Формирование метапредметных компетенций на основе интегрированных связей в преподавании математики и информатики в условиях цифровой трансформации образования»

Автор: Шалыпина Янна Сергеевна

Организация: ГБОУ СОШ № 390

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

Автор: Башекина Елена Юрьевна

Организация: ГБОУ СОШ № 397 им. Г. В. Старовойтовой

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

Автор: Жулевич Юлия Борисовна

Организация: ГБОУ СОШ № 390

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

Одна из особенностей современного этапа развития информационного общества – интенсивная цифровизация, появление которой обусловлено совершенствованием, эволюцией новых информационно-коммуникационных технологий и ростом цифровых технологий четвертой промышленной революции.

Под цифровизацией понимается социально-экономическая трансформация, способствующая массовому внедрению и усвоению сквозных цифровых технологий создания, обработки и передачи информации (робототехника, искусственный интеллект, квантовые технологии, технологии беспроводной связи, новые производственные технологии и другие).

Новый стандарт образования повысил требования к уровню подготовки выпускников. Школе требуются такие специалисты, которые умеют быстро находить нестандартные решения, творчески подходить к процессу обучения, строить работу с учениками на принципе сотрудничества и совместного поиска правильных ответов.

Метапредметный    подход в его классическом виде предполагает полный пересмотр подходов в преподавании того или иного предмета.  Тут не обойтись обычной эрудицией, здесь требуется основательная подготовка. Попросту – создание учителя нового поколения.

Сегодня все большее признание получает положение о том, что в основе успешности обучения лежат общие учебные действия, имеющие приоритетное значение над узкопредметными знаниями и навыками.

На современном этапе развития общества, которое меняется так динамично, не представляется возможным точно спрогнозировать, какие именно знания пригодятся ребенку в его взрослой жизни. Появилась необходимость использования на уроках интегрированных форм обучения и осуществления метапредметных связей, формирования у учащихся умений самостоятельно продолжать образование на протяжении всей жизни, т.е. обладать метапредметными компетенциями.

Уровень математического образования учащихся падает.

Интеграция знаний на уровне «информатика – математика» приобретает всевозрастающее значение. И это не случайно, поскольку математика является своеобразным фундаментом, на основе которого решается огромный спектр задач технической направленности, связанных с построением математической модели, ее изучением, а также интерпретацией в рамках изучаемой проблемы.

Понятие интегрированного учебного задания по математике и информатике основан на содержательно-деятельностном подходе к изучению информационно-математического моделирования и обоснован типологией интегрированных учебных заданий по информатике и математике.

Одной из разновидностей учебной задачи, особенность которой является синтез знаний и умений из разновидных наук, разных учебных дисциплин, является метапредметное задание, которое включает в себя объединение ради решения одной проблемы, ради познания одного объекта или предмета, когда метапредметная связь обнаруживается на уровне метапонятий .

У учащихся сложилось неправильное мнение, что если имеются хорошие навыки работы с компьютером, то информатика – самый легкий предмет. Это далеко не так. Необходимо не только владеть базовыми компьютерными компетенциями на уровне пользователей, а также применять навыки, полученные на математике.

Тема с «говорящим» названием «Математические основы информатики» знакомит учеников со следующими разделами современной математики и информатики: системы счисления; представление информации в компьютере; введение в алгебру логики; основы теории алгоритмов и начала программирования, схемы и графы, теория информации, моделирование и мн. др.

Применение компьютера позволяет эффективно изучать многие разделы школьного курса математики и является одним из значительных инструментов решения математических задач. Изменяется мотивация всех видов деятельности. В ходе познавательной деятельности проявляется взаимосвязь предметов и явлений окружающего мира, системность знаний.

Алгоритмическое образование учащихся начинается еще до изучения информатики. Например, ученики на уроках математики решают определенный класс задач по указанному алгоритму, составляют алгоритмы по нахождению значений выражений, составляют программы для вычисления на микрокалькуляторе. Информатика предъявляет новые требования к составлению и правилам записи алгоритмов.

На начальном этапе, в 5 – 6 классах ученики знакомятся с алгоритмами, составленными на основе хорошо известных примеров из их деятельности. На этом уровне ученики учатся составлять алгоритмы на соответствующем уровне детализации, полностью описывая деятельность в правильной последовательности шагов ее выполнения. Ученики должны прийти к пониманию формального исполнения алгоритма, к различию понимания в способах выполнения одного и того же алгоритма человеком и компьютером.

В математике при решении задач от учащихся требуется умение оперировать абстрактными образами, что снижает наглядность решения данных задач. Программирование математических задач способствует повышению мотивации обучения, решаемые задачи становятся привлекательнее и интереснее.

В дальнейшем учащиеся самостоятельно начинают составлять алгоритмы с последующей реализацией на компьютере для решения физических и математических задач. На последнем этапе школьники используют навыки по составлению алгоритмов для решения новых задач из различных областей с проведением соответствующего анализа полученного результата.

На уроках информатики осуществляются экономические расчеты в электронных таблицах, построение графиков с изменяемыми параметрами, моделирование физических задач, проектирование баз данных как организованной структуры, предназначенной для хранения и обработки взаимосвязанной информации, больших объемов, создание тематических сайтов, создание и обработка графических объектов, анимации, построение таблиц, составление математических моделей, диаграмм, графов, дерева всевозможных комбинаций.

Для эффективного формирования функциональной грамотности на уроках информатики и математики необходимо использовать методы активного обучения на основе реальных ситуаций. Активные формы и методы обучения — это методы, которые побуждают учащихся к активной мыслительной и практической деятельности в процессе овладения учебным материалом Активное обучение предполагает использование такой системы методов, которая направлена главным образом не на изложение преподавателем готовых знаний, их запоминание и воспроизведение, а на самостоятельное овладение учащимися знаниями и умениями в процессе активной мыслительной и практической деятельности:

Уроки информатики и математики, в отличие от многих других школьных дисциплин, должен быть проведен не только с ориентацией на усвоение учащимися теоретических знаний, но и выработка практических умений и навыков. Поэтому важным этапом урока является практическая часть, где учащиеся самостоятельно выполняют работу, проводят исследования путем выделения существенных для выполнения конкретного задания элементов действия, что способствует дальнейшему обобщению и осуществлению перехода от оценивания учеников к самооценке и рефлексии; метод проектов даёт возможность обучающимся активно проявить себя в системе общественных отношений, способствует формированию у них новой социальной позиции, позволяет приобрести навыки планирования и организации своей деятельности, открыть и реализовать творческие способности, развить индивидуальность личности.

1. Для эффективного формирования функциональной грамотности целесообразно активнее использовать в образовательном процессе контекстные задачи, задания, построенные на реальных жизненных сюжетах для мотивирования учащихся к осознанному освоению знаний, для формирования умений, связанных с применением знаний в различных контекстах и ситуациях.

2. В учебном процессе необходимо создавать учебные ситуации, инициирующие учебную деятельность учащихся, мотивирующие их на эту деятельность и проясняющие смыслы этой деятельности. Необходимо наряду с тренировочными учебными заданиями, строящимися по принципу «от способа к задаче» предлагать учебные задания и иного типа («от задачи к выбору способа»), а также иные учебные задания, в которых: проблема ставится внепредметной области, но решается с привлечением предметных и метапредметных знаний, умений и навыков, при этом требуется «перевод» с обыденного языка на язык предмета; ситуация требует осознанного принятия решения: выбора способа действий, модели поведения и т.п.; не содержится явного или неявного указания на способ действий; не только допустима, но и необходима возможность использовании альтернативных подходов и решений. «Хорошими» заданиями с точки зрения «пошагового» формирования всех составляющих функциональной грамотности являются: учебные исследования, проекты и задания проектного типа, кейсы, ролевые и деловые игры, моральные дилеммы и другие задания, способствующие приобретению опыта позитивных действий, задания на демонстрацию понимания смыслов (понятий, утверждений, фразеологизмов, математических выражений, многозначных терминов в разных предметах и т.п.), задания на выявление главного, на выявление сущностных свойств, черт и характеристик.

3. Для формирования функциональной грамотности большое значение имеют метапредметные умения и навыки, в частности, смысловое чтение, умение контролировать, оценивать процесс и результат своей деятельности, критическое, аналитическое и креативное мышление. Объединение усилий преподавателей образовательной организации в рамках общей программы достижения метапредметных результатов образовательного процесса может внести вклад в эффективность их формирования.

4. Необходимо обратить внимание на совершенствование методик преподавания отдельных предметов, направленное на решение задач формирования функциональной грамотности. Например, в области формирования естественнонаучной грамотности необходимо усиление экспериментальной составляющей в изучении естественнонаучных предметов с приданием лабораторным работам исследовательского характера.

Таким образом, использование активных форм обучения на уроках создаёт необходимые условия для развития умений обучающихся самостоятельно мыслить, анализировать, отбирать материал, ориентироваться в новой ситуации, находить способы деятельности для решения практических задач в жизненном пространстве. Что способствует формированию компетентности функциональной грамотности школьников.

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Аршинская О. Б. Предметные, личностные и метапредметные результаты обучения. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://infourok.ru/statya-predmetnie-lichnostnie-i-metapredmetnie-rezultatiobucheniya-1115107.html
2. Осин, А.В Создание учебных материалов нового поколения/А.В. Осин// Информатизация общего образования: Тематическое приложение к журналу «Вестник образования» - М.: Просвещение. – 2019. – №- С15-25
3. Рахмеева, О.М. Интегрированный курс «Основы малого бизнеса и информатика» / О.М. Рахмеева // Информатика и образование. – 2018. - № 8. – С.85.
4. Хуторской, А.В. Системно-деятельностный подход в обучении : Научно-методическое пособие / А.В. Хуторской. М. :Эйдос; Изд-во Ин-та образования человека, 2019. – 63 с. (Серия «Новые стандарты»)
5. Хуторской, А.В. Что такое современный урок // Интернет-журнал «Эйдос». – 2012. – №2. – [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.eidos.ru/journal/2023/0329-10.html

Опубликовано: 01.04.2024