Реферат на тему:

Антропологічний фактор у міжпредметній координації біології з іншими
науками

В сучасних умовах відходу від тотальної уніфікації і стандартизації
навчально-виховного процесу, подолання консерватизму і стереотипів
педа-гогічного мислення, зміни парадигми освіти постійно підвищується
ак-туальність проблеми міжпредметних зв’язків при вивченні біології та
роль антропологічного фактору в цьому процесі.

Міжпредметні зв’язки – це класичне питання методики викладання біології,
проте воно набуває нового змісту в світлі вимог інтеграції, гуманізації
та координації освіти, які ставляться суспільством перед сучасною
Школою.

Біологія, згідно державної національної програми “Освіта” (Україна XXI
століття), є однією з профілюючих дисциплін, знання основ якої є
обов’язковим для кожної освіченої людини, і тому вона викладається в
усіх школах, середніх і вищих навчальних закладах біологічного профілю.
Біологія сьогодні – це складна багатогалузева наука про живі організми,
яка включає емпіричні і теоретичні, фундаментальні, прикладні і
таксономічні аспекти; тісно пов’язана з такими дисциплінами: хімією,
фізикою, географією, астрономією, математикою, людинознавством,
філософією тощо і з одного боку базується на законах і основних
положеннях останніх, а з другого – значно розширює інформаційне
наукове поле для них.

Міжпредметна координація та інтеграція – це взаємне узгодження
навчальних програм, зумовлене системою наук і дидактичною метою.
Міжпредметні зв’язки відображають комплексний підхід до навчання та
виховання, забезпечують виділення основних елементів змісту освіти та
узгодження і взаємозв’язки фактичного матеріалу між окремими навчальними
предметами. На будь-якому етапі навчання вони виконують навчальну,
виховну, розвиваючу і детермінуючу функції [3]. Це здійснюється завдяки
інтеграції і координації знань, підвищенню продуктивності розумової
праці та перебігу психічних процесів.

Важливу роль в реалізації міжпредметності у навчанні відіграє
антропологічний фактор, який базується на взаємозв’язку дій викладача і
учня. Слід зазначити, що діяльність викладача передбачає конкретну мету
навчання і різні способи її досягнення; діяльність учня – сприйняття
мети навчання і виконання різноманітних дій для її реалізації. При цьому
викладач завжди узгоджує свої дії з закономірностями процесу засвоєння
знань.

Міжпредметні зв’язки формують конкретні знання учнів, включаючи їх в
оперування пізнавальними методами, які мають загальнонауковий характер
(абстрагування, моделювання аналогій, узагальнення тощо) [1].

Особливого значення набуває розкриття на базі міжпредметних зв’язків
моральних аспектів науки. Вони відіграють важливу роль у розвитку
системного мислення учнів, а це вимагає залучення учених–спеціалістів з
усіх навчальних предметів (галузей загальної освіти), дидактів,
психологів, методистів, учителів-практиків для написання та впровадження
навчальних програм та підручників в навчально-виховний процес на
міжпредметній основі. Ця робота повинна проводитись комплексно,
починаючи з вузу і продовжуватися постійно на протязі педагогічної
діяльності вчителів-фахівців, виходячи з такої дидактичної схеми:

Той, хто навчає Той, хто навчається

Антропологічний

фактор

Для ґрунтовної підготовки бакалаврів, спеціалістів та магістрів-біологів
в педагогічному університеті особливу увагу слід приділяти міжпредметній
координації, яка озброює фахівця біолога знаннями суміжних наук,
вміннями їх аналізувати і систематизувати; сприяє глибокому засвоєнню
студентами загальнобіологічних, спеціальних та прикладних понять,
розвитку творчого мислення і розумової активності; здійсненню
екологічного, естетичного, трудового, гігієнічного виховання при
вивченні кожної біологічної дисципліни.

Проблематична ситуація з реалізації міжпредметності при вивченні
предметів біологічного циклу характерна для вузу.

Основними причинами цього є:

— досить великий перелік дисциплін, які вивчаються, розподіл
годин на них та послідовність викладання;

— перевантаження багатьох дисциплін детальною конкретизацією;

— зайва теоретизація при відсутності відповідного практичного
підкріплення тощо;

Вихід з цього становища полягає в реалізації таких заходів:

— узгодженні навчальних планів з урахуванням міжпредметних
зв’язків;

— конкретний учбовий матеріал повинен читатися на сучасному
науковому рівні один раз по одній дисципліні з залученням необхідної
інформації з інших предметів;

— теоретичні знання обов’язково повинні підкріплюватися
безпосередньо практичною діяльністю, чому сприяє органічне поєднання
учбового процесу з науковою роботою.

Наприклад, тему “Фотосинтез” доцільно розглядати у курсі “Фізіологія
рослин” з залученням знань з таких дисциплін як: фізика (відбиття,
поглинання та пропускання світла, його трансформація; відповідність
закону збереження маси та енергії; особливості дифузійних процесів;
газові закони; закони осмосу, проникливості тощо); хімія (інтенсивність
та спрямованість хімічних реакцій; явища каталізу; ферментативні
процеси, їх специфічність; принципи рівноваги та компартментації і
т.д.); біохімія (активність, специфічність та різноманіття шляхів
фотосинтезу, транспорту асимілятів; кількісний і якісний склад продуктів
фотосинтезу тощо); генетика (генетична детермінація складових
фотосинтетичного процесу; цитоплазматична спадковість; роль ядра і
хлоропластів в реалізації генетичної інформації і т.д.); екологія
(залежність фотосинтезу від впливу різноманітних факторів середовища :
t°С, W %, h? тощо); математика (з’ясування залежностей між різними
параметрами і продуктивністю; розробка математичних моделей з метою
перспективного прогнозування). Вивчення фотосинтезу слід проводити на
базі такої узагальнюючої моделі (рис.).

Ф О Т О С И Н Т Е З

Рис. Узагальнююча модель вивчення фотосинтезу у вузі

При вивченні цієї теми на рівні міжпредметної координації у
педуніверситеті використовуються як традиційні форми навчання (лекції,
лабораторно-практичні заняття, польова практика), так і нестандартні
(фізіологічні “Брейн-ринги”, заняття-виставки, заняття-конференції,
дискусії тощо).

Для інтенсифікації навчального процесу на основі активізації
пізнавальної діяльності студентів нами пропонується імовірнісна
інте-лектуальна гра – фізіологічний “Брейн-ринг”, яка проводиться за
загально прийнятими правилами [2].

Цей розважальний за формою, але інформативний за змістом і спортивний за
характером захід є досить ефективний при вивченні фізіології рослин.
Успіх цього виду роботи залежить від матеріально-технічної бази,
текстового змісту, професійного рівня та підготовленості ведучого,
гравців і всіх присутніх.

Орієнтовні питання до фізіологічного брейн-рингу з теми “Фотосинтез”:

— Перерахуйте адаптаційно-пристосувальні особливості в будові
листків світлолюбних та тіньовитривалих рослин.

— Розташуйте в ряд за інтенсивністю фотосинтезу (з
відповідними цифровими значеннями цього показника) рослини з різними
типами фотосинтезу (умови оптимальні): цукровий буряк, агава, кукурудза;
до 10, до 50, до 120 мг СО2/дм2 . год.

— Як співвідносяться в онтогенезі листка імпортні та експортні
функції щодо фотоасимілятів?

— Спільне та відмінне в процесах хемо-, фотосинтезу та
фоторедукції.

— Поясніть різноманітність кінцевих продуктів фотосинтезу на
основі функціонування фотосистем І і ІІ.

— Назвіть основні складові продуктивності рослин, які
обумовлюють величину та якість врожаю.

Ретельна попередня підготовка команд, інтенсивна розумова діяльність
членів команд та присутніх під час гри обумовлюють ґрунтовну підготовку
не тільки гравців, а і глядачів і це свідчить про те, що фізіологічний
брейн-ринг є одним із нетрадиційних засобів засвоєння матеріалу з
дисципліни “Фізіологія рослин”.

Роль та ефективність антропологічного фактору в навчально-виховному

процесі значно зростає за рахунок сумісної
винахідницько-конструкторської діяльності викладача та студентів, учнів.
Така робота повинна проводитись в різних напрямках: удосконалення
наочних посібників; розробка та створення динамічних діючих тренажерів
та макетів: удосконалення, розробка та виготовлення апаратури для
наукових досліджень.

Для органічного поєднання навчального процесу та наукової роботи з теми
“Фотосинтез” на кафедрі ботаніки Мелітопольського державного
педагогічного університету (МДПУ) розроблені, виготовлені і широко
використовуються електрифікована схема-таблиця “Фотосинтез”:
багато-канальна установка для нанесення розчинів на хроматограми; прилад
для визначення питомої поверхневої щільності листків; методика
визначення оптичних властивостей листків, розчинів пігментів та їхньої
концентрації на фотометрі КФК-3 та багато інших [2]. Така форма роботи
стимулює творчу активність та розумову діяльність студентів, органічно
поєднує навчально-виховний процес і наукову роботу, сприяє придбанню і
розвитку певних вмінь та навичок і значно підсилює значення
антропологічного фактору як з боку того, хто навчає, так і з боку того,
хто навчається.

L

N

N

D”

D”aзаємообумовленості в міру ускладнення теоре-тичного матеріалу із
конкретної дисципліни та змінах дисциплін при переході студентів з
курсу на курс.

Базуючись на модульно-рейтинговій системі оцінювання навчально-наукових
досягнень студентів, впровадженій у МДПУ (1999 – 2001р.р.) [4], нами
пропонуються такі форми і методи контролю з дисципліни “Фізіологія
рослин” (тема “Фотосинтез”) міжпредметного змісту.

— Теоретичні питання:

1. Особливості розповсюдження рослин на земній кулі в зв’язку із
специфічністю типів фотосинтезу.

2. Вміст, якісний склад і специфічність функціонування пігментів у
рослин різних екологічних груп.

3. Онтогенетичні особливості складових адаптаційних синдромів у
рослин до несприятливих факторів середовища.

— Тестові завдання:

1. Які ознаки будови хлоропластів мають місце і можуть бути
використані для підтвердження гіпотези про походження пластид рослин від
фотосинтезуючих прокаріотичних клітин, які вступають у симбіоз з
клітинами стародавніх гетеротрофних еукаріотних організмів?

1) наявність власних ДНК;

2) кільцевий тип будови ДНК хлоропластів;

3) неповна автономність ДНК хлоропластів – синтез частини їхніх
білків кодується ядерною ДНК клітини;

4) наявність високорозвиненої складної внутрішньої мембранної
(ламелярної) системи, яка утворює грани та міжгранні тилакоїди;

5) наявність двомембранної оболонки, яка відокремлює хлоропласт від
цитоплазми клітини;

6) зв’язок внутрішньої мембрани оболонки хлоропласта з мембранами
його тилакоїдів.

2. З другого синглетного стану електрон може перейти на перший
збуджений синглетний рівень. При цьому він втрачає частину енергії. Що з
нею відбувається?

1) випромінюється у вигляді флуоресценції;

2) випромінюється у вигляді фосфоресценції:

3) витрачається у вигляді тепла.

3. Фотосинтез – це процес, який іде зі збільшенням вільної енергії.
На фотофізичному етапі фотосинтезу енергія квантів світла, яка
поглинається пігментами, перетворюється на дуже нестабільну енергію
електронного збудження з тривалістю життя 10-12, 10-8, 10-4 с. На
фотохімічному етапі наступне перетворення енергії супроводжується її
поступовою стабілізацією в проміжних продуктах фотосинтезу. В темнових
реакціях перетворення світлової енергії завершується утворенням
стабільних молекул – кінцевих продуктів фотосинтезу. В якому з
перелічених ланцюгів порядок розташування продуктів фотосинтезу
відповідає послідовним етапам стабілізації енергії під час фотосинтезу?

1) збуджені молекули пігменту-акцептора електронів – збуджені
молекули додаткових пігментів – молекули АТФ – молекули НАДФ.Н2 –
крохмаль – моносахариди;

2) збуджені молекули додаткових пігментів – збуджені молекули
пігменту-акцептора електронів – АТФ — НАДФ.Н2 – крохмаль;

3) АТФ – збуджені молекули пігменту-акцептора електронів — НАДФ.Н2 –
моносахариди – збуджені молекули додаткових пігментів – крохмаль;

— Задачі:

1. В умовах слабкого освітлення (1% повного сонячного освітлення)
листки клена поглинули 0,54 мг вуглекислого газу; листки дуба виділили
0,12 мг вуглекислого газу на 1 г сирої маси, а в листків верби не
спостерігалося ані поглинання, ані виділення СО2. Яка з цих рослин
найбільш тіньовитривала?

2. За 20 хв. пагін, площа листкової поверхні якого становить 240
см2, поглинув 16 мг вуглекислого газу. Обчисліть інтенсивність
фотосинтезу.

3. Продуктивність фотосинтезу за 10 год. становила 200 мг глюкози,
що становить 2/3 дійсної продуктивності. Скільки кисню при цьому
утворилося (весь кисень виділився в атмосферу)?

В сучасному шкільному курсі, починаючи з 6-го класу, вчитель біології
“забігає вперед” і до вивчення основ відповідних наук в урізаній і
поверхневій формі знайомить школярів з такими фізичними, хімічними,
кібернетичними, математичними, технічними поняттями і теоретичними
схемами, які необхідні для розуміння живої природи. Так, наприклад,
автори діючої шкільної програми з біології (1998 р.) пропонують починати
вивчення фотосинтезу – цієї унікальної, надзвичайно важливої і дуже
складної функції зеленої рослини, вже в 6-му класі (тема “Основні
функції рослинного організму”), хоча це досить проблематично: учні не
мають елементарних знань з фізики і хімії для правильного розуміння
цього складного процесу. Тому в 6-му класі ця тема майже не засвоюється
школярами. В 11- му класі (тема “Структурова складність і
впорядкованість організмів”) процес фотосинтезу вивчається як функція
двомембранних органоїдів – пластид (хлоропластів) протягом всього двох
уроків. Звісно, такий підхід до вивчення фотосинтезу не сприяє активному
засвоєнню знань і розумінню суті процесу учнями.

На нашу думку тема “Фотосинтез” в шкільному курсі біології має велике
світоглядне, наукове, пізнавальне і прикладне значення. Глибоке
розуміння матеріалу цієї теми дозволяє учням розібратися у суті одного з
найважливіших ароморфозів на нашій планеті – фотосинтезі, зрозуміти
космічну роль зелених рослин на планеті, уявити широкомасштабність цього
процесу і науково обґрунтувати шляхи підвищення його ефективності.

Ми пропонуємо вивчати процес фотосинтезу на основі міжпредметних
зв’язків біології з хімією у 11- му класі, використовуючи інтегральний
підхід, за такою дидактичною схемою (табл.)

Таблиця

Дидактична схема вивчення фотосинтезу у 11- му класі

Фактичний

матеріал

Міжпредметні зв’язки з хімією

Методи і мето-дичні прийоми

Засоби навчання

1. Історія

розвитку вчення про фотосинтез.

Повідомлення учнів, демонстру-вання дослідів, пояснення, запис в зошитах
нових термінів.

Рослини герані, елодеї; портрети Фаміцина А.С., Тімірязєва К.А., Вотчала
Є.П., Курсанова А.Л., Оканенко А.С., фотогра-фії і ілюстрації для
демонстрування через епідіаскоп.

2. Будова і влас-тивості хлорофі-лу; структурні особливості та
функціонування хлоропластів.

11 клас, тема “Органічні сполуки”: складні ефіри (есте-ри). Реакція
естери-фікації. Використан-ня складних ефірів.

Самостійна робота учнів, еврістична бесіда.

Листки зелених рослин, ступки, воронки, фільтри, спектроскопи,
епідіаскоп, таблиця “Субмікроско-пічна будова хлороплас-та”, схематичні
малюнки на дошці

3. Механізми участі хлорофілу у фотосинтезі; світлова стадія
фотосинтезу.

9 клас, теми “Періодичний закон і періодична система Д.І. Менделєєва.
Бу-дова атома”, “Хіміч-ний зв’язок і будова речовини”

Проблемне викла-дення, замальову-вання схем учня-ми, демонструван-ня
процесу на електрифікованій таблиці-схемі “Фотосинтез”

Електрифікована табли-ця-схема “Фотосинтез”, схематичні малюнки на
дошці.

4. Темнова

стадія фотосинтезу

8 клас, теми “Складні речовини. Основні класи неорганічних сполук”:
кругообіг

води у природі; “Хімічні реакції”.

11клас, тема “Орга- нічні сполуки”: жири, глюкоза, сахароза, крохмаль,
білки.

Проблемне викла-дення, запис схем учнями, демонст-рування фрагмен-ту
відеофільму “Фотосинтез”.

Електрифікована табли-ця–схема “Фотосинтез”, схеми на дошці; фраг-мент з
відеофільму “Фо-тосинтез”.

5. Екологія фото-синтезу і шляхи підвищення його продуктивності

9 клас, тема “Розчи-ни”: процес розчи-нення, його фізико–хімічна суть

Узагальнююча бе-сіда, короткі пові-домлення учнів, запис учнями
циф-рового матеріалу

Цифрові таблиці, дидак-тичний матеріал для демонстрування через
епідіаскоп

6. Автотрофні і гетеротрофні клі-тини та організ-ми

8 клас, теми “Почат-кові хімічні поняття”: хімічні рівняння; “Хі-мічні
реакції”: хіміч-на рівновага.

Еврістична бесіда, запис таблиць і схем учнями.

Схематичні малюнки на дошці.

У запропонованій дидактичній схемі викладання вчителем нового матеріалу
відбувається від спеціальних понять (пігмент, його будова, властивості)
до загальнобіологічних ІІ і І порядків (фотосинтез, автотрофи). Такий
порядок викладення нових знань на фоні міжпредметної координації сприяє
кращому засвоєнню біологічних понять учнями, дає можливість осмислити
теоретичні знання, закріпити їх за допомогою дослідів і пов’язати з
практикою сільського господарства.

Результативність вивчення біології на основі встановлення міжпредметних
зв’язків підвищується при дотриманні таких умов: чіткий
організаційно-методичній роботі, координації діяльності викладачів,
використанні всього різноманіття видів зв’язків, комплексних форм
організації навчання, комплексних наочних посібників тощо. При цьому
підсилюються інтеграційні процеси в змісті і організації навчання,
з’являються системність знань про природу, узагальнюючий характер вмінь
(пізнавально-оціночних і пізнавально-практичних); формуються світоглядні
уявлення про єдність світу (про взаємозв’язок живої та неживої природи,
людини і природи, здоров’я людини і соціальних факторів середовища
тощо); розширюється світоглядна спрямованість пізнавальних інтересів
школярів і студентів в галузі природознавства. Отже, реалізації
міжпредметної координації при вивченні дисциплін біологічного циклу у
школах, середніх і вищих навчальних закладах слід приділяти особливу
увагу з метою становлення особистості майбутніх громадян України, членів
демократичного суспільства.

Література:

Гончаренко С.У. Український педагогічний словник. – Київ: Либідь, 1997.
– С. 91.

Казаков Є.О. Методологічні основи постановки експерименту з фізіологій
рослин. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – 272 с.

Максимова В.Н. Межпредметные связи в учебно-воспитательном процессе
современной школы. – М.: Просвещение, 1987. – 160 с.

Христова Т.Є., Казаков Є.О., Казакова С.М. Модульно-рейтингова система
оцінювання навчально-наукових досягнень студентів // Зб. наук. праць.
Педагогічні науки. – Херсон: Айлант, 2001. – Випуск 24. – С. 153 – 157.

Похожие записи