3. Формування наукового світогляду учнів

Світогляд ні в якому разі не повинен бути нав’язаний

учневі, а повинен витікати як природний висновок із всього курсу

О.Я.Герд

Науковий світогляд як система біологічних знань; змістові лінії біологічної освіти; умови формування наукового світогляду учнів

1. Науковий світогляд - це цілісна система знань, поглядів і переконань людини про навколишній світ та осмислення ролі в ньому самої себе.

Формування наукового світогляду – постійний, систематичний, складний процес, який відбувається впродовж життя людини. Важливу роль в цьому відіграє розумове виховання учнів.

Науковий світогляд - це система світоглядних понять про: матеріальність процесів живого організму; первинність матерії і вторинність свідомості; об’єктивне існування різних форм живої матерії; можливість і невичерпність пізнання живого; історичну обмеженість пізнання на даному етапі; практику як джерело пізнання і критерій істини; зв’язок і взаємозалежність в живій природі; взаємозв’язок живої і неживої природи; причинно – наслідкові зв’язки; форми руху матерії; життя як біологічну форму руху матерії; рух та розвиток як загальну властивість живої природи; відносність спокою; єдність і боротьбу протилежностей як джерело і внутрішню природу руху і розвитку; кількісні та якісні зміни в русі та розвитку; розвиток як заперечення заперечення ; розвиток живої природи в просторі та часі.

Важлива і беззаперечна світоглядна роль біології в формуванні біологічної складової наукової картини світу. Що собою являє наукова картина світу? - це розуміння матеріальної суті живого, діалектичної єдності, різноманітності, еволюції біологічних систем.

Формування наукового світогляду, біологічної картини світу в процесі навчання біології здійснюється на основі засвоєння учнями системи біологічних знань, ознайомлення з методами пізнання природи та взаємозвязком між розвитком методів і теоретичних узагальнень біологічної науки.

Таким чином, логіка формування наукового світогляду учнів базується на системі ієрархічних біологічних знань учнів:

Основні (поняття основ біологічних наук) біологічні поняття →загальнобіологічні поняття → змістові лінії шкільної біології→біологічна картина світу→науковий світогляд

Слід відмітити, що окремі біологічні знання, не зведені в систему теоретичних знань , переконань, не зможуть створити цілісне уявлення про навколишній світ. В цьому плані велика узагальнююча, світоглядна спрямованість курсу «Загальна біологія», вивчення якого формує в свідомості учнів біологічну картину світу. Зміст цього курсу сприяє формуванню в учнів світоглядних знань, під час його вивчення необхідно ознайомити учнів з методологічними принципами пізнання живої природи – причинністю, системністю, історизмом, а також виявити загальні закономірності розвитку при вивченні всіх рівнів організації життя: будь – яка біологічна система проходить стадії виникнення, прогресивного розвитку, регресивного розвитку, розпаду та загибелі.

Суть біологічної картини світу (БКС):

• Жива і нежива природа має єдину матеріальну основу –хімічні елементи. Внаслідок взаємодії хімічних елементів за певних умов виникла найвища форма існування матерії- життя. Однією з найбільш поширених гіпотез виникнення життя на Землі є гіпотеза абіогенного синтезу, згідно якої першоосновою життя є комплекс нуклеїнової кислоти (РНК) і білка.

• Між живою і неживою природою існує постійний взаємозв’язок у вигляді обміну речовин і енергії.

• Біологічна еволюція привела до утворення організмів, кожен з яких має свою програму розвитку і життєдіяльності, записану у вигляді певної сукупності генів – генотипі, яка реалізується в фенотипі ( сукупність характерних ознак будови, фізіологічних проявів, поведінки), завдяки якому (фенотипу) організм пристосовується до умов зовнішнього середовища.

• Випадкові зміни генетичних програм, виражені у фенотипі, зазнають природного добору; зміни, корисні для організму, можуть закріплюватися спадково.

• Унаслідок природного добору з’явилися численні представники чотирьох царств живої природи : Дроб’янки, Рослини , Гриби, Тварини.

• Сучасна система органічного світу є результатом його еволюції.

• Жива природа має рівневу організацію із складною підпорядкованістю цих рівнів: молекулярний, клітинний, організмовий, популяційно-видовий, біогеоценотичний і біосферний.

• Всі біологічні системи є цілісними, відкрито - незрівноваженими, самооновлюваними, саморегульованими, саморозвиваючими, самовідтворюючими, активними . Втрата системою хоча б однієї з цих властивостей спричинює її руйнування.

• Людина з’явилася на певному етапі біологічної еволюції в ході антропогенезу, відрізняється від інших живих істот здатністю до мислення, творчості, уяви, які розвинулися в людини під впливом колективної праці й спілкування за допомогою мови. Ці зміни відбулися в умовах переходу предків людини від біологічних форм існування до соціальних.

• Поява людини зумовила перетворення біосфери в ноосферу, сферу розумної діяльності людини.

• Однією з найважливіших умов перетворення біосфери в ноосферу є біологічна грамотність усього людства, гармонійне співіснування природи й людини.

Структура біологічної картини світу включає три блоки:

1. Вихідні філософські ідеї та поняття: матерія, рух, взаємозв’язок, простір, самоорганізація систем.

2. Теоретичні біологічні узагальнення:теорії та концепції: концепція біосфери і ноосфери; клітинна теорія; хромосомна теорія спадковості; еволюційна теорія (СТЕ- синтетична теорія еволюції); концепція структурних рівнів живого.

3. Принципи, що відображають зв’язки між теоретичними біологічними узагальненнями.

У процесі формування біологічної картини світу завдання вчителя – розкрити і показати учням:

Протиріччя (єдність і боротьба), які обумовлюють розвиток тих чи інших явищ і систем. Наприклад, спадковість і мінливість - протилежні сторони єдиної властивості - спадкування ознак, спадковість виступає як фактор, який закріплює постійність видових ознак, що забезпечує стабільність видів. Але стійка передача ознак без змін заважала б прогресу, удосконаленню живих форм, приводила б до загибелі видів в нових умовах. А мінливість - це джерело нових ознак. Єдність спадковості і мінливості проявляється, зображається в категорії спадкової мінливості.

Суперечний характер внутрівидових відносин, які направлені, з одного боку на підтримання цілісності і саморегуляції, самовідтворення виду як надорганізмової системи, а з другого боку створюють передумови для дивергенції, утворення нових видів.

Обмін речовин і енергії складається з двох протилежних процесів: пластичного і енергетичного обмінів.

Процеси колообігу речовин, елементів в біосфері - це процеси створення та руйнування органічних речовин.

Таким чином; єдність та боротьба протилежностей - рушійна сила розвитку.

Перехід кількісних змін в якісні:

Наприклад, різноманітність ознак мінливості, розселення, збільшення чисельності виду сприяють появі нової якості виду.

Утворення білків - складних полімерів ( біополімерів) - яскравий приклад. Первинна структура - амінокислоти в ланцюгу; вторинна - спіраль, третинна - клубок, четвертинна - групи клубків (гемоглобін), функції білків проявляються на стадії третинного рівня.

Вивчення ембріогенезу показує, що збільшення кількості бластомерів веде до їх спеціалізації.

Заперечення заперечення

Біогенетичний закон: онтогенез е коротке повторення філогенезу. Кожна послідуюча стадія розвитку є заперечення попередньої. Кожний ароморфоз, який веде до утворення нових таксонів є запереченням сталого таксону, із збереженням в новому найважливіших рис поперед

Взаємозв’язок і обумовленість біологічних явищ

Структура, система та їх компоненти.

Видоутворення: дивергенція, розходження ознак, поява нового виду.

Фізіологічні процеси в клітині: без асиміляції не може бути дисиміляції.

Слід розглядати кожну систему у зв’язку її компонентів.

Випадковість і необхідність

Неадекватність мутації факторам середовища, випадковість мутацій, бо неможливо визначити, який ген буде змінюватись.

Випадковість розподілу материнських і батьківських хромосом в мейозі. Але мейоз - необхідний процес для формування різноманітності генотипів.

Причина і наслідок.

Мутагени – мутації; комбінативна мінливість – особини з різним фенотипом, дивергенція – різноманітність видів. В еволюційному процесі проявляються всі елементи і види причинно – наслідкових зв’язків.

Можливість і дійсність

Роль умов зовнішнього середовища в перетворенні можливостей, закладених в генотипі організмів, в дійсність - їх фенотип.

Основи селекції - висока продуктивність порід - дійсність, що реалізує можливість генотипу.

2. Змістові лінії біології як основа світоглядних висновків

Змістова лінія біології представлена як сукупність узагальнених гносеологічних, політехнічних і загальнобіологічних понять, які в процесі свого розвитку розгортаються у систематизовану теоретичну конструкцію, що становить основу світоглядних висновків і розв’язання практичних проблем . Змістові лінії біології: методи наукового пізнання, молекулярно-клітинний рівень, організмений рівень, надорганізмені рівні, різноманітність органічного світу; історичний розвиток.

Наприклад, змістова лінія «Організмений рівень» включає наступний зміст освіти: Особливості будови, функціонування та розвитку організмів різних царств, їх пристосування до умов середовища. Будова та функції організму людини. Біосоціальна природа людини. Структурна складність і упорядкованість організму. Організм – відкрита саморегульована система.

Властивості організмів. Основні закономірності спадковості та мінливості. Розмноження та онтогенез. Біотехнології.

Державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки учнів старшої школи : Знання основних властивостей організмів, обміну речовин, енергій, інформацій, закономірностей спадковості, мінливості; роль генотипу і середовища існування у формуванні фенотипу; форми розмноження; закономірності онтогенезу, регенерації, життєві цикли організмів, досягнення сучасної генетики, селекції, біотехнологій, генетичної та клітинної інженерій.

Уміння: характеризувати організм як цілісну структурну і функціональну систему, розв’язувати елементарні задачі з генетики, оцінювати небезпечність впливу факторів середовища і власної поведінки на особисте здоров’я та здоров’я наступних поколінь.

Змістова лінія “Методи наукового пізнання” забезпечує знайомство учнів з методологією біології впродовж вивчення предмету з 7-го по 11-й класи: описовий метод, порівняльний, експериментальний, спостереження, моделювання. Так, в 7-му кл. для вивчення зовнішньої, внутрішньої будови та процесів життєдіяльності рослин учні використовують методи: описовий, мікроскопіювання, експеримент і спостереження; в 9-му кл. – знайомляться з методом запису роботи серця (електрокардіограма), флюорографією, рентгеном, самостійно вимірюють тиск крові манометром, спірометрією.

У процесі вивчення загальної біології учні знайомляться з методами молекулярної біології, цитології, генетики, екології: моделювання, центрифугування, методом мічених атомів,скануючою електронною мікроскопією, гібридологічним, генеалогічним , популяційно – статистичним, цито-генетичним ,біохімічнимиі та іншими.