НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА «Интеграция математических понятий, навыков в курс «Биологии» средней школы»

Область исследования:
курсы «Биология» и «Математика» средней школы
Предмет:
интеграция математических понятий в курс «Биологии»
Цель:
выяснить, возможна ли интеграция математических понятий в курс «Биологии» средней школы

Задачи:
1) определение в образовательной области биологии и математических дисциплин целей, задач и методов изучения учебного материала;
2)анализ практических и лабораторных работ по биологии с использованием математических понятий, навыков и умений;
Методы: изучение литературы, сбор и анализ информации, составление презентации.
Гипотеза :
использование и закрепление математических понятий, умений , навыков осуществляются при изучении отдельных тем курса биологии средней школы.

Содержание
1. Введение.
2.Изучение теоретического материала.
3. Исследовательская часть.
4. Результаты и выводы.
5. Список литературы.

«Биология « означает науку о жизни.
Целью биологического образования является
формирование у школьников представлений о многообразии живых организмов,
изучение закономерностей развития и функционирования живых систем, понимание величайшей ценности жизни.
К методам изучения биологических явлений можно отнести:
изучение учебного материала с использованием различных информационных носителей,
наблюдение ,
эксперимент, выполнение практических и лабораторных работ .
Большинство школьников и их родители считают , что биология как наука относится к предметам гуманитарного цикла.
Образовательная сфера математики направлена на изучение математических понятий , фактов, выдвижения гипотез, практическое применение теоретических материалов в различных областях жизни человека.
Общепризнанна точка зрения , по которой математика относится к точным наукам.
«УЧЕНИЕ БЕЗ РАЗМЫШЛЕНИЯ БЕСПОЛЕЗНО»
(ДРЕВНИЙ КИТАЙ, 6 ВЕК ДО Н.Э.)
Введение

Попытаемся предположить и доказать возможность интеграции математических понятий, умений , навыков в курс биологии средней школы.
Существуют различные подходы к этому явлению, одним из которых можно считать фрагментарную интеграцию учебного материала различных предметов.
Теоретическая
часть
Интеграция
- восстановление, процесс сближения и связи наук происходящий на ряду с процессами их дифференциации;
- это взаимопроникновение двух или более предметов, их объединение
общими целями.

Исследовательская
часть
Мы изучили теоретический материал, выполнили и проанализировали ряд практических и лабораторных работ по биологии.
Работа№1
Анатомия 8 класс. «Изучение внешнего строения человека. Изображение головы человека с помощью циркуля и линейки».
Работа№2
Анатомия 8 класс. «Выявление плоскостопия».
Работа№3
Общая биология, 10 класс. «Построение вариационного ряда и кривой»
Работа №4
Ботаника, 6класс. Изучение внешнего строения стебля растений».
Работа №5
Биология. Зоология. Анатомия.
Работа№6
Ботаника, 6 класс. «Определение возраста дерева по спилу стебля дерева».

Части человека пропорциональны.
У многих людей длина лица равна длине ладони.
Знание этих соотношений и позволяет построить изображение головы с помощью циркуля и линейки.
Построение.
1.Чертим окружность произвольного радиуса.
2.Проводим вертикальный диаметр, выходящий за пределы окружности, который делим на 3 равные части. Чертим хорды АN и KL, касательную ST через точки F,O,P перпендикулярно к диаметру.
3.Из точки касания P проводим вторую пересекающую окружность, радиус которой равен 1/3 диаметра большой окружности .
Работа №1
Анатомия 8 класс.«Изучение внешнего строения человека. Изображение головы человека с помощью циркуля и линейки».
4. Проводим горизонтальный диаметр малой окружности ST и параллельно ей хорду CM, делящую радиус PB пополам.
5. Верхний сегмент большой окружности показывает границу волос, хорда KL – глаза, в место касания большой окружности с диаметром малой – ноздри.
6.Соединяем слева и справа две окружности касательными. В точках касания будут уши.

Понятие пропорции;
Понятие окружности, диаметра, радиуса;
Понятие касательной и хорды окружности;
Выполнение построения с помощью циркуля и линейки.
Интеграция математических понятий:

Работа №2
«Выявление плоскостопия»
Методика выполнения работы.
Возьмем лист белой бумаги, встанем на него мокрой ногой, получится след.
Соединяем самые крайние точки со стороны большого пальца и пятки (линия AK). Находим среднюю точку M.
Затем проводим перпендикуляры AB и MD от точек A и M. Находим точку пересечения MD со следом, обозначим её буквой C. Делим CD на AB.
Если получится число большее 0,33, то имеет место плоскостопие, если меньше, то все в порядке.

Интеграция математических понятий
Длина отрезка, середина отрезка;
Понятие перпендикуляра;
Проведение перпендикулярных прямых с помощью циркуля и линейки.

1.Измерение длины листьев абутилона обыкновенного.
2.Определение количества вариант листьев.
3.Построение графика и вариационной кривой листьев растения.
Работа №3
Общая биология, 10 класс.
«Построение вариационного ряда и кривой».
Методика работы.

Интеграция математических понятий:
Понятие функции;
Понятие графика функции;
Чтение данных графиков.

X-количество вариант
Y-длина листьев
Вариационный ряд

Понятие функций.
Понятие графика функции.
Чтение графиков.
Интеграция математических понятий:

Работа №4
Ботаника, 6класс.
«Изучение внешнего строения
стебля растений»
Методика работы
Рассмотрим поперечные срезы стеблей растений и определим их форму.
Срезы стеблей разнообразных растений имеют различную форму:
береза, тополь, липа- округлую;
различные виды осок- трехгранную;
крапива обыкновенная – четырехгранную форму.

Интеграция математических понятий:
Сечения;
Виды многоугольников.

Работа №5
Биология. Зоология. Анатомия.
СИММЕТРИЯ У РАСТЕНИЙ
Характерная для растений симметрия конуса хорошо видна на примере любого дерева, появляется вертикальная поворотная ось и вертикальная плоскость симметрии.
У цветковых растений в большинстве проявляется радиальная и билатеральная симметрия.

СИММЕТРИЯ У ЖИВОТНЫХ
Под симметрией у животных понимают соответствие в размерах, форме и очертаниях, а также относительное расположение частей тела, сферическая симметрия , радиальная симметрия, билатеральная симметрия.

СИММЕТРИЯ У ЧЕЛОВЕКА
Тело человека построено по принципу двусторонней симметрии.

Понятие симметрии;
Виды симметрии.
Интеграция математических понятий:

Работа №6
Ботаника, 6 класс.
«Определение возраста дерева по спилу стебля дерева»
Методика работы
1. Произвести подсчет годичных колец.
2.Определить возраст дерева, который равен числу годичных колец.

Интеграция математических понятий:
Сечение.
Круг, овал.
Пропорциональность.

Результаты
работы
Изучение и анализ предложенного материала наглядно показывает правомерность включения математики и биологии в блок предметов естественно-научного цикла.

Выводы
Учебный материал по курсу математики и биологии средней школы позволяет комплексно подходить к изучению объектов и явлений живой природы.
Интеграция учебных предметов способствует развитию творческих, познавательных, интеллектуальных способностей школьников, повышению качественного уровня образованности, стимулирует мотивацию учебной деятельности.
Интеграция в современной школе ведет к эффективному использованию времени обучения