Цель интеграции школьных предметов научить ребёнка видеть

Всероссийский открытый конкурс
«Педагогические инновации».
ОСМОС – КАК ОДИН ИЗ ВИДОВ ТРАНСПОРТА
ВЕЩЕСТВА В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.
Автор: Хабарова Светлана Рудольфовна,
почетный работник общего образования РФ,
предмет преподавания - физика,
учитель физики,
МОУ «СОШ №1 г. Наръян-Мар».
Адрес МОУ: ул. Ленина, 23б,
тел. 88185342212.
Адрес автора: г.Наръян-Мар,
ул. Ленина 41 «А», кв.1,
тел.881853 41303.
2009 г.
1
Актуальность внедрения интеграции.
Научить ребёнка видеть мир целостным и свободно ориентироваться в нём можно,
осуществляя интеграцию школьных предметов. Интеграция актуальна в современной
школе, перед которой стоит задача формирования всесторонне развитой личности,
способной интегративно мыслить, решать комплексные проблемы с привлечением знаний из
различных наук. Мы живем за полярным кругом, где зима с октября по апрель, полярная
ночь и полярный день, где остро ощущается нехватка солнечной энергии. Ребёнок быстро
утомляется, его внимание становится рассеянным, появляется апатия, в таких условиях
внедрение тематической интеграции преследует цель разгрузить ученика. Например, тема
«Электролитическая диссоциация. Электролиз» изучается в химии и в физике в разное
время, ребята не переносят знания из одного предмета на другой. Много лет работая в
техникуме, проводила совместные уроки с учителем химии не только по этой теме, но и по
темам «Строение атома. Ион»; «Электрон. Электронные оболочки»; «Твердые тела.
Кристаллическая решётка». Опыт показывает, все эти вопросы должны изучаться
интегративно, что способствует более полному пониманию и дает выигрыш во времени. В
школе не все учителя готовы пустить на свой урок другой предмет, это требует не только
осмысления своего предмета через другой, но и больших затрат времени при подготовке
урока.
В некоторых случаях мы затрудняем работу учащихся, не объединяя понятийноинформационную сферу учебных предметов. Например, в биологии дают определение
«Воздушная масса – это большой объем воздуха». На уроках физики в 7-ом классе учащиеся
определяют массу, как объем, что является ошибкой. В химии молярную массу дают в
граммах на моль или в килограммах на киломоль, в физике возникает проблема с переводом
молярной массы в международную систему единиц СИ килограмм на моль. Не согласованны
и буквенные обозначения, что приводит к путанице, так в химии n - количество вещества, а
в физике концентрация, тогда как количество вещества обозначается буквой ν.
Глубокая связь физики прослеживается с наукой о жизни – биологией. «Физика не
только может, но и должна глубоко вторгаться в биологию, как своими средствами
исследования, так и свойственными ей теоретическими представлениями» - это слова
академика Л.А.Арцимовича. Человек часть природы – этого мнения придерживались Гёте,
Сеченов, Менделеев, Циолковский. Человек выступает объектом физического познания, он
состоит из тех же частиц, что и окружающие его тела. Мир един. Где грань между макро и
микро миром, между Человеком и Вселенной?
На человека можно взглянуть через призму молекулярно-кинетической теории
вещества и термодинамики. Циолковский К.Э., рассматривая возможность жизни человека в
космическом пространстве, пришёл к выводу, что основные процессы жизнедеятельности
организма обусловлены
физическими процессами капиллярностью и осмосом.
Капиллярность рассматривается в курсе физики 10 класса в ознакомительном плане, а осмос
не рассматривается в школьном курсе. В связи с этим автор предлагает разработку урока:
«Осмос – как один из основных видов транспорта веществ в биологических системах». Это
интегрированный урок-исследование в 9-ом классе, который проводился совместно
учителями физики и биологии. Когда эти ребята были в 8 классе, они стали участниками
бинарного интегрированного урока: «Энергетический обмен человека». Отзывы о таких
уроках
учащиеся дают очень хорошие. Система бинарных уроков помогла ребятам
определиться с выбором профиля в 10 классе, все ребята выбрали физико-математический
профиль.
2
Осмос – как один из видов
транспорта биологических веществ.
ЦЕЛИ УРОКА:
Дидактическая:
 Формировать представление о единстве физических и биологических
явлений, протекающих в живых организмах, на примере осмоса
Развивающая:
 Развивать умения переносить знания из физики в биологию и из
биологии в физику
Воспитательная:
 Воспитывать аккуратность при выполнении лабораторной работы
ЗАДАЧИ УРОКА:
 Дать понятия плазмолиза, деплазмолиза и осмоса, как физического
явления, протекающего в биологических системах
 Развивать умение логически мыслить, делать самостоятельные выводы
при выполнении лабораторной работы и формулировании темы урока
 Показать связь физического явления осмоса и биологических явлений
плазмолиза и деплазмолиза
 Показать связь физики и биологии с жизнью, опираясь на
субъективный опыт учащихся.
ОБОРУДОВАНИЕ:
 мультимедиа-проектор, интерактивная доска ACTIVboard
 микроскопы, покровные и предметные стекла, стаканы с соленной и
пресной водой, пипетки, пинцеты, фильтровальные бумаги, кожица
лука, соль, сахар, кусочки сухой рыбы, сухие грибы, сухофрукты,
горячая вода
 рабочие карты
 флипчарты: слова академика Л.А.Арцимовича, тема лабораторной
работы, цель работы, оборудование; ключевые слова; вывод по
лабораторной работе; тема урока; портрет К.Э.Циолковского.
3
Методический комментарий.
Интеграция физики и биологии в нашей школе становится традиционной
и преследует, прежде всего, цель формирования единой картины мира.
Подготовка урока требует взаимопонимания между учителями физики и
биологии, умения находить точки соприкосновения данных наук. Мотивация на
уроке обеспечивается созданием проблемной ситуации, которую создает
учитель биологии, он ставит простейший эксперимент: кусочки лимона
посыпает сахаром, кусочки свежего огурца – солью и замачивает сухие грибы,
сухофрукты, сушенную соленую рыбу. Результат эксперимента ожидаем, а
объяснить наблюдаемые процессы с научной точки зрения ребята смогут
только в конце урока. Актуализация знаний осуществляется учителями
биологии и физики на соответствующих этапах урока.
Первый этап урока - лабораторная работа: «Наблюдение плазмолиза и
деплазмолиза в живой растительной клетке». Используя микроскоп (прил.1),
учащиеся
должны
установить
проявление
физического
явления
в
биологической системе – растительной клетке. Перед началом работы учитель
напоминает о правилах техники безопасности при работе с оптическими
приборами. Работа выполняется с использованием методических карт (прил. 2,
3), учитель комментирует каждый этап лабораторной работы (прил. 4). Учитель
биологии проводит анализ результатов на каждом этапе выполнения работы:
 Подготовка препарата
 Наблюдение плазмолиза
 Наблюдение деплазмолиза
Ребята формулируют вывод, исходя из цели лабораторной работы, и
выделяют основные термины, понятия: диффузия, транспорт, биологическая
система вещества. Учащимся предлагается, используя данные сигнальные
слова, сформулировать тему урока. В ходе беседы, сравнивая темы
предложенные учащимися и учителями, ставим цели урока:
 Дать понятие осмоса
4
 Выяснить, как осмос проявляется в биологических системах
На втором этапе урока учитель физики вводит понятия: концентрация;
гипертонический, гипотонический и изотонический растворы; осмос.
На уроке использованы заранее заготовленные флипчарты (прил. 5).
Объясняя материал, учитель физики ведет записи на доске (прил. 6), ребята - в
методических картах.
На уроке получен вывод о том, что осмос – это пассивный транспорт не
требующий затрат энергии, осмос наблюдается во всех биологических
процессах, клетка должна находится в изотоническом растворе.
В заключение рассматриваем сделанные в начале урока заготовки,
обнаруживаем ожидаемый результат: лимон и огурец выделили сок, а сухие
продукты набрали влаги (прил. 7). Учащиеся понимают, где мы наблюдаем
плазмолиз и деплазмолиз, в каком направлении протекал осмос. Цели урока
достигнуты.
5
Список литературы
1. Новые педагогические и информационные технологии в системе
образования/Под ред. Е.С.Полат – М., 1999.
2. В.С.Рохлов, Л.В.Рублёва, Д.Д.Утешинский. Биология. Человек: Учебное
пособие. 9 класс. – Ч.2. – М., 2005. – 248с.: ил.
3. Ю.А.Храмов. Физики. Биографический справочник/М.: «Наука» Главная
редакция физико-математической литературы, 1983. – 400с.
4. М.В.Чулановская.
Курс
физики
для
биологов.
Часть
1/Изд-во
Ленинградского университета, 1972. – 248с.
6
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Рабочая карточка. Лабораторная работа.
Тема: «Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в живых растительных клетках».
Плазмолиз – отделение пристеночного слоя цитоплазмы от оболочки растительной клетки.
Деплазмолиз – обратный процесс плазмолизу.
Цель: Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза.
Приборы и материалы: предметное стекло, покровное стекло, стакан с пресной водой, стакан с соленной водой,
пипетка, фильтровальная бумага, пинцет, кожица лука.
1 этап: Подготовка микропрепарата.
Нанести каплю воды на предметное стекло. Снять пинцетом кожицу лука и поместить её в каплю воды на
предметном стекле. Накрыть препарат покровным стеклом и рассмотреть его под микроскопом. Сравнить
препарат с готовым микропрепаратом.
2 этап: Наблюдение явления плазмолиза в растительной клетке.
С одной стороны покровного стекла с помощью салфетки «оттянуть» воду из приготовленного препарата. С
другой стороны покровного стекла с помощью пипетки нанести раствор натрий хлора. Рассмотреть препарат.
Сравнить с готовым микропрепаратом.
3 этап: Наблюдение явления деплазмолиза в растительной клетке.
Заменить соленую воду на пресную, так же, как во втором случае. Рассмотреть препарат под микроскопом.
7
Приложение 4.
8
Приложение 5.
9
Приложение 6.
10
Приложение 7.
11