ВВЕДЕНИЕ 4
Глава I. МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ В ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ И ПРАКТИКЕ ОБУЧЕНИЯ В ШКОЛЕ.
1.1. Роль и место межпредметных связей в истории образования 15
1.2. МПС - комплексная проблема современной дидактики 24
1.3. Математизация как важнейший этап развития биологии 40
1.4. Психологические механизмы познания на основе МПС 49
Выводы по первой главе 67
Глава II. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ МПС КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ПРИКЛАДНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ШКОЛЬНОГО КУРСА МАТЕМАТИКИ В КЛАССАХ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
2.1. Анализ содержания программ школьного курса математики
с точки зрения МПС 70
2.2. Методические особенности осуществления МПС на уроках математики 79
2.3. Научно-теоретические основы отбора и организации содержания интегрированного курса 85
2.4. Содержание интегрированного факультативного курса “Математическое моделирование биологических процессов”.
1. Введение 98
2. Математические компоненты в моделировании
2.1 Дифференциальное исчисление 102
2.2 Дифференциальные уравнения 105
2.3 Разностные уравнения 108
2.4 Элементы теории вероятностей 110
2.5 Элементы математической статистики 119
3. Приложение математики в биологии
3.1 Моделирование генетических процессов 122
3
3.2 Моделирование экологических процессов 129
3.3 Моделирование реальных бытовых и связанных со здоровьем человека ситуаций 139
2.5 Курс по выбору «Моделирование биологических процессов» . . .149*
Выводы по второй главе 154
Глава Ш. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.
3.1 Особенности методики педагогического исследования 158
3.2 Анализ результатов экспериментальной проверки 162
Выводы по третьей главе 174
Заключение 176
Литература 180
tl
На современном этапе развития общеобразовательных учреждений все большее значение приобретает поиск путей совершенствования содержания образования, а также методов, приемов и организации форм обучения в свете последних достижений педагогики и психологии.
Роль математики в различных областях человеческой деятельности велика. Расширяется круг специальностей, требующих непосредственного применения математики (экономика, бизнес, финансы, физика, химия, информатика, биология и др.).
Таким образом, расширяется круг школьников, для которых математика становится значимым предметом.
Широкое проникновение математики в научное естествознание и производство вызывает необходимость более обстоятельного ознакомления учащихся с ее основными прикладными направлениями, в частности, в биологии.
В настоящее время многие документы, относящиеся к системе среднего образования в России, ориентируют на широкое внедрение в практику работы школы профильной модели дифференциации математического образования [72, 106, 140], которая открывает возможности каждому выпускнику свобод¬ной самореализации и продуктивной деятельности в его будущей взрослой жизни, вооружает учащихся конкретными математическими знаниями, необходимыми для приложения в практической деятельности, для изучения смежных дисциплин, вносит значительный вклад в интеллектуальное развитие каждого школьника.
Содержание школьной математики определяется прежде всего состоянием математической науки, ибо подлежащий изучению учебный материал отражает ее основу, ее главные, проверенные временем достижения, современную методологию, уровень философского осмысления явлений, законов, теорий. Из этого следует необходимость, во-первых, постоянной модернизации школьного курса математики - приведение его в некоторое соответствие с современными научными достижениями, воззрениями, и, во-вторых, коррекции различных его разделов и - уточнения соотношения между их объемами, ролью в формировании научной картины мира, т.е. пересмотра их значения для достижения одной из главных целей школьного математического образования. Получаемые в школе знания должны служить ее выпускникам верным и надежным средством ориентации в окружающем мире, базой для продолжения образования. Именно это и определяет важную сторону взаимосвязи обучения математике в школе и развития математической науки. Да и мировой опыт свидетельствует о том, что интенсивному росту экономики в развитых странах предшествовали реформы образования, укрепление престижа знаний.
Залогом успешности функционирования системы образования является фактическое совпадение в идеале целей конкретного человека и его обязанностей по отношению к обществу.
В данном исследовании разработаны теоретические и методические ос-новы реализации МПС естественно-математических дисциплин, в частности математики и биологии.
Различные аспекты интегрированного обучения предметам естественно-математического цикла исследовались в достаточно большом количестве работ. Однако, проблема, рассмотрению которой посвящена наша работа, не получила еще должного освещения в научных исследованиях несмотря на всю ее важность.
В диссертации обоснована и экспериментально подтверждена гипотеза исследования, состоящая в том, что установление МПС математики и биологии будет способствовать формированию прикладных умений и навыков, более прочному овладению учащимися учебным материалом, формированию устойчивой мативации к изучению математики, если: а)учащиеся владеют базовым уровнем математики; б)учащиеся умеют применять математические знания для решения практических задач; в)при решении задач с биологическим содержанием будет применяться метод математического моделирования.
В процессе теоретического и экспериментального исследования постав-ленной научной проблемы в соответствии с задачами и целью исследования получены следующие основные результаты.
1. Выполнен логико-дидактический анализ научно-методических ис-следований по проблеме осуществления МПС в школе, который показал, что в литературе не имеется достаточно хорошо разработанной концепции, методических разработок по вопросу интеграции математики и биологии для средних общеобразовательных и инновационных школ. Между тем приложение математики к описанию биологических процессов формирует у школьника приобретению учащимися знаний, умений, навыков, качеств мышления, не-обходимых будущим специалистам.
5. Определена методика осуществления МПС математики и биологии в профильных биологических классах общеобразовательной школы. В качестве основного условия взаимосвязанного обучения естественно-математическим дисциплинам выбран метод математического моделирования. Выработка обобщенного умения составлять математические модели биологических процессов способствует более прочному овладению учебным материалом, умению учащихся прилагать свои знания в смежных дисциплинах, формирует естественно-научную картину мира.
