МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ И СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ ПРЕЕМСТВЕННОСТЬ ФИЗИКИ, ХИМИИ, БИОЛОГИИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ КАРТИНЫ МИРА, КАК СРЕДСТВО СИСТЕМАТИЗАЦИИ И ИНТЕГРАЦИИ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ

Главной целью российской образовательной политики в настоящее время является обеспечение современного качества образования на основе сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства.

Модернизация общеобразовательной школы, которая является базовым звеном, предполагает ориентацию образования не только на усвоение обучающимися определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей. Современная общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, то есть ключевые компетенции, определяющие современное качество естественнонаучного образования.

Стратегические направления модернизации общеобразовательной школы касаются, прежде всего, естественнонаучного образования в силу того, что именно эта область человеческих знаний в основном определяет темпы научно-технического развития любого государства и его статус на мировой арене. Новое качество естественнонаучного образования может быть обеспечено лишь на основе современных обобщенных знаний, умений и навыков, которые формируются в процессе различных видов учебно-познавательной деятельности учащихся, а впоследствии превращаются в универсальную систему познания и деятельности будущих специалистов. Это возможно лишь на базе принципиально новой системы обучения, результатом которой должны быть такие психические новообразования, как системные предметные и метапредметные знания, обобщенные экспериментальные умения и навыки, необходимые не только для решения традиционных задач, региональных проблем, но и глобальных, которые могут быть решены в результате сотрудничества в рамках международного сообщества. Только на этой основе можно сформировать теоретическое естественнонаучное мышление, которое является основным критерием качества естественнонаучных знаний.

Решение большого груза проблем, накопившегося в образовательных областях физики, химии, биологии, возможно только на основе фундаментальной перестройки всего естественнонаучного образования. Таких основных направлений два. Первое направление связано с реализацией концепции, разработанной академиком А.Г. Хрипковой, согласно которой начальное изучение предметов естественнонаучного цикла начинается с курса «Естествознание» в V классе. При таком подходе пропедевтические знания учащихся о фундаментальных законах природы остаются на уровне усвоения явлений. Второе направление реализуется в рамках концепции естественнонаучного образования, разработанной академиком А.В. Усовой, которая предлагает начинать изучение предметов естественнонаучного цикла с опережающего курса физики. Вслед за физикой изучается химия, география и биология. Систематизация и обобщение естественнонаучных знаний предлагается в старших классах в рамках интегративного курса «Естествознание» (однако этот курс не заменяет физику, химию и биологию в старших классах). Опережающее изучение физики позволяет получить знания на теоретическом уровне и использовать их для объяснения сущности химических явлений и закономерностей. В свою очередь изначальные физические и химические знания позволяют раскрыть сущность биологических явлений, протекающих в живой природе. Таким образом, появляется возможность отразить в школьном образовании преемственность, взаимосвязь и взаимозависимость естественных наук, диалектику их развития и взаимодействия.

Достижение поставленной цели, требующей существенного повышения качества естественнонаучной подготовки выпускников школ, может быть обеспечено лишь при комплексном решении целого ряда конкретных проблем. Одной из них является проблема методологических и содержательных основ преемственности физики, химии, биологи. В образовательной области естествознания общефилософский принцип преемственности реализуется через межпредметные связи курсов физики, химии, биологии, которые определяют стратегию и логику формирования фундаментальных естественнонаучных понятий и изучения законов и теорий, общих для цикла естественных наук.

Теоретические основы межпредметных связей были заложены в исследованиях таких видных ученых-педагогов, как Я.А. Коменский, К.Д. Ушинский, Н.К. Крупская и многих других. Наряду с теоретическими обоснованиями, ведущие советские педагоги М.А. Данилов, Б.П. Есипов и Э.И. Моносзон дали конкретные практические рекомендации по углублению и расширению взаимосвязи учебных предметов в школе и изучаемых специальных дисциплин в вузе. К зарубежным классикам, активно работающим в этой области, следует отнести, прежде всего, Джона Локка, И. Гербарта, А. Дистерверга, Дж. Дьюи.

В настоящее время идеи межпредметных связей получили свое дальнейшее развитие в работах М.Н. Берулавы, Г.А. Берулавы, А.А. Боброва, Г.Г. Гранатова, Н.В. Груздевой, А.И. Гурьева, В.С. Елагиной, Д.И. Зверева, В.Р. Ильченко, Ц.Б. Кац, Д.Н. Кирюшкина, Н.А. Лошкаревой, В.Н. Максимовой, А.В. Петрова, М.Ж. Симоновой, М.Н. Скаткина, С.А. Старченко, Н.Н. Тулькибаевой, А.В. Усовой, В.Н. Федоровой, О.А. Яворука, В.Н. Янцена и других.

Уровень интеграции наук диктует необходимость более тесной преемственности между курсами физики, химии, биологии и ее реализации посредством межпредметных связей на теоретическом уровне. Это будет способствовать более глубокому пониманию учащимися единства материи, форм ее движения, а также общих законов развития материального мира. Только на таком фундаменте возможно целенаправленное формирование современного научного мировоззрения, развитие диалектического системного мышления, умения обобщать знания из разных предметов. Именно эти интеллектуальные способности могут обеспечить творческое отношение к труду и позволят решить насущные проблемы практики, требующие синтеза знаний из разных предметных областей. Межпредметные связи повышают также политехническую и экологическую направленность.

Можно выделить следующие направления реализации межпредметных связей, требующие разработки в условиях стандартизации и модернизации образования:

• научное обоснование последовательности изучения предметов естественного цикла: физика, химия, биология, – вместо традиционного: биология, физика, химия;
• пересмотр содержания учебных предметов, прежде всего биологии, с учетом новейших достижений биологической науки (молекулярной биологии), отражение в содержании учебного предмета роли физических и химических процессов в жизнедеятельности организмов;
• определение фундаментальных понятий, законов, теорий, общих для всех предметов естественного цикла, последовательности в раскрытии их содержания;
• обеспечение единства интерпретации общих понятий, законов, теорий с учетом своеобразия оперирования ими в каждом из учебных предметов в соответствии со спецификой изучаемых структурных форм организации материи и движения;
• обеспечение преемственности в формировании и развитии фундаментальных естественнонаучных понятий и общих учебно-познавательных умений;
• разработка методических руководств, приемов и средств реализации межпредметных связей в условиях развивающего обучения.

Общими фундаментальными понятиями для цикла естественнонаучных дисциплин, которые развиваются на протяжении всего периода изучения физики, химии, биологии и географии в школе, являются такие, как «материя», «движение», «взаимодействие», «отражение» («информация»), «формы движения», «вещество», «поле», «масса», «энергия», «диффузия», и др. Среди них главным – по мнению Г.А. Берулава, М.Д. Даммер и А.В. Усовой, – является понятие «вещество». Формирование понятия «вещество» в предметах естественного цикла должно идти параллельно с формированием понятия «энергия», так как в процессе превращения вещества происходит и превращение энергии. Важную роль в превращении вещества и энергии играет явление диффузии, которое следует считать конкретным случаем проявления фундаментальной формы движения материи – физической, определяющей развитие всех остальных форм движения материи и сохраняющейся в них в качестве исходной. Проявление диффузии имеет место на всех уровнях организации природных систем на нашей планете, начиная с уровня элементарных частиц и заканчивая геосферой.

Таким образом, понятия «вещество», «энергия», «информация», «диффузия» и «форма» являются конкретизацией атрибутов материи движения, взаимодействия, отражения, что позволяет их выделить в особую группу фундаментальных взаимосвязанных естественнонаучных понятий, что позволяет на этой основе разработать методологические и содержательные основы преемственности физики, химии, биологии.

Выделенные фундаментальные естественнонаучные понятия являются категориальным аппаратом законов (сохранения массы, энергии, электрического заряда, законов термодинамики др.) и теорий (электронная теория вещества и квантовая теория света и др.), общих для дисциплин естественнонаучного цикла.

Следует отметить, что теоретический анализ преемственности курсов физики, химии, биологии выявляет ряд противоречий:

• между естественным ходом развития форм движения материи (их генетической связью), закономерность которой подтверждена ходом развития и взаимосвязи естественных наук;
• между необходимостью формирования у учащихся целостного взгляда на природу и разрозненностью знаний учащихся по предметам естественнонаучного цикла, связанной с невозможностью раскрыть перед учащимися преемственность физических, химических и биологических явлений в природе, общность фундаментальных естественнонаучных понятий, законов, теорий, методов исследования при существующем содержании и последовательности изучения предметов естественнонаучного цикла в школе;
• между необходимостью использования единого подхода к формированию фундаментальных естественнонаучных понятий «вещество», «энергия», «диффузия», «информация» и «форма», являющихся понятийным скелетом естествознания, установления связей между ними и относительно слабой разработанностью способов и средств осуществления межпредметных связей, в процессе их формирования у учащихся при изучении физики, химии и биологии в условиях стандартизации образования;
• между стремительным ростом объема информации и ограниченными возможностями школьников по ее усвоению;
• между высоким уровнем развития философских, общенаучных знаний и слабым их использованием в качестве методологий при изучении предметов естественного цикла;
• между уровнем понимания сущности физических и химических методов, понятий, законов, теорий, необходимым для раскрытия биологических явлений, и низким уровнем подготовки большинства учителей по смежным предметам;
• между традиционными методами и формами организации деятельности учащихся, направленной на эмпирическое усвоение понятий;
• между необходимостью формирования у учащихся современного научного (теоретического) стиля мышления и отсутствием соответствующего методико-дидактического обеспечения.

Успех в формировании представлений о единстве живой и неживой природы возможен, если обучение ведётся во взаимосвязи и взаимодействии смежных предметов (биологии, химии, физики и др.)

Дыхание и пищеварение, рост, взросление, созревание, старость даже любовь, радость, страдания являются продуктами химических реакций. Во всех вопросах о здоровье человека химия соседствует с биологией.

Человек стремится познать и понять природу, выяснить законы по которым она развивается, т.к. он сам часть природы и не может развиваться вне её.

Когда учитель при формировании того или иного понятия использует межпредметные связи, это способствует обобщению и конкретизации в познании. У ребят развивается умение в единичном видеть общее, и в то же время учит из общего вычленять единичное и оценивать его с точки зрения общего.

Межпредметная связь естественнонаучных дисциплин позволяет решить одну из важнейших задач – формирование личности с новым образом научного миропонимания и развитие у неё естественнонаучного мышления.

Межпредметные связи могут устанавливаться как по горизонтали с предметами, изучаемыми одновременно в данном классе, так и по вертикали в плане преемственности с ранее пройденным в предыдущих классах.

Так для ботаники много даёт изучение курса природоведения не только по содержанию (состав воздуха, почва, минеральные удобрения, торф, каменный уголь), но и по приобретённым умениям (работать по учебнику дома, отвечать на вопросы, сравнивать предметы и их свойства, заполнять таблицы, проводить наблюдения и т.д.). Здесь вертикальную связь ботаники с неживой природой можно рассматривать, особенно если её преподаёт учитель биологии как внутрипредметную.

При изучении жизни животных в зоологии учитель тоже опирается на знания учащихся, полученные в курсе природоведения.

По географии учащиеся получают много сведений о животных различных зон и континентов, дополняющих курс зоологии. Понимать плавание рыб помогает закон Архимеда из курса физики 7 класса и т.д.

Связи школьной биологии с физикой и химией очень отчётливо выявляются в анатомии, физиологии и гигиене человека, но часто учащиеся необходимыми знаниями (по условиям программы физики и химии) не обладают. Так в программе по физике 8 класса не изучаются разделы «Оптика» и «Акустика», элементарные знания по которым необходимы при изучении физиологии зрения и слуха. Изучение тем «Пищеварение», «Обмен веществ» требует опоры на химические знания о некоторых органических веществах (аминокислоты, мочевина, жирные кислоты, глюкоза и др.), которые химия к 8 классу не даёт.

Запас обобщённых представлений об окружающей природе даёт материал для построения правильного мировоззрения. Окружающий мир существует независимо от человека и познаётся человеком. В мире нет чудес, во вселенной всё обусловлено, взаимосвязано и подчинено объективным законам. Всё существующее в природе развивается на основе борьбы противоположностей. Человек может вмешиваться в дела природы только исходя из целесообразности при помощи научного знания. Человек, не знающий основ естествознания подобен слепцу, который не может разобраться в окружающем и бродит ощупью. Сколько-нибудь ясное понимание окружающей среды, а тем боле уменье изменить условия этой среды немыслимо без основных сведений в области физики, химии, биологии и т. д.

Межпредметные связи общей биологии обнаруживаются и с предметами гуманитарного цикла.

Урок биологии позволяет использовать материалы других учебных предметов для активизации мыслей, деятельности ребят на уроках

Интеграция предмета биологии с другими общеобразовательными предметами.

Учитель может использовать на разных уроках фрагменты литературных произведений, стихи, легенды. Интересно можно внедрять интегрированные уроки внеклассного чтения по теме «Сезонные явления в жизни природы» («Пришла красавица весна», «Зимушка-зима», «Золотая осень»). К этим урокам ребята готовят творческие задания (стихи, пословицы, поговорки, газеты). Что способствует развитию обще учебных компетенций.

Категория преемственности как форма осознания в понятии всеобщих способов отношения человека к миру, отражающая наиболее общие и существенные свойства, законы природы, общества и мышления, востребована в различных областях знания. В масштабах всего естественнонаучного знания данный принцип выполняет интегративную функцию, объединяя научное знание в некоторую целостную систему. Диалектико-материалистическое и общенаучное понимание сущности категории преемственности служит методологической основой для разработки как общих психолого-педагогических концепций образования и определения статуса данного понятия в системе этих наук, так и естественнонаучных, направленных на формирование естественнонаучной картины мира.

В силу проявления естественной любознательности, естественного любопытства человеку свойственно познание мира (реальности или действительности). В результате познавательной деятельности человек приобретает знания о мире, которые могут не только сохраняться в сознании человека благодаря памяти, но и могут быть зафиксированы человеком на материальных носителях в виде образов, а также с помощью знаков естественных и искусственных языков. При этом знания могут быть эмпирическими (опытными, чувственными), если они добыты в ходе эмпирического (опытного, чувственного) познания с помощью имеющихся у человека анализаторов (зрительного, звукового, обонятельного, вкусового, кожного, вестибулярного), а могут быть абстрактными, умозрительными (в том числе рациональными и иррациональными), если они получены в ходе абстрактного, умозрительного познания благодаря абстрактному мышлению, воображению, интуиции. Мир таков, каким мы его знаем.

В результате взаимодействия всех имеющихся разрозненных знаний о мире в сознании человека формируется целостное знание мира, своеобразное видение мира в форме образа мира или картины мира. Причем картина мира получается не путем простого сложения, объединения всей суммы накопленных разрозненных знаний, выраженных образно и знаково, а в результате их сложной интеграции.

Картина мира – это далеко не сам мир, в картину мира сам мир не входит, картина мира самому миру не равнозначна, но порожденная в человеческом сознании картина мира показывает, что об этом мире человек знает, каким он ему видится, что он о нем думает. Поэтому картина мира может отличаться (и очень сильно) от познаваемого мира. Получается, что картина мира как обобщенное знание мира является самым существенным, основополагающим (сутью, квинтэссенцией) в системе знаний о мире, и она, в свою очередь, влияет на познание, определяя познавательные установки, образцы, идеалы того, каким человек должен отражать и знать мир. Картина мира целиком определяет своеобразие восприятия любых отражаемых в сознании элементов мира, особенность интерпретации создаваемых с помощью восприятия образов о мире, с картиной мира согласовывается работа абстрактного мышления, воображения, интуиции. Картина мира может служить неким фильтром, трансформатором, преобразователем информации о мире. Сформированные у разных людей индивидуальные картины мира благодаря их общению интегрируются в коллективную картину мира. Причем от того, что объединяет общающихся людей (например, профессия, этнос или религия), будет формироваться и соответствующая коллективная картина мира (например, профессиональная, этническая, религиозная). Мало того, каждому отрезку исторического времени также соответствует своя картина мира. Картина мира – это не нечто застывшее, она изменяется в соответствии с развитием общества. Наблюдается формирование некоего множества разнообразных картин мира, дифференцированных как по горизонтали (различным социальным группам современников), так и по вертикали (по отрезкам исторического времени). Например, картина мира пастуха отличается от картины мира его современника – университетского профессора. Но эти картины мира также будут отличаться от картин мира пастуха и университетского профессора, живших, например, 100 лет назад.

Важнейшими структурными элементами картины мира, образующими ее каркас, являются концепции как системы взглядов, выражающие определенный способ видения («точку зрения»), понимания, трактовки тех или иных компонентов мира. Эти концепции, лежащие в основе картины мира, являются ответами на сущностные, основополагающие вопросы о мире.

Для науки характерно научное познание мира, итогом которого является приобретение научных знаний, приобретающих на эмпирическом (опытном) уровне форму научных фактов и эмпирических обобщений, а на теоретическом уровне – еще не доказанных фактами научных проблем, идей, гипотез и уже доказанных фактами теорий, которые, в свою очередь, могут объединяться в учения. Научные теории и учения представляют собой своеобразные теоретические модели той части мира, для которой они и разработаны, но с их помощью человек способен описывать, объяснять и понимать, а также прогнозировать соответствующую часть мира. Формируемая на основе обобщения научных знаний (и эмпирических, и теоретических) картина мира будет уже научной картиной мира, являющейся частью картины мира. Важнейшими структурными элементами научной картины мира, образующими ее каркас, будут научные концепции.

Неотъемлемой частью науки является естествознание, под которым понимают систему разнообразных естественных наук, познающих естество или природу (материю, материальный мир, объективную реальность или объективную действительность) во всем многообразии своих проявлений.

Разные естественные науки формируют свою систему естественнонаучных знаний (и эмпирических, и теоретических). Формируемая на основе обобщения естественнонаучных знаний (и эмпирических, и теоретических) картина мира будет уже естественнонаучной картиной мира, являющейся частью научной картины мира. Важнейшими структурными элементами естественнонаучной картины мира, образующими ее каркас, будут естественнонаучные концепции.

Ядро естествознания составляют физика, химия и биология.

Физика изучает простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства природы. Под самым простым в природе обычно принято понимать ее первичные объекты: тела, частицы, поля и т. п., а под самым общим в природе – ее движение, взаимодействие, пространство и время и т. п. Изучая природу, физика сложное сводит к простому, а конкретное – к общему. Так устанавливаются универсальные законы, фундаментальные теории, справедливость которых подтверждается не только в земных условиях и в околоземном пространстве, но и во всей Вселенной. В этом заключается один из существенных признаков физики как фундаментальной науки. Являясь фундаментальной отраслью естествознания, физика составляет его основу, занимает особое место среди естественных наук, и ее принято считать лидером естествознания. В зависимости от дробления изучаемого объекта природы выделяют самостоятельные разделы физики: физику элементарных частиц, физику атомных ядер, физику атомов, физику молекул, физику твердого тела, физику жидкостей, физику газов, физику плазмы и т. д. Природа на фундаментальном уровне, когда тому или иному объекту природы сопоставляется какая-либо математическая модель, изучается теоретической физикой, к основным разделам которой относятся: механика, электродинамика, оптика, термодинамика, статистическая физика, теория относительности, квантовая механика, квантовая теория поля. Формируемая на основе обобщения физических знаний (и эмпирических, и теоретических) картина мира будет уже физической картиной мира, являющейся частью естественнонаучной картины мира. Важнейшими структурными элементами физической картины мира, образующими ее каркас, будут физические концепции.

Химия изучает индивидуальные (конкретные) вещества, а также их превращения, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения. Если физика стоит на первом месте среди естественных наук благодаря своей фундаментальности, то химия стоит на втором месте, так как она основывается на физике. В зависимости от изучаемого объекта выделяют различные частные разделы химической науки: неорганическую химию, органическую химию, химию полимеров и др. Наиболее общие проблемы химии изучает общая, или теоретическая, химия. Формируемая на основе обобщения химических знаний (и эмпирических, и теоретических) картина мира будет уже химической картиной мира, являющейся частью естественнонаучной картины мира. Важнейшими структурными элементами химической картины мира, образующими ее каркас, будут химические концепции.

Биология изучает живое, живую природу во всем многообразии проявления. В зависимости от изучаемого объекта выделяют различные частные разделы биологической науки: вирусологию, бактериологию, микологию, ботанику, зоологию, биологию человека и др. Наиболее общие проблемы биологии изучает общая, или теоретическая, биология, разделяющаяся на цитологию, генетику, молекулярную биологию, биологическую экологию и др. Формируемая на основе обобщения биологических знаний (и эмпирических, и теоретических) картина мира будет уже биологической картиной мира, являющейся частью естественнонаучной картины мира. Важнейшими структурными элементами биологической картины мира, образующими ее каркас, будут биологические концепции.

В связи с развитием науки, в том числе естествознания, включая и физику, и химию, и биологию, в разные исторические эпохи формируются и разные научные, естественнонаучные, физические, химические или биологические картины мира, позволяющие по-новому взглянуть на мир, в том числе материальный мир, а также физический, химический или живой мир. Со временем та или иная научная, естественнонаучная, физическая, химическая или биологическая картина мира может изменяться, дополняться, достраиваться, улучшаться, но в любом случае доживает до современности, донося что-то важное о том, что представляет собой мир с точки зрения науки, естествознания, физики, химии или биологии.

Методологические и фундаментальные естественнонаучные знания (понятия, законы, теории) обеспечивают не только глубокую преемственность курсов физики, химии, биологии в условиях межпредметных связей, но и формируют естественнонаучное мышление (сознание) учащихся и их личностные качества.

Физика как наука занимается изучением наиболее общих закономерностей природы, поэтому курсу физики в процессе формирования у учащихся естественнонаучной картины мира отводится системообразующая роль. Способствующие формированию современного научного мировоззрения знания по физике необходимы при изучении курсов химии, биологии, географии, ОБЖ. Межпредметная интеграция, связь физики с другими естественнонаучными предметами достигаются на основе демонстрации методов исследования, принципов научного познания, историчности, системности. Для формирования основ современного научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников в процессе изучения физики основное внимание необходимо уделять не трансляции готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности при их разрешении. Вооружая школьников методами научного познания, позволяющими получать объективные знания об окружающем мире, изучение физики вносит свой вклад в гуманитарную составляющую общего образования. Интеграция физического и гуманитарного знаний осуществляется на основе актуализации информации об исторической связи человека и природы, обращения науки как компоненту культуры, через демонстрацию личностных качеств выдающихся учёных. При изучении курса необходимо обращать внимание учащихся на то, что физика является экспериментальной наукой и её законы опираются на факты, установленные при помощи опытов, поэтому необходимо большое внимание уделять описанию различных экспериментов, подтверждающих изучаемые физические явления и закономерности.

Стратегическая цель общего среднего образования - формирование разносторонне развитой личности способной реализовать творческий потенциал в динамических социально-экономических условиях как в собственных жизненных интересах, так и в интересах общества (приверженность традициям, развитие науки, культуры, техники, укрепление исторической преемственности поколений).

В связи с этим перед предметной областью дисциплин естественнонаучного цикла ставятся следующие цели:

• формирование духовно богатой, высоконравственной, образованной личности, воспитание патриота России, уважающего традиции и культуру своего и других народов;
• формирование у учащихся целостной научной картины мира;
• понимание возрастающей роли естественных наук и научных исследований в современном мире, постоянного процесс в эволюции научного знания, международного научного сотрудничества;
• понимание учащимися смысла основных научных понятий и законов физики, химии, биологии и взаимосвязи между ними;
• формирование целостного научного мировоззрения, экологической культуры учащихся, воспитание ответственного и бережного отношения к окружающей среде;
• овладение учащимися научным подходом к решению различных задач;
• овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, про водить эксперименты, оценивать полученные результаты;
• овладение умением сопоставлять экспериментальное и теоретические знания;
• формирование умений безопасного и эффективного использования лабораторного оборудования, проведения точных измерений и адекватной оценки полученных результатов, представлении научно обоснованных аргументов своих действий, основанных на межпредметном анализе учебных задач.

Достижение этих целей обеспечивается решением следующих задач:

• знакомство учащихся с методом научного познания и методами исследования объектов и явлений природы;
• формирование у учащихся умений наблюдать природные явления и выполнять опыты, лабораторные работы и экспериментальные исследования с использованием измерительных приборов, широко применяемых в практической жизни;
• овладение учащимися такими общенаучными понятиями, как природное явление, эмпирически установленный факт, проблема, гипотеза, теоретический вывод, результат экспериментальной проверки;
• понимание учащимися отличий научных данных от непроверенной информации, ценности науки для удовлетворения бытовых, производственных и культурных потребностей человека.

Реализация этих задач предполагает:

• создание благоприятных условий и возможностей для умственного, нравственного, эмоционального и физического развития личности;
• усвоение основ естественных наук, фундаментальных законов развития общества и природы, формирование способностей применять полученные знания в различных видах практической деятельности;

Перспективными направлениями в развитии естественнонаучного образования в основной школе являются:

• реорганизация базисного учебного плана основной школы, который должен отражать естественный ход развития материи: изучение курсов физики и химии должно предшествовать изучению курса биологии;
• разработка авторских учебников химии, биологии и физической географии в соответствии естественнонаучного образования А.В. Усовой;
• разработка учебных комплексов, дидактических материалов, наглядных пособий, кинофильмов по всем предметам естественнонаучного цикла и т. д.;
• разработка обучающих программ для ПК;
• продолжение разработки идеализированных образно-знаковых моделей высокого уровня интеграции для предметов естественнонаучного цикла;
• продолжение разработки методических пособий, ориентирующих учителей физики, химии и биологии на осуществление тесных межпредметных связей при формировании естественнонаучных понятий и организацию активной познавательной деятельности в процессе овладения ими учащимися.