Главная Коллекция "Revolution" Педагогика Реалізація міжпредметних зв'язків інформатики і географії засобами ГІС у 10-11 класах ЗЗСО

Реалізація міжпредметних зв'язків інформатики і географії засобами ГІС у 10-11 класах ЗЗСО

Вивчення проблеми реалізації міжпредметних зв'язків інформатики і географії засобами геоінформаційних систем у 10-11 класах закладів загальної середньої освіти. Особливості використанню онлайн-сервісів - віртуальних карт та розвивальних он-лайн ігор.

Рубрика Педагогика
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 18.08.2023
Размер файла 209,3 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сумський державний педагогічний університет імені А.С. Макаренка

РЕАЛІЗАЦІЯ МІЖПРЕДМЕТНИХ ЗВ'ЯЗКІВ ІНФОРМАТИКИ І ГЕОГРАФІЇ ЗАСОБАМИ ГІС У 10-11 КЛАСАХ ЗЗСО

Ярослав ТОКАРЕНКО,

Артем ЮРЧЕНКО,

Олена СЕМЕНІХІНА

Суми

Анотація

Аналіз навчальних програм географії та інформатики свідчить про недостатню зорієнтованість цих предметів на їхню міжпредметну інтеграцію. Цю тезу підтверджує аналіз дидактичних матеріалів з навчання географії та інформатики, де наявні несистемні та фрагментарні напрацювання, що також підтверджує актуальність проблеми реалізації міжпредметних зв'язків інформатики і географії засобами геоінформаційних систем у 10-11 класах закладів загальної середньої освіти. Тому метою статті є визначити особливості реалізації міжпредметних зв'язків інформатики і географії засобами геоінформаційних систем (ГІС)у 10-11 класах ЗЗСО.

Проведено аналіз навчальних програм та інтернет-ресурсів на предмет реалізації міжпредметних зв'язків інформатики та географії. Обґрунтовано, що реалізація міжпредметних зв'язків географії з інформатикою прослідковується завдяки використанню онлайн-сервісів - віртуальних карт та розвивальних он-лайн ігор. Їх використання дозволяє поліпшити якість подання навчального матеріалу, розвинути в учнів пізнавальні інтереси, сформувати чуттєві образи предметів і явищ, що мають місце в світі. У статті запропоновано проєкти, виконання яких вимагає від учнів 10-11 класів інтеграції географічних та інформатичних знань.

Перспективами подальших досліджень є вирішення проблеми реалізації міжпредметних зв'язків інформатики з іншими предметами природничого спрямування (фізика, біологія, хімія), реалізації міжпредметних зв'язків в умовах дистанційного навчання та неформальної освіти. міжпредметний зв'язок географія інформатика

Ключові слова: міжпредметні зв'язки; інформатика; географія;учні 10-11 класів; навчання інформатики.

Annotation

Yaroslav TOKARENKO, Artem YURCHENKO, Olena SEMENIKHINA

Makarenko Sumy State Pedagogical University, Sumy, Ukraine

IMPLEMENTATION OF INTERSUBJECTIVE CONNECTIONS OF INFORMATICS AND GEOGRAPHY GIS TOOLS IN THE 10-11TH GRADES

The analysis of geography and informatics curricula shows the insufficient orientation of these subjects on their interdisciplinary integration. The analysis of didactic materials confirms this thesis for teaching geography and informatics, where there are non-systematic and fragmentary studies, which also confirms the relevance of the problem of implementing interdisciplinary connections of informatics and geography using geo-information systems in 10-11 grades of general secondary education institutions. Therefore, the purpose of the article is to determine the peculiarities of the implementation of interdisciplinary connections of informatics and geography using geographic information systems (GIS) in the 10-11th grades.

An analysis of educational programs and Internet resources was carried out to implement interdisciplinary connections of informatics and geography. It is substantiated that the implementation of interdisciplinary connections between geography and informatics is monitored thanks to the use of online services - virtual maps and developmental online games. Their use makes it possible to improve the quality of presentation of educational material, develop students' cognitive interests, and form sensory images of objects an d phenomena that take place in the world. The article proposes projects, the implementation of which requires students of grades 10-11 to integrate geographic and computer knowledge.

Prospects for further research are solving the problem of implementing interdisciplinary connections of informatics with other natural science subjects (physics, biology, chemistry), and implementing interdisciplinary connections in the conditions of distance learning and non-formal education.

Keywords: interdisciplinary connections; computer science; geography; students of 10-11 grades; learning computer science.

Постановка проблеми

Нова українська школа зорієнтована на розвиток у молоді знань у різних галузях у тому числі на основі використання інформаційних технологій і засобів. При цьому предмет інформатики виступає інтегруючою ланкою для реалізації такої мети, а міжпредметні зв'язки інформатики та інших предметів стають підґрунтям для формування картини світу кожного учня.

У США, Великобританії, Австрії та інших країнах ГІС-технології широко застосовуються в шкільній освіті. Необхідність впровадження їх в системі загальної освіти України виникла ще в 2000 рр. Однак аналіз літературних джерел показав, що питання вивчення геоінформаційних технологій в рамках ЗЗСО є не розробленим. На сьогоднішній день необхідність вивчення геоінформаційних технологій представляється в двох аспектах. В першу чергу необхідно розвивати загальнокультурні компетентності майбутніх повноправних членів суспільства, розширивши область вивчення інформаційних технології в рамках дисципліни «Інформатика» [14].

Одночасно необхідне використання геоінформаційних технологій при вивченні географії. У стандарті для середньої освіти з географії сказано, що в результаті вивчення географії школярі повинні оволодіти вміннями орієнтуватися в просторі за допомогою географічних карт, статистичних матеріалів, сучасних геоінформаційних технологій, що забезпечують пошук, інтерпретацію і демонстрацію необхідних в даний момент географічних даних. Для досягнення цієї мети науковці Н.З. Хасаншин, Л.Н. Макарова, Д.В. Новенко, О.В. Жигуліна та ін. пропонують використовувати геоінформаційні технології як багатофункціональний комплексний засіб навчання. На їхню думку, використання геоінформаційних технологій на уроках сприяє розкриттю особистісних якостей кожного учня, дозволяє активізувати наочно-образну, виховну, розвиваючу та інформаційну [3].

Розвиток інформаційних технологій зачіпає усі сфери, і геоінформаційні системи (технології) не є винятком, оскільки дозволяють досліджувати просторові дані, які є об'єктом вивчення географії як науки і навчального предмету.

Геоінформаційні технології - це технології і системи, які дозволяють користувачеві працювати з просторовими даними, будувати моделі і вирішувати завдання просторово -часового аналізу [13]. У такому ж контексті прийнято вживати термін геоінформаційна система (ГІС).

Геоінформаційні системи - це системи, завданням яких є збір, зберігання і аналіз даних просторового характеру, а також їх графічна візуалізація [9]. Сьогодні під ГІС прийнято розуміти і програмні засоби, і пакети прикладних програм, що дозволяють обробляти просторові дані. Застосування ГІС-технологій дозволяє підвищити оперативність і якість роботи з просторово - розподіленою інформацією в порівнянні з традиційними методами.

Геоінформаційні технології сьогодні займають значуще місце - вони допомагають вивчати міста і країни, оглядати визначні пам'ятки, прокладати маршрути. Без ГІС -технологій сьогодні немислимий бізнес - аналіз місця розташування, вибір маршруту, маркетинговий аналіз, територіальне планування - це найменший спектр завдань, що вирішуються за допомогою ГІС.

На даний момент ГІС - один з найбільш розвинутих сегментів ринку високих комп'ютерних технологій, де працюють Google, NASA, Refractions Research, Intergraph, Grass Development Team (GRASS GIS), Microsoft, ESRI (ARC GIS ), Autodesk, CalC omp і багато інших.

Основна відмінність ГІС від інших інформаційно-аналітичних систем в специфіці оброблюваних і аналізованих даних - це просторові дані. Інформація про ці просторові дані в цифровій формі називається геоінформація.

Просторові дані включають такі основні їх типи (рис. 1).

Рис. 1 Типи просторових даних

На сьогодні ГІС успішно використовують у багатьох галузях народного господарства, найбільш широко ГІС-технології використовуються в земельному кадастрі, кадастрі природних ресурсів, екології, у сфері роботи з нерухомістю. ГІС використовується, наприклад, Міністерством надзвичайних ситуацій для прогнозування стихійних лих.

Наразі широко впроваджуються ГІС масового користування (рис. 2).

Рис. 2 Приклади використання ГІС масового користування

Водночас аналіз навчальних програм географії та інформатики свідчить про недостатню зорієнтованість цих предметів на їхню міжпредметну інтеграцію. Цю тезу підтверджує аналіз дидактичних матеріалів з навчання географії та інформатики, де наявні несисте мні та фрагментарні напрацювання, що також підтверджує актуальність проблеми реалізації міжпредметних зв'язків інформатики і географії засобами геоінформаційних систем у 10 -11 класах закладів загальної середньої освіти.

Аналіз актуальних досліджень

У науково-педагогічних джерелах немає однозначності в тлумаченні поняття «міжпредметні зв'язки»:

- «педагогічна категорія для позначення інтеграційних відносин між об'єктами, явищами та процесами реальної дійсності, що знайшли своє відображення у змісті, формах і методах навчально-виховного процесу й виконують освітню, розвивальну та виховну функції в їхній органічній єдності» (Г. Федорец «Проблема интеграции в теории и практике обучения: предпосылки, опыт» [17];

- «вияв у навчальному процесі принципу всезагальних зв'язків, які відображаються у зв'язку між предметами та явищами природи, фактами й подіями суспільного життя, у змісті освіти та якомога повнішому розкритті всіх його сторін, спеціальною організацією викладання й навчально - пізнавальної діяльності учнів» [4];

- «засіб формування в учнів розуміння взаємозалежностей явищ природи» [15];

- «специфічна конструкція змісту освіти, а також один із засобів інтеграції знань» [15];

- «дидактична умова, що забезпечує послідовне відображення в змісті шкільних природничо-наукових дисциплін об'єктивних взаємозв'язків, які існують у природі» [15].

Розглядаючи види міжпредметних зв'язків, І.Д. Звєрєв і В.А. Максимова визначили три критерії для їх класифікації: інформаційну структуру навчального предмета; організаційно-методичні елементи між навчальними дисциплінами; морфологічну структуру навчальної діяльності [7]. На цій підставі можна визначити стратегії реалізації міжпредметних зв'язків.

Розглянемо в якості ілюстрації до сказаного деякі з стратегій (за [10]) (рис.3-6).

Рис. 3 Стратегія №1 «Комплексне вивчення одного і того ж об'єкта різними науками»

Рис. 4 Стратегія №2 «Вивчення різних об'єктів в інших науках методами однієї науки»

Рис. 5 Стратегія №3 «Вивчення різних об'єктів різними науками за допомогою одних і тих же теорій і законів»

Рис. 6 Стратегія №4 «Розвиток пізнавальної активності і самостійності школярів на основі спільності методології навчальної діяльності»

Стратегія № 1 «Комплексне вивчення одного і того ж об'єкта різними науками» виділяється щодо критерію «інформаційна структура навчального предмета» (рис. 3).

В основі стратегії лежить визначення В.Н. Федорової, яка стверджує, що «міжпредметні зв'язки є відображенням у змісті навчальних дисциплін тих діалектичних взаємозв'язків, які об'єктивно діють у природі і пізнаються сучасними науками» [18].

Стратегія № 2 «Вивчення різних об'єктів в інших науках методами однієї науки» розглядається в аспекті критерію «організаційно-методичні зв'язки між навчальними дисциплінами» (рис. 4).

Так, В.Н. Максимова вважає, що «міжпредметні зв'язки в логічному завершеному вигляді представляють собою виражене в загальній формі усвідомлене ставлення між елементами структури різних навчальних предметів» [12]. Вона підкреслює, що міжпредметні зв'язки сприяють реалізації принципу науковості в змісті навчання; вони покликані довести до свідомості учнів ідею спільності всіх предметів і «показати специфіку змісту і методів науки в кожному навчальному предметі».

Стратегія № 3 «Вивчення різних об'єктів різними науками за допомогою одних і тих же теорій і законів» може бути запропонована відповідно до критерію «інформаційна структура навчального предмета», який виступив основою для розробки першої стратегії. Наочний образ стратегії відображено на рис. 5.

У формулюваннях назв стратегій 1-3 використовується ідея Ш.Б. Біннатової [5], яка виділяє три основних напрямки міжнаукової взаємодії:

- комплексне вивчення різними науками одного й того ж об'єкта;

- використання методів однієї науки для вивчення різних об'єктів в інших науках;

- залучення різними науками одних і тих же теорій і законів для вивчення різних об'єктів.

Стратегія № 4 «Розвиток пізнавальної активності і самостійності школярів на основі спільності методології навчальної діяльності» розроблена на основі критерію «морфологічна структура навчальної діяльності». Тут орієнтиром служить визначення терміну «міжпредметні зв'язки» за М.М. Левіною, яка розглядала їх як «дидактична умова формування в учнів наукових понять і знань про методи навчання» [10]. З цією метою необхідно застосовувати спеціальні завдання, що формують універсальні навчальні дії учнів. За характером вимог ці завдання націлюють переважно на формування (або діагностику) певних видів пізнавальних операцій і способів діяльності (узагальнення, конкретизація, порівняння, виявлення логічних, структурних, функціональних та інших видів зв'язку і ін.). Одним з варіантів візуального образу даної стратегії може виступати модель «функціональна опора» (рис. 6).

Щоб міжпредметні зв'язки у шкільній освіті були ефективними, необхідно:

- використовувати їх систематично і регулярно;

- здійснювати співробітництво і враховувати рівень розвитку учнів;

- мати спеціальний сучасний програмно-методичний матеріал;

- вибудовувати наскрізну лінію в предметному матеріалі, не затуляючи основну тему;

- здійснювати стратегії реалізації міжпредметного підходу. Стратегії дозволяють вчителям утримувати міжпредметне поле і сприяти створенню умов для досягнення позитивного результату в навчанні.

Таким чином, в роботі міжпредметні зв'язки схарактеризовано як педагогічну категорію, яка характеризує зв'язки і відношення між поняттями, процесами, явищами для розвитку в учнів знань про них.

У навчальній програмі з географії для ЗЗСО регламентується, що в результаті вивчення географії школярі повинні оволодіти «уміннями використовувати карти різного змісту, географічного аналізу та інтерпретації різноманітної інформації. В результаті вивчення шкільного курсу інформатики школярі повинні оволодіти досвідом побудови та використання комп'ютерно -математичних моделей, проведення експериментів і статистичної обробки даних за допомогою комп'ютера, інтерпретації результатів, одержаних в ході моделювання реальних процесів, умінням оцінювати числові параметри модельованих об'єктів і процесів. Досягти зазначених умінь можна тільки з використанням геоінформаційних технологій, і зокрема засобами геоінформаційних систем.

Мета: визначити особливості реалізації міжпредметних зв'язків інформатики і географії засобами геоінформаційних систем (ГІС) у 10-11 класах ЗЗСО.

Для досягнення мети використано низку методів дослідження:

теоретичні - аналіз, систематизація й узагальнення науково-педагогічних джерел щодо з проблем організації освітнього процесу в ЗЗСО, навчання інформатики і географії з метою визначення стану розробленості проблеми; термінологічний аналіз для визначення тезаурусу дослідження; аналіз вимог освітнього стандарту з інформатики і географії для визначення можливих шляхів реалізації міжпредметних зв'язків; контент-аналіз для характеристики наявних міжпредметних зв'язків інформатики і географії;

емпіричні - спостереження, бесіди з учителями для увиразнення практичного стану розробленості проблеми дослідження.

Виклад основного матеріалу

З появою інформаційних технологій з'явилася можливість на новій якісній основі донести до свідомості молодого покоління і показати перспективи використання теоретичних і практичних географічних знань для вибору майбутньої професії, розглянути можливість проведення різних наукових досліджень в області географії на базі індивідуального освітнього процесу. Велика увага повинна приділятися формуванню умінь і навичок роботи, що пов'язана з географічними приладами та обладнанням, яке дозволяє в online -режимі отримувати первинну інформацію, використовувати програмне забезпечення для її обробки і ГІС -технології, працювати з ресурсами мережі Інтернет тощо [17].

Основна мета реалізації міжпредметних зв'язків географії та інформатики направлена на підвищення інтересу учнів через роботу з сучасними приладами та обладнанням, інформаційними технологіями та практичним їх використанням в сучасній комплексній географії, феноменом якої є те, що вона об'єднує науки, які вивчають як природні, так і суспільні закономірності розвитку Землі і людського суспільства.

Не зважаючи на всі можливості, що надаються ГІС -технологіями в процесі навчання, є низка проблем, які були виявлені. По-перше, невисокий рівень підготовки вчителів. По-друге, недостатньо розроблені методичні рекомендації щодо застосування ГІС на уроках географії. По -третє, як наслідок - необізнаність учнів про можливості використання даного виду інформаційних систем. По -четверте, недостатність технічного оснащення шкіл.

Геоінформаційні технології є поки ще досить новою технологією навіть для вчителів з високим рівнем цифрової компетентності. І як результат, реалізовується в школах в неповному обсязі [14]. Тому нами розроблено приклади застосування міжпредметних зв'язків на уроках географії з інформатикою (табл. 1).

Таблиця 1

Приклади реалізації міжпредметних зв'язків географії з інформатикою

№

Тема, питання теми, можливі Інтернет-ресурси

Очікувані результати міжпредметних

зв'язків

1

Можливості використанні інформаційних технологій в географії.

Виявлення ролі інформатики для географії. Зміна уявлень про інформаційну базу географії та отримання географічних знань.

2

Ресурси інтернет і найбільш важливі географічні сайти

Показати головні переваги застосування Інтернету при вивченні географії

3

Робота з інтерактивними топографічними картами

- Топографічні карти - карта України: https://gisfile.com/map/ukraine/html

- Навчальний сайт з географії: https://geomap.com.ua/

- Карта Онлайн - карта України: https://kartaonline.com/

- Google-карти: https://www.google.com/maps

Вироблення умінь і навичок роботи з електронними топографічними ресурсами

4

Вивчення Землі із Космосу - Gooqte «Планета Земля»:

https://www.google.ru/intl/ru/earth

Вироблення практичних навичок щодо виконання практичних робіт з вивчення рельєфу поверхні Землі

5

Рельєф поверхні Землі - збір інформації з Інтернет сайтів

Практичні навички пошуку інформації у мережі Інтернет

6

Побудова геоморфологічних профілів за допомогою ресурсів Google - «Планета Земля» https://www.google.ru/intl/ru/earth/

Вироблення практичних навичок для виконання проєктних робіт

7

Інтерактивне вивчення ґрунтів і ґрунтових ресурсів

- Карта ґрунтів України: https://superagronom.com/karty/karta-gruntiv-ukrainy

- Ґрунти України: https://geomap.land.kiev.ua/soil.html

Оволодіння за допомогою інформаційних технологій знаннями про грунти України

...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2025, ООО «Олбест» Все наилучшее для вас