litceysel.ru
добавить свой файл
1 2 3




МЕТОДИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ НОВОГО ИНТЕГРАТИВНОГО КУРСА

«ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ» в 10, 11 классах.


Авторы: учителя кафедры естественных наук ГОУ гимназии №1552 ЮОУ

г. Москвы Бирюкова И.П., Волкова Г.А., Сальникова Л.В., Шумилова О.С.


«Во всём царит гармонии закон,

И
в мире всё суть ритм, аккорд и тон».

Дж.
Драйден


Обучение в школах продолжает оставаться узкопредметным, что не способствует созданию в сознании учащихся целостной картины мира и, как следствие, целостной личности. Разрешить это противоречие, по крайней мере, отчасти, может интегративный подход к образовательному процессу.

Механизм интеграции (способность к синтезу информации) заключен в самой природе человеческого мышления, диктуется объективными законами психологии и физиологии. Межпредметное интегрированное содержание (слияние разнохарактерных знаний, способов деятельности, интеллектуальных технологий) содержит в себе больше возможностей для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся. Интегрированное содержание на межпредметной основе является одним из средств, способствующих погружению. Погружение возможно, если создана информационно плотная, непрерывная обучающая среда, но именно это и присуще интегрированному содержанию.

Реализация интегративного подхода утверждает самоценность естественнонаучной и гуманитарной культуры и призвана помочь осуществить в характере мышления человека поворот от фрагментарного к целостному восприятию мира в широком культурном аспекте. Основными чертами естественнонаучной культуры являются:


- Целостный взгляд на мир как систему;

- Ценностный взгляд на мир и место человека в нём (человек – часть природы);

- Эволюционный взгляд на мир – природу и человека в целом;

- Экологический взгляд на мир.

Основными особенностями интегративного подхода следует назвать


  • Принцип гуманитаризации;

  • Функциональный подход;

  • Структуралистический подход;

  • Холистический подход;

  • Переход от классической системы формирования понятий к уровню интегрального обобщения на основе преимущественного использования дедуктивного метода

Современное миропонимание основано на знании о взаимодействии в системе «человек – природа», которое интегрально отражает мир и объективные связи в реальном мире. Ведущим направлением гуманитаризации содержания естественнонаучного образования является интеграция знаний различных циклов учебных предметов вокруг проблем взаимодействия человека и природы. Интеграция – основной механизм гуманитаризации содержания естественнонаучного образования. Интеграция имеет единую методологическую основу: изучение объектов естествознания в системе «природа – наука – техника – общество – человек».

Осознавая важность и актуальность проблемы интеграции в естественнонаучной области школьного образования, на кафедре естественных наук ГОУ Гимназии №1552 в 2006 году была создана творческая рабочая микрогруппа учителей в составе заведующей кафедрой, учителя биологии Сальниковой Л.В., учителей физики Волковой Г.А. и Шумиловой О.С., учителя химии Бирюковой И.П.. Целью работы этой микрогруппы стала разработка и апробация рабочего варианта программы по естествознанию для 10-11 классов гуманитарного профиля на основе государственного образовательного стандарта по естествознанию и программ по естествознанию для 10-11 класса общеобразовательных учреждений И.Ю. Алексашиной, К.В. Галактионова и др. и Н.К. Ханнанова, В.А. Орлова.



ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


В современной школе преподавание предметов естественнонаучного цикла переживает переломный момент. Разобщённость отдельных курсов физики, химии, биологии и географии, нарушение межпредметных связей и утрата преемственности в преподавании предметов образовательной области «естествознание» - вот лишь некоторые проблемы, с которыми сталкиваются учащиеся и учителя.

Принцип преемственности в современной школе предусматривает непрерывность естественнонаучного образования на всех ступенях обучения. Основной целью школьного естественнонаучного образования является, возможно, наиболее эффективное формирование у учащихся единой естественнонаучной картины мира.

В 10 - 11 классах старшей школы уже после изучения систематических курсов физики, химии и биологии интегрированный предмет «Естествознание» изучается на базовом уровне. Создание и преподавание курса «Естествознание» в 10-11 классах имеет цель синтезировать на основе современных естественнонаучных знаний качественно новые системные подходы к познанию Природы, столь необходимые для современного научного видения мира.

Познание мира в его единстве требует от учеников системного мышления. Интегративный курс естествознания наполнен гуманистическим содержанием, приводящим в соответствие гуманитарные и естественнонаучные ценности современной цивилизации, и тем самым должен способствовать формированию гармонически развитой личности.

Программа предназначена для изучения предмета «Естествознание» в старшей школе в классах и группах гуманитарной направленности. Программой предусматривается изучение теоретических и прикладных основ физики, химии и общей биологии. В ней отражены задачи, стоящие в настоящее время перед человечеством, решение которых направлено на развитие гармонично развитой, компетентной личности, сохранение окружающей среды и здоровья человека.

Изучение курса «Естествознание» основывается на знаниях, полученных учащимися при изучении естественнонаучных дисциплин на I и II ступенях обучения, а также приобретённых на уроках истории, физической и экономической географии.


Для повышения уровня и использования полученных знаний, а также для приобретения практических навыков, программой предусматривается выполнение ряда лабораторных работ, которые проводятся после подробного инструктажа и ознакомления учащихся с установленными правилами техники безопасности; некоторые лабораторные работы предлагается проводить в формате компьютерного практикума.

Отбор содержания программы отвечает, прежде всего, требованиям научности, актуальности и доступности.

В соответствии с принятым образовательным стандартом по естествознанию данный курс позволяет


  • совершенствовать профильное обучение на старшей ступени школы;

  • нормализовать учебную нагрузку учащихся;

  • привести в соответствие содержания образования возрастным закономерностям развития учащихся, их особенностям и возможностям на каждой ступени развития;

  • личностно ориентировать содержание образования;

  • усилить деятельный характер образования, направленность содержания образования на формирование общих учебных умений и навыков, обобщённых способов учебной, познавательной, коммуникативной, творческой деятельности;

  • усилить социально – гуманитарную направленность содержания образования, способствующую утверждению ценностей гражданского общества;

  • формировать ключевые компетенции – готовность учащихся использовать усвоенные знания, умения и способы деятельности в реальной жизни для решения практических задач;

  • обеспечивает вариативность и свободу выбора в образовании для учащихся и их родителей, педагогов и образовательных учреждений.


В результате изучения естествознания учащиеся должны


Знать/понимать

  • особенности физической, химической и биологической форм существования материи;
  • роль физических и химических процессов в живых системах различного иерархического уровня организации;


  • фундаментальные понятия в области естественных наук;

  • сущность процессов, происходящих в неживой и живой природе;

  • основные теории, определяющие развитие естественных наук в настоящее время.


Уметь

  • пользоваться знанием общенаучных закономерностей для объяснения с материалистических позиций вопросов происхождения и развития жизни на Земле, а также различных групп растений, животных, в том числе и человека;

  • давать аргументированную оценку новой информации в области естественных наук;

  • работать с учебной и научно – популярной литературой, составлять план, конспект, реферат;

  • владеть языком предмета.


Конкретные предметные знания становятся опорой, средством осмысления тех или иных идей


Ведущие идеи курса:

1. Идея единства, целостности и системной организации природы;

2. Идея взаимозависимости человека и природы;

3. Идея гармонизации системы «природа – человек»;

4. Естествознание – фундамент научного миропонимания своего времени.


Программа рассчитана на 4 учебных часа в неделю в течение двух лет, т.е. 136 учебных часов в 10 классе и 136 учебных часов в 11 классе.


Структура курса

10 класс:

  1. Введение – 2 часа.

  2. Формы естественнонаучного познания окружающего мира – 10 часов.

  3. Концепция развития и эволюции Вселенной – 10 часов.

  4. Современная физическая картина мира – 13 часов.

  5. МКТ и термодинамика – 8 часов.

  6. Основы электродинамики – 8 часов.

  7. Строение атомов – 9 часов.

  8. Строение вещества, свойства веществ – 14 часов.

  9. Превращение веществ – 11 часов.

  10. Химия жизни – 14 часов.
  11. Уровни организации жизни – 14 часов.


  12. Свойства живых систем – 10 часов.

  13. Резерв – 13 часов.


11 класс:

I. Эволюция жизни – 14 часов.

II. Учение о биосфере – 6 часов

III. Экология – 8 часов

IV. Человек и его место в биосфере – 13 часов

V. Главные вопросы современной биологии – 4 часа

VI. Повторение по разделам химии – 8 часов

VII. Превращение веществ – 9 часов

VIII. Научные принципы современного производства и энергетики – 10 часов.

IX. Человек и природа. Проблемы экологии – 12 часов.

X. Основы электродинамики – 7 часов

XI. Колебания и волны – 8 часов

XII. Оптика – 9 часов

XIII. Элементы теории относительности – 3 часа

XIV. Квантовая физика – 13 часов

XV. Итоговый урок по курсу «Естествознание». Перспективы современного естествознания. – 2 часа.


Рекомендуемая литература


  1. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания, М., «Культура и спорт», изд. Объединение «ЮНИТИ», 1998.

  2. Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания, М., «Высшая школа», 2003.

  3. Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания. Справочник, М., «Высшая школа», 2004.

  4. Горелов А. А. Концепции современного естествознания в вопросах и ответах. М., Эксмо, 2006.

  5. Философия современного естествознания по общей редакцией профессора С. А. Лебедева, М., ГРАНД, 2004.

  6. Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания. Практикум. «Высшая школа», 2004.

  7. Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев «Физика», 10 класс, «Просвещение», Москва, 2005, рекомендован.

  8. «Физика» А. П. Рымкевич, задачник 9-11 классы, Москва, «Дрофа», 2002, рекомендован.
  9. В. А. Орлов «Тематические тесты по физике» 10 класс, «Вербум – М», Москва, 2000.


  10. «Химия 10» О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С. Ю. Пономарёв, «Дрофа»,2001, допущено.

  11. О.С. Габриелян «Контрольные и проверочные работы по химии к учебнику О. С. Габриелян «Химия10», «Дрофа», М. 2005.

  12. О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов «Настольная книга учителя» «Химия10», «Дрофа», М. 2004.

  13. Р.П. Суровцева, Л.С. Гузей, Н.И. Останний, А. О. Татур «Тесты по химии 10-11», «Дрофа», М,2000

  14. О.С. Габриелян, И. Г. Остроумов «Химия. Методическое пособие. Тематические разработки. Поурочные разработки. Задания. Опорные схемы. Контрольные работы10», «Дрофа», М. 2001

  15. В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин «Общая биология 10-11 классы», Москва, «Дрофа», 2001, допущено.

  16. С. С. Красновидова, С. А. Павлов, А. Б. Хватов «10-11 Дидактические материалы», Москва, «Просвещение», 2000.

  17. И. Н. Пименова, А. В. Пименов «Лекции по общей биологии», Саратов, «Лицей», 2003.

  18. А. В. Теремов «Тестовые задания для проверки знаний учащихся по

общей биологии», творческий центр «Сфера», Москва, 1999


Принципы научного познания действительности.

«Блажен человек, который снискал мудрость,

и человек, который приобрел разум»

(Библия)


Естествознание затрагивает широкий спектр вопросов о многочисленных и многосторонних проявлениях свойств природы, которую нужно рассматривать как единое целое. Знание концепций современного естествознания помогут представить, каких материальных и интеллектуальных затрат стоят современные исследования, позволяющие проникнуть внутрь микромира и освоить внеземное пространство.

В основе любого, в том числе и естественнонаучного, познания действительности лежит сложный творческий процесс. Несмотря на индивидуальность решения научных задач, можно назвать некоторые общие правила, лежащие в основе процесса. Данные правила в одинаковой мере применимы для естественнонаучных и гуманитарных знаний. Изучение естествознания в 10 классе начинается именно с этих вопросов.



Формы естественнонаучного познания окружающего мира (фрагмент программы по естествознанию в 10 классе).


    1. Процесс естественнонаучного познания.

Основные вопросы:

    • общие сведения (историческая справка), сущность метода Декарта;

    • достоверность научных знаний абсолютные и относительные ошибки. (Для проверки качества проводится контроль экспертиза, рецензирование, оппонирование);

    • истина – предмет познания (причинно-следственная связь, теоретические и эмпирические знания, любое естественнонаучное знание относительно)


2. Формы естественнонаучного познания.

Основные вопросы:

    • единство эмпирического и теоретического познания;

    • чувственные формы познания (возникают под влиянием процессов – краска, твердость, запах…);

    • целостный образ (след в мозгу) представления, память;

    • научный факт;

    • наблюдение и эксперимент;

    • мышление (понятие, суждение, умозаключение, гипотеза, теория);

    • описание, объяснение и предвидение.


3. Методы и приемы естественнонаучных исследований.

Основные вопросы:

    • понятие методологии и метода;

    • сравнения анализ и синтез;

    • абстрагирование, идеализация и обобщение;

    • абстрактное и конкретное;

    • аналогия;

    • моделирование;

    • индукция и дедукция.


4. Современные средства естественнонаучных исследований.

Основные вопросы:

    • теоретики и экспериментаторы;

    • лазерная техника;
    • (помогают исследовать процессы, протекающие с высокой скоростью, фотосинтез, очистка изотопов урана и плутония, живые организмы на клеточном уровне)


    • синхронные источники излучения, сфера высоких энергий, механизм взаимодействия элементарных частиц, исследование структуры твердого тела, молекулы органических соединений;

    • метод ядерного магнитного резонанса (химия: синтез полимеров, структуру ДНК, злокачественные опухоли…);

    • оптическая спектроскопия (анализ спектра вещества в различных агрегатных состояниях, способ обнаружить отдельную молекулу любого вещества);

    • масс-спектроскопия – превращение вещества в ионизированный газ, ионы ускоряющиеся полем, способны обнаруживать атомы изотопов, исследовать структуру химических соединений;

    • рентгеноструктурный анализ (дифракция рентгеновских лучей, сложные молекулярные структуры неорганических и органических веществ);

    • нейтронография – пучки нейтронов, определение расстояния между атомами, структура молекул сверхпроводников;


5. Важнейшие достижения естествознания.

Основные вопросы:

    • высокотемпературная сверхпроводимость (около 100оК);

    • химические лазеры (излучает пучок атомов, происходит охлаждение до 210-4 К, можно удерживать антиматерию, исследовать свойства молекул ДНК);

    • молекулярные пучки (струя молекул в камере со сверхвысоким вакуумом 10-10 атм., ключевые реакции при горении этилена);

    • технология атомных размеров, зондовая микроскопия;

    • геном человека (текст генома человека 3 млрд. пар нуклидов через 100 лет после открытия Менделем законов наследственности, создание генетической карты человека, молекулярная медицина);


Контрольные вопросы.

  1. В чем сущность метода Декарта научного познания?

  2. Что определяет достоверность научных знаний?

  3. Что составляет основу научно теории?
  4. Какова роль эксперимента в постижении естественнонаучной мысли?


  5. Назовите три стадии естественнонаучного познания истины?

  6. Что означает относительность естественнонаучных знаний?

  7. В чем заключается единство эмпирических и теоретических знаний?

  8. Какова роль ощущений и представлений в процессе познания?

  9. Как устанавливается научный факт?

  10. Что такое эксперимент? Отличие от наблюдения.

  11. Назовите основные формы мышления.

  12. На чем основывается научное предвидение?

  13. В чем заключается методология естествознания?

  14. Методы и приемы естественнонаучных исследований?

  15. В чем заключается специфика современных экспериментальных и теоретических исследований?

  16. В каких трех направлениях развивается лазерная техника?

  17. Для чего применяется синхронное излучение, ядерный магнитный резонанс, масс-спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, нейтронография?

  18. Что такое высокотемпературная сверхпроводимость? Преимущества химического лазера, атомного лазера.

  19. Назовите важнейшие последние достижения современного естествознания.


Цель естествознания – описать, систематизировать и объяснить совокупность природных явлений и процессов.

Анализируя программу по естествознанию, можно выделить три основных принципа научного познания действительности.

  1. Причинность.

«Ни одна вещь не возникает беспричинно, но все возникает на каком-нибудь основании в силу необходимости»

Демокрит.

Причинность означает связь между отдельными состояниями видов и форм материи в процессе ее движения и развития.

  1. Критерии истины.

Истина проверяется только практикой: наблюдениями, опытами, экспериментами, производственной деятельностью.

Любому материальному объекту присущи вполне определенные свойства, большинство из которых характеризуется численными величинами.


В курсе естествознания в 10-11 классах включено много лабораторных работ. Целью этих работ являются получение практических знаний.


  1. Относительность научного знания.

Научное знание (понятия, идеи, концепции, модели, выводы...) всегда относительно и ограниченно.

Задача – установить границы соответствия знаний действительности.

В конце изучения данной темы целесообразно рекомендовать детям прочитать следующую литературу:

Ильин В.В. «Критерии научности знаний»

Пуанкаре А. «О науке»

Рассель Б. «Человеческое познание»


Вопросы и темы для размышления:

  1. Мое представление о процессе познания действительности.

  2. Мое понимание реальной картины мира.

В конце каждой темы проводится тестирование.


При изучении естествознания особое внимание уделяется общеметодологическим проблемам.

Они группируются вокруг вопросов, которые связывают все отрасли естествознания:



следующая страница >>