Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ'

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
875
136
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ / МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ / ИНТЕГРАЦИЯ ОБУЧЕНИЯ / NATURAL SCIENCE DISCIPLINES / INTERDISCIPLINARY COMMUNICATIONS / INTEGRATION OF LEARNING

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Пушкарев Иван Владимирович, Завальцева Ольга Александровна

Рассмотрены основные виды и функции межпредметных связей, используемых на уроках биологии. Выявлено значение межпредметных связей для формирования целостной картины мира у обучающихся при изучении естественнонаучных дисциплин. Рассмотрена связь биологии с физикой, химией, математикой, географией и гуманитарными предметами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FEATURES OF THE APPLICATION OF INTER-OBJECT LINKAGES IN BIOLOGY LESSONS

The main types and functions of intersubject connections used in biology lessons are considered. The importance of interdisciplinary connections for the formation of a holistic picture of the world among students in the study of natural science is revealed. The relationship between biology and physics, chemistry, mathematics, geography and humanitarian subjects is considered.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ»

ассигнований на систему образования, может стать серьезным негативным фактором, отрицательно влияющим на способность к модернизации целевой подготовки. С другой стороны, роль целевой подготовки кадров в условиях продолжающегося глобального кризиса, бюджетного кризиса и кризиса спроса будет возрастать по причине повышенного уровня значимости факторов эффективности такого образования.

Таким образом, актуальность и комплексность проблемных ситуаций обуславливают вопрос развития целевой подготовки кадров Республики Саха (Якутия) и требуют принятия концептуальных решений и комплексного плана мероприятий по ее дальнейшему развитию. Инвестиции в высшее и среднее образование способствуют формированию высококвалифицированных специалистов, производительный труд которых оказывает наибольшее влияние на темпы экономического роста.

Литература:

1. Административный регламент «Заключение договоров о целевом обучении граждан для приоритетных отраслей экономики и социальной сферы Республики Саха (Якутия)» утвержден приказом Минобрнауки РС (Я) от «17» апреля 2018 г. N 01-10/612.

2. Банников С.А. Подготовка профессиональных кадров в системе образования Российской Федерации. Монография. Финансовый университет при Правительстве РФ. Издательство «Юрист», Москва, 2017 г.

3. Бутенко.Н. Целевая подготовка педагогических кадров - основной механизм подготовки и привлечения учителей в образовательные организации // Вестник Алтайского государственного педагогического университета. 2018, №3 (36). С. 41-43.

4. Воронина О.А., Мишин В.В. Целевая подготовка кадров для предприятий ОПК как фактор подготовки конкурентоспособного специалиста // В сборнике «Обеспечение качества профессионального образования как основной фактор подготовки конкурентоспособного специалиста» Материалы региональной научно-практической Интернет-конференции. 2018. Издательство: «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева», г. Орел. С. 246-250.

5. Постановление Правительства РС(Я) от 01.08.2014 N 235(ред. от 03.06.2016) "О порядке организации целевого обучения граждан" (вместе с "Положением о порядке организации целевого обучения граждан", "Положением о мерах социальной поддержки лиц, проходящих целевое обучение").

6. Распоряжение Правительства Республики Саха (Якутия) от 22 января 2018 года № 38-р "Об утверждении прогноза потребности экономики РС(Я) в специалистах с высшим и средним профессиональным образованием на 2018-2027 годы и перечня востребованных и перспективных на рынке труда профессий, специальностей и направлений подготовки, требующих СПО и ВО в РС(Я)" [https://gkzn.sakha.gov.ru/situatsija-na-rynke-truda/prognoz-potrebnosti-v-kadrah; дата обращения: 25.02.2020 г.].

7. Суминов В., Гребенюк Е. Опыт целевой подготовки инженерных кадров // Высшее образование в России. 2006.№7. С.69-72

8. Шайхутдинова А.Р, Мингазова З.Р. Проблемы эффективности целевой подготовки кадров // В сборнике: Общество, современная наука и образование: проблемы и перспективы. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 10 частях. 2012. С. 150-151

Педагогика

УДК 372.857

магистрант Пушкарев Иван Владимирович

Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Государственный гуманитарно-технологический университет» (г. Орехово-Зуево); кандидат биологических наук, доцент Завальцева Ольга Александровна

Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Государственный гуманитарно-технологический университет» (г. Орехово-Зуево)

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ

Аннотация. Рассмотрены основные виды и функции межпредметных связей, используемых на уроках биологии. Выявлено значение межпредметных связей для формирования целостной картины мира у обучающихся при изучении естественнонаучных дисциплин. Рассмотрена связь биологии с физикой, химией, математикой, географией и гуманитарными предметами.

Ключевые слова: естественнонаучные дисциплины, межпредметные связи, интеграция обучения. Annоtation. The main types and functions of intersubject connections used in biology lessons are considered. The importance of interdisciplinary connections for the formation of a holistic picture of the world among students in the study of natural science is revealed. The relationship between biology and physics, chemistry, mathematics, geography and humanitarian subjects is considered.

Keywords: natural science disciplines, interdisciplinary communications, integration of learning.

Введение. В настоящее время обучающиеся в образовательных учреждениях получают обширные знания по различным предметам, приобретая необходимые умения и навыки в определённых областях. Но, далеко не всегда результатом обучения является формирование полноценной картины окружающего мира. Чтобы результат обучения был полноценным, необходима интеграция знаний. Именно для этого практически во всех школьных предметах используются межпредметные связи.

Межпредметными называют связи между учебными предметами, которые установлены педагогом или обучающимся в процессе познавательной деятельности. Данные связи необходимы для более глубокого осознания какой-либо проблемы и эффективного использования полученных знаний на практике.

Межпредметные связи можно успешным образом применять для дополнения, подтверждения или восполнения знаний обучающихся в родственных предметах. Стоит отметить, что структура интегрированных уроков требует особой точности, продуманности и логической взаимосвязи изучаемого материала по различным предметам на всех этапах обучения.

Изложение основного материала статьи. Одним из предметов, где используется наибольшее число межпредметных связей, является биология. Школьный курс биологии построен таким образом, что педагогу,

начиная с самых первых занятий, приходится прибегать к знаниям из различных предметов. Многие материалы из курса биологии практически невозможно освоить без знаний других предметных областей.

Межпредметные связи, используемые непосредственно на уроках биологии, обладают рядом определённых функций, основными из которых являются следующие:

1. Методологическая. Исключительно на основе межпредметных связей является возможным формирование у обучающихся взглядов на природу, современных представлений об её общности и совершенствовании.

2. Образовательная. Посредством межпредметных связей учитель биологии может формировать такие качества обучающихся, как системность, осознанность, гибкость и др. Данные связи обуславливают усвоение соотношения между биологическими и общими естественнонаучными понятиями.

3. Развивающая. Функция определяется ролью в совершенствовании системного и творческого мышления обучающихся, а формировании их познавательной активности, самостоятельности и интереса к познанию природы. Именно межпредметные связи дают возможность преодолеть так называемую предметную инертность мышления и расширяют кругозор школьников.

4. Воспитывающая функция. Основана на содействии межпредметных связей всем направлениям воспитания школьников в обучении биологии. Учитель биологии при опоре на связи с другими научными дисциплинами реализует комплексный подход к воспитанию.

5. Конструктивная функция. При помощи межпредметных связей учитель биологии в значительной мере развивает содержание учебного материала, методы и способы организации обучения. Реализация таких связей требует совместного планирования учителями предметов комплексных форм учебной и внеклассной деятельности, которые предполагают знания ими пособий и программ смежных научных дисциплин [5, с. 81].

Совокупность функций межпредметных связей начинает реализовываться в процессе обучения только в тот момент, когда учитель биологии внедряет все многообразие их существующих видов. Существуют самые различные виды межпредметных связей. Основными из них являются следующие:

- внутрицикловые (связи биологии с физикой, химией);

- межцикловые (связи биологии с историей, географией и др.).

Собственно виды межпредметных связей подразделяются на группы, исходя из некоторых элементов процесса обучения. К данным группам относятся:

- содержательно-информационные;

- организационно-методические.

Первая группа межпредметных связей подразделяется, в свою очередь, по составу научных знаний, которые отражены непосредственно в программах биологических курсов, на фактические, понятийные, теоретические и философские.

Межпредметные фактические связи представляют собой установление сходства некоторых фактов, применение общих фактов, которые изучаются в других научных дисциплинах, а также их изучение с целью обобщения имеющихся знаний о конкретных процессах или явлениях природы. Таким образом, в обучении биологии и химии учителя могут применять знания о химическом составе человеческого организма.

Понятийные межпредметные связи являются расширением и углублением признаков предметных определений и формированием понятий, являющихся общими для родственных научных дисциплин. К таким понятиям в курсах естественнонаучных дисциплин по большей части относятся понятия теории строения веществ.

Теоретические межпредметные связи заключаются в развитии основных положений общенаучных теорий и законов, которые изучаются на занятиях по родственным научным дисциплинам, с целью усвоения школьниками полноценной теории [7, с. 44].

Применение межпредметных связей является одной из особо сложных методических задач учителя биологии. Она требует наличия знаний содержания программ и пособий по другим научным дисциплинам. Реализация таких связей в практике обучения определяет сотрудничество учителя биологии с педагогами по другим предметам, а также посещение открытых уроков, совместного планирования занятий и др.

Тем самым, биология обладает значительной тесной связью с самыми разными научными дисциплинами. Рассмотрим основные из них.

Значительную связь с биологией имеет физика. Современное образование требует, чтобы уже в 6 классе во время объяснения каких-либо биологических явлений педагог применял знания различных физических понятий и законов, которых у школьников в данном возрасте ещё нет, вследствие чего учитель биологии должен самостоятельно объяснять физические процессы и явления. Это создает некоторые сложности, однако абсолютно очевидно, что физическое обоснование процессов биологического характера является особо мощным фактором формирования научного мировоззрения. Достаточный уровень знаний из физики, на которые может опереться учитель биологии, появляется у обучающихся к тому моменту, когда они начинают изучать анатомию, физиологию и гигиену человека.

Стоит отметить, что в учебниках практически нет информации о применении определенных физических закономерностей в диагностике, лечении и профилактике каких-либо заболеваний человека. Кроме того, отсутствуют и методические пособия для учителя, которые позволили бы эффективным образом интегрировать предметные знания. В результате этого существенная часть знаний, которые получают школьники на уроках физики, становится оторванной от их практического применения. Ведь именно это может позволить учителю сделать преподавание естественнонаучных дисциплин личностно значимым. Через интерес к самому себе можно было бы развить стремление к изучению новой информации и вследствие этого осознать тесную взаимосвязь законов физики и биологии.

Если на занятиях проводить аналогию между какими-либо физическими процессами и биологическими, обучающиеся смогут развивать умения анализа, сравнения и обобщения. Именно это позволило бы расширить границы познания школьников.

Интегрировать физику и биологию можно в различных темах, наиболее подходящими из которых являются следующие:

1. Механика организма: архитектура строения скелета и костной ткани, динамические нагрузки и их воздействие на костно-мышечный аппарат, перемещение центра тяжести при движении и сохранение равновесия, работа вестибулярного аппарата, сила трения и методы её уменьшения в организме (строение и работа суставов).

2. Диффузия в организме человека: через клеточные мембраны, через стенки лёгочных альвеол и стенки капилляров, осмос.

3. Тепловые процессы: терморегуляция в организме человека и её нарушения, энергетический обмен и его нарушения.

4. Давление: возникновение кровеносного давления и его роль в кровообращении, давление на барабанную перепонку, роль давления крови при образовании первичной мочи, значение разности давления для дыхательных рефлексов, горная болезнь и механизм её возникновения.

5. Электрические явления в организме: возникновение и иррадиация возбуждения и торможения в мозге, передача нервного импульса, электрическая активность органов и её использование в диагностике (ЭЭГ, ЭКГ).

6. Оптическая система глаза: преломление светового луча роговицей и хрусталиком, механизм возникновения близорукости и дальнозоркости и их коррекция, возникновение изображения на сетчатке [4, с. 101].

Кроме того, в старших классах знания из курса физики требуются педагогу для объяснения таких тем, как энергетический обмен и цепь переносчиков электронов, фотосинтез и воздействие фотонов на молекулы хлорофилла, искусственный мутагенез, методы определения возраста палеонтологических находок и др.

Тем самым, взаимосвязь физики и биологии является очень тесной и значимой. Все биологические процессы, протекающие в организме человека, непосредственно сопровождаются процессами физического характера. Без законов и явлений физики было бы невозможным протекание практически всех биологических процессов.

Следующую значимую взаимосвязь с биологией имеет химия. Важно указать, что на стыке биологии и химии появилась наука биохимия, некоторые процессы которой школьники изучают как на биологии, так и на химии. Главной проблемой биохимии является поиск ответа на вопрос, каким образом взаимодействие молекул порождает жизнь, как осуществился переход от химической эволюции к биологической.

Понятие о неорганических и органических веществах вводится ещё в 6 классе. В последующие годы обучения на уроках биологии разбирается биологическая роль воды в связи с её физическими и химическими свойствами. На уроках биологии в старших классах значительное внимание уделяется изучению белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и т.д. На фоне нехватки учебного времени при изучении подобных тем существует дублирование существенной части материала в учебниках биологии и химии. Поэтому целесообразным будет проведение интегрированных уроков по следующим темам:

- вода в природе и в организме;

- строение и функции белков;

- свойства липидов и углеводов и их биологическая роль;

- биосинтез белка;

- строение, свойства и функции нуклеиновых кислот;

- рациональное питание с точки зрения химии;

- ферменты и их роль в организме;

- химические и биологические методы защиты растений;

- биохимический анализ крови [3, с. 54].

Немаловажную связь с биологией имеет и география. Во время изучения надвидовых уровней биологических систем физические и химические подходы к объяснению различных биологических явлений дополняются географическим подходом. В биологии и географии имеется общий раздел, называемый биосфера.

Учитель биологии при опоре на знания географического характера учеников обладает возможностью более подробного рассмотрения геоботаники, географии растений и зоогеографии, которые являются невероятно полезными при изучении эволюционного учения в старших классах.

Кроме того, широкие возможности для интеграции уроков можно найти при изучении множества тем в курсах 6 класса. При такой интеграции у обучающихся не будет формироваться впечатление разрозненности знаний. У детей сформируется полноценная картина природы, и начнут закладываться основы экологического мышления.

Значительный интерес вызывают у обучающихся интегрированные уроки, которые посвящены растительному и животному миру отдельных материков или определенных регионов России. По таким темам обучающиеся могут самостоятельно подготовить качественные презентации или доклады. Помимо этого, интегрированные уроки можно проводить по следующим темам:

- почвы;

- земельные ресурсы и их использование;

- биологические ресурсы и их использование;

- географическое и экологическое видообразование;

- расы человека, их возникновение и единство.

Интегрированные уроки являются не единственным методом объединения географических и биологических подходов к изучению природы. На стыке биологии и географии находятся и такие научные направления, как экология и ландшафтоведение. Вследствие этого, появляется возможность совместной работы учителей по созданию вместе с обучающимися каких-либо учебных проектов. В зависимости от возраста и уровня подготовки учеников результаты такой проектной деятельности можно представить в виде презентации, реферата, кроссворда и др.

Биология имеет тесную связь и с математикой. Множество различных исследований в биологии предполагает под собой статистическую обработку полученных результатов, а именно: ранжирование, построение графиков и диаграмм, подсчет среднего арифметического числа, процентной доли и иных расчётных средств. При изучении генетических законов, а также во время решения каких-либо задач, связанных с генетикой, биохимией и популяционной генетикой, математические приемы и методы являются крайне необходимыми [6, с. 74]. В биологических исследованиях также широко применяются методы математического моделирования.

На уроках математики рассматривают золотое сечение в природе. К примеру, ученики рассматривают листорасположение, которое подчиняется правилу золотого сечения: дробь, числитель которой — это число оборотов на стебле, а знаменатель — число листьев в цикле, соответствует рядам Фибоначчи, например, 3/8

или 5/13 [2, с. 112]. Похожую логарифмическую спираль можно обнаружить также в расположении семян в корзинках сложноцветных, чешуй — в шишках голосеменных, колючек на стебле кактусов. В данных случаях спирали заворачиваются навстречу друг другу, а число правых и левых спиралей всегда относится друг к другу как соседние числа в ряду Фибоначчи.

Также и в курсе зоологии обучающимся приходится сталкиваться с математической наукой. В строении раковины моллюска также можно наблюдать логарифмическую спираль. По законам золотого сечения построены тела некоторых насекомых (например: бабочек, стрекоз). Такому же правилу подчиняется форма яиц птиц. Данную логарифмическую спираль можно обнаружить и в строении костного лабиринта внутреннего уха, имеющего вид улитки. Золотое сечение можно обнаружить и в строении человеческого тела, а также в чертах человеческого лица.

В том числе и во внутренних процессах организма человека можно обнаружить некоторые математические особенности. Так, например, отношение продолжительности систолы и диастолы сердечного цикла также составляет дробь из соседних чисел ряда Фибоначчи. Чем больше сердечный ритм будет отклоняться от идеальной частоты, тем больше на организм будет затрачиваться энергия и тем ниже будет эффективность работы сердца. В том числе, в курсе общей биологии обязательным образом отмечается, что двойная спираль молекулы ДНК практически полностью соответствует тем же числам ряда Фибоначчи.

Таким образом, на протяжении практически всего курса биологии учитель обладает возможностью с математической точностью обосновать гармоничность устройства природы и единство всех существующих проявлений жизни.

Биология имеет связь с гуманитарными науками. Зачастую многие биологические процессы, происходящие в организме человека, могут объяснить поведение человека, его тип личности и даже условия его личностного развития. Интерес к уникальным особенностям и возможностям всех природных объектов роднит биологию с гуманитарными науками. Особо близкими к гуманитарной сфере являются такие разделы биологии, как этология, зоопсихология, экология, систематика и др.

Значительную связь биология имеет с историей. В курсе истории подробным образом рассматриваются вопросы, касающиеся происхождения человека и его предков, воздействие природных явлений и процессов на жизнь первобытных людей, происхождение ремёсел и зарождение культуры. Межпредметные связи широким образом находят свое использование в разделе биологии «Происхождение и эволюция человека» [1, с. 54]. Во всем биологическом курсе значительное внимание уделяется различным историческим событиям и фактам, которые имеют существенную связь с именами великих и известных ученых, давших невероятных вклад в биологию. Таким образом, знания истории в значительной степени помогают обучающимся сформировать полноценные представления о временных рамках и социально-экономических предпосылках, где жили и работали над исследованиями различные ученые, оставившие значимый след в биологии.

Культурологический подход к преподаванию требует использования некоторых произведений литературы и живописи при изучении живой природы, а также знакомства с биографиями известных биологов и историей науки.

Выводы. Таким образом, межпредметные связи, используемые на уроках биологии, являются важными для полноценного формирования общей картины окружающего мира.

В современное время преподавание биологии должно в полноценной мере отражать действительное состояние данной науки во всеобщей системе научного знания. Биология обладает различными межпредметными связями, в особенности она связана с химией, физикой, математикой, географией и с гуманитарными предметами. На сегодняшний день биологию можно включить в социокультурную среду. Формирование полноценной научной картины мира является результатом всего школьного обучения, который не может быть достигнутым без взаимодействия самых разных научных дисциплин, способов и средств обучения.

Последующее развитие системы многоаспектных межпредметных связей обуславливает и дальнейшее развитие путей их реализации: планирование данной деятельности в учебных учреждениях, координацию работы всех учащихся образовательного процесса, эффективное и качественное применение межпредметных семинаров и конференций, расширение практики так называемых сдвоенных уроков и т.д. Тем самым, межпредметность представляет собой современный принцип обучения, воздействующий непосредственно на отбор и структуру учебного материала целого ряда научных дисциплин, усиливая системность знаний обучающихся, активизирует методы обучения, направляет на использование комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство образовательного процесса.

Литература:

1. Васильева Т.С. Школьные экологические проекты как форма интеграции естественнонаучного образования // Интеграция как методология естественно-научного образования: Материалы городской научно-практической конференции / под ред. И.Ю. Алексашиной. — СПб.: СПб АППО, 2012. - 320 с.

2. Гурьев А.И., Межпредметные связи в теории и практике современного образования // Инновационные процессы в системе современного образования. Материалы Всеросс. Научно-практ. конференции - Горно-Алтайск, 2011 - 160 с.

3. Комиссаров Б.Д. Методологические проблемы школьного биологического образования. — М.: Просвещение, 2011. — 160 с.

4. Максимова В.Н. Межпредметные связи и совершенствование процесса обучения. - М., 2010. - 129 с.

5. Родионова Е.П., Васильева Т.С. Метод междисциплинарных проектов и исследований как способ формирования целостной картины мира // Наука и образование в жизни современного общества - Тамбов: ТРОО «Бинес-Наука-Общество», 2012. - 240 с.

6. Усова А.В. Межпредметные связи в преподавании основ наук в школе. Челябинск, 2009. - 116 с.

7. Федорова В.Н., Кирюшкин Д.М. Межпредметные связи. - М., 2011. - 220 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.