (на основе идей В.В. Давыдова)

Метапредметы — это новая образовательная форма, которая выстраивается поверх традиционных учебных предметов. Это — учебный предмет нового типа, в основе которого лежит мыследеятельностный тип интеграции учебного материала и принцип рефлексивного отношения к базисным организованностям мышления — «знание», «знак», «проблема», «задача».

Метапредметы направлены на формирование универсальных способностей ребенка – понимания, воображения, коммуникации, мышления, рефлексии, действия. Они призваны помочь подготовиться к решению практических задач в реальной жизни.

Использование метапредметных технологий в преподавании традиционных учебных предметов позволяет демонстрировать учащимся процессы становления научных и практических знаний, переорганизовывать учебные курсы, включая в них современные вопросы, задачи и проблемы, в том числе значимые для молодежи.

2.        Хуторской Андрей Викторович (доктор педагогических наук, член-корреспондент Российской академии образования, академик Международной педагогической академии, зав. лабораторией методологии общего среднего образования ГНУ ИСМО РАО, директор Центра дистанционного образования «Эйдос»)

Метапредмет – это не особый, деятельностный «срез» предмета, это основосоздающая часть предмета. Такая основа связана с понятием «фундаментальный образовательный объект». Таким объектом являются, например, числа. Набор фундаментальных образовательных объектов определяется для каждой области познаваемого бытия и представляет собой взаимосвязанную систему категорий, понятий, символов, явлений, проблем имеющих как реальное, так и идеальное воплощение. Фундаментальный образовательный объект общий для учащихся объект познания, который обеспечивает каждому из них личный результат его познания, а в конечном итоге - индивидуальную траекторию образования.

Чтобы оформить получающиеся межпредметные образовательные блоки, вводятся особые дисциплины — метапредметы, которые представляют собой предметно оформленные связки образовательных направлений, определяемых учителями.

Для метапредмета в целом характерны те же требования, что и для обычных курсов: гармония и единство целей, содержания, форм и способов проверки результатов. Отличия - в субъективном характере построения такого предмета, в возможности перекомпоновки метапредмета и появления во время образовательного процесса на его основе новых метапредметов. Примеры метапредметов: “Числа”, “Буквы”, “Культура”, “Мироведение”. Общая совокупность изучаемых метапредметов и обычных предметов всегда охватывает весь общеобразовательный комплекс условий для гармоничного развития детей.

Фундаментальные образовательные объекты – ключевые элементы образовательных стандартов, позволяющие решить проблему сопряжения индивидуальности учащихся и объективной познаваемой действительности. Совокупность фундаментальных образовательных объектов составляет инвариантное (базовое) содержание учебного предмета или метапредмета.

2.2.        Задачи метапредметного подхода в учебном процессе

В природе физические, химические и биологические явления взаимосвязаны. В учебном процессе все эти явления изучаются раздельно, тем самым их связи разрываются, поэтому в школе обязательно должно быть предусмотрено осуществление межпредметных и метапредметных связей. Введение метапредметного подхода куда сложнее, чем применение межпредметных связей. В школе очень часто одни и те же научные понятия при изучении различных дисциплин трактуютя по-разному, что вносит путаницу в сознание учащихся. При переходе из одной предметной области в другую у них не возникает общего понимания устройства областей и где проходит граница между самими областями. Особенно сложно связать гумманитарный и естественнонаучный тип знаний. Одна из задач метапредметного подхода помочь понять кто я в этом мире и развитие системы природа-человек-общество. Например, можно рассмотреть ситуации различных глобальных катастроф или как развитие информатики повлияло на ход истории. Одним из направлений, где метапредметность может быть реализована достаточно эффективно, являются элективные курсы, семинарские занятия, а так же выполнение творческих работ, исследовательских проектов. Создание системы исследовательской деятельности в классах общеобразовательной школы также способствует формированию метапредметных знаний.

Кроме этого реализация метапредметности происходит на уроках, когда при обсуждении некоторых вопросов учащиеся вовлекаются в спор или диспут. Например, при обсуждении понятия пространства учащиеся задаются вопросом, почему в одном разделе физики такое, а другом такое и как оно связано с понятием, которое используется в геометрии, химии или информатике.

2.3.        Метапредметный подход к изучению информатики

Каждый учебный предмет, вне зависимости от его направленности на изучение окружающей действительности – гуманитарный или естественнонаучный, является информационным: его содержание – это некая информация, а формы представления этого содержания – формы выражения информации. Каждая предметная область своими средствами отражает часть общей картины мира, выражает закономерности окружающей среды. Поэтому повсюду ощущается его соприкосновение с информатикой, с ее средствами (формализации, моделирования и систематизации, описания информационных объектов, явлений, их преобразований, применения информационных технологий).

Сама информатика, рассматривая информацию, информационные процессы, отношения во всей их полноте и взаимосвязи, опирается на знание их частных проявлений в конкретных природных и социальных системах, на то, что изучается в других предметах школьной программы.

Информатика изучает закономерности информационной среды, протекающих в ней процессов и отношений, имеющие междисциплинарный характер и призванные выполнять сегодня интегративные функции. Информатика формирует 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 и человеке.

Отмечается метапредметность информатики, которая становится и средством информационного описания, и средством междисциплинарной связи, и средством систематизации области познания. Эта метапредметность получает естественное представление в системе образования. Информатика все более прочно занимает ключевые позиции в формировании мировоззрения ученика и его компетентности, способного к самообразованию и эффективного выполнения своих функций в избранной им профессиональной деятельности.

Понимая общие категории информатики и информационной среды, ученик лучше и полнее сможет воспринять их частные, специфичные выражения в других учебных предметах. Это, в частности, проявляется в обществознании, филологии (языкознании, литературе), биологии:

Информация, как отмечает Н.Н. Моисеев, - это очень сложное и многоплановое явление, оно относится к первопонятиям. Информатика это наука, которая пронизывает многие (если не все) научные дисциплины, наука, которая является основой важнейших направлений развития современной техники, вторгается во все сферы нашей жизни, наука, от успеха которой во многом будет зависеть будущность человека, а между тем центральное понятие этой теории – «информация» - до сих пор не имеет четкого общепринятого определения. И это обстоятельство роднит его с такими фундаментальными понятиями, как материя или энергия.

Значение изучения в старших классах вопросов социальной информатики трудно переоценить. Она устанавливает связь между абстрактными (категориальными) и социально-правовыми понятиями, изучаемыми учениками, например, в обществознании, правоведении, помогает осознать информационную сущность явлений в социальной сфере, в экологии, в безопасном состоянии общества. Тенденции развития общества ученик не сможет осознать без понимания сущности информатизации и ее глобальных процессов, информационного общества, информационной культуры. Но и социальная информатика опирается на знания и понятия, уже изученные учениками в других предметах (обществознании, правоведении и др.). Здесь необходимо опираться на такие понятия, усвоенные в этих предметах, как «социальные установки», «социальное познание», «социальные процессы», «социальное явление», «социальные последствия», «идеал», «ценности», «моральная оценка», «правовые нормы», «социальные нормы», что позволяет расширить, углубить и систематзировать знания учащихся, касающиеся социальной сферы.

Информационная культура – понятие, прежде всего, курса информатики, хотя, с другой стороны, решение задачи формирования информационной культуры осуществляется в рамках всех учебных дисциплин, например, в культуроведении и др. Для информатики информационная культура – выражение общей культуры человека, культуры работы с информацией, информационного взаимодействия (коммуникации, обмена, отношений). Поэтому здесь прослеживается связь социальной информатики со всей системой общего образования, с системой воспитания человека в семье и влиянием среды (и позитивным, и негативным).

В обучении языкознанию, истории и др. широко используется метод работы с поиском информации, ее представления, осознания ее смысла. Знания информатики обеспечивают способность учащихся к документированию. На личном примере учащиеся знакомятся с такими понятиями, как авторское право и его защита, право на доступ к информации.

Категориальный аппарат информатики все шире проникает в лингвистику. Сегодня уже обоснована значительная роль изучения таких тем как «Современное понимание языка как уникального средства хранения и передачи информации». Кроме того, при наличии таких параллелей в изучении понятия "язык" в информатике и лингвистике учащимся становится легче понять коммуникационный смысл языков программирования, их посреднический характер, смысл обозначения, кодирования и шифрования.

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»), код («Генетический код).

Рассматривая информацию как комплексное единство содержания и формы, лучше привести в качестве примеров конкретные информационные объекты, процессы, системы, знакомые учащимся из различных предметных областей: физики, химии, биологии, истории, обществознания и т.д. Говорим о содержании природных, социальных или технических систем, их переменном состоянии, требованиях к элементам, абстрактном и формальном выражении. Для информатики это переход от общего к частному, понимание общего на примере частного, для других предметов это примеры перехода от частного к общему и лучшее понимание частного через его абстрактное представление. Учащиеся на личном опыте убеждаются, что, во-первых, при изучении любого объекта его следует рассматривать как систему, а, во-вторых, для эффективного изучения любой социальной или природной системы необходимо ее абстрактное представление и системное моделирование.

Раскрывая механизм взаимодействия информатики с другими школьными дисциплинами, Ершов А.П. и его соратники отмечали: «Информатика … предлагает каждой из дисциплин, изучаемых в школе, новый и весьма совершенный инструмент, который позволяет учителю, умеющему пользоваться этим инструментом, глубже и эффективнее раскрыть перед школьниками сущность своего предмета. При этом нельзя назвать ни одного школьного предмета, в котором аппарат информатики оказался бы бесполезным. … школьный курс информатики является не дополнительной нагрузкой на школьника, а важнейшим средством уменьшения его перегрузок, сокращения и уплотнения программы средней школы в целом».

Приведу пример из собственной практики. На уроках информатики в 9 классе учащиеся изучают такое общепредметное понятие как модель, моделирование, используя знания из разных школьных предметов. Учащимся предлагается провести исследование по теме: «Биологические модели. Расчет биоритмов человека». Для этого ученики должны заранее привлечь свои знания из других предметов о понятии модель и о таком понятием как биоритмы. Исследование проводится на уроке в виде практической работы с использованием электронных таблиц MS Excel, разрабатывается информационная модель. Ученикам выдается технологическая карта и материал для исследования теории биоритмов на примере конкретного человека (см. приложение 1, 2, 3).

В ходе работы учащиеся должны исследовать модель влияния биоритмов на состояние человека; подтвердить или опровергнуть соответствие показателей биоритмов с личными достижениями человека. После выполнения работы, ребятам предлагается подумать над вопросом: «Является ли тема данного исследования актуальной для них? Где можно использовать знания, полученные на этом уроке?» В процессе обсуждения приходим к выводу, что можно не только прогнозировать, но при желании и улучшить нормальное протекание жизни, оптимизировать результаты человеческой деятельности. Исследование собственных биоритмов может принести ребятам много пользы, предлагается выбрать наиболее значимый этап в их жизни в этом учебном году – период сдачи экзаменов (июнь месяц).

Учащиеся смотрят на свои графики, и формулируются советы, что нужно сделать:

1) Если западает физический цикл? (Постарайтесь в это время преодолевать свою леность, не забывайте о прогулках на свежем воздухе и побольше физических занятий.)

2) Если западает эмоциональный цикл? (Учитесь властвовать собою, начните день с улыбки, скажите несколько комплиментов себе, окружающим, радуйтесь теплому солнечному дню… )

3) Сложнее, если в это время идет спад интеллектуальный… Что же делать в этом случае? (Но и тогда не стоит огорчаться. Вспомните все то, что вы знаете. Ваши отличные и хорошие отметки соответствуют вашему интеллектуальному развитию. Значит, вам нужно только поверить в удачу и успех. А может, стоит принимать витамины или поработать с тестами – для развития памяти, внимания).

Подводится итог урока. Домашнее задание носит творческий характер: используя созданную модель исследовать биоритмы Пушкина и Дантеса в день их дуэли.

Использование метапредметного подхода на уроках приводит к следующим метапредметным образовательным результатам:

1. уверенная ориентация учащихся в различных предметных областях за счет осознанного использования при изучении школьных дисциплин таких общепредметных понятий как «объект», «система», «модель», «алгоритм», «исполнитель» и др.;
2. владение основными общеучебными умениями информационно-логического характера: анализ объектов и ситуаций; синтез как составление целого из частей и самостоятельное достраивание недостающих компонентов; выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов; обобщение и сравнение данных; подведение под понятие, выведение следствий; установление причинно-следственных связей; построение логических цепочек рассуждений и т.д.,
3. владение умениями организации собственной учебной деятельности, включающими: целеполагание как постановку учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что требуется установить; планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, разбиение задачи на подзадачи, разработка последовательности и структуры действий, необходимых для достижения цели при помощи фиксированного набора средств; прогнозирование – предвосхищение результата; контроль – интерпретация полученного результата, его соотнесение с имеющимися данными с целью установления соответствия или несоответствия (обнаружения ошибки); коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план действий в случае обнаружения ошибки; оценка – осознание учащимся того, насколько качественно им решена учебно-познавательная задача;
4. владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера;
5. владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний: умение преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую или знаково-символическую модель; умение строить разнообразные информационные структуры для описания объектов; умение «читать» таблицы, графики, диаграммы, схемы и т.д., самостоятельно перекодировать информацию из одной знаковой системы в другую; умение выбирать форму представления информации в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования;
6. широкий спектр умений и навыков использования средств информационных и коммуникационных технологий для сбора, хранения, преобразования и передачи различных видов информации (работа с текстом, гипретекстом, звуком и графикой в среде соответствующих редакторов; создание и редактирование расчетных таблиц для автоматизации расчетов и визуализации числовой информации в среде табличных процессоров; хранение и обработка информации в базах данных; поиск, передача и размещение информации в компьютерных сетях), навыки создания личного информационного пространства;
7. опыт принятия решений и управления объектами (исполнителями) с помощью составленных для них алгоритмов (программ);
8. владение базовыми навыками исследовательской деятельности, проведения виртуальных экспериментов; владение способами и методами освоения новых инструментальных средств;
9. владение основами продуктивного взаимодействия и сотрудничества со сверстниками и взрослыми: умение правильно, четко и однозначно сформулировать мысль в понятной собеседнику форме; умение осуществлять в коллективе совместную информационную деятельность, в частности при выполнении проекта; умение выступать перед аудиторией, представляя ей результаты своей работы с помощью средств ИКТ; использование коммуникационных технологий в учебной деятельности и повседневной жизни.

Представленный выше комплекс метапредметных образовательных результатов, которые могут быть достигнуты в рамках подготовки школьников в области информатики и ИКТ, подчеркивает ее неуклонно возрастающую значимость в условиях становления инновационной системы образования.

III. Заключение

Как видно из представленного материала благодаря интеграции биологии и информатики, материал, который в настоящее время изучается на уроках ИВТ, не является оторванным от жизни: учащиеся приобретают навыки применения тех или иных программных средств на практике, т.е. показывают уровень сформированности информационной культуры.

Таким образом, можно говорить о том, что интеграция информационных технологий в образовании позволяет осуществлять индивидуальный подход к учащимся и тем самым помогает дифференциации образования, а интеграция информационных технологий в естественнонаучном цикле дает возможность сделать учебный процесс наиболее эффективным, как с точки зрения учителя, так и с точки зрения учащегося.

В заключении хотелось бы отметить, что социальное и педагогическое значение метапредметности видится во владении детьми совокупными знаниями, которые избавят ребят от однородности развития. У ребят появляется возможность создать не только собственные модели процессов и явлений, но и определить пути взаимодействия с ними.

Отсутствие интегральных знаний порождает узких специалистов, способных лишь к однобоким решениям проблемы.

Систематизация знаний, всестороннее развитие, творческий подход, высокая мотивация к познанию – это возможность, которую предоставляет метапредметное обучение, и в этом его огромная польза.

Список литературы

1. Босова Л.Л. Пропедевтическая подготовка школьников в области информатики и ИКТ: опыт, современное состояние, перспективы. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.
2. Громыко Ю. В. Метапредмет «Проблема». / Учебное пособие для учащихся старших клас-сов. — М., 1998.
3. Громыко Ю. В. Метапредмет «Знак». Схематизация и построение знаков. Понимание симво-лов. / Учебное пособие для учащихся старших классов. — М.: Пушкинский институт, 2001.
4. Громыко Н. В. Метапредмет «Знание». / Учебное пособие для учащихся старших классов. — М., 2001.
5. Мыследеятельностная педагогика в старшей школе: метапредметы. — М., 2004.
6. Громыко Н. В. Обучение схематизации: Сборник сценариев для проведения уроков и тренин-гов. /Учебно-методическое пособие для учащихся 10-11 классов. — М., 2005.
7. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояния, перспективы). // Информатика и образование. 1995. № 1.
8. Первин Ю.А. Концепция курса раннего обучения информатике // Информатика и образование 2003. № 3–4.
9. http://epistemoteka.ru/7._Библиотека/Библиотека_метода/Метапредмет
10. http://www.schoolexpert.ru/public?id=233
11. http://khutorskoy.ru/science/concepts/terms/metapredmet.htm
12. http://sites.google.com/site/ocdevelopmentschool/
13. http://www.teacher-of-russia.ru/
14. http://www.openclass.ru/forums/
15. http://standart.edu.ru/