УДК 37

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ НА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЯХ ПО ИНФОРМАТИКЕ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 040700.62 «ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ С МОЛОДЁЖЬЮ»

Городниченко Ольга Эдуардовна
Смоленская государственная академия физкультуры, спорта и туризма
кандидат педагогических наук, доцент, кафедра естественнонаучных дисциплин и информатики

Аннотация
В данной статье рассматриваются возможности использования межпредметных связей в процессе преподавания информатики студентам направления 040700.62 «Организация работы с молодёжью». В статье приводятся конкретные примеры заданий, позволяющих, с одной стороны, закрепить математические знания студентов, а с другой стороны, ознакомить их со способами решения задач в компьютерных программах MS Excel и MathCad.

Ключевые слова: информатика, компьютерные программы, математика, межпредметные связи, определитель матрицы., построение графиков функций


INTERDISCIPLINARY CONNECTIONS IN THE COURSE OF INFORMATICS TO STUDENTS OF THE SPECIALIZATION 040700.62 "THE ORGANIZATION OF WORK WITH YOUNG PEOPLE"

Gorodnichenko Olga Eduardovna
Smolensk State Academy of Physical education, Sport and Tourism
PhD in Pedagogical Science, Assistant Professor, The Computer Science Department

Abstract
In this article, interdisciplinary connections in the course of informatics to students of the specialization 040700.62 "The organization of work with young people" are considered. There are many concrete examples of the tasks allowing to consolidate, on the one hand, students’ mathematical knowledge, and on the other hand, the explanation of using the computer programs MS Excel and MathCad.

Keywords: computer science, Computer soft, graphing the functions, interdisciplinary connections, MathCad, mathematics, Matrix Determinant, MS Excel


Рубрика: Педагогика

Библиографическая ссылка на статью:
Городниченко О.Э. Межпредметные связи на практических занятиях по информатике по направлению 040700.62 «Организация работы с молодёжью» // Психология, социология и педагогика. 2015. № 10 [Электронный ресурс]. URL: http://psychology.snauka.ru/2015/10/5926 (дата обращения: 26.05.2017).

Одной из основных задач методики преподавания любой дисциплины является повышение эффективности обучения и, как следствие, – лучшая подготовка студентов по тому или иному предмету. Достичь усиления эффективности обучения можно разными путями. В данной статье рассматривается использование межпредметных связей в курсе информатики по направлению 040700.62 «Организация работы с молодёжью» как способ повышении уровня практической и научно-теоретической подготовки студентов.

Существует много различных определений понятия «межпредметные связи» и несколько их классификаций. В Российской педагогической энциклопедии даётся следующее определение этого понятия: «Межпредметные связи – это комплексный подход к воспитанию и обучению, позволяющий вычленить как главные элементы содержания образования, так и взаимосвязи между учебными предметами» [1, т.2, с.563.].

Наиболее часто, рассматривая межпредметные связи с позиций целостности процесса обучения, производят следующую их классификацию: 1) содержательно-информационные; 2) фактические; 3) теоретические и 4) понятийные.

В данной статье межпредметные связи будут рассмотрены, прежде всего, как фактические, а точнее, как возможности применения методов информатики для разностороннего изучения объектов математики. Использование информационных технологий для математических вычислений и исследований, с одной стороны,  закрепляет математические знания студентов, а с другой стороны, демонстрирует преимущества компьютерных программ, ускоряющих вычисления и облегчающих построение геометрических объектов.

Однако, для того, чтобы применение информационных технологий не было формальным, студенты должны освоить все алгоритмы вычислений и построений теоретически, «на бумаге», и лишь потом, понимая какие алгоритмы заложены в компьютерные программы, использовать эти программы как инструменты вычислений.

Приведём несколько конкретных примеров.

Занятие № 1. Тема: «Построение графиков функций».

Задание. Постройте график функции         Предлагаем студентам выполнить это задание тремя способами:

  1. Письменно в тетради.
  2. В программе Excel.
  3. В программе MathCad.

Способ  I.

Студенты исследуют функцию по известной схеме: находят ОДЗ, вычисляют производную, определяют промежутки возрастания и убывания функции, находят точки экстремума, максимума и минимума, а также точки перегиба и строят график функции.

Способ  II.

Предлагается построить график этой же функции в программе Excel. Для этого студенты должны выполнить следующие действия:

  • Определить функцию f (x) на отрезке от -5 до 5.
  • Чтобы это сделать, в ячейки А1:А21 ввести значение аргумента при помощи автозаполнения, в данном случае, с шагом 0,5 (смотри рисунок).

  • В ячейку В1 ввести значение функции, вычисляемое по формуле =(A1^2*(A1+3))^(1/3)    (смотри рисунок).

  • Ячейки В2:В21 заполняются копированием формулы (протаскиванием за маркер) из ячейки В1.
  • Выделить диапазон А1:В21 и воспользоваться вкладкой Вставка,         Точечная. Для построения графика функции лучше выбрать Точечную диаграмму с прямыми отрезками. 


Чтобы график получился выразительным, можно уменьшить промежуток изменения аргумента, увеличить толщину линий, выделить оси координат, нанести на них соответствующие деления, сделать подписи на осях и ввести заголовок. Для этого:

  • Активизировать двойным щелчком график, на вкладке Работа с диаграммами перейти в Конструктор и выбрать Макет 1.
  • Ввести название диаграммы и осей.

  • Меняя макеты на Макет 3 и Макет 6, изменить вид графика. Оставить тот, что наиболее нагляден.  

Способ  III.

Предлагается построить график этой же функции в декартовой системе координат в программе MathCad. Для этого студенты должны выполнить следующие действия:

  • Ввести  формулу, пользуясь кнопкой  Арифметические инструменты  на панели Математика.

  • Вместо знака «равно» (=) при задании функции используется знак «присвоить» (:=).

  • Воспользоваться кнопкой   Инструменты графиков    панели Математика.
  • Нажать кнопку     Декартов график   и в открывшемся окне  ввести в маркер возле оси абсцисс имя аргумента (x), а в маркер возле оси ординат ввести или скопировать символьное значение функции (правую часть  равенства).

  •  Щёлкнуть  вне окна графиков. Получим график:

  • Для изображения осей сделать двойной щелчок по графику:

       Формат,  Оси, Стиль осей, Пересечение.

  • В англоязычной версии: в открывшемся окне поставить галочку возле слова  Crossed.
  • Изменить интервалы отображения на осях: по оси абсцисс – от  -5 до 5, по оси ординат – от  -5 до  5 для большей наглядности.

Итак, задание выполнено студентами тремя способами. Они могут сравнить полученные результаты и сделать выводы о преимуществах и недостатках каждого способа действий.

Занятие № 2.   Тема: «Вычисление определителей матриц».

Рассмотрим все три способа действий на простейшем примере.

Задание.     Дана матрица Вычислить её определитель.

Способ I.

Письменно находим определитель:

 Способ II.

Решим эту задачу в Excel. Для этого студенты должны выполнить следующие действия:

  • Ввести числа в соответствующие ячейки, например в А1:В2:

  • Активизировать ячейку D1. В ней будет результат вычисления.
  • В мастере функций  выбрать функцию МОПРЕД (сокращение от Матрица, ОПРЕДелитель). 

  •  В окне Аргументы функции в поле массив ввести данные, выделив их прямо на листе Excel: 

  • В ячейке D1 будет получен результат:

Способ III.

Проведём вычисление этого же определителя в программе MathCad.

  • На панели Математика выбрать кнопку Матрицы, и на появившейся панели – аналогичную кнопку.

  • В открывшемся окне выставить количество строк и столбцов матрицы.
  • Ввести числа.
  • Нажать кнопку     Определитель (Determinant). 

  • Выделить матрицу, скопировать и вставить в окошко определителя.
  • Переместить курсор в конец формулы и нажать Равно (или на клавиатуре, или на панели Арифметические инструменты ).
  • Будет получен результат:

Студенты убеждаются, что результаты, найденные разными способами – совпадают.

Аналогичную работу можно провести и по другим темам курса математики, показывая студентам, как компьютерные программы помогают человеку в сложных и трудоёмких вычислениях. Однако студенты должны понимать суть производимых машиной вычислений, анализировать полученные с помощью компьютера результаты. Поэтому в первую очередь необходима теоретическая подготовка по математике. Лишь после освоения студентами алгоритмов вычислений, можно «доверить» эти вычисления компьютеру.


Библиографический список
  1. Российская педагогическая энциклопедия: в 2 т. М.: Изд. Большая Российская энциклопедия, 1999. Т 2, 860 с.
  2. М.С. Мирзоев. Содержание и компоненты математической культуры бакалавров-педагогов профиля «Информатика» в условиях интеграции предметных областей «Математика» и «Информатика»: Журнал «Наука и школа», № 2, 2015


Все статьи автора «Городниченко Ольга Эдуардовна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: