Міждисциплінарна інтеграція при викладанні природничих дисциплін.

Каштан Н.О.

Міждисциплінарна інтеграція при викладанні природничих дисциплін.

В статті розглянуто функції, що виконують міждисциплінарні зв’язки. Наведено приклади реалізації міждисциплінарних зв’язків через пізнавальні задачі, задачі на розвиток практичних умінь.

       Міждисциплінарні зв’язки – важливий принцип навчання. Він забезпечує взаємозв’язок дисциплін природничо – наукового та суспільно-гуманітарного циклів. За допомогою міждисциплінарних зв’язків викладач біології у співпраці з викладачами інших дисциплін здійснює цілеспрямоване вирішення комплексу навчально-виховних задач. Сучасний викладач повинен вміти творчо здійснювати міждисциплінарні зв’язки на заняттях та у позааудиторній роботі з біології. Для цього йому необхідно володіти теоретичними питаннями і свідомо застосовувати методичні рекомендації, знаходити нові шляхи використання міждисциплінарних зв’язків в навчанні біології з урахуванням нових програм і вимог реформи освіти.

       Сучасна біологія інтенсивео розвивається завдяки поєднанню системно-структурного та історичного методів наукового пізнання живих об’єктів. Клітина вивчається як саморегулююча відкрита жива система. Системний підхід до вивчення клітини в значній мірі став можливий в результаті досягнень молекулярної біології, розвитку фізико-хімічної біології. Важливими технологічними досягненнями генної інженерії стали синтези інсуліну, гормону росту, інтерферону.

      Системний підхід до вивчення організму на основі взаємозв’язків фізичних, хімічних і анатомо-фізіологічних понять дозволяє розкрити взаємозв’язки систем органів, зв’язки організму із середовищем, поглибити знання про механізми нервової та гуморальної регуляції. Системний підхід повинен показати, що складні явища життя не можуть бути зведені до їх елементарних фізико-хімічних процесів, і разом з тим довести, що відтворити цілісність організму як саморегулюючої відкритої системи неможливо без опори на фізико-хімічні механізми його життєдіяльності.     Системні знання про організм людини необхідні для обгрунтування правил особистої та громадянської гігієни, методів аутотренінгу, норм охорони та гігієни праці, для розвитку медичної грамотності та гігієнічної культури.

     Міждисциплінарні зв’язки виконують в навчанні біології ряд функцій.

Методологічна функція полягає в тому, що тільки на їх основі можливе формування матеріалістичних поглядів на природу, сучасних уявлень про її цілісність і розвиток.

     Навчальна функція міждисциплінарних зв’язків полягає в тому, що з їх допомогою викладач біології формує такі якості знань, як системність, глибина, гнучкість. Міждисциплінарні зв’язки виступають як засіб розвитку біологічних понять, сприяють засвоєнню зв’язків між ними і загальними природничо-науковими поняттями.

      Розвиваюча функція міждисциплінарних зв’язків визначається їх роллю в розвитку системного і творчого мислення студентів, в формуванні їх пізнавальної активності, самостійності та інтересу до пізнання природи.    Міждисциплінарні зв’язки допомогають подолати інертність мислення і розширюють кругозір студентів.

     Виховна функція міждисциплінарних зв’язків полягає в їх сприянні всім напрямкам виховання студентів.

      Конструктивна функція міждисциплінарних зв’язків полягає в тому, що з їх допомогою викладач біології удосконалює зміст навчального матеріалу, методи та форми організації навчання.

     Сукупність функцій міждисциплінарних зв’язків реалізується в процесі навчання. Розрізняють зв’язки внутрішньоциклові(зв’зки біології з хімією, фізикою) і міжциклові( зв’язки біології з історією).

     Види міждисциплінарних зв’язків діляться на групи, виходячи з основних компонентів процесу навчання (змісту, методів, форм організації): змістовно-інформаційні та організаційно- методичні.

     Міждисциплінарні зв’язки в процесі викладання біології реалізуються в основному через пізнавальні задачі, що пропонуються студентам, рішення яких сприяє виконанню навчальних, розвиваючих та виховних функцій заняття. Залежно від ролі міждисциплінарних зв’язків у формуванні різних видів навчальної діяльності студентів виділяють такі групи міждисциплінарних познавальних задач.

     Приклади задач на розвиток пізнавальних вмінь студентів: які особливості будови молекули води пояснюють її властивості і функції в клітині?

     Покажіть зв’язок будови молекул білків з їх біологічними функціями в клітині? Які причини переважання Карбону, Оксигену, Гідрогену, Нітрогену в живих організмах? (Вміння пояснювати біологічні функції на основі хімічної будови елементів та властивостей речовин).

     Підберіть конкретні приклади, що підтверджують слова В.І. Вернадського: «На земній поверхні немає хімічної сили більш постійно діючої, а тому й найбільш могутньої своїми кінцевими наслідками, ніж живі організми, взяті в цілому». ( Уміння застосовувати знання про колообіг елементів для доказу геохімічних функцій живих істот).

     Чим пояснюється сезонна періодичність природних процесів? Як змінюються зі зростанням глибини моря тиск, газовий та світловий режим, температура та пов’язані з цими екологічними факторами біологічні явища:

а) видове різноманіття рослин і тварин;

б)чисельність особин в популяціях;

в) біомаса? (Уміння пояснити розповсюдження живих істот і процеси їх життєдіяльності в залежності від фізико-хімічних умов середовища існування).

     Задачі на розвиток практичних умінь сприяють виробленню у студентів обчислювальних, розрахунково-вимірювальних, експериментальних, конструктивно-технічних умінь.

      Приклади задач з міждисциплінарними зв’язками цієї групи.

Відомо, що людина споживає в середньому 200см³ кисню на 1 кг маси за годину. Одне 20-річне дерево тополі за вегетаційний період (5 місяців) поглинає майже 40 кг вуглекислого газу. Скільки таких дерев забезпечать киснем одну людину масою 60 кг, якщо на дихання самого дерева витрачається приблизно 10% кисню, що виділяється? (Вміння складати рівняння хімічної реакції та проводити за ним розрахунки.)

      Запропонуйте способи зміни біоритмів культурних рослин та сільськогосподарських тварин, що забезпечують збільшення їх біологічної продуктивності. (Вміння моделювати експеримент у відповідності до поставленої мети.)

      Приготуйте та розгляньте мікропрепарат шкірки цибулі в розчині натрій хлориду. Опишіть та поясніть явища, що спостерігаються. ( Вміння готувати мікропрепарати і пояснювати біологічні явища з точки зору фізичних та хімічних законів, що при цьому проявляються.)

     Використовуючи знання з хімії, фізики та біології, запропонуйте спрощену схему біорегенераційної установки екосистеми космічного корабля. ( Творчі конструктивно-технічні вміння.)

      В основі задач на вироблення оцінювальних умінь, як правило, лежать філософські зв’язки з дисциплінами суспільно-історичного циклу. Такі задачі направлені на вироблення ціннісно-орієнтаційних установок молоді.

     Доведіть зумовленість виникнення еволюційного вчення Ч. Дарвіна соціально-економічними та природничо-науковими передумовами. ( Вміння доводити залежність розвитку науки від суспільно- історичної практики людей.)

     Обгрунтуйте наукову неспроможність соціального дарвінізму і расизму. (Вміння обгрунтовувати вплив класового характеру ідеології на науку.)

     Сукупність міждисциплінарних задач, спрямованих на формування пізнавальних, практичних і оцінювальних вмінь, використовується викладачем біології в процесі розвитку провідних біологічних ідей ( еволюції, багаторівневої організації життя, взаємозв’язку будови і функцій, взаємозв’язки біологічних систем з природним середовищем тощо) та понять (еволюційних, екологічних, цитологічних, політехнічних тощо).

       Міждисциплінарні зв’язки – це загальнопедагогічний засіб комплексного підходу до виховання в процесі навчання, завдяки якому досягається формування природничо-наукового розуміння світу.