Фрагмент магистерской дипломной работы

РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ БИОЛОГИИ

Федорук Юлия Илхамовна , Балаково 2021 г.

Сущность и функции межпредметных связей

Межпредметные связи в практике школьного обучения являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении практической и научно-теоретической подготовки учащихся. С помощью многосторонних межпредметных связей закладывается фундамент для комплексного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности.

Осуществление межпредметных связей помогает формированию у учащихся цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает знания практически более значимыми и применимыми, это помогает учащимся те знания и умения, которые они приобрели при изучении одних предметов, использовать при изучении других предметов, дает возможность применять их в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни выпускников средней школы. С помощью многосторонних межпредметных связей не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для профессионального самоопределения учащихся средних общеобразовательных школ. Именно поэтому межпредметные связи являются важным условием и результатом комплексного подхода в обучении и воспитании школьников. Межпредметные связи следует рассматривать как отражение в учебном процессе межнаучных связей, составляющих одну из характерных черт современного научного познания [17].

Межпредметные связи в обучении выполняют ряд функций:

Методологическая функция выражена в том, что только на основе межпредметных связей возможно формирование у учащихся диалектико-материалистических взглядов на природу, современных представлений о ее целостности и развитии, поскольку межпредметные связи способствуют отражению в обучении методологии современного естествознания, которое развивается по линии интеграции идей и методов с позиций системного подхода к познанию природы [18].

Образовательная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью учитель формирует такие качества знаний учащихся, как системность, глубина, осознанность, гибкость. Межпредметные связи выступают как средство развития понятий.

Развивающая функция межпредметных связей определяется их ролью в развитии системного и творческого мышления учащихся, в формировании их познавательной активности, самостоятельности и интереса к познанию природы. Межпредметные связи помогают преодолеть предметную инертность мышления и расширяют кругозор учащихся. Воспитывающая функция межпредметных связей выражена в их содействии всем направлениям воспитания школьников в обучении. Учитель, опираясь на связи с другими предметами, реализует комплексный подход к воспитанию.

Конструктивная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью учитель совершенствует содержание учебного материала, методы и формы организации обучения. Реализация межпредметных связей требует совместного планирования учителями предметов естественнонаучного цикла комплексных форм учебной и внеклассной работы, которые предполагают знания ими учебников и программ смежных предметов [19].

Межпредметные связи в обучении рассматриваются как дидактический принцип и как условие, захватывая цели и задачи, содержание, методы, средства и формы обучения различным учебным предметам.

Межпредметные связи позволяют вычленить главные элементы содержания образования, предусмотреть развитие системообразующих идей, понятий, общенаучных приемов учебной деятельности, возможности комплексного применения знаний из различных предметов в трудовой деятельности учащихся [20].

Таким образом, межпредметность - это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливая системность знаний учащихся, активизирует методы обучения, ориентирует на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса.

Реализация межпредметных связей в практике обучения биологии

Применение межпредметных связей в практике обучения предполагает сотрудничество учителя биологии с учителями естествонаучного цикла, осуществляя внутрицикловые связи (химия, физика, география, экология, математика) и гуманитарного, осуществляя межцикловые связи (литература, история, обществознание).

Межпредметные связи влияют на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливают системность знаний учащихся, активизируют методы обучения, ориентируют на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса [30].

Для успешной реализации межпредметных связей в обучении биологии учитель разрабатывает индивидуальный план реализации межпредметных связей в биологическом курсе.

При осуществлении межпредметных связей в процессе обучения биологии учителю важно учитывать их многообразие. Особое внимание следует уделить понятийным межпредметным связям, систематически их реализовывая. Именно системы понятий определяют структуру содержания биологических уроков.

Например: понятия об уровнях организации живой природы требует установление связей с химией, физикой, математикой, географией; морфо-анатомические понятия опираются на знания о составе и видах химических веществ, и их физических свойствах; физиологические понятия основываются на знаниях о физико-химических процессах и явлениях в живом организме [31].

Межпредметные связи целесообразны на всех этапах обучения биологии. На первом этапе (предшествующий), в младших классах, при изучении курса природоведение, учителю необходимо уделить особое внимание элементарным знаниям по физики и химии, обеспечивая пропедевтическую естественнонаучную основу усвоения учениками знаний о процессах жизнедеятельности растений и животных в последующих классах.

На втором этапе (сопутствующий), в средних класса, в процессе изучения биологии и параллельно изучаемых предметов, устанавливаются межпредметные связи биологии с химией и физикой для более углубленного осмысления школьниками химических, физиологических и экологических знаний. Например, при изучении внутреннего строения рыб на уроках биологии рассматриваются окислительные реакции, происходящие в живом организме, и в тоже время эта тема изучается на уроке химии.

На третьем этапе (перспективный), в старших классах, при изучении биологии человека и общей биологии необходимо широко реализовать знания учащихся по химии, физике и географии.

При реализации предшествующих и сопутствующих межпредметных связей целесообразно на уроках применение словесных методов обучения. Они способствуют активизации умственной деятельности учеников, способствуют быстрому установлению внутренней связи вновь приобретаемых знаний со знаниями, уже имевшимися у учеников, обеспечивают переход от известного к неизвестному.

При установлении сопутствующих и перспективных межпредметных связей целесообразно использование таких методов обучения, как наблюдение, работа со схемами, рисунками, таблицами, картами, с различными средствами наглядности, приборами, инструментами. Например, когда учащиеся выполняют лабораторную работу «Плазмолиз и деплазмолиз в клетках эпидермиса лука» [46], изучая строение клетки, они работают с микроскопом, со схемой, зарисовывают клетку. На основании имеющихся знаний учащиеся проводят анализ процессов и явлений, происходящих в клетке. Это побуждает учащихся к активному познанию изучаемого объекта, расширению ранее полученных знаний по физике и химии, развивается зрительная память, абстрактное мышление. 

Устанавливая межпредметные связи на уроках биологии учителю, необходимо хорошо знать преимущества каждого метода обучения, проводить отбор наиболее результативных методов в зависимости от учебной темы. Своевременное применение межпредметных связей включает учащихся в процесс обдумывания нового материала. Межпредметные связи должны удачно вписываться в тему урока, выполняя мобилизующую функцию. Особое мировоззренческое значение имеют повторительно-обобщающие уроки, основанные на внутрипредметных и межпредметных связях. Методика таких уроков всегда активизирует познавательную деятельность учащихся, позволяя показать свои знания из смежных предметов [32].  Напоминание полученных ранее знаний, у учащихся начинается путь к познанию нового биологического материала. Четкий показ значения изучаемой темы для данного и смежных предметов всегда заинтересовывает учащихся, способствует большому сосредоточению их внимания и развитию памяти. При выборе метода обучения необходимо учитывать специфику содержания учебного материала и уровень подготовленности класса.

Межпредметные связи в разделе «Растения»

Изучение биологии у школьников начинается с информации о том, чем живая природа отличается от неживой; получают общие представления о структуре биологической науки, ее истории и методах исследования, царствах живых организмов, средах обитания организмов, нравственных нормах и принципах отношения к природе. Учащиеся получают сведения о клетке, тканях и органах живых организмов, углубляются их знания об условиях жизни и разнообразии, распространении и значении бактерий, грибов, растений, о значении этих организмов в природе и жизни человека [33].

На данном этапе устанавливаются перспективные мепредметные связи не только для дальнейшего изучения курса биологии, но и географии, химии, физики. С изучения растений начинается в биологии последовательное формирование естественнонаучной картины мира. Растительный мир изучается как составная часть природы на клеточном, организменном, видовом, биогеоценотическом и биосферном уровнях организации жизни.

У учащихся формируются первичные представления о клетке, как элементарно структурно-функциональной единице жизни. Учитель показывает закономерные связи Строения и функции клетки, жизнедеятельность клетки с условиями внешней среды. Солнечный свет, воздух вода, тепло, свет,  почва, другие растения и животные – понятия, с которыми знакомятся учащиеся на уроках биологии в 5 классе. Эти же понятия помогают ученикам раскрыть важные процессы жизнедеятельности клетки. Учитель объясняет ученикам, что питание и дыхание клеток зависит внешней среды и необходимых условий: вода, воздух, минеральные вещества свет, тепло. Из курса «Окружающий мир» ученики знакомы уже что, необходимые для питания минеральные вещества поступают внутрь клетки из воздуха и почвы [34].

Важнейшим экологическим понятием, которое используется в курсе биологии, является «среда обитания». Формирования данного понятия учитель начинает с изучения темы «Водоросли», опираясь на знания из курса «Окружающая среда» в начальной школе о воде, агрегатном состоянии веществ. Изучая эту тему, учитель может предложить учащимся ряд вопросов поискового характера: Какие существуют агрегатные состояния вещества? Что такое вода и ее физические свойства? Назовите основные свойства кислорода, который находится в воде в растворенном состоянии? Какое значение имеют физические свойства воды для жизнедеятельности водорослей? Таким образом, учащиеся узнают основные физико-химические закономерности, определяющие воздействие среды на организм [35].

Межпредметные связи биологии с предмета экологии и географии дают понятия о факторах неживой природы, связанных с деятельностью человека, которые в свою очередь раскрывают взаимосвязь растительных организмов с внешней средой. Связь географии с биологией прослеживается в темах: «Распределение солнечного света и тепла на земной поверхности в зависимости от географической широты»; «Природные богатства Мирового океана, их использование и охрана; «Растительность разных природных зон» [36].

В начальной школе, при изучении раздела «Окружающий мир» учителем закладываются перспективные межпредметные связи, которые создают базис знаний о взаимосвязях растений с факторами среды: «Ветер», «Образование облаков и осадков», «Вода в природе» и др. Учебный материал этих тем наиболее полно необходимо использовать при изучении раздела «Растения». Изучая тему «Растения – обитатели суши», учащие изучают вопросы о разнообразии условий жизни на суше растений, о том какие бывают растения: влаголюбивые, засухоустойчивые, светолюбивые, тенелюбивые. Эти экологические понятия подкрепляются конкретными примерами растений. Опираясь на эти знания, учитель далее раскрывает темы о внешнем строении листа, световых и теневых листьях, листьев растений влажных и засушливых мест, видоизменений листьев,  испарения воды листьями, размножение и опыление растений, их условий жизни в природе. Знания из курса физической географии о литосфере, гидросфере, атмосфере, природном комплексе способствуют раскрытию условий жизни растений в природе [36].

Центральным понятием в данном разделе является понятие «растение - целостный организм». Оно формируется постепенно при изучении каждого органа растения на основе развития морфолого-физиологических и экологических понятий. Знания о питании и дыхании растений учащиеся приобретают с использованием изученных в курсе природоведения понятий о почве, воде, воздухе, веществе. Эти понятия привлекаются при изучении поглощения воды и минеральных веществ и дыхания корня, фотосинтеза и дыхания в листе, передвижения минеральных и органических веществ по стеблю, дыхания семян и питания проростка [34].

В данном разделе учитель может так же начинать урок с небольших стихотворений о растениях,  рассказах об ученых, посвятивших свою жизнь изучению биологии. Учитель может познакомить учеников с натуралистами, которые совершали кругосветные путешествия в поисках новых видов, произведениями великих художников и композиторов, подчеркнув влияние природы на культуру. Межпреметные связи на уроке биологии с дисциплины как история, литература, рисование, обществознание помогают ученику не только глубже понять ту или иную тему, но сформировать эстетическое воспитание личности.

Межпредметные связи в разделе «Животные»

Реализация межпредметных связей при обучении биологии раздела «Животные» [37] учителем, связана с  раскрытием систем экологических, морфолого-анатомических и физиологических понятий, при этом  делая упор на знания учащихся о физических свойствах среды обитания животных. Реализуя связи с опорой на знания учащихся по географии, учитель рассматривает вопросы распространения животных, их роли в природных сообществах и необходимости охраны и рационального использования природы, обращаясь к темам: «Мировой океан: температура и солёность вод океана, движение воды»; «Коралловые острова, атоллы и их происхождение»; «Атмосфера: её охрана, атмосферное давление, температура воздуха» [38] .

В процессе изучения данного раздела учителю необходимо постоянно актуализировать знания учащихся по курсам «Окружающая среда», географии  и предшествующим разделам биологии. Понятия о многообразии и эволюции животного мира, его рациональном использовании являются общими для курсов биологии, географии материков и физической географии.

Одним из основных методических приемов реализации связей является использование межпрпредметных познавательных задач, содержание которых предусматривает установление и усвоение связей между знаниями и умениями из разных учебных предметов и определяется учебно-воспитательными задачами уроков. Познавательные задачи могут быть представлены репродуктивными и проблемными вопросами межпредметного содержания, упражнениями на применение знаний из разных предметов, качественными и количественными задачами. Пример: Предложить ученикам рассмотреть почвенную карта края в географическом атласе. Определите тип почвы вашего края, возможное количество и общую массу до­ждевых червей, которые могут жить на 2 и 5 сотках пашни, если их обычная численность на 1 м²составляет 450 особей, а масса одного червя в сред­нем 0,2 г. (Ответ: на 2 сотках могут жить 90000 дождевых чер­вей, имеющих общую массу 18 кг) [36].

Проблемные вопросы, содержащие видимое или подразумеваемое познавательное противоречие, требуют от учащихся более высокого, поискового или творческого уровня мыслительной активности.

Реализация межпредметных связей также может осуществляться путем организации групповой работы учащихся над комплексным домашним заданием, требующим синтеза знаний из двух или нескольких предметов. Ученики составляют план выполнения работы, применяют знания по биологии и других предметов, изучают литературу, подготовляют выступление по заданной теме.

Для уроков межпредметного содержания характерно использование наглядных средств обучения из разных предметов. Так, при объяснении значения обтекаемой формы тела рыб можно использовать прибор для демонстрации движения тел в жидкости. Этот прием позволяет создать яркое, образное представление о процессах, происходящих в среде при движении тел разной формы, и преимуществах обтекаемой формы тела. При этом на уроке устанавливаются связи с темой из курса физики «Плотность, давление воды» [39].  

На уроках также для учителя есть возможность показать кинофильмы, кинофрагменты, выпущенных для других предметов. Целесообразно использовать и комплексные таблицы, схемы, в которых для формирования биологических понятий обобщаются знания учащихся из разных предметов [13].

Межпредметные связи в разделе «Человек и его здоровье»

В разделе «Человек и его здоровье» [40] учащиеся получают знания о человека как о биосоциальном существе, его становлении в процессе антропогенеза и формирования социальной среды. Определение систематического положения человека в ряду живых существ, его генетическая связь с животными предками позволяют учащимся осознать единство биологических законов, их проявление на разных уровнях организации, понять взаимосвязь строения и функции органов и систем и убедиться в том, что выбор того или иного сценария поведения возможен лишь в определенных границах, за пределами которых теряется волевой контроль и процессы идут по биологическим законам, не зависящим от воли людей. Таким образом, выбор между здоровым образом жизни и тем, который ведет к болезни, возможен лишь на начальном этапе. Отсюда следует важность знаний о строении и функциях человеческого тела, о факторах, благоприятствующих здоровью человека и нарушающих его. В курсе уделяется большое внимание санитарно-гигиенической службе, охране природной среды, личной гигиене. Включение сведений по психологии позволит более рационально организовать учебную, трудовую, спортивную деятельность и отдых, легче вписаться в коллектив сверстников и стать личностью [41].

Методика реализации межпредметных связей при изучении раздела «Человек и его здоровье» основана, прежде всего, в создании учителем и решением проблемных ситуаций, в обсуждении и решении проблемных вопросов, решении познавательны задач.

Внутрепредметные связи с предшествующими разделами биологии необходимы для развития общебиологических понятий о строении и функциях клетки, о системах органов, об их эволюции, о рефлекторной регуляции функций, о целостности организма, о его связях с условиями внешней среды.

В теме «Опорно-двигательная система» воспитывается у учащихся научно­-материалистическое мировоззрение, при изучении сходства и различия опорно­-двигательных систем человека и животных. При раскрытии состава и свойства костей учитель задает ученикам обобщённый проблемный вопрос: «Существует ли зависимость между составом химических веществ и свойствами физических тел природы?» Для этого учитель призывает учеников вспомнить соответствующий материал раздела «Растения» о составе и свойстве семя, знания из курса географии – свойства разных горных пород, из курса химии – о кристаллогидратах, о свойствах солей, из курса физики – кристаллических и аморфных телах. Ученики приходят к выводу о том, что существует зависимость тел от их состава в живой и неживой природе и высказывают свои предположения о свойствах костей, которые в свою очередь имею в составе органические и неорганические вещества [35, 38, 39].

В данном разделе скелет изучается в соответствии с его формой и строением частей, их значением в организме. Следует опираться на знания учащихся и наглядность (скелеты рыб, земноводных, птиц, млекопитающих) из раздела «Животные» для установления сходства, и различия строения, и функций, приспособленности к среде. Путем поисковой беседы, проблемных вопросов учащиеся находят доказательства животного происхождения человека.

Реализация межпредметных связей связано с применением знаний из смежных дисциплин, которые помогают развивать естественнонаучные понятия, и показывают место человека в научной картине мира.

Устанавливая особенности скелета, свойственные только человеку, и определяя их значение, отмечая его функции, используются связи с физикой (центр тяжести, зависимость устойчивости тел от площади
опоры и центра тяжести, рычаг, масса тела, механическая работа, сила трения), с физкультурой (влияния физических упражнений на прочность скелета и значение последнего для силы и выносливости). Связь с физикой осуществляется по вопросам: По принципу, каких рычагов
совершается работа мышечной системы? Где на костях точки приложения мышечных сил? Следует вспомнить понятия «энергия» и «работа» для сформирования физиологических понятий «энергия мышцы» и «работа мышцы» [43].

В данном разделе устанавливаются перспективные межпредметные связи с курсом органической химии. Учитель дает объяснения в общих чертах процесса распада и окисления органических соединений, что такое углеводы, их окисление, два этапа химических превращений. Обращается внимание, во-первых, на роль, углеводов, используемых мышцей, для получения энергии, во-вторых, на два этапа, при которых происходит распад сложных органических веществ и затем—окисление продуктов их распада [44].

В теме «Кровь» учителем даются понятия о крови как
жидкой соединительной ткани и ее составе, о крови как внутренней среде организма и ее отличие от внешней среды на базе понятий об организме как едином целом, о гомеостазе как свойстве поддерживать постоянство внутренней среды. Для решения этих задач урока осуществляются связи  с химией – кровь состоит из растворенных и взвешенных частиц. Надо дать возможность учащимся различать их между собой. Это из темы «Растворы». При перечислении солей, входящих в кровь, вспоминается тема «Соли», их состав и свойства. «Концентрация растворов» (процентная), что необходимо также при объяснении понятия о физрастворе. С математикой - вычисление процентной концентрации солей в крови и в определенном объёме физраствора (и наоборот). С физикой и ботаникой. При объяснении проникновения питательных веществ из крови в клетки тканей и продуктов жизнедеятельности из клеток в кровь, следует вспомнить понятия «диффузия» и «осмос», объясняя эти процессы.

Реализация межпредметныых связей при изучении темы «Дыхание» связаны с физикой (законы диффузии, движения газов); с химией (потенциальная и кинетическая энергия, реакции соединения и разложения, окисления и восстановления); с разделом «Животные» (эволюция системы дыхания от простейших форм до человека, дыхательный рефлекс, защитные рефлексы); с разделом «Растения» (дыхание бактерий, водорослей, растений); с физкультурой и спортом (значение физических упражнений для развития дыхательной системы и значение правильного дыхания
при зарядках, спорте); с трудовым обучением и по профориентации (роль правильного дыхания при работе вообще и в избранной специальности в частности, при выборе профессии).

При изучении темы «Пищеварение» даются представления о превращении пищи в питательные вещества, о всасывании, о белках, жирах и углеводах, о ферментах. Осуществляется связь, химией, физикой. Понятие о целостности организма развивается на базе уже известного учащимся о нервно­ гуморальной регуляции. Для этого изучаются работы И. П. Павлова по пищеварению и достижения физиологии и медицины. Это имеет познавательное и воспитательное значение. Понятия о белках, жирах и углеводах, как строительном и энергетическом материале, а также потенциальной энергии в них и освобождение ее окислением, даются на основе знаний учащихся об органических веществах, о потенциальной энергии - из физики, об окислении веществ и законе сохранения энергии - из химии (предшествующая межпредметная связь). Эти понятия будут применены для формирования понятий об энергетическом обмене (перспективная межпредметная связь). Знания об органических веществах (химия, общая биология) и распада крахмала позволяют легче усвоить сущность пищеварения, различия питания и пищеварения.

В теме «Обмен веществ и энергии» формируются понятия о водном, солевом, белковом, жировом и углеводном обмене, об ассимиляции и диссимиляции как двух сторонах единого процесса обмена веществ, о нормах питания, о витаминах. Для реализации задач темы осуществляется увязка с уже известными учащимся соответствующими понятиями из изученных тем данного курса (внутрипредметная связь) и с понятиями о единстве ассимиляции и диссимиляции, о взаимоотношении организма с внешней средой — вертикальная предшествующая связь с предыдущими разделами биологии и из общей биологии (вертикальная перспективная связь). Необходимость вести объяснения на организменном и клеточном уровнях требует связи с понятиями о строении и составе клетки (внутрипредметная связь).

Знания по химии о катализаторах, кислотной, щелочной и нейтральной реакции среды учащиеся применяют при изучении пластического и энергетического обмена. Знания по физике о законе сохранения и превращения энергии в применении к обмену веществ в организме человека позволяет подвести учащихся к выводам об универсальности данного закона природа и о единстве физико-химических и биологических процессов.

На уроке «Органы зрения» строение глаза объясняется в связи с известным учащимся из курса «Животные» о строении глаза у животного, из зоологии и физики - об адаптации и аккомодации, о преломлении света хрусталиком, о близорукости и использовании очковых линз; из химии - о светоощущении, связанном с химическими процессами, из химии и ботаники - с понятиями о фотопроцессах. На уроке «Орган слуха» для правильного и прочного усвоения понятий проводится увязка с животными - орган слуха у животных и его эволюция, с физикой - акустика, с трудовым обучением и по профориентации - значении слуха для освоения профессии, с обязательной опорой на известное учащимся из этого же курса о рецепторах, раздражении.

Для реализации межпердметных связей учитель может успешно использовать количественные задачи межпредметныго содержания, требующих для своего решения применения знаний по математики, физике, химии географии. Систематическое применение в процессе обучения познавательных задач в форме проблемных вопросов, количественных задач, практических заданий обеспечивает формирование умений учащихся устанавливать связи между знаниями из различных предметов, реализуя важнейшую развивающую функцию обучения биологии [19].

Межпредметные связи в разделе «Общая биология»

Изучение раздела «Общая биология» начинается в 9 классе и продолжается в 10 и 11 классах, обобщая, а затем, углубляя знания о жизни и уровнях ее организации, раскрываются мировоззренческие вопросы происхождения и развития жизни на Земле, обобщаются и углубляются понятия об эволюционном развитии организмов. С изучением данного раздела учащиеся получают знания основ цитологии, генетики, селекции, теории эволюции [33].

Биологические знания, полученные ранее учащимися, служат основой при рассмотрении экологии организма, популяции биоценоза, эволюции биосферы и об ответственности человека за жизнь на Земле.

В таблице 1 приведен, примерный список межпредметных связей применяемых при изучении раздела «Общая биология» [47, 48].

Таблица 1 - Применяемые межпредметные связи в разделе «Общая Биология»

Продолжеие таблицы - 1

Продолжение таблицы - 1

Продолжение таблицы - 1

Как видно из таблицы 1 на протяжении всего изучения курса «Общая биология», учителем более полно и часто применяются межпредметные связи с такими дисциплинами как химия, география, физика, математика, история, обществознание.

Начальные знания из курса химии, которые учащиеся получают в седьмом классе, позволяет применить их в разделе «Общая биология» и в более полном объеме получить представление о биогеохимическом круговороте основных элементов в биосфере. Ученики способны анализировать характер миграции атомов химических элементов в различных средах биосферы и прогнозировать ее динамику в зависимости от меняющихся абиотических и антропогенных факторов среды. Именно в связи с растущими масштабами антропогенной деятельности, химические знания крайне необходимы в понимании процессов влияния химического загрязнения на все компоненты биосферы и принятия мер по его предотвращению.

Стоит так же отметить, что в этом курсе учащиеся изучают ферменты как часть нового класса органических соединений, с которым они позже встретятся в курсе «Органической химии». Поэтому для учителя важно заложить начальные перспективные межпредметные знания, которые потом понадобятся на уроках химии. Именно в этих курсах биологии и химии видна важность межпредметных связей, которую необходимо показать и ученикам. Вводятся новые понятия, которые позже будут использоваться в химии: это субстратный комплекс, кофермент, регуляторный комплекс [44].

Например, первичное понятие фотосинтеза рассматривается на уровне представлений об образовании на свету в зелёных клетках растений крахмала из углекислого газа и воды. При этом устанавливается связь с опорными понятиями об органических и неорганических веществах, введёнными при изучении природоведения, о реакциях синтеза, о химическом действии света, устанавливает перспективную связь с курсом физики. Физико-химическая сущность процесса фотосинтеза раскрывается перед учащимися в разделе «Общая биология» (с позиций общебиологического понятия об обмене веществ и всеобщего закона природы – сохранения энергии), физики (фотосинтез рассматривается как частный случай фотохимических реакций при изучении химического действия света), химии (при изучении углеводов как каталитическая реакция синтеза сложных органических веществ в природе). Учителю необходимо создать у учащихся обобщённое понятие фотосинтеза как цепи фотохимических реакций, которые, начинаются с момента поглощения кванта света, и заканчивается сложными биохимическими и физиологическими процессами [35].

Таким образом, опираясь на знания учащихся по биологии и другим предметам, учитель обобщает понятия о фотосинтезе и использует его для формирования его мировоззренческого вывода о материальном единстве живой и неживой природы.

Такие темы раздела «Общая биология» как «Антропогенез», «Основы экологии», «Эволюция биосферы и человека» включают в себя межпредметные связи с географией. В самом начале изучения курса биологии учащиеся сталкиваются с изучением экологических факторов, среди которых важная роль принадлежит абиотическим факторам среды. В данном вопросе приходится в значительной степени актуализировать географические знания о характере климата и его динамике в различных частях земного шара, типах и структуре почвенного покрова, характере рельефа и др. Все это в совокупности расширяет представление и об особенностях существования живых организмов на конкретных участках территории. Кроме того, в данном контексте становится понятным, почему различные части нашей планеты имеют столь индивидуальный видовой состав организмов. При характеристике свойств и структуры природных популяций учителю следует опираться на знания учащихся о демографических показателях населения (о рождаемости и смертности, половой и возрастной структуре), полученных в курсе географии России. В данном курсе дается также описание структуры сельского хозяйства в России, которое может быть использовано для формирования более полного представления о разнообразии агроэкосистем [48].

Реализации межпредметных связей биологии с курсом географии четко просматривается при изучении биосферы как живой оболочки Земли. При рассмотрении основных сред распространения живого вещества (атмосферы, гидросферы, литосферы) следует учитывать, что учащиеся уже владеют знаниями о структуре, химическом составе, зональности данных сред из курса географии. Это позволяет не детализировать данный аспект в курсе биологии, но в тоже время более детально описать характер жизнедеятельности и распространение в этих оболочках живых организмов. Безусловно, стоит остановиться и на преемственности географии в биологии при изучении темы о происхождении человеческих рас. В курсе биологии указываются основные ареалы возникновения человеческих рас, к примеру, Европа, Северная Африка.

Так учитель при изучении этой темы, ученикам может предложить провести самостоятельный анализ человеческих рас, исходя из особенностей их исторического происхождения, реализую межпредметные связи с историей, распространения и современного существования с учетом географического положения и условий среды. Так же предшествующими межпредметными связями здесь будут знания об охране недр, которые опираются на учебный материал о взаимосвязи живых организмов с окружающей средой, знания о геологическом времени и геохронологической шкале, которые необходимы для понимания происхождения и эволюции человека, а также становления эволюционной теории Чарльза Дарвина.

Реализация межпредметных связей биологии с историей происходит во всем курсе биологии. На протяжении всего изучения курса биологии уделяется внимание историческим событиям и фактам, связанным с именами великих ученых, первооткрывателями. Межпредметные связи истории помогают учащимся сформировать представления о временных рамках и социально-экономических предпосылках, в которых жили и творили ученые, оставившие значимый след в биологии. В курсе истории рассматриваются вопросы происхождения человека и его предков, влияние природных условий на жизнь первобытных людей, происхождение ремесел и зарождение культуры. В данном случае предшествующие межпредметные связи широко должны находить свое применение в разделе биологии «Происхождение и эволюция человека» [48].

Межпредметные связи с физикой, характеризуются больше как перспективные, так как школьники, начиная ее изучать, уже имеют первичные знания о живой природе. В данном аспекте, знания физики необходимы при изучении строения оболочек биосферы, понимания процессов, связанных с действием ультрафиолетового излучения Солнца на живые организмы, и роли озонового слоя в защите от этого воздействия. Физические знания необходимы так же и при изучении круговорота веществ в природе, что существование живых организмов возможно только при непрерывном притоке энергии. Знания физики так же актуальны, когда речь идет об использование и охране энергетических ресурсов.

В последнее время методы математического моделирования, которые позволяют ученикам предметно понимать и представлять абстрактный математический материал и математической статистики все шире находят использование в биологии [49].

Например, в экологии моделируется характер роста численности популяций в виде логарифмических выражений, где в качестве переменных, вместо принятых в математике буквенных обозначений, выступают реальные переменные, представленные свойствами популяции, экологическими факторами и др. Умения составлять и решать пропорции, находить процент от целого числа и выполнять различные математические расчеты необходимы для успешного решения биологических и экологических задач.

При изучении генетических законов, решении задач по генетике, биохимии и популяционной генетике математический аппарат необходим как при освоении теоретического материала, так и при решении конкретных задач. При изучении темы «Основы генетики» отмечается, что двойная спираль молекулы ДНК почти полностью соответствует числам ряда Фибоначчи. На протяжении всего курса биологии учитель имеет возможность с математической точностью обосновать гармоничность природы и единство всех проявлений жизни.

Таким образом, на основании проведенного анализа, планирования учителем и путей реализации межпредметных связей, в практике школьного обучения каждого раздела биологии можно сделать следующие заключения.

Успешная реализация межпредметных связей при обучении биологии связана с применением учителем в процессе обучения следующих методических приемов:

¾              постановка вопросов на решение задач межпредметного характера. Например, «Составьте схему распределения живых организмов в биосфере с указанием границ и лимитирующих факторов», «Распределите перечисленные организмы (приводится список организмов) по климатическим зонам, учитывая их пределы выносливости к температуре» (связь с географией);

¾              организация и проведение межпредметных контрольных работ. Например, по темам «Понятие биосферы. Границы биосферы» (связь с химией, географией), «Решение экологических задач» (связь с математикой);

¾              задания для подготовки рефератов и межпредметных проектно-исследовательских работ. Например: темы докладов могут быть следующими «Человеческие расы, их происхождение и единство» (связь с географией и историей); «Становление эволюционных взглядов в жизни и творчестве Ч. Дарвина» (связь с географией и историей); проект «Наши сельскохозяйственные животные»;

¾              комплексные экскурсии в природу. Например, «Поверхностные водоемы вашей местности» (связь с химией), «Проблема бытового мусора. Экологически чистые способы его утилизации и переработки» (связь с химией и физикой);

¾              интегрированные уроки, особенно с физикой, химией, географией. Темами таких уроков могут быть: ««Круговорот веществ в биосфере»» (связь с химией и географией), «Структура популяций» (связь с географией, математикой) и др.;

¾              проведение межпредметных вечеров, олимпиад и викторин. Например, викторина «Из истории жизни знаменитых ученых» или вечер «Рациональное природопользование в родном городе».

Для оптимального восприятия всех особенностей междисциплинарных взаимодействий в процессе обучения школьников важно единство классной и внеклассной работы, с широким привлечением дополнительной научно-популярной литературы. Воспитательная функция этой работы проявляется в создании условий для обеспечения положительного эмоционального характера процесса обучения (привлечение яркого фактического материала, опора на явления окружающей жизни и опыт учащихся, побуждение их к оценке и выражению собственного отношения к изучаемым явлениям, событиям, фактам и т.д.). С другой стороны, межпредметные связи, формируя мировоззрение учащихся и целостную картину мира, способствуют уменьшению отрыва знаний школьников от реальной жизни.

Скачано с www.znanio.ru