Методическая разработка занятия «Играя, познаем Байкал»

Автор: Гомбоева Наталья Бубеевна

Организация: МАУ ДО «ДТСР» г. Улан-Удэ

Населенный пункт: Республика Бурятия, г. Улан-Удэ

Цель: показать, как связать биологию с другими предметами, чтобы ученики умели применять знания в жизни.

Время: 45–60 минут

Участники: учителя биологии (15–25 человек)

Оборудование: проектор, доска, раздаточные материалы с кейсами, маркеры, листы для записей.

1. Вступление (5 минут)

Ведущий:

— Здравствуйте, коллеги! Сегодня мы поговорим о том, как сделать знания наших учеников «живыми». Мы часто слышим: «Дети не умеют применять знания». Жизненные задачи не делятся на «биологию», «физику» и «математику». Они всегда комплексные. Именно поэтому ключом к формированию функциональной грамотности является межпредметная интеграция. Наша задача — научить их решать реальные жизненные задачи, используя биологию вместе с математикой, химией, географией, обществознанием. Это проблема разрозненности знаний.

Сегодня мы сами попробуем это сделать. Я покажу несколько кейсов — жизненных ситуаций, где нужны знания из разных предметов. Мы будем работать в группах, решать задачи и обсуждать.

2. Теоретическая часть (5–7 минут)

Ведущий:

— Функциональная грамотность — это способность человека использовать знания и умения в повседневной жизни: прочитать инструкцию, посчитать бюджет, понять график, сделать вывод о здоровье. Основные виды: читательская, математическая, естественнонаучная, финансовая грамотность, глобальные компетенции, креативное мышление.

Биология идеально подходит для этого: питание, здоровье, экология, растения. Но чтобы решить задачу, например, составить меню на неделю, нужно считать (математика), понимать состав продуктов (химия), читать этикетки (русский язык), учитывать климат (география).

Межпредметная интеграция — это когда мы объединяем знания из разных предметов в одном задании. Так дети видят, зачем учить биологию, и не воспринимают её как отдельный скучный предмет.

Как самостоятельно конструировать такие задания. Я предлагаю алгоритм из 4 шагов:

1.Выбор явления/проблемы. (Например: эпидемии, глобальное потепление, питание спортсмена, полет в космос).

2. Подбор текста-стимула. Это может быть отрывок из научно-популярной статьи, исторический факт, график, таблица с противоречивыми данными.

3.Формулировка вопросов разного уровня:

-узнавание (найти информацию в тексте- читательская грамотность)

-понимание (объяснить явление с научной точки зрения- естественнонаучная грамотность)

-применение ( рассчитать, сделать прогноз –математическая грамотность

4. Разработка критериев оценивания.

 

3. Демонстрация кейса (10 минут)

 

Ведущий:

— Давайте разберём один пример вместе. Представьте, что вы — ученики 8 класса. Вот кейс (показывает на экран или раздаёт лист):

Кейс «Покупка продуктов для здорового завтрака»

Ситуация: Мама попросила Сергея купить продукты для завтрака на семью из 4 человек. Бюджет — 300 рублей. Завтрак должен быть полезным: не менее 20 г белка на человека, не более 600 ккал на человека, включать молочные продукты, злаки и фрукты/овощи. Дана таблица с ценами и составом продуктов.

Продукт	Цена	Белки на 100 г	Калорийность на 100 г
Молоко 2,5% (1 л)	70 руб	3 г	55 ккал
Овсяные хлопья (500 г)	60 руб	12 г	350 ккал
Яйца (10 шт)	80 руб	13 г	155 ккал
Яблоко (1 шт)	12 руб	0,5 г	50 ккал
Хлеб цельнозерновой (400 г)	50 руб	9 г	250 ккал
Творог 5% (200 г)	90 руб	16 г	120 ккал
Банан (1 шт)	15 руб	1 г	90 ккал

 

Вопросы:

1. Составьте меню на 4 человек, уложившись в бюджет и требования по белку и калориям.

2. Рассчитайте стоимость и калорийность на одного человека.

3. Почему белки важны на завтрак?

4. Какие продукты содержат сложные углеводы и клетчатку? Почему они полезнее простых сахаров?

 

Ведущий (объясняет решение):

— Сначала посчитаем. Возьмём овсяную кашу на молоке, яйцо, яблоко и хлеб.

На 4 человек: 200 г овсяных хлопьев (24 руб), 600 мл молока (42 руб), 4 яйца (32 руб), 4 яблока (48 руб), 200 г хлеба (25 руб). Итого 171 рубль — уложились.

На одного: белка примерно 21,75 г (больше 20), калорий 527,5 ккал (меньше 600).

Белки — строительный материал для клеток, дают чувство сытости. Сложные углеводы в овсянке и хлебе медленно отдают энергию, а клетчатка в яблоках улучшает пищеварение.

Видите, мы использовали математику (расчёты), биологию (питательные вещества), чтение таблицы (читательская грамотность), даже финансовую грамотность (бюджет). Это и есть интеграция.

 

4. Работа в группах (20–25 минут)

 

Ведущий:

— Теперь вы поработаете в группах. У нас 4 группы, каждая получит свой кейс. За 15–20 минут решите задания, запишите ответы на листе. Потом каждая группа представит решение за 3–4 минуты.

(Раздаёт кейсы: группа 1 — «Огород на даче», группа 2 — «Читаем инструкцию к лекарству», группа 3 — «Экологическая акция», группа 4 — «Анализ графика роста растения». Если групп больше, можно дать одинаковые кейсы разным группам или использовать запасной.)

 

Пока группы работают, ведущий подходит, помогает, отвечает на вопросы.

 

5. Представление и обсуждение (10–15 минут)

 

Каждая группа кратко рассказывает решение. Ведущий комментирует, дополняет, связывает с темой интеграции.

Примерные комментарии:

 

Группа 1 «Огород на даче»:

— Здесь биология (потребности растений), химия (pH, удобрения), география (климат Подмосковья). Ответ: лучше всего подходит картофель, так как pH 5,5 и много калия. Для других культур нужно вносить известь, фосфор, органику, песок. Важно, чтобы дети понимали, почему pH влияет на доступность элементов — это химия.

 

Группа 2 «Инструкция к лекарству»:

— Читательская грамотность, математика, биология. Ответ: Маше 10 лет — полтаблетки каждые 4–6 часов. Брат может принять 6 таблеток в сутки, это меньше максимума. Печень страдает при передозировке — это биология. Обратите внимание: дозировка зависит не только от веса, но и от возраста.

 

Группа 3 «Экологическая акция»:

— Математика (расчёты), биология (роль леса), обществознание (план акции). Ответ: 42,5 дерева, 50 000 л воды, 2500 кВт/ч. Лес поглощает CO₂, выделяет O₂, сохраняет биоразнообразие. Важно придумать лозунг — это развивает креативное мышление.

 

Группа 4 «График роста»:

— Математика, биология, информатика. Ответ: при хорошем освещении скорость 1 см/день, при слабом — 0,25 см/день. Свет важнее воды, потому что без света нет фотосинтеза. Графики можно строить в Excel — это информатика.

 

Ведущий (обобщает):

— Во всех кейсах мы видим, что без математики не обойтись, без понимания текста тоже, а биология даёт смысл. Так дети учатся решать реальные задачи.

 

6. Рефлексия и заключение (5 минут)

 

Ведущий:

— Поделитесь впечатлениями: что было полезно? Какие кейсы вы могли бы использовать на своих уроках?

(Выслушивает 2–3 ответа.)

— Главный вывод: межпредметная интеграция — это не дополнительная нагрузка, а способ сделать уроки живыми. Начните с одного кейса в четверть — и вы увидите, как меняется отношение детей к биологии.

Спасибо за работу!

 

Раздаточные материалы для учителей (распечатать)

 

Ниже представлены 4 кейса. Каждый кейс — на отдельном листе. Учителя решают в группах, записывают ответы прямо на листе.

 

Кейс 1. Огород на даче

(Биология + химия + география)

 

Ситуация: Семья Ивановых купила дачу в Подмосковье. Почва на участке имеет pH 5,5 (слабокислая), содержание азота среднее, фосфора низкое, калия высокое. Почва глинистая, плохо пропускает воду. Участок хорошо освещён. Семья хочет посадить: томаты, огурцы, морковь, капусту, картофель.

Известно:

- Томаты предпочитают pH 6,0–6,8 и нуждаются в фосфоре.

- Огурцы любят влажную, рыхлую почву с pH 6,5–7,0.

- Морковь требует рыхлую песчаную почву и калий.

- Капуста любит pH 6,5–7,5 и много азота.

- Картофель предпочитает pH 5,0–6,0 и калий.

 

Задания:

1. Какие овощи из списка можно выращивать на этом участке без дополнительных мероприятий? Обоснуйте.

2. Какие удобрения вы порекомендуете внести для остальных культур? Какие элементы нужно добавить?

3. Как улучшить структуру глинистой почвы для огурцов и моркови?

4. Объясните с точки зрения химии, почему pH почвы влияет на доступность фосфора для растений.

 

Ваши ответы:

1. __________________________________________________________

2. __________________________________________________________

3. __________________________________________________________

4. __________________________________________________________

 

Кейс 2. Читаем инструкцию к лекарству

(Биология + читательская грамотность + математика)

 

Ситуация: В аптечке у Маши оказался парацетамол в таблетках по 500 мг. Инструкция:

«Применяется при головной боли, температуре. Разовая доза для взрослых и детей старше 12 лет — 500 мг (1 таблетка) каждые 4–6 часов, не более 4 г (8 таблеток) в сутки. Для детей 6–12 лет разовая доза 250 мг (половина таблетки) каждые 4–6 часов, не более 2 г в сутки. Детям до 6 лет не рекомендуется без консультации врача. Противопоказания: заболевания печени, почек, алкогольная интоксикация. Не принимать с другими препаратами, содержащими парацетамол».

Маше 10 лет, вес 32 кг, у неё температура 38,5°C и головная боль. Рядом старший брат 15 лет, вес 55 кг.

 

Задания:

1. Можно ли Маше принять парацетамол? Если да, укажите дозу (в мг и в таблетках) и интервал. Если нет — объясните почему.

2. Брат решил пить по 1 таблетке каждые 4 часа в течение суток. Посчитайте, сколько таблеток он примет за сутки и не превысит ли максимальную дозу.

3. Почему нельзя принимать парацетамол вместе с другими препаратами, содержащими его? Что может случиться с печенью?

4. Почему дозировка для детей меньше, чем для взрослых, даже если вес одинаковый?

 

Ваши ответы:

1. __________________________________________________________

2. __________________________________________________________

3. __________________________________________________________

4. __________________________________________________________

 

Кейс 3. Экологическая акция «Спаси дерево»

(Биология + математика + обществознание)

 

Ситуация: Школа проводит сбор макулатуры. Известно: 1 тонна макулатуры спасает 17 деревьев, экономит 20 000 литров воды и 1000 кВт/ч электроэнергии. Ученики собрали 2,5 тонны.

 

Задания:

1. Сколько деревьев спасено? Сколько воды и электроэнергии сэкономлено?

2. Одно взрослое дерево за год поглощает 20 кг углекислого газа и выделяет 14 кг кислорода. Рассчитайте, сколько CO₂ будет поглощено и сколько O₂ выделено спасёнными деревьями за год.

3. Почему сбор макулатуры важен для леса? Назовите не менее трёх функций леса в биосфере.

4. Придумайте лозунг для акции и предложите два способа привлечь больше участников.

 

Ваши ответы:

1. __________________________________________________________

2. __________________________________________________________

3. __________________________________________________________

4. __________________________________________________________

 

 

Кейс 4. Анализ графика роста растения

(Биология + математика + информатика)

 

Ситуация: Ученики выращивали фасоль в разных условиях. Начальная высота растения 5 см. Наблюдали 10 дней, каждые 2 дня измеряли рост. Результаты (прирост за 2 дня):

- Хорошее освещение + достаточный полив — 2 см

- Слабое освещение — 0,5 см

- Недостаток полива — 0,8 см

- Избыток полива — 1 см

 

Задания:

1. Постройте (опишите) график роста для каждого условия за 10 дней. Какая будет конечная высота в каждом случае?

2. Рассчитайте среднюю скорость роста (см/день) для каждого условия.

3. Объясните с точки зрения биологии, почему при слабом освещении рост замедляется, а при избытке полива тоже не самый быстрый.

4. Какой фактор — свет или вода — оказал большее влияние на рост? Сравните результаты.

 

Ваши ответы:

1. __________________________________________________________

2. __________________________________________________________

3. __________________________________________________________

4. __________________________________________________________

 

Правильные ответы для ведущего (не раздавать учителям)

 

Кейс 1 «Огород на даче»

1. Без мероприятий лучше всего подходит картофель: pH 5,5 входит в его оптимум (5,0–6,0), калий в почве высокий, а картофель именно калий и любит. Глинистая почва не идеальна, но картофель менее требователен к рыхлости, чем морковь или огурцы. Томаты могли бы расти, но им нужен фосфор, которого мало, и pH чуть ниже оптимума, поэтому без удобрений урожай будет слабым.

2. Для капусты и огурцов нужно повысить pH: внести известь или доломитовую муку (известкование). Для томатов и капусты добавить фосфор (суперфосфат) и азот (мочевина, навоз, компост). Калий добавлять не нужно, его и так много.

3. Улучшить глинистую почву можно внесением органики (перегной, компост, торф) и крупного песка, глубокой перекопкой, созданием высоких грядок. Это повысит рыхлость и водопроницаемость.

4. pH влияет на растворимость минералов. В кислой почве (низкий pH) фосфор образует нерастворимые соединения с железом и алюминием (фосфаты железа/алюминия), которые растения не могут усвоить. При нейтральном pH фосфор находится в доступной форме (ионы H₂PO₄⁻). Поэтому даже при наличии фосфора в кислой почве он может быть недоступен.

 

Кейс 2 «Инструкция к лекарству»

1. Маше можно принять парацетамол. Ей 10 лет — категория 6–12 лет. Разовая доза — 250 мг = половина таблетки. Интервал 4–6 часов. Максимум 2 г в сутки (8 половинок).

2. Брат 15 лет — взрослая дозировка. Если пить по 1 таблетке (500 мг) каждые 4 часа, за 24 часа получится 6 приёмов: 6 таблеток = 3000 мг = 3 г. Максимальная суточная доза 4 г (8 таблеток). 3 г не превышает 4 г, значит допустимо.

3. Совместный приём с другими препаратами парацетамола повышает общую дозу выше безопасной. Парацетамол метаболизируется в печени с образованием токсичного промежуточного вещества (N-ацетил-п-бензохинонимин). При избытке печень не успевает его обезвредить, он разрушает клетки печени — развивается гепатотоксичность, вплоть до острой печёночной недостаточности.

4. Дозировка для детей зависит не только от веса, но и от возрастных особенностей: активности ферментов печени, скорости метаболизма, объёма распределения, выведения. У детей метаболизм может быть медленнее или иначе, поэтому даже при одинаковом весе доза ниже, чтобы избежать токсичности.

 

Кейс 3 «Экологическая акция»

1. Деревья: 2,5 т × 17 = 42,5 дерева (округляем до 42–43). Вода: 2,5 × 20 000 = 50 000 л. Электроэнергия: 2,5 × 1000 = 2500 кВт/ч.

2. CO₂: 42,5 × 20 = 850 кг. O₂: 42,5 × 14 = 595 кг за год.

3. Сбор макулатуры снижает вырубку лесов. Функции леса:

- поглощает CO₂ и выделяет O₂ (лёгкие планеты),

- дом для животных и растений (биоразнообразие),

- регулирует водный баланс и климат,

- предотвращает эрозию почвы,

- даёт древесину и другие ресурсы.

4. Лозунг: «Сдай макулатуру — сохрани лес!» Способы: объявления в соцсетях, плакаты в школе, соревнование между классами, призы участникам, яркая агитация на переменах.

 

Кейс 4 «График роста»

1. Конечная высота через 10 дней (5 интервалов по 2 дня):

- Хорошее освещение + полив: 5 + 5×2 = 15 см.

- Слабое освещение: 5 + 5×0,5 = 7,5 см.

- Недостаток полива: 5 + 5×0,8 = 9 см.

- Избыток полива: 5 + 5×1 = 10 см.

2. Скорость роста:

- Хорошее освещение: 2 см / 2 дня = 1 см/день.

- Слабое освещение: 0,5 / 2 = 0,25 см/день.

- Недостаток полива: 0,8 / 2 = 0,4 см/день.

- Избыток полива: 1 / 2 = 0,5 см/день.

3. При слабом освещении снижается фотосинтез: свет — источник энергии для синтеза органических веществ, поэтому рост замедляется. При избытке полива корни испытывают недостаток кислорода (переувлажнение), нарушается дыхание корней и поглощение воды и минералов, рост тоже замедляется.

4. Свет оказал большее влияние. При слабом освещении скорость роста в 4 раза ниже, чем при хорошем (0,25 против 1 см/день). При недостатке полива — в 2,5 раза ниже (0,4 против 1 см/день). Значит, свет критичнее для роста.