Интеграция математики и химии как система реализации межпредметных связей

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №4 г.Пыть-Ях
Ханты-Мансийский автономный округ – Югра
Педагогический проект
ИНТЕГРАЦИЯ МАТЕМАТИКИ И ХИМИИ
КАК СИСТЕМА РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ
Авторы:
Сагирова Гамиля Шаихразыевна,
учитель математики
МБОУ СОШ № 4 г.Пыть-Ях ХМАО-Югры
высшей квалификационной категории;
Аболмасова Наталья Викторовна,
учитель химии
МБОУ СОШ № 4 г.Пыть-Ях ХМАО-Югры
первой квалификационной категории
Пыть – Ях
2017 61912502730500
Содержание
1.Введение…………………………………...……………………...........3
2.Концепция реализации проекта……………………………………… 6
2.1. Методологические основы интеграции ………. …………………..6
2.2. Методическая система мероприятий…………………..…………...8
2.3. Предлагаемые критерии и показатели результативности
интегрированного подхода к обучению математики и химии.…….. 8
3. Выводы……………………………………………………………….....9
4. Список источников…………………………..……………………… 10
Введение
Актуальность. На современном этапе модернизации российского образования одной из приоритетных задач общеобразовательной школы признано формирование у учащихся представления о целостной картине мира. Но объективная картина такова, что сложность материала, изучаемого в школе, возрастает; увеличивается объем информации. Действующие программы по предметам естественнонаучного цикла предлагают учащимся усвоить большое количество понятий, которые в силу предметоцентризма нашего образования выступают как разрозненные элементы знаний. Самостоятельность предметов, их слабые связи друг с другом порождают серьезные трудности в формировании у учащихся целостной картины мира, препятствуют органическому восприятию культуры. Предметная разобщенность становится одной из причин фрагментарности мировоззрения выпускника школы. Только использование системы межпредметных связей позволит реализовать комплексное изучение и формирование у учащихся знаний об изучаемых социальных и биохимических процессах. Высшей формой реализации межпредметных связей считается интеграция учебных дисциплин. Интеграция оживляет образовательный процесс, устраняет дублирование в изучении материала, экономит учебное время, избавляет от утомляемости, ориентирует мышление на будущее и создаёт благоприятные условия для обучения. Кроме того, она способствует повышению научного уровня знаний учащихся, развитию логического мышления и их творческих способностей. Вместе с тем, надо учитывать, что любая педагогическая интеграция имеет ценность только в том случае, если получившееся целостное образование обладает новыми качественными характеристиками, не содержащимися в интегрируемых подсистемах. Интеграция оправдана лишь в том случае, если продукт интеграции больше продуктов интегрируемых подсистем. Таким образом, интеграция таких школьных дисциплин как математика и химия должна существовать не просто как решение задач различными способами, а представлять из себя особый инновационный продукт (продукты), использование которого будет способствовать совершенствованию качества образовательного процесса, формированию умений осуществлять перенос знаний в новые ситуации, развитию мышления.
Проблема. Несмотря на то, что ФГОС и положения ООП ориентируют нас на интеграцию учебных дисциплин, учебные методические комплекты, используемые в школе, не позволяют учителю осуществлять межпредметные связи в полной мере. Изучение химии и математики в общеобразовательной школе происходит, как правило, обособленно друг от друга. Поэтому имеет место изучение некоторых тем и дублирование материала при изучении этих дисциплин. При этом у учащихся создается ложное представление, что знания разрозненны, не взаимосвязаны. Необходимо сделать так, чтобы каждое соприкосновение математики и химии имело прикладное значение, то есть была понятна практическая значимость и ценность получаемых знаний.
Цель проекта: разработать систему мероприятий, позволяющих изучить условия и механизм интеграции математики и химии, осуществляемых в курсе общеобразовательной школы.
Задачи:
изучить информацию о методологических основах интеграции: ее видах, формах и средствах;
изучить условия и механизмы интеграции математики и химии на основе межпредметных связей, осуществляемых в курсе общеобразовательной школы;
использовать разработанный продукт при проведении учебных занятий с использованием межпредметной интеграции математики –химии и при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ;
провести диагностические исследования эффективности межпредметной интеграции математики и химии.
Гипотеза: появляется возможность реализовать интеграцию математики и химии с помощью системы межпредметных связей, осуществляемых в курсе общеобразовательной школы и повысить качество знаний обучающихся, результаты ЕГЭ.
Участники проекта: обучающиеся 8 - 11 классов, учителя химии, математики.
Объект: система уроков и мероприятий, позволяющих реализовать межпредметную интеграцию математики и химии в общеобразовательной школе.
Предмет: предметное содержание математики и химии.
Практическая значимость продукта: данный методический материал может быть использован учителями математики и химии для реализации требований ФГОС по интеграции данных дисциплин:
по осуществлению межпредметных связей на своих уроках,
в качестве сценариев уроков или занятий дополнительного образования,
для организации проектной деятельности,
для подготовки обучающихся к государственной итоговой аттестации.
Механизмы достижения цели:
- изучение психолого – педагогической, методической и учебной литературы по теме проекта;
- составление методических разработок, сценариев, технологических карт и подбор заданий межпредметного характера;
- систематизация полученного материала по отдельным учебным действиям согласно межпредметной интеграции;
- планирование результатов;
- стартовая, промежуточная, итоговая диагностика;
- обработка полученных данных;
- обобщение выделенного опыта.
Этапы реализации проекта:
Подготовительный этап (изучение научных источников о методологии интеграции предметов математики и химии; обоснование актуальности, цели и задач проекта, диагностика первоначальных умений школьников, подготовка условий, необходимых для реализации проекта);
Этап реализации проекта (изучение и создание методического материала, систематизация его и использование на уроках химии и математики, занятиях по дополнительному образованию, промежуточная диагностика)
Обобщающе – рефлексивный этап (итоговая диагностика, подведение итогов, рефлексия, определение дальнейшей деятельности).
Прогнозируемые результаты проекта являются долгосрочными:
Увеличение числа учащихся, участвующих в дистанционных олимпиадах и конкурсах – до 20%
Увеличение числа учащихся, участвующих в исследовательской и проектной деятельности – до 20%
Увеличение числа учащихся, имеющих качество знаний по математике и химии до 40%
Увеличение числа обучающихся, перешедших порог по результатам Государственной итоговой аттестации по математике и химии – 100%
Условия реализации проекта:
1. Повышение квалификации учителей по проблемам межпредметной интеграции;
2. Создание лабораторной базы;
3. Введение мобильного линейного расписания уроков;
4. Ресурсы стимулирования учителей, работающих в инновационном режиме.

Концепция реализации проекта
Методологические основы интеграции.
«Всё, что находится во взаимной
связи, должно преподаваться
в такой же связи»
Ян Амос Коменский
Идея интеграции в сфере образования возникла давно. Еще древнегреческий мыслитель Платон (427 - 347 до н. э.) в своих работах высказывал идею о необходимости интеграции знаний в процессе обучения. Идеи необходимости интеграции знаний просматриваются в работах многих классиков педагогики. Так Я.А. Коменский писал: «Научные понятия всей жизни должны быть распределены, чтобы составлять одну энциклопедию, в которой должно все вытекать из общего корня и стоять на своем собственном месте». Хотя идеи интегрированности знаний и умений в процессе обучения возникли очень давно, целостно проблема интеграции в педагогике стала рассматриваться сравнительно недавно – примерно в 20-х годах прошлого столетия, когда американский ученый и педагог Д. Дьюи разработал программу обучения, провозгласив ребёнка Солнцем, центром педагогической вселенной, и выдвинул новый принцип построения учебных программ: «От ребенка – к миру и от мира – к ребёнку».
В настоящее время, можно отметить, что исследователи по – разному трактуют понятие «интеграция». Так, В. С. Безрукова полагает, что интеграция – это в педагогике определение высшей формы взаимосвязи. Она выражает единство всех составляющих системы образования, определяя ее содержание. А, по мнению ученого О. Г. Гилязова, интеграция в педагогике – это целостная система органически связанных между собой дисциплин. Выстроена она по аналогии с миром, который окружает ребенка. По утверждениям И. С. Сердюковой, интеграция – это не что иное, как процесс связи и сближения наук, которые представляют собой высшую форму перехода к более качественной ступеньке образования. В своей работе мы придерживаемся понятия, введенного И.Д. Зверевым и В.Н. Максимовой: «Интеграция есть процесс и результат создания неразрывно связного, единого, цельного. В обучении она осуществляется путем слияния в одном синтезированном курсе (теме, разделе программы) элементов разных учебных предметов, слияния научных понятий и методов разных дисциплин в общенаучные понятия и методы познания, комплексирования и суммирования основ наук в раскрытии межпредметных учебных проблем».
Несмотря на разные мнения, интеграция в педагогике – это хорошо структурированная, многокомпонентная и прекрасно организованная связь всех частей системы образования. Интеграцию можно представить как внутреннюю и внешнюю. Внутренняя – характеризует образовательный процесс в самом учреждении, внешняя – взаимодействие учреждения с социумом, другими структурами. Кроме того, интеграцию можно разделить на горизонтальную, которая предусматривает объединение нескольких школьных дисциплин данного класса обучения, и вертикальную, которая охватывает однородный материал разных лет обучения.
2.Методическая система мероприятий
Для межпредметной интеграции математики и химии предлагаем использовать следующую методическую систему мероприятий:
- интегрированный курс
- интегрированный урок
- интегрированное задание
- межпредметные ученические проекты.
Интегрированный курс (элективные, курсы по выбору, дополнительные учебные предметы и так далее) – автономная научная дисциплина со своим специфическим предметом изучения, которая включает в себя элементы разных дисциплин, но в комплексе, и на качественно ином уровне. Нами уже разработана и успешно реализуется программа интегрированного элективного курса «Система ситуационных задач межпредметного характера».
На данном этапе мы разработали систему интегрированных уроков и методических материалов.
Интегрированный урок – особый тип урока, объединяющего в себе обучение одновременно по нескольким дисциплинам при изучении одного понятия, темы или явления. При планировании интегрированных уроков учитывается следующее:
объединяются блоки знаний, поэтому важно правильно определить главную цель урока;
из содержания предметов берутся те сведения, которые необходимы для реализации цели;
устанавливается большое количество связей в содержании учебного материала;
части интегрированного содержания планируются так, чтобы стали необходимым звеном урока и получили окончательное завершение;
требуются тщательный выбор методов и средств обучения и определение нагрузки учащихся на уроке.
Процесс интеграции требует выполнения определённых условий: объекты исследования совпадают, либо достаточно близки; в интегрируемых предметах используются одинаковые или близкие методы исследования; они строятся на общих закономерностях и теоретических концепциях.
Однако не всякое объединение различных дисциплин в одном уроке автоматически становится интегрированным уроком. Признаки интегрированного урока:
Урок, решающий конкретные и перспективные задачи курса, т.е. представляющее собой новое сложное единство, лежащее в качественно иной плоскости, чем те предметы, на основе которых он спланирован. Поэтому ни присутствие нескольких учителей, ни механическое объединение материала учебных дисциплин не являются показателем уровня интегрированности.
Уровень интегрированности определяется тем кругом задач, которые возможно выполнить только благодаря интегрированию. В первую очередь это интенсификация познавательного интереса и процесса выработки общеучебных умений на основе решения одного и того же вопроса.
Одно из обязательных и основных требований преподавания – повышение роли самостоятельной работы учащихся, потому что интеграция неизбежно расширяет тематику изучаемого материала, вызывает необходимость более глубокого анализа и обобщения явлений, круг которых увеличивается за счет других предметов.
Урок учителя могут проводить вместе или раздельно, но результат достигается только их совместными объединенными усилиями.
Формы интегрированных уроков
Во-первых, такие уроки может вести и один учитель. Роль второго тогда будет состоять в совместной разработке системы уроков, постановке целей и задач, в подготовке занятий, отборе материала, а также в присутствии на уроках коллеги, чтобы и свои уроки построить в соответствии с общими планами, с обязательными ссылками на материал другого предмета, активизируя тем самым в сознании школьников представления о взаимосвязи учебных дисциплин. Посещать нужно не только уроки объяснения, но и обобщения, закрепления знаний, зачеты, защиту творческих работ.
Во-вторых, совместная активная деятельность учителей и учащихся. При этом роли педагогов могут быть разными в зависимости от целей занятия: они работают в одном классе, но с разными группами, или совместно ведут обсуждение вопроса на семинаре, диспуте, дискуссии, или поочередно оказываются лекторами на уроке – лекции, или проводят опрос по своему предмету.
С учетом того или иного распределения обязанностей между учителями и учениками интегрированные уроки имеют самые различные формы, в том числе и нестандартные. Вот некоторые из них.
Урок творческого поиска предполагает, что дети самостоятельно ищут решение поставленной проблемы. Но методы поиска предварительно хорошо продуманы учителями и освоены учениками на предыдущих занятиях. Такой урок может иметь высокую эффективность и значимость.
Урок – издание газеты или научного альманаха. Для него группам учащихся и отдельным ученикам даются задания творческого и поискового характера по определенным темам. Результаты работы и составят содержание предполагаемой газеты или альманаха. Эти занятия значительно выигрывают, если по интегрированному курсу обучают несколько параллельных классов. Тогда учащиеся одного класса могут выступать в другом с презентацией своего сборника.
Контрольные уроки могут проходить как защита творческих работ (проектов) или зачет. Интересны зачеты не только экзаменационного или олимпиадного типа, но и собеседование по проблеме, решение задач проблемного характера, зачет – конкурс или аукцион.
Урок – квест – новая и наиболее интересная форма урока. Слово Quest переводится на русский язык как "поиск". Поэтому квест предполагает выполнение какого-нибудь задания или системы заданий. Сюжеты Квестов могут быть самыми разными, от популярных фильмов и компьютерных игр до совершенно уникальных авторских сценариев. Интегрированный Квест по химии и математике длится от 40 до 80 минут, число игроков в команде варьируется от 1 до 5, в редких случаях больше. Задача учеников заключается в том, что, применяя логику, смекалку и знания, а также работая в команде, выполнить все задания и прийти к определенному результату.
В своей работе мы предлагаем методические разработки двух интегрированных уроков: «Решение задач на растворы», «Решение ситуационных задач». Оба урока являются обобщающими и построены на взаимопроникновении двух дисциплин – математики и химии. А также содержат различные методы решения ситуационных задач и направлены на подготовку к государственной итоговой аттестации.
Интегративное задание – разновидность учебной задачи. Его особенность заключается в синтезе знаний и умений из разных наук, разных учебных дисциплин, тем, проблем, в объединении их вокруг и ради решения одного вопроса, одной проблемы, ради познания одного объекта или предмета. Как правило, интегративные задания разрабатываются как межпредметные, межцикловые или связывающие теорию и личный опыт учащихся (ситуационные задачи).
Межпредметные ученические проекты могут выступать в роли интегрирующих факторов в образовании, помогая преодолевать традиционную дробность и обрывочность нашего образования. В основе метода проектов лежит развитие познавательных навыков учеников, умения самостоятельно конструировать свои знания, умения ориентироваться в обширном информационном пространстве, анализировать полученную информацию, умения самостоятельно выдвигать гипотезы, принимать решения; развитие критического мышления, способность осуществлять исследовательскую и творческую деятельность. Мы используем ученические проекты как одну из форм внеурочной деятельности. Предполагаемые темы проектов: «Удивительный мир веществ», «Определение загрязненности поваренной соли», «Определение процентного выхода вещества» и другие. Один из проектов «Различные способы решения задач на смеси» был успешно представлен нашими учениками на городской конференции учебных проектов.
Предлагаемые критерии и показатели результативности интегрированного подхода к обучению математики и химии.
Критерии Показатели Диагностики
Качество знаний учащихся по изучаемым предметам и глубокое всесторонние понимание ими основных законов природы. 1.Положительная динамика результатов учебной деятельности учащихся по учебным предметам.
2.Полнота привлечения учащимися опорных межпредметных связей.
3.Место опорных знаний в ответах учащихся.
4.Качество синтеза межпредметных связей. Беседа, анкетирование, устный опрос, контрольные и проверочные работы, тестовые задания, диагностические карты учебных возможностей учащихся. Сравнительный анализ результатов учебной деятельности учащихся за 3 последних года.
Личностное развитие учащихся 1.Сформированность мировоззренческих качеств, взглядов и убеждений, ценностных ориентаций.
2.Творческие достижения учащихся (победители областных, региональных, российских олимпиад), участие в конференциях, смотрах, фестивалях, турнирах, конкурсах
3.Наличие собственных “творений” учащихся (стихотворения, рисунки, проекты и т.), являющиеся отражением личностного отношения к тем или иным явлениям и процессам в природе, в мире. Беседа, анкетирование, наблюдение, экспресс-диагностика Анализ результатов проектно-исследовтельской деятельности учащихся по учебным предметам.
Анализ результатов участия школьников в конкурсах, олимпиадах,
и т. п.
Умение учащихся осуществлять перенос знаний из одной области деятельности в другую. 1. Умение использовать полученные знания в новых условиях, ситуациях.
2. Умение комбинировать усвоенные элементы учебной информации и способы деятельности с целью получения целого, обладающего новизной. Самостоятельные и контрольные работы, исследовательские работы, устные опросы.
Способность учащихся к самостоятельному научному поиску и решению проблем в нестандартных ситуациях. 1. Степень самостоятельности приобретения знаний учащимися, умение решать практические проблемы.
2. Уровень проектных и исследовательской умений школьников.
3. Способность выполнять задания творческого характера с акцентом на создание новых схем и структур. проводить учебное исследование. Анализ творческих работ учащихся, рефератов, учебных исследовательских проектов.
Выводы:
Межпредметная интеграция математики и химии позволит добиться конечной цели интеграции – обучению ребенка восприятию окружающего мира как единого целого. Учащийся сможет осознать связь между предметами и явлениями, чтобы нарисовать затем общую картину. Кроме того, ребенок сможет видеть предметы и явления с разных сторон.
Как интегрированный курс, так и интегрированные уроки, должны представлять собой новое сложное единство, которое включает в себя элементы разных дисциплин, но в комплексе, и на качественно ином уровне.
Интегрированные уроки не смогут достичь своей цели, если будут единичными, случайными, незапланированными. Только структурированная, многокомпонентная, целостная система различных уроков служит для разностороннего развития детей. Кроме того, она способствует удовлетворению их интересов и способностей, обеспечивая координацию влияния на эмоциональную, мотивационную, волевую и действенно-практическую сферу индивидуальности ребенка.
Межпредметная интеграция математики и химии поможет учащимся при подготовке к государственной итоговой аттестации.
Интегрированный подход требует от учителей повышенного уровня педагогического мастерства, универсальности их образования, больших временных затрат при подготовке к уроку.
Список источников информации:
1.Губанова А.А. Реализация межпредметных связей информатики и математики для формирования целостного мировоззрения учащихся. – URL: http://www.ito.su/2001/ito/I/I/I-1-19.html2. Лямин А.Н. Интегративное обучение химии в современной школе: монография. – Киров: КИПК и ПРО, 2007.
3. Метод учебных проектов в естественнонаучном образовании: метод. пособие / под ред. В.С.Рохлова. – М.: МИОО, 2006.
4.Романовская М.Б. Метод проектов в учебном процессе: пособие. – М.: Педагогический поиск. 2006.
5. Савенкова Л., Никитина А. Современное понимание проблем интеграции в образовании. - URL: http://www.ug.ru/method_article/10926.Селевко Г.К. Энциклопедия образовательных технологий, с. 481.