Головна » 2015 » Березень » 31 » МІЖПРЕДМЕТНІ ЗВ’ЯЗКИ ПРИ ВИВЧЕННІ ШКІЛЬНОГО КУРСУ «БІОЛОГІЯ»
15:45
МІЖПРЕДМЕТНІ ЗВ’ЯЗКИ ПРИ ВИВЧЕННІ ШКІЛЬНОГО КУРСУ «БІОЛОГІЯ»
План
1. Міжпредметні зв’язки при вивченні рослин, грибів, лишайників, бактерій. 2. Міжпредметні зв’язки при вивченні тварин. 3. Міжпредметні зв’язки при вивченні людини.
1. Міжпредметні зв’язки при вивченні рослин, грибів, лишайників, бактерій Саме з вивчення рослин розпочинається в шкільному курсі біології послідовне формування природничо-наукової картини світу. Рослинний світ вивчається як складова частина природи на клітинному, організмовому, видовому біогеоценотичному і біосферному рівнях організації життя. Світоглядні ідеї еволюції і рівнів організації живої матерії надалі отримують більш глибокий розвиток при вивченні рослин за допомогою міжпредметних зв’язків. Рослинна клітина вивчається як найдрібніша частка будови організму рослини, і одночасно в учнів формуються перші уявлення про клітину як елементарну структурно-функціональну одиницю життя. Зрозуміти будову і процеси життєдіяльності клітини і науково пояснити їх учні зможуть лише тоді, коли вчитель розкриє закономірні зв’язки будови й функцій клітини, її життєдіяльності і навколишнього середовища. Поняття “навколишнє середовище” і “умови життя” учні засвоюють у курсі природознавства 5 та 6 класу. Навколишнім середовищем називають все, що оточує рослини (сонячне світло, повітря, ґрунт, інші рослини, тварини і т.п.), а умовами життя – те, без чого рослина не може жити (вода, повітря, світло, тепло). Ці поняття доцільно повторити, спираючись при цьому на знання учнів із курсу природознавства, при висвітленні теми: “Рослинний світ – складова частина природи”. Під кутом зору цих понять важливо розкрити й процеси життєдіяльності клітини. Вчитель має підкреслити, що живлення і дихання клітин відбувається лише тоді, коли у навколишньому середовищі . необхідні для цього умови: вода, повітря, світло, тепло і мінеральні речовини. З повітря і ґрунту у клітину надходять необхідні для живлення і дихання речовини: вода, мінеральні речовини, кисень, вуглекислий газ та ін. З цими поняттями учні також обізнані з курсу природознавства. Вони знають, що всі тіла природи складаються з речовин. Учитель може поставити перед ними питання: Чи є рослина тілом природи? Із чого воно складається? Чи відрізняються речовини, із яких складається рослина, від речовин неживих тіл природи? Це питання є для учнів проблемним і дозволяє вчителю ввести поняття про органічні речовини як про речовини, які утворюються у клітинах у процесі живлення (цукор, крохмаль). Введення вже при вивченні клітини понять про органічні і мінеральні речовини дозволяє уникнути невизначеності поняття “поживні речовини” і визначити їх як органічні і мінеральні речовини, які надходять у клітину й утворюються в ній у процесі живлення. Для пояснення питання про надходження речовин у клітину важливо використати відомі учням із курсу природознавства поняття про розчинні речовини, розчинності і розчинах. Учитель пропонує учням пригадати, які речовини називаються розчинними, а які нерозчинними. Учні пригадують: “Якщо частинки речовини у воді стають невидимими і разом з водою проникають через фільтр, то ця речовина розчинна у воді. Якщо частинки речовини плавають у воді або осідають на дно, а також затримуються фільтром, то ця речовина нерозчинна у воді”. Учитель ставить нове проблемне питання: Які розчинні чи нерозчинні у воді речовини надходять в клітину? На основі досліду, що демонструє надходження речовин у клітину, учні роблять висновки про те, що тверді речовини надходять у клітину лише у розчиненному стані, а вода розчиняє мінеральні солі: вода з розчиненними в ній речовинами (сіль, цукор) надходить у цитоплазму і утворює клітинний сік, який заповнює вакуолі. Говорячи про рух цитоплазми, доцільно підкреслити, що рух притаманний всій живій і неживій природі, і запропонувати учням навести відомі їм із курсу природознавства (5 кл.) приклади руху тіл (рухи тіла людини, небесних тіл, Землі навколо Сонця, повітря, води, рослин, тварин). Розвиток загальних природничо-наукових понять про тіла й речовини необхідно передбачити і при вивченні будови клітини. Вчитель пропонує учням навести приклади тіл живої природи і відзначає, що всередині одних, більш крупних тіл можуть знаходитися більш мілкі тіла. На питання: “Чи є такі тіла в клітині?” учні відповідають: “Ядро – це невелике тільце у цитоплазмі клітини”. “Пластиди – це також мілкі тільця у цитоплазмі”. Розширення поняття про речовини відбувається тоді, коли вчитель узагальнюючи знання учнів із курсів природознавства і біології рослин, відзначає, що речовини можуть бути органічними (цукор, крохмаль) і неорганічними (вода, мінеральні солі); твердими (сіль, цукор); рідкими (вода, розчин солі, розчин йоду) і газоподібними (кисень, вуглекислий газ); розчинними і нерозчинними у воді; безкольоровими і кольоровими (йод), речовини, які забарвлюють пластиди, що містяться у клітинному соку; цитоплазма є живою, безкольоровою в’язкою речовиною. Такі знання мають пропедевтичне значення: вони готують учнів до вивчення фізики й хімії, а також дозволяють їм побачити зв’язок біологічних і фізико-хімічних процесів у природі. Розвиток загальних природничо-наукових понять у поєднанні з цитолого-фізіологічними і на основі послідовних фактичних і понятійних зв’язків з курсом природознавства дозволяє учням глибше зрозуміти єдність живої і неживої природи на рівні клітини. Важливим екологічним поняттям, що широко використовується в курсі біології є “середовище існування”. Починаючи з тем “Будова та життєдіяльність рослин” та “Водорості”, вчитель формує в учнів поняття про середовища існування рослин і, зокрема, водоростей, опираючись при цьому на поняття про агрегатний стан речовин і воду, які відомі з курсу природознавства. Вчитель може запропонувати учням питання репродуктивного і пошукового характеру: пригадайте з курсу природознавства, які існують агрегатні стани речовини. Що таке вода? Які вона має фізичні властивості? Які властивості кисню, що знаходиться у воді у розчинному стані? Яке значення мають фізичні властивості води для життя рослин і, зокрема, водоростей? Важливо, щоб учні усвідомили основні фізико-хімічні закономірності, що визначають вплив середовища на організм. Цьому сприяють проблемні питання міжпредметного характеру, наприклад: поясніть, чому кисень постійно надходить у цитоплазму одноклітинної водорості, а вуглекислий газ, що утворюється в процесі дихання виділяється у навколишнє середовище. Для відповіді використайте знання з курсу фізики (7 кл.) – “Дифузія”. Якщо учні неспроможні самостійно відповісти на проблемне питання, вчитель пропонує пригадати, що таке дифузія, або прочитати визначення в підручнику фізики. Учні з допомогою вчителя дають відповідь: “Дифузія – це проникнення одних речовин в інші, рух молекул однієї речовини між молекулами іншої речовини. Молекули газу й рідини рухаються з високого тиску у ділянку меншого. Таким чином, кисень надходить у цитоплазму клітини водорості тому, що його тиск постійно зменшується порівняно з оточуючою водою, а тиск вуглекислого газу постійно збільшується, так як він утворюється в процесі дихання. Такі питання допомагають учням усвідомити зв’язки між живою і неживою природою. Поглиблення знань учнів про єдність живої і неживої природи відбувається при вивченні на організмовому рівні. Центральним поняттям при цьому є складне поняття “рослина – цілісний організм”. Воно формується поступово при вивченні кожного органа рослини на основі розвитку морфолого-фізіологічних і екологічних понять. Знання про живлення і дихання рослин учні набувають з використанням вивчених у курсі природознавства понять про ґрунт, воду, повітря, речовину. Ці поняття залучаються при вивченні поглинання води і мінеральних речовин й дихання кореня, фотосинтезу і дихання в листку, рух мінеральних й органічних речовин по стеблу, дихання насіння і дихання проростка та ін. Екологічні поняття про фактори неживої природи, що розкривають взаємозв’язок рослинних організмів з навколишнім середовищем та пов’язані з діяльністю людини також вимагають для свого формування фактичних й понятійних зв’язків з курсами природознавства і фізичної географії. У курсі природознавства (5 кл.) вивчаються теми, які створюють в учнів базис емпіричних знань про взаємозв’язки рослин з факторами середовища: “Чинники, що забезпечують існування життя на землі «Роль води» у природі, «Колообіг води”, “Повітряна оболонка Землі”, “Температура та атмосферний тиск”, “Рух повітря. Вітер” та ін. Навчальний матеріал цих тем необхідно повніше використовувати при вивченні ботаніки, залучивши отримані з них знання учнів. Так, у темі “Середовище існування та його чинники”, “Розселення рослин у природі. Екологічні групи рослин” ці екологічні поняття підкріплені конкретними фактами про пристосування рослин різних екологічних груп, а саме: копитняка європейського, мати-й-мачухи, верблюжої колючки, латаття та ін. рослин. На ці знання вчитель може спиратися при вивченні зовнішньої будови листка, листків вологолюбних і посухостійких рослин, видозмін листків, випаровування води листками, розмноження й запилення рослин, умови їх життя у природі. Розкриттю умов життя рослин у природі сприяють і знання із курсу фізичної географії про літосферу, гідросферу, природний комплекс. Популяційно-видовий рівень організації розкривається при вивченні видового різноманіття рослин, їх пристосування до навколишнього середовища. Ці питання слід вивчати використовуючи при цьому раніше отримані учнями знання про розподілення сонячного світла й тепла на земній поверхні в залежності від географічної широти, про рослинність різних природних зон із курсу “Географія материків”. 2. Міжпредметні зв’язки при вивченні тварин. Чинна програма орієнтує вчителя на розкриття системи екологічних, морфолого-анатомічних і фізіологічних понять з опорою на знання учнів про фізичні властивості середовища існують тварини. Питання походження основних груп тварин вивчаються з використанням знань про геохронологічний літопис Землі, який представлений у вигляді таблиці у підручнику фізичної географії України (8 кл.), з опорою на знання учнів з географії (7-8 кл.) розглядаються також питання поширення тварин, їх ролі у природних угрупованнях і необхідності охорони й раціонального використання природних ресурсів. У процесі вивчення зоології вчителю необхідно постійно актуалізувати знання учнів з курсів природознавства і біології (7 кл.). Поняття про різноманіття і еволюцію тваринного світу, його раціональне використання є загальним для курсів біології рослин, географії материків і фізичної географії. Одним із основних методичних прийомів реалізації міжпредметних зв’язків є використання пізнавальних задач, зміст яких передбачає встановлення і засвоєння зв’язків між знаннями і вміннями з різних навчальних дисциплін і визначається навчально-виховними завданнями уроків. Пізнавальні завдання можуть бути представлені репродуктивними і проблемними питаннями міжпредметного змісту, вправами на застосування знань з різних предметів, розрахунковими задачами. Наприклад, репродуктивні питання міжпредметного змісту, спрямовані на відтворення учнями знань із теми “Гідросфера” курсу географії 7 класу: де розміщені коралові острови? (В океанах на широті 30 50 0 північної широти - 30 50 0 південної широти). Чому атоли мають кільцеподібну форму? (Атоли утворилися з берегових коралових рифів внаслідок поступового опускання дна океану. При зануренні острова корали, що його оточують, надбудовують риф зверху, тому що вони живуть лише на невеликих глибинах. При повному опусканні острова на його місці залишається мілка лагуна, а на атол вітром наноситься ґрунт і насіння рослин). Які ви знаєте заповідники, в яких охороняються корали як рідкісні і цінні представники тваринного світу? (Морський заповідник у Великому Бар’єрному рифі біля берегів Австралії – курс географії материків, тема “Австралія”, 7 клас). При систематичному проведенні подібної роботи учні вчаться самостійно складати питання, які потребують для відповіді знань з інших дисциплін. Так, наприклад, при вивченні теми “Особливості життєдіяльності ссавців” вони можуть задати таке питання: яке значення має прискорене дихання собаки у спеку? (Питання на застосування знань про зміну внутрішньої енергії тіла шляхом тепловіддачі - фізика, 8 клас). Проблемні питання, які містять пізнавальне протиріччя, вимагають від учнів більш високого пошукового або творчого рівня мислительної активності. Учням відомо, що риби легко змінюють об’ємну густину тіла за рахунок зміни об’єму плавального міхура і завдяки цьому регулюють глибину свого занурення (фізика, 8 клас, тема “Тиск твердих тіл, рідин і газів. Архімедова сила”). При вивченні хрящових риб учні дізнаються, що у них немає плавального міхура. Створюється проблемна ситуація: яким чином відбувається занурення й сплив акул? (Лише за рахунок роботи парних плавців). У спеціально складених міжпредметних задачах є умова і запитання (проблема), для розв’язання якого треба здійснити низку проміжних дій, провести “ланцюжок” роздумів. Наприклад, задача: “Деякі крупні морські птахи часто “супроводжують” судна, переслідуючи їх годинами, або протягом декількох діб. При цьому привертає увагу той факт, що ці птахи долають шлях спільно з пароплавами з малою затратою енергії, і, до того ж летять здебільшого з нерухомими крилами. За рахунок якої енергії переміщуються у цьому випадку птахи? В разі виникнення в учнів труднощів вчитель допомагає розв’язати задачу з допомогою логічних питань: за рахунок якої енергії пересуваються судна? (Енергія палива, за допомогою якого здійснюється робота двигуна? Куди переміщуються потоки нагрітого повітря під час роботи двигуна? (Уверх, шляхом конвекції – курс фізики 8 класу). Який вид польоту використовують птахи, при наявності постійних висхідних потоків теплого повітря? (Ширяючий. Таким чином, переміщення птахів здійснюється за рахунок енергії палива, яка частково перетворюється у теплову енергію). Розрахункові задачі можна використовувати як з підручників суміжних дисциплін, так й складати самому використовуючи біологічний матеріал. Для уроків з міжпредметним змістом характерно використання наочних засобів навчання з різних предметів. Так, пояснюючи значення обтічної форми тіла риб, можна використати прилад для демонстрації руху тіл у рідині. Цей прийом дозволяє створити яскраве, образне уявлення про процеси, які відбуваються у середовищі в разі пересування тіл різної форми, і перевагах обтічної форми тіла. На уроках зоології є можливість показати фрагменти відеофільмів з курсів географії, фізики, хімії. Доцільно також використовувати й комплексні таблиці, схеми, у яких для формування біологічних понять узагальнюються знання учнів з різних дисциплін. 3. Міжпредметні зв’язки при вивченні людини При вивченні розділу “Людина” важливо поєднувати внутрішньопредметні і міжпредметні зв’язки. Зв’язки з попередніми розділами шкільного курсу біології необхідні для розвитку загальнобіологічних понять про будову й функції клітини, про системи органів, їх еволюцію, про рефлекторну регуляцію функцій, про цілісність організму, його зв’язки з умовами навколишнього середовища. Міжпредметні зв’язки розвивають загальні природничо-наукові поняття й показують місце людини у науковій картині світу. Вивчення хімічного складу клітини, кісток ґрунтується на знаннях про властивості води й солей, розширює й поглиблює отримані з розділів (Рослини, “Тварини”, 7, 8 кл.) елементарні уявлення про органічні речовини. Роз’яснення механізму руху кісток і суглобів вимагає врахування знань з фізики про важелі, механічну роботу і силу тертя. При цьому необхідно дотримуватися принципу наступності з розділом “Тварини” (8 кл.), в якому на ці питання також звертається увага. Вивчення легеневого й тканинного газообміну й транспортної функції крові проводиться з використанням знань учнів про окиснення й дифузію та їх ролі в життєдіяльності організму тварин. Механізми вдиху й видиху, кров’яного тиску роз’яснюються з опорою на закономірності руху рідин й газів в залежності від різниці тиску на початку і в кінці шляху (фізика, 8 клас). Знання з хімії про каталізатори, кислотну, лужну, нейтральну реакції середовища учні застосовують при вивчені пластичного й енергетичного обміну. Знання з фізики про закон збереження й перетворення енергії при застосуванні до обміну речовин в організмі людини дозволяє підвести учнів до висновків про універсальність даного закону природи і про єдність фізико-хімічних і біологічних процесів. Поняття про теплорегуляцію організму є фізико-біологічним за своїм змістом. При його формуванні вчитель опирається на поняття про питому теплоту пароутворення та інші з курсу фізики (8 кл.). Функції органів зору й слуху розкриваються з врахуванням загальних уявлень учнів про оптику і звук та перспективних зв’язків з курсом фізики старших класів. Методика реалізації міжпредметних зв’язків при вивченні розділу “Людина” полягає перш за все у створенні й розв’язанні проблемних ситуацій, в обговоренні проблемних питань, у розв’язуванні пізнавальних та розрахункових задач. Так, вивчаючи теми “Будова і функції скелетних м’язів, “Механізм скорочення м’язів” учні розв’язують проблемне питання: “Чому внаслідок роботи м’язів тіло людини нагрівається і при цьому виділяється велика кількість тепла?” Вчитель наводить встановлений дослідженнями факт про те, що температура венозної крові, що відтікає від працюючого м’яза, вища, ніж температура артеріальної крові, яка притікає до м’язу. Він пропонує учням пояснити цей факт, використовуючи знання з хімії щодо екзотермічних й ендотермічних реакцій, і з фізики щодо перетворення одного виду енергії в інший. При вивченні рослин і тварин учні дізнаються, що внаслідок окиснення органічних речовин клітин в процесі дихання виділяється тепло. Вони висловлюють припущення про те, що при роботі, у м’язових волокнах також відбуваються реакції окиснення, які є екзотермічними й супроводжуються виділенням тепла. Вчитель задає додаткове запитання: “Чому при роботі м’язів тепла виділяється значно більше, ніж, наприклад, при диханні насіння?” Звертаючись до курсу фізики, учні розповідають про перетворення механічної енергії у теплову. Механічна енергія утворюється з енергії, яка знаходиться у хімічних зв’язках, вона вивільняється при розриві хімічних зв’язків у процесі розщеплення й окиснення білків і вуглеводів у м’язових волокнах. Плазма крові при цьому нагрівається. Кров забирає утворені продукти розщеплення: вуглекислий газ, воду та ін. Вода, випаровуючись з поверхні тіла у вигляді поту, забирає з собою надлишок тепла (про випаровування та його роль у підтриманні нормальної температури тіла учні дізнаються при вивченні природознавства, фізики, біології, рослин й тварин). Розкриваючи склад й властивості кісток вчитель задає узагальнююче проблемне питання: “Чи існує залежність між складом хімічних речовин і властивостями фізичних тіл природи?” Учні пригадують знання з курсу 7 класу про склад й властивості насіння, із курсу фізичної географії – про властивості різних гірських порід, з курсу хімії – про кристалогідрати, про властивості солей й кислот, з курсу фізики – про кристалічні й аморфні тіла, про провідники й напівпровідники. Вони приходять до висновку про існування залежності властивостей тіл від їх складу в живій та неживій природі і висловлюють припущення про властивості кісток, які мають у своєму складі органічні й неорганічні речовини. При вивченні теми “Внутрішнє рідке середовище організму людини” учні розв’язують проблемні питання міжпредметного характеру. Наприклад: “Чи можна вводити в кров воду, якщо відомо, що плазма крові містить біля 80% води?” Для відповіді на це питання можна продемонструвати дослід із шматочками картоплі. Три однакових за розміром шматочки картоплі вміщують: 1) у дистильовану воду; 2) у 0,9%-й розчин кухонної солі; 3) у 10%-ий розчин кухонної солі. Через деякий час учні відмічають, що розміри шматочків змінилися у першій й третій пробірці, а у другій – змін не відбулося. Спираючись на знання з хімії про концентрацію розчинів солей і з фізики про дифузію рідин, учні роблять правильний висновок про те, що вода переміщується в бік великої концентрації солей: у першому випадку – у клітини картоплі, тому що в їх цитоплазмі концентрація солі вище, ніж у дистильованій воді, і шматочок картоплі набухає, у третьому випадку – із клітин картоплі у солоний розчин (при цьому шматочок картоплі зморщується, віддаючи воду); у другому випадку – концентрація солі є однаковою у цитоплазмі клітин і у навколишньому середовищі і тому переміщення води не відбувається, шматочки картоплі не змінюється. По аналогії за даними результатами досліду учні пояснюють, чому не можна вводити у кров воду. Це призведе до руйнування еритроцитів через проникнення у них води. Крім проблемних питань, учитель може використовувати розрахункові (кількісні) задачі міжпредметного змісту, що потребують при їх розв’язуванні застосування знань з математики, фізики, хімії. Наприклад, вивчаючи тему “Рух крові по судинах” учням пропонується задача (домашнє завдання): “Розрахуйте швидкість крові у порожнистих венах, якщо їх діаметр біля 2,5 см, швидкість крові в аорті – 0,5 м/с і діаметр аорти біля 2,5 см”. Розв’язуючи задачу, учні встановлюють, що швидкість крові у порожнистих венах повинна бути вдвічі меншою, ніж у аорті, тобто приблизно 0,25 м/с, тому що порожнистих вен дві – верхня й нижня і сумарна площа їх перерізу вдвічі більша, ніж площа перерізу аорти. Розв’язуючи аналогічні задачі, учні здійснюють складні когнітивні й розрахункові дії: а) усвідомлення суті міжпредметної задачі, розуміння необхідності застосування знань з інших предметів; б) відбір і актуалізація (приведення у “робочий стан” потрібних знань з інших предметів); в) перенесення їх у нову ситуацію, співставлення знань із суміжних дисциплін; г) синтез знань, встановлення сумісності понять, одиниць виміру, розрахункових дій, їх виконання; д) отримання результатів, узагальнення у висновках, закріплення понять. Систематичне використання міжпредметних пізнавальних задач у формі проблемних питань, розрахункових задач, практичних завдань забезпечує формування вмінь учнів встановлювати і засвоювати зв’язки між знаннями із різних предметів. Саме в цьому і полягає найважливіша функція навчання – розвиваюча.
Інформаційні джерела 1. Інтегроване навчання та міжпредметні зв’язки на уроках [Електронний ресурс].- Режим доступу:http://osvita.ua/scholl/lessons_summary/edu…/33139.html. 2. Казаков Є.О. Методологічні основи постановки експерименту з фізіології рослин. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – 272 с. 3. Касинов В.Б. О симметрии в биологии. – Л.: Наука, 1971. – 276 с. 4. Лутай В.С. Філософія сучасної освіти. – К., 1996.- 346 с. 5. Максимова В.Н. Межпредметные связи в учебно-воспитательном процессе современной школы. – М.: Просвещение, 1987. 6. Міжпредметні зв’язки шкільного курсу біології. Міжпредметні зв’язки на уроках систематизації та узагальнення знань [Електронний ресурс]. – Режим доступу:http://www.dnu.dp.ua/metodi/fbio/Biologia/3Kurs/…/Konspekt_lekcia.doc.httmi/ 7. Формування міжпредметних компетентностей у процесі вивчення шкільного курсу біології: Навчально-методичний посібник / В.Р. Маслова, Л.І. Ткачова, Л.В. Ткачова, С.О. Шайдурова. – Луганськ: СПД Резніков В.С., 2009. – 208 с.
Головна 
