Развитие метапредметных навыков обучающихся на основе применения активных методов обучения на уроках информатики



В современном мире нельзя преподавать ни один предмет без опоры на метапредмет. И в этой связи информатика занимает центральное место. Применение активных методов на уроках информатики позволяет сформировать у школьников требуемые универсальные умения, развить системное мышление учащихся в целом, познавательную самостоятельность школьников, дать возможность проявиться индивидуальным способностям каждого ребенка.

Ещё в 19 веке великий русский педагог Константин Дмитриевич Ушинский сказал: «Голова, наполненная отрывочными, бессвязными знаниями, похожа на кладовую, в которой все в беспорядке и где сам хозяин ничего не отыщет; голова, где только система без знаний, похожа на лавку, в которой на всех ящиках есть надписи, но в ящиках пусто». Эта фраза заставила меня задуматься над проблемой метапредметных навыков.

Мы живем в весьма сложное, динамичное по скорости появления инноваций время, с избытком насыщенное информацией, глобальностью происходящих в нем явлений. Наши выпускники должны уметь ориентироваться в бурном потоке информации; видеть и творчески решать возникающие проблемы; продуктивно взаимодействовать с другими людьми в профессиональной сфере. Жизненные ситуации редко требуют узкоспециализированных знаний, чаще требуется нестандартность мышления, умение слышать и анализировать и т. д. Поэтому уже нельзя преподавать ни один предмет без опоры на метапредмет. И в этой связи информатика занимает центральное место. Ведь информатика, стоящая на стыке естественно научных и общественно научных дисциплин включает в себя все основные принципы построения этих наук.

Еще на заре становления европейской науки Г. В. Лейбницем была сформулирована мысль, что познание сути вещей равносильно раскрытию их внутренней формы. Информатика, по сути, и есть дисциплина, занимающаяся построением и изучением этих «форм». Поэтому, универсальность, «метапредметность» информатики не является чем-то насильственным или внешним, а вытекает из самого существа науки. Через призму данного предмета можно показать практическую и реализовать творческую составляющие всех учебных дисциплин. В этом случае все школьные предметы начинают «звучать» по-новому, ученик получает возможность «узнать» учебные дисциплины с другой стороны. В информатике выделяют несколько тематических линий. На рисунке 1 представлена взаимосвязь линий курса информатики с другими предметами.

Рис. 1. Связь Линий курса информатики с другими предметами

Однако решение проблемы в полной мере зависит в целом, как от системы образования, так и от меня — учителя информатики. Свою деятельность в этом направлении я представляю как методическую систему, включающую в себя целевой, содержательный, операционный (технологии, формы и средства обучения) и результативный компоненты (рисунок 2). Методами, наиболее полно и результативно реализующими поставленную цель, являются активные методы познания на основе деятельностного подхода в обучении информатики.

Рис. 2. Модель развития метапредметных навыков

Применение активных методов позволяет сформировать у школьников требуемые универсальные умения, развить системное мышление учащихся в целом, познавательную самостоятельность школьников, дать возможность проявиться индивидуальным способностям каждого ребенка.

Рассмотрим конкретные примеры. При изучении линии «Информация и информационные процессы» закладываются фундаментальные понятия предмета информатики. Ценность информации в современном обществе неоспорима. Необходимо понимать не только, что такое информация, но и как правильно с ней обращаться, когда все устройства хранят и передают о нас данные. Чтобы ощутить ценность этого понятия, я предлагаю ребятам порассуждать над фразой Натана Ротшильда «Кто владеет информацией, тот владеет миром». Ребята узнают историю этой фразы и раскрывают ее смысл в сочинении. С течением времени понятие информационных процессов претерпевает изменение, т. к. меняются средства, с помощью которых осуществляются данные процессы, постоянно появляются новые устройства. Современному человеку просто необходимо ориентироваться в подобных устройствах и уметь предвидеть линии развития технического прогресса. На уроках мы рассматриваем основные направления развитиях техники и проблемы человечества и рассуждаем о том, какие устройства нам могут пригодиться в будущем и почему. Ребята предлагают свои идеи, описывают внешний вид устройства и принципы работы. Чаще всего ребята анализируют биологические потребности человека: питание, физиологию. Например, устройство для записи снов поможет людям отследить их внутренние переживания и лучше понять себя, тем более, если просматривать такие записи совместно со специалистом.

При быстрых темпах роста технической составляющей нашего общества, я считаю, важным является не только проблема умения использовать данные устройства, но и понимание принципов их работы, как происходят процессы управления внутри этих устройств. Знание линии «Информационные основы процессов управления» нас учат понимать «собеседника» с другой, обратной стороны, т. е. мы узнаем, как машина воспринимает нас. Эта линия имеет и профориентационную составляющую, ребята примеривают на себя отношения человек-машина. Данная тема невозможна без составления собственных проектов. Ребята выражают в работах свои собственные предпочтения, например, при создании игр задают обстановку, героев, смысл игры, проводят необходимые математические расчеты игрового поля, чтобы правильно расположить преграды, стены, бонусы. Создание интерактивных тестов с проверкой одно из промежуточных заданий данной линии. Ребята выбирают предметную область и составляют тест, программа по прохождению теста выставляет оценку. Тем самым ребята повторяют материал не только по программированию, но и по другим предметам. Такие задания наглядно демонстрируют, где можно применить полученные знания информатики в жизни.

Устройство компьютера вызывает у ребят неподдельный интерес. Не каждый самостоятельно заглянет внутрь компьютера и попробует изменить настройки. Ребята чаще используют компьютер не задумываясь о том, как он работает. На уроке мы рассматриваем основные части компьютера, ученикам предлагаю проанализировать, какие органы человека можно сопоставить с частями компьютера. Ребята вспоминают функции человеческих органов и соотносят с функциями частей компьютера. Результат представляют в виде схемы понятий. Компьютер, как и человек, находится в окружающей среде, и окружающая среда воздействует на его аппаратные составляющие. При выполнении проекта по защите диска от грибков обучающиеся вспоминают свойства грибков и химический состав защитных средств и предлагают способ защиты: чехол, спрей и т. д.

Моделирование используется нами повсеместно. При изучении данной линии учащиеся продолжают знакомство еще с одним методом познания окружающей действительности — методом компьютерного моделирования.Эта область является очень актуальной, она помогает нам заглянуть в недоступные места нашей вселенной и посмотреть, что там происходит, а так же спрогнозировать будущее. На информатике мы изучаем компьютерные средства для моделирования и демонстрации результатов. Возможности графической анимации помогают нам воспроизвести любой процесс, например химическую реакцию. Обучающиеся изучают план лабораторной работы, выделяют этапы химической реакции, компоненты и создают анимацию, которая показывает химическую реакцию, а комментарии на картинках носят содержательный характер. Еще один наглядный способ моделирования — это таблицы. Табличная форма придает лаконичность и наглядность данным, структурирует данные, позволяет увидеть закономерности в характере данных. Умение представлять данные в табличной форме — очень полезный общеметодический навык. Практически все школьные предметы используют таблицы, но ни один из них не учит школьников методике построения таблиц. Эту задачу берет на себя информатика. Табличный процессор Excel нам дает возможность построить табличную модель, рассчитать параметры модели, на графике отследить наглядно зависимость параметров. Часто ребята переносят информационную модель в материальный вид.

Информационные технологии прочно вошли в нашу жизнь и умение использовать ИКТ-технологии является требованием жизни. Обучающиеся в ходе изучения темы создают личностно значимые информационные продукты, которыми можно поделиться с друзьями, показать на классном часе, выставке. Эта тема, как ни одна другая, помогает реализовать творческий потенциал ребят, продемонстрировать свое видение мира. Компьютер становится средством самовыражения. Всю информацию, которую обучающийся пропускает через себя, можно выразить через применение различных ИКТ-технологий: видеоролики, рисунки, коллажи, фотографии и т. д.

Произошедшие в традиционных сферах социальной жизни изменения, становление информационного образа жизни человека, формирование новых информационных структур, возникновение проблем информационной экологии личности и общества, имеющих качественно новые характеристики и особенности, определяют актуальность их изучения в рамках линии «Информация и общество». На уроках мы обсуждаем правила безопасности в сети, этические и правовые нормы использования информации, рассматриваем этапы становления информационного общества. Познакомив ребят с научно-фантастическим романом «Флатландия» Эдвина Эбботта об английском обществе 18 века с жесткой системой классов и сопротивления переменам, обучающимся предлагается представить жителя 3-хмерного мира, определить его систему ценностей. Ребята рассматривают жителей 2-мерного пространства, описанных в романе, изучают принципы деления на классы, затем анализируют информационное общество и на основе этого описывают жителя 3-хмерного мира. В нашем информационном обществе знания быстро устаревают. Знания, которые получают сейчас дети, будут неактуальны через 5 лет. К этому времени появится ряд новых профессий, которые непосредственно будут связаны со сферой ИТ. С ребятами мы рассматриваем атлас профессий, который рассказывает о новых деятельности, выделяем основные навыки будущего «хорошего специалиста» и рассуждаем, что мы уже сейчас можем сделать, чтобы через 5 лет стать конкурентоспособными на рынке труда после окончания учебных заведений. Не все ребята сразу видят себя в сфере ИТ, но после просмотра атласа и обсуждения каждый понимает важность таковых знаний и умений и знает, что он может сделать, если изменить свое профессиональное предпочтение.

Сформированность метапредметных навыков я отслеживаю через систему заданий метапредметного содержания (рисунок 3).

Рис. 3. Примеры проверочных работ для оценки метапредметных знаний

Так же разработаны задания по контролю усвоения предметных знаний (рисунок 4).

Рис. 4. Задания по контролю усвоения предметных знаний

Имеется положительная динамика в изучении других дисциплин.

Учебный год	Кол-во уч-ся	Русский язык	Математика	Биология	Физика	%успев.	ср.% кач-ва
2013–2014	75 (8класс)	47,3	46,5	59,3	43,5	100 %	49,15
2014–2015	74 (9класс)	51,9	51,5	61,5	45,3	100 %	52,55

С каждым годом увеличивается количество участников конкурсов всех уровней. Таким образом, применение активных методов обучения на уроках информатики способствует развитию метапредметных навыков обучающихся.