Межпредметная связь физики и биологии в школьной программе

Калимуллина Е.Н.

Учитель биологии КГУ СШ 7

отдела образования по г.Усть-Каменогорску

управления образования ВКО

Одна из главных задач современного общего образования в стране - сформировать мировоззрение ученика на основе целостной научной картины мира. Перестройка средней школы, совершенствование всей системы народного образования, переход школ на новые образовательные стандарты идут по пути интеграции естественнонаучных знаний.

Целью изучения учебного предмета «Биология» как составного компонента естественнонаучного образования является формирование знаний о многообразии и эволюции окружающего мира, формирование целостной картины окружающего мира. (ИМП 2021 год)

Поэтому я считаю, что современный подход к обучению биологии немыслим без установления межпредметных связей с другими учебными предметами.

Однако, на мой взгляд, учебные программы, учебники, образовательные стандарты не уделяют достаточно глубокого внимания вопросам реализации межпредметных связей. Правильное установление межпредметных связей и умелое их использование положительно влияют на формирование системы знаний учащихся о природе, на усвоение ими общебиологических и естественнонаучных понятий (вещество, энергия, структура и свойства веществ, превращение веществ, физическое состояние и т.д)

Рассмотрим, как это может осуществляться связь физики и биологии.

Биология уже в 7 классе при объяснении биологических явлений, процессов требует знания физических понятий и законов. Физическое обоснование биологических процессов — это мощный фактор формирования научного мировоззрения и восприятия целостной картины окружащего мира. Установление межпредметных связей активизирует процесс обучения биологии, развивает познавательный интерес учащихся к биологии, развить стремление к познанию нового, способствует выработке оценочных умений (аргументации, доказательств, критики и др.).

Проводя аналогию между физическими процессами и жизнедеятельностью биологических систем, ребёнок развивает умения анализировать, сравнивать и обобщать, расширяя тем самым границы познания.

Предлагаем список тем, наиболее подходящих для интеграции физики и биологии:

7 классы

• Экологические факторы.

• Вода и свойства воды

• Транспорт питательных веществ в организмах

8 классы

• Строение органа зрения. Значение зрения. Нарушения зрения. Гигиена зрения.

• Строение органа слуха. Значение слуха. Причины нарушения слуха.

• Газообмен между альвеолами и кровью. Насыщение крови кислородом в легких. Газообмен между тканями и кровью. Насыщение крови углекислым газом, клеток кислородом

• Мышцы, участвующие в процессе вдоха и выдоха. Роль диафрагмы во вдохе и выдохе. Изменение давления в воздухоносных путях

• Биомеханические особенности движения человека в связи с прямохождением. Особенности строения скелета человека, связанные с прямохождением. Роль мышц в прямохождении. Центр тяжести тела при прямохождении. Рычаги в теле человека.

10 классы

• Строение и функции гемоглобина и миоглобина человека. Кривые диссоциации кислорода для гемоглобина и миоглобина у человека. «Определение отношения величины поверхности к объему клетки».

• Влияние соотношения площади поверхности к объему на скорость диффузии. Значение отношения величины поверхности клеток эритроцитов к объему.

• Механизм пассивного транспорта: простой транспорт, диффузия через мембранные каналы, облегченная диффузия

• Электрокардиография, ее диагностическое значение. Моделирование «Исследование электрических процессов, протекающих в сердце»

11 класс

• Факторы, влияющие на скорость фотосинтеза. Лимитирующие факторы фотосинтеза: интенсивность или длина волны света концентрация углекислого газа, температура.

• Типы транспорта веществ через клеточную мембрану.

• Роль активного транспорта в поддержании мембранного потенциала.

• Особенности воздействия электромагнитных и звуковых волн на организм человека

Как видно их перечня выше указанных тем, чаще всего используются понятия:

1. Механика организма: архитектура строения скелета и костной ткани, динамические и статические нагрузки и их влияние на костно-мышечный аппарат, перемещение центра тяжести при движении и сохранение равновесия, работа вестибулярного аппарата и причина возникновения морской болезни;

2. Диффузия в организме человека: через клеточные мембраны, через стенки лёгочных альвеол и стенки капилляров;

3. Давление: возникновение кровеносного давления и его роль в кровообращении, давление на барабанную перепонку, значение разности давления для дыхательных рефлексов, горная болезнь и механизм её возникновения;

4. Оптическая система глаза: преломление светового луча роговицей и хрусталиком, механизм возникновения близорукости и дальнозоркости и их коррекция, возникновение изображения на сетчатке;

5. Тепловые процессы: терморегуляция в организме человека и её нарушения, энергетический обмен и его нарушения.

Опыт работы в школе показывает, что наилучшая форма использования межпредметных связей — это интегрированные уроки. Я считаю, что за методикой интегрированных уроков большое будущее. Благодаря им в сознании учеников формируется более объективная картина мира, ребята начинают активно применять свои знания на практике.

В качестве примера, хотела бы привести интегрированный урок по изучению темы Органа зрения в 8классе. В школьной программе по биологии учащиеся изучают тему 8 класса Строение органа зрения» в разделе Координация и регуляция, данная тема изучается в курсе физики класса в разделе Оптика. Считаю, что организация проведения интегрированного урока по данной теме даст возможность учащимся более подробно и ясно понимать устройство и работу зрительного анализатора человека.

Интегрированный урок по биологии /физике на тему: «Строение и функции органа зрения. Гигиена зрения» 8 класс

1.На этапе определения темы и целеполагание

Учитель биологии: На столе лежит ряд предметов: фотоаппарат, мультимедиапроектор, бинокль, лупа, очки, модель глаза.

Вопрос: Что общего между этими предметами?

(-приборы, в основе устройства которых используются линзы и называются оптическими приборами.)

Проблемный вопрос: Какие два объекта сходны по принципу действия, а какие – связаны еще функционально?

-

- Что мы будем сегодня изучать?

II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ

Учитель физики: Прежде чем мы приступим к новому материалу, давайте вспомним, что такое линзы и их вды

Карточка дополни таблицу:

Л И Н З Ы

III. Изучение нового материала. Учитель биологии

Строение глаза ( Объяснение материала, просмотр видео)

Задание 1 :Прием Биологическое лото У вас на столах лежат карточки жѐлтого и зелѐного цвета с номерками .За 1 минуту составьте пары.

Кто быстрее?

1.Ресницы Отверстие в радужной оболочке

2.Склера Двояковыпуклая линза

3.Сосудистая оболочка Волосы по краям век

4.Зрачок Содержит светочувствительные клетки

5.Хрусталик Длинные отростки нейронов

6.Сетчатка Наружная плотная оболочка

7.Зрительный нерв Содержит кровеносные сосуды и чѐрный пигмент

Учитель физики

Задание в группах Составить постер: Какие части глаза образуют оптическую систему глаза? (используцйте ктекст

Роговица — прозрачная оболочка толщиной 0,5 мм имеет большую преломляющую силу = 1,376. Лучи света от предмета, преломляясь на границе воздух–роговица, проходят далее через переднюю глазную камеру, преломляющая сила которой =1,336. Хрусталик глаза человека представляет собой двояковыпуклую линзу и обладает светопреломляющей способностью =1,43. За ним находится стекловидное тело, которое так же участвует в преломлении лучей. Его коэффициент преломления = 1,336. Пройдя их, световые лучи создают изображение на сетчатке.

Вывод: Роговица, прозрачная жидкость, хрусталик и стекловидное тело образуют оптическую систему, оптический центр которой расположен на расстоянии около 5 мм от роговицы. Следовательно, Глаз – это система собирающих линз, с относительным показателем преломления от 1,34 до 1,43 и средней оптической силой + 59 диоптрий, при прохождении которой образуется перевернутое, уменьшенное, действительное

Задание в парах Посмотрите рисунок «Ход лучей в глазе», запишите порядок прохождения луча света через оболочки глаза до сетчатки в виде схемы. (Роговица --- передняя камера ---- хрусталик ---- стекловидное тело)

Учитель биологии: физкультминутка с объяснением значения упражнения для профилактики близорукости

Гимнастика для глаз

Глаза —тонкий оптический прибор, за которым нужен тщательный уход. Особенно в школьном возрасте, когда нагрузки на глаза достаточно велики. И взрослым, занятым на «глазных» работах, будет нелишне проделать несколько профилактических упражнений от близорукости.

Опережающий вопрос: Как помочь людям с этими нарушениями? (ответы)

В завершении урок на этапе Закрепления знаний

Составить Синквейн ( 5 строчный стих)

1. Глаз 2. Какой? (2 прилагательных) 3. Что делает? (3 глагола) 4. Синоним к слову глаз

Таким образом, межпредметные связи при рациональном, целенаправленном, систематическом их использовании помогают учителям разных дисциплин осуществлять единый подход к решению общих задач обучения. А от этого, в конечном счете, зависит, будет ли школа выпускать людей мыслящих, интеллектуально развитых, способных усилить научный и духовный потенциал нашего общества.