Интеграция биологических знаний обучаемых в базовом курсе химии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Интеграция биологических знаний обучаемых в базовом курсе химии



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИНТЕГРАТИВНЫЙ ПОДХОД И МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ В ШКОЛЬНОМ ЕСТЕСТВЕННО НАУЧНОМ ОБРАЗОВАНИИ

1.1 Интегративный подход к обучению

1.2 Виды межпредметных связей

1.3 Функции межпредметных связей

ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕГРАТИВНОГО ПОДХОДА В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ХИМИИ

2.1 Этапы реализации интегративного подхода

2.2 Содержание обучения как основа реализации принципа межпредметности

2.3 Методические приемы реализации межпредметных связей

2.4 Формы организации интегративного обучения химии

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ



ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Для современного российского образования одной из главных является проблема повышения качества образования, которое бы удовлетворяло познавательным потребностям обучающихся и позволяло бы эффективно применять им полученные знания, умения и навыки в повседневной жизни и будущей профессиональной деятельности. Поэтому в настоящее время образование, прежде всего, нацелено на глубокое понимание ключевых основ наук и на формирование опыта творческой проблемно-поисковой деятельности. И современное общество предъявляет к выпускникам школ очень высокие требования из-за нарастания интегративных процессов во всех сферах мирового сообщества. Вновь усилилось внимание к вопросу межпредметных связей в обучении, и это привело к реформации современного образования и способствовало введению в его систему разнообразных интегративных школьных курсов. Так, например, предметы естественнонаучного направления, в том числе и химия, собраны в единую образовательную область "Естествознание".

Актуальность нашего исследования определяется необходимостью разрешения противоречий: химия обучение межпредметность

- между интенсивными темпами развития интеграции химических и биологических знаний в современной науке и ослаблением внимания к межпредметным связям в практике преподавания из-за сокращения учебных часов;

- между потенциальными возможностями осуществления системного интегративного процесса обучения и недостатком методических разработок, адаптированных к современным программам обучения, в которых бы присутствовали сведения о значимых связях учебных тем с материалом других дисциплин.

Целью нашего исследования нашего исследования являлось расширение знаний обучаемых о химических элементах и образуемых ими соединений путем интеграции биологических знаний в базовый курс химии.

Объектом исследования является процесс обучения химии.

Предметом исследования является методика осуществления интегративных уроков по химии.

В соответствии с целью, проблемой, объектом и предметом исследования были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Проанализировать теоретические основы интегративного подхода к обучению.

2. Разработать методики осуществления интегрированных уроков по химии.

3. Провести разработанные интегративные уроки в рамках педагогической практики.

4. Исследовать влияние интегрированных уроков по химии на мотивацию школьников к изучению химии.

Для нашего исследования была сформулирована гипотеза: если в ходе педагогической практики строить уроки химии путем интеграции в их содержание недавно изученный материал по биологии, то можно ожидать повышение у большинства обучающихся уровня мотивации к изучению химии.

Для решения поставленных задач наше исследование проводилось при помощи теоретических и эмпирических методов.

Теоретические методы: анализ и синтез педагогической и методической литературы при определении понятийного аппарата и методологических основ исследования; анализ подходов к определению целостного химического и биологического содержания естественнонаучного образования; анализ Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования; обобщение; сравнение; проектирование теории и методики интегративных занятий по химии в средней школе.

Эмпирические методы: наблюдение, беседы с учителями химии и биологии, анкетирование, педагогический эксперимент.

Научная новизна нашего исследования заключается в том, что проведение интегративных уроков по химии осуществлялось в период одновременного преподавания биологии и опиралось на изучаемое биологическое содержание во время педагогической практики.

Практическая значимость нашего исследования, заключается в том, что:

- разработаны конспекты интегративных уроков по химии;

- описаны методические рекомендации учителям по организации интегративного обучения школьников во время уроков и во внеурочной деятельности.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что результаты исследования вносят вклад в развитие теоретических идей интеграции естественнонаучного образования.



ГЛАВА 1. ИНТЕГРАТИВНЫЙ ПОДХОД И МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ В ШКОЛЬНОМ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОМ ОБРАЗОВАНИИ

1.1 Интегративный подход к обучению

Долгое время в истории господствовала тенденция к разобщенности наук. Каждая из областей познания была посвящена отдельному изучению конкретной части объектов и явлений природы. Благодаря чему был собран огромный фактический материал и заложен фундамента для дальнейшего развития науки. Такая дифференциация научных дисциплин оказала влияние и на систему образования, превратив ее в структуру, состоящую из разных учебных предметов. Однако на современном этапе стало появляться все больше интегративных научных отраслей (например, биологическая химия, физическая химия и т.д.), так как ни одна научная область самостоятельно не может найти решения глобальных проблем. Для интегративных наук характерно использование комплексных методов, которые позволяют исследовать природные процессы и явления с разных сторон и лучше понять их сущность. [1,2]

И на сегодняшний день интеграционные процессы идут во всех сферах жизни общества, в том числе и в образовании. В школьном курсе стали появляться интегративные курсы, особенно глубоко интеграция затронула предметы естественнонаучного цикла. Так, например, появилась образовательная область "Естествознание". В итоге ведущим подходом к организации и управлению предметным обучением все чаще становится интегративный подход. [3] Интегративный подход к обучению - совокупность мер, применяемых ко всему учебно-воспитательному процессу и направленных на интеграцию содержания, средств, методов и форм обучения. [4]

Интегративный подход в обучении предполагает переход от отдельных знаний и умений к сложной системе, то есть обучение происходит за счет синтеза конкретного материала по учебному предмету (внутрипредметная интеграция) и знаний из нескольких учебных дисциплин (межпредметная интеграция).

Данный подход к обучению имеет достаточно большое количество преимуществ, как для учеников, так и для учителей. Преимущества для учеников [5]:

1.Создается целостная картина мира, формируется объективное и всестороннее мировоззрение;

2. Более заинтересованное, лично значимое и осмысленное восприятие знаний. Повышается мотивация к приобретению новых знаний;

3. Появляется возможность для развития творческого мышления;

4. Более активное применение знаний на практике при решение различных учебных проблем и задач;

5. Способствует формированию и развитию учебных универсальных действий;

6. Снятие перезагрузки в учебном процессе. Преимущества для учителей [6]:

1. Возможность развернуть многомерную картину мира в динамике и во множественных взаимосвязях;

2. Стимул к поиску новых методических форм взаимодействия с учеником;

3. Формирование, развитие и воспитание личности с учетом ее познавательных намерений, способностей и возможностей;

4. Формирование естественнонаучного мировоззрения у обучающихся;

5. Позволяет компактно структурировать учебный материал в емкие информативные блоки, что облегчает формирование предметных и общепредметных знаний;

6. Получение качественно нового педагогического результата. Однако у интегративного подхода есть и свои недостатки [6]:

1. Сложность организации и управления процессом мыслительной деятельности учеников;

2. Некоторая растянутость во времени;

3. Недостаток конкретных рекомендаций и пособий по планированию и проведению интегративных уроков для учителей.

Впервые идеи интеграции в область методик предметного обучения появляются в 1960-1970 гг. Своими исследованиями следующие дидактики и методисты- химики: О.С. Габриелян, Н.Е. Кузнецова, Л.А. Цветков, Д.П. Ерыгин, В.Н. Максимова, И.Д. Зверев и другие показали, что главным инструментом интеграции учебных дисциплин являются межпредметные связи, которые помогают обобщать и формировать системные знания. Но в это время данный подход лишь разрабатывался, поэтому многие учителя не имели достаточного количества теоретических знаний, чтобы эффективно использовать данный подход. Поэтому и межпредметные связи не нашли должного применения в естественнонаучном образовании [4,7,8].

Но в настоящее время из-за нарастания интегративных процессов во всех сферах мирового сообщества, вновь усилилось внимание к вопросу межпредметных связей в обучении. Без установления взаимосвязей между сходными дисциплинами невозможно изучение ни одного учебного предмета. Интеграция учебных дисциплин в какой-то мере помогает решить одну из самых главных проблем для современного образования - сокращение учебных часов для изучения отдельных предметов в базовых программах [3,9]. Формируя систему понятий и обобщенных умений, подчеркивая основную идею урока, появляется возможность вместить объемный программный материал в информативно емкие блоки, что позволяет облегчить понимание и усвоение материала[9,10]. Таким образом, этот прием позволяет сжать содержание учебного материала и более продуктивно решать задачи естественнонаучного образования, важнейшие из которых [11]:

1. Формирование научного мировоззрения;

2. Формирование экологических и гуманистических убеждений у обучающихся;

3. Осознанное усвоение системных научных знаний, адекватно отражающих сведения об окружающем мире и роли в нем человека;

4. Формирование опыта проблемно-творческой познавательной деятельности с применением научных методов исследования природы;

5. Развитие интеллектуальных, творческих способностей и поддержание интереса и стремления к самообразованию.

Таким образом, для современного образования ведущей идеей является межпредметная интеграция, а главным механизмом ее осуществления выступают межпредметные связи [12].

В педагогической литературе существует большое количество определений категории "межпредметные" связи, так как существуют разнообразные подходы к их педагогической оценке и разные классификации. Так одна группа авторов характеризует межпредметные связи как дидактическое условие. Например, В.Н. Максимова считает, что межпредметные связи играют роль дидактического условия повышения эффективности учебного процесса [8,13]. В.Н. Федорова и Д.М. Кирюшкин характеризуют межпредметные связи как условие, которое обеспечивает последовательное отражение объективных взаимосвязей, действующих в природе [14,15]. Другой ряд авторов дает следующее определение: "Межпредметные связи есть отражение в курсе, построенном с учетом его логической структуры, признаков, понятий, раскрываемых на уроках по другим дисциплинам"[16,17]. Проанализировав различные варианты определений, можно вывести следующее понятие:

Межпредметные связи - педагогическая категория для обозначения интегративных отношений между объектами и процессами реальной действительности, которые нашли свое отражение в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса [7].

Ни в педагогике, ни в методике преподавания химии нет единого подхода к классификации межпредметных связей, так как разные авторы делают акценты на разных признаках при их классификации. Но чаще всего используются варианты классификаций, предложенные Н.В. Груздевой, В.Н. Максимовой и Г.М. Чернобельской [7,8,15]. Опираясь на предложенные варианты классификаций, можно разделить все межпредметные связи на две большие группы: общедидактические и специально-предметные.

1.2 Виды межпредметных связей

Общедидактические межпредметные связи - связи характерные для всех учебных дисциплин, затрагивающие наиболее общие стороны школьного учебно-воспитательного процесса[7,8].

Этот вид межпредметных связей можно разделить еще на несколько групп по различным критериям.

1. По широте обхвата учебных дисциплин:

Все учебные дисциплины можно разделить на три цикла: естественнонаучный, гуманитарный и политехнический. Соответственно, общедидактические межпредметные связи могут быть [4,7,8]:

· внутрицикловыми (связи осуществляются внутри одного цикла, например, химия-физика, химия-биология и т.д.)

· межцикловыми (связи осуществляются между предметами разных циклов, например, химия-история, химия-иностранный язык и т.д.).

2. По хронологическому критерию:

· предшествующие - межпредметные связи опираются на изученный материал в предыдущих учебных курсах. Например, опора на знания, полученные в курсе естествознания или природоведения при изучении химии на начальных этапах в 7-8 классах.

· сопутствующие - межпредметные связи осуществляются между предметами, изучение которых происходит параллельно. Например, привлечение знаний из курса общей биологии при изучении нуклеиновых кислот.

· перспективные - межпредметные связи осуществляются с разделами учебных дисциплин, которые будут изучаться позже. Например, знания, полученные в 9 классе о важнейших органогенных элементах, будут необходимы при изучении общей биологии в 10-11 классах.

3. По компонентам процесса обучения:

· Содержательно-информационные:

ь фактические - межпредметные связи между учебными дисциплинами на уровне фактов. Позволяют обобщить знания об отдельных явлениях. Например, при обсуждении роли воды для живых организмов можно учесть все факты о ее составе и свойствах.

ь теоретические - на уровне общих теорий и законов. Позволяет сформировать целостное усвоение основных положений. Например, общими для физики и химии являются "атомно-молекулярное учение", "теория электролитической диссоциации" и тд.

ь понятийные - на уровне отдельных понятий, которые являются общими для нескольких учебных предметов. В химии к таким "общим" понятиям можно отнести понятия: атом, молекула, тело, процесс и тд.

ь методологические - на уровне общенаучных и специальных прикладных понятий с позиции философии и законов диалектики. Можно обобщить знания о периодическом законе, рассуждая о его значении для развития науки.

ь ценностные - объяснение роли науки для жизни и развития общества и сохранения природы.

· Организационно-методические:

ь связи по умениям - направлены на согласованную работу методик, позволяющих формировать общепредметные умения на уроках различных дисциплин

ь связи по формам организации, методам и приемам обучения - использование разными педагогами общих методов, форм и приемов обучения.

ь связи по уровню организации обучения - использование однократных или систематических связей, которые могут быть односторонними (химия - биология); двусторонними (химия - биология - химия) и многосторонними (химия - биология- география - химия).

Для полноценного и всестороннего решения задач обучения, формирования и воспитания личности школьников общедидактические межпредметные связи необходимо дополнять специально-предметными.

Специально-предметные межпредметные связи - межпредметные связи характерные для конкретной учебной дисциплины [7].

Среди данной группы межпредметных можно выделить следующие виды:

· причинно-следственные - направлены на установление причинно- следственных связей между различными явлениями и процессами, помогают сформировать у школьников целостное научное мировоззрение. Обеспечивают системное усвоение знаний. Например, могут служить базой для предсказания свойств веществ, исходя из их строения, и дальнейших рассуждений о роли данных веществ для жизни человека и природы.

· генетические - помогают проследить взаимосвязь между веществами живой и неживой природы, наталкивают школьников на мысль о единстве происхождения и развития всего материального мира.

· взаимообратные - помогают сформировать химические понятия и умения (прямые связи) и их дальнейшее развитие и углубление (обратные связи).

· политехнические - направлены на развитие производственно- технологических понятий. Способствуют объединению химии с географией, физикой и экологией.

· семиотические - объединяют знаковые системы разных учебных предметов в целостную знаковую "надсистему".

· исторические - направлены на рассмотрение истории химии как части истории развития науки в целом.

· экспериментально-практические - помогают сформировать у школьников навыки проведения практических работ и экспериментов.

· логико-математические - применение математических формул, выполнение арифметических и алгебраических операций способствует объединению химии с математикой.

· информационно-компьютерные - объединяют химию с информатикой.

1.3 Функции межпредметных связей

Межпредметные связи выполняют множество функций, которые описали в своих исследованиях Н.В. Груздева, Н.В. Максимова [8,13]. Основными из них можно выделить: методологическую, образовательную, развивающую, воспитывающую и конструктивную функции. Рассмотрим каждую из них подробнее.

Методологическая функция

Межпредметные связи способствуют обогащению методологического аппарата учителя и позволяют сделать процесс обучения более эффективным. Системное установление связей между знаниями и умениями разных учебных дисциплин способствует развитию системного мышления у школьников, что способствует целостности получаемых знаний [4]. Например, на уроках химии при изучении важных биоорганических соединений необходимо делать акцент на их значение для живых организмов, что способствует более прочному усвоению материала [18]. Поэтому можно утверждать, что постоянное использование межпредметных связей способствует повышению системной организации обучения. Однако выполнение методологической функции становится эффективным, когда межпредметные связи применяются постоянно и всем педагогическим коллективом [7].

Образовательная функция

При интеграции химии с другими учебными дисциплинами происходит формирование обобщенных естественнонаучных знаний. При этом наиболее часто используются межпредметные связи со следующими дисциплинами:

1. Химия - Естествознание (пропедевтический курс) [4,19]:

· накомство с первоначальными химическими понятиями;

· формирование представлений о распространении химических соединений в природе и их роли для природы и жизни человека;

· знакомство с названиями, строением и свойствами наиболее распространенных веществ;

· рассмотрение сущности протекания природных процессов с участием химических соединений.

2. Химия - физика [4,20,21]:

· формирование знаний о веществе при изучении его физических свойств;

· усвоение общих законов, которые необходимы при изучении химии и физики;

· рассмотрение физико-химических процессов;

· использование на уроках химии физических величин, обозначений и понятий;

· применение законов и теорий химии для объяснения физических явлений.

3. Химия - география [4]:

· Знакомство с важнейшими месторождениями химических элементов, имеющих важное значение в промышленности и народном хозяйстве;

· формирование экологических и природоохранных знаний;

· использование химических законов и теорий для объяснения географических явлений;

· усвоение краеведческого материала.

4. Химия - биология [4,7, 22]:

· формирование представлений о распространении химических элементов в живой природе;

· знакомство с биогенными элементами и их ролью для живых организмов;

· изучение физиологического действия химических веществ на живые организмы и экосистемы;

· формирование валеологических знаний и природоохранных убеждений;

· использование химических законов и теорий для объяснения биологических явлений.

5. Химия - экология [4]:

· изучение круговоротов различных химических элементов и энергии в экосистеме;

· формирование представлений о природных ресурсах и проблемами их исчерпаемости и сохранения;

· рассмотрение влияния антропогенного фактора на окружающую среду;

· применение " экологически" учебных проблем и нахождений путей их решения;

· изучение физико-химических свойств и роли в природе веществ, относящихся к группе абиотических факторов;

· формирование понятий о химико-экологическом мониторинге окружающей среды.

6. Химия - математика [4,7]:

· применение на уроках химии математических формул, величин, обозначений и единиц измерений;

· анализ графиков, которые отражают эмпирические зависимости;

· применение арифметических и алгебраических действий при решении химических задач.

7. Химия - русский язык, иностранные языки и литература [4, 20,22]:

· новые химические термины обогащают словарный запас и культуру речи учащихся;

· использование различных словарей для толкования новых терминов;

· знакомство с этимологией, морфологией и словообразованием научных терминов;

· написание различных сказок, стихов, рассказов на химические темы;

· анализ литературных произведений, содержащих химическую литературу.

8. Химия - история [4]:

· знакомство с биографиями известных ученых-химиков и их вкладом в развитие химической науки;

· изучение истории химических открытий, становлений научных теорий, открытие законов;

· формирование представление об истории развития экспериментальных методов;

· знакомство с историей открытия химических элементов и веществ;

· изучение истории становления и развития химико-технологических процессов в промышленности.

Развивающая функция

Данная функция межпредметных связей отвечает за формирование творческого мышления у школьников, развитие интеллектуальных способностей, привитие стремления к самостоятельному поиску знаний. А также помогает преодолеть инертность и узость мыслительных операций, ограниченных одной учебной дисциплиной. Для формирования химического мышления необходимо, чтобы учитель в процессе обучения химии системно устанавливал связи между знаниями разных учебных предметов. А стремление к самостоятельному поиску знаний вместе с системными знаниями создает базу для творческой деятельности. Например, школьники, обладая достаточными знаниями, могут обсудить решение экологических проблем своего района, города, региона [25].

Таким образом, межпредметные связи помогают учащимся овладеть умениями высшего порядка - устанавливать различные виды взаимосвязей между знаниями и способами умственной и практической деятельности и применять их для творческого решения комплексных познавательных задач.

Воспитывающая функция

Эта функция межпредметных связей отвечает за формирование научного мировоззрения школьников. Для любого учебного курса характерен комплекс идей, которые определяют научное мировоззрение ученика. Однако часть этих идей реализуется и в структуре других учебных предметов. Поэтому эти идеи можно назвать общепредметными мировоззренческими идеями [4,5]:

1. единство законов развития мира;

2. учение об охране окружающей среде и рациональном использовании природных ресурсов;

3. ценность природы и ее законов, здоровья и жизни человека

4. принципы гуманизма как основа отношений между человеком и прир

Но есть и идеи, которые характерны только для данной учебной дисциплины - специально-предметные мировоззренческие идеи [4]. И в совокупности эти две группы мировоззренческих идей способствуют формированию естественнонаучному мировоззрению учащихся.

Также межпредметные связи позволяют реализовывать элементы валеологического, гигиенического, нравственного, трудового экологического и эстетического воспитания на уроках химии.

Конструктивная функция

Межпредметные связи вносят значительный вклад в совершенствование учебно- воспитательного процесса. Ведь планирование учебного материала происходит с учетом взаимосвязей многих учебных дисциплин. Для более эффективной реализации межпредметной интеграции необходимо сотрудничество между учителями разных дисциплин. Это сотрудничество может проявляться в обмене методиками, рекомендациями и идеями для планирования интегративных уроков. При этом важно, чтобы это сотрудничество носило постоянный характер [4].

В настоящее время в школьном образовании идея межпредметной интеграции является одной из ведущих. Интегративное обучение осуществляется при системном использовании межпредметных связей. Комплекс общедидактических и специально-предметных межпредметных связей создает базу для планирования и осуществления интегративного учебно-воспитательного процесса. Содержание курса химии предоставляет учителю возможности для установления широких и разнообразных межпредметных связей с содержаниями других учебных дисциплин, что является одной из основ развития личностей обучающихся.



ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕГРАТИВНОГО ПОДХОДА В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ХИМИИ

2.1 Этапы реализации принципа межпредметности Практическим приложением идеи межпредметной интеграции выступает принцип межпредметности.

Принцип межпредметности - это принцип обучения, ориентирующий на систематическое и целенаправленное использование межпредметных связей в образовательном процессе для эффективного решения задач обучения [4,7].

Для осуществления идеи межпредметной интеграции реализация принципа межпредметности должна охватывать все этапы процессов обучения и воспитания. То есть, определив цели обучения на основе интегративного подхода, надо подобрать материал и подходящее к этому материалу дидактико- методическое обеспечение. И, наконец, подготовить задания для контроля, которые бы позволили определить, удалось ли достичь намеченных целей. Для воплощения данных этапов в реальный процесс, учитель должен выполнить следующие виды работ [26]:

1. провести анализ стандартов естественно-научного и химического образования. Изучить программы и учебники не только по химии, но и смежным дисциплинам, чтобы выявить возможные сферы интеграции материала на основе межпредметных связей;

2. определить место межпредметного материала в структуре всего курса, а также в содержании отдельных уроков. Подобрать и продумать приемы установления межпредметных связей для каждого конкретного случая;

3. подобрать или самостоятельно создать дидактико-методический комплекс, включающий межпредметные задания, приблизительные инструкции и советы по проведению отдельных уроков, схемы и справочные таблицы, а также различные приемы мотивации деятельности обучающихся;

4. подобрать и обосновать методы диагностики, критерии и показатели качества усвоения знаний и умений обучаемых, эффективности выбранной методики преподавания.

В процессе планирования учебного материала надо придерживаться логики «от причины - к следствию». Поэтому планируемые цели обучения должны соответствовать следующим требованиям: быть реально достижимыми, задавать преемственность тем уроков, легко корректироваться для конкретных педагогических ситуаций, диагностируемыми и обеспечивать достижение общих целей естественно-научного образования в школе [27].

Например, развитие мышления обучающихся является одним из главнейших ориентиров обучения. Для достижения данной цели необходимо выбрать те интеллектуальные умения, которые будут ведущими для каждого этапа при изучении химии в школе. Так, в 8 классе происходит формирование умений классифицировать, сравнивать и делать обобщение в виде вывода [15]. В 9 классе ведущим становится умение выделять существенные признаки[15]. В 10-11 классах - умение обобщать [15]. На основании развития ведущих интеллектуальных умений по годам обучения учитель должен определить развивающие цели конкретных разделов и тем курса. И на их достижение и должен быть направлен принцип межпредметности. Главная развивающая цель в первой теме курса химии 8 класса заключается в том, чтобы научить восьмиклассников сравнивать и классифицировать объекты и явления с опорой лишь на жизненный опыт и знания, полученные из других курсов. В начале изучения химии внутрипредметные знания практически отсутствуют, поэтому любая деятельность должна иметь содержательную основу. И соответственно это должно быть учтено при выборе материалов для уроков [28]. Так, например, на первых уроках по химии восьмиклассники сравнивают физические свойства металлов, выявляют отличия смесей от чистых веществ и т.д. на основе межпредметной связи с курсом физики, а также с опорой на свой жизненный опыт.

От принципа межпредметности зависит содержание каждого урока или учебного раздела. Поэтому при отборе материала необходимо помнить о единстве материального мира и взаимосвязи явлений природы. Однако межпредметный материал не должен усложнять усвоение химического материала.

Межпредметный материал должен дополнять и интегрироваться в единую систему. Использование межпредметного материала необходимо при раскрытии [29]:

1. истории развития химии, включая описание открытий, опытов и биографий ученых и т.п.;

2. роли химии в развитии общества;

3. значение химических знаний для человека, его здоровья и безопасности;

4. ценностных аспектов обучения химии;

5. сущности взаимосвязанных природных явлений и процессов;

6. значения химических знаний для сохранения природы и биологического разнообразия.

Очевидно, что пред учителем возникает проблема, заключающаяся в том, что учитель не может использовать весь объем межпредметного материала, так как предмет химии имеет весьма широкий диапазон межпредметных связей, а число учебных часов ограничено. То есть учитель сталкивается с проблемой дозирования межпредметного материала. [30] Эту проблему можно решить путем обозначения для каждого этапа главных целей реализации межпредметных связей, подобно тому, как это было сделано в примере с обозначением ведущих интеллектуальных умений в 8-11 классах [15].

В 8 классе установление межпредметных связей должно быть нацелено на формирование у обучающихся теоретической базы знаний как основы для дальнейшего изучения химии [15]. Кроме того, школьники должны овладеть умениями и навыками установления межпредметных связей и научиться применять интегрированные знания в новых ситуациях. Предпочтение стоит отдавать межпредметным связям с материалом курсов биологии, естествознания, физики и географии [7].

В 9 классе установление межпредметных связей способствует усвоению системных теоретических основ по химии, развитию умений по применению межпредметных знаний для решения проблемных ситуаций, а также расширению кругозора обучающихся и формированию у них материалистического мировоззрения об окружающих их веществах [15]. Поэтому в 9 классе необходимо подбирать такой межпредметный материал, который облегчит понимание взаимосвязи между природными и искусственными объектами. То есть подобранный материал должен помочь обучающимся осознать единство окружающего мира. Естественно, важнейшая роль в этом принадлежит связям курса химии с курсами естественнонаучного цикла. Естественно, для эффективного усвоения межпредметного материала необходимо применять подходящие его особенностям методы, средства и формы обучения.

Уже с первых уроков обучаемые должны знакомиться с принципом межпредметности как объектом изучения. И постепенно этот принцип должен становиться самостоятельным средством познания, а также механизмом проектной деятельности [31]. Школьники учатся переносу знаний и умений из других предметов, пока объем внутрипредметных знаний недостаточный для эффективного усвоения материала. Именно так и начинает формироваться понятие о межпредметных связях. Постепенно межпредметная интеграция становится средством приобретения предметных знаний, а также способствует объединению предметных знаний со знаниями смежных предметов в единую систему[4,7]. При этом формированию обобщенных учебных и общепредметных знаний способствует вовлечение обучаемых в процесс установления причинно- следственных зависимостей, которые существуют на внутрипредметном и межпредметном уровне (рис.1) [4]

Еще одним эффективным способом формирования едино системы знаний - постановка и решение межпредметных проблемных ситуаций. Такие проблемные ситуации строятся на материале смежных дисциплин. При этом создаются условия всестороннего рассмотрения изучаемых на уроке объектов, а в качестве средства создания проблемной ситуации используются межпредметные связи. Например, на уроке может быть реализованы при изучении физических свойств жиров и выяснении причин того, почему растительные и рыбий жир - жидкие, а животные - твердые. Эта проблемная ситуация способствует объединению знаний по биологии и устанавливает взаимосвязь между свойствами вещества, его биохимическими функциями и особенностями физиологии живого организма [32].

Рисунок 1. Важнейшие причинно-следственные связи понятия о веществе в содержании химии

И, наконец, принцип межпредметности оказывает влияние на отбор контрольных заданий, анализируя результаты, которых можно судить об эффективности достижения запланированных целей на межпредметном уровне. А также позволят оценить качество предметного обучения как части естественнонаучного образования и внести необходимые коррективы в методику, если результат будет неудовлетворительным.

2.2 Содержание обучения как основа реализации принципа межпредметности

Чтобы спроектировать учебно-воспитательный процесс на основе принципа межпредметности необходимо проанализировать структуры содержания курса химии, а также определить все возможные варианты установления межпредметных связей с курсами смежных дисциплин.

Общее химическое образование содержит следующие компоненты [15]:

1. основы химической науки;

2. система умений и навыков

3. опыт творческого и самостоятельного познания окружающей действительности и применения знаний на практике;

4. система ценностей: природа, человек как часть природы, химическое образование и т.д.

В школьный курс химии входит содержание предметного обучения. Это содержание отбирается с опорой на цели общего образования и структурируется согласно общей логики науки, в которую входят вышеперечисленные компоненты. Основу химической науки в школьном курсе составляют системы химических понятий, законы и теории. Эти три компонента формируют фундаментальность общего химического образования.

Понятие - форма отражения в мышлении предметов и явлений путем выделения общих признаков у объектов одного класса. [33]

К наиболее значимым понятиям в школьном курсе химии относятся: «вещество», «химический элемент», «химическая реакция» и «химическое производство». Поэтому с помощью комплекса межпредметных и внутрипредметных связей необходимо преобразовать данные понятия в теоретические системы более высокого уровня. Формирование понятий продолжается на протяжении всего периода изучения химии и проходит следующие этапы:

1. Образование понятия. Этот этап включает в себя первоначальное определение понятия, а также выявление его структуры - содержания и объема.

Содержание понятия - совокупность существенных признаков, отражающих качественную сторону понятия.

Объем понятия- количество обобщаемых явлений и объектов, которые отражают количественную сторону понятия.

2. Развитие понятия. Данный этап подразумевает изменение определения и структуры понятия для раскрытия новых признаков, внутренних закономерностей и включения новых объектов. С помощью установления межпредметных и внутрипредметных связей происходит преемственное развитие понятий при переходе от одного уровня курса химии к другому.

3. Интеграция понятия. Этот этап подразумевает объединение отдельных понятий в общие блоки для развития у школьников химического видения природы. А также внедрение при помощи межпредметной интеграции систем химических понятий в общую систему естественнонаучных знаний (рис.2) [4]

Общая система понятий - структурированное объединение понятий, которые обобщены и объяснены на основе преобладающих теорий, функционально связаны между собой, относятся к конкретной области научных знаний и выражены в форме знаков, образов и моделей.

Химические понятия развиваются путем изучения химических теорий и законов. Закон - существенное, устойчивое и повторяющееся отношение между объектами [34].

Теория - теоретическое обобщение научно достоверных законов и идей [33].

Рисунок 2. Направление интеграции знаний о веществе в обучении химии

В школьном курсе химии встречается большое количество законов и закономерностей. Многие из них являются промежуточными между системами химических понятий и теорий. При чем сами теории представляют собой своеобразные теоретические рубежи, при переходе через которые системы химических понятий претерпевают количественные и качественные изменения.

В содержание любой теории включаются следующие структурно- функциональные единицы [34]:

1. объект изучения;

2. основы: история развития, научные факты, понятия и положения; основные понятия и положения;

3. инструментарий: правила и средства логики, математический аппарат;

4. границы применения;

5. следствия и их проверка.

При изучении любой химической теории необходимо устанавливать связь с историей науки и математикой, опираясь на понятия, о которых обучаемые уже имеют представления из курсов смежных дисциплин. Множество основных теорий и законов школьного курса химии освещается на уроках по другим учебным предметам. Например, в курсе биологии изучается биогенетический закон, который можно считать аналогом периодического закона.

Химический язык является одним из главных средств обучения и образует знаковую систему.

Химический язык - целостная система, объединяющая химическую терминологию, символику и номенклатуру, а также правила написания, конструирования и истолкования [15].

Школьный химический язык - химический язык, дидактически переработанный в соответствии с целями, задачами и содержанием обучения, а также с учетом возрастных особенностей обучающихся [4].

На начальном этапе изучения химической науки язык выступает как объект специального изучения и постепенно занимает место одного ведущих средств познания. Язык вбирает в себя общенаучные термины, формулы и уравнения и символико-графические элементы, которые принадлежат также и другим дисциплинам. Можно сказать, что язык является важным «инструментом», позволяющим выйти на межпредметный уровень познания науки химии. Поэтому одна из главнейших задач учителя - создать благоприятные условия для этого перехода. Также важно отметить, что школьный химический язык помогает устанавливать межпредметные связи с различными учебными дисциплинами, например, с математикой, так как в химии широко используются математические обозначения, формулы и расчеты. В сочетании с русским языком способствует развитию культуры речи и обогащению словарного запаса школьников.

Еще одним структурным элементом содержания обучения химии, в котором реализован принцип межпредметности, является система умений и навыков.

Навык - действие, которое сформировалось путем многократного повторения и не требующее специального контроля за его выполнением. Навык может являться элементом умения. [35]

Умение - способ действия, усвоенный в процессе деятельности, который является достоянием личности. [35]

Умения и навыки, которые осваиваются в процессе обучения химии начинают формироваться уже на уроках других учебных дисциплин. Такие навыки и умения можно назвать общепредметными. И среди них можно выделить следующие виды [4]:

1. интеллектуальные - связанные с овладением приемами логического мышления и применения их в процессе обучения;

2. интеллектуально-графические - связанные с символико-графической деятельностью обучаемых: «зашифровка» информации при помощи химического языка:

3. организационно-управленческие - связанные с осмысленной и самостоятельной организацией школьниками собственной познавательной деятельности и управлением ею;

4. мнемические - определяющее возможность обучающихся сознательно усваивать учебный материал;

5. метаучебные - экологические, компьютерные и т.п.

6. трудовые.

Одна из основных задач каждого преподавателя - научить школьников самостоятельному применению своих знания, умения и навыки, полученных на других учебных дисциплинах. Для решения столь важной задачи учителю необходимо проводить целенаправленную работу по формированию у обучающихся умений, которые бы позволяли им увидеть межпредметный характер изученного материала. Процесс овладения такими умениями весьма длительный и включает следующие основные этапы [6]:

1. На начальном этапе начинается ознакомление школьников с приемами использования уже имеющихся знаний и умений, а также раскрытие комплексного характера изучаемого материала как основы для мотивированного и осознанного использования межпредметных связей.

2. На данном этапе происходит формирование самостоятельного применения межпредметных связей в процессе изучения нового материала, однако это происходит еще под руководством учителя.

3. В заключении происходит накопление опыта самостоятельной поисковой деятельности межпредметного характера на основе уже имеющихся знаний, умений и навыков.

На каждом из трех этапов необходимо способствовать поддержанию интереса и мотивации школьников к реализации межпредметных связей, указывая на положительные стороны интегративного подхода к обучению.

Овладение умениями по самостоятельному применению знаний и способов действий на межпредметном уровне происходит также при решении химических задач. Эта работа требует от преподавателя и обучающихся эрудиции не только в области в химии, но и в математике и физике. Так как правила и законы из этих наук применяются решения химических задач, кроме того существую задачи, которые можно решить лишь графическим или алгебраическим способом. Очень интересны задачи, условие которых построено на межпредметных сведениях. Данные задачи нацеливают школьников на интеграцию знаний и умений из смежных учебных предметов [8].

И, наконец, химический эксперимент предоставляет массу возможностей для использования межпредметных связей. Химический эксперимент является ведущим методом и средством обучения химии [15]. При сочетании с различными методами смежных учебных дисциплин (биологии, физики, экологии) получаются разнообразные комплексные методы исследования: биохимические, физико- химические и т.п. В настоящее время часто используется экологический мониторинг, в котором применяется комплекс химических, биохимических, биологических, физических и геохимических методов.

Также в школьном курсе химии немало учебного времени посвящено урокам, содержащим политехнический материал. Его изучение подразумевает ознакомление с химическими производствами, а также с проблемами охраны окружающей среды и рационального природопользования. Поэтому этот материал тесно связан с курсами экологии, географии и биологии [17].

2.3 Методические приемы реализации межпредметных связей

Во время планирования процесса обучения, а также при подготовке к каждому уроку учителю необходимо подобрать методические приемы, соответствующие особенностям межпредметного материала, который необходимо усвоить обучающимся. Благодаря таким методическим приемам преподаватель сможет правильно и эффективно применять межпредметные связи в своей работе. Важное условие для эффективного применения межпредметных связей - отбор приемов с ориентацией на следующие положения, определяющее основные направления работы при организации и проведении урока [4]:

1. расширение и углубление знаний обучающихся с опорой на материал, который усвоили школьника на уроках по смежным учебным дисциплинам;

2. внедрение в процесс обучения различных видов практической и творческой деятельности;

3. решение на уроках проблемных задач и вопросов, требующих всестороннего изучения, которые помогут собрать межпредметные знания вокруг одного объекта и объединить учеников с разными интересами для совместного решения;

4. проявление внимания к уже сформировавшимся интересам и жизненному опыту школьников;

5. систематическое обращение к научно-популярной литературе;

6. взаимосвязь всех используемых форм организации обучения.

Важно отметить, что при обучении химии есть возможность с успехом применять все известные на сегодняшний день приемы реализации межпредметных связей. Анализируя работы ученных по данной теме [4,8,13,36], можно справедливо считать эти приемы общепредметными.

Постановка межпредметных вопросов - данный прием способствует направлению деятельности обучающихся на репродукцию в процессе изучения нового материала знаний, полученных на уроках смежных дисциплин.

Выполнение комплексных заданий подразумевает всестороннюю характеристику изучаемых процессов, явлений и других объектов на основе единства межпредметной и внутрипредметной интеграции.

Решение межпредметных задач - прием, требующий использования знаний и способов действия из смежных дисциплин.

Выполнение межпредметных домашних заданий - прием, использующийся для повторения и закрепления материала, пройденного на других предметах. Важен для осознанного усвоения материала нового урока. Также используется для развития, расширения и конкретизации знаний и умений школьников.

Решение межпредметных самостоятельных и контрольных работ - прием, позволяющий сделать выводы о качестве усвоения знаний по нескольким учебным предметам.

Использование комплексных наглядных пособий - работа с обобщающими таблицами, схемами, картами, графиками и иллюстрациями. Данный прием помогает глубже рассмотреть отдельные вопросы программы.

Решение межпредметных учебных проблем - прием, позволяющий вовлечь обучающихся в познавательную проблемно интегративную деятельность, которая направлена на самостоятельный поиск знаний. Данный прием является основой проблемного обучения, занимающее ведущее место в сфере развивающих технологий. Приоритет отдается проблемному обучению, построенному на интегративной основе. Для практического использования этой технологии необходимо знание теоретических основ е? организации, в частности, наиболее значимых этапов постановки и решения проблемных вопросов на уроке :

· актуализация имеющихся знаний обучающихся, которые необходимы для должного восприятия учебной проблемной ситуации;

· создание условий для постановки учебной проблемы;

· непосредственно постановка учебной проблемы;

· выдвижение гипотез и их обсуждение для решения учебной проблемы;

· формулировка окончательного решения;

· доказательство правильности найденного решения.

Более подробно об этих этапах, о раскрытии их сущности и прочих аспектах проблемного обучения в школе посвящено множество работ Н.Е. Кузнецовой и М.А. Шаталова [4,7] и другой литературе [8,15].

Для предметного обучения важно, чтобы общепредметные приемы использовались в сочетании с специально-предметными приемами, характерные для каждой конкретной дисциплины. Для химии можно выделить следующие виды специально-предметных приемов. [4]

Иcпользование обобщенных планов характеристики объектов, содержащих информацию о том, что необходимо знать школьникам о каждом конкретном понятии или явлении, а также о том, как лучше учителю раскрывать содержание тех или иных понятий и явлений.

Перенос и использование сложных интеллектуальных умений для решения межпредметных проблемных задач, значимых как для отдельного ученика, так и для всего коллектива.

Перенос и использование логических умений. Этот прием находит свое применение в следующих ситуациях:

1. при наблюдении объектами, явлениями или ходом эксперимента в естественных или лабораторных условиях с фиксированием увиденного;

2. при сравнении понятий и выделения общих для них признаков;

3. при составлении обобщенных и сравнительных схем и таблиц.

Перенос и применение химических теорий и законов для объяснения природных явлений, сопоставления законов и теорий разных наук. Например, на уроках биологии и химии можно установить взаимосвязь биогенетического и периодического законов. В результате у школьников сформируется представление о повторяемости и ритмичности как характерное свойство для объектов живой и неживой природы. А знания по электролитической диссоциации помогут школьникам понять, почему же важнейшие жизнедеятельные процессы в клетке происходят в жидкой фазе.

Постановка и решение межпредметных экспериментальных и теоретических задач. В школьном курсе химии очень важно активное использование различных межпредметных расчетных задач различных типов. Например, на определение качественного и количественного состава минеральных удобрений; на определение количественного состава биологического материала и химических компонентов, которые участвуют в физиологических процессах т.п.

Применение общепредметных приемов практической работы. Этот прием способствует формированию обобщенных исследовательских умений и навыков. Обращение к жизненному опыту обучающихся. Способствует актуализации, анализу и обобщению уже имеющихся знаний у школьников.

Постановка межпредметных вопросов и поиск верного ответа на уроках по другим учебным дисциплинам. На уроке биологии ученикам может быть задан следующий вопрос: «Чем похожи и чем отличаются биологические и неорганические катализаторы?» А ответ на данный вопрос, обучающиеся будут искать на уроках химии, выполняя соответствующие задания.

2.4 Формы организации интегративного обучения химии

Вышеперечисленные методические приемы реализации межпредметных связей на практике оказываются эффективными лишь в рамках определенных форм организации процесса обучения. Для достижения хороших результатов в своей работе преподавателю необходимо иметь представление о разнообразии форм организации интегративного обучения, а также владеть методикой их применения. Правильный подбор и сочетание приемов реализации межпредметных связей и форм организации интегративного обучения позволяет обеспечить комплексное достижение целей образования; всестороннюю интеграцию предметных знаний и умений; сохранение целостной картины мира, что позволяет сформировать у школьников научное мировоззрение [37]. Интегрированный учебный день - это новая и перспективная форма организации обучения. Подразумевает систему связанных обобщающих уроков по разным учебным дисциплинам, которые преподаются ребятам в течение одного учебного дня. Однако важно учесть, что уроки в сетке расписания должны следовать друг за другом таким образом, чтобы раскрытие изучаемой идеи происходило последовательно. Межпредметный факультатив. Эта форма организации дает более широкие возможности для интегративного обучения, так как факультатив не является обязательным школьным курсом.