Межпредметные связи в обучении биологии
СОДЕРЖАНИЕ I. Введение.
- 3 II. Межпредметные
связи в обучении биологии.
- 4
1. Понятие о межпредметных связях:
а) функции межпредметных связей;
- 4
б) виды межпредметных связей в содержании обу-
чения биологии;
- 5
в) планирование и пути
реализации межпредметных
связей в обучении биологии.
- 6
2. Межпредметные связи в курсе биологии 6-9 классов:
а) на уроках ботаники;
- 7
б) на уроках зоологии;
-13
в) на уроках анатомии, физиологии и гигиены чело-
века.
-17 III. Заключение.
-23
Литература.
-25
. -
3 -
ВВЕДЕНИЕ За последние годы в
биологии уделяется все больше внимания
проблеме
взаимосвязей между живым и неживым. Успешное развитие
современных
исследований на грани живого и неживого в области та-
ких
биологических дисциплин, как молекулярная биология, генетика,
физиология
растений и животных,
экология, биохимия, биофизика,
бионика,
космическая биология, убедительно подтверждает необходи-
мость
более всестороннего изучения в школе
закономерностей про-
цессов
жизни. В связи с
приближением содержания учебного курса
биологии
к современному уровню биологической
науки в дидактике
биологии
также усиливается внимание к установлению последователь-
ных
связей между преподаванием биологии,
химии, физики, астроно-
мии
и физической географии. Такие межпредметные связи целесооб-
разны
на всех этапах обучения биологии. На первом этапе (в IV классе) - при изучении
курса природо-
ведения
следует уделить особое внимание элементарным знаниям по
физике
и химии, чтобы обеспечить
пропедевтическую естественнона-
учную
основу для более полноценного усвоения школьниками знаний о
процессах
жизнедеятельности растений и
животных в последующих
классах На втором этапе (в средних
классах) - в процессе изучения
биологии
растений и животных важно устанавливать межпредметные
связи
биологии с химией и физикой для более углубленного осмысле-
ния
школьниками физиологических и экологических знаний. На третьем этапе (в
старших классах) - при изучении биологии
человека
и общей биологии необходимо
широко реализовать знания
учащихся
по химии, физике и географии.
.
- 4 -
МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ В ОБУЧЕНИИ БИОЛОГИИ
ФУНКЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ. Межпредметные связи
выполняют в обучении биологии ряд
функ-
ций.
Методологическая функция выражена в том, что только на их
основе
возможно формирование у учащихся
диалектико-материалисти-
ческих
взглядов на природу, современных представлений о ее це-
лостности
и развитии, поскольку
межпредметные связи способствуют
отражению
в обучении методологии современного естествознания, ко-
торое
развивается по линии интеграции идей и
методов с позиций
системного
подхода к познанию природы. Образовательная
функция межпредметных связей состоит в
том,
что с
их помощью учитель биологии формирует такие качества знаний
учащихся,
как системность, глубина, осознанность, гибкость. Межп-
редметные
связи выступают как средство развития биологических по-
нятий,
способствуют усвоению связей между ними и
общими естест-
веннонаучными
понятиями. 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 преодо-
леть
предметную инертность мышления и расширяют кругозор учащихся. Воспитывающая функция
межпредметных связей выражена в их со-
действии
всем направлениям воспитания школьников в обучении био-
логии,
Учитель биологии, опираясь на
связи с другими предметами,
реализует
комплексный подход к воспитанию. Конструктивная
функция межпредметных связей состоит в том,
- 5 -
что с
их помощью учитель биологии совершенствует содержание учеб-
ного
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. ВИДЫ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ
СВЯЗЕЙ В СОДЕРЖАНИИ ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ. Совокупность функций межпредметных связей
реализуется в про-
цессе
обучения тогда, когда учитель
биологии осуществляет все
многообразие
их видов. Различают связи внутрицикловые (связи био-
логии с
физикой, химией) и межцикловые
(связи биологии с истори-
ей,
трудовым обучением). Виды
межпредметных связей делятся на
группы,
исходя из основных компонентов
процесса обучения (содер-
жания,
методов, форм организации):
содержательно-информационные
и
организационно-методические. Содержательно-
информационные межпредметные связи делятся по
составу
научных знаний, отраженных в программах
биологических
курсов,
на фактические, понятийные, теоретические, философские. Межпредметные связи
на уровне фактов (фактические) - это ус-
тановление
сходства фактов, использование общих фактов, изучаемых
в
курсах физики, химии, биологии, и
их всестороннее рассмотрение
с целью
обобщения знаний об отдельных явлениях,
процессах и объ-
ектах
природы. Так, в обучении биологии и химии учителя могут ис-
пользовать
данные о химическом составе человеческого тела. Понятийные
межпредметные связи - это расширение и углубление
признаков
предметных понятий и формирование
понятий, общих для
- 6 -
родственных
предметов (общепредметных). К общепредметным понятиям
в
курсах естественнонаучного цикла относятся понятия теории стро-
ения
веществ - тело, вещество, состав, молекула, строение, свойс-
тво, а
также общие понятия - явление,
процесс, энергия и др. Эти
понятия
широко используются при изучении
процессов ассимиляции и
диссимиляции.
При этом они углубляются,
конкретизируются на био-
логическом
материале и приобретают обобщенный, общенаучный харак-
тер. Ряд общебиологических
понятий отражает такие сложные процес-
сы
живой природы, которые невозможно раскрыть даже на первом эта-
пе
их введения без привлечения физико-химических
понятий. Так,
понятие
фотосинтеза сложилось в науке в результате изучения этого
процесса
физиологией растений и пограничными науками - биофизикой
и
биохимией. Теоретические
межпредметные связи -
это развитие основных
положений
общенаучных теорий и законов,
изучаемых на уроках по
родственным
предметам, с целью усвоения
учащимися целостной тео-
рии.
Типичным примером служит теория строения
вещества, которая
представляет
собой фундаментальную связь физики и химии,
а ее
следствия
используются для объяснения биологических функций неор-
ганических
и органических веществ, их роли в жизни живых организ-
мов.
ПЛАНИРОВАНИЕ И ПУТИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ
В ОБУЧЕНИИ БИОЛОГИИ. Использование
межпредметных связей - одна из наиболее
слож-
ных
методических задач учителя
биологии. Она требует знаний со- -
7 -
держания
программ и учебников по другим предметам.
Реализация
межпредметных
связей в практике обучения предполагает сотрудни-
чество
учителя биологии с учителями химии, физики, географии; по-
сещения
открытых уроков, совместного планирования уроков и т.д. Учитель биологии с
учетом общешкольного плана учебно-методи-
ческой
работы разрабатывает
индивидуальный план реализации межп-
редметных
связей в биологических курсах.
Методика творческой ра-
боты
учителя включает ряд этапов: 1) изучение раздела
"Межпредметные связи" по каждому биоло-
гическому
курсу и опорных
тем из программ и учебников других
предметов,
чтение дополнительной научной, научно-популярной и ме-
тодической
литературы; 2) поурочное планирование межпредметных связей с использова-
нием
курсовых и тематических планов; 3) разработка средств и методических приемов реализации
межпредметных
связей на конкретных уроках; 4) разработка
методики подготовки и проведения комплексных
форм
организации обучения; 5) разработка приемов
контроля и оценки результатов осущест-
вления
межпредметных связей в обучении.
МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ НА УРОКАХ БОТАНИКИ. С изучения растений начинается в биологии последовательное
формирование
естественнонаучной картины
мира. Растительный мир
изучается
как составная часть природы на
клеточном, организмен-
ном,
видовом, биогеоценотическом и биосферном уровнях организации
жизни.
Мировоззренческие идеи эволюции и
уровней организации жи-
- 8 -
вой
материи могут получить более глубокое развитие при изучении
растений
с помощью межпредметных связей. Растительная клетка
изучается как мельчайшая частица
строе-
ния
организма растения, и
одновременно у учащихся
формируются
первичные
представления о клетке как
элементарной
структур-
но-функциональной
единице жизни. Понять строение и
процессы жиз-
недеятельности
клетки и научно объяснить их учащиеся
могут лишь
тогда,
когда учитель раскрывает закономерные
связи строения и
функций
клетки, ее жизнедеятельности
и внешней среды. Понятия
внешней
среды и условий жизни учащиеся усваивают в курсе природо-
ведения
5 класса. Внешней средой называют
все, что окружает рас-
тения
(солнечный свет, воздух, вода,
почва, другие растения, жи-
вотные
и др.), а условиями жизни - то, без чего растение не может
жить
(вода, воздух, свет, тепло). Эти
понятия целесообразно пов-
торить,
опираясь на знания учащихся из курса природоведения, при
освещении
вопроса "Растительный мир как составная часть природы".
Под
углом зрения этих понятий важно раскрыть и процессы жизнедея-
тельности
клетки. Учитель подчеркивает, что питание и
дыхание
клеток
могут происходить лишь тогда,
когда во внешней среде есть
необходимые
для этого условия: вода, воздух,
минеральные вещест-
ва,
свет и тепло. Из воздуха и почвы
поступают внутрь клетки не-
обходимые
для питания и дыхания вещества:
вода, минеральные ве-
щества,
кислород, углекислый газ и др. С этими понятиями учащиеся
также
знакомы из курса природоведения .
Они знают, что все тела
природы
состоят из веществ. Учитель может
поставить перед ними
вопросы:
является ли растение телом природы? Из чего оно состоит?
Отличаются
ли вещества, из которых состоит
растение, от веществ
неживых
тел природы? Последний вопрос является для учащихся проб-
- 9 -
лемным.
Он позволяет учителю ввести понятие об
органических ве-
ществах
как веществах, которые образуются в клетках в процессе
питания
(сахар, крахмал). Введение уже при
изучении клетки поня-
тий
об органических и
минеральных веществах позволяет избежать
неопределенности
понятия "питательные вещества" и определить их
как
органические и минеральные вещества,
которые поступают в
клетку
и образуются в ней в процессе питания.Для объяснения воп-
роса
о поступлении веществ в клетку
важно использовать известные
учащимся
из курса природоведения понятия о растворимых веществах,
растворении
и растворах. Учитель биологии
предлагает учащимся
вспомнить,
какие вещества называются растворимыми,
какие нераст-
воримыми.
Учащиеся вспоминают:"Если
частицы вещества в воде ста-
новятся
невидимыми и вместе с водой проходят через фильтр, то это
вещество
растворимо в воде. Если частицы
плавают в воде или осе-
дают на
дно, а также задерживаются
фильтром, то это вещество не-
растворимо
в воде". Учитель ставит новый
проблемный вопрос: ка-
кие,
растворимые или нерастворимые в воде,
вещества поступают в
клетку?
На основании опыта,
демонстрирующего поступление веществ
в
клетку, учащиеся делают выводы о том, что твердые вещества пос-
тупают
в клетку только в растворенном виде, а вода растворяет ми-
неральные
соли; вода с растворенными в ней
веществами (соли, са-
хар)
поступает в цитоплазму и образует клеточный сок, заполняющий
вакуоли.
Говоря о движении цитоплазмы, целесообразно подчеркнуть,
что
движение присуще всей живой и
неживой природе, и предложить
учащимся
привести известные им из
курса природоведения примеры
движения
тел (движения тела человека,
небесных тел, Земли вокруг
Солнца,
воздуха, воды, растений и животных). Развитие общих естественнонаучных понятий о телах и
вещест- -
10 -
вах
необходимо предусмотреть и при изучении строения клетки. Учи-
тель
предлагает учащимся привести примеры тел живой природы и от-
мечает,
что внутри одних, более крупных
тел могут находиться бо-
лее
мелкие тела. На вопрос "Есть ли такие тела в клетке?" учащие-
ся
отвечают: "Ядро - это
небольшое тельце в цитоплазме клетки.
Пластиды
- Это также мелкие тельца в цитоплазме". Расширение по-
нятия о
веществах происходит, когда
учитель, обобщая знания уча-
щихся
из курсов природоведения и ботаники, отмечает, что вещества
могут
быть органическими (сахар,
крахмал) и неорганическими (во-
да,
минеральные соли); твердыми (соль, сахар), жидкими (вода,
раствор
соли, раствор иода) и газообразными (кислород, углекислый
газ);
растворимыми и нерастворимыми в
воде; бесцветными и иметь
цвет
(иод, вещества, окрашивающие пластиды, содержащиеся в
кле-
точном
соке); цитоплазма представляет собой живое бесцветное вяз-
кое
вещество. Такие знания имеют
пропедевтическое значение: они
подготавливают
учащихся к изучении химии и физики, а также позво-
ляют им
увидеть связь биологических и физико-химических процессов
в
природе. Развитие общих
естественнонаучных понятий в сочетании с
ци-
толого-физиологическими
и на основе последовательных
фактических
и
понятийных связей с курсом
природоведения
позволяет учащимся
глубже
понять единство живой и неживой природы на уровне клетки. Важнейшим
экологическим понятием, широко используемым в кур-
се
биологии, является "среда
обитания". Начиная с темы "Водорос-
ли",
учитель формирует у учащихся понятие о водной среде обита-
ния,
опираясь из понятия об агрегатном
состоянии веществ и о во-
де,
известные из курса природоведения.
Учитель может предложить
учащимся
вопросы репродуктивного и поискового характера: вспомни-
- 11 -
те из
курса природоведения, какие существуют агрегатные состояния
вещества.
Что такое вода? Какие она имеет физические свойства?
Каковы
свойства кислорода, который
находится в воде в растворен-
ном
состоянии? Какое значение имеют
физические свойства воды для
жизни
водорослей? Важно, чтобы учащиеся осознали основные физи-
ко-химические
закономерности, определяющие воздействие среды на
организм.
Этому способствуют проблемные вопросы межпредметного
характера,
например: объясните, почему
кислород постоянно посту-
пает в
цитоплазму одноклеточной водоросли,
а образующийся в про-
цессе
дыхания углекислый газ выделяется
в окружающую среду. Для
ответа
используйте знания из курса физики о диффузии в жидкостях
и
газах. В таком
вопросе-задании учитель подсказывает учащимся
опорное
понятие из курса физики - "диффузия". Если учащиеся зат-
рудняются
самостоятельно ответить на проблемный
вопрос, учитель
предлагает
вспомнить, что такое диффузия, или прочитать определе-
ние
в учебнике физики. Учащиеся с
помощью учителя дают ответ:
"Диффузия
- это распространение одних веществ в других, движение
молекул
одного вещества между молекулами другого вещества. Моле-
кулы
газа и жидкости движутся из области большего давления в об-
ласть
меньшего. Значит, кислород поступает в цитоплазму клетки
водоросли
потому, что его давление постоянно уменьшается по срав-
нению
с окружающей водой, а давление углекислого газа постоянно
увеличивается,
так как он образуется в процессе
дыхания". Такие
вопросы
помогают учащимся осознать связи между живой и неживой
природой. Углубление знаний
учащихся о единстве живой и неживой приро-
ды
происходит при изучении растений на
организменном уровне.
Центральным
понятием при этом является сложное
понятие "растение
- 12 -
-
целостный организм". Оно
формируется постепенно при изучении
каждого
органа растения на основе развития морфолого-физиологи-
ческих
и экологических понятий. Знания о питании и дыхании расте-
ний
учащиеся приобретают с
использованием изученных в курсе при-
родоведения
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 мине-
ральных
и органических веществ по стеблю, дыхания семян и питания
проростка
и др. Экологические понятия
о факторах неживой природы и связанных
с
деятельностью человека,
раскрывающие взаимосвязи
растительных
организмов
с внешней средой, также требуют
для своего формирова-
ния
фактических и понятийных связей с
курсами природоведения и
физической
географии. В курсе природоведения
изучаются темы, ко-
торые
создают у учащихся базис эмпирических знаний о взаимосвязях
растений
с факторами среды: "Ветер", "Образование облаков и осад-
ков",
"Вода в природе" и др. Учебный материал этих тем необходимо
полнее использовать
при изучении ботаники, привлекая полученные в
них
знания учащихся. Так, в теме "Растения - обитатели суши" уча-
щиеся
изучают такие вопросы, как "Разнообразие условий жизни на
суше",
"Растения влаголюбивые и засухоустойчивые", "Растения све-
толюбивые
и теневыносливые". Эти экологические понятия подкрепле-
ны
конкретными фактами о жизни мать-и-мачехи, подорожника, черто-
полоха,
калужницы, верблюжьей
колючки, кактусов и других расте-
ний. На
эти знания учитель биологии может опираться при изучении
внешнего
строения листа, листьев световых и теневых, листьев рас-
тений
влажных и засушливых мест, видоизменений листьев, испарения
воды
листьями, размножения и опыления
растений, их условий жизни
- 13 -
в
природе. Раскрытию условий жизни растений в природе способству-
ют
и знания учащихся из курса физической географии о литосфере,
гидросфере,
атмосфере, природном комплексе.
Популяционно-видовой уровень организации жизни раскрывается
при
изучении видового многообразия растений на Земле, их приспо-
собленности
к окружающей среде. Эти вопросы
следует изучать, ис-
пользуя
ранее полученные знания учащимися о распределении солнеч-
ного
света и тепла на земной поверхности в зависимости от геогра-
фической
широты, о природных богатствах Мирового океана, о расти-
тельности
различных природных зон из курсов
физической географии
и
географии материков.
МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ НА УРОКАХ ЗООЛОГИИ. Использование
межпредметных связей в процессе
развития био-
логических
понятий при изучении животных
учащимися 7-8 классов
направлено
на формирование научного мировоззрения,
политехничес-
кое
образование и экологическое воспитание школьников. Раздел
"Межпредметные связи" в программе ориентирует учителя
на
раскрытие системы экологических, морфолого-анатомических и фи-
зиологических
понятий с опорой на знания учащихся о физических
свойствах
среды обитания животных. Вопросы происхождения основных
групп
животных изучаются с
использованием знаний о геохронологи-
ческой
летописи Земли, представленной таблицей в учебнике геогра-
фии 8
класса; с опорой на знания
учащихся по географии 7-8 клас-
сов
рассматриваются также вопросы
распространения
животных, их
роли в природных сообществах и необходимости
охраны и рациональ-
ного
использования природы.
Политехнические понятия курса биоло-
- 14 -
гии 7-8 классов изучаются с учетом знаний учащихся по трудовому
обучению
(7 класс) и сведений из курсов географии (7-8 классы). В
процессе изучения зоологии учителю необходимо
постоянно актуали-
зировать
знания школьников по курсам природоведения 5 класса и
биологии
6-7 классов. Понятия о многообразии и эволюции животного
мира, его рациональном использовании являются
общими доя курсов
биологии,
географии материков и физической географии России. Одним из основных
методических приемов
реализации межпред-
метных
связей является использование познавательных задач, содер-
жание
которых предусматривает установление и усвоение связей меж-
ду
знаниями и умениями из разных учебных предметов и определяется
учебно-воспитательными
задачами уроков. Познавательные задачи мо-
гут
быть представлены репродуктивными и
проблемными вопросами
межпредметного
содержания, упражнениями на
применение знаний из
разных
предметов, качественными и
количественными задачами. Нап-
ример,
Репродуктивные вопросы межпредметного содержания, направ-
ленные
на воспроизведение учащимися знаний из темы
"Гидросфера"
курса
географии 6 класса: где
расположены коралловые острова? (В
океанах
на широте 30500 северной широты - 30500 южной широты).
Почему
атоллы
имеют кольцеобразную форму?
(Атоллы образовались из бере-
говых
коралловых рифов вследствие постепенного опускания дна оке-
ана.
При погружении острова кораллы,
его окружающие, будут надс-
траивать
риф кверху, так как они живут лишь на небольших
глуби-
нах.
При полном опускании острова на его месте остается мелковод-
ная
лагуна , а на атолл
ветром наносится почва и семена расте-
ний).
Какие вы знаете заповедники, в
которых кораллы охраняются
как
как редкие и ценные представители животного
мира? (Морской
заповедник
в Большом Барьерном рифе у берегов
Австралии - курс
- 15 -
географии
материков и океанов, тема
"Австралия", 7
класс). При
систематическом
проведении подобной работы учащиеся
учатся сами
составлять
вопросы, требующие для ответов
знаний из других пред-
метов. Так, при изучении внешнего строения
млекопитающих они мо-
гут
спросить: какое значение имеет учащенное дыхание собак в жар-
кую
погоду? (Вопрос на применение
знаний об изменении внутренней
энергии
тела путем теплоотдачи - физика, 7 класс). Проблемные
вопросы, содержащие видимое
или подразумеваемое
познавательное
противоречие, требуют от учащихся
более высокого,
поискового
или творческого уровня мыслительной
активности. Уча-
щимся
известно, что рыбы легко меняют
плотность тела за счет из-
менения
объема плавательного пузыря и благодаря этому регулируют
глубину
своего погружения (физика, 7
класс, тема "Давление твер-
дых
тел, жидкостей и газов. Архимедова
сила"). При изучении хря-
щевых
рыб учащиеся узнают, что у них нет плавательного пузыря.
Создается
проблемная ситуация: как же происходит погружение и
всплытие
акул? (Только за счет работы парных плавников.) В специально
составленных межпредметных задачах имеется ус-
ловие и
вопрос (проблема), для решения
которого надо осуществить
ряд
промежуточных действий, провести
"цепочку" рассуждений. Нап-
ример,
задача: "Некоторые крупные
морские птицы часто "сопровож-
дают"
суда, преследуя их часами, а то и сутками. При этом обраща-
ет
на себя внимание тот
факт, что эти птицы преодолевают
путь
совместно
с теплоходами с малой затратой
энергии, летя большей
частью
с неподвижными кры |
