Nauczanie przedmiotów przyrodniczych: razem czy oddzielnie Nauczanie przedmiotów przyrodniczych: razem czy oddzielnie? Interdyscyplinarność. Marzena Sobieraj

Spis treści Pojęcie interdyscyplinarności. Przedstawiciele Interdyscyplinarności. Realizacja programu nauczania przedmiotów przyrodniczych w klasach gimnazjalnych a reforma oświaty. Nauczanie przedmiotów przyrodniczych a matematyka. Obowiązkowe nauczanie przedmiotów matematyczno – przyrodniczych – razem, czy oddzielnie? Podsumowanie. Literatura.

1. Wstęp Cel pracy: wyjaśnienie, czym jest interdyscyplinarność. Czy przedmioty matematyczno przyrodnicze powinny być nauczane razem czy osobno? Czy w szkole realizowana jest korelacja międzyprzedmiotowa?

2. Przedstawiciele interdyscyplinarności A. Od Starożytności do fizyków współczesnych Pitagoras, Euklides, Tales, Leonardo da Vinci, Kopernik, czy Kartezjusz to przykłady wszechstronnych naukowców: fizyków, matematyków, astronomów, filozofów, muzyków, prawników, a nawet lekarzy Euklides - geniusz matematyczny, który sformułował prawo załamania i prostolinijnego rozchodzenia się światła; był także wybitnym astronomem i muzykiem.

2. Przedstawiciele interdyscyplinarności Kartezjusz – filozof i matematyk, który prowadził badania w zakresie optyki, chemii, medycyny, astronomii, a nawet embriologii i meteorologii.

2. Przedstawiciele interdyscyplinarności B. Fizyka współczesna Przykładami wszechstronnych fizyków, bliższych naszym czasom, byli Isaac Newton, Max Planck, Maria Curie-Skłodowska i Albert Einstein.

2. Przedstawiciele interdyscyplinarności Newton - sformułował prawo powszechnego ciążenia, zasady zachowania pędu i momentu pędu, zajmował się mechaniką klasyczną i astronomią- był zwolennikiem teorii heliocentrycznej, przyczynił się do rozwoju rachunku różniczkowego i całkowego, stworzył rachunek wariacyjny. Właśnie On pierwszy wyjaśnił zjawisko pływów morskich, opisując je matematycznie.

2. Przedstawiciele interdyscyplinarności C. Dobroczynność interdyscyplinarności Jak przenieść interdyscyplinarność na podłoże szkolne? Czy jest to możliwe w obecnych warunkach? Czy polska szkoła jest na to przygotowana? M.in. na te pytania spróbuję odpowiedzieć w mojej pracy. Przykłady wymienionych naukowców są dowodem na sensowność łączenia wiedzy z różnych dziedzin.

3. Realizacja programu nauczania a reforma oświaty A. Reforma a uczniowie Reforma przewidziała 4 godziny tygodniowo na każdy z przedmiotów przyrodniczych w całym cyklu kształcenia, co daje średnio jedno spotkanie w tygodniu. Czy to wystarczy, aby uczynić uczniów czynnymi uczestnikami świata, poznawanego w ramach jednego przedmiotu – m.in. poprzez doświadczenia, pokazy i eksperymenty? Czy jedna godzina tygodniowo daje uczniowi komfort ciągłości w przyswajaniu wiedzy? Warto dodać, że jeśli odliczy się dni wolne od zajęć, czy dość częste „nieobecności” klas, jedna godzina tygodniowo staje się jedynie postulatem, a nie faktem.

3. Realizacja programu nauczania, a reforma oświaty B. Reforma a nauczyciel Mała liczba godzin danego przedmiotu w cyklu kształcenia, przy połączeniu z niżem demograficznym, sprawia, że nauczyciel, aby zapewnić sobie pensum, musi pracować w dwóch, a czasem w kilku szkołach, względnie – uczyć kilku przedmiotów. Czy pracując w kilku szkołach, będzie w pełni zaangażowany we wszystkich szkołach, czy tylko w jednej? Czy ucząc kilku przedmiotów, będzie wszystkim równie oddany? Czy do każdego przedmiotu będzie równie dobrze przygotowany i czy będzie w ramach każdego z nich rozwijał swój warsztat? Czy uczy kilku przedmiotów z „powołania”, czy zmusiła go do tego jedna z najniższych pobudek - materialna?

3. Realizacja programu nauczania a reforma oświaty C. Wnioski Godzinowe „okrojenie” przedmiotów przyrodniczych prowadzi do nieznajomości i ignorowania tychże, a przecież... - to rozwój nauk przyrodniczych doprowadził do powstania cywilizacji, bez której nie potrafimy żyć; dzięki odkryciom fizycznym powstało wiele gałęzi techniki; - fizyka pozwala też zrozumieć podstawy innych dziedzin nauki; - odkrycia naukowe i metody badań fizycznych są wdrażane w medycynie, biologii czy archeologii, a w filozofii stanowią kryterium prawdy; - nauki przyrodnicze rozwijają wyobraźnię; na przykład zrozumienie budowy materii, kosmologii, czy teorii kwantowej wymaga bardzo znacznego poszerzenia wyobraźni zwężanej obrazem, podawanym w gotowej postaci we wszechobecnej telewizji; - Dobrze nauczana fizyka wzbogaca również poczucie piękna ukazując nie tylko piękno świata widzianego oczyma, lecz również piękno wewnętrznej harmonii praw tym światem rządzących

4. Nauczanie przedmiotów przyrodniczych a matematyka A. Metody podające czy poszukujące, połączone z nauczaniem problemowym? - Czy zajęcia lekcyjne i pozalekcyjne z przedmiotów przyrodniczych są atrakcyjne i twórcze, z zastosowaniem aktywnych metod nauczania, na przykład - wspomagane komputerowo? - Czy wszystkie szkoły stać na zakup drogiego sprzętu, odczynników, podręczników i innych pomocy dydaktycznych, które mogą uatrakcyjnić nauczanie fizyki, chemii, biologii i geografii? - Czy do wszystkich uczniów przemawia jednakowy sposób przekazywania wiedzy? Może jednak należałoby zachować umiar, wprowadzając nauczanie problemowe, poszukujące i aktywizujące, nie rezygnując jednocześnie z metod tradycyjnych, tj. podających?

4. Nauczanie przedmiotów przyrodniczych a matematyka B. Rachunek pamięciowy – furtką do świata nauk przyrodniczych Matematyka jest „narzędziem”, pozwalającym lepiej poznać i opisać w sposób formalny badane zjawiska. Najsłabsi polscy uczniowie są z reguły lepsi od najsłabszych uczniów w innych krajach, jednak najlepsi Polacy są często gorsi od najlepszych uczniów innych narodowości (Międzynarodowy Program Oceny Umiejętności Uczniów, 2003 r.) Badanie to również wykazało poprawę umiejętności matematycznych młodych Polaków oraz ich umiejętności, związanych z naukami przyrodniczymi w porównaniu z testem z 2000 roku. Polacy w naukach przyrodniczych zajęli 19 miejsce. Dla porównania - przy badaniu umiejętności matematycznych polscy uczniowie zajęli 24 miejsce na 41 krajów, objętych testem.

5. Razem czy oddzielnie? Podsumowanie. A. Szkoła podstawowa a gimnazjum Po reformie w szkole podstawowej przedmioty przyrodnicze realizowane są w ramach jednego przedmiotu - przyrody, która łączy zagadnienia z zakresu fizyki, biologii, chemii i geografii. Następnie w szkole gimnazjalnej przedmioty przyrodnicze występują już oddzielnie, a nauczyciele próbują je skorelować. Przyjrzyjmy się kilku przykładom takiej korelacji.

5. Razem czy oddzielnie? Podsumowanie. B. Przykłady korelacji Przykład korelacji fizyki z matematyką: Zjawisko powstawania cieni i półcieni - obliczanie wymiarów przedmiotu lub jego cienia z wykorzystaniem jednokładności i podobieństwa figur. Przykład korelacji geografii z matematyki i fizyką: Opracowanie przez uczniów scenariusza wycieczki górskiej - obliczenie trasy z uwzględnieniem różnicy poziomów oraz nachyleniem stoków - wykorzystanie twierdzenia Pitagorasa; umiejętność posługiwania się mapą i operowanie pojęciem skali mapy i sprawne jej przeliczanie; omówienie zagadnień związanych z ciśnieniem atmosferycznym. Przykład korelacji między matematyką a geografią: Bryły platońskie i obrotowe - zastosowanie brył w architekturze - najsłynniejsze budowle świata np. kompleks piramid w Gizie - piramida Cheopsa, krzywa wieża w Pizzie, wieża Eiffla.

5. Razem czy oddzielnie? Podsumowanie. C. Przykłady korelacji - c.d. Przykład korelacji fizyki z biologią, chemią i matematyką: Siły tarcia – omówienie jak przyroda rozwiązała problem tarcia, czyli w jaki sposób zmniejsza się tarcie u zwierząt i ludzi; jakie związki chemiczne wchodzą w skład śluzu, wypełniającego torebki stawowe; jaki jest ich skład procentowy. Przykład korelacji fizyki, geografii i biologii, chemii: Alternatywne źródła energii - omówienie rozmieszczenia złóż ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla; omówienie zjawiska pływów morskich; omówienie procesu fermentacji beztlenowej na przykładzie biomasy; rodzaje energii odnawialnej. Przykład korelacji między biologią i chemią: Rola białek i ich skład chemiczny.

5. Razem czy oddzielnie? Podsumowanie. D. Przykłady korelacji - c.d. Przykład korelacji między fizyką a biologią: Akustyka - zagadnienia związane z akustyką a budowa narządu słuchu. Przykład korelacji między fizyką a biologią i geografią: Rozszerzalność temperaturowa wody i jej znaczenie w przyrodzie - stany skupienia wody i ich właściwości, anormalna rozszerzalność wody; zasoby wodne i ich źródła; erozja; obieg wody w przyrodzie.

5. Razem czy oddzielnie? Podsumowanie. E. Wnioski Powyższe przykłady pokazują wyraźne łączenie wiedzy i umiejętności z różnych dziedzin nauki przy omawianiu zjawisk i otaczającego Nas świata. Uczniowi korelacja przedmiotowa ma udowodnić wszechstronne zastosowanie zdobytej wiedzy oraz łatwiejsze jej zrozumienie i przyswojenie. Jest to jedna z istotniejszych przesłanek na korzyść korelacji przedmiotów przyrodniczych. Aby korelacja miała przynosić oczekiwane efekty niezbędna jest systematyczna współpraca nauczycieli przedmiotów przyrodniczo - matematycznych i to nie tylko w sferze ustalania wspólnych zagadnień, ale również przy opracowywaniu metod nauczania (w tym aktywujących) oraz wzajemnym wzbogacaniu warsztatu pracy i dzieleniu się swoimi doświadczeniami zawodowymi.

5. Razem czy oddzielnie? Podsumowanie. F. Wnioski - c.d. Czy na poziomie gimnazjum korelacja miałaby odbywać się poprzez nauczanie przedmiotów przyrodniczych w obrębie jednego przedmiotu, czy w obecnej formie? Skłaniam się do podziału na odrębne przedmioty, przy jednoczesnym nacisku na bardziej rzetelną współpracę nad ich korelacją oraz stworzenie odpowiednich warunków w szkołach, aby można było wykorzystać dobre strony płynące z interdyscyplinarności. . Uczniowi korelacja przedmiotowa ma udowodnić wszechstronne zastosowanie zdobytej wiedzy oraz łatwiejsze jej zrozumienie i przyswojenie. Jest to jedna z istotniejszych przesłanek na korzyść korelacji przedmiotów przyrodniczych.

5. Razem czy oddzielnie? Podsumowanie. G. Wnioski - c.d. Swoją pracę chciałabym zakończyć poniższymi dwoma cytatami, wyrażając tym samym życzenie, aby nauczyciele szczególnie przedmiotów ścisłych o tym nie zapominali: „Wyobraźnia ważniejsza jest od wiedzy” "Ważne jest by nigdy nie przestać pytać. Ciekawość nie istnieje bez przyczyny. Wystarczy więc, jeśli spróbujemy zrozumieć choć trochę tej tajemnicy każdego dnia. Nigdy nie trać świętej ciekawości. Kto nie potrafi pytać, nie potrafi żyć". Albert Einstein

Literatura [1] Horodecki K., Ludwikowski A., Fizyka 1. Podręcznik, GWO, Gdańsk 2002 [2] Praca zbiorowa pod red. Dobrowolskiej M., Matematyka 3. Podręcznik, GWO, Gdańsk 2000 [3] Horodecki K., Ludwikowski A., Fizyka 4. Podręcznik, GWO, Gdańsk 2002 [4] Nauczanie przedmiotów przyrodniczych, Biuletyn Polskiego Stowarzyszenia Nauczycieli Przedmiotów Przyrodniczych, red. J. Turło, Tom 19, Toruń 2006 [5] Wikipedia, Encyklopedia internetowa [6] strony internetowe: www.scholaris.pl www.biolog.pl