Орта мектепте биологияны оқытудың құрылымдық негіздері

Баяндама

Тақырыбы:«Орта мектепте биологияны оқытудың құрылымдық негіздері»

Орындаған: Алмасбескова А.

Тексерген: Көшкімбаев Қ.С.

Алматы, 2016 ж.

Орта мектепте биологияны оқытудың құрылымдық негіздері

Мектептік оқытудың құрлымы, соның ішінде биологияны оқыту сол тарихи кезеңнің даму деңгейіне сәйкес келуін қарастырады. Осылай ХІХ ғасырда мектептік жаратылыстану ғылымы морфологиялық сипаттамамен және өсімдіктер мен жануарлардың систематикасы бойынша ерекшеленген, дегенімен осы жүз жылдықтың соңында А.Я.Герд Ч.Дарвиндік организмдердің тарихи дамуын оқытудың әсерінен, мектеп бағдарламасына өсімдік және жануар әлемінің эволюциясын ендіруді қарастырған.

Оқу материалын іріктеу – биологияны оқыту әдістемесінің негізгі міндерттерінің бірі, ол оқытушылар мен ғалымдардың активті түрде қатысуымен шешіледі, яғни педагогтар және биологтар.

Биология ғылым ретінде қазіргі таңда тірі табиғат жайлы ілімнің унитарлы аймағы бола алмайды, ол қиын, тарамдалған және көп қабатты түрлі аймақтардың комплексін құрайды, тірі табиғат жайлы жекеменшік статусқа ие болады. Олар фундаментальді және қосымша, теориялық және практикалық бола отырып, қоршаған ортаның материалды өмірінің көп қырына әсерін тигізеді. Олар ботаника, зоология, генетика, экология, физиология, эволюцияны оқыту, цитология, систематика, биогеоценология, анатомия, морфология, биогеография, гигиена, медицина, өсімдіктану, жануартану, биотехлогия, биоэтика, биоэстетика және т.б.

Биологияның дифференциация процессі жаңа ілімдердің жинақталуымен, басқа ғылымдармен түйісу нәтижесінде пайда болған салалармен, биологияның ғылыми тарамдарында пайда болған жаңа бағыттарға байланысты, олар молекулярлық биологияның, генетиканың, экология ойларының дамуы, сондай-ақ математика және кибернетика әдістерін қолдана отырып, интеграция процесстерімен қатар жүреді. Осыған байланысты биология жайлы ұғым көп қырлы. Биологиялық ғылымның дамуымен олар одан әрі дами түседі, олар туралы ұғымдар қайта қарастырылады, бір қалыпқа келтіріледі, тереңдей түседі. Мысалы, Ч.Дарвиннің популяцияның эволюция процесіндегі бірлігі ретінде рөлін орната отырып, эволюциялық оқытуда айтарлықтай өзгерістер байқалған. Сондай-ақ С.С.Четвериковтың популяцияның генетикалық әртекті болуы және оларда болатын бір немесе бірнеше рецессивті мутациясы генетикалық негізіне түрдің политикалық бірлік ретінде ұғым қалыптастырды. Нәтижесінде түр тіршілік формасы ретінде, бір немесе бірнеше популяциядан тұратын, генетикалық ұқсастығы бар, түрдің тұрақтылығын қамтамасыз ететін, оның дивергенциясы мен эволюциясын қарастыра бастады. Эволюциялық және генетикалық, сондай-ақ цитология және молекулярлық биология оқыту негіздерінде синтетикалық теориялық биология қалыптасқан, ол тіршіліктің дамуының негізгі заңдылықтарын және тіршіліктің пайда болуы және тіршіліктің көптүрлілігі, эволюцияның қозғаушы күштері, микро- және макроэволюция, түртүзілу, биологиялық прогресс және регресс, антропогенез, жердегі мутация және тіршілік ету орталығының дамуының организмдердің рөлі жайлы түсіндіреді.

Эволюциялық оқыту ары қарай дамуын жалғастырып келеді. Молекулярлық биология ілімдерімен қарулана отырып, ғалымдар эволюциялық генотиптерді зерттеуде. Клеткалардың биохимиялық құрамы негізінде организмдер мен түрлердің филогенетикалық байланысы орнайды; цитологиямен қоса симбиогенез мәселелері де активті түрде зерттеліп жатыр (мысалы, эукариот клеткаларының күрделі құрылымдарының шығу тегі, прокариоттардың рөлі, клетка эволюциясында вирустардың рөлі); биогеоценологиямен бірге түрлердің коэволюциясы, тірі формалардың тірі табиғат организацияларының түрлі деңгейлерінің байланысуы ашылып жатыр.

Эволюциялық оқытудың интеграцияланушы және синтетикалық қызметі тірі табиғаттың және қозғалысының дамуының күрделі процессіне септігін тигізеді. Биологияның өзіндік басқа аймақтарын және олардың жеткен жетістіктерін біріктіре отырып, эволюциялық оқыту биологияның дамуына үлкен үлесін қосады, адамның жалпы культураларының дамуына септігін тигізеді. Ғылым және культурадағы биологиялық эволюция теориясындағы мәні үлкен, әлемнің пайда болуы жайлы ғылыми картинаның қалыптасуына негіз болады. Сол себепті органикалық дүниенің эволюциясы жайлы жаңа білім, оның заңдылықтары жалпы биологиялық оқытуда көрінуі қажет.

Ғылым және культура үшін нуклеин қышқылдарының ашылуының маңызы өте зор, соның ішінде организмдер үшін генетикалық ақпарат болып отыр. Бұл тұқымқуалаушылық,өзгергіштік, ген құрылымының негізгі механизмдерінің ашылуына септігін тигізді. Практикада жасанды жолмен гендерді синтездей алды, оларды бір организмнен екінші бір организмге трансплантациялауға мүмкіншілік берді, ол жаңа қосымша ғылымның дамуына алып келді – гендік инженерия, оның негізгі қызметтері адам организмінің тіршілігіне қажетті жасанды жолмен витаминдер, гормондар және көптеген басқа да заттарды синтездеу.

Биологияның ең жаңа тарамдарының бірі, ХХ ғасырда толықтай қалыптасқан және жоғары жетістіктерге жеткен – генетика болып отыр: жалпы маңызы қалыптасқан – гендердің теориясы, белгілердің тұқым қуалауының хромосомдық теориясы, геннің тұқымқуалаушылық бірлігі ретінде, генотип және фенотип жайлы ұғымы; хромосомаларда гендердің орналасуы; организмнің жынысын анықтаудағы, көптеген тұқым қуалаушылық ауруларының себептерін анықтаудағы ашық механизмдер. Геннің плейотропты әсері қалыптасқан (яғни, әрбір геннің түрлі гендерге әсер етуі, теоретикалық - барлығына) және әрбір белгі бір ғана геннің әсерінен ғана анықталмайды, барлық генотип біртұтас ретінде болады, сондай-ақ оның «генотиптік орталығы».

С.С.Четвериков, Н.П.Дубинин және басқа да ғалымдардың еңбектерімен генетиканың жаңа аймағы түзілген – популяциялық генетика, оның орталығында жеке особьтардың жеке генотиптері емес, популяцияның жалпы құрамына кіруші генотиптердің жиынтығы, яғни генофонд болып отыр. Популяциялық генетикадағы ашылулар, популяциялардың тұқымқуалаушылық негіздері заңды бірлесіп қалыптасқан генетикалық жүйені құрайды, ол мысалы жыныстадың сандық қатынасын, көптеген жануарлар мен өсімдіктердегі мезгілдік формаларының көптүрлілігін анықтайды. Популяциялық генетика эволюциялық ілімге көп септігін тигізді; ол дивергенцияға, биологиялық көптүрліліктің пайда болуына, микроэволюцияға байланысты қалыптасқан сұрақтарды түсіндіре алды, филогениялық өмір және үздіксіздігі жайлы дұрыс пікірді қалыптастырды.

Генетика тұқымқуалаушылықтың механизмдері мен организмдердің өзгергіштіктері жайлы заңдылықтарын зерттей отырып, тірі ағзалардың іске қосылу процессіне белгілердің берілуінің, үздіксіздігінің, туыстық формалардың өзгергіштіктерінің механизмдерін ұғынуға әсерін тигізді. А.С.Мамзин бұл жайлы былай жазған екен: «Миллиардтаған жылдар бойы планетада тіршіліктің сақталуы оның үш негізгі қасиеттерімен байланысты болады: біріншіден, барлық тірі ағзалардың тұқымқаулаушылығы; екіншіден, өзіндік белгілі бір қасиеттерінің сақталып қалуы, келесі организмге толықтай сондай бірдей болып қалыптасуы емес (тұқымқуалаушылықтық өзгергіштік); үшішіден, биосфераның тарихи дамуы процессіне байланысты, яғни эволюция процессі».

Цитологияның, молекулалық биологияның, клетка физиологиясының заманауи жеткен жетістіктері фотосинтез процессінің, ақуыздардың, майлардың, витаминдердәі және органикалық жоғары молекуллық қосылыстардың негізгі мәнін аша алады, сондай-ақ энергетикалық алмасудың механизмін ашады, түрлі мембраналардың құрылымдарын және қызметтерін қалыптастырады, органоидтардың ультрақұрылымы, олардың эукариот және прокариоттың тіршілігіндегі әсері.

Молекулалық биологиядағы, биохимиядағы, цитология биозификасындағы және басқа аймақтардағы жеткен жетістіктер ғалымдарға органикалық әлемнің жүйесін қайта қарастыруға септігін тигізеді. Осылай жоғары таксономиялық бірлік «тапшалық емес», «империя» болып отыр, ол екі бағытты да қамтиды – клеткалық және клеткалық емес тіршілік формалары; клеткалықтың ішінде көлемі және әсері бойынша үлкен «патшалық үсті» - прокариоттар және эукариоттар, ал олардың әрқайсысында – ерекше «патшалық». Бактериялардың органикалық ілемінің жаңа жүйесіне сәйкес, синтезделген балдрлар және саңырауқұлақтар өзімдік патшалығынан алынып тасталынды. Олар жеке организмдер тобын құрайды. Бұл саңырауқұлақтар патшалығы (эукариоттар); цианобактериялармен бірге бактериялар патшалығы және архебактериялар патшалығы – прокариоттар. Органикалық жүйеде вирустардың орны анықталды, оларды белгілі бір клеткалық емес тіршілік формаларына жатқызған. ХХ ғасырдың 60 жылдарының өзінде 200 түрлі вирустар анықталынып сипатталған, ал ХХІ ғасырда 1000 вирус түрлері зерттелген болатын. Сондай-ақ түрлі вирустардың ультрақұрылымдарын, қасиеттерін , табиғатта және адам организміндегі мәндерін анықтаған. Кейбір вирус түрлерін гендік инженерияда қолдану әдістері пайда болған (тасымалдаушы механизм рөлі ретінде, ақпаратты бір клеткадан, екінші бір клеткаға, мысалы, прокариот клеткасынан өсімдіктердің эукариот клеткасына және т.б.).

Систематикадағы жеткен жетістіктер нақты филогенетикалық тіршілік сызбанұсқасыеһн қалыптастырып қана қоймай, экология, морфология, физология, эмбриология, генетика, зоология, этиология, биогеографиямен біріге отырып, жаңа проблеманы айқындады, яғни, көптеген түрлердің антропологиялық фактор әсерінен Жер бетінен тез арада жойылып кетуіне куәгер бола алады. Осыған байланысты ХХІ ғасырда халықаралық әсер ету программалары қалыптасқан, соның ішінде биологиялық көптүрлілікті сақтап қалу концепциясы.

ХХ ғасырдың ортасында ғылымның жеткен үлкен жетістіктері бойынша – тірі табиғатқа байланысты көзқарастың қалыптасуы болып отыр. Нәтижесінде, тіршіліктің құрылымдың бірлігі ретінде биожүйе туралы ұғым қалыптасты, сондай-ақ олардың арасындағы байланыс. Органикалық дүниеде әрбір биожүйе деңгейінің спецификалық рөлі айқандалған. Мысалы, түрлердің коэволюциясында экожүйелердің рөлі қалыптасқан, табиғат және қоршаған орта дамуында тірі және өлі табиғаттың байланысы.

Биологиялық ғылымның жеткен жетістіктері тірі ағзалар үшін жаңа бағытты қалыптастырды. Оны культура жүйесінде қажетті деп қарастыра бастаған, сондай-ақ жеке тұлғаның әлемнің ғылыми картинасында экологиялық культураларын түзуде және қалыптастыруда қарастыра бастаған.

Биологияны практикалық сұранысқа сай активті қатысуы, тек ауыл шаруашылықтың және медицинаның қажеттіліктерінен туындайтын ғана емес, денсаулықты нығайту мақсатында немесе адам өмірін ұзартуда білімдерді қолдану, биологиялық ресурстарды қолдану, ғылымның алға ілгерілеуіне септігін тигізіп отырған. Биология қоғамның көптеген жақтарыа септігін тигізген, осыған байланысты жаңа өсіп келе жатқан ұрпақтардың биологиялық дайындық деңгейлеріне басты мән қойыла бастаған.

Биологиялық ғылымнан жиналған білім мен тәжірибе жоғары, көп мәнді және үнемі кеңейіп отырады. Дегенімен мектептік оқытуда тек оқушы білу керек деген, өмірінде қолдана алатын материалдар алынады. Мектепте оқыту мақсатында алынатын ғылыми материалдарды алудың негізгі принципі – заманауи оқытудың барлық элементтерінің негізге мақсаттарына және принциптеріне сай келуі қажет.