Использование межпредметных связей в обучении биологии

Демократизация общества детерминирует демократизацию школы. Демократизация школы ─ это цель, средство и гарантия необратимости  обновления, преобразования школы, которая  должна затронуть все стороны  школьной жизни. Демократизация ─ это  поворот к человеку, имя которого Школьник. Демократизация ─ это  преодоление формализма, бюрократизма в педагогическом процессе. Это гуманистическая  идея кооперированной деятельности детей и взрослых на основе взаимопонимания, проникновения в духовный мир  друг друга, коллективного анализа  хода и результатов этой деятельности, в своей сути направленной на развитие личности.

Ученик выступает как  субъект различных, внутренне взаимосвязанных  видов деятельности, что способствует развитию у школьников желания и  умения учиться, формированию у них  способностей и ответственности  в овладениями знаниями, выполнением общественно-значимых поручений в школе.

Школа держится на совместной взаимосвязанной деятельности учащихся и учителя, ориентированной на достижение определённых целей. Школа ─ это  исток общественного развития, учреждение воспитания и развития.

Учитель должен не столько  преподавать информационно или  консультировать учащихся согласно спонтанно возникающим у них  интересам к чему-то, сколько организовывать процесс обучения.

В педагогическом руководстве  выделяют два полярных, диаметрально-противоположных  списка работы учителей: авторитарный и демократический.

Авторитарный список –  список педагогического руководства, сформировавшийся в общественных условиях чувственного периода, совокупность личностных факторов, обуславливающих догматизм, ригидность и стереотипность восприятия действительности.

Сегодняшняя острая потребность  общества в людях с самостоятельным, критическим, творческим мышлением, свободных  от догматизма и приспособлиничества, заставляет учёных педагогов и психологов обратиться к педагогическому сотрудничеству. Оно предусматривает дискуссии, «круглые столы», «обратную связь», оценочные суждения у учеников о педагогах, вовлечение в единое дело всего коллектива.

Если высветить характерные  признаки сложившейся дидактической  системы с той, которая формируется  в последние годы, то она сводится к следующему.

Таковы особенности практики обучения в дореформенной и вновь  перестраивающейся школе.

1.2. Характеристика  межпредметных связей. Их классификация.

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 и т. д.

Учитель биологии с учетом общешкольного плана учебно-методической работы разрабатывает индивидуальный план реализации межпредметных связей в биологических курсах. Методика творческой работы учителя включает ряд этапов: 1) 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; 2) поурочное планирование межпредметных связей с использованием 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 осуществления межпредметных связей в обучении.

Содержательно-информационные межпредметные связи делятся  на фактические, понятийные и теоретические. В современном процессе обучения необходимо также осуществление философских межпредметных связей, что значительно повышает воспитывающий потенциал биологического образования школьников.

1. Фактические межпредметные связи (межпредметные связи на уровне фактов) - это установление сходства фактов, использование общих фактов, изучаемых в курсах физики, химии, биологии, и их всестороннее рассмотрение с целью обобщения знаний об отдельных явлениях, процессах и объектах природы.
2. Понятийные межпредметные связи – это расширение и углубление признаков, и формирование понятий, общих для родственных предметов (общепредметных).
3. Теоретические межпредметные связи – это развитие основных положений общенаучных теорий и законов, изучаемых на уроках по родственным предметам, с целью усвоения целостной теории.
4. Философские межпредметные связи – это обобщение общебиологических, специальных и прикладных понятий с позиций философских категорий и законов материалистической диалектики.

А). Фактические межпредметные связи:

На уроках биологии 6, 9,10 классов  в теме «Химический состав клетки», 8 класса «Строение организма человека»  я использую следующие материал: тело человека массой 70 кг. состоит  из углерода–12,6кг., кислорода- 45,5кг., водорода-7кг., азота-2кг., кальция-1,4кг., натрия-150г., калия-100г., магния-200г., хлора-200г., фосфора-0,7кг., серы-175г., железа-5г., фтора-100г., кремния-3г., йода-01г., мышьяка-0,0005г. Имеются химические элементы, которые встречаются в организме человека в виде следов, но также жизненно необходимы: марганец, бром, цинк, алюминий, литий, бром, кобальт, медь, бор, хром и др. Основные элементы-органогены: углерод, кислород, азот, водород – образуют сложные органические вещества: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, без которых невозможна жизнь. Академик А.Е.Ферсман назвал углерод основой жизни. Углеводные цепи составляют каркас в структуре молекул биополимеров. Состав, строение и физико-химические свойства органических и неорганических веществ, образующих ткани и клетки живых организмов, определяют их биологические функции. Принцип единства химизма, структуры и функции стал основой исследований в молекулярной биологии. 
Б). Понятийные межпредметные связи:

К общепредметным понятиям в курсах естественнонаучного цикла относятся понятия теории строения веществ – тело, вещество, состав, молекула, строение, свойство, а также общие понятия – явление, процесс, энергия и др. Эти понятия широко используются при изучении процессов ассимиляции и диссимиляции. При этом они углубляются и конкретизируются на биологическом материале и приобретают обобщённый, общенаучный характер. 
Биологическое образование школьников включает усвоение ряда понятий:

• Об уровнях организации живой природы (молекулярные структуры, клетка, биоценоз, биосфера), которые требуют связей с курсами химии, физики, физической географии, обществоведения.
• Эволюционных (эволюция, результаты эволюции), также формируемых с опорой на знания из вышеназванных предметов.
• Генетических (наследственность, изменчивость, генотип, фенотип, ген и др.), позволяющих устанавливать связи общей биологии с математикой, с курсом информатики и вычислительной техники.
• Морфолого-анатомических (орган, система органов, строение организма и др.), опирающихся на знания о составе и видах химических веществ.
• Физиологических (питание, дыхание, размножение, раздражимость и др.), для развития которых также необходимы знания о физико-химических процессах и явлениях в живом организме.

Каждая система научных  понятий в совокупности курсов биологии должна формироваться путём раскрытия  связей между единичным, особенным  и всеобщим, что требует усиления внутрикурсовых, внутрипредметных и межпредметных связей. Понятия развиваются последовательно в биологических курсах, каждый из которых содержит общебиологические, специальные научные и прикладные понятия. Специальные научные и прикладные понятия с помощью внутрипредметных и межпредметных связей учитель может поднять до уровня обобщенных. Круг межпредметных связей учитель определяет в каждом конкретном случае с учётом их хронологических видов: предшествующие (опора на уже изученный материал), сопутствующие (изучаемые одновременно темы), последующие или перспективные (связь с ещё не изученными вопросами).

Ряд общебиологических понятий  отражает такие сложные процессы живой природы, которые невозможно раскрыть даже на первом этапе их введения без привлечения физико-химических понятий. Например, понятие фотосинтеза  сложилось в науке в результате изучения этого процесса физиологией  растений и пограничными науками  – биофизикой и биохимией. Оно  рассматривается в разделе «Жизнедеятельность организма» 6 класса на уровне частнопредметных представлений об образовании на свету в зелёных клетках растений крахмала из углекислого газа и воды. При этом устанавливается связь с опорными понятиями об органических и неорганических веществах, введёнными при изучении природоведения, о реакциях синтеза, а также о химическом действии света (перспективная связь с курсом физики). Физико-химическая сущность процесса фотосинтеза раскрывается перед учащимися в 9 и 10 классах. Этот процесс изучается в курсах общей биологии (с позиций общебиологического понятия об обмене веществ и всеобщего закона природы – сохранения энергии), физики (фотосинтез рассматривается как частный случай фотохимических реакций при изучении химического действия света), химии (при изучении углеводов как каталитическая реакция синтеза сложных органических веществ в природе). Здесь главное не дублировать материал, а создавать у учащихся обобщённое понятие фотосинтеза как цепи фотохимических реакций, которые, начинаются с момента поглощения кванта света, и заканчивается сложными биохимическими и физиологическими процессами. Таким образом, опираясь на знания учащихся по биологии и другим предметам, учитель обобщает понятия о фотосинтезе и использует его для формирования его мировоззренческого вывода о материальном единстве живой и неживой природы.

Многие специальные научные  понятия в курсах биологии также  формируются, опираясь на понятия из других предметов. Так, анатомо-физиологические  понятия о строении и функциях слухового и зрительного анализаторов при изучении анатомии, физиологии и гигиены человека требуют преемственных  и перспективных связей с физическими  понятиями (звуковые колебания, частота  колебаний, высота тона, сила звука, распространение  звуковых волн, резонанс, линза, преломление  света, фокус и др.)

Особенно актуальным в  современной школе является формирование с помощью межпредметных связей прикладных понятий, которые усиливают  связь обучения биологии с жизнью, теории с практикой. Так понятия  о воздушной и водной среде  обитания необходимо формировать во взаимосвязи с понятиями об их охране. К природоохранительным понятиям относятся: охрана природы, источник загрязнения, меры борьбы, исчезающие виды, заказники, заповедники, природные ресурсы, рациональное природопользование и др. понятие  об источниках загрязнения воздуха, например, вводится на элементарных примерах при раскрытии значения листьев  в курсе 6 класса. Оно развивается  и углубляется в курсе физической географии в 6 классе в теме «Атмосфера». Конкретизация понятия происходит в курсах физики, при изучении анатомии, физиологии и гигиены человека. Обобщение  понятия, систематизация раскрывающих его частных понятий осуществляется в курсе общей биологии при изучении взаимодействия экологических факторов, их влияния на организм человека, животных и растений, а также мер защиты природной среды от загрязнения. 
 
В) Теоретические межпредметные связи:

Я считаю, что типичным примером служит теория строения вещества, которая  представляет собой фундаментальную  связь физики и химии, а её следствия  используются для объяснения биологических  функций неорганических и органических веществ, их роли в жизни живых  организмов. 
Важнейшее теоретическое обобщение естественнонаучных знаний составляет учение о биосфере. Оно опирается на понятия не только биологии, но и пограничных с ней наук – биохимии, биогеохимии, геоэкологии и др.. В основе учения о биосфере лежат идея В.В.Докучаева, Г.Ф. Морозова, Г. Н. Высоцкого о связях живых и неживых тел природы и идеи В.И.Вернадского о планетарной роли живых организмов. Исследования В.И.Вернадского привели к развитию биогеохимии и математической экологии. Усвоение системы научных знаний о биосфере требует последовательного их развития от курса к курсу. При этом необходимо использование межпредметных связей биологии с географией (общие физико-географические закономерности, географическая оболочка), химией (кислород, сера, азот, фосфор в природе, круговорот углерода), астрономией (строение и эволюция Вселенной), физикой (фаза излучения и биологическая защита), со всеми предметами, в которых речь идёт об охране природы и восстановлению его богатств (география, химия, обществоведение). Обобщение этих знаний происходит в теме «Биосфера и человек». 
Таким образом, в обучении биологии теоретические межпредметные связи могут быть реализованы как по линии общенаучных теорий, основы которых заложены в других предметах (теории строения вещества, закон сохранения энергии, теория информации, кибернетика и др.), так и по линии учений, отражённых в биологических курсах (теории эволюции, учение о биосфере, о биогеоценозе, об анализаторах и др.)