CC BY
56
Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)
Адрес статьи: pnojournal.wordpress.com/archive18/18-03/ Дата публикации: 1.07.2018
№ 3 (33). С 148-156. Л Л ЛЛ I I Г) I/
УДК 372.853 А. А. Мдшиньян, н. в. Кочергина
Методика преподавания межпредметного модуля физики и информатики*
В статье показана актуальность методики реализации межпредметного модуля физики и информатики для формирования метапредметных компетенций. На основе анализа школьных Федеральных государственных образовательных стандартов физики и информатики выделены общие метапредметные компетенции: умения учебно-познавательной деятельности, логические умения, умения моделирования, информационно-коммуникационные и социально-коммуникативные умения. Предложен один из путей формирования этих компетенций - создание межпредметного модуля физики и информатики. Сформулированы основные положения методики реализации межпредметного модуля физики и информатики. Критерием сформированности метапредметной компетенции является возможность широкого переноса ее навыков из курсов физики и информатики в другие сферы деятельности и учебные предметы. Приведен вариант методики реализации межпредметного модуля физики и информатики на примере проблемно-эвристических уроков «Создание турнирной таблицы группового этапа чемпионата мира по футболу 2018 в России». Раскрыта технологическая часть создания турнирной таблицы.
Ключевые слова: межпредметный модуль, предмет «Физика», предмет «Информатика», метапредметные компетенции, универсальные учебные умения, надпредметные знания, методика обучения
* Статья подготовлена в рамках государственного задания ФГБНУ «Институт стратегии развития образования Российской академии образования» (проект № 27.6122.2017/БЧ).
Perspectives of Science & Education. 2018. 3 (33)
International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334 (Online)
Available: psejournal.wordpress.com/archivel8/l8-O3/ Accepted: 1 June 2018 Published: 1 August 2018 No. 3 (33). pp. 148-156.
A. A. MASHiNYAN, N. v. KocHERGiNA
Methods of teaching interdisciplinary module of physics and Informatics
The article shows the relevance of methodic of realization the interdisciplinary module physics and computer science to form the meta-disciplinary competencies. On the basis of the analysis of The Basic School's Federal State Educational Standards Of Physics And Informatics, general meta-disciplinary competencies are distinguished: the abilities of educational and cognitive activity, logical skills, modeling skills, information-communication and social-communicative skills. One of the possible ways of formation of these competencies - creating and realization the interdisciplinary module of physics and informatics. The main provisions of the methodic for implementing the interdisciplinary module of physics and informatics are formulated. The criterion mastering of the meta-disciplinary competence is the possibility to broad transfer its skills from courses of physics and informatics to other activity spheres and learning disciplines. A version of implementing methodic the interdisciplinary module of physics and informatics is given on the example of problem-heuristic lessons "Creating a tournament table for the group stage of the football World Cup 2018 in Russia". The technological part of build the tournament table is showed.
Keywords: interdisciplinary module, the discipline "Physics", the discipline "Informatics", meta-disciplinary competences, universal learning skills, super-disciplinary knowledge, teaching methodic
Введение
школьном образовании особое место занимает формирование у учащихся ме-тапредметных компетенций. Учитывая многообразие трактовок, под метапредметны-ми компетенциями будем понимать «измеряемые способы действий, умения и навыки, обеспечивающие самостоятельную, субъектную позицию учащегося в ходе его образования в течение всей жизни и способствующие его самореализации в определенной сфере деятельности» [9]. В стандартах и школьной практике метапредметные компетенции отождествляются с метапредметными результатами. «Метапредметные результаты - освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в других жизненных ситуациях» [7].
Освоение способа деятельности сопряжено с усвоением знаний, умений и навыков реализации отдельных операций, а затем - овладением первичным опытом выполнения всей последовательности действий, составляющих непосредственно деятельность. Для формирования предметных знаний и умений созданы целые методические комплексы: программы, методики, учебники и т.п. Этот процесс хорошо контролируется школой и органами образования. Иначе обстоит дело с метапредметными компетенциями.
Каждая компетенция предполагает компетентность ее обладателя в некоторой сфере деятельности. Деятельность состоит из последовательности действий. Компетентность, а значит, и соответствующая ей компетенция предполагает наличие у обладателя достаточных знаний и необходимых умений для выполнения всей последовательности действий. Предметная компетенция ограничивается предметными знаниями и умениями, а мета-предметная компетенция складывается из над-предметных знаний и универсальных умений, последовательная реализация которых обеспечивает выполнение деятельности.
Формированием метапредметных компетенций у российских школьников стали заниматься с 2010 года. В России [2; 5; 8] и за рубежом [11; 12] проводились различные научные исследования, но конкретных методик, нацеленных на формирование метапредметных компетенций до сих пор в практике обучения явно недостаточно. По сей день учителя испытывают серьезные трудности при выборе методик формирования метапредметных компетенций, поэтому результат их формирования почти всегда неоднозначен и не всегда соответствует требованиям ФГОС. Кроме того, существуют разные классификации метапредметных ком-
петенций, следовательно, должны создаваться разные методики их формирования.
На практике процесс формирования мета-предметных компетенций опирается, в основном, на их перечень во ФГОС, который учитель переносит в свою рабочую программу. Затем, не имея специальных методик и технологий, учитель насколько это возможно соотносит каждую компетенцию, или отдельные метапредметные умения с тематикой «подходящего» урока. Заканчивается все внесением в план урока соответствующей развивающей цели. В идеале, ответственный учитель выделит на уроке несколько минут на воспитательные и развивающие цели, но результат всегда будет неоднозначен. Во-первых, у учителя нет методики формирования метапредметных умений и компетенций, а во-вторых, уровень этих умений у учеников не проверяется на экзаменах.
Налицо противоречие между требованиями ФГОС к результатам обучения, а именно, формированию у учащихся метапредметных компетенций и отсутствием методических разработок, обеспечивающих их формирование. Данное противоречие обусловливает актуальность исследования по созданию методики формирования метапредметных компетенций.
Как показано нами ранее [3], один из путей формирования метапредметных компетенций - создание элективных курсов, которые по содержанию представляют собой межпредметные модули учебных дисциплин. «Межпредметный модуль - дидактическая надстройка над учебными предметами, необходимая для формирования метапредметных компетен-ций» [3]. В данной статье мы предлагаем описание методики реализации межпредметного модуля физики и информатики, нацеленного на формирование метапредметных компетенций.
Основная часть
В нашем исследовании сформулировано следующее определение компетенции: «Компетенция - структурная совокупность знаний, умений и навыков, определяющая личностную компетентность в отношении конкретной деятельности и в решении определенного класса задач. Компетенция в педагогике, по сути, является характеристикой сложного умения, способности. Она определяется структурой соответствующего вида деятельности» [4]. Анализ требований ФГОС ООО [7] к результатам образовательной деятельности в основной школе показал, что к учебным курсам информатики и физики относятся пять метапредметных компетенций, объединяющих в соответствующие группы необходимые предметные и надпредметные знания и универсальные учебные умения.
Регерес^еБ с^ Science & Education. 2018. 3 (33)
1. Компетенция учебно-познавательной деятельности.
Учащиеся должны знать: дефиниции деятельности, действия, операции; структуру учебно-познавательной деятельности, понятия цели, задачи, результата, контроля, коррекции, оценки.
Учащиеся должны уметь: самостоятельно определять цели обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи, планировать пути достижения целей, выбирать методы и способы действий в рамках предложенных условий и требований, соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль и коррекцию своей деятельности, оценивать правильность выполнения учебной задачи, самостоятельно контролировать и оценивать свою деятельность.
2. Логическая компетенция.
Учащиеся должны знать: предметные и надпредметные понятия; дефиниции классификации, критерия, дедукции, индукции; экспериментальные основы, исторические и методологические способы построения предметных теорий.
Учащиеся должны уметь: определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логические рассуждения и умозаключения (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы.
3. Компетенция моделирования.
Учащиеся должны знать: дефиниции объекта, предмета, явления, модели и моделирования, приемы моделирования; виды моделей, способы преобразования моделей; применение разных моделей в физических теориях, информационно-коммуникационных построениях и всевозможных схемах социально-коммуникативного взаимодействия.
Учащиеся должны уметь: моделировать объекты и явления - преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую или знаково-символическую модель, строить разнообразные информационные структуры для описания объектов; создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач; владеть информационным моделированием как основным методом приобретения знаний.
Такой важный аспект надпредметных умений, как создание графической наглядности в физике и информатике, входит в состав умения моделирования и предполагает умение «читать таблицы, графики, диаграммы, схемы и др., самостоятельно перекодировать информацию из одной знаковой системы в другую; умение выбирать форму представления информации, в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования» [7].
4.Информационно-коммуникационная компетенция.
Учащиеся должны знать: дефиниции информации, объема информации; виды представления информации, алфавитный способ измерения объема информации; средства и технологии информационно-коммуникационного взаимодействия, сбора, хранения, преобразования и передачи информации.
Учащиеся должны уметь: «собирать, хранить, преобразовывать и передавать различные виды информации, обращаться с устройствами реализации информационно-коммуникационных технологий (фиксировать изображения и звуки, создавать письменные сообщения, графические объекты, музыкальные и звуковые сообщения, создавать воспринимать и использовать гипермедиа сообщения)» [7].
5. Социально-коммуникативная компетенция.
Учащиеся должны знать: понятия о видах и
способах, целях и задачах, средствах и технологиях, результатах и перспективах, регуляции и рефлексии социально-коммуникативного взаимодействия.
Учащиеся должны уметь: организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками, работать индивидуально и в группе, находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение. Уметь осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей; обладать способностью планирования и регуляции своей деятельности; владеть устной и письменной речью, монологической контекстной речью.
Приведенные выше умения являются общими для физики и информатики и выражают способность ученика выполнять универсальные учебные действия. Для освоения универсального учебного действия ученик должен абстрагироваться от частных особенностей аналогичных предметных умений и обобщить эти предметные умения до надпредметного уровня. Поэтому именно на надпредметное обобщение и реализацию универсальных учебных действий должен быть направлен межпредметный модуль.
Содержание межпредметного модуля физики и информатики для 9-го класса и его обоснование приведено в нашей работе [3]. В этот модуль входят следующие темы:
1. Моделирование в физике.
2. Графические информационные модели механического движения.
3. Модель предметной области «Динамика».
4. Решение задач на законы сохранения импульса и энергии на компьютере.
5. Создание алгоритмов и электронных таблиц колебательного движения.
6. Средства анализа и визуализации электромагнитного поля.
7. Создание макета Веб-сайта по теме «Атомная и ядерная физика».
Содержание модуля соответствует программам курса физики [6] и курса информатики [1].
Для включения межпредметного модуля физики и информатики в школьную образовательную практику нами разработана методика реализации межпредметного модуля физики и информатики (далее, методика).
Основные положения методики.
1. Цель методики - формирование надпред-метных знаний и универсальных учебных умений из групп общих для физики и информатики метапредметных компетенций: учебно-познавательной деятельности, моделирования, логической, информационно-коммуникационной и социально-коммуникативной.
2. Формирование метапредметных компетенций осуществляется с опорой на формирование предметных знаний, умений и навыков физики и информатики.
3. Для обеспечения овладения учеником ме-тапредметной компетенцией реализуется специальный дидактический механизм путем прямого и последовательного отражения каждого формируемого надпредметного знания и универсального учебного умения в целях, содержании, методах, дидактических средствах обучения и других компонентах методической системы, с одной стороны, и посредством разработки и применения специальных интегрированных заданий - с другой.
4. Для формирования метапредметных компетенций используются традиционные и специальные средства обучения в виде комплексных средств обучения, в том числе, интерактивных.
5. Критерием сформированности метапредметных компетенций является возможность их широкого переноса учеником из курсов физики и информатики в другие сферы деятельности и учебные предметы.
Рассмотрим эти положения подробнее.
Цель методики: формирование метапредметных компетенций - надпредметных знаний и универсальных умений учебно-познавательной деятельности, моделирования, логической, информационно-коммуникационной и социально-коммуникативной (первое положение). Универсальное умение учебно-познавательной деятельности представляет усвоенный учащимися способ выполнения действий при работе над учебной проблемой или учебной задачей. Проблема отличается от задачи тем, что деятельность учащихся по разрешению учебной проблемы направлена на получение новых знаний. Решение учебной (не проблемной и не исследовательской) задачи, как правило, направлено на применение известных знаний. Поэтому решение проблемы предполагает познавательную,
т.е. учебно-исследовательскую деятельность учащихся, а решение задачи - учебную теоретико-практическую. В целом, учебно-познавательная деятельность имеет структуру, соответствующую любой деятельности. Данная структура сформулирована в виде плана и предлагается учащимся в готовом виде:
1. Выяснение условия задачи (проблемы).
2. Постановка цели работы (исследования).
3. Формулировка идеи (гипотезы исследования).
4. Планирование работы (исследования).
5. Выбор необходимого оборудования (средств) деятельности.
6. Выполнение работы по плану решения задачи (исследования).
7. Анализ результатов выполненной работы (самооценка и самоконтроль).
Наряду с этим планом, для того, чтобы направить деятельность в нужное метапредметное русло, школьникам предлагается целый комплекс заданий. План деятельности регулярно повторяется школьниками и, наконец, усваивается в виде универсального умения учебно-познавательной деятельности. Другие цели методики, либо описываются в виде соответствующих видов деятельности, например как умения моделирования, либо формулируются при выполнении специальных интегрированных заданий.
Возможность совместного формирования метапредметных компетенций со знаниями и умениями физики и информатики (второе положение) заложена самим способом создания межпредметного модуля. В нем технологии и средства информатики применяются в реализации содержания учебного предмета физики. Это показано при описании содержания межпредметного модуля.
Наиболее интересный аспект методики относится к механизмам, благодаря которым ме-тапредметными компетенциями модулируются структура процесса обучения и деятельность учащихся (третье положение). В структуре обучения формируемые надпредметные знания и универсальные учебные умения должны быть отражены в целях, содержании, методах обучения, дидактических средствах - в любых компонентах методической системы, а в деятельность учащихся они вводятся с помощью интегрированных заданий.
Например, при изучении темы «Моделирование в физике» ставится цель: формирование метапредметной компетенции «моделирование объектов и явлений». Первоначально учитель рассказывает об эмпирических и теоретических способах изучения неживой природы, у учащихся формируются понятия о прямых и опосредованных методах наблюдения, эксперимента и моделирования в физике. Затем на основе этих представлений в других темах и разделах физики ученики узнают о важных и второстепенных
аспектах в различных методах физического наблюдения, эксперимента и моделирования. При накоплении достаточного опыта, абстрагируясь от частных условий объектов изучения, учитель формирует у учащихся обобщенное представление о моделировании как методе познания и о знаковых моделях в познании. Так развитие этой компетенции продолжается при изучении темы «Графические информационные модели механического движения». Представления о графических информационных моделях из информатики помогают учащимся уяснить модели материальной точки, системы отсчета, понятия перемещения, прямолинейного равномерного движения и прямолинейного равноускоренного движения.
В дальнейшем формирование компетенции «моделирование» продолжается в теме «Табличная информационная модель предметной области «Динамика». На основе понятий информатики (базы данных как модели предметной области и систем управления базами данных) разработана методика изучения предметной области «Динамика», в которой аналогичным образом даются представления об инерциальных системах отсчета, законах Ньютона, силах в механике и видах движения под действием этих сил.
Вопрос о средствах обучения (четвертое положение) решается на основе принципа необходимости и достаточности в реализации разработанного содержания межпредметного модуля. К традиционным средствам обучения относятся все натурные установки, приборы и приспособления. К специальным, в том числе интерактивным средствам обучения относятся компьютер с периферийными устройствами и все информационные ресурсы и сервисы. Например, электронные таблицы, средства анализа и визуализации данных, локальные и глобальные компьютерные сети (Интернет) и др. Разработка интерактивных комплексных средств обучения занимает особое место в развитии универсальных учебных умений и надпредметных знаний. В настоящее время в этом направлении проводятся специальные научные диссертационные исследования.
Завершающим этапом формирования универсального учебного умения является его применение в новой, незнакомой учебной области или сфере деятельности (пятое положение). С этой целью предполагается «погружение» ученика в непривычную среду деятельности для выполнения освоенного умения. Такое «погружение» выполняется за счет применения в методике интегрированных заданий. Эти задания также широко используются для проверки сфор-мированности метапредметных компетенций. Приведем один из примеров подобного «погружения».
В рамках межпредметного модуля физики и информатики возможно проведение турнирных соревнований учащихся параллельных классов, а на завершающем этапе - сборных команд из
победителей по параллелям. Для его проведения на первом этапе каждый класс разбивается на несколько команд, которые соревнуются, выявляя команду-победителя. На втором этапе команды, победившие в классах, соревнуются между собой для выявления победителя параллели. На третьем завершающем этапе создаются сборные команды, в которые входят ученики всех параллелей.
Соревнование этих команд выявляет сборную команду - победителя образовательной организации. Все три этапа описанных соревнований являются, по сути, групповыми турнирами, результаты которых нуждаются в компактном и емком представлении - визуализации информации о положении команд в группах. Как оказалось, визуализация и автоматизация обработки результатов турнирных состязаний - не простая информационная задача.
В частности, организация автоматизированной турнирной таблицы соревнований является одной из весьма сложных задач для учащихся. Для решения такой задачи он должен обладать не только хорошим знанием электронных таблиц или языков программирования, но и неординарными математическими способностями. Организацию и проведение таких школьных соревнований можно поручать старшеклассникам. Они создают программу соревнований по классам и параллелям, придумывают тематические вопросы, разрабатывают лист турнирной таблицы.
Критерием сформированности метапред-метных компетенций является возможность их широкого переноса из курсов физики и информатики в другие учебные предметы (пятое положение). Для проверки возможностей широкого переноса умений можно поставить над-предметную задачу - создать турнирную таблицу для чемпионата мира по футболу.
В преддверии проведения в России Чемпионата мира по футболу актуальной становится не только символика мундиаля (чемпионат мира -испан.), но и процедурные мероприятия. Для любого болельщика очень важно по ходу турнира следить за распределением мест среди команд в каждой группе. На предстоящем чемпионате таких групп будет восемь, в каждой - по четыре команды. Это существенно усложняет расчет и запоминание состояния турнирного распределения мест после каждого сыгранного матча. Дополнительные трудности привносит то, что при обновлении результатов после каждого сыгранного матча нужно учитывать изменение состояния нескольких разноплановых параметров.
Необходимо понимать, что из-за сжатого временного графика каждый день на мундиале в разных группах будут проводиться 3-4 матча. По итогам их проведения нужно будет обновлять результаты турнирных таблиц сразу в двух группах. Кроме того, не все болельщики точно знают, как правильно определять распределение мест
в группе после каждой из шести встреч. Кто-то при проведении подсчетов может банально ошибиться и получить неверное турнирное распределение. Во всех этих случаях незаменимым подспорьем болельщика окажется электронная турнирная таблица.
Но самая сложная задача группового этапа соревнований - выяснять перед каждой предстоящей встречей значимость того или иного счета (количественного результата) для распределения мест в группе. Такой процесс относится к разряду математического моделирования, что, естественно, является наиболее сложной задачей, как с теоретической, так и с практической точки зрения.
Среди школьников и их родителей немало футбольных болельщиков. Поэтому ажиотаж, возникающий вокруг предстоящего чемпионата мира, весьма целесообразно использовать и в образовательных целях. В частности, на занятиях межпредметного модуля можно со всеми школьниками разработать информационную мо-
дель турнирной таблицы группового этапа предстоящего мундиаля. Для этого вначале, прибегая к помощи школьников - болельщиков, выясняем правила проведения турнирного этапа мундиаля.
При распределении мест четырех команд в каждой группе будет подсчитываться, во-первых, число набранных каждой командой очков в победных, ничейных и проигрышных матчах. За победу в матче команде присуждается 3 очка, при ничейном результате - по одному каждой команде, а в случае проигрыша команде очки не присуждаются. Во-вторых, учитывается разница забитых и пропущенных мячей во всех шести групповых матчах. И, в конечном счете, решающее значение будет иметь результат личной встречи двух команд, если к групповому финишу после шести матчей эти команды придут с равными показателями по первым двум параметрам.
Затем составляем шаблон турнирной таблицы по образцу, взятому из интернета, например, на сайте Google [10]. За основу из патриотических побуждений можно взять таблицу группы А.
Группа А
Команда И В Н П ЗМ ПМ РМ О
^ Египет 00000000
■ Россия 00000000
В Саудовская Аравия 00000000
-= Уругвай 00000000
Справа колонки имеют следующие обозначения:
И - количество сыгранных игр;
В - количество выигранных матчей;
Н - количество игр, сведенных к ничейному результату;
П - количество поражений в играх;
ЗМ - сумма забитых мячей;
ПМ - сумма пропущенных мячей;
РМ - разница забитых и пропущенных мячей;
О - количество очков.
Рис. 1 Шаблон турнирной таблицы
Каждая команда должна сыграть три матча в группе.
По приведенной таблице место команды в группе посетитель сайта будет определять самостоятельно, используя значения двух последних колонок. В них будет отражена разница мячей и количество набранных очков, соответственно. Третий параметр оказывается недоступным, так
как в таблице нет места для отражения результатов шести встреч. Вместе со школьниками мы должны доработать таблицу так, чтобы в нее можно было заносить результаты всех шести матчей. С этой целью добавляем область С4^8 (рис. 2). Еще добавим одну колонку с заглавием «М» для указания места команды по итогам групповых встреч.
в С С £ t G Н 1 J к L * _н и р ц к s т и V w
1 группа А Россия С. Араеия Египет Уругвай И В И П ЗМ пм РМ 0 м
5 Россия IHHHHH1
6 С, Аравия
7 Египет
3 Уругвай
Рис. 2 Турнирная таблица чемпионата мира по футболу (группа А)
Такая таблица может иметь вид, представленный на рисунке ниже.
В полученной турнирной таблице мы заштриховываем четыре ячейки: «C5:E5»; «F6:H6»; «I7:K7»; «L8:N8», в которые не могут быть проставлены результаты игр. Шесть ячеек турнирной таблицы, расположенных ниже заштрихованных полей, мы закрашиваем, чтобы не вносить дважды результаты каждой встречи. В эти ячейки устанавливаем автоматический перенос значений из незакрашенных ячеек, которые соответствуют тем же матчам, но расположены выше заштрихованных полей. Таким образом, не закрашенными остаются только шесть ячеек, подчеркивая, что вносить показания в остальные ячейки нельзя - значения в них будут высчиты-ваться автоматически.
Такую таблицу в офисной программе Excel (или в другой электронной таблице) должен уметь составить любой ученик, начиная с 8 класса. В качестве самостоятельных заданий ученикам можно поручить
1) добавить колонки с результатами парных встреч четырех команд, чтобы можно было вносить счет каждого матча в не закрашенные ячейки, и обеспечить автоматический перенос соответствующих значений в закрашенные ячейки;
2) добавить колонку для отображения места команды и по итогам сыгранных матчей средствами электронной таблицы организовать расчет разницы мячей и расчет числа набранных каждой командой очков, с занесением в соответствующие этим значениям ячейки.
Порядок записи результатов матчей разберем на примере предстоящей встречи открытия ЧМ - 2018: «Россия - Саудовская Аравия». После окончания матча в ячейку «F5» заносим число голов, забитых игроками сборной России, а в ячейку «H5» заносим число голов, забитых игроками сборной Саудовская Аравия. После этого автоматически в ячейке «С6», имеющей формулу «=Н5», появляется значение, равное числу голов, забитых игроками сборной Саудовская Аравия, а в ячейке «E6», имеющей формулу «=F5», появляется значение, равное числу голов, забитых игроками сборной России. Аналогично поступаем с остальными десятью электронными ячейками результатов матчей турнирной таблицы группы А.
Для подсчета количества забитых мячей в групповых матчах, например, игроками сборной
России, необходимо суммировать значения ячеек <^5», «15» и <^5». Для подсчета количества пропущенных мячей - суммировать значения ячеек «Н5», «К5» и «N5». Соответственно, в ячейку «^5» нужно записать формулу: «=СУММ^5;15^5)», а в ячейку «Т5» - формулу: «=СУММ(Н5;К5^5)». Разность забитых и пропущенных мячей находим, вычитая из значения ячейки «^5» значение ячейки «Т5» по формуле «^5-Т5». Эту формулу заносим в ячейку «и5».
«Сильным» ученикам, хорошо освоившим средства электронной таблицы, можно дать задание смоделировать автоматическое вычисление числа выигранных, ничейных и проигранных матчей, чтобы организовать заполнение столбцов турнирной таблицы «В», «Н» и «П». Это может быть сделано несколькими способами. Один из вариантов - записать в каждую ячейку одну формулу. Но такой способ считается малоэффективным (практически, моветоном программиста), поскольку, с одной стороны, не позволяет визуализировать этапы процесса вычислений, а с другой стороны, усложняет поиск и исправление возможных ошибок, а также выполнение усовершенствований и доработок, которые неизбежны при моделировании сложных многоступенчатых вычислений.
В целях экономии мы не будем подробно расписывать процессы математического моделирования, тем более, что вариантов - огромное множество. Отметим лишь, что ячейки в колонках «В», «Н» и «П» для каждой команды рассчитываются на основе сравнения забитых и пропущенных мячей в каждом матче. Затем по итогам сравнения каждый конкретный матч относится, либо к выигранным, либо к ничейным, либо к проигранным для конкретной команды. В математическом плане это выражается в прибавлении единички к значению соответствующей ячейки в одной из трех колонок. Теперь для подсчета количества очков, набранных, например, сборной России, необходимо значение ячейки «Р5» умножить на 3 и к полученному результату прибавить значение ячейки «Ц5». Соответственно, в ячейку «^5» нужно записать формулу «=Р5*3+Ц5».
Для заполнения ячейки «05», относящейся к колонке «И» турнирной таблицы, нужно средствами электронной таблицы вычислить, сколько игр на турнире провела сборная России. Напомним, что каждая команда должна провести три
игры. Количество сыгранных игр наиболее просто определяется при помощи функции подсчета количества ячеек в диапазоне, содержащем числа: «=СЧЁТ(значение1;значение2;значение3)».
Самым сложным в плане математического моделирования является распределение четырех команд по местам в группе. Задание на построение такой модели можно предлагать только в рамках выполнения учебного проектного исследования. Если в классе нет учеников, способных выполнить такое исследование, учитель сам осуществляет моделирование и заполняет ячейки колонки «М» в турнирной таблице.
Заключение
В статье освещена методика формирования метапредметных компетенций учащихся на занятиях интегрированного модуля физики и информатики. Сформулированы цели методики - формирование компетенций учебно-познавательной деятельности, моделирования, логических, информационно-коммуникационных и
коммуникативно-социальных компетенций. Показана необходимость формирования метапред-метных компетенций в тесной связи с формированием предметных знаний и умений физики и информатики. Указаны механизмы, обеспечивающие формирование метапредметных компетенций: отражение их в целях, содержании, методах, средствах обучения и т.п. Приведен пример интегрированных заданий, при выполнении которых формируются метапредметные компетенции. Показано возможность вариативности этих заданий для проверки свойств широкого переноса умений из курсов физики и информатики в другие учебные предметы и социальную практику. В рамках межпредметного модуля физики и информатики проектирование и составление турнирных таблиц может быть частью проведения учебных соревнований между сборными группами одной школьной параллели, либо из параллелей 8-11 классов. Данная информационная модель может быть полезна любителям футбола в преддверии «Чемпионата мира по футболу 2018».
ЛИТЕРАТУРА
1. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика. 9 кл. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2014. 225 с.
2. Демидова М.Ю. Система измерительных материалов для оценки метапредметных результатов обучения физике. М.: Перо, 2013. 181 с.
3. Машиньян А.А., Кочергина Н.В. Педагогическая интеграция как метод построения межпредметных модулей учебных курсов // Международная конференция «Образовательное пространство в информационную эпоху» Москва: ФГБНУ ИСРО РАО, 5-6 июня 2018.
4. Машиньян А.А., Кочергина Н.В. О компетентности и компетенциях в образовании // Перспективы науки и образования. 2015. № 5. С.43-46.
5. Николаев А.М. Методика формирования метакомпетенций у студентов бакалавров по дисциплине «информатика» на основе метода проектов // Современные наукоемкие технологии. 2015. № 9. С. 54-61.
6. Перышкин А.В., Гутник И.М. Физика 9 кл. М.: Дрофа, 2014. 319 с.
7. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. URL: https://xn--80abucjiibhv9a.xn--p1ai/documents/938. (дата обращения: 01.06.2018).
8. Хуторской А.В. Метапредметное содержание и результаты образования: как реализовать федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) [Электронный ресурс] // Эйдос. 2012, № 1. URL: http:// www.eidos.ru/journal/2012/0229-10.htm. (дата обращения 01.06.2018).
9. Яровая Е.А. Формирование метапредметной компетентности учащихся 5-6-х классов основной школы (биология, математика): монография. Новосибирск: НГПУ, 2014. 157 с.
10. Google. Чемпионат мира по футболу [сайт] URL: https://www.google.ru/search?newwindow=1&ei=FecQW-G7HoWn6ATg3KyQAg&q=%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B8%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F+% D 1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D 1%86%D0%B0+%D 1%870/oD0%BC+%D0%BF%D0%BE+%D 1%84 %D1%83%D1%82%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D1%83+2018&oq=%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B8 %D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F+%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0+%D1%87 %D0%BC+%D0%BF%D0%BE+%D1%84%D1%83%D1%82%D0%B1%D0%BE%D0%BB&gs_l=psy-ab.1.1.0l4j0i30k 1l6.10340.21691.0.31173.6.6.0.0.0.0.67.346.6.6.0....0...1.1.64.psy-ab..0.6.346...0i13k1j0i7i30k1j0i8i7i30k1j0i8i30 k1j0i13i30k1.0.V1dfPqxw9JI#sie=lg;/m/06qjc4;2;/m/030q7;st;fp;1 (Дата обращения 3.06.2018).
11. Mathews. J. A Meta Competency Analysis. - Electronic data. - Bhutan. - 2013. URL: https://papers.ssrn.com/sol3/ papers.cfm?abstract_id=2363301. 29.
12. Morpurgo, M. T. Beyond Competency: The role of professional accounting education in the development of meta-competencies. Athabasca University. Dissertation for the degree of Doctor of Business Administration. - 2015. -346 p.
_REFERENCES
1. Bosova L.L., Bosova A.Y. Informatika. 9 kl. [Computer science 9 cl.]. Moscow, Binom. Laboratoriya znaniy Publ., 2014. 225 p. (in Russian).
2. Demidova M.YU. Sistema izmeritel'nykh materialov dlya otsenki metapredmetnykh rezul'tatov obucheniya fizike [The system of measurement materials for assessing interdisciplinary learning outcomes physics]. Moscow, Pero
Publ., 2013. 181 p. (in Russian).
3. Mashinyan A. A., Kochergina N. B. Pedagogicheskaya integraciya kak metod postroeniya mezhpredmetnyh modulej uchebnyh kursov [Pedagogical integration as a method to build interdisciplinary training course modules]. Mezhdunarodnaya konferenciya «Obrazovatel'noe prostranstvo v informacionnuyu ehpohu» [International conference "Educational space in the information age"]. Moscow, 2018.
4. Mashinyan A. A., Kochergina N. B. O kompetentnosti i kompetenciyah v obrazovanii [On competence and competences in education]. Perspektivy nauki i obrazovanija - Perspectives of science and education. 2015. no. 5. pp. 43-46. (in Russian).
5. Nikolaev A. M. Metodika formirovaniya metakompetencij u studentov bakalavrov po discipline «Informatika» na osnove metodaproektov [Methods of formation of metacompetencies for undergraduate students in the discipline "Informatics" based on the method of projects]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii - Modern science-intensive technologies. 2015. no. 9. pp. 54-61. (in Russian).
6. Peryshkin A.V., Gutnik I.M. Fizika 9 kl. /Physics 9th class], Moscow, Drofa Publ., 2014. 319 p. (in Russian).
7. Federal'nyj gosudarstvennyj obrazovatel'nyj standart osnovnogo obshchego obrazovaniya [Federal state educational standard of basic General education] URL: https://xn--80abucjiibhv9a.xn--p1ai/documents/938. Date of access: 07.05.2018.
8. Hutorskoj A.V. Metapredmetnoe soderzhanie i rezul'taty obrazovaniya: kak realizovat'federal'nye gosudarstvennye obrazovatel'nye standarty (FGOS) [Metasubject content and results of education: how to implement Federal state educational standards (FGOS)]. Ejdos: Internet-zhurnal- Eidos Internet journal. 2012. no 1. URL: http://www.eidos. ru/journal/2012/0229-10.htm. Date of access: 07.05.2018. (in Russian).
9. Yarovaya E.A. Formirovanie metapredmetnoj kompetentnosti uchashchihsya 5-6-h klassov osnovnoj shkoly (biologiya, matematika): monografiya [Formation of metasubject competence of pupils of 5-6 classes of the basic school (biology, mathematics): monograph]. Novosibirsk: NGPU. 2014. 157 p. (in Russian).
10. Google (2018). URL: https://www.google.ru/search?newwindow=1&ei=FecQW-G7HoWn6ATg3KyQAg&q =%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B8%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F+%D1%82%D0%B0%D 0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0+%D1%87%D0%BC+%D0%BF%D0%BE+%D1%84%D1%83%D1% 82%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D1%83+2018&oq=%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B8%D1%80 %D0%BD%D0%B0%D1%8F+%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0+%D1%87%D0 %BC+%D0%BF%D0%BE+%D1%84%D1%83%D1%82%D0%B1%D0%BE%D0%BB&gs_l=psy-ab. 1.1.0l4j0i30k
1l6.10340.21691.0.31173.6.6.0.0.0.0.67.346.6.6.0....0...1.1.64.psy-ab..0.6.346...0i13k1j0i7i30k1j0i8i7i30k1j0i8i30
k1j0i13i30k1.0.V1dfPqxw9JI#sie=lg;/m/06qjc4;2;/m/030q7;st;fp;1 .
11. Mathews J. A Meta Competency Analysis. - Electronic data. Bhutan. - 2013. URL: https://papers.ssrn.com/sol3/ papers.cfm?abstract_id=2363301. 29.
12. Morpurgo, M. T. Beyond Competency: The role of professional accounting education in the development of metacompetencies. Athabasca University. Dissertation for the degree of Doctor of Business Administration. 2015. 346 p.
Информация об авторах Машиньян Александр Анатольевич
(Россия, Москва) Профессор, доктор педагогических наук
Ведущий научный сотрудник Институт стратегии развития образования Российской академии образования E-mail: [email protected]
Information about the authors
Mashinyan Alexander Anatolevich
(Russia, Moscow) Full Professor. Doctor of pedagogical sciences Leading researcher Institute for Strategy of Education Development of the Russian Academy of Education E-mail: [email protected]
Кочергина Нина Васильевна
(Россия, Москва) Профессор, доктор педагогических наук
Ведущий научный сотрудник Институт стратегии развития образования Российской академии образования E-mail: [email protected]
Kochergina Nina Vasilyevna
Russia, Moscow Full Professor, Doctor of pedagogical sciences Leading researcher Institute for Strategy of Education Development of the Russian Academy of Education E-mail: [email protected]
