Планирование и осуществление межпредметных связей в образовательном процессе

2

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Мичуринский государственный педагогический институт»

Факультет биологии

Кафедра педагогики и психологии

Студентки 51/2 группы

очной формы обучения

ФИО

«Планирование и осуществление межпредметных связей в образовательном процессе»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Научный руководитель

К.п.н., доцент

Тюняева Т.В.

Мичуринск - Наукоград, 2008 г.

Оглавление

Введение

Глава I. Интеграция предметов в современной школе

1.1 Исторический аспект процесса интеграции предметов в современной школе

1.2 Интеграция предметов в современной школе, как педагогическое явление

Глава II. Межпредметные связи в структуре дисциплин биологического цикла

Глава III. Изучение опыта работы учителей общеобразовательной школы по осуществлению межпредметных свзей

Заключение

Библиографический список

Приложение

Введение

Актуальность. Проблема воспитания подрастающего поколения встает в настоящее время как никогда остро. Идут глубокие социально-экономические перемены в жизни нашей страны. Эти изменения часто имеют кризисный характер, они оставляют глубокий след в жизни народа. Особенно трудно в этот период детям, когда многое из старого, ранее несомненного и общепринятого, считается отжившим и исчерпавшим себя, а новое представляется еще не сформированным, сомнительным.

Происходят изменения и в системе образования. Появились новые типы школ, новые учебные программы, часто исключающие друг друга, новые требования предъявляются учителю.

Социальные запросы, предъявляемые школе, диктуют учителю поиск новых технологий обучения. Одной из актуальных проблем является проблема интеграции обучения в школе. Совершенствование учебно-воспитательного процесса школы требует осуществления цели всестороннего развития личности на основе сочетания самых разнообразных видов деятельности школьников. Возникает необходимость в том, чтобы познание, труд, игра, общение в учебном процессе своим единством способствовали бы формированию активной, творческой личности.

Интеграция как явление отмечена, прежде всего, в «большой» науке, в фундаментальных и прикладных ее отраслях. Она возникла на фоне своей противоположности - дифференциации наук и их отраслей, растущего объема знаний и требований к ним в каждой отрасли. Углубление процесса дифференциации наук является одной из причин, ведущих к противоположному эффекту - стремлению к целостности, интеграции знаний из разных областей, своего рода возврату к истокам - к древней, в частности, античной науке с ее единством философии, естествознания, обществоведения, искусствоведения, с интеграцией всего знания в единый феномен античной культуры.

Современный подход к обучению немыслим без установления межпредметных связей с другими учебными предметами.

Исследования и опыт учителей-практиков убеждают в том, что реализация межпредметных связей и их умелое использование положительно влияют на формирование системы научных знаний учащихся, на усвоение ими естественнонаучных понятий (вещество, энергия, структура, превращение веществ, тело, явление) и общих законов диалектики (единство и борьба противоположностей, переход количественных изменений в качественные, закон отрицания).

Установление межпредметных связей активизирует образовательный процесс, развивает познавательный интерес учащихся, способствует расширению кругозора. Так умело вскрытые и показанные связи биологии с физикой, химией усиливают практическую направленность биологии.

Проблема реализации в образовательном процессе межпредметных связей рассматривается в исследованиях Е.П. Белозерцева, Ю.Н. Кулюткина, В.А. Сластенина, М.И. Махмутова, В. Оконя.

Существующая система естественнонаучного образования в отечественной школе характеризуется тем, что учащиеся в течение ряда лет изучают отдельные предметы: физику, химию, биологию, причем их программы не связаны друг с другом, одни и те же объекты природы трактуются со столь разных позиций, что школьники порой не представляют себе, что речь идет об одном и том же. Это приводит к разорванности восприятия картины мира. Решить эту проблему можно только с помощью интеграции.

Целью нашего исследования стало теоретическое осмысление межпредметных связей в обучении как основы совершенствования образовательного процесса.

1. Рассмотреть интеграцию предметов в современной школе

2. Изучить межпредметные связи в структуре дисциплин биологического цикла

3. Проанализировать опыт работы учителей общеобразовательной школы по осуществлению межпредметных связей

Глава I. Интеграция предметов в современной школе

1.1 Исторический аспект процесса интеграции предметов в современной школе

На развитие педагогической идеи процесса интеграции существенно влияет прогресс научного познания. Интеграция тесна, связана с дифференциацией. Эти процессы отражаются на построении системы учебных предметов и поиске способов обобщения знаний учащихся.

Интеграция - есть процесс сближения и связи наук, происходящий наряду с процессами дифференциации. Процесс интеграции представляет собой высокую форму воплощения межпредметных связей на качественно новой ступени обучения.

Исходя из вышесказанного, можно отметить, что корни процесса интеграции лежат в далеком прошлом классической педагогики и связаны с идеей межпредметных связей (Болдырев Н.И., 1988).

Острое противоречие между естественным, целостным восприятием ребёнком окружающего мира и искусственным его делением на предметы в школьном образовании было осознано ещё в середине XIX века. В различных странах Западной Европы начали впервые создаваться первые комплексные программы, авторы которых стремились объединить изучаемые явления вокруг какого-то единого стержня. Чаще всего это была окружающая местность, но использовались также трудовые процессы или же культура в целом.

На рубеже XIX и XX столетий идея интегрирования приобретает ведущий характер. На смену прежнему предметоцентризму пришли комплексные темы концентрически расширяющиеся по мере взросления ребёнка: семья--школа--район--город--страна--человечество--Вселенная. Соответственно расширялось и содержание образования.

В отечественной педагогике начала XX века было также немало интересных поисков на пути интегрирования образования. В начальной школе наиболее перспективное продвижение в данном направлении было осуществлено "Кружком Московских городских учительниц" (I9I0-I9I5 гг.) под руководством педагога - новатора Н.И.Поповой. Учителя выработали собственную оригинальную программу, в основе которой находилась идея возможно более полного объединения предметов в интегративный курс. При этом первенствующее место в начальной школе должны были занять две области знаний: природоведение - знакомство ребёнка с окружающей его природой и обществоведение - знакомство с людьми, обществом, учреждениями и обязанностями. Подчёркивались "глубокие и широкие" взаимоотношения между гуманитарными и естественными предметами; историей с географией и природоведением (Дик Ю.И., 1991).

Большое внимание к интеграции учебного материала, установлению межпредметных связей уделялось в материалах реформы школы, предпринятой в I9I5-I9I6 годах под руководством министра народного просвещения графа П.И. Игнатьева. В этом плане предполагалось ввести специальный курс "Родиноведение", главным содержанием которого явились бы наблюдения учащихся за окружающей жизнью и изучение собранного материала. Предусматривалась достаточно широкая программа этой дисциплины, включающая в себя такие сферы, как Природа, животный мир, человек (население, материальная, духовная и общественная культура). В качестве интегрирующего стержня устанавливались концентрические круги: школа - улица - село (или город) с окрестностями - уезд (с родной волостью) - губерния.

Но своей вершины интегрирование достигло в отечественной педагогике в 1920 годы. Государственный Учёный Совет выделил три главных блока, которые задавали направленность содержанию образования: обществоведение - трудоведение - естествоведение.

Учебные предметы в этой логике лишались своих самостоятельных задач. Они или полностью растворялись в интегративных курсах или сохранялись в среднем звене, но должны были работать своим содержанием на изучение комплексных тем: "Город", "Фабрика", "Колхоз".

История, география и литература до 1927 года были интегрированы в курс обществоведения.

Однако в начале 30-х годов все эти новаторские педагогические поиски были прерваны, и советская школа надолго вернулась к традиционной предметной системе образования (Дик Ю.И., 1991).

Со второй половины 80-х годов интегративные подходы в отечественном образовании вновь начинают играть доминирующее значение. И.Д. Зверев выделяет, четыре основных подхода:

v объединяют содержание образования отдельных дисциплин в интегративные ресурсы (родиноведение);

v решают все дисциплины изучать только в творчески развивающей парадигме (интеграция по методу);

v переводят образовательный процесс на компьютерную основу (интеграция по технологии);

v договариваются об общих для всех педагогов способах коммуникативного общения с учащимися на уроках.

Таким образом, стремление к интеграции учебного материала, несомненно, является естественной и ведущей тенденцией всемирного и отечественного образовательного процесса (Зверев И.Д., 1991).

1.2 Интеграция предметов в современной школе, как педагогическое явление

В настоящее время проблеме интеграции вновь уделяется большое внимание в процессе организации обучения и образования.

Под интеграцией в современной школе понимается одно из направлений активных поисков новых педагогических решений, способствующих улучшению дел в ней, развитию творческих потенциалов педагогических коллективов и отдельных учителей с целью более эффективного и разумного воздействия на учащихся (Максимов Г.К., 1996).

Интеграция, как педагогическое явление имеет давние традиции. Прежде всего, некоторые школьные предметы имеют интегративный характер. Чаще это была интеграция внутрипредметного уровня: например, уроки обучения грамоте (обучение чтению и письму) - уже интегрированный урок.

В настоящее время наступил новый этап подхода к единству школьных предметов, когда от стадий реализации межпредметных связей, допускавших рядоположенность явлений из разных предметов, их независимое, как бы параллельное существование, надо перейти к интеграции этих явлений, к рождению новых целостностей, т.е. подлинной интеграции.

Д.Я. Данилюк считает, что применительно к системе обучения "интеграция" как понятие может принимать два значения:

Ш это создание у школьников целостного представления об окружающем мире (здесь интеграция рассматривается как цель обучения);

Ш это нахождение общей платформы сближения предметных знаний (здесь интеграция - средство обучения) (Данилюк Д.Я., 1997).

Интеграция предметов в современной школе - одно из направлений активных поисков новых педагогических решений, способствующих улучшению дел в ней, развитию творческих потенциалов педагогических коллективов и отдельных учителей с целью более эффективного воздействия на учащихся.

Таким образом, интеграция между учебными предметами не отрицает предметной системы. Она является возможным путем ее совершенствования, преодоление недостатков и направлена на углубление взаимосвязей и взаимозависимостей между предметами.

Задача педагогической науки - помочь учителю осуществлять интегрирование, направленное на восстановление и объединение отдельных элементов и частей разных предметов в единое целое при однотипности целей и функций обучения.

Многолетние наблюдения показывают, что учащиеся, получив подготовку по тем или иным предметам, затрудняются применять "частные" знания, умения при изучении других предметов на практике. Им не хватает самостоятельности мышления, умения переносить полученные знания в сходные или иные ситуации. Все это происходит из-за взаимной несогласованности занятий по различным учебным предметам.

В данном случае игнорируется закономерность, заключающаяся в том, что интеграция - не смена деятельности и простое перенесение знаний из одного предмета в другой, а процесс создания новых дидактических эквивалентов, отражающих тенденции интеграции современного научного знания.

Интеграция в современной школе идёт по нескольким направлениям и на разных уровнях. И.Д.Зверев отмечает эти уровни:

Ш внутрипредметный;

Ш межпредметный;

и особенности отбора содержания при интеграции:

ь интеграция материала из традиционных, классических предметов

ь включение в интеграцию нового для школы содержательного материала.

На перекрёстке этих подходов могут быть и разные результаты:

- рождение абсолютно новых предметов (курсов); рождение новых специальных курсов, обновляющих с держание внутри одного или нескольких предметов;

- рождение циклов (блоков) уроков, объединяющих материала одного или ряда предметов с сохранением независимого существования;

- разовые интегративные уроки разного уровня и характера.

Одним из самых существенных результатов интеграции является единство в формировании у растущего поколения ценностей изучаемых в разных предметах, единство в конечных целях образования. К таким глобальным ценностям относятся язык и речь, культура, взаимоотношения людей, состояние мира как нормы жизни (Зверев И.Д., 1988).

В настоящее время используются различные способы интеграции. Это,

прежде всего, объединение нескольких учебных дисциплин в единый предмет. И следует иметь в виду, что различные способы осуществления интеграции не могут быть абстрактно хорошими или плохими. Суть проблемы в том, чтобы не отвергать один из них и применять другой, а ввести систему интеграционных мер с учётом возрастных особенностей учащихся всех уровней образования.

Особенностью интегрированного урока является то, что в этом процессе могут участвовать два или три, а может и больше педагогов. Проще или сложнее проводить такой интегрированный урок? Во многом зависит это от учителей.

Но необходимо помнить, что урок - важнейшее звено всей работы.

Именно через неё реализуем все главные задачи интегрированного курса и приходим в итоге к успеху или неудаче, если не сумели этого сделать.

Урок учителя могут проводить вместе или отдельно, но результат достигается только их совместными объединенными усилиями. В рамках интегрированного урока учителя могут заранее определить, что считать важным, а что второстепенным, чтобы научить своих учеников рационально оформлять свою работу, правильно строить устные ответы, привить им навыки самоконтроля и самооценки (Иванцова В.И., 2001).

Уроки, основанные на подобном взаимодействии учителей, так же относят к интегрированным, хотя материал, изучаемый на них, может никак не перекликаться между собой.

Такие уроки Кололожвари и Сеченикова относят к первому уровню. Самые распространенные бывают уроки второго и третьего уровня интеграции. Под вторым уровнем подразумевается объединение понятийно-информационной сферы учебных предметов. Эти уроки могут проводиться в целях наилучшего запоминания каких-либо фактов и сведений, сопутствующего повторения, введения в тему дополнительного материала.

Третий уровень связан с задачами сравнительно - обобщающего изучения материала и выражается в умении школьников сопоставлять и

противопоставлять явления и объекты. И здесь, необходимо соблюдать основные условия: если урок ведёт один учитель, то должен быть парный ему урок второго учителя-предметника, где анализируются те же факты и проблемы. Очень полезны, поэтому взаимопосещения учителей, чтобы согласовать и скорректировать педагогические действия.

Наиболее глубоким представляется четвертый уровень интеграции,

когда школьники сами начинают сопоставлять факты, суждения об одних и тех же явлениях, событиях, устанавливать связи и закономерности между ними, применяют совместно выработанные учебные умения.

Вероятно, именно этот уровень следует признать высшим, ведь цель интегрированного преподавания в том и заключается, чтобы научить детей видеть мир целостным и свободно ориентироваться в нём.

И на этом этапе нужно контролировать процесс формирования "сопряжённого" мышления, отмечать тот момент, когда оно стало внутренней - потребностью ученика (Кололожвари И., Сеченикова Л., 2003).

Интегрированные уроки имеют самые различные формы, в том числе и нестандартные. Вот некоторые из них.

На уроке обмена знаниями ребята делятся, по группам и каждая из них сообщает другим о своих изысканиях на заданную тему. Наиболее эффективна такая форма при совпадении тем учебных предметов.

На уроках взаимопроверки идёт работа в группах и парах. Она требует большой подготовки учащихся.

При всех видах деятельности ощущается острая необходимость в объективных и точных критериях оценки. Требуется, чтобы, проверяя знания своих одноклассников, каждый школьник имел удобную и хорошо известную шкалу показателей, по которым он может качественно оценивать ответы.

Урок творческого поиска предполагает, что дети самостоятельно ищут

решение поставленной проблемы. Но методы поиска предварительно хорошо продуманы учителями и освоены учениками на предыдущих занятиях. Такой урок может иметь высокую эффективность и значимость.

Урок - издание газеты или научного журнала. Для него группам учащихся и отдельным ученикам даются задания творческого поискового характера по определённым темам. Результаты работы и составляют содержания предполагаемого журнала или газеты.

Эти занятия значительно выигрывают, если по интегрированному раннему курсу обучают несколько классов.

Контрольные работы по курсу могут проходить или как защита творческой работы, или как зачёт. Интересны зачёты не только экзаменационного или олимпиадного типа, но и собеседование по теме, решение задач проблемного характера, зачёт-конкурс или аукцион. Интеграция позволяет научить ребёнка самостоятельно добывать знания, развивать интерес к учению, повышать его интеллектуальный уровень. Интегрированные уроки снимают утомляемость и перенапряжение учащихся за счёт переключения с одного вида деятельности на другой (Лямина З.Н., 2004).

Одно из обязательных и основных требований интегрированного преподавания - повышение роли самостоятельности учащихся, потому что интеграция неизбежно расширяет тематику изучаемого материала, вызывает необходимость более глубокого анализа и обобщения явлений, круг которых увеличивается за счёт других предметов.

Введение такой системы, не отвергающей дифференциацию в обучении, а дополняющую её, может, быть в большей степени, чем традиционное предметное обучение, способствовать воспитанию широко эрудированного молодого человека, обладающего целостным мировоззрением, способностью самостоятельно систематизировать имеющиеся у него знания и нетрадиционно подходить к решению различных проблем.

В свою очередь к учителю предъявляется очень много требований. Интегрированный урок требует от учителя дополнительной подготовки, большой эрудиции, высокого профессионализма. Разрабатывая такой урок, по определению В.Филиппова, учитель должен учитывать:

Ш Цель урока (Это может быть необходимость сокращения сроков изучения темы, ликвидация пробелов в знаниях учащихся, перераспределения приоритетов).

Ш Подбор объектов, т.е. источников информации, которые бы отвечали целям урока.

Ш Определение системообразующего фактора, т.е. нахождение основания для объединения разнопредметной информации (Это идея, явление, понятие или предмет).

Ш Создание новой структуры курса, т.е. изменение функционального назначения знаний.

Ш Переработка содержания (Разрушение старых форм, создание новых связей между отдельными элементами системы).

Немаловажное значение имеет то, знает ли учитель, когда и какие

предметы можно и необходимо интегрировать, чтобы добиться наиболее эффективного результата (Филиппов В., 2005).

Для интеграции в обучении и воспитании существуют как благоприятные, так и неблагоприятные факторы. Эти факторы во многом определяют тактику интеграции.

Первый же негативный фактор - ограниченное число учебных предметов можно компенсировать тем, что содержание небольшого объёма усваиваемых знаний должно отражать действительную картину мира, взаимосвязь её частей. И второй негативный фактор - трудность изложения интегрированного курса так, чтобы детали данного возраста было понятно и интересно.

Как видно, проблема интегрированного содержания образования имеет

свои трудности. Но в то, же время есть факторы, облегчающие её решение. Одним из них можно назвать факт того, что в школе основную часть всех предметов, за исключением некоторых, ведёт один учитель. И в этом видится положительная сторона.

Проблема интеграции обучения и воспитания в школе довольно нова, интеграционные связи между предметами мало разработаны, изложены противоречиво; много разногласий среди учёных в понимании сущности этих связей. Учителя, не имея чёткой системы методических рекомендаций, поэтому вопросу, вынуждены решать проблему на эмпирическом уровне (Филиппов В.,2005).

Кроме учителей-практиков, этой проблемой занимаются методисты, педагоги-теоретики. Так, можно назвать ряд работ, посвящённых рассмотрению явления интеграции.

В пятом номере журнала "Начальная школа" Т.Г. Браже (2003) написала статью "Интеграция предметов в современной школе", в которой рассматривает появление интеграции как педагогического явления. Она пишет: "Интеграция возникла на фоне своей противоположности - дифференциации наук и её отраслей. Углубление процесса дифференциации наук является одной из причин, ведущих к противоположному эффекту, - стремлению к целостности, интеграции знаний из разных областей".

Браже в своей статье указывает на то, что основой для нынешнего процесса интеграции был длительный период установления межпредметных связей, давший школе новый взгляд на связь предметов единения в содержании образования (Браже Т.Г. 2003).

Теоретические вопросы интеграции рассматривались также Е. Смирновой (2002.), И. Кололожвари и Л. Сечениковой (2003), Л. Бахаревой (2001), И.Д. Зверевым и В. Н. Максимовым (1988).

Большой объём их работ посвящён вопросу межпредметных связей, и на основе этого они рассматривали и вопросы интеграции, но уже позднее.

На сегодняшний день нет ещё разработанных программ, учебников,

методических рекомендаций, а интеграция в обучении приобретает широкий размах и популярность.

Процесс интеграции требует существенных изменений в содержании, структуре учебных предметов, усилений в них общих идей и теоретических концепций.

Возможность различных форм интеграции, таких как полное влияние

учебного материала, с выделением специфических глав; построение автономных блоков с самостоятельными программами или разделами общей программы, самостоятельными учебниками и методиками позволит более рационально подойти к процессу обучения и воспитания в современной школе, целью которого является формирование целостного представления мира у школьников.

Основной формой организации процесса интеграции предметов в школе является интегрированный урок. С психолого-педагогической точки зрения интегрированный урок способствует активизации познавательной деятельности школьников, стимулирует их познавательную активность, является условием успешного усвоения учебного материала.

Но важно отметить тот факт, что злоупотребление интеграцией может привести к нежелательным результатам. Поэтому необходимо знать, что интеграция возможна только при ряде условий: родстве наук, соответствующих интегрируемым учебным предметам; совпадении или близости объекта изучения; наличии общих методов и теоретических концепций построения.

Таким образом, интеграция предметов в современной школе - реальная потребность времени, которая необходима всем тем, кто заинтересован в формировании всесторонне развитой личности, а также всем, кто занимается вопросами базового педагогического образования (Данилюк Д.Я., 1997).

Глава II. Межпредметные связи в структуре дисциплин биологического цикла

Использование межпредметных связей - одна из наиболее сложных методических задач учителя биологии. Она требует знаний содержания программ и учебников по другим предметам. Реализация межпредметных связей в практике обучения предполагает сотрудничество учителя биологии с учителями химии, физики, географии; посещения открытых уроков, совместного планирования уроков.

Учитель биологии с учетом общешкольного плана учебно-методической работы разрабатывает индивидуальный план реализации межпредметных связей в биологических курсах.

И.Д. Зверев полагает, что методика творческой работы учителя включает ряд этапов:

v изучение раздела "Межпредметные связи" по каждому биологическому курсу и опорных тем из программ и учебников других предметов, чтение дополнительной научной, научно-популярной и методической литературы;

v поурочное планирование межпредметных связей с использованием курсовых и тематических планов;

v разработка средств и методических приемов реализации межпредметных связей на конкретных уроках;

v разработка методики подготовки и проведения комплексных форм организации обучения;

v разработка приемов контроля и оценки результатов осуществления межпредметных связей в обучении (Зверев И.Д., 1986).

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, организменном, видовом, биогеоценотическом и биосферном уровнях организации жизни. Мировоззренческие идеи эволюции и уровней организации живой материи могут получить более глубокое развитие при изучении растений на основе межпредметных связей.

Растительная клетка изучается как мельчайшая частица строения организма растения, и одновременно у учащихся формируются первичные представления о клетке как элементарной структурно-функциональной единице жизни. Понять строение и процессы жизнедеятельности 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 природоведение 5 класса. Внешней средой называют все, что окружает растения (солнечный свет, воздух, вода, почва, другие растения, животные и другие), а условиями жизни - то, без чего растение не может жить (вода, воздух, свет, тепло). Эти понятия целесообразно повторить, опираясь на знания учащихся из этого курса, при освещении вопроса «Растительный мир как составная часть природы».

Под углом зрения этих понятий важно раскрыть и процессы жизнедеятельности клетки. Учитель подчеркивает, что питание и дыхание клеток могут происходить лишь тогда, когда во внешней среде есть необходимые для этого условия: вода, воздух, минеральные вещества, свет и тепло. Из воздуха и почвы поступают внутрь клетки необходимые для питания и дыхания вещества: вода, минеральные вещества, кислород, углекислый газ и другие вещества. 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 проблемным. Он позволяет учителю ввести понятие об органических веществах как веществах, которые образуются в клетках в процессе питания (сахар, крахмал). Введение уже при изучении клетки понятий 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 вопроса 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 нерастворимыми. Учащиеся вспоминают: «Если частицы вещества в воде становятся невидимыми и вместе с водой проходят через фильтр, то это вещество растворимо в воде. Если частицы плавают в воде или оседают на дно, а также задерживаются фильтром, то это вещество нерастворимо в воде». Учитель может поставить новый проблемный вопрос: какие, растворимые или нерастворимые в воде, вещества поступают в клетку? На основании опыта, демонстрирующего поступление веществ в клетку, учащиеся делают выводы о том, что вещества поступают в клетку только в растворенном виде, а вода растворяет минеральные соли; вода с растворенными в ней веществами (соли, сахар) 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) (Ильченко В.Р., 1997).

Развитие общих естественнонаучных понятий о телах и веществах необходимо предусмотреть и при изучении строения клетки. Учитель предлагает учащимся привести примеры тел живой природы и отмечает, что внутри одних, более крупных тел могут находиться более мелкие тела. На вопрос «Есть ли такие тела в клетке? « учащиеся отвечают: «Ядро - это небольшое тельце в цитоплазме клетки. Пластиды - это также мелкие тельца в цитоплазме». Расширение понятия о веществах происходит, когда учитель, обобщая знания учащихся из курсов природоведения и ботаники, отмечает, что вещества могут быть органическими (сахар, крахмал) и неорганическими (вода, минеральные соли); твердыми (соль, сахар), жидкими (вода, раствор соли, раствор йода) и газообразными (кислород, углекислый газ); растворимыми и нерастворимыми в воде; бесцветными и иметь цвет (йод, вещества, окрашивающие пластиды, содержащиеся в клеточном соке); цитоплазма представляет собой живое бесцветное вязкое вещество. Такие знания подготавливают учащихся к изучению химии и физики, а также позволяют им увидеть связь биологических и физико-химических процессов в природе.

Развитие общих естественнонаучных понятий в сочетании с цитолого-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 курсе биологии, является «среда обитания». Начиная с темы «Водоросли», учитель формирует у учащихся понятие о водной среде обитания, опираясь на понятия об агрегатном состоянии веществ и о воде, известные из курса природоведения. Учитель может предложить учащимся вопросы репродуктивного и поискового характера: вспомните из курса природоведения, какие существуют агрегатные состояния вещества. Что такое вода? Какие она имеет физические свойства?

Каковы свойства кислорода, который находится в воде в растворенном состоянии? Какое значение имеют физические свойства воды для жизни водорослей? Важно, чтобы учащиеся осознали основные физико-химические закономерности, определяющие воздействие среды на организм. Этому способствуют проблемные вопросы межпредметного характера, например: объясните, почему кислород постоянно поступает в цитоплазму одноклеточной водоросли, а образующийся в процессе дыхания углекислый газ выделяется в окружающую среду. Для ответа используются знания из курса физики о диффузии в жидкостях и газах. В таком вопросе-задании учитель подсказывает учащимся опорное понятие из курса физики - «диффузия». Если они затрудняются самостоятельно ответить на проблемный вопрос, учитель предлагает вспомнить, что такое диффузия, или прочитать определение в учебнике физики. Учащиеся с помощью учителя дают ответ: «Диффузия - это распространение одних веществ в других, движение молекул одного вещества между молекулами другого вещества. Молекулы газа и жидкости движутся из области большего давления в область меньшего. Значит, кислород поступает в цитоплазму клетки водоросли потому, что его давление постоянно уменьшается по сравнению 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 (Ильченко В.Р., 1997).

Углубление знаний учащихся о единстве живой и неживой природы происходит при изучении растений на организменном уровне.

Центральным понятием при этом является сложное 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 и другие.

Экологические понятия о факторах неживой природы и связанных с деятельностью человека, раскрывающие взаимосвязи растительных организмов с внешней средой, также требуют для своего формирования фактических и понятийных связей с курсами природоведения и физической географии. В курсе природоведения изучаются темы, которые создают у учащихся базу знаний о взаимосвязях растений с факторами среды: «Ветер», «Образование облаков и осадков», «Вода в природе» и другие. Учебный материал этих тем необходимо полнее использовать при изучении ботаники, привлекая полученные в них знания учащихся.

Популяционно-видовой уровень организации жизни раскрывается при изучении видового многообразия растений на Земле, их приспособленности к окружающей среде. Эти вопросы следует изучать, используя ранее полученные знания учащимися о распределении солнечного света и тепла на земной поверхности в зависимости от географической широты, о природных богатствах Мирового океана, о растительности различных природных зон из курсов физической географии и географии материков (Всесвятский Б.В., 1985).

Межпредметные связи на уроках зоологии. Использование межпредметных связей в процессе развития биологических понятий при изучении животных учащимися 7-8 классов направлено на формирование научного мировоззрения, политехническое образование и экологическое воспитание школьников.

Раздел "Межпредметные связи" в программе ориентирует учителя на раскрытие системы экологических, морфолого-анатомических и физиологических понятий с опорой на знания учащихся о физических свойствах среды обитания животных. Вопросы происхождения основных групп животных изучаются с использованием знаний о геохронологической летописи Земли, представленной в учебнике географии 8 класса; с опорой на знания учащихся по географии 7-8 классов рассматриваются также вопросы распространения животных, их роли в природных сообществах и необходимости охраны и рационального использования природы. Политехнические понятия курса биологии 7-8 классов изучаются с учетом знаний учащихся по трудовому обучению и сведений из курсов географии (7-8 классы). В процессе изучения зоологии учителю необходимо постоянно актуализировать знания школьников по курсам природоведения 5 класса и биологии 6-7 классов. Понятия о многообразии и эволюции животного мира, его рациональном использовании являются общими для курсов биологии, географии материков и физической географии России.

Одним из основных методических приемов реализации межпредметных связей является использование 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. Например, репродуктивные вопросы межпредметного содержания, направленные на воспроизведение учащимися знаний из темы "Гидросфера" курса географии 6 класса: где расположены коралловые острова? (В океанах). Почему атоллы имеют кольцеобразную форму? (Атоллы образовались из береговых коралловых рифов вследствие постепенного опускания дна океана. При погружении острова кораллы, его окружающие, будут надстраивать риф кверху, так как они живут лишь на небольших глубинах. При полном опускании острова на его месте остается мелководная лагуна, а на атолл ветром наносится почва и семена растений.) Какие вы знаете заповедники, в которых кораллы охраняются как редкие и ценные представители животного мира? (Морской заповедник в Большом Барьерном рифе у берегов Австралии - курс географии материков и океанов, тема "Австралия", 7 класс). При систематическом проведении подобной работы учащиеся учатся сами составлять вопросы, требующие для ответов знаний из других предметов. Так, при изучении внешнего строения млекопитающих они могут спросить: какое значение имеет учащенное дыхание собак в жаркую погоду? (Вопрос на применение знаний об изменении внутренней энергии тела путем теплоотдачи - физика, 8 класс) (Максимова В.Н., 1987).

Проблемные вопросы, содержащие видимое или подразумеваемое познавательное противоречие, требуют от учащихся более высокого, поискового или творческого уровня мыслительной активности. Им известно, что рыбы легко меняют плотность тела за счет изменения объема плавательного пузыря и благодаря этому регулируют глубину своего погружения (физика, 7 класс, тема "Давление твердых тел, жидкостей и газов. Архимедова сила"). При изучении хрящевых рыб учащиеся узнают, что у них нет плавательного пузыря.

Возможно создать проблемную ситуацию: как же происходит погружение и всплытие акул? (Только за счет работы парных плавников.) В специально составленных межпредметных задачах имеется условие и вопрос (проблема), для решения которого надо осуществить ряд промежуточных действий, провести "цепочку" рассуждений. Например, предлагается задача: "Некоторые крупные морские птицы часто "сопровождают" суда, преследуя их часами, а то и сутками. При этом обращает на себя внимание тот факт, что эти птицы преодолевают путь совместно с теплоходами с малой затратой энергии, летя большей частью с неподвижными крыльями. За счет какой энергии перемещаются в этом случае птицы? ". При возникновении у учащихся затруднений учитель может помочь решить задачу с помощью логических вопросов: за счет какой энергии движутся суда? (Энергии топлива, осуществляющей работу двигателя.) Куда перемещаются потоки нагретого при работе двигателя воздуха? (Вверх, путем конвекции - курс физики 8 класса.) Какой вид полета используют птицы, если имеются постоянные восходящие потоки теплого воздуха? (Парящий. Значит, перемещение птиц в конечном счете осуществляется за счет энергии топлива, частично превращающейся в тепловую энергию.) Расчетные задачи можно использовать как из учебников смежных предметов, так и составлять самому учителю на биологическом материале. Пример: рассчитать давление, производимое жалом осы на кожу животных.

В ряде случаев учитель организует групповую работу учащихся над комплексным домашним заданием, требующим синтеза знаний из двух или нескольких предметов. Группа учащихся должна составить план своего ответа, выделить необходимые знания из учебников биологии и других предметов, подобрать дополнительную литературу, подготовить средства наглядности и составить выступление по данной теме. Так, к уроку "Хозяйственное значение рыб" в классе формируются несколько групп, каждая из которых готовит характеристику рыбных ресурсов в одном из районов Мирового океана. Например, первая группа - в морях Северного Ледовитого океана, вторая - в морях Тихого, третья - в морях Атлантического океана, что требует работы с учебником географии 7 класса и поэтому способствует реализации предшествующих связей и с учебником географии России, в котором часть материала школьники изучают с опережением курса географии (Максимов В.Н., 1987).

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. На уроках зоологии есть возможность показать кинофрагменты "Байкал", "В Беловежской Пуще" и другие, выпущенные для курсов географии.

Целесообразно использовать и комплексные таблицы, схемы, в которых для формирования биологических понятий обобщаются знания учащихся из разных предметов (Максимова В.Н., 1984).

Межпредметные связи на уроках анатомии, физиологии и гигиены человека. В школьной программе по курсу "Человек и его здоровье" рекомендовано сочетать внутрипредметные и межпредметные связи. Связи с предшествующими курсами 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.

Межпредметные связи развивают общие естественнонаучные понятия и показывают место человека в научной картине мира. Изучение химического состава клетки, костей опирается на знания о свойствах воды и солей, расширяет и углубляет полученные в курсе биологии 6 класса элементарные представления учащихся об органических веществах. Разъяснение механизма движения костей и суставов требует учета знаний по физике о рычагах, механической работе и силе трения. При этом необходимо соблюдать принцип преемственности с курсом биологии 8 класса, в котором на эти вопросы также обращается внимание.

Изучение легочного и тканевого газообмена и транспортной функции крови проводится с использованием знаний учащихся об окислении и диффузии и их роли в жизнедеятельности организма животных (физика 7-8 класс).

Знания по химии о катализаторах, кислотной, щелочной и нейтральной реакциях 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 природы и о единстве физико-химических и биологических процессов.

Понятие о теплорегуляции организма является физико-биологическим по своему содержанию. При его формировании учитель опирается на понятие об удельной теплоте парообразования и другие из курса физики 8 класса. Функции органов зрения и слуха раскрываются с учетом общих представлений учащихся об оптике и звуке и перспективных связей с курсами физики старших классов (Ильченко В.Р., 1997).

Методика реализации межпредметных связей при изучении анатомии, физиологии и гигиены человека заключена, прежде всего, в создании и решении проблемных ситуаций, в обсуждении проблемных вопросов, в решении познавательных задач. Так, на уроке "Работа мышц" учащиеся могут решать проблемный вопрос: "Почему в результате работы мышц тело человека нагревается и выделяется большое количество тепла? " Учитель приводит установленный исследованиями факт о том, что температура венозной крови, оттекающей от работающей мышцы, выше, чем температура артериальной крови, притекающей к мышце. Он предлагает учащимся объяснить этот факт, используя знания по химии об экзотермических и эндотермических реакциях и по физике о превращении одного вида энергии в другой.

При изучении растений и животных учащиеся узнали, что в результате окисления органических веществ клеток в процессе дыхания выделяется тепло. Они высказывают предположение о том, что при работе в мышечных волокнах также происходят реакции окисления, которые являются экзотермическими и сопровождаются выделением тепла. Учитель ставит дополнительный вопрос: "Почему при работе мышц тепла выделяется значительно больше, чем, например, при дыхании семян? " Обращаясь к курсу физики, учащиеся рассказывают о превращении механической энергии работающих мышц в тепловую. Механическая энергия образуется из энергии, заключенной в химических связях, она высвобождается при разрыве химических связей в процессе распада и окисления белков и углеводов в мышечных волокнах. Плазма крови при этом нагревается. Кровь уносит образовавшиеся продукты распада - двуокись углерода, воду и другие. Вода, испаряясь с поверхности тела в виде пота, уносит с собой избыток тепла (об испарении и его роли в поддержании нормальной температуры тела учащиеся узнают при изучении природоведения, растений, животных, физики).

При изучении состава и свойств костей учитель может обратиться с обобщенным проблемным вопросом: "Существует ли зависимость между составом химических веществ и свойствами физических тел природы? " Учащиеся вспоминают сведения из курса биологии 6 класса о составе и свойствах семян, из курса физической географии - о свойствах разных горных пород, из курса химии - о кристаллогидратах, о свойствах солей и кислот, из курса физики - о кристаллических и аморфных телах, о проводниках и полупроводниках. Они приходят к выводу о существовании зависимости свойств тел от их состава в живой и неживой природе и высказывают предположения о свойствах костей, имеющих в своем составе органические и неорганические вещества.

На уроке "Внутренняя среда организма и ее относительное постоянство" возможно организовать учащихся на решение проблемных вопросов межпредметного характера. Например: "Можно ли вводить в кровь воду, если известно, что плазма крови содержит около 80% воды? " Для ответа на этот вопрос можно продемонстрировать опыт с брусочками картофеля. Три одинаковых по размеру брусочка картофеля помещают:

- в дистиллированную воду;

- в 0,9%-ный раствор поваренной соли;

- в 10%-ный раствор поваренной соли.

Через некоторое время учащиеся отмечают, что размеры брусочков изменились в первом и третьем сосудах, а во втором - изменений не произошло. Опираясь на знания по химии о концентрации растворов солей и по физике о диффузии жидкостей, учащиеся делают правильный вывод о том, что вода перемещается в сторону большей концентрации солей: в первом случае в клетки картофеля, так как в их цитоплазме концентрация соли выше, чем в дистиллированной воде, и кусочек картофеля разбухает; в третьем случае - из клеток картофеля в соленый раствор, и кусочек картофеля сморщивается, отдавая воду; во втором случае - концентрация соли оказывается одинаковой в цитоплазме клеток и в окружающей среде и перемещения воды не происходит, кусочек картофеля не изменяется. По аналогии с данными результатами опыта учащиеся объясняют, почему нельзя вводить в кровь воду. Это приведет к разрушению эритроцитов из-за поступления в них воды (Ильченко В.Р., 1997).

Помимо проблемных вопросов учитель может успешно использовать количественные задачи межпредметного содержания, требующие для своего решения применения знаний по математике, физике, химии, географии. Например, на уроке "Движение крови по сосудам" в качестве домашнего задания учащимся предлагается задача: "Вычислите скорость крови в полых венах, зная их диаметр (около 2,5 см), скорость крови в аорте (0,5 м/с) и диаметр аорты (около 2,5 см) ". Решая задачу, учащиеся устанавливают, что скорость крови в полых венах должна быть в 2 раза меньше, чем в аорте, то есть примерно 0,25 м/с, так как полых вен две - верхняя и нижняя, и, значит, суммарная площадь их сечения в 2 раза больше, чем площадь сечения аорты.

Приведем пример другой задачи, которую можно использовать при индивидуальной работе учащихся. При окислении одного моля глюкозы (С₆Н₁₂О₆) выделяется 2,8 x 10 ⁶ Дж энергии. Определить, сколько граммов глюкозы и сколько кубических метров кислорода потребуется в течение 20 мин бега для мышц ног человека, если за 1 мин расходуют 1,5 кДж. Составьте уравнение реакции окисления глюкозы. При расчете используйте знания о законе Авогадро. (По закону Авогадро, объём 1 моль газа равен 22,4Ч10-³ м³ при нормальных условиях.) Решая подобные задачи, по определению В.Р.Ильченко, учащиеся совершают сложные познавательные и расчетные действия:

· осознание сущности межпредметной задачи, понимание необходимости применения знаний из других предметов;

· отбор и актуализация (приведение в «рабочее состояние») нужных знаний из других предметов;

· их перенос в новую ситуацию, сопоставление знаний из смежных предметов;

· синтез знаний, установление совместимости понятий, единиц измерения, расчетных действий, их выполнение;

· получение результата, обобщение в выводах, закрепление понятий.

Таким образом, систематическое использование межпредметных познавательных задач в форме проблемных вопросов, количественных задач, практических заданий обеспечивает формирование умений учащихся устанавливать и усваивать связи между знаниями из различных предметов. В этом заключена важнейшая развивающая функция обучения биологии (Ильченко В. Р., 1997).

Глава III. Изучение опыта работы учителей общеобразовательной школы по осуществлению межпредметных связей

С целью практического обоснования предположений, сложившихся в ходе теоретического изучения проблемы «Планирования и осуществления межпредметных связей в образовательном процессе», нами проводились исследования в общеобразовательной школе №2 Никифоровского района. В эксперименте были задействованы 28 учащихся восьмых классов, 8 учителей: биологии, химии, физики, русского языка и литературы, а так же 10 студентов 5 курса МГПИ.

Экспериментальная работа предусматривала 3 этапа:

I этап - Выявление влияния межпредметных связей на качество знаний умений и навыков (ЗУН) у учащихся.