Интегрированное занятие «Разработка схемы эксперимента посредством построения Блок-схемы алгоритма»

Интегрированное занятие «Разработка схемы эксперимента посредством построения блок-схемы алгоритма»

Демшина Наталья Владимировна,

методист, педагог дополнительного образования,

Кировское областное государственное образовательное

бюджетное учреждение дополнительного образования

«Дворец творчества – Мемориал»,

г. Киров

В основе всевозможных форм и видов деятельности обучающихся, нацеленных на применение и открытие знаний, находятся два основных вида — это проект и исследование. Именно поэтому для формирования исследовательской компетенции учащихся организации учебно-исследовательской деятельности школьников должно уделяться первостепенное внимание [1, с. 5].

Исследовательская деятельность в настоящее время немыслима без владения информационными технологиями. Поиск литературы в каталогах удалённых библиотек, переписка по электронной почте, статистическая обработка данных, оформление результатов исследования - вот далеко неполный перечень того, что необходимо уметь современным юным естествоиспытателям.

Современный исследователь природы обязан владеть информационными технологиями. Тема интеграции информационных и исследовательских технологий в области биологии является актуальной.

Программа дополнительного образования «Мой помощник – компьютер» направлена на изучение информационных технологий с целью их применения в исследовательской и проектной деятельности учащихся. В основе программы лежит интеграция двух технологий: технология ИКТ + технология исследовательской деятельности.

Информационная и исследовательская компетенции близки по своей природе. Содержание обеих компетенций включает в себя развитие таких мыслительных операций, таких как анализ, синтез, сравнение, обобщение, установка причинно-следственных связей, что должно свидетельствовать в пользу взаимного влияния степени развития данных компетенций друг на друга [2].

В качестве примера интеграции информационных и исследовательских технологий в программе «Мой помощник - компьютер» можно привести занятие по теме «Разработка схемы эксперимента посредством построения блок-схемы алгоритма».

В основу занятия положена горизонтальная межпредметная интеграция - установление межпредметных связей на основе сходных научных знаний: разработка схемы эксперимента (учебно-исследовательская деятельность в области биологии) + разработка блок-схемы алгоритма (информатика).

Данное занятие как любое интегрированное характеризуется следующими преимуществами:

Оно способствует формированию единой научной картины мира;

Способствует развитию логического мышления;

Помогает лучше запомнить материал за счёт необычности его представления, установления внутрипредметных и межпредметных связей;

Способствует повышению интереса к занятиям;

В конечном итоге способствует формированию разносторонней гармонически развитой личности.

Цель занятия для воспитанников: научиться разрабатывать схему эксперимента посредством построения блок-схемы алгоритма.

Базовые понятия, используемые на занятии: эксперимент (метод исследования явления в управляемых наблюдателем условиях), алгоритм (определённая последовательность действий для решения поставленной задачи), блок-схема (графическое представление метода решения задачи).

Базовые знания, необходимые для решения задач: знание законов генетики, умение составлять алгоритм и блок-схему эксперимента.

Входной контроль включает следующие знания и умения:

Умение составлять алгоритм и блок-схему (оценивается по результатам предыдущего занятия);

Умение планировать исследование (оценивается по результатам занятий соответствующей тематики);

Знание законов генетики, умение решать генетические задачи (не для всех уровней, оценивается по результатам предыдущих занятий).

В процессе занятия учащиеся решают задачи на составление алгоритма (схемы) эксперимента, сначала вместе с педагогом, а затем самостоятельно.

Примеры задач

Задача 1. Учёные предложили витаминную добавку, улучшающую качество шерсти у длинношерстных пород собак. Разработайте алгоритм эксперимента, проверяющего эффективность препарата.

Задача 2. Во время экспедиции учащиеся нашли среди луговых гераней с цветками обычного голубого цвета растения с белыми цветками. Разработайте алгоритм эксперимента, который позволит выяснить, определяется ли изменение цвета венчика данных растений генетически, и какие гены (доминантные или рецессивные) отвечают за него?

Для решения задач используются стандартные элементы блок-схем алгоритма, такие, как «начало и конец алгоритма»; «действие»; «условие», которое имеет всегда два выхода «да» и «нет»; «результат».

С их помощью учащиеся строят алгоритм. Например, для первой задачи: «старт» -> условие «Будут ли собаки получать препарат?» -> «да»: «Экспериментальная группа» -> «Даём препарат» -> «Определяем качество шерсти (длину, густоту)»; -> «нет»: «Контрольная группа» -> «Препарат не даём» -> «Определяем качество шерсти (длину, густоту и т.п.)»; -> условие «Качество шерсти одинаковое в обеих группах?» -> «да»: «Препарат не эффективен» -> «Задача решена»; -> «нет»: «Определяем другие показатели здоровья» -> условие «Качество шерсти выше в экспериментальной группе, показатели здоровья не ухудшились?» -> «да»: «Препарат эффективен» -> «Задача решена»; -> «нет»: «Препарат неэффективен» -> «Задача решена».

Для второй задачи: «старт» -> действие «Самоопыление» -> условие «В потомстве есть белоцветковые растения?» -> «да»: «Подсчёт количества белоцветковых растений» -> условие «Все растения белоцветковые?» -> «да»: «Ген доминантный, либо родители гомозиготные» -> «Задача решена»; -> «нет»: «Белоцветковость определяется рецессивными генами» -> «Задача решена»; -> «нет» (от первого условия): «Белоцветковость генетически не передаётся» -> «Задача решена».

Приём разработки схемы эксперимента посредством построения блок-схемы алгоритма способствует развитию у учащихся логического мышления, наглядно демонстрирует причинно-следственные связи, задействованные в процессе постановки опыта, позволяет на примере показать обучающимся единство научных законов.

Приём можно рекомендовать к применению на занятиях с учащимися не только естественнонаучной, но других направленностей обучения.

Данный приём носит характер метапредметного (надпредметного), так как он может использоваться в различных научных дисциплинах с целью разработки схемы изучения какого-либо процесса или явления, а в его основе лежит логическое мышление, процессы анализа и синтеза, общие для всех учебных предметов.

В конце занятия учащимся задаётся вопрос: «Обычно блок-схемы составляют программисты для облегчения создания компьютерных программ. Почему данный метод подходит для разработки схемы эксперимента?»

В результате рассуждений обучающиеся должны прийти в следующему выводу: «Компьютер создал человек. Поэтому он заложил в основу его работы алгоритмы собственной мыслительной деятельности. Способ решения научной задачи в реальности и алгоритм действия компьютерной программы сходны».

Не все занятия программы «Мой помощник - компьютер» предусматривают столь глубокую интеграцию информационных и исследовательских технологий. Главное то, что изучение информационных технологий приносит практическую пользу обучающимся и оказывает развивающее воздействие на их логическое мышление – основной «инструмент» юного, да и не только юного, исследователя.

Литература

Брославская, Т. Л. Организация учебно-исследовательской и проектной деятельности обучающихся в условиях реализации ФГОС ООО [Текст] / Т. Л. Брославская // Молодой ученый. — 2015. — №2.1. — С. 5-6.

Панова, Е.Г. Интеграция английского языка и информатики как одно из педагогических условий формирования исследовательской компетентности учащихся [Электронный ресурс] / Е.Г. Панова. – Режим доступа: http: // www.mkunmic.beluo.ru›doc/Panova.doc.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/252831-integrirovannoe-zanjatie-razrabotka-shemy-jek