Разумов В.Н., учитель информатики МОУ &quot

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Большеелховская средняя общеобразовательная школа»
Лямбирского муниципального района
Метод проектов как средство
осуществления межпредметных связей в
процессе обучения информатике
(Из опыта работы учителя информатики
Разумова Виктора Николаевича)
Большая Елховка
2014
В данной брошюре обобщается опыт работы по проблеме
использования межпредметных связей на уроках информатики.
Брошюра имеет практическую направленность: представлены
конспекты уроков информатики с межпредметными связями. На
каждом из уроков реализуется метод проектов.
Брошюра адресована учителям информатики и работающим
……………………………………………..
2
Содержание
Введение_______________________________________________4
1.Метод проектов как средство осуществления межпредметных
связей в процессе обучения информатике____________________8
2.Проект «Автоматическое управление с автоматической обратной
связью» на языке TurboDelphi» (Конспект урока информатики в 11
классе)_________________________________________________15
3.
Внеурочное мероприятие______
Литература
3
Все науки настолько связанымежду собою,
что легче изучатьих все сразу, нежели какуюлибоодну из них в отдельности отвсех прочих.
Рене Декарт
Актуальность
и
перспективность
опыта
обусловлены
существенными изменениями, происходящими в последнее время в
социальном и экономическом пространстве системы образования.
В новых концепциях модернизации российского образования,
таких как «Школа -2000»,«Школа - 2100», ведущим принципом
является целостное восприятие мира, согласно которому, основным
в содержании обучения является не набор и даже не система
отдельных
знаний
ученика,
а
обобщенное,
целостное
представление о мире.
Решению этой главной задачи способствует использование
межпредметных связей на уроках. Не раз поднимался вопрос об
объединении нескольких предметов, мотивируя целесообразность
такого подхода тем, что незнания в различных областях науки,
искусства н культуры приобретает одни ребенок и сведение их
воедино должно облегчить усвоение разнородных фактов. Однако
он так и остался открытым.
Молодому человеку, вступающему в самостоятельную жизнь
в условиях современного рынка труда и быстро изменяющегося
4
информационного пространства, необходимо быть эффективным,
конкурентоспособным работником. Он должен быть творческим,
самостоятельным, ответственным, коммуникабельным человеком,
способным решал, проблемы личные и коллектива. Ему должна
быть присуща потребность к познанию нового, умение находить и
отбирать нужную информацию. Все эти качества можно успешно
формировать,
используя
метод
проектов
как
средство
осуществления межпредметных связей в процессе обучения
информатике. Чтобы наполнить образование знаниями, умениями и
навыками, связанными с личным опытом и потребностями ученика
с тем. чтобы он мог осуществлять продуктивную и осознанную
деятельность
по
отношению
к
объектам
реальной
действительности.
Практическая значимость данной темы заключается в том,
чтобы научить своих воспитанников самостоятельно приобретать
знания, мыслить, уметь ориентироваться на рынке груда, быть
востребованным и успешным.
Своеобразие и новизна предлагаемого опыта заключается в
том, что современное образование предусматривает значительное
расширение
роли
информатики
и
информационныхтехнологийкакэффективногосредствасаморазвити
я,самосовершенствования,
самообразования
и
самоконтроля
учащихся. Компьютер позволяет учителю значительно расширить
возможности предъявления разного типа информации.
5
Информатика как школьный предмет овладеет колоссальным
межпредметным потенциалом, она способна осуществить связь
знаний, получаемых учениками на уроках физики, химии,
биологии, математики и других.
При этом важно руководствоваться следующим исходным
принципом: не готовить ребят к определенной профессии, а
развивать у них способности к деятельности в той сфере, которая
наиболее близка их характеру, психическому складу, природным
задаткам и интересам, мотивировать учащихся на творческую и
познавательную деятельность.
Теоретическая база опыта. Проблема межпредметных
связей в обучении имеет давнюю историю. Еще великий
французский просветитель Ж.Ж.Рycco в своей работе «Исповедь»
писал: «Когда имеешь настоящую склонность к наукам, первое, что
чувствуешь, предаваясь им, это их связь между собой, в силу
которой они взаимно притягиваются, помогая друг другу так, что
ни одна не может обойтись без другой. Хотя ум человеческий не
может охватить их все и необходимо всегда предпочесть одну как
основную, но если не имеешь некоторого представления о других,
часто пребываешь во мраке даже в своей...»
Наиболее полное обоснование межпредметных связей в
классической
педагогике
дал
К.Д.Ушинский.
Опираясь
на
психологические основы различных ассоциативных связей (по
противоположности, сходству, времени, месту и т.п.). ученый
6
выделил дидактическую значимость таких связей. Аналитикосинтетический
метод
обучения
письму
и
чтению,
по
К.Д.Ушинскому, является одним из наиболее удачных случаев
интеграции
предметов.
Сущность
этого
метода
состоит
в
приспособлении и объединении в единое целое отдельных
элементов двух видов речевой деятельности – письмо и чтение –
для быстрого и прочного достижения одной цели: формирования у
детей способности к дистанционному общению с помощью текста.
Путь
слияния
–
однонаправленность
всех
исполнительских
действий на интуитивное, практическое постижение ребенком
приемов соотнесения устной и письменной речи.
На современном этапе стоит задача взаимодействия новых
образовательных технологий с традиционными, поэтому в своей
работе
активно
использую
такое
личностно-ориентированного
направление
обучения,
деятельность и межпредметные связи.
7
как
технологии
проектная
1.Метод проектов как средство осуществления межпредметных
связей в процессе обучения информатике
Информатика
относится
к
одному
из
тех
школьных
предметов, где при выполнении практических заданий учащиеся
понимают ценность и значимость теоретических знаний, а в
большей степени это проявляется в работе над проектами.
Метод проектов – совокупность учебно-познавательных
приемов, которые позволяют решить ту или иную проблему в
результате самостоятельных действий учащихся в процессе
обучения и вне его, с обязательной презентацией результатов.
Данная педагогическая технология включает и себя совокупность
исследовательских, поисковых, проблемных методов.
Цели проектного обучения:
- способствовать повышению личной уверенности у каждого
участника проектного обучения;
- развиватьуучащихсякомандныйдух,коммуникабельностьиу
мение сотрудничать;
- обеспечить механизм развития критического мышления
ребенка, умения искать пути решения поставленной задачи.
Сегодня учебная программа построена так, что преподается,
как правило, только «свой» предмет. Необходимо строить весь
образовательный процесс так, чтобы на уроке, в каждом задании
8
учащиеся использовали знания различных научных областей.
Широкое
распространение
информационных
технологий
создало ряд проблем, в частности, проблему информационной
перегруженности учащихся, необходимости ориентироваться в
избыточном количестве информации. Ребенок не успевает... Как же
быть, как помочь ребенку сориентироваться и огромном потоке
информации, не захлебнуться в нем, а научиться плавать?
Самое решающее звено этой новации – учитель. Меняется
роль учителя. Из носителя знаний и информации учитель
превращается в организатора деятельности, консультанта и коллегу
по решению проблемы, добыванию необходимых знаний и
информации
изразличных
(может
быть
и
нетрадиционных)
источников. Работа над учебным проектом позволяет выстроить
бесконфликтную педагогику, вместе с детьми вновь и вновь
пережить вдохновение творчества, превратить образовательный
процесс
из
скучной
принудиловки
в
результативную
созидательную творческую работу.
Таким образом, формируются потребности к познанию
нового, умение находить и отбирать нужную информацию.
В своей деятельности использую методы и приемы обучения,
средства,
которые
способствуют
активизации
мыслительной
деятельности школьников. Из всего многообразия современных
педагогических технологии предпочтение отдаю:
- технологии личностно-ориентированного обучения,так как в
9
основе этого метода обучения лежит признание индивидуальности,
самобытности каждого ребенка. Считаю, что образование – это не
только обучение, но и особая индивидуальная деятельность
ученика;
- технологии развивающего обучения. Ориентация на «зону
ближайшего развития» ученика позволяет в максимальной степени
учесть его способности, возможности, влияние окружающей среды
и условий;
- технологии уровневой дифференциации обучения. Свои
уроки я строю с учетом индивидуальных возможностей и
способностей учащихся, использую разноуровневые задания, так
как учебная деятельность немыслима без учета особенностей
каждого ребенка, которые, в конечном счете, определяют его
личность;
- проектному обучению, которое способствует развитию
интеллектуальных умений, связанных с критическим и творческим
мышлением;
формирует
навыки
работы
с
различнойлитературой,повышаетсамостоятельностьвисследователь
скойдеятельности, развивает аналитическое, ассоциативное и
логическое мышление,устную речь.
Результативность опыта. В течение пяти лет в нашей школе
открыты
профильные
классы
с
углубленным
изучением
информатики, где учащиеся работают над своими творческими
проектами
и
научно-исследовательскими
10
работами.
Предмет
информатики сильно отличается от других предметов, он как бы
стоит на стыке нескольких наук, таких как математика, физика и
т.п.
Проекты
в
интегрирующих
информатике
факторов,
могут
помогая
выступать
преодолевать
в
роли
дробность
образования, а также позволяет заинтересовать и «нетехнических»
детей
современными
компьютерными
технологиями
и
программами, использование которых даёт в руки будущих
лингвистов,
юристов,
художников,
дизайнеров
широчайшие
возможности и богатый набор инструментов. Использование
компьютеров н элементов информатики в других дисциплинах,
изучаемых
в
школе,
может
продемонстрировать
ученику
необходимость и целесообразность применения компьютера в
повседневной
жизни,
как
инструмент
для
добывания
и
использования информации.
В основе метода проектов лежит развитие познавательных
навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои
знания и ориентироваться в информационном пространстве. Это, с
одной стороны, совокупность приемов, операций овладения
определенной областью практического или теоретического знания,
той или иной деятельности. С другой стороны, это – способ
организации процесса познания.
В методе проектов способ достижения дидактической цели
происходит через детальную разработку проблемы, которая должна
11
завершиться практическим результатом, оформленным тем или
иным образом. Этот результат можно увидеть, осмыслить,
применить в реальной практической деятельности.
При выборе темы проекта предлагаю учащимся использовать
регионально-национальный компонент. Например, при создании
рисунка в растровых и векторных графических редакторах такими
темами могут стать «Вид из моего окна», «Любимый уголок
природы»,
при
создании
мультимедийной
презентации
в
PowerPoint и видео в Windows Movie Maker– «Моё село»,
«Мордовский (татарский) костюм», «Церкви (мечети) Мордовии»,
«Футбольный клуб «Мордовия»и т.п.
Межпредметные связи, метод проектов и использование ИКТ
позволяют не только углубленно изучать материал по каждому из
предметов, но и формировать общеучебные умения, системы
научных знаний, мировоззренческие убеждения.
Проводимая на уроках и во внеурочное время работа
позволяет получать высокие результаты подготовки учащихся,
развивает творческие способности детей. Ученики показывают
хорошие результаты на предметных олимпиадах, становятся
победителями и лауреатами различных конкурсов.
В 2010-2011 учебном году 1 выпускник сдавал ЕГЭ по
информатике.Набрано баллов по результатам ЕГЭ – 61 (средний
балл по Мордовии 58).
В 2011-2012 учебном году 4 обучающихся 11 класса
12
участвовали в пробном компьютерном ЕГЭ по информатике.
Средний балл составил – 50,5 (средний балл по Мордовии 28,4).
В 2012-2013 учебном году 1 выпускник сдавал ЕГЭ по
информатике. Набрано баллов по результатам ЕГЭ –81 (средний
балл по Мордовии 67).
В 2012-2013 учебном году 8 учащихся 9 класса сдавали ГИА
по информатике. Процент качества составил 100%.
За 5 последних лет обучающиеся становились победителями
и призерами муниципального этапа Всероссийской предметной
олимпиады по информатике, Всероссийских и международных
дистанционных олимпиад по информатике, районного конкурса
исследовательских, проектных и поисковых работ учащихся. Три
ученика продолжили обучение в ГБНОУ РМ «Республиканский
лицей для одаренных детей».
В 2010 году коллектив школьной газеты «Перемена»
награжден
дипломом
республиканского
конкурса
детско-
юношеской прессы антинаркотической направленности «Право на
жизнь» в номинации «Лучшая вёрстка», а в 2012 занял в нём 1
место.
В 2013-2014 учебном году ученики стали победителями
Всероссийских конкурсов презентаций «Панорама моего города,
села» и «Лесные жители» и второй год подряд– победителями
Открытого межрегионального историко-патриотического конкурса
«Морской венок славы: моряки на службе Отечеству» в номинации
13
«Электронные презентации».
В последние годы учащиеся становились победителями и
призёрами
различных
фотоконкурсов
муниципального,
республиканского и всероссийского уровней, таких, например, как
«Мир глазами юных», «С улыбкой к учителю», «Мир, в котором
мы живём», «Еще дубль!», «Защитим лес», «Будущее России в
надёжных руках», «Мы – граждане Российской Федерации!», их
фотографии неоднократно публиковались на страницах районной
газеты «Призыв».
В целях обмена опытом провожу открытые уроки, мастерклассы,
выступаю
на
семинарах,
заседаниях
методических
объединений учителей кафедры, района и республики. Кроме этого
обобщение педагогического опыта представлено в публикациях на
сайтах http://elhoschool.ru,http://pedsovet.su, http://pedsovet.org.
14
2.План-конспект урока информатики в 11 классе
информационно-технологического профиля обучения по теме
«Проект «Автоматическое управление с автоматической
обратной связью» на языке TurboDelphi»
Цель урока:Дать первоначальные представления о разработке
информационных моделей систем автоматического
управления с автоматической обратной связью.
Задачи:
образовательные:
 дать
первоначальные
информационных
представления
моделей
систем
о
разработке
автоматического
управления с автоматической обратной связью;
 продолжить
знакомство
с
применением
объектно-
ориентированного программирования при разработке
информационных моделей систем управления,
развивающие:
 развитие самостоятельности, творческого подхода при
решении проблемных вопросов,
воспитательные:
 воспитание внимательности, аккуратности, точности.
ЦОР:
15
1) презентация
«Автоматическое
управление
с
автоматической обратной связью»;
2) программа
проекта
«Автоматическое
управление
с
автоматической обратной связью» на языке Turbo Delphi.
Оборудование:
рабочее место учителя:
1) персональный компьютер;
2) интерактивная доска;
3) мультимедийный проектор,
рабочее место ученика:
1) персональный компьютер.
Программное обеспечение:
1) система объектно-ориентированного программирования
Turbo Delphi;
2) Microsoft Office PowerPoint 2010 (рабочееместоучителя).
Учебная литература:
1) Угринович Н.Д., Информатика и ИКТ. Профильный
уровень:
учебник
для
11
класса
Лаборатория знаний. 2009.
Структура урока:
1. Актуализация знаний
2. Постановка проблемной ситуации
16
–
М.
БИНОМ.
3. Постановка цели урока
4. Анализ программы проекта, поиск лучшего решения
5. Компьютерный практикум
6. Подведение итогов урока, объявление домашнего
задания
Ход урока:
Организационный момент:
Приветствие учащихся.
Актуализация знаний
Ребята, сегодня мы завершаем разработку информационных
моделей систем управления. На прошлых уроках мы узнали, что
существуют системы управления без обратной связи, системы
управления с обратной связью и системы автоматического
управления с автоматической обратной связью.
17
Вопрос учащимся: В чем заключается принцип работы
систем управления без обратной связи? Приведите примеры таких
систем управления.
Ожидаемый ответ: В системах управления без обратной связи
не
учитывается
состояние
управляемого
объекта
и
обеспечивается управление только по прямому каналу (от
управляющего объекта к управляемому объекту). Примеры:
светофор, неуправляемая ракета и т.д.
На предыдущих уроках мы с вами построили модель системы
управления без обратной связи.
Вопрос учащимся: В чем недостаток систем управления без
обратной связи? Есть ли достоинства?
Ожидаемый
ответ:
Недостаточная
эффективность
управления и точность попадания, но и меньшие финансовые
затраты.
Для повышения эффективности управления применяются
системы управления с обратной связью
18
Вопрос учащимся: В чем заключается принцип работы
систем управления с обратной связью? Приведите примеры таких
систем управления.
Ожидаемый ответ: В системах управления с обратной связью
управляющий объект по прямому каналу управления производит
необходимые действия над объектом управления, а по каналу
обратной связи получает информацию о реальных параметрах
объекта
управления.
Примеры:
регулировщик
дорожного
движения, управляемая ракета и т.д.
На предыдущих уроках мы с вами построили модель системы
управления с обратной связью.
Она позволяет осуществлять управление с гораздо большей
точностью. Это, конечно же, ее достоинство по сравнению с
предыдущей моделью.
Постановка проблемной ситуации
19
Вопрос учащимся: А в чём вы видите недостаток систем
управления с обратной связи?
Ожидаемый
большое
ответ:
время
на
Человеческий
принятие
фактор:
решений,
достаточно
усталость,
невнимательность и т.д.
Чтобы исключить человеческий фактор и осуществлять
управление с еще большей точностью применяют системы с
автоматическим управлением и автоматической обратной связью.
Модель такой системы нам сегодня и предстоит разработать.
Объявление темы и цели урока
Тема нашего урока: Проект «Автоматическое управление с
автоматической обратной связью» на языке Turbo Delphi.
Цель
урока:
Разработать
компьютерную
модель
автоматического управления с автоматической обратной связью на
языке Turbo Delphi
Анализ программы проекта, поиск лучшего решения
20
Учитель открывает проект в TurboDelphi, ученики
открывают учебник на с.110.
Анализируя программу, мы видим, что на форму нужно
поместить…(далее продолжают ученики).
1) две кнопки: Buttonl – для запуска графического
интерфейса проекта и Button2 – для запуска
автоматической обратной связи;
2) две надписи Label 1 и Label2 для вывода текущих
координат управляемого объекта (точки);
3) графическое поле Image 1, по которому будет
перемещаться точка (закрашенный кружок).
Проанализируем
программу,
предложенную
автором
учебника.
Нажатие на кнопку «Мишень и точка» запускает событийную
процедуру, которая…(далее продолжают ученики):
1) рисует белый квадрат (200×200) и стирает предыдущий
вариант;
Imagel.Canvas.Brush.Color:=clWhite;
Imagel.Canvas.Rectangle(0,0,200,200);
Imagel.Canvas.FillRect(Rect(0,0,200,200
));
2) обеспечивает случайную генерацию первоначальных
координат точки x1 и y1 в пределах от 0 до199
включительно,
21
Randomize;
Xl:=Random(200);
Yl:=Random(200);
3) рисует красную всплошную закрашенную точку
(управляемый объект), R=3;
Forml.Imagel.Canvas.Brush.Color:=clRed;
Forml.Imagel.Canvas.Brush.Style:=bsSoli
d;
Forml.Imagel.Canvas.Ellipse(Xl-3,Yl3,Xl+3,Yl+3);
4) рисует в центре графического поля мишень – круг с
координатами центра (100, 100), R=20.
Forml.Imagel.Canvas.Brush.Style:=bsClea
r;
Forml.Imagel.Canvas.Ellipse(80,80,120,1
20);
Нажатие на кнопку «Шаг» запускает событийную процедуру,
которая…(далее продолжают ученики):
1) переменным x2 и y2 присваивает координаты центра
мишени (100, 100)
X2:=100;
Y2:=100;
22
2) выполняет автоматическую корректировку координат
точки (управляемого объекта) с использованием
инструкции выбора If-Then-Else.
If X2-X1>0 Then X1:=X1+1 Else X1:=X1-1;
If Y2-Y1>0 Then Y1:=Y1+1 Else Y1:=Y1-1;
3) выводит новые координаты точки на надписи
Labell.Caption:=IntToStr(XI);
Label2.Caption:=IntToStr(Yl);
4) рисует красную всплошную закрашенную точку (R=3) с
центром в новых координатах
Forml.Imagel.Canvas.Brush.Color:=clRed;
Forml.Imagel.Canvas.Pen.Color:=clRed;
Forml.Imagel.Canvas.Brush.Style:=bsSoli
d;
Forml.Imagel.Canvas.Ellipse(Xl-3,Yl3,Xl+3,Yl+3);
Запустим проект (или программу a.exe) и нажатиями кнопки
Шаг осуществим попадание точки в мишень.
Проанализируем полученный результат с точки зрения
поставленной цели, а именно мы должны были разработать
компьютерную
модель
автоматического
автоматической обратной связью.
23
управления
с
1) Существует автоматическая обратная связь?
Существует
2) Модель адекватно отражает полет снаряда? Нет. В процессе
перемещения точка отклоняется от требуемой траектории
(периодически 100 меняется на 99 и даже при достижении центра
мишени)
3) Разработали компьютерную модель с автоматическим
управлением? Нет. Для перемещения точки нужно нажимать на
кнопку Шаг.
Попробуем устранить выявленные недостатки и решить
возникшие проблемы по разработке адекватной компьютерной
модели.
1)
В чем причина отклонение от требуемой траектории?
Ожидаемый
ответ:
Автоматическая
корректировка
координат точки выполняется и при достижении необходимого
значения (100).
24
Какие
2)
будут
предложения
по
стабилизации
траектории прямолинейного движения?
Ожидаемый ответ: необходимо внести изменения в
инструкцию выбора If-Then-Else, исключив корректировку
координат при X2=X1 и Y2=Y1.
If X2-X1>0 Then X1:=X1+1 Else If X2-X1<0
Then X1:=X1-1;
If Y2-Y1>0 Then Y1:=Y1+1 Else If Y2-Y1<0
Then Y1:=Y1-1;
Запустим проект (или программу b.exe) и нажатиями кнопки
Шаг осуществим попадание точки в мишень.
3)
Какие будут предложения по автоматизации управления?
Ожидаемый
ответ:
необходимо
внести
циклическое
выполнение команд событийной процедуры. Условие прекращение
цикла с постусловием – достижение центра мишени, т.е.
одновременное выполнение условий X2=X1 и Y2=Y1.
Repeat
If X2-X1>0 Then X1:=X1+1 Else If X2-X1<0 Then
X1:=X1-1;
If Y2-Y1>0 Then Y1:=Y1+1 Else If Y2-Y1<0 Then
Y1:=Y1-1;
Labell.Caption:=IntToStr(XI);
Label2.Caption:=IntToStr(Yl);
Forml.Imagel.Canvas.Brush.Color:=clRed;
25
Forml.Imagel.Canvas.Pen.Color:=clRed;
Forml.Imagel.Canvas.Brush.Style:=bsSolid;
Forml.Imagel.Canvas.Ellipse(Xl-3,Yl3,Xl+3,Yl+3);
Until (X2=X1) and (Y2=Y1);
Запустим проект (или программу с.exe). Мы видим, что
выявленные недостатки устранены, возникшие проблемы по
разработке адекватной компьютерной модели решены.
Компьютерный практикум
Самостоятельная работа учащихся под контролем учителя
после краткого инструктажа по выполнению проекта.
Подведение итогов урока
1.
Дать общую характеристику работы класса.
2.
Показать успешность овладения содержанием урока.
3.
Вскрыть недостатки, показать пути их преодоления.
4.
Выставление оценок.
Домашнее задание.
§1.9.3. (с. 110-111), оформить проект в рабочих тетрадях.
26
3.Внеклассное мероприятие ????????????
27
Литература
28