Меню
Разработки
Разработки  /  Биология  /  Разное  /  Междисциплинарные связи в обучении биологии

Междисциплинарные связи в обучении биологии

Целью методической разработки является раскрытие значимости междисциплинарных связей на занятиях по общей биологии.
10.06.2014

Описание разработки

Цель

Целью методической разработки «Междисциплинарные связи в обучении биологии» является раскрытие значимости междисциплинарных связей на занятиях по общей биологии.

I. Введение

Междисциплинарные связи – важнейший принцип обучения в современном образовании. Он обеспечивает взаимосвязь дисциплин естественного и гуманитарного циклов и их связь с трудовым обучением студентов. С помощью междисциплинарных связей преподаватель биологии в сотрудничестве с преподавателями других дисциплин осуществляет целенаправленное решение комплекса учебно - воспитательных задач. Современный преподаватель должен уметь творчески осуществлять междисциплинарные связи на занятиях и в кружковой работе по биологии. Для этого ему необходимо владеть теоретическими вопросами и осознанно применять методические рекомендации, находя новые пути использования междисциплинарных связей в обучении биологии.

1. Методика реализации междисциплинарных связей в обучении биологии

1. 1. Значение использования междисциплинарных связей для преподавателя биологии

Биологическое образование – существенная часть общего естественнонаучного образования студентов.

Формирование научного мировоззрения в обучении биологии основано на усвоении студентами ведущих мировоззренческих идей: материальное единство мира и диалектические закономерности его развития, всеобщая связь явлений и процессов, познаваемость объективного мира и его отражение в общественном сознании, единство теории и практики.

Задача биологического образования в колледже состоит в раскрытии научной картины мира живой природы, в ознакомлении студентов с основными принципами диалектико - материалистической методологии познания живых систем (системности, историзма и т. д. ).

Формирование правильных диалектико - материалистических взглядов на природу опирается на принцип научности обучения, отраженный в содержании естественно - научного образования. Курсы биологии, физики, химии, географии, изучаемые во взаимосвязи, показывают студентам единство и развитие материального мира. Ядром современной естественно - научной картины мира является физическая картина мира. Биология существенно дополняет и преобразует физическую картину мира, внося в нее обобщенные знания об особенностях протекания физико - химических процессов в биологических системах разного уровня сложности (клетках, организмах, биоценозах). Биология углубляет идею эволюционного развития природы.

Опираясь на связи с общественными и техническими науками биология раскрывает отношения «природа - человек», «природа - общество». Изучения объективных связей между физическими, химическими, биологическими процессами требует усиления междисциплинарных связей как внутри дисциплин естественнонаучного цикла, так и связи биологии с дисциплинами других циклов (гуманитарного).

Междисциплинарные связи в обучении биологии призваны отражать межнаучные связи, связи науки с другими формами общественного сознания (философией, моралью, искусством) и практикой, которые развиваются в процессе научно - технического прогресса. Синтез современного естествознания осуществляется в трех основных направлениях: межнаучный синтез, который привел к возникновению пограничных наук (биофизика, биохимия и др. ) и общенаучных теорий (теория систем, теория информации, кибернетика и др. ); методологический синтез, обеспечивающий единую методологию естествознания на основе принципов системности и развития природы; синтез науки и общественной практики, который направлен на решение комплексных глобальных проблем современности (охрана окружающей среды).

Раскрытие элементов биофизики и биохимии на занятиях и в кружковой работе по биологии показывает студентам, как использование физико - химических методов и физических приборов при изучении биологических объектов привело к важнейшим для человека открытия материальных основ наследственности и изменчивости, особенностей биосинтеза, фотосинтеза и др. Это убеждает студентов в познаваемости сложнейших процессов живой природы. Достижения в области биокибернетики, бионики и в создании искусственного интеллекта способствовали развитию электронно - вычислительной техники, робототехники что привело к усилению автоматизации и компьютеризации производственно - технических процессов. Введение курса основ информатики обогащает и расширяет междисциплинарные связи при изучении биологии (вопросов саморегуляции, нервной регуляции функций организмов и др. ).

В биологии как системе наук о живой природе интенсивно развиваются синтезированные науки, такие, как цитология, экология, селекция и др. Так, развитие экологии привело к выделению новых ее областей, возникших в результате контактов с другими науками. Контакт с разделом географии – ландшафтоведением при совместном решении актуальных вопросов экологического районирования биосферы привел к возникновению новой области экологии – ландшафтной экологии, проектирующей экологически оптимальное природопользование. Вместе с тем, в географии возникло новое направление – конструктивная география, разделом которой является геоэкология. Возникли также комплексные науки, как биогеохимия, биостратиграфия и др. Современная экология широко использует математическое моделирование.

Результаты научного синтеза знаний находят все большее отражение в содержании биологического образования, определяя необходимость систематических и последовательных внутридисциплинарных и междисциплинарных связей в курсах биологии. На основе таких связей преподаватель биологии формирует и развивает общебиологические понятия, которые отражают:

развитие живой природы – эволюция, факторы, направления эволюции;

уровни структурной организации живой природы – клетка, организм, вид, биоценоз, биосфера;

свойства организмов и их связь с природной средой – обмен веществ, изменчивость, наследственность, приспособленность и др.

Особенно важны в мировоззренческом плане междисциплинарные связи биологии с обществознанием, которые позволяют показать студентам связь общебиологических понятий с философскими категориями (материя, движение, формы движения материи, пространство, время и др. ) и законами диалектики (единства и борьбы противоположностей, перехода количественных изменений в качественные, отрицания).

Современная биология интенсивно развивается благодаря сочетанию системно - структурного и исторического методов научного познания живых объектов. Клетка изучается как саморегулирующаяся открытая живая система. Системный подход к изучению клетки в значительной степени стал возможен в результате достижения молекулярной биологии, познания молекулярных основ жизни, развития физико - химической биологии. Изучение природы биокатализаторов и биокаталитических процессов, развитие химии биополимеров и биоорганической химии дало большой практический выход: создание биотехнологии, современной промышленности органического синтеза, синтез ценнейших лекарственных средств, синтез гормонов человека, генов и др. Важнейшими технологическими достижениями генной инженерии стали синтезы инсулина, гормона роста, интерферона.

Системный подход к изучению организма на основе взаимосвязей физических, химических и анатомо - физиологических понятий позволяет раскрыть перед студентами взаимосвязи систем органов, связи организма со средой, углубить знания о механизмах нервной и гуморальной регуляции, о саморегуляции функций. Системный подход должен показать студентам, что сложные явления жизни не могут быть сведены к их элементарным физико - химическим процессам, и вместе с тем доказать, что воссоздать целостность организма как саморегулирующийся открытой системы невозможно без опоры на физико - химические механизмы его жизнедеятельности. Системные знания об организме человека необходимы для обоснования правил личной и общественной гигиены, методов аутотренинга, для развития медицинской грамотности.

Изучения биогеоценоза как экосистемы предполагает раскрытие взаимосвязей животных, растений и микроорганизмов, биотических, абиотических и антропогенных факторов среды в определенном природном комплексе. При этом преподаватель биологии использует внутридисциплинарные и междисциплинарные связи (с курсами географии, физики, химии).

Принцип междисциплинарности является ведущим принципом экологического образования и природоохранного воспитания студентов. Формируя понятие агроценоза, преподаватель биологии усиливает связи научных биологических понятий с прикладными понятиями почвоведения, растениеводства и животноводства. Междисциплинарные связи биологии должны быть направлены на усвоение студентами важнейших мировоззренческих идей: эволюции, многоуровневой организации живой природы, взаимосвязи биологических систем с природной средой, саморегуляции и целостности биологических систем в изменяющихся условиях среды; рационального использования, охраны и восстановления природных ресурсов. Междисциплинарные связи в сочетании с внутридисциплинарными способствуют целостности дисциплины «Биология». Круг вопросов установления междисциплинарных связей может быть расширен творчески работающими преподавателями за счет факультативных занятий и кружковой работы по дисциплине.

Весь материал - смотрите документ.

Содержимое разработки


















Методическая разработка


на тему: «Междисциплинарные связи в обучении биологии»
































Содержание


I.Введение...................................................................................................................


3







1.Методика реализации междисциплинарных связей в обучении биологии.......


4







1.1.Значение использования междисциплинарных связей для преподавателя биологии................................................................................................................



4







1.2.Виды междисциплинарных связей в содержании обучения биологии ..........


7







1.3.Планирование и пути реализации междисциплинарных связей в обучении биологии.................................................................................................................



14







1.4.Междисциплинарные связи в курсе «Общей биологии»...................................


17







1.5.Совершшенствование форм организации учебно-воспитательного процесса по общей биологии с помощью междисциплинарных связей.................



25







II.Заключение.............................................................................................................


27







III.Литература..........................................................................................................


28




















Цель


Целью методической разработки «Междисциплинарные связи в обучении биологии» является раскрытие значимости междисциплинарных связей на занятиях по общей биологии.



I. Введение


Междисциплинарные связи – важнейший принцип обучения в современном образовании. Он обеспечивает взаимосвязь дисциплин естественного и гуманитарного циклов и их связь с трудовым обучением студентов. С помощью междисциплинарных связей преподаватель биологии в сотрудничестве с преподавателями других дисциплин осуществляет целенаправленное решение комплекса учебно-воспитательных задач. Современный преподаватель должен уметь творчески осуществлять междисциплинарные связи на занятиях и в кружковой работе по биологии. Для этого ему необходимо владеть теоретическими вопросами и осознанно применять методические рекомендации, находя новые пути использования междисциплинарных связей в обучении биологии.































1. Методика реализации междисциплинарных связей в обучении биологии


1.1. Значение использования междисциплинарных связей для преподавателя биологии

Биологическое образование – существенная часть общего естественнонаучного образования студентов.

Формирование научного мировоззрения в обучении биологии основано на усвоении студентами ведущих мировоззренческих идей: материальное единство мира и диалектические закономерности его развития, всеобщая связь явлений и процессов, познаваемость объективного мира и его отражение в общественном сознании, единство теории и практики.

Задача биологического образования в колледже состоит в раскрытии научной картины мира живой природы, в ознакомлении студентов с основными принципами диалектико-материалистической методологии познания живых систем (системности, историзма и т.д.).

Формирование правильных диалектико-материалистических взглядов на природу опирается на принцип научности обучения, отраженный в содержании естественно-научного образования. Курсы биологии, физики, химии, географии, изучаемые во взаимосвязи, показывают студентам единство и развитие материального мира. Ядром современной естественно-научной картины мира является физическая картина мира. Биология существенно дополняет и преобразует физическую картину мира, внося в нее обобщенные знания об особенностях протекания физико-химических процессов в биологических системах разного уровня сложности (клетках, организмах, биоценозах). Биология углубляет идею эволюционного развития природы.

Опираясь на связи с общественными и техническими науками биология раскрывает отношения «природа - человек», «природа - общество». Изучения объективных связей между физическими, химическими, биологическими процессами требует усиления междисциплинарных связей как внутри дисциплин естественнонаучного цикла, так и связи биологии с дисциплинами других циклов (гуманитарного).

Междисциплинарные связи в обучении биологии призваны отражать межнаучные связи, связи науки с другими формами общественного сознания (философией, моралью, искусством) и практикой, которые развиваются в процессе научно-технического прогресса. Синтез современного естествознания осуществляется в трех основных направлениях: межнаучный синтез, который привел к возникновению пограничных наук (биофизика, биохимия и др.) и общенаучных теорий (теория систем, теория информации, кибернетика и др.); методологический синтез, обеспечивающий единую методологию естествознания на основе принципов системности и развития природы; синтез науки и общественной практики, который направлен на решение комплексных глобальных проблем современности (охрана окружающей среды).

Раскрытие элементов биофизики и биохимии на занятиях и в кружковой работе по биологии показывает студентам, как использование физико-химических методов и физических приборов при изучении биологических объектов привело к важнейшим для человека открытия материальных основ наследственности и изменчивости, особенностей биосинтеза, фотосинтеза и др. Это убеждает студентов в познаваемости сложнейших процессов живой природы. Достижения в области биокибернетики, бионики и в создании искусственного интеллекта способствовали развитию электронно-вычислительной техники, робототехники что привело к усилению автоматизации и компьютеризации производственно-технических процессов. Введение курса основ информатики обогащает и расширяет междисциплинарные связи при изучении биологии (вопросов саморегуляции, нервной регуляции функций организмов и др.).

В биологии как системе наук о живой природе интенсивно развиваются синтезированные науки, такие, как цитология, экология, селекция и др. Так, развитие экологии привело к выделению новых ее областей, возникших в результате контактов с другими науками. Контакт с разделом географии – ландшафтоведением при совместном решении актуальных вопросов экологического районирования биосферы привел к возникновению новой области экологии – ландшафтной экологии, проектирующей экологически оптимальное природопользование. Вместе с тем, в географии возникло новое направление – конструктивная география, разделом которой является геоэкология. Возникли также комплексные науки, как биогеохимия, биостратиграфия и др. Современная экология широко использует математическое моделирование.

Результаты научного синтеза знаний находят все большее отражение в содержании биологического образования, определяя необходимость систематических и последовательных внутридисциплинарных и междисциплинарных связей в курсах биологии. На основе таких связей преподаватель биологии формирует и развивает общебиологические понятия, которые отражают:

  1. развитие живой природы – эволюция, факторы, направления эволюции;

  2. уровни структурной организации живой природы – клетка, организм, вид, биоценоз, биосфера;

  3. свойства организмов и их связь с природной средой – обмен веществ, изменчивость, наследственность, приспособленность и др.


Особенно важны в мировоззренческом плане междисциплинарные связи биологии с обществознанием, которые позволяют показать студентам связь общебиологических понятий с философскими категориями (материя, движение, формы движения материи, пространство, время и др.) и законами диалектики (единства и борьбы противоположностей, перехода количественных изменений в качественные, отрицания).

Современная биология интенсивно развивается благодаря сочетанию системно-структурного и исторического методов научного познания живых объектов. Клетка изучается как саморегулирующаяся открытая живая система. Системный подход к изучению клетки в значительной степени стал возможен в результате достижения молекулярной биологии, познания молекулярных основ жизни, развития физико-химической биологии. Изучение природы биокатализаторов и биокаталитических процессов, развитие химии биополимеров и биоорганической химии дало большой практический выход: создание биотехнологии, современной промышленности органического синтеза, синтез ценнейших лекарственных средств, синтез гормонов человека, генов и др. Важнейшими технологическими достижениями генной инженерии стали синтезы инсулина, гормона роста, интерферона.

Системный подход к изучению организма на основе взаимосвязей физических, химических и анатомо-физиологических понятий позволяет раскрыть перед студентами взаимосвязи систем органов, связи организма со средой, углубить знания о механизмах нервной и гуморальной регуляции, о саморегуляции функций. Системный подход должен показать студентам, что сложные явления жизни не могут быть сведены к их элементарным физико-химическим процессам, и вместе с тем доказать, что воссоздать целостность организма как саморегулирующийся открытой системы невозможно без опоры на физико-химические механизмы его жизнедеятельности. Системные знания об организме человека необходимы для обоснования правил личной и общественной гигиены, методов аутотренинга, для развития медицинской грамотности.

Изучения биогеоценоза как экосистемы предполагает раскрытие взаимосвязей животных, растений и микроорганизмов, биотических, абиотических и антропогенных факторов среды в определенном природном комплексе. При этом преподаватель биологии использует внутридисциплинарные и междисциплинарные связи (с курсами географии, физики, химии).

Принцип междисциплинарности является ведущим принципом экологического образования и природоохранного воспитания студентов. Формируя понятие агроценоза, преподаватель биологии усиливает связи научных биологических понятий с прикладными понятиями почвоведения, растениеводства и животноводства. Междисциплинарные связи биологии должны быть направлены на усвоение студентами важнейших мировоззренческих идей: эволюции, многоуровневой организации живой природы, взаимосвязи биологических систем с природной средой, саморегуляции и целостности биологических систем в изменяющихся условиях среды; рационального использования, охраны и восстановления природных ресурсов. Междисциплинарные связи в сочетании с внутридисциплинарными способствуют целостности дисциплины «Биология». Круг вопросов установления междисциплинарных связей может быть расширен творчески работающими преподавателями за счет факультативных занятий и кружковой работы по дисциплине.

Междисциплинарные связи активизируют познавательную деятельность студентов, побуждают мыслительную активность в процессе переноса, синтеза и обобщения знаний из разных дисциплин. Использование наглядности из смежных дисциплин, технических средств, компьютеров на занятиях биологии повышает доступность усвоения связей между биологическими, химическими, физическими, географическими и другими понятиями. Применение физических приборов и химических реактивов на лабораторно-практических занятиях по биологии, включая факультативные, усиливает возможности поисковой учебно-познавательной деятельности студентов, разнообразит методы и приемы обучения. Междисциплинарные связи вызывают необходимость комплексных форм организации обучения биологии (комплексных семинаров, экскурсий, конференций, зачетов и др.), которые обеспечивают сотрудничество преподавателей различных предметов. Таким образом, междисциплинарные связи выполняют в обучении биологии ряд функций.

Методологическая функция выражена в том, что только на их основе возможно формирование у студентов диалектико-материалистических взглядов на природу, современных представлений о ее целостности и развитии, поскольку междисциплинарные связи способствуют отражению в обучении методологии современного естествознания, которое развивается по лини интеграции идей и методов с позиций системного подхода к познанию природы.

Образовательная функция междисциплинарных связей состоит в том, что с их помощью преподаватель биологии формирует такие качества знаний студентов, как системность, глубина, осознанность, гибкость. Междисциплинарные связи выступают как средство развития биологических понятий, способствуют усвоению связей между ними и общими естественнонаучными понятиями.

Развивающая функция междисциплинарных связей определяется их ролью в развитии системного и творческого мышления студентов, в формировании их познавательной активности, самостоятельности и интереса к познанию природы. Междисциплинарные связи расширяют кругозор студентов.

Воспитательная функция междисциплинарных связей выражена в их содействии всем направлениям воспитания студентов в обучении биологии. Преподаватель биологии, опираясь на связи с другими дисциплинами, реализует комплексный подход к воспитанию.

Конструктивная функция междисциплинарных связей состоит в том, что с их помощью преподаватель биологии совершенствует содержание учебного материала, методы и формы организации обучения.

Реализация междисциплинарных связей требует совместного планирования преподавателями дисциплин естественнонаучного цикла комплексных форм учебной и факультативной работы, которые предполагают знания ими учебников и программ смежных дисциплин.

Таким образом, междисциплинарность – это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда дисциплин, усиливая системность знаний студентов, активизирует методы обучения, ориентирует на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса. Междисциплинарные связи должны естественно включаться в изложение учебного материала преподавателя, не дублируя, а развивая опорные знания студентов.














1.2. Виды междисциплинарных связей в содержании обучения биологии

Совокупность функций междисциплинарных связей реализуется в процессе обучения тогда, когда преподаватель биологии осуществляет все многообразие их видов.

Различают связи внутрицикловые (связи биологии с химией, физикой, географией) и межцикловые (связи с историей, обществознанием). Виды междисциплинарных связей делятся на группы, исходя из основных компонентов процесса обучения (содержания, методов, форм организации): содержательно-информационные и организационно-методические.

Содержательно-информационные междисциплинарные связи делятся: по составу научных знаний, отраженных в программах биологических курсов, на фактические, понятийные, теоретические.

В современном процессе обучения необходимо также осуществление философских и идеологических междисциплинарных связей, значительно повышающих воспитывающий потенциал биологического образования студентов.


1. Междисциплинарные связи на уровне фактов (фактические) - 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. Так, в обучении биологии и химии преподаватели могут использовать следующие данные:

Тело человека массой 70кг, состоит из

углерода

-

12,6

кг


хлора

-

200

г

кислорода

-

45,5

кг


фосфора

-

0,7

кг

водорода

-

7

кг


серы

-

175

г

азота

-

2,1

кг


железа

-

5

г

кальция

-

1,4

кг


фтора

-

100

г

натрия

-

150

г


кремния

-

3

г

калия

-

100

г


йода

-

0,1

г

магния

-

200

г


мышьяка

-

0,0005

г


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, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, без которых невозможна жизнь. Академик А.Е. Ферсман назвал углерод основой жизни. Углеродные 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.


2. Понятийные междисциплинарные связи – это расширение и углубление признаков дисциплинарных понятий и формирование понятий, общих для родственных дисциплин.

К общедисциплинарным 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, конкретизируются на биологическом материале и приобретают обобщенный, общенаучный характер.

Биологическое образование студентов включает усвоение ряда систем понятий:

- об уровнях организации живой природы (молекулярные структуры, клетка, организм, вид, биогеоценоз, биосфера), которые требуют связей с курсами химии, физики, физической географии, обществознания;

- эволюционных (эволюция, результаты эволюции и др.), также формируемых с опорой на знания из вышеназванных дисциплин;

- экологических (о среде и факторах среды, о взаимосвязях организма и среды, о популяции как форме существования вида, о ее функционировании в природе, о биогеоценозе и др.), по своей сущности междисциплинарных связей;

- генетических (наследственность, изменчивость, генотип, ген, фенотип и др.), позволяющих устанавливать связи общей биологии с математикой, с курсом основ информатики;

- морфолого-анатомических (орган, строение органа, 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;

- прикладных (агротехнических, зоотехнических, гигиенических, природоохранительных и т.п.), связывающих курсы биологии и сельскохозяйственного труда, этики и психологии семейной жизни и др.

Каждая система научных понятий в совокупности курсов биологии должна формироваться путем раскрытия связей между единичным, особенным и всеобщим, что требует усиления внутридисциплинарных и междисциплинарных связей. Понятия развиваются последовательно в биологических курсах, каждый из которых содержит общебиологические специальные научные и прикладные понятия. Специальные научные и прикладные понятия с помощью междисциплинарных и внутридисциплинарных связей преподаватель может поднять до уровня обобщенных. Круг междисциплинарных связей преподаватель определяет в каждом конкретном случае с учетом их хронологических видов: предшествующие (опора на уже изученный по программе материал) сопутствующие (изучаемые одновременно темы), последующие или перспективные (связь с еще неизученными вопросами).

Ряд общебиологических понятий отражает такие сложные процессы живой природы, которые невозможно раскрыть даже на первом этапе их введения без привлечения физико-химических понятий. Так, понятие фотосинтеза в науке в результате изучения этого процесса физиологией растений и пограничными науками – биофизикой и биохимией.

При этом устанавливаются связи с опорными химическими понятиями об органических и неорганических веществах, введенными при изучении природоведения, о реакции синтеза, а также о химическом действии света (перспективная связь с курсом физики). Физико-химическая сущность процесса фотосинтеза раскрывается перед студентами в колледже. 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 важно не дублировать материал, а создавать у студентов обобщенное понятие фотосинтеза как цепи фотохимических реакций, которые начинаются с момента поглощения кванта света и заканчиваются сложными биохимическими и физиологическими процессами. Фотосинтез представляет собой процесс преобразования световой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ.

При обобщении и повторении учебного материала в теме «Клетка – основная структурно-функциональная единица живого. Значение знаний о строении и функциях клетки для практики» преподаватель биологии раскрывает физико-химическую природу фотосинтеза, опираясь на знания студентов об электронной теории строение веществ, и подводит их к мировоззренческому выводу о наличии в живой и неживой природе закономерных связей между строением веществ и их свойствами. Важно подчеркнуть, что интенсивность фотосинтеза зависит от многих внешних и внутренних факторов (см. схему 1). Опираясь на схему «Факторы, действующие на фотосинтез», преподаватель биологии, анализируя вопрос об интенсивности фотосинтеза может соединить внутридисциплинарные и междисциплинарные связи на занятиях, показывая студентам практическое использование учения о фотосинтезе. Урожай культурных растений во многом зависит от интенсивности и продуктивности фотосинтеза, которые в свою очередь зависят от соотношения синтеза и распада веществ. Продуктивность фотосинтеза можно повысить, снабжая растения достаточным количеством воды, минеральных веществ, углекислого газа, света.

Для закрепления материала студентам можно предложить познавательную задачу: «Известно, что в зонах с полным обеспечением посевов влагой и минеральным питанием к.п.д. использования света может достигать 4-5%, в зонах с ограниченным водоснабжением – 3-4%, в зонах недостаточного увлажнения – 1-1,5%, в сухих зонах – 0,7-1%. Объясните, почему варьирует к.п.д. растений одного вида в разных климатических зонах» (связь с географией).

Таким образом, опираясь на знания студентов по биологии и другим дисциплинам, преподаватель сообщает понятие о фотосинтезе и использует его для формирования мировоззренческого вывода о материальном единстве живой и неживой природы.


Факторы, действующие на фотосинтез


Внешние факторы





Интенсивность и спектральный состав света

Температура

Концентрация углекислого газа

Минеральное питание растений







Водный режим

Скорость ветра






Интенсивность

фотосинтеза






Содержание воды

в листе

Содержание

хлорофилла

Возраст растения





Степень активности устьиц

Структура листа






Внутренние факторы




Схема 1


Многие специальные научные понятия в курсах биологии также формируются, опираясь на понятия из других дисциплин. 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 является формирование с помощью междисциплинарных прикладных понятий, которые усиливают связь обучения биологии с жизнью, теории с практикой. Так, понятия о воздушной водной средах обитания необходимо формировать во взаимосвязи с понятиями об их охране. К природоохранительным понятиям относятся: охрана природы, источники загрязнения, меры борьбы, исчезающие виды, меры сохранения, заказники, заповедники, природные ресурсы, рациональное природопользование и др.

Обобщение понятия, систематизация раскрывающих его частных понятий осуществляются 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. Обобщению понятия на основе междисциплинарных и внутридисциплинарных связей способствует схема 2. Рассмотрение каждого источника загрязнения воздуха позволяет привлекать знания студентов из различных дисциплин.

Особенно важно уделить внимание промышленному, жилищно-бытовому и транспортному загрязнению воздушной среды. На Земле имеется свыше 400 промышленных городов с населением более 0,5 млн. человек, 136 из них – города с населением 1 млн. и более человек. Ежегодно все города мира выбрасывают в воздушную среду около 1 млрд. тонн газов и аэрозолей. Концентрация пыли и других загрязнений в атмосфере «среднего» города в 150 раз выше, чем над океаном, а в сельской местности – только в 10 раз. Наблюдения, проведенные за последние 25-30 лет, показали, что запыленность атмосферы возросла в десятки раз. Пыль ухудшает гигиенические условия воздушной среды, повышая отражение солнечного света, в результате чего может произойти снижение температуры на поверхности Земли. А это в свою очередь привести к определению северных областей планеты, к распространению площади вечной мерзлоты. Существует и противоположная гипотеза «парникового эффекта», согласно которой накопление в атмосфере углекислого газа (продукт сжигания, дыхания, гниения, вулканической деятельности) может вызвать потепление климата на планете. Уплотняющийся слой углекислого газа, свободно пропуская солнечную радиацию к Земле, будет задерживать возврат теплового излучения в верхние слои атмосферы. В связи с этим будет повышаться температура в нижних слоях атмосферы, что может привести к таянию льдов и снега на полюсах и затоплению части суши.

Междисциплинарные понятийные связи необходимы для формирования прикладных сельскохозяйственных понятий. Дисциплинарные научные понятия приобретают политехническую направленность, когда их содержание и признаки раскрываются в связи с сельскохозяйственным производством, когда преподаватель показывает практическое применение научных понятий для обоснования методов управления ростом и размножением культурных растений и разводимых животных, а студенты в трудовой деятельности вырабатывают умения применять научные и прикладные понятия на практике. Таким образом, политехническая направленность- это функциональное качество научных понятий, которое вырабатывается при определенных условиях обучения. Одним из них являются междисциплинарные связи курсов биологии и сельскохозяйственного труда при раскрытии сущности понятий, их признаков. Так, общие естественнонаучные понятия «почва», «вода», «культурные растения» приобретают политехническую направленность, когда преподаватель биологии приводит сравнение их определений, данных в курсах биологии и сельскохозяйственного труда, и дополняет прикладными признаками их содержание.















Источник загрязнения воздуха


Вулканическое Выветривание



Неорганическое



Континентальное


Земное Органическое



Морское

Естественное


Растительное Животное


Внеземное

(космическая пыль)




Загрязнение

воздуха






Радиоактивное



Искусственное Жилищно-бытовые




Отходы




Прочее Производственные



Сжигание




Природное Бытовое Транспортное Промышленное






Схема 2.

3. Теоретические междисциплинарные связи - это развитие основных положений общенаучных теорий и законов, изучаемых на занятиях по родственным дисциплинам с целью усвоения студентами целостной теории. Типичным примером служит теория строения вещества, которая представляет собой фундаментальную связь физики и химии, а ее 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 о биосфере лежат идеи 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 математизации экологии. Усвоение системы научных знаний о биосфере требует последовательного их развития от курса к курсу. При этом необходимо использование междисциплинарных 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 дисциплинами, в которых речь идет об охране природы и восстановление ее богатств (география, химия, обществознание). Обобщение этих знаний происходит в теме «Биосфера и человек».

Учение о биосфере неразрывно связано с учением о биогеоценозе, которое также составляет важнейшее теоретическое обобщение биологии. Учение о биогеоценозе развивает идею о взаимосвязи и единстве всех природных явлений и процессов. Понятие биогеоценоза ввел В.Н. Сукачев (1940г.). Он выделил основные компоненты биогеоценоза: атмосфера, горная порода, растительность, животный мир, мир микроорганизмов, почва, гидрологические условия. Эти компоненты связаны между собой определенным типом обмена веществом и энергией и занимают определенную земную поверхность. Биогеоценоз – это природный комплекс взаимосвязанных живых и косных компонентов, сложная экосистема.

Таким образом, в обучении биологии теоретические междисциплинарные связи могут быть реализованы как по линии общенаучных теорий, основы которых заложены в других дисциплинах (теория строения вещества, закон сохранения энергии, теория информации и др.), так и по линии учений отраженных в курсе биологии (теория эволюции, учение о биосфере, о биогеоценозе и др.).


4. Философские междисциплинарные связи в обучении биологии - это обобщение общебиологических, специальных и прикладных понятий с позиции философских категорий и законов материалистической диалектики. С помощью междисциплинарных связей биологии и обществознания преподаватель формирует у студентов умения использовать биологические знания для доказательства материальности, познаваемости и диалектического характера природных процессов. Для более основательного ознакомления студентов с философскими проблемами теоретической биологии целесообразно использовать междисциплинарные конференции и факультативные занятия.

Ф. Энгельс в своем определении жизни создал основу для построения общей биологической теории, опирающейся на диалектическую концепцию развития. Органические формы при всем их многообразии имеют единую биохимическую основу – совокупность белковых тел и их комплексов. Открытый молекулярной биологией принцип комплементарности «обеспечивает матричный синтез молекул, который есть не что иное, как воспроизведение себе подобного, - молекулярное выражение общего и универсального свойства живого». Обмен веществ, самовоспроизведение и саморегуляция – основные свойства биологических систем всех уровней их организации, включая организмы. «Организм - это коллоидная открытая система, сохраняющая систему вида элементом которой она является, путем активного поддержания подвижного равновесия в изменяющихся условиях среды». Организмы образуют сообщества, в которых изменяются условия их существования. Так, в материнской горной породе почти нет многих химических элементов, которые необходимы для жизни растений (азота, фосфора, серы, калия и др.). Они концентрируются в почве лишь благодаря деятельности растений и микроорганизмов. Обмен веществ представляет основной механизм и форму взаимосвязи организмов и условий их существования. Обмен веществ иногда называют основным законом жизни.

Биологические законы подчиняют себе действие физико-химических закономерностей жизнедеятельности организма. Нельзя сводить биологические процессы к физическим и химическим процессам, которые приобретают специфику в живой природе. Организм надо изучать всесторонне, не забывая, что механические, физические и химические процессы в нем взаимосвязаны и что изменение одних неизбежно ведет к изменению других и организма в целом. В то же время биологические процессы зависят от физико-химических процессов. Организм испытывает существенные изменения под воздействием на него физических и химических факторов среды. Законы физики и химии действуют в живой и неживой природе, а биологические законы– только в соответствующей форме движения материи.

Развитие органического мира в целом совершается не только благодаря превращению неживого в живое в процессе роста и развития организмов, но и путем постоянного превращения живого в неживое, что является закономерным воспроизведением органическим миром своих же условий развития. Поэтому необходим постоянный круговорот веществ между органическим и неорганическим миром, связанный с накоплением химической энергии органических соединений и их разрушением с использованием энергии на процессы самообновления, роста, воспроизведения, размножения, поддержания температуры тела и т.п. Наиболее прогрессивным являются те изменения органических форм, которые позволяют организм осуществлять процессы самообновления, воспроизведения, размножения и саморегуляции в сложных условиях среды. Биологический прогресс осуществляется через ароморфозы и идиоадаптации; он проявляется через взаимоотношения, которые складываются в популяциях и биоценозах.

Прогрессивное развитие органического мира привело к возникновению всех необходимых предпосылок появления человека и человеческого общества. Развитие форм отражения как всеобщего свойства материи шло от низшей формы, какой является раздражимость, к более высокой форме – ощущениям, что связано с развитием нервной системы и органов чувств, и к высшим формам – предметному мышлению и человеческому сознанию. Без развития форм отражения был бы невозможен приспособительный процесс и саморегуляция организмов в ходе эволюции.

Одной из наиболее острых философских проблем теоретической биологии является проблема соотношения социального и биологического в человеке.

Исследования этологов обнаружили «в животном мире ряд явлений, прежде считавшихся уникальным достоянием человека, таких, как зачатки трудовой деятельности и разделения труда; звуковая коммуникация, элементы «социализации » и научения детенышей, иерархия господства –подчинения и др.». Эти интересные научные данный вместе с тем были использованы учеными для необоснованных выводов о том, что природа человека и присущие ему как биологическому виду генетики наследуемые психофизиологические детерминанты поведения не могут быть устранены в процессе обучения и воспитания. К. Лоренц и другие утверждают, что агрессия и связанные с ней войны, насилие, преступность – неизбежные спутники человеческой цивилизации, так как у человека отсутствуют врожденные ограничительные механизмы агрессии. Возникла «Социобиология человека», которая претендует на синтез социальных и биологических наук о человеке, но в центре выдвигает изучение биологических основ всех форм социального поведения, игнорируя качественное своеобразие человеческой культуры.

Эти вопросы преподаватель общей биологии может поставить в темах «Развитие органического мира», «Происхождение человека», «Возникновение жизни на Земле» и других, используя перспективные и ретроспективные связи с курсом обществознания. Целесообразно в каждой учебной теме курса общей биологии, где особенно важны философские междисциплинарные связи, сформулировать мировоззренческие задачи и спланировать обеспечивающие их решение связи с курсом обществознания.






1.3. Планирование и пути реализации междисциплинарных связей в обучении биологии

Использование междисциплинарных связей – одна из наиболее сложных методических задач преподавателя биологии. Она требует знаний содержания программ и учебников по другим дисциплинам. Реализация междисциплинарных связей в практике обучения предполагает сотрудничество преподавателя биологии с преподавателем химии, физики, географии, обществознания и других дисциплин: взаимопосещения и обсуждения открытых уроков, взаимных консультаций, совместного планирования уроков, взаимопомощи при подготовке комплексных семинаров, экскурсий, конференций по междисциплинарной тематике и т.д.

Преподаватель биологии с учетом плана учебно-методической работы может разработать индивидуальный план реализации междисциплинарных связей на занятиях общей биологии. Методика творческой работы преподавателя обязана включать ряд этапов:

  1. изучение опорных тем из программ и учебников других дисциплин, чтение дополнительной научной, научно-популярной и методической литературы;

  2. поурочное планирование междисциплинарных связей с использованием тематических планов;

  3. разработка средств и методических приемов реализации междисциплинарных связей на конкретных уроках (формулировка междисциплинарных познавательных задач, комплексных домашних заданий, подбор дополнительной литературы для студентов, подготовка необходимых наглядных пособий по другим дисциплинам);

  4. разработка методики подготовки и проведения комплексных форм организации обучения (обобщающих занятий с междисциплинарными связями, комплексных семинаров, экскурсий, занятий кружка, факультатива по междисциплинарным темам и т.п.);

  5. разработка приемов контроля и оценки результатов осуществления междисциплинарных связей в обучении (вопросы и задания на выявление умений студентов устанавливать междисциплинарные связи, собеседования со студентами и преподавателями), применение критериев оценки занятия с междисциплинарными связями.


Планирование междисциплинарных связей позволяет преподавателю успешно реализовать их методологические, образовательные, развивающие, воспитательные и конструктивные функции, предусмотреть все разнообразие их видов на занятиях, в домашней работе студентов.

Наиболее эффективным средством обучения служат междисциплинарные познавательные задачи, для решения которых требуется привлечение знаний из нескольких дисциплин, их перенос и обобщение. Такие задачи способствуют росту самостоятельности студентов в осуществлении междисциплинарных связей, умению обобщать знания из разных дисциплин при изучении общих объектов и вопросов. Междисциплинарные задачи могут быть направлены на достижение разных познавательных целей:

  1. объяснение с помощью междисциплинарных задач причинно-следственных связей физико-химических, историко-географических и биологических процессов и явлений (например, «Объясните, как физико-химические свойства элементов – органогенов связан с биологической активностью образуемых ими органических веществ клетки»; «Раскройте связь между строением и физико-химическими свойствами воды и ее биологическими функциями»; «Докажите, что биологические функции костей в организме зависят от их химического состава и физических свойств» и т.п.);

  2. введение новых биологических понятий с опорой на ранее известные из других дисциплин понятия (например, «Зная определение физического понятия скорости, раскройте, что означает понятие «скорость тока крови»; «Опираясь на определение понятия «катализатор» из курса химии, попытайтесь определить, что такое фермент» и т.д.);

  3. конкретизация более общих понятий, принципов и законов на биологическом материале (например, «Раскройте, как проявляется общий для всей природы закон сохранения энергии в теплорегуляции организма, в процессах обмена веществ»; «Приведите примеры, подтверждающие принцип периодичности в живой природе» и др.);

  4. создание целостного синтезированного представления о сложных биологических процессах и явлениях (например, «Используя знания по физике и химии, докажите, что фотосинтез представляет собой цепь фотохимических реакций в зеленых клетках растения»; «Объясните, почему вода является важным связующим звеном между живой и неживой природой» и др.).


Междисциплинарные задачи могут быть использованы и в других познавательных целях. Их формой может быть не только вопрос, но и текстовая, и количественная задача, в которой есть данные, условия и требования.

Преподаватель должен помочь студентам в решении таких задач, поскольку студентам, особенно тем, кто не имеет прочных знаний по другим дисциплинам, трудно соединять, обобщать материал разных курсов. Необходимо систематически давать студентам домашние задания, фронтальные и индивидуальные, обязательные и по желанию, с учетом их интересов на повторение опорных знаний из других дисциплин. При осуществлении перспективных междисциплинарных связей с еще не изученным студентами учебным материалом других дисциплин могут быть использованы такие методические приемы, как работа отдельных студентов с текстом учебника другой дисциплины и последующие их выступления; приглашение преподавателя физики, химии, географии на синтезированное занятие биологии, обобщающий учебный материал ряда тем, и объяснение им нового вопроса; сообщение преподавателем биологии необходимых знаний из другой дисциплины; доклады студентов по дополнительной литературе; самостоятельная работа студентов по дидактическим карточкам с определениями опорных понятий, еще не изученных студентами в других курсах, и схематической наглядностью, помогающей усвоению.

Методические и организационные приемы осуществления разных видов содержательно-информационных связей могут быть названы организационно-методическими междисциплинарными связями. Виды таких связей различают по ряду критериев:

- по способу усвоения связей между фактами, понятиями, теориями и другими видами знаний из разных дисциплин – репродуктивные, поисковые, творческие;

- по широте и объему связываемого материала – внутрицикловые, межцикловые;

- по хронологии изучения связываемого материала – преемственные (предшествующие), сопутствующие, перспективные (последующие);

- по способу установления в работе преподавателей - односторонние (биология → химия), двусторонние (биология химия), многосторонние (прямые и обратные связи с рядом дисциплин);

- по постоянству реализации – эпизодические, систематические.


Междисциплинарные связи преподаватели реализуют в комплексных формах организации обучения, которые могут быть индивидуальными (комплексные домашние, задания для самостоятельной работы), групповыми (задания для групповой работы междисциплинарного содержания, занятия, кружка, факультатива по междисциплинарной тематике, например по охране природы, комплексные консультации и зачеты, проводимые одновременно преподавателями двух-трех дисциплин) и коллективными (комплексные семинары, экскурсии, конференции, лекции).

Комплексными являются такие формы организации обучения, которые: 1) решают задачи образования, развития и воспитания студентов, общие для ряда дисциплин; 2) требуют применения и обобщения знаний из нескольких учебных дисциплин; 3) включают методы, приемы и средства обучения, свойственные ряду дисциплин; 4) при проведении одной формы (лекции, семинары и т.п.) используют элементы других форм (индивидуальные и групповые).

Примерами комплексных форм организации обучения биологии, на которых ведущую роль играет биологический материал, могут быть семинары на темы «Элементы – органогены клетки», конференции – «Охрана природы в твоей будущей профессии», «Союз медицины с физикой и химией», «Современная наука о фотосинтезе», «Космическая биология», лекции – «Роль двигательной активности в сохранении здоровья человека», «Возникновение жизни на Земле» и др.

Комплексные формы обучения позволяют всесторонне рассматривать междисциплинарные проблемы, активно использовать знания студентов из смежных дисциплин, опираться на их познавательные интересы, усилить деловое сотрудничество преподавателей и студентов.

Преподаватель, реализуя междисциплинарные связи, должен осуществлять как самоанализ своей педагогической деятельности, так и анализ, оценку деятельности студентов. Для оценки и анализа занятия с междисциплинарными связями могут быть предложены следующие критерии:

- отражение установки на междисциплинарные связи в формулировках учебно-воспитательных задач;

- виды содержательно-информационных междисциплинарных связей на занятии (конкретные факты, понятия, законы, идеи, вопросы, привлекаемые из других дисциплин);

- методические приемы и средства реализации междисциплинарных связей, их соответствие учебно-воспитательным задачам занятия;

- активность, интерес и успехи студентов в осуществлении междисциплинарных связей;

- формы и приемы сотрудничества преподавателя биологии с преподавателями других дисциплин.

К общим результатам систематического осуществления междисциплинарных связей в обучении биологии относятся:

- системность и всесторонность знаний студентов об организме как о едином целом, о клетке как живой саморегулирующейся системе, о биогеоценозе, агроценозе, о фотосинтезе и других объектах и процессах природы;

- комплексный характер познавательных, оценочных и практических умений студентов (например, выявлять приспособленность организмов к совместному обитанию в природном сообществе; использовать биологические знания для доказательства единства живой природы, диалектического характера связей в природе, для критики религиозно-идеалистических взглядов на возникновение и сущность жизни и др.);

- мировоззренческая и межнаучная направленность познавательных интересов студентов на изучение биофизики, биохимии, бионики, биотехнологии, на познание единой научной картины мира.

Эффективным средством контроля и оценки влияния междисциплинарных связей на усвоение знаний и умений студентов являются междисциплинарные самостоятельные работы и зачеты, проводимые по связанным между собой вопросам и темам.

Один из критериев оценки работы преподавателя по реализации междисциплинарных связей – это его научная организация труда: планирование, обеспечение средств наглядности, учебников, дидактических материалов, картотеки спорных понятий из смежных дисциплин, дополнительных материалов к занятиям.

Таким образом, разработка методики реализации междисциплинарных связей требует творческой работы преподавателя биологии.

















1.4. Междисциплинарные связи в курсе «Общей биологии»

Междисциплинарные связи в процессе преподавания общей биологии реализуются в основном системой предлагаемых студентам познавательных задач, решение которых способствует выполнению образовательных, развивающих и воспитательных функций уроков. По роли междисциплинарных связей в формировании разных видов учебной деятельности студентов можно выделить 3 основные группы междисциплинарных познавательных задач: 1) направленных на развитие познавательных; 2) практических; 3) на выработку оценочных умений.

Примеры задач на развитие познавательных умений студентов: какие особенности строения молекулы воды объясняют ее свойства и функции в клетке? Покажите связь строения молекул белков с их биологическими функциями в клетке. Каковы причины преобладания углерода, водорода, кислорода, азота в живых организмах?(Умение объяснять биологические функции на основе химического строения элементов и свойств веществ).

Подберите конкретные примеры, подтверждающие слова В.И. Вернадского: «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». (Умение применять знания о круговороте элементов для доказательства биогеохимических функций живых существ).

Чем объясняется сезонная периодичность природных процессов? Как изменяются по мере возрастания глубины моря давление, газовый и световой режим, температура и связанные с данными экологическими факторами биологические явления: а) видовое разнообразие растений и животных; б) численность особей в популяциях; в) биомасса? (Умение объяснять распространение живых существ и процессы их жизнедеятельности в зависимости от физико-химических условий среды обитания).

Задачи на развитие практических умений способствуют выработке у студентов вычислительных, расчетно-измерительных, экспериментальных, двигательных, трудовых, конструктивно-технических, изобразительных, речевых умений. Приведем примеры задач с междисциплинарными связями этой группы.

Какое количество мух может получиться за год от одной родительской пары при беспрепятственном их размножении, если за год они дают 10 поколений, а в каждой кладке примерно по 100 яиц? Какую часть суши они займут, если на 1см² их может уместиться не более одной пары? Площадь суши 148 млн. км². (Умение применять формулы для расчета членов геометрической прогрессии и их суммы, пользоваться микрокалькуляторами).

Известно, что человек потребляет в среднем 200 см³ кислорода на 1 кг массы в час. Одно 20-летнее дерево тополя за вегетативный период (5 месяцев) поглощает около 40 кг углекислого газа. Сколько таких деревьев обеспечат одного человека массой 60кг, если на дыхание самого дерева расходуется примерно 10% выделяемого кислорода? (Умение составлять уравнение химической реакции и проводить по нему расчеты).

Предложите способы изменения биоритмов культурных растений и сельскохозяйственных животных, обеспечивающие увеличение их биологической продуктивности. (Умение моделировать эксперимент в соответствии с поставленной целью).

Приготовьте и рассмотрите микропрепарат кожицы лука в растворе хлорида натрия. опишите и объясните наблюдаемые явления. (Умение приготовлять микропрепараты и объяснять биологические явления с точки зрения проявляющихся в них физических и химических законов).

Используя знания по химии, физике и биологии, предложите упрощенную схему биорегенерационной установки экосистемы космического корабля. (Творческие конструктивно-технические умения).

В основе задач на выработку оценочных умений, как правило, лежат философские и идеологические связи с дисциплинами общественно-исторического цикла. Такие задачи направлены на выработку ценностно-ориентированных установок студентов старших курсов.

Какие мировоззренческие выводы следуют из анализа элементного и молекулярного состава живой и неживой природы? (Умение сформулировать мировоззренческий вывод из фактических данных смежных наук).

Какие законы диалектики можно конкретизировать, используя определение биогеоценоза В.Н. Сукачева: «Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных, природных явлений (атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительности, животного мира, мира микроорганизмов и почвы), имеющая свою особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов, свою особую структуру и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой с другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии»?(Умение доказать всеобщий характер законов диалектического материализма).

Как вы понимаете слова К.Маркса: «Труд есть прежде всего процесс, совершающийся между человеком и природой, процесс, в котором человек своей собственной деятельностью опосредствует, регулирует и контролирует обмен веществ между собой и природой»? (Умение раскрыть преобразующую роль труда человека в природе).

Докажите обусловленность возникновения эволюционного учения Ч.Дарвина социально-экономическими и естественнонаучными предпосылками. (Умение доказывать зависимость развития науки от общественно-исторической практики людей ).

Обоснуйте научную несостоятельность социального дарвинизма и расизма. (Умение обосновать влияние классового характера идеологии на науку).

Совокупность междисциплинарных задач, направленных на формирование познавательных, практических и оценочных умений студентов, используется преподавателем биологии в процессе развития ведущих биологических идей (эволюции, многоуровневой организации жизни, взаимосвязи строения и функций, взаимосвязи биологических систем с природной средой и др.) и понятий (эволюционных, экологических, цитологических, политехнических и др.).

Основные концепции современной биологии концентрируются вокруг учения об эволюции и уровнях биологической организации. Одной из основных задач первого урока курса общей биологии является обобщение знаний студентов об уровнях организации живой природы, соответствующих изучению таких биологических систем, как клетка, организм, вид, биогеоценоз и биосфера. Хотя понятие «система» используется в курсах математики (системы уравнений неравенств), физики (системы отсчета), химии (периодическая система химических элементов), истории (мировая социалистическая система) и т.д., студентов зачастую затрудняет определение этого понятия. Для систематизации знаний студентов на уроке «Введение» целесообразно, используя наглядные пособия с изображениями разных биологических систем, провести беседу, итоги которой обобщаются в таблице «Уровни организации живой природы».

Графа о методах исследования заполняется с помощью преподавателя. Она указывает на широкое использование в биологии методов, основанных на знаниях из смежных наук, характеризует физико-химические методы исследований как дополняющие традиционно-биологические.


Уровни организации живой природы

Биологические

системы

Соответствующие уровни организации жизни

Структура системы

Методы исследования

Клетка

Клеточный

Органоиды, состоящие из надмолекулярных структур

Микроскопирование, центрифугирование, авторадиография, культура тканей и др.

Организм

Организменный

Клетки, объединенные в ткани, органы, системы органов

Препарирование, биохимические, электрофизиологические, кибернетические и другие

Вид

Видовой

Сходные организмы, объединенные в виды

Наблюдения за поведением, описания, генетические исследования, биохимические исследования, препарирование, микроскопирование и другие

Биогеоценоз

Биогеоценотический

Популяции растений, животных, микроорганизмов, расположенные на ограниченной территории и связанные с условиями неживой природы

Наблюдения, комплексные исследования взаимосвязей компоненты и влияния деятельности человека, математическое моделирование

Биосфера

Биосферный

Совокупность всех биогеоценозов планеты

Изучение палеонтологических находок, наблюдения из космоса, мониторинга в биосферных заповедниках.

Комплексные исследования круговоротов химических элементов и превращения энергии в биосфере.


В заключении занятия «Введение» формулируется определение биологической системы и обобщаются ее общие свойства. Биологическая система – целостная совокупность взаимодействующих компонентов живой природы, обладающая новыми качествами, которых нет у отдельных компонентов. Существование любой биологической системы немыслимо без связи ее с окружающей внешней средой, поэтому они называются открытыми системами. Несмотря на постоянный поток веществ, энергии и информации, который происходит через живые системы и в то же время образует их, состав и структура систем остаются относительно постоянными. Относительное постоянство поддерживается путем саморегуляции. Непрерывность и эволюция жизни обеспечиваются за счет способности живых систем к самовоспроизведению и развитию.

Таким образом, уже на первом уроке курса, опираясь на внутридисциплинарные и частично междисциплинарные связи, студенты получают знания о системном подходе; при этом реализуются философские перспективные междисциплинарные связи.

Конкретизация видов междисциплинарных связей требует отбора содержания учебного материала и использования различных методов и приемов их реализации на последующих уроках общей биологии.

Методологический аспект междисциплинарных связей, показывающий значение диалектического метода в научных исследованиях, преподаватель раскрывает в теме «Эволюционное учение» при характеристике примененного Ч.Дарвином метода исследования природы, сущность которого – в рассмотрении биологических явлений и процессов связи с условиями среды и с точки зрения их длительного исторического развития. Осуществляя связь с курсом обществознания, преподаватель биологии выделяет в методе Ч. Дарвина черты диалектического метода познания. Усилению внимания студентов к этому вопросу способствует использование текстов и цитат из произведений классиков марксизма – ленинизма. Студентам предлагается провести самостоятельно анализ высказываний, приведенных в учебнике, что позволяет сделать вывод о взаимосвязи естествознания, истории и философии, влиянии научных открытий на формирование мировоззрения.

В работах Ч.Дарвина были заложены предпосылки для перехода естествознания с организменного на видовой и биогеоценотический уровни изучения живой природы, которые нашли свое развитие в современной биологии. При изучении вида подчеркивается, что его целостность обеспечивается взаимодействием особей, обладающих сходными критериями.

При изучении микроэволюции под влиянием географической изоляции студенты могут вспомнить из курса физической географии своеобразие флоры и фауны озера Байкал, Дальнего Востока и Камчатки, острова Барсакельмес и др. Сохранению уникальных видов в этих и других районах страны способствует система мероприятий по охране природы.

В теме «Основы экологии» прослеживается влияние факторов внешней среды на организмы растений, животных и микроорганизмов. Междисциплинарный характер имеет задание: используя иллюстрацию учебника, объяснить схему действия экологического фактора. Эта схема представляет зависимость степени благоприятности фактора от интенсивности его действия. Задание требует умений анализировать графики, которые формируются в основном на уроках математики и физики. Для закрепления материала о действии абиотических факторов среды на организм предлагаются междисциплинарные познавательные задачи. Например, на уроке «Экологические факторы и их взаимодействие» можно предложить объяснить результаты опытов Ч. Блэгденв в Англии, который с несколькими друзьями и собакой провел 45 минут в сухой камере при температуре +126ºС без вреда для здоровья, в то время как кусок мяса, взятый в камеру, оказался сваренным. (Ответ: в мясе произошла денатурация белков; люди и собака не пострадали, потому что испарение пота с поверхности тела, а у собаки – влаги ротовой полости регулировало температуру тела. Сухой воздух облегчает испарение, во влажном выдержать такую температуру 45 минут невозможно). Это пример взаимодействия абиотических факторов среды. Студенты дают отчет, применяя знания о тепловых явлениях из курса физики. Вопрос: как вы объясните, почему теплокровные и хладнокровные животные могут жить в пустынях, где происходят резкие колебания температур? – может быть предложен в качестве домашнего задания. (Ответ: это объясняется выработкой в процессе эволюции приспособлений к резким изменениям температурного фактора. У теплокровных животных высокий уровень обмена веществ, приспособления к сохранению тепла (покровы, особенности поведения) и излучению избытка тепла (механизмы потоотделения, кровообращения, поведение). У хладнокровных животных скорость обмена веществ зависит от температуры окружающей среды; они передвигаются в прохладную погоду в наиболее прогреваемые места, при низких температурах наступает состояние пониженной активности, в жаркую погоду прячутся в норы).

Занятие, посвященное изучению явления фотопериодизма, позволяет глубже раскрыть одно из фундаментальных свойств природы – ее периодическую изменяемость.

В 1984 году в ряде журналов было опубликовано сенсационное сообщение: мировые физические константы способны периодические изменяться. Это сообщение экспериментально подтверждает предположение, что периодичность – один из универсальных признаков развития материи. Правомочно ли такое утверждение для живой природы?

Для решения этого вопроса студенты сначала вспоминают периодические явления в неживой природе: суточные, лунные, годичные циклы, известные из курсов природоведения и географии; многие знают об 11-летних циклах солнечной активности. Преподаватель ставит перед студентами цель урока: выяснить, свойственна ли периодичность живой природе; как она проявляется, какое практическое значение имеет ее изучение. В ходе беседы из заранее подготовленных сообщений студентов выясняется, как организмы получают информацию о наступлении нового сезона, приводятся примеры фотопериодических явлений и данные о практическом применении знаний о фотопериодизме. Особенно интересует студентов проявления периодических явлений у человека. В течение суток изменяются около 50 физиологических процессов, что объясняется периодическими явлениями, происходящими на клеточном уровне. В ряде городов уже несколько лет с помощью ЭВМ проводятся расчеты физических, эмоциональных и интеллектуальных циклов активности для шоферов, что позволило значительно снизить число аварий. Рассчитываются они и для спортсменов. 11-летние циклы солнечной активности впервые были изучены советским биофизиком А.Л. Чижевским в 30-е годы. Он обнаружил зависимость между активностью Солнца и распространением на Земле эпизоотий, эпидемий, массовых миграций животных, изменением урожайности. Ученый предположил, что в годы высокой солнечной активности в верхних слоях атмосферы более чем в 100 раз увеличивается облучение. Это вызывает стимуляцию размножения микроорганизмов и, следовательно, эпидемии. В эти же годы в 3-4 раза выше прирост урожая, более чем в 2 раза возрастает поголовье скота. У людей в годы повышенной активности Солнца на 36% возрастает число инфарктов, на 8% - инсультов, на 10% чаще случаются гипертонические кризы.

Подводя итоги занятия, преподаватель приводит высказывание А.Л. Чижевского: «Вся солнечная система является частью системы звезд нашей звездной Галактики. Быть может, и биологические явления на Земле есть суть соэффекты одной общей причины – великой электромагнитной жизни Вселенной. Эта жизнь имеет свой пульс, свои периоды и ритмы. Наука будущего должна будет решить вопрос, где зарождаются и откуда исходят эти ритмы». В этой цитате ясно подчеркнута необходимость изучения электромагнитных явлений, астрономии для познания явлений жизни, что еще раз подчеркивает необходимость комплексных исследований природы, интеграция научных знаний о жизни.

Таким образом, на занятии студенты получают представление о сложнейших взаимосвязях живой и неживой природы, убеждаются в их причинной обусловленности, что способствует углублению диалектико-материалистических представлений студентов.

При изучении биогеоценозов на занятии «Биогеоценоз» целесообразно использовать самостоятельную работу студентов со схемами, отражающими структуру этих экосистем и связи, поддерживающие их целостность. За основу предлагаем взять схему, предложенную на основе определения биогеоценоза В.Н. Сукачева.

Эта схема постепенно конструируется преподавателем на доске из заранее подготовленных демонстрационных кругов с названиями компонентов биогеоценоза; студенты выполняют схему в тетрадях. Связи между компонентами студенты должны поставить сами, а затем рассказать товарищам о материальном, энергетическом и информационном взаимодействии составных частей биогеоценозов. Для выполнения задания студентам необходимо актуализировать свои знания по курсу биологии (6-10 классы), географии 8 класса о зависимости растительности и животного мира от климата, почвы и подстилающей горной породы (тема «Разнообразие природных комплексов»). Поэтому на занятии целесообразно использовать учебники смежных дисциплин из библиотеки или дать опережающее задание повторить этот материал к занятию отдельным студентам. На схеме вызванные к доске студенты обозначают стрелками связи между компонентами и на оценку рассказывают о содержании взаимодействий. Например, студент, рассматривающий роль почвы и горных пород в биогеоценозе, подчеркивает, что формирование почвы начинается с процессов выветривания под действием колебаний температуры, влаги (обозначает стрелку от атмосферы к почве) и живых организмов (стрелки от растительности, животных, микроорганизмов). Минеральная часть почвы зависит в основном от подстилающей горной породы, органическая часть – это продукты жизнедеятельности растений, животных, грибов и бактерий. Под действием микроорганизмов перегной превращается в минеральные соли. В сухом климате образуется мало растительной массы, а значит, и мало перегноя; в зоне лесов в более холодном и влажном климате растворы солей вымываются в нижние горизонты. В свою очередь содержание воды и минеральных солей в почве влияет на развитие растительности (стрелки от почвы к растительности); почва является средой обитания растений, животных и микроорганизмов (стрелки от почвы к этим компонентам). В процессе жизнедеятельности обитатели почвы используют кислород из воздуха и выделяют в атмосферу углекислый газ (соответствующие стрелки).

Накопление в почве тепловой энергии влияет на распределение воздушных масс и тем самым определяет движение ветров в атмосфере.

Аналогично рассматриваются и остальные связи между компонентами природного комплекса. Безусловно, студенты способны отразить лишь основные связи между этими крупными компонентами; взаимоотношения между видами значительно сложнее и определяются для первичных связей по формуле N(N-1)/2, где N – число видов. С помощью калькуляторов следует предложить студентам вычислить число первичных связей для Онежского озера, где обитает примерно 2000 видов и Азовского моря, в котором более 6100 видов (соответственно около 2 млн. и 18 млн. только первичных связей).

Закономерности, проявляющиеся в процессах взаимодействия в биогеоценозах, рассматриваются на примере правила экологической пирамиды. Своеобразным эпиграфом к занятию «Правила экологической пирамиды» могут стать слова известного эколога Парка: «Быть может, самой важной задачей, стоящей перед экологией, является выяснение строения и функции сообществ с точки зрения происходящего в них обмена веществ и энергией». Преподаватель предлагает студентам самостоятельно составить к тексту «Потери энергии в цепях питания» вопросы, выявляющие энергетическую сущность правила экологической пирамиды, а затем ответить на них. Беседа строится примерно по таким вопросам: чем объясняется сокращение энергии в цепях питания? (Использование на процессы жизнедеятельности и теплопередачу – физика, 8 класс). Какой всеобщей закон природы при этом проявляется? (Закон сохранения и превращения энергии – физика, 10 класс). Как обеспечивается саморегуляция в биогеоценозе? (Виды нижнего уровня пирамиды ограничивают пищевую базу вида, а верхнего – численность вида, что предохраняет вид от эпидемий и подрыва собственной пищевой базы).

В заключении занятия формулируется вывод: видовой состав сообщества, численность и биомасса популяций определяются вещественными и энергетическим взаимодействием в биогеоценозе. В биогеоценозах происходит превращение энергии солнца в энергию химических связей, в механическую, электрическую и тепловую энергию согласно закону сохранения и превращения энергии.

Усвоение материала этого урока возможно только с опорой на знания студентов по физике, химии, математике, реализующиеся на фактическом, понятийном и теоретическом уровнях.

В теме «Учение о биосфере» структура биосферного уровня организации жизни раскрывается на основе знаний студентов о географической оболочке Земли, где впервые дается понятие о биосфере как верхней части литосферы, нижней части атмосферы и всей гидросфере, заселенной различными организмами. На уроке «Биосфера и ее границы» студенты должны выявить живые компоненты биосферы и влияющие на них факторы неживой природы, с помощью таблиц и схем в учебнике определить границы распространения биосферы и причины, их определяющие. Для ответа используются знания о повышении температуры в недрах Земли и с опережением даются представления об ионизирующей роли ультрафиолетовых лучей. Сложные взаимосвязи в биосфере изучаются в основном на примерах биогеохимических круговоротов, известных из курса химии 10 класса, превращения энергии (физика, 10 класс), географической роли человека, которая характеризует перестройку биосферы в ноосферу. Опираясь на представления о Земле как планете Солнечной системы, студенты решают вопрос о принципе, обеспечивающем практическую непрерывность жизни на планете (круговорот химических элементов), который осуществляется климатическими, геологическими и биологическими процессами, происходящими в конечном итоге за счет энергии Солнца.

Таким образом, уточняется определение биосферы: термодинамически открытая область распространения жизни на Земле, включающая совокупность организмов и их останки, а также части атмосферы, гидросферы и литосферы, населенные живыми организмами.

Задачей следующего занятия «Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере» является выяснение роли живых организмов в круговороте химических элементов и превращения энергии в биосфере. Поскольку материал о круговороте углерода, азота и фосфора знаком студентам из курса химии, следует предложить им подготовить дома сообщения о круговороте этих трех элементов. В рассказах студенты должны выделить основные функции живых существ (газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная). Наглядность обеспечивается таблицами из серии «Круговорот веществ в природе» и динамическим пособием «Круговороты некоторых веществ в природе». В конце занятия уточняется понятие биосферы как открытой системы взаимодействия всех живых существ и их останков и круговоротов химических элементов на Земле.

В теме «Основы цитологии» кратки очерк истории развития клеточной теории позволяет показать зависимость степени изучения структуры клеток от усовершенствования микроскопической техники, раскрыть роль метода исследования в процессе познания действительности. Поскольку студенты ко времени изучения темы еще не знают оптики и имеют неполное представление о свойствах разных видов электромагнитного излучения, изложения материала о методах изучения клетки проводят преподаватель или студенты, хорошо владеющие знаниями курса физики. Световые микроскопы имеют предел разрешающей способности, который определяется физическими процессами, проявляющимися при прохождении световых лучей между структурами клетки. Кроме видимых лучей, используют освещение препаратов сине-фиолетовыми или ультрафиолетовыми лучами, которые вызывают свечение многих органических веществ клетки, что позволяет обнаруживать детали строения веществ клетки, недоступные при обыкновенной микроскопии. Для обнаружения субмикроскопического строения клеток и органоидов применяется электронная микроскопия – просвечивание пучком электронов тончайших срезов, обработанных электропоглащающими соединениями (перменганатом калия, осмиевой кислотой) или парами металлов. Электронные сканирующие микроскопы, дающие изображение с помошью отраженных от объектов электронов, позволяют получать как бы объемное изображение поверхности микроскопических структур. Однако мощные потоки электронов убивают живую клетку, что не позволяет использовать электронную микроскопию для изучения процессов ее жизнедеятельности. Биофизические методы дают возможность изучать строение и функции клеток с использованием меченых атомов, изотопного анализа, центрифугирования, регистрации биоэлектрических потенциалов, математического моделирования.

В процессе беседы следует вспомнить сущность этих методов, известных студентам из курса химии (изотопы), физики (центробежные силы), биологии и основ информатики (математическое моделирование).

На уроке «Содержание химических элементов в клетке. Вода и другие неорганические вещества» данные о единстве элементарного состава клеток и окружающей неживой природы позволяют сделать важный мировоззренческий вывод о материальном единстве живой и неживой природы.

При изучении химического состава клеток полезно использовать комплексные таблицы междисциплинарного содержания, которые совместно разрабатывают преподаватели смежных дисциплин или студенты под руководством. Например, самодельная таблица «Связь строения молекул воды с ее свойствами и функциями в клетке» может быть составлена группой студентов, интересующихся химией и физикой, как опережающее домашнее задание и использована затем ими для объяснения нового материала одногруппниками.

Из курса химии ко времени изучения химического состава клеток студенты знают строение и свойства всех веществ клетки, что позволяет объяснить с опорой на эти знания формирование специфичных для клетки мембранных структур, матричного синтеза, локализованного в определенных структурах, и способности к воспроизведению себе подобных. Так, преподаватель может познакомить студентов с различными теориями строения биологических мембран. Ряд авторов считает, что молекулы жиров гидрофобными радикалами жирных кислот направлены друг к другу и поэтому образуют два параллельных слоя, на внешней поверхности которых располагаются молекулы белков. Согласно другим теориям молекулы белков располагаются между слоями липидов, образуя глобулярные структуры липопротеидной природы. В мембранах белковые «перетяжки» между белково-липидными слоями образуют белковые поры мембраны, через которые при участии АТФ осуществляется избирательная проницаемость мембран. Структурная организация мембран обеспечивает выполнение разнообразных функций: защитной, сигнальной, осуществление фотосинтетических реакции и др. Локализация мембран в цитоплазме обеспечивает несмешивание продуктов реакций, одновременно образующихся в клетке.

Взаимосвязь структурных компонентов клетки особенно ярко позволяет в процессах их функционирования. Она раскрывается на примерах противоположных по своей сущности процессов энергетического и пластического обмена, которые студенты анализируют с позиций известных им из курса обществознания законов о единстве и борьбе противоположностей, отрицания и перехода количественных изменений в качественные. Так, процесс биосинтеза белков осуществляется благодаря энергии АТФ, образующейся при расщеплении глюкозы или других веществ клетки. Образующаяся полинуклеотидная цепь состоит из аминокислот, но отрицает их индивидуальные химические свойства, приобретая новое качество – способность к образованию вторичной, третичной и четвертичной структур, что в свою очередь обеспечивает разнообразные функции белков в клетке.

При изучении обмена веществ и превращения энергии преподаватель постоянно обращает внимание на связь клетки с окружающей средой. С этой целью рекомендуется использовать разные виды познавательных задач. Например: «Согласно первому закону термодинамики в изолированной системе самопроизвольно протекают процессы, ведущие к выравниванию температур, давлений, концентраций, потенциалов, что объясняется хаотическим движением атомов, молекул и других частиц системы. Однако клетки как устойчивые системы существуют, постоянно самообновляясь, достаточно длительное время. Почему это возможно?»

Анализируя данные задачи, студенты приходят к выводу, что противоречия с первым законом термодинамики объясняются тем, что клетки – открытые системы, постоянно получающие из окружающей среды вещества и энергию.

При изучении фотосинтеза установление междисциплинарных связей с физикой и химией позволяет раскрыть сущность автотрофности: использование энергетически бедных соединений в качестве поставщиков вещества и энергии света в роли источника энергии. При обобщении знаний о процессах, происходящих в ходе фотосинтеза, следует раскрыть соотношение физических и химических явлений. На световой стадии происходят физический процесс восприятия энергии света молекулой хлорофилла, физические и биохимические процессы превращения световой энергии в химическую энергию; в темновую стадию происходят биохимические реакции синтеза углеводов и других органических веществ с использованием для этих процессов химической энергии макроэргических связей АТФ.

При изучении темы «Размножение и индивидуальное развитие организмов» чрезвычайно важно подчеркнуть опасность действия на всех этапах онтогенеза ряда физико-химических факторов антропогенного происхождения. Следует предложить студентам сделать краткие сообщения о влиянии загрязнений на индивидуальное развитие живых организмов, используя материалы курса экономической и социальной географии мира, химии и физики о мерах по предотвращению загрязнения окружающей среды. Например, шум, вибрация, радиотелевизионные и локационные станции, дым металлургических заводов, хлорорганические вещества, загрязнение водоемов нефтепродуктами вызывают нарушение эмбриогенеза и задержку роста организмов. Для 104 районов Великобритании была обнаружена достоверная корреляция между уровнем смертности в 1960, 1969 и 1974 годах и повышенным содержанием сульфатов в атмосфере. Студенты приводят известные им из курса химии и географии меры по охране окружающей среды в химической и топливной промышленности, которые осуществляются в нашем государстве.





























1.5. Совершенствование форм организации учебно-воспитательного процесса по общей биологии с помощью междисциплинарных связей

Объемный и сложный материал курса общей биологии, высокий уровень мыслительной деятельности студентов, сформированные навыки конспектирования позволяют широко использовать занятия – лекции. Реализация междисциплинарных связей на этих занятиях осуществляется путем актуализации фактических, понятийных, теоретических знаний студентов с помощью разных методических приемов: объяснение преподавателя, напоминание материала, использование пособий из смежных курсов, постановка проблемных вопросов, формулировка мировоззренческих выводов с использованием категорий и законов диалектического материализма. Перспективные связи в лекции целесообразно раскрывать самому преподавателю, он должен предварительно проконсультироваться у преподавателя смежной дисциплины и четко определить объем знаний¸ необходимый для усвоения новых биологических закономерностей. Уроки – лекции целесообразно использовать на вводных уроках таких тем, как «Эволюционное учение», «Происхождение человека», «Основы экологии», «Основы цитологии», «Основы генетики» и на заключительных уроках отдельных тем для обобщения знаний студентов. На уроках – лекциях при изучении новых биологических теорий следует дать краткую социально-экономическую характеристику эпохи, что позволит студентам глубже понять мировоззрение того времени, в которое разрабатывалась теория, осознать ее значение для общественной практики и дальнейшего развития естественных наук. При знакомстве студентов с основами эволюционного учения, клеточной, хромосомной теорией и теорией антропосоциогенеза преподаватель должен дать образец правильного использования научной терминологии (научный факт, предпосылки, явление, закон и др.); показать логику процесса познания.

Уроки – семинары используются с целью выработки умений и навыков применения теоретических знаний для формулировки мировоззренческих выводов. Рекомендуется применять эту форму организации занятий на уроках «Использование теории эволюции в сельском хозяйстве и в деле охраны природы», «Развитие органического мира в мезозойскую (кайнозойскую) эру», «Значение для медицины и здравоохранения», «Селекция растений и животных».

Вопросы для выступлений и список литературы для подготовки студентов преподаватель сообщает примерно за две недели до семинара, предлагает выбрать интересующий вопрос темы и проработать рекомендуемую литературу. Следует обратить внимание студентов на необходимость четкой формулировки мыслей, привлечение немногих, но наиболее убедительных фактов, формулировку проблемных или непонятных вопросов, которые могут быть вынесены на обсуждение; при возможности – на использование экономических показателей, междисциплинарных связей. Каждый студент специально готовится по одному из предложенных вопросов, но должен ориентироваться по все теме.

Изучение материала программы по селекции бактерий, грибов и ее значение для микробиологической промышленности из темы «Селекция растений, животных и микроорганизмов» целесообразно провести на семинарском занятии как обсуждение проблемы «Биотехнология и научно-технический прогресс». Учебно-воспитательные задачи урока – семинара: образовательные сформировать у студентов знания о биотехнологии как одном из направлений научно-технического прогресса, усвоить специфические свойства микроорганизмов и методы их селекции; развивающие – развивать навыки конспектирования материала, работать с учебной и научно-популярной литературой, воспитательные – раскрыть важную роль биотехнологии как науки; подчеркнуть зависимость развития науки от общественной практики и ее роль как производительной силы общества.

План семинара «Биотехнология и научно-технический прогресс»:

  1. Вступление преподавателя. Определение биотехнологии.

  2. Основные этапы развития микробиологии.

  3. Основные направления использования микроорганизмов в народном хозяйстве.

  4. Свойства микроорганизмов, определяющие их разнообразное и крупномасштабное производство.

  5. Методы селекции микроорганизмов. Использование культур клеток и создание гибридов; применение генной инженерии.

  6. Обобщение преподавателя. Влияние биотехнологии на научно-технический прогресс.

Обобщающие уроки по общей биологии играют важную роль в раскрытии методологических функций междисциплинарных связей в обучении и реализации его практической направленности. Обобщающие уроки курса по общей биологии позволяют систематизировать и обобщить знания об основных биологических теориях, показать их значение для формирования диалектико-материалистического мировоззрения и применения в практической деятельности: для ускорения научно-технического прогресса и повышения эффективности общественного производства, для решения задач охраны и рационального использования природных ресурсов. практическая значимость знаний по биологии убеждает студентов в том, что наука действительно стала непосредственной производительной силой общества.










































Заключение


Учебная деятельность студентов, несмотря на некоторые специфические черты, присущие обучению, подчиняется основным закономерностям процесса познания. Особое важное значение приобретает использование междисциплинарных связей на занятиях, обеспечивающих повышенную активность студентов в учебно-познавательном процессе.

Современная биология широко использует в своих исследованиях методы смежных наук. Одно из важнейших направлений в использовании междисциплинарных связей в преподавании биологии должно идти по линии вооружения студентов умениями применять свои знания из математики, физики, химии, географии в решении биологических задач. При этом следует помнить , что привлечение знаний из смежных наук не является самоцелью. Оно является лишь средством более углубленного анализа биологических явлений. Использование этих знаний позволяет студентам осознать единство природы, понять взаимосвязь между ее элементами, подойти к познанию научной картины мира.






























Литература


  1. Амонашвили Ш.А. Единство цели. Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 2000.

  2. Вивюрский В.Я. Учись приобретать и применять знания по биологии. – М.: Просвещение, 1997.

  3. Максимова В.Н. Межпредметные связи в обучении биологии. – М.: Просвещение, 1999.

  4. Пименов А.В. Уроки биологии в 10(11) классе. – Ярославль: Академия развития, 2001.

  5. Хрипкова А.Г. Методика преподавания факультативных курсов по биологии. – М.: Просвещение, 1991.

  6. Фридман Л.М. Психология воспитания. – М.: Просвещение, 2002.












































31



-80%
Курсы профессиональной переподготовке

Учитель, преподаватель биологии

Продолжительность 300 или 600 часов
Документ: Диплом о профессиональной переподготовке
13800 руб.
от 2760 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Междисциплинарные связи в обучении биологии (0.27 MB)