Стаття "Інтеграція знань з предметів природничо-матаматичного циклу: проблеми та шляхи"

Інтеграція знань з предметів

 природничо – математичного циклу: проблеми та шляхи 

Сучасна школа, зокрема й сільська, стоїть перед історичним викликом ХХІ століття – необхідністю виховання особистості з новим типом мислення, свідомості, розумінням свого місця в суспільстві та житті. У сучасних умовах вчителю, як ніколи, необхідно не тільки по – новому вчити,  а й по новому вчитися, бути в постійному творчому пошуку. За словами Ф. Нансена: «Людина прагне знань, і як тільки в ній згасне бажання знань, вона перестає бути людиною». Як свідчить досвід, інтелектуальний потенціал сучасних школярів істотно підвищується. Збільшення обсягу інформації змушує висувати на перший план такі форми й методи роботи на уроці, які б забезпечили потреби школярів у самовираженні, сприяли самостійному пошуку відповідей на запитання, що виникають у процесі навчання.

Сучасні уроки окремого предмета – це сукупність методів і засобів для реалізації змісту навчання в межах окремої дисципліни. Іншими словами, це методика викладання предмета, або технології функціонування. На сьогодні освітня технологія функціонує і як наука. Що досліджує найраціональніші способи навчання, і  як система принципів і способів навчання, і як реальний процес навчання.

                                           Освітня технологія

        Наука (теорія)                                                                 Практика

         Дослідження                                                                       Реальний

         найраціональніших                                                           процес

         способів навчання                                                             навчання

                            Система принципів і способів навчання

За типом організації  та управління пізнавальною діяльністю учнів одними із сучасних педагогічних технологій є інтеграційні технології. Завдяки різноманітним формам відбувається інтеграція різнопредметних знань. Цей процес відбувається завдяки міжпредметним зв’язкам. Вони забезпечують взаємозв’язок предметів природничого та суспільно – гуманітарного циклів. За допомогою інтеграції вчитель – предметник  у співпраці з іншими вчителями упроваджує цілеспрямоване розв’язання комплексу завдань, сприяє формуванню ключових компетентностей учнів: інформаційної, самоосвітньої, соціальної тощо.

Біологічна освіта – суттєва частина загальної науково – природничої освіти школярів. Ядром сучасної природничої картини світу є фізична картина світу. Біологія суттєво доповнює і видозмінює фізичну картину світу, втілюючи в неї узагальнені знання про особливості фізико – хімічних процесів в біологічних системах різного рівня складності (клітинах, організмах, біоценозах). У біології як системі наук про живу природу інтенсивно розвиваються синтезовані науки. Принцип інтеграції являється основним принципом екологічної освіти і природоохоронного виховання учнів з урахуванням логіки розвитку основних ідей і понять предметів.

Сукупність функцій міжпредметних зв’язків реалізуються в процесі навчання, коли вчитель біології застосовує всю різноманітність їх видів. Це і внутрішньоциклові зв’язки з хімією, фізикою, математикою, географією, а також міжциклові – з історією, літературою, трудовим навчанням та ін. Інтеграція біології з іншими предметами сприяє перспективі навчання біології як сприйнятті понять у надпредметному значенні – філософському, діалектичному.

Міжпредметні зв’язки на рівні фактів – це встановлення схожості фактів, використання загальних даних, що вивчають у курсі фізики, хімії, біології, та їх усебічне вивчення з метою узагальнення знань про окремі явища, процеси та об’єкти природи. Так, під час вивчення теми «Нуклеїнові кислоти» (9 клас) доцільно використати міжпредметний зв'язок з хімією, звернувши увагу на будову нуклеотиду, назви нітратних основ, будову макромолекул ДНК і РНК, властивості нуклеїнових кислот, а при вивченні теми «Обмін речовин і енергії в клітині» (9 клас) слід звертати увагу на реакції анаеробного розщеплення глюкози, реакцій розщеплення складних молекул на прості.

До загальнопредметних понять у курсах предметів природничих дисциплін відносять явища, процеси, енергію. Біологічна освіта включає засвоєння ряду систем понять:

• про рівні організації живої природи;
• про процеси життєдіяльності;
• про екологічні процеси;
• прикладні поняття в агротехніці, біоінженерії, природоохоронній діяльності тощо.

Окремі загальнобіологічні поняття відображають такі складні процеси живої природи, що опанувати їх можна тільки у зв’язку з використанням знань, отриманих на уроках фізики, хімії, географії. На підсумковому уроці біології в 8 класі можна використати питання, що стосуються фізіологічних процесів, які відбуваються в організмі людини в нормальному стані та під дією якихось чинників. Наприклад: Чому людина, вдягнена у гумовий одяг, важче переносить спеку? Що є джерелом енергії для праці м’язів тіла людини? Чим пояснити, що іноді людина, випадково торкнувшись оголеного дроту, не в силах відірвати від нього руку? Яка людина краще бачить предмети під водою – яка страждає короткозорістю чи далекозорістю?

 Роль математики в біології суттєво відрізняється від її ролі у фізиці й техніці. Математична культура на уроках біології – невід’ємна умова формування наукового світогляду. Біологія не може обходитися без математичних обрахунків. Ряд біологічних задач потребують математичних знань, зокрема розв’язування задач з молекулярної біології, задачі з генетики і екології. Математичні обрахунки в ході розв’язування задач активізують розумову діяльність, формують науковий світогляд через зв'язок теорії з практикою .

Особливо актуальним є засвоєння біологічних знань у зв’язку із сучасними інформаційними технологіями. Існує метод навчального проекту, під час якого учні заздалегідь ознайомлюються з новим матеріалом і  з допомогою комп’ютерів готують презентацію. Яку демонструють під час проведення уроку. Учні самостійно готуються до уроків, використовуючи матеріали Інтернету. Доцільним є і застосування тестових комп’ютерних завдань для перевірки знань, вмінь учнів. За допомогою комунікативних технологій можна розробляти роздавальний матеріал, створювати позитивний емоційний стан (через музичне оформлення). Такий інтерактивний і інтеграційний підходи у викладанні біології спонукають учнів до самоосвітньої діяльності, формують у них інтелектуальну базу для самовизначення та самореалізації.

 Важливим у оволодінні біологічними знаннями є  організація навчання спрямована на формування в учнів експериментальних умінь, тобто проведення лабораторних робіт. Під час вивчення клітинного рівня життя в темі «Клітина» важливо поєднати знання, отримані на уроках на уроках фізики й хімії. При цьому встановлюються не тільки понятійні міжпредметні зв’язки, що дозволяють пояснити функціонування клітин живих організмів, але й здійснюється єдність вимог у формуванні дослідницьких умінь засобами природничого циклу.

Урок має в комплексі вирішувати завдання освіти, виховання та розвитку учнів. Тему уроку визначає програма, викладають її відповідно до змісту підручника. Але,  працюючи над змістом уроку кожної теми, вчитель мусить враховувати ретроспективні та перспективні міжпредметні зв’язки, тобто залучати знання, здобуті учнями під час вивчення інших предметів, аби визначити доцільність коригування дат проведення уроків різних предметів, які чітко простежується інтеграція.

Своєчасне встановлення міжпредметних зв’язків спонукає учнів до обмірковування нового матеріалу. Вони повинні вдало вписуватися в тему уроку і виконувати важливу мобілізаційну функцію. Досить поширеною є нині думка проте, що предмети гуманітарного та природничо – математичного циклів не перетинаються і що використання у викладанні біології відомостей з цих предметів не може бути виправдане. Втім,  досвід свідчить про зворотне. Так, спираючись на історичні відомості, вчитель знайомить учнів зі світоглядом вчених, цікавими фактами з їхньої біографії, характеризує розвиток тих чи інших тенденцій епохи, технічного прогресу. Історичні відомості про виникнення і подальший розвиток ідей, теорій, відкриття тих чи інших законів розвитку матерії незамінні в проблемному навчанні. Такі предмети гуманітарного циклу світова література і художня культура дають  можливість нового якісного сприйняття уроків біології, розуміння фізіологічної природи, видів, типів, якостей та властивостей психічних процесів людини, визначення їх ролі у формуванні особистості. При вивченні теми «Фізіологічні основи поведінки людини» (8 клас) пропонуються картки з завданнями:

І. Про які розумові процеси йдеться?.. «Великий художник епохи Відродження Леонардо да Вінчі радив іншому художнику: «Якщо ти хочеш змусити здаватись справжньою вигадану тварину, - нехай це буде, скажімо, змія, - то візьми для її голови голову вівчарки чи собаки, приєднай до неї кошачі очі, вуха пугача, ніс борзої, брови лева, скроні старого півня і шию водяної черепахи».

ІІ. Про які розумові процеси йдеться?..»Як будуються типи в літературі? Вони будуються, звичайно, не портретно, не беруть яку – небуть конкретну людину, а беруть 30 – 50 осіб однієї лінії, одного ряду, одного настрою і з них створюють Обломова, Онєгіна, Гамлета, Отелло і т. д. (М. Горький)».

Інтеграція у викладанні природничо – математичних наук полягає не в широкому застосуванні міжпредметних зв’язків, проведенні бінарних уроків, а має будуватися на більш ґрунтовній основі. Тому доцільним є узгодження програм з предметами природничо – математичного циклу. У 9 класі на уроках біології учні вивчають тему «Органічні речовини живих організмів», і паралельно з хімії в 9 класі поняття про аміно- та карбоксильні групи. Це є більш результативно, тому що можливе проведення бінарних уроків.

Для того щоб озброїти учнів міцними і свідомими знаннями з основ наук, здійснити їх виховання, педагог сам має бути підготовленим до цієї роботи: досконало знати свій предмет, цікавитися новинами психолого – педагогічної науки, володіти методикою навчання  та виховання школярів. Від учителя, його духовного багатства, кваліфікації, прагнення передати молоді досягнення попередніх поколінь залежить подальший розвиток суспільства.

Головним досягненням педагога слід вважати вміння виховувати учнів своїм предметом. Учитель поєднує в собі дві спеціальності. Він має бути фахівцем не лише з того предмета, який викладає, а ще й педагогом – вихователем. Тобто вчитель, навчаючи – виховує, а виховуючи – навчає. Той, хто оволодів цією майстерністю, - прекрасний педагог.

Використана література

1. Бицюра Ю. Інтегрована система навчання // Завуч. – 2002. - № 16.
2. Пушкарьова Т. Інноваційні освітні технології. Інтегративні підходи //Директор школи. – 2001. - № 45
3. Інновації у життя.- // Завуч. – 2009, грудень.- № 35.- К. : Шкільний світ.- с. 6 - 7
4. Владімірова В. А. Концептуальні засади інтеграційних процесів у методиці викладання природничих наук.- // Біологія.- 2004. - № 36. Х. :Основа
5. Білан Н. Забезпечуємо професійне вдосконалення // Завуч. – 2006. - № 10
6. Головата І. В. Інтеграція у викладанні біології.- Біологія. – 2010. - № 6. Х.: Основа