При ознакомлении с испарением воды растениями учитель предлагает учащимся вспомнить, какое известное им явление называют испарением, что представляет собой водяной пар, при каких условиях вода превращается в пар, а пар – в капельки воды, а при демонстрации опыта, доказывающего испарение воды растением, – объяснить, почему капельки воды появились на внутренней стенке колбы после того, как в нее поместили один из побегов растения, а горлышко колбы закрыли ватой, а также подумать, на поверхности чего в листьях растений образуется водяной пар, где он скапливается и каким образом выходит наружу, чем испарение воды листьями отличается от ее испарения с поверхности камня или другого неживого тела, каково значение испарения в жизни растения.
Раскрывая вопросы, связанные с распространением плодов и семян в природе, учитель напоминает о разной плотности воздуха и воды и связывает с этим наличие у плодов растений крылышек, парашютиков, хохолков и других приспособлений к переносу их воздухом, различных выростов и воздушных полостей, способствующих «путешествию» по воде. При ознакомлении с условиями прорастания семян учащимся предлагается самим объяснить, какое значение в этом процессе кроме необходимой температуры имеют влага и воздух, почему крупные семена сеют глубже, чем мелкие; почему глубину посева семян увеличивают на песчаных почвах и уменьшают на глинистых почвах.
Знания неживых телах и веществах и их свойствах, полученные учащимися на уроках естествознания (5 кл.), используются и при изучении отделов растений. Например, выясняя условиях жизни водорослей в водной среде обитания, учитель напоминает, что вода – хороший растворитель и в ней в растворенном состоянии имеются минеральные соли, кислород, углекислый газ и некоторые органические вещества; через нее на разную глубину проходят те или иные солнечные лучи; она более плотная, чем воздух, обладает большей выталкивающей силой и пр.; предлагает вопросы, требующие установления причинно-следственных связей: почему зеленые водоросли не могут жить в водоемах на большой глубине; в связи с чем красные водоросли встречаются на значительных морских глубинах; почему во время отливов бурые морские водоросли, не имеющие развитых механических тканей, принимают свое естественное положение.
Возможности использования пропедевтических знаний из курса природоведения (естествознания) имеются и при изучении других отделов растений. Кроме того, с отделами растительного мира важно знакомить с опорой на географические знания о распределении солнечного света и тепла на земной поверхности в зависимости от географической широты, о растительности различных природных зон, ее использовании и охране.
Межпредметные связи в процессе изучении раздела «Животные» осуществляются в основном с опорой на знания учащихся о центральной и осевой симметрии из курса математики; физических свойствах сред обитания организмов, массе, объеме и плотности тел, диффузии, давлении жидкости и газов, выталкивающей силе воды, теплоотдаче, рычагах из курсов естествознания и физики; составе воздуха, кислороде и углекислом газе и их свойствах, минеральных и органических (питательных) веществах из курса естествознания; животном мире природных зон и материков из курса географии. При этом всякий раз актуализируются только те межпредметные знания, опора на которые способствует более качественному усвоению непосредственно изучаемого материала о животных. Например, при изучении кишечнополостных учитель может напомнить учащимся, что к этому типу животных относят уже известных им из географии коралловых полипов, а затем предложить вспомнить, в каких природных условиях встречаются эти животные, описать по таблице их внешний вид. От краткой беседы о коралловых полипах учитель может перейти к демонстрации изображений других представителей типа и выявлению их общих признаков. Такое начало изучения кишечнополостных – от знакомого к незнакомому – значительно повышает интерес учащихся к изучению животных этого типа.
При ознакомлении с общими признаками кишечнополостных учащимся предлагается вспомнить, что в математике называют осью и центром симметрия и сказать, сколько осей симметрии может быть проведено через тело гидры, если за центр симметрии принять ее ротовое отверстие, как называют такую симметрию тела. После этого учитель предлагает подумать, какое значение имеет лучевая симметрия тела в жизни животного, ведущего прикрепленный образ жизни.
При изучении клеточного строения и физиологических функций организма гидры внимание учащихся снова привлекается к вопросам диффузии. Отметив, что у гидры нет специальных органов дыхания, учитель предлагает учащимся подумать над такими вопросами: каким образом в тело гидры поступает кислород и удаляется во внешнюю среду углекислый газ? Каким образом питательные вещества поступают из пищеварительных клеток гидры в другие клетки ее тела?
В беседе о значении кишечнополостных целесообразно предложить учащимся вспомнить известный им из курса географии материал о коралловых рифах и островах, а затем пояснить, как они образуются, вследствие чего возникают барьерные рифы и пр. При этом важно обратить внимание на различия условий жизни особей, связанных с их месторасположением в колониях.
На уроках о плоских, круглых и кольчатых червях учитель снова привлекает знания учащихся о симметрии и предлагает им самим определить, сколько осей симметрии можно провести через тело планарии (или других рассматриваемых объектов), подумать, в связи с чем у животных стала развиваться двусторонняя симметрия тела. При изучении жизнедеятельности этих животных продолжается работа по использованию знаний о диффузии. Привлекаются и знания о почве в процессе ознакомления с жизнью и значением в природе дождевых червей.
При изучении моллюсков важно использовать знания из физики о реактивном способе движения, а при изучении членистоногих – о рычагах.
К изучению материала о рыбах из курса природоведения и географии учащиеся получают знания о большом числе видов рыб, их распространении, условиях, влияющих на их численность, и пр. В связи с этим уже на первом уроке после вводного слова учитель может предложить учащимся назвать известных им видов рыб, выяснить, что они знают о среде обитания и образе жизни этих животных, сравнить между собой внешний вид рыб, обитающих в водоемах в верхних слоях воды, в ее толще и вблизи дна, и объяснить, в связи с чем тело у одних видов рыб (плотва, лещ, сельдь) суженное спереди и сзади и сплюснутое с боков, у других (акула, тунец, треска) оно торпедообразное или сплюснутое в спинно-брюшном направлении (скаты), перевернутое на один бок (камбала, палтус). В последующей беседе учитель выясняет, как у рыб осуществляется поступательное движение, какое значение при этом имеет выделяемая кожными железами слизь, какова роль плавательного пузыря в погружении рыбы вглубь воды и всплытии к поверхности и т. п. В ответах на эти и другие вопросы учащиеся используют имеющиеся у них знания об объеме, массе и плотности тел, давлении, сопротивлении и архимедовой силе воды, что способствуют более осознанному усвоению ими материала о приспособленности рыб к водному образу жизни.
Ознакомление с системами внутренних органов рыбы и их функциями проводится на основе повторной актуализации знаний о веществах и их свойствах, явлении диффузии, давлении в жидкостях и газах. Основные систематические группы рыб, хозяйственное значение рыб и их охрана изучаются с привлечением знаний из курса географии.
Межпредметные связи при изучении земноводных обычно используются в процессе ознакомления с особенностями строения их органов передвижения, кожного покрова, дыхательной и кровеносной систем, размножения и развития, распространения в природе. Отметив, что выход на сушу стал возможен при развитии у предков земноводных двух пар конечностей, учитель называет и показывает на таблице отделы передних и задних конечностей лягушки, а после ознакомления с их скелетом и мышцами предлагает учащимся объяснить физический принцип их работы, указать, где находятся точки опоры рычагов, что приводит в движение эти рычаги. При этом важно, чтобы учащиеся поняли, что рычажное строение конечностей уменьшает усилия, необходимые для поддержания тела и его передвижения в пространстве.
При ознакомлении с покровом тела земноводных учитель отмечает, что кожа у этих животных тонкая, имеет множество желез, выделяющих слизь, и мелких кровеносных сосудов, а в последующей беседе выясняет значение такой кожи в жизни изучаемых животных с опорой на имеющиеся у учащихся знания о растворимости кислорода во влаге кожи, его диффузии в кровеносные сосуды.
В процессе ознакомления с дыхательной и кровеносной системами земноводных учитель обращает внимание учащихся на то, что легкие у этих животных тонкостенные и не могут из-за малой внутренней поверхности насыщать кровь большим количеством кислорода, что кровь от сердца к органам тела течет смешанная, и предлагает им, используя знания о свойствах кислорода и теплоотдаче, объяснить, почему температура тела у лягушек или тритонов невысокая и непостоянная. При выяснении механизмов вдоха и выдоха у лягушки, учитель ставит вопрос, почему воздух поступает в ее ротовую полость, когда рот и ноздри бывают закрыты, а дно ротовой полости опускается за счет расслабления его мышц; благодаря чему воздух из легких выходит наружу. При изучении размножения земноводных учитель предлагает на основе имеющихся физических знаний объяснить, почему откладываемая икра вначале погружается на дно водоема, а затем всплывает к его поверхности и какое значение имеет такое явление.
