CC BY
25
ISSN 2410-6070 ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА № 7-8 / 2019
УДК 373
Каримов М. Ф.
к.ф.-м.н,, доцент кафедры физики, Бирский филиал БашГУ г. Бирск, Российская Федерация Гильванова Л.Ф. студент факультета биологии и химии г. Бирск, Российская Федерация
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ БИОЛОГИИ, ХИМИИ И КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ В СРЕДНЕЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ
Аннотация
Выделены необходимые для успешного изучения старшеклассниками естественно - математических учебных предметов междисциплинарные связи биологии, химии и квантовой физики в средней общеобразовательной школе.
Ключевые слова
Ковалентная химическая связь атомов молекул органической природы.
Ряд настоящих и будущих учителей биологии средней общеобразовательной школы считает, что они с учащимися изучают молекулы органических веществ в таких крупных масштабах, что им не надо знать ничего сверх основ нерелятивистской квантовой механики и традиционной модели молекулы достаточно для описания взаимодействий между триллионами органических молекул.
Творчески целеустремленным, интеллектуально активным и научно компетентным старшеклассникам, студентам и учителям следует прочно знать нижеследующие междисциплинарные связи биологии, химии и квантовой физики.
1. Символический язык математики, физики, химии и биологии на элементарном и высшем уровнях
[1].
2. Системно-структурно-функциональные модели атомов простейших и сложных неорганических и органических веществ.
3. Дифференциальное уравнение Эрвина Шредингера (1887, Эрдберг - 1961, Вена) как основа квантовой физики элементарных частиц, атомов и молекул [2].
4. Радиальные, сферические и азимутальные волновые функции в решении уравнения Шредингера для водородоподобного атома вещества.
5. Атомная орбиталь как одноэлектронная волновая функция электрона, полученная решением уравнения Шредингера для данного атома вещества, задаваемая главным, орбитальным и магнитным квантовыми числами.
6. Вектор спина или собственного момента импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и несвязанный с перемещением микрочастицы как целого в пространстве.
7. Принцип запрета Вольфганга Паули (1900, Вена - 1958, Цюрих), объяснивший строение электронных оболочек атомов и электронных уровней химических элементов, расположенных в периодической системе Дмитрия Ивановича Менделеева (1934, Тобольск - 1907, Санкт-Петербург) [3].
8. Ковалентная (от латинского co - «совместно» и vales - «имеющий силу») химическая связь атомов, образованная перекрытием (обобществлением) пары валентных (находящихся на внешних оболочках атомов) электронных облаков.
9. Ковалентная химическая связь атомов, имеющая свойства направленности, насыщаемости, полярности и поляризуемости, определяющая химические и физические свойства соединений.
10. Ковалентная химическая связь как основная химическая связь атомов в органических соединениях, образуемая при взаимодействии атомов, электроотрицательности которых равны или
2410-6070 ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА № 7-8 / 2019
незначительно отличаются.
11. Дезоксирибонуклеиновая кислота как макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы функционирования и развития живых организмов.
12. Биологическая химия как наука, изучающая состав организмов, соструктуру, свойства и локализацию обнаруживаемых в них химических соединений, пути и закономерности их образования и превращений.
13. Биологическая физика как наука, изучающая физические аспекты существования живой природы на всех её уровнях, начиная от молекул и клеток и заканчивая биосферой в целом.
14. Возможность хранения и наследования генетического материала живых организмов посредством сохранения информации в высокомолекулярных соединениях в разных квантовых состояниях.
15. Использование квантового туннельного эффекта в ферментах - катализаторах химических реакций в клетках организмов для перемещения электрона или протона из одной части молекулы в другую.
Опыт проектирования и реализации междисциплинарных связей биологии, химии и квантовой физики на теоретических и практических занятиях старшеклассниками средних общеобразовательных школ показывает его эффективность в повышении качества образования учащейся молодежи [4].
Анализируя и обобщая приведенный выше краткий материал, можно сформулировать вывод о том, что обучение старшеклассников средней общеобразовательной школы биологии на основе междисциплинарных связей с химией и квантовой физикой есть требование двадцать первого века. Список использованной литературы:
1. Каримов М.Ф. Символический язык химии и его значение для развития науки и дидактики // Башкирский химический журнал. - 2009. - Т.16. - № 4. - С. 106 - 110.
2. Каримов М.Ф. Фундаментальные труды по квантовой химии в свободном компьютерном доступе для настоящих и будущих исследователей природной и технической действительности // Башкирский химический журнал. - 2011. - Т.18. - № 3. - С. 83 - 89.
3. Каримов М.Ф. Компьютерная база данных химических элементов согласно периодической системе Д.И.Менделеева // Башкирский химический журнал. - 2007. - Т.14. - № 4. - С. 57 - 61.
4. Каримов М.Ф. Состояние и задачи совершенствования химического и естественно-математического образования молодежи // Башкирский химический журнал. - 2009. - Т.16. - № 1. - С. 26 - 29.
© Каримов М.Ф., Гильванова Л.Ф., 2019
УДК 373
М.Ф. Каримов
к.ф.-м.н,, профессор кафедры высшей математики и физики,
Бирский филиал БашГУ г. Бирск, Российская Федерация Л.М.Маннанова учитель математики гимназии с. Чекмагуш с. Чекмагуш, Российская Федерация
ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ НАЧАЛО ШКОЛЬНОГО КУРСА МАТЕМАТИКИ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФРАГМЕНТОВ ПРИРОДНОЙ, ТЕХНИЧЕСКОЙ И СОЦИАЛЬНОЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ
Аннотация
Рассмотрена интегративность учебного математического моделирования объектов, процессов и
