Межпредметные связи на уроках биологии

Межпредметные связи на уроках биологии

,

учитель биологии МОУ «СОШ с. Широкополье»

Энгельсского муниципального района Саратовской области

E-mail:RAUZA. *****@***ru

Межпредметные связи - проблема не новая. Имея историю, она не только не исчерпала своего значения, но и становится актуальной в свете требований, предъявляемых обществом к современной школе. Проблема межпредметных связей интересовала педагогов еще в далеком прошлом. Ян Амос Коменский выступал за взаимосвязанное изучение грамматики и философии, философии и литературы, Джон Локк - истории и географии. В России значение межпредметных связей обосновывали , и другие педагоги. В свое время этой проблеме уделялось много внимания в работах методистов - биологов, таких как , , и другие. В настоящее время, пожалуй, нет необходимости доказывать важность межпредметных связей в процессе преподавания. И сейчас многие ученые, методисты, учителя видят в межпредметных связях одно из наиболее важных дидактических условий повышения научного уровня преподавания и эффективности всего учебного процесса. Биология является такой дисциплиной, на базе которой можно достаточно эффективно внедрять метапредметные технологии обучения. Биологические знания тесно связаны с практической деятельностью, являются актуальными для сохранения здоровья человека, пересекаются с другими науками. Предметом изучения в биологии в обобщенном виде является вся среда обитания человека. А значит, этот предмет позволяет легко мотивировать учащихся к обучению, используя связь с повседневной жизнью. Предмет биологии уже изначально является метапредметом. Так как позволяет использовать и расширять все знания, получаемые учениками при изучении различных дисциплин: о растительном и животном мире, человеке, культуре, здоровье, гигиене, общении, труде, эпохах, среде обитания, пространстве, физических характеристик объектов, химических явлениях в окружающем мире, художественных образах природы, окружающих нас звуках, создаваемых человеком объектах, искусственном интеллекте.

Установление межпредметных связей активизирует процесс обучения биологии, развивает познавательный интерес учащихся к биологии, способствует формированию у них материалистического мировоззрения и выработке оценочных умений (аргументации, доказательств, критики и др.). Умело вскрытые и показанные связи биологии с физикой, химией, географией, математикой, трудовым обучением усиливают политехническую и практическую направленность обучения биологии. Совершенствование межпредметных связей способствует:

- повышению доступности курса биологии и увеличению его вклада в формирование научной картины мира;

- ликвидации разрыва между биологией, физикой, химией, использование при изучении этих предметов общего языка: единой терминологии и трактовки, раскрываемых ими знаний об объектах и законах природы.

И если мы будем в полной мере осуществлять межпредметные связи уже в школе, то это позволит своевременно вооружить учащихся научными знаниями основ, познакомит их с научными фактами, понятиями, теориями, закономерностями живой природы, служащей основой для формирования естественно научной картины мира и конкретизации основных законов.

В обучении биологии межпредметные связи должны выполнять ряд функций:

- методологическая, выраженная в формировании современных представлений школьников о целостности и развитии природы, в усвоении ими методологии системного подхода к познанию объектов живой природы (клетка, организм, биогеоценоз, биосфера и др.) как открытых саморегулирующих систем. убеждения о биосфере как целостной, саморегулирующей, открытой системе, неотъемлемой частью которой является и сам человек;

- образовательная, состоящая в формировании системности знаний учащихся о природе, в более полном и глубоком усвоении общебиологических, специальных научных и прикладных понятий при изучении каждого биологического раздела.

- развивающая, которая отражает роль межпредметных связей в развитии системного и творческого мышления учащихся, в развитии их мыслительной активности - умений « анализа через синтез», переноса и обобщения знаний.

- воспитывающая, выраженная в необходимости установления межпредметных связей при осуществлении экологического, полового, генетического, трудового, эстетического, нравственного воспитания в процессе обучения биологии.

- конструктивная, состоящая в совершенствовании организации учебно - воспитательного процесса. Это проявляется, прежде всего, в сотрудничестве учителей различных предметов, взаимопосещении уроков, в планировании учебного материала с учетом межпредметных связей.

Связь биологии с математикой.

В 5,6 классах широко используются математические методы измерения : Практическая работа 5 класс «Измерение животного»,Лабораторная работа 6 класс «Устройство микроскопа» «Изучение цветкового растения»).При микроскопическом изучении объектов живой природы дети самостоятельно определяют увеличение микроскопа по формуле, настраивают микроскоп для более детального изучения объекта. Математический аппарат используется для решения расчетных задач по генетике. Можно привести небольшой пример: необходимо решить задачу о наследственности. Используя знания из области комбинаторики, можно просчитать различные варианты распределения хромосом, количество таких вариантов и другую нужную информацию. Поскольку для этого вначале строится математическая модель (функция многих переменных), т. е. "модель человека", описанная языком математики. 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.

Связь биологии с историей.

«Невозможно познать суть явления (проблемы) не зная ее истории» – тезис, несомненно, относящийся к изучению клеточной, хромосомной и эволюционной теориям, теориям трудового социоантропогенеза. Например при изучении темы «Человеческие расы.» в 9 классе ставлю цель: Сформировать отрицательное отношение к реакционной политике фашизма, доказать несостоятельность теории деления рас на высшие и низшие. Расовая дискриминация обуславливает кровопролитные столкновения и борьбу между представителями разных национальностей…Межнациональная и этническая рознь подстегивает вражду и расправу между народами…«Движение скинхедов, социал-националистов, шовинистов; расовая дискриминация, расовая неприязнь, расовая нетерпимость»- эти выражения стали настолько привычными для нашего слуха. Можно ли дать оправдание этим действиям? Можно ли лишить человека жизни только за то, что его кожа имеет оттенок другого цвета или он говорит на другом, родном ему языке? История Древнего мира связана и с распространением культурных растений. Большинство из них выращивалось вблизи тех мест, где они возникли. Наиболее древние культуры существуют несколько тысячелетий: пшеница – в Египте, рис – в Китае, ячмень – в Месопотамии, горох, бобы, свекла – в Европе, редька – в Европе и Китае, капуста – в Средиземноморье, огурцы – в Индии. Строители пирамид в Египте ели чеснок, лук, огурцы, капусту и хлеб. Яблоневые сады в Египте существовали уже в середине II тысячелетия до н. э. Помимо культурных растений в пищу употребляли многие травы, о пищевой ценности которых ныне никто не вспоминает: зубровку, мяту, крапиву, лопух, мальву, лапчатку и т. д., а также водоросли. В Китае и Египте даже специально выращивали болотные и водные растения, чьи корни, стебли, листья употребляли в пищу: кувшинки, лотос, аир, стрелолисты, гелеохарис, рогоз, тростник, водяной орех, ряску и т. д. Распространению новых сортов растений способствовали военные походы. Так, благодаря походам Александра Македонского, состоялось знакомство европейцев с бананами. Римский полководец Лукулл из походов в Малой Азии против Понтийского царя Митридата, привез в Рим вишни. Ассирийские цари Тигратпалассар, Саргон из своих походов привозили семена деревьев, в частности семена кедра, который стал распространяться в Малой Азии. При изучении темы «Грибы» 6 класс, изучая историю открытия пеннициллина, вспоминаем о героическом подвиге советского народа в годы Великой Отечественной Войны. Например, сущность эволюционного развития  9 класс, невозможно понять без обращения к его истокам, социально-экономическим предпосылкам, сложившимся в Англии в XIX веке.

Биология и обществознание.

Закономерности становления социума и общественного развития легко проецируются в структуру и функционирование биосистем. Более того, без социологического понятийного аппарата абсолютно невозможно объяснить такие биологические явления, как иерархия уровней организации живой материи, таксонов классификации, структуру биополимеров (белков и нуклеиновых кислот), понятия экологической ниши, явлений миграции.

Для ориентации в мире сложных биологических терминов, при изучении темы «Строение растительной клетки», предлагаю детям задание: с чем можно сравнить из предложенных изображений компоненты растительной клетки на примере своей семьи, например, клеточная оболочка – это мама, ядро – папа, аппарат Гольджи-бабушка.

Биология перекликается с химией.

Понятие о неорганических и органических веществах вводится ещё в 6 классе. В последующие годы на уроках биологии разбирается биологическая роль воды в связи с её физическими и химическими свойствами. На уроках химии и биологии 9 и 10 классах большое внимание уделяется белкам, липидам, углеводам, нуклеиновым кислотам. Подробное изучение учебных программ показало, что на фоне дефицита учебного времени при изучении этих тем существует дублирование значительной части материала в учебниках по химии и биологии. Именно поэтому целесообразно проведение интегрированных уроков по темам «Вода в природе и в организме», «Строение и функции белков», «Свойства липидов и углеводов и их биологическая роль», «Биосинтез белка», «Строение, свойства и функции нуклеиновых кислот», «Ферменты и их роль в организме», «Химические и биологические методы защиты растений», «Что такое биохимический анализ крови?» Таким образом достигается не только более полное и глубокое усвоение учебного материала, но и формируется положительная учебная мотивация. При исследовании химического субстрата живой материи, химического взаимодействия в живых системах, метаболических процессов и их регуляция в клетке, мутагенеза, изучении экологических проблем биосферы и методов их решения. Практически все физиологические процессы в организме человека являются следствием химических превращений веществ (дыхание, пищеварение, выделение, гуморальная и нервная регуляция гомеостаза).Рассматривая химическую организацию клетки, дети узнают, что живая клетка включает в себя практически всю периодическую таблицу химических элементов . А опытным путем убеждаются, что в состав клеток входит две группы веществ: органические и неорганические.

Дети знакомятся с химическими терминами, учатся правильно обращаться с химической посудой, соблюдая правила техники безопасности.

Биология и география.

При изучении отдельной особи и надорганизменных систем – популяций, видов, биогеоценозов, биосферы – физические и химические подходы дополняются географическими и астрономическими. География поставляет информацию о абиотических факторах, причинах и значении природоохранительных мероприятиях, о  видовом составе растительного и животного мира, например, при изучении темы «Путешествие по материкам» в 5 классе.

Связь биологии и литературы.

Преподавание и освоение биологии детским восприятием невозможно без использования литературных, художественных источников, выполняющих роль иллюстративного материала, «жизненных» примеров. «Герои басен » «Попрыгунья Стрекоза»… - кому не знакомы слова этой басни? А если взглянуть на Стрекозу глазами биолога? Поет, прыгает, живет под листьями, на зиму прячется (уж, не в муравейник ли?)… Да и стрекоза ли это? Урок способствует формированию единой картины мира, учит находить противоречивую информацию в тексте и объяснять противоречие  В басне И. Крылова "Стрекоза и муравей" находят биологические неточности. Составляют сравнительную характеристику этих животных. Домашнее задание творческого характера учащиеся выполняют по своему выбору. Урок направлен на формирование личностных и познавательных УУД. Именно литературное и художественное творчество на естественнонаучные темы помогают понять суть, «душу» явления, создать яркий, запоминающийся образ. На уроках биологии часто использую стихи, отрывки из художественных произведений при описании растений, загадок о животных, народных приметах, пословицах.

Связь биологии и физики. 

Механика организма: архитектура строения скелета и костной ткани (расположение трабекул в костной ткани, трубчатое строение костей, сводчатое строение стопы, физиологические изгибы позвоночника идр.), динамические и статические нагрузки и их влияние на костно-мышечный аппарат, перемещение центра тяжести при движении и сохранение равновесия, работа вестибулярного аппарата и причина возникновения морской болезни, рычаги в теле человека (работа конечностей, усиление звука в системе косточек среднего уха), сила трения и способы её уменьшения в организме (строение и работа суставов, особенности строения плевральной оболочки); 2. Диффузия в организме человека: через клеточные мембраны, через стенки лёгочных альвеол и стенки капилляров, осмос; на уроке"Внутренняя среда организма и ее относительное постоянство" учащиеся решаютпроблемные вопросы межпредметного характера. Например: "Можно ли вводить в кровьводу, если известно, что плазма крови содержит около 80% воды? " Для ответа на этот вопрос можно продемонстрировать опыт с брусочками картофеля. Три одинаковых поразмеру брусочка картофеля помещают: 1) в дистиллированную воду; 2) в 0,9%-ный раствор поваренной соли; 3) 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 вводитьв кровь воду. Это приведет к разрушению эритроцитов из-за поступления в них водыюТепловые процессы: терморегуляция в организме человека и её нарушения, энергетический обмен и его нарушения; давление: возникновение кровеносного давления и его роль в кровообращении, давление на барабанную перепонку, роль давления крови при образовании первичной мочи, значение разности давления для дыхательных рефлексов, горная болезнь и механизм её возникновения; электрические явления в организме: передача нервного импульса, электрическая активность органов и её использование в диагностике (ЭЭГ, ЭКГ);оптическая система глаза: преломление светового луча роговицей и хрусталиком, механизм возникновения близорукости и дальнозоркости и их коррекция, возникновение изображения на сетчатке.
Заключение.

Своевременное установление межпредметных связей включает учащихся в процесс обдумывания нового материала. Оно должно удачно вписываться в тему урока и выполнять важную мобилизующую функцию. Формирование диалектико-материалистического мировоззрения, опирающегося на научную картину мира, требует органических связей между всеми составными частями содержания образования Благодаря межпредметным связям уроков биологии с другими науками, внеклассным мероприятиям в сознании учеников формируется объективная картина мира, ребята начинают активно применять свои знания на практике, потому что знания легче обнаруживают свой прикладной характер . Реализация межпредметных связей способствует систематизации, а, следовательно, глубине и прочности знаний, помогает дать ученикам целостную картину мира. При этом повышается эффективность обучения и воспитания, обеспечивается возможность сквозного применения знаний, умений, навыков, полученных на уроках по разным предметам.

Учебные предметы в известном смысле начинают помогать друг другу. В последовательном принципе межпредметных связей содержатся важные резервы дальнейшего совершенствования учебно-воспитательного процесса.

ЛИТЕРАТУРА.

1 . Межпредметные связи школьного курса биологии [Текст] // Педагогическое мастерство: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Москва, июнь 2013 г.). — М.: Буки-Веди, 2013.

2. , Межпредметные связи в обучении биологии. - М.: Просвещение, 1987

3. Перекрестки физики, химии и биологии: Кн. для учащихся. - М.: Просвещение,1986. -174с.

4. Межпредметные связи в процессе обучения - М.: Просвещение, 1988 - 192 с.