С начала 2000 года Россия участвует в международном исследовании PISA для 5-9 классов и, к сожалению, занимает места в пятом десятке. Почему это происходит и что с этим делать - вот вопрос. Ответ просто переходить от информационно - трансляционной школы к деятельностной. Системно-деятельностный подход - основа методологии нового стандарта. Сегодня мало дать ребенку знания, надо научить ребенка складывать все в единое целое, находить новые знания и производить новый продукт. На помощь приходит интеграция дисциплин. Поскольку в интегрированном обучении рассматриваются разнообразные междисциплинарные проблемы, расширяющие рамки действующих программ и учебников для общеобразовательных школ, то следует подчеркнуть, что при таком подходе сочетаются разнообразные методы обучения: лекция и беседа, объяснение и управление самостоятельной работой учащихся, наблюдение и опыт, сравнение, анализ и синтез.
Принципы интегрированного обучения, призваны в полной мере работать на достижение главной цели интегрированного обучения – развитие мышления учащихся. Это достигается при проектно- исследовательской деятельности учащихся на уроках и во внеклассной работе. Можно сказать, что проектно - исследовательская деятельность не может быть только по одному предмету. Здесь и наблюдаем мы интеграцию дисциплин математики и естественного цикла. Рассмотрим направления интеграции.
Синтезированность изучения.
Целостное, синтезированное, систематизированное восприятие изучаемых по той или иной теме вопросов способствует развитию широты мышления. Постановка проблемы, исследуемой методами интеграции, развивает целенаправленность и активность мышления.
Углубленность изучения.
Более глубокое проникновение в суть изучаемой темы способствует развитию глубины мышления.
Актуальность проблемы или практическая значимость проблемы.
Обязательная реализация рассматриваемой проблемы, в какой - то практической ситуации усиливает практическую направленность обучения, что развивает критичность мышления, способность сопоставлять теорию с практикой.
Альтернативность решения.
Новые подходы к известной ситуации, нестандартные способы решения проблемы, возможность выбора решения данной проблемы способствуют развитию гибкости мышления, критичности. За счёт стремления осуществлять разумный выбор действий, отыскать наиболее краткий путь достижения цели развивается целенаправленность, рациональность, экономия мышления.
Доказательность мышления.
Доказательность решения проблемы развивает доказательность мышления.
Результаты интегрированного обучения. Опыт работы по предлагаемой системе позволяет сделать выводы о результатах и значении интегрированного обучения, которые сводятся к следующему:
Интегрированное обучение:
- способствует развитию научного стиля мышления учащихся;
- даёт возможность широкого применения учащимися естественнонаучного метода познания;
- формирует комплексный подход к учебным предметам, единый с точки зрения естественных наук взгляд на ту или иную проблему, отражающую объективные связи в окружающем мире;
- повышает качество знаний учащихся;
- повышает и развивает интерес учащихся к предметам;
- расширяет кругозор учащихся, способствует развитию творческих возможностей учащихся, помогает более глубокому осознанию и усвоению программного материала;
- приобщает школьников к научно – исследовательской деятельности.
Интеграция уроков математики с историей, астрономией, географией, экономикой, музыкой, биологией, физикой и другими учебными предметами позволяет многогранно рассмотреть многие важные явления, связать уроки математики с жизнью, показать богатство и сложность окружающего мира, дать детям заряд любознательности, творческой энергии. У учащихся появляется возможность создать не только собственную модель мира, но и выработать свой способ взаимодействия с ним.
Опора на математические понятия раскрывает новые аспекты физических, химических, биологических знаний, одновременно математические знания приобретают обобщённый смысл. Не зря говорят: “Математика – царица наук”. Она даёт методы изучения другим наукам. Математика тесно связана с естественными науками. Приведем примеры интеграции некоторых тем математики, экологии, географии, биологии, химии.
Изучение темы “Подобие” позволяет опираться на сведения из курса географии, полученные учащимися в темах “Измерение расстояний на местности”, “Изображение направлений и расстояний на чертеже”, “Составление схематического плана участка местности способом полярной съёмки”. Такие связи способствуют выведению новых математических понятий, доказательству теорем, а также осмыслению математических действий в измерительных умениях географического значения.
При изучении темы “Масштаб” использую задания, где необходимо определить по плану или по карте расстояния между двумя пунктами. При этом использую географические карты России и мира, карты полушарий.
Программный материал по географии представляет большие возможности, для формирования у учащихся понятия рационального числа, отрицательного числа, координаты точки, навыков построения различных диаграмм.
Ознакомление учащихся на уроках математики с градусными измерениями углов предшествует по времени изучению ими теми “Градусная сеть” курса географии.
Опора на математические методы в программах по химии позволяет количественно оценивать закономерности химических процессов, логически обосновать отдельные законы и теории. Большое познавательное значение имеет построение графиков, отражающих, например, зависимости: процентной концентрации раствора от массы растворённого вещества в данной массе раствора, теплового эффекта реакции от массы образовавшегося вещества, полноты окисления вещества от температурных условий, степени диссоциации вещества от концентрации его раствора. Они в наглядной и обобщённой форме выражают количественные зависимости химических процессов. Для решения многих задач по химии требуется умение решать пропорции, умение сокращать и грамотно вести расчёты, а также округлять числа. При этом происходит обобщение математических, биологических и химических знаний и умений учащихся, формирования их компетенций.
В курсе общей биологии при изучении статистических закономерностей модификационной изменчивости учебные программы позволяют ознакомить учащихся с новыми математическими и биологическими науками. Приёмы вычисления средней арифметической величины варьирующего признака построения вариационного ряда и вариационной кривой. Они обоснованы теорией вероятности и позволяют раскрыть учащимся закономерности изменчивости, возникающей у организмов с одной и той же наследственной основой под влиянием разных условий жизни. Важно подчеркнуть практическое значение математического описания варьирования количественных признаков у особей одного вида, одной породы или сорта при их выведении в разных природных климатических районах, а также значение использования математики в генетике, селекции, медицине экологии. Так, при изучении темы “Испарение воды листьями” целесообразно организовать исследовательскую работу учащихся по определению площади листа и всего листового аппарата растения, сравнить ее с занимаемой тем же растением площадью земли и сделать вывод о значении большой поверхности листьев для питания растения и для испарения большого количества воды. Данная работа не только развивает расчетно-измерительные умения, но и стимулирует интерес к количественной оценке биологических явлений, формирует мировоззренческие представления учащихся о единстве живой и неживой природы. Вопросы охраны леса и лесных насаждений рассматриваются при изучении разделов по экологии. При изучении темы “Осевая и центральная симметрия” вопрос о наличии видов симметрии в природе способствует формированию целостного представления о симметрии. В ходе беседы нужно выявить причины появления разных типов симметрии у животных в процессе развития животного мира и причины симметрии у растений. Целесообразно показать опыт с проросшими клубнелуковицами гладиолусов в темном помещении и проросшим семенем томата в трубке на свету. В виде контрпримера симметрии можно привести пример асимметрии (показ раковин брюхоногого моллюска). “Противопоставление облегчает и ускоряет наше здоровое мышление”, - указывал великий русский физиолог И.П.Павлов. В школьном курсе математики существует достаточно много тем, которые способствуют осознанному восприятию биологических понятий и известных биологических законов. Например, “Золотое сечение и гармония форм природы”, “Геометрическая прогрессия и потенциальные возможности размножения организмов”, “Вариационный ряд и вариационная кривая при изучении модификационной изменчивости”, “Теория вероятностей и генетика популяций. Закон Харди - Вайнберга”. Современные математика и биология определенно свидетельствуют, что сложное похоже на случайное. В самом деле, живое на любом уровне организации жизни (клеточном, организационном, популяционном, биогеоценотическом) представлено даже не сложными, а сверхсложными системами, охарактеризовать которые невозможно без математических приемов, формул и методов.В настоящее время принято говорить о здоровь-сберегающих технологиях Одним из примеров сбережения здоровья учащихся является правильное отношение к здоровью.Важно на интегрированных уроках и мероприятиях говорить об этом, педлагать способы предупреждения вредных привычек Можно разработать проекты социально значимые для населения. Учащиеся школы предложили населению проекты по здоровому питанию,занятию спортом, строительству дома. Валеология и математика подружились при таком подходе к созданию проектов.
Интеграция как средство обучения даёт ученику те знания, которые отражают связанность отдельных частей мира, учит ребёнка с первых шагов воспринимать мир как единое целое. В процессе своей работы зафиксировала рост познавательного интереса учащихся к математике под влиянием межпредметных связей. Межпредметные связи стимулируют тягу к знаниям, укрепляют интерес к предмету, расширяют заинтересованность, углубляют знания, способствуют становлению интересов профессионального плана. Метапредметность позволяет ученику ставить задачи и планировать результат, решать и выбирать свой профиль обучения и работы. Интеграция в обучении позволяет нам выполнить развивающую функцию, необходимую для всестороннего и целостного развития личности учащегося, развития интересов, мотивов, потребностей к познанию.
Интегрированные уроки развивают потенциал учащихся, побуждают у ученика стремление к познанию окружающей действительности, к развитию логики мышления, коммуникативных компетенций.
Очень хорошо проводить интегрированные уроки с целью организации проектно – иссле-довательской деятельности учащихся. Такой вид работы позволяет формировать активную, самостоятельную, инициативную позицию учащихся в учении, развивать общеучебные умения и компетенции. В основе проектно - исследовательской деятельности лежит идея практической или теоретической значимости той или иной проблемы. Проектная деятельность учащихся позволяет раскрыть творческий и познавательный потенциал учащегося. Интеграция предметов математики и естествознания позволяет выявлять одаренных и творческих учащихся. Проектная деятельность направлена на достижение конечного результата, получение продукта своей работы как учителю, так и ученику. Внешний результат направлен на осмысление и применение деятельности. Внутренний результат направлен на соединение знаний умений, компетенций и ценностей. Учитель помогает ученику выбрать проекты, координировать работу над проектом. Проблему можно брать из окружающей действительности, из жизни. Поиск социально значимой проблемы - одна из трудных задач. Работа над проектом - одна из сложных педагогических задач. Такая работа требует мастерства учителя. Каждый проект требует обязательно исследовательской деятельности - поиск информации, обработка, осмысление, представление учащимися хода исследования. Выходом проекта является продукт, - средство, которое разработали учащиеся для решения поставленной проблемы. Для получения продукта требуются знания по многим дисциплинам. Это и есть пример использования учащимися комплекса знаний по математики, биологии, химии, экологии для проектно – исследовательской деятельности.
Приложение №1. Структура учебного проекта
Презентация. Интеграция дисциплин:математики, биологии, химии, экологии - одно из направлений проктно-исследовательской деятельности учащихся.