Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Современное состояние знаний о гомеостазе в науке и школьной практике
1.1. Знание как логико-гносеологическая категория. Основы его формирования и развития в процессе обучения 12
1.2. История развития и современные научные представления о гомеостазе 35
1.3. Содержание и структура учебного материала о гомеостазе в научно-методической литературе и школьной практике 55
ГЛАВА 2. Методика формирования и развития знаний учащихся о гомеостазе в разделе "Человек и его здоровье"
2.1. Методические условия развития знаний о гомеостазе. Организация эксперимента 83
2.2. Методические условия введения знаний о гомеостазе при изучении темы "Введение. Общий обзор организма человека" 98
2.3. Развитие системы знаний о гомеостазе при изучении тем: "Нервно - гуморальная регуляция физиологических функций", "Органы чувств" и "Высшая нервная деятельность" 115
2.4. Конкретизация и применение знаний о гомеостазе в темах "Кровь и лимфа", "Системы обеспечивающие движение жидкостей в организме", "Дыхание", "Пищеварение", "Обмен веществ и энергии". "Выделение" и "Покровы тела" 132
Заключение 161
Библиография 165
- Знание как логико-гносеологическая категория. Основы его формирования и развития в процессе обучения
- История развития и современные научные представления о гомеостазе
- Методические условия развития знаний о гомеостазе. Организация эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. В основной школе закладывается фундамент общеобразовательной подготовки учащихся. Этот возрастной период рассматривается в отечественной педагогике как время активного формирования личности, полноценной подготовки и адаптации молодого поколения к существующим социальным отношениям. Основу данного фундамента составляют научные знания.
Современная наука, по словам В-А.Сластенина (111), развиваясь с колоссальной быстротой, приносит массу нового и неоднородного по качеству и значению материала (факты, законы, теории, гипотезы и др.). Именно это составляет основу биологического образования.
Как отмечает Е.С.Цикало (168), на современном этапе биологическая наука достаточно широко осуществляет теоретические исследования процессов жизнедеятельности живых систем на различных уровнях организации на основе системного и исторического подходов к познанию живых объектов.
Однако педагогическая практика демонстрирует, что в содержании биологического образования преобладают эмпирические знания, которые остаются только фактофиксирующими, дающими лишь описание явлений, не раскрывающими при этом их сущности. Очевидно, это и является одной из причин неполноценного решения задач по формированию у учащихся научного мировоззрения и усвоению объективной картины мира. В то же время для формирования биологической картины мира важны теоретические знания, которые объясняют явления, вскрывают их сущность, служат основой научного мировоззрения.
Теоретические системные знания всецело отвечают характеру современной науки, дают адекватное, конкретное, всестороннее понимание явлений и процессов, повышают доказательность обучения. В них воплощаются существенные признаки биологических объектов и явлений, связи между ними и закономерности их развития.
Именно о формировании у учащихся таких системных биологических знаний, адаптировано отражающих специфику современной науки, указывают Государственные общеобразовательные стандарты общего, основного общего и среднего (полного) общего образования (152).
Анализ школьного курса биологии позволяет вычленить общебиологические понятия, играющие важную роль в формировании системы биологических знаний. Среди них можно выделить знания о гомеостазе, как первооснове жизненных проявлений.
Усиление внимания к вопросу о гомеостазе продиктовано задачами дальнейшего совершенствования содержания раздела "Человек и его здоровье"; формирования у учащихся знаний об организме как саморегулирующейся системе; необходимостью развития внутрипредметных и межпредметных связей раздела, направленных на подготовку учащихся к восприятию и усвоению как отдельных тем "Клетка - единица живого", "Размножение и развитие организмов" и "Основы экологии", так и в целом всего раздела "Общая биология".
Раскрывая систему знаний о гомеостазе, формируя представления учащихся о данном понятии, можно выйти на интеграцию знаний учащихся об обмене веществ и энергии, питании, дыхании, вьщелении, регуляции, поведении и ряда других.
Согласно работам ААЛогинова (85), гомеостаз по существу является частным случаем одного из основных законов материального мира - закона сохранения материи и энергии, а поддержание гомеостаза - единственно возможный способ существования открытой системы, находящейся в постоянном контакте с внешней средой, что, несомненно, является коренным отличием живого от неживого. Н.А. Фомин (161) подчеркивает, что динамичность и саморегуляция гомеостатических параметров в значительной мере снижает зависимость организма от внешних влияний и делает его самостоятельной единицей живой материи, способной к выживанию в меняющихся условиях внешней среды.
Следовательно, знания о гомеостазе, гомеостатических процессах в организме человека можно отнести к числу важнейших, поскольку они могут составлять основу для формирования современных научных взглядов учащихся.
Вопросы теории гомеостаза, как теории о биологическом процессе, раскрыты в работах отечественных и зарубежных исследователей: П.К. Анохина, В.П.Бапуды, М.В.Балуды, А.В.Вальдмана, П.Д.Горизонтова, И.И.Деянова, Г.Н.Кассиля, У.Б. Кеннона, Г. Лабори, ААЛогинова, Г.Селье, А.М.Степанова, К.В. Судакова, ДАСаркисова, И.К.Теплушкова, Д. Теппермена, Р. Харди и многих других.
Исследования ученых характеризуют не только подходы к поиску сущности и формулированию определения "гомеостаз", но определяют содержательную сторону знаний о данном понятии, выявляют совокупность закономерно связанных явлений, происходящих в организме человека.
В ходе научного поиска определено, что знания о гомеостазе включают в себя не только показатели относительного постоянства внутренней среды (биологические константы), но и демонстрируют механизмы, обеспечивающие это постоянство.
Исследования проблемы формирования и развития знаний учащихся о гомеостазе и его способности регулировать постоянство внутренней среды в методике обучения биологии проводились B.C. Анисимовой, Е.П.Бруновт, Д.П.Гольневой, Л.Ю.Долгачевой, СИ. Заровной, Г.Я. Малаховой, Р.Д. Машем, Е.А. Соколовой, С.Н.Токаревой, А.Н.Ховриным, Л.М. Черницкой.
Однако часто в своих работах методисты СИ. Заровная, Г.Я Малахова, Е.А Соколова, подменяли понятие "гомеостаз" понятием "внутренняя среда" и наоборот. В тех случаях, когда этого не происходило (B.C. Анисимова, Е.П. Бруновт, А.Н. Ховрин), чаще всего гомеостаз представлялся как набор выборочных научных сведений, конкретных понятий и ряда параметров крови, мочи, температуры тела, отдельных органов и систем. В этом случае знания о гомеостазе растворялись в многообразии терминов, понятий, теорий, фактов, а также механизмов обеспечивающих реализацию гомеостаза в организме человека. Все это не способствовало четкому пониманию данного понятия не только учащимися, но и учителями.
Анализ биологической, научно - педагогической и методической литературы по теме исследования показывает, что основным назначением раздела "Человек и его здоровье" является дальнейшее развитие системы общебиологических знаний учащихся. В этом контексте очень важным представляется необходимость выбора системообразующих понятий и выявление их взаимосвязей. К их перечню, наряду с обменом веществ и превращением энергии, нервно-гуморальной регуляции процессов жизнедеятельности, питанием, ростом, дыханием, размножением, саморегуляции, поведением, внутренней средой может быть отнесена и система знаний о гомеостазе. Именно эти знания помогают осмыслить такие сложные процессы как механизмы иммунной защиты, целенаправленного регулирования и поведения, поддержания постоянства внутренней среды, что позволяет сформировать целостное представление об организме человека. А на конечном этапе подводит учащихся к пониманию существования биологических систем (биологической кибернетики) и адаптационных возможностей организмов в постоянно меняющихся условиях среды обитания. Все эти задачи успешно могут быть реализованы через формирование и развитие системных знаний о гомеостазе.
В результате, проблема формирования и развития знаний о гомеостазе в содержании биологического образования оказалась до настоящего времени еще не решенной. Одним из путей ее разрешения является обновление содержания биологического образования в курсе "Человек и его здоровье".
Считаем, что формирование и развитие знаний учащихся о гомеостазе должно происходить через призму представлений о функциональных системах (П.К. Анохин, К.В. Судаков, В.Г. Зилов и др.), с одной стороны, и опору на концепцию развивающего обучения (А.Н.Леонтьев, Л.С.Выготский, В.В.Давыдов и др.), теоретические основы содержания общего среднего образования (И.Я.Лернер, В.В.Краевский и др.), с другой. В этом случае содержание учебного предмета станет основой для прогнозируемой познавательной деятельности учащихся, направленной на усвоение школьного курса биологии через формирование и развитие знаний о гомеостазе. При этом ведущим будет дальнейшее развитие содержания среднего биологического образования.
Являясь условием учебно-познавательной деятельности учащихся содержание, сегодня может выступать средством удовлетворения их потребностей в обучении биологии. Поэтому проблемы совершенствования структуры содержания биологического образования, находясь, в прямой зависимости от изменений в самой биологической науке нуждается в постоянном обновлении.
Специфику современных научных знаний, адаптированных к содержанию учебного предмета, составляет система биологических понятий.
Современное состояние биологической и методической науки позволяет выделить общебиологические понятия, играющие важную роль в повышении уровня усвоения системы биологических знаний. Значительное внимание разработке различных систем понятий и определению их роли в образовательной подготовке учащихся уделено в работах З.Э.Аболинь, В.САнисимовой, Е.П.Бру-новт, Н.М.Верзилина, Б.В.Всесвятского, С.И.Заровной, И.Д.Зверева, О.В.Казаковой, Б.Д. Комиссарова, Р.Д. Маша, Л.В.Ребровой, С.В.Токаревой, А.Н.Ховрина и ДР.
К наиболее важным общебиологическим понятиям в первую очередь относят понятия, определяющие общие свойства жизни (самоорганизация, воспроизведение, адаптация, регуляция, раздражимость, наследственность, изменчивость), а также понятия, определяющие процессы жизни (обмен веществ и превращение энергии, гомеостаз, функционирование, онтогенез, эволюция и др.).
Несмотря на достаточно широкое научное освещение исследований в области гомеостаза, преподавание школьного курса "Человек и его здоровье" осуществляется, как правило, без рассмотрения самого понятия гомеостаз.
В методической литературе отсутствует единый подход к отбору необходимых общебиологических понятий при формировании и развитии знаний учащихся в процессе изучения биологии. До настоящего времени не раскрыто содержание каждого понятия; отсутствует иерархия понятий по степени их соподчиненности; в недостаточной мере выявлены существенные связи между доминирующими элементами биологических знаний, не отобраны системообразующие элементы структуры содержания среднего биологического образования.
Вышеизложенное определило проблему исследования. которая заключалась в разрешении противоречий между методической подготовкой большинства учителей биологии, связанной с формированием системности знаний учащихся о процессах, происходящих в организме человека, и необходимостью развития у учащихся системного мышления при обучении; между рассмотрением в разделе "Человек и его здоровье" механизмов функционирования организма в постоянно меняющихся условиях окружающей среды и низким уровнем гомеостатических знаний у учащихся; между особой ролью знаний о гомеостазе в развитии у учащихся умений моделирования и прогнозирования поведения отдельных органов, систем и целого организма в зависимости от тех или иных условий и недостаточным отражением их в содержании раздела "Человек и его здоровье".
Данная проблема обусловила выбор темы исследования: "Формирование и развитие знаний о гомеостазе при обучении биологии (раздел "Человек и его здоровье")
Объект исследования: содержание курса биологии 9 класса общеобразовательной школы (раздел "Человек и его здоровье").
Предмет исследования: методика формирования и развития знаний о гомеостазе при изучении раздела "Человек и его здоровье".
Цель исследования: обоснование и совершенствование содержания и структуры учебного материала на основе включения в курс биологии знаний о гомеостазе (раздел "Человек и его здоровье") и определение методических условий, обеспечивающих его качественное усвоение учащимися.
Гипотеза исследования: если определить педагогически адаптированное содержание, объем и структуру знаний о гомеостазе на основе функциональных систем организма человека, использовать дедуктивно-индуктивный подход в целях их развития, адекватные задачам и содержанию основного теоретического знания методы и приемы организации познавательной деятельности учащихся, то это позволит: повысить научный уровень изучения раздела "Человек и его здоровье" и освободить его от второстепенного фактологического материала; улучшить общебиологическую подготовку учащихся, сформировать у них умения устанавливать взаимосвязи между органами и системами органов, и организмом и внешней средой; усилить реализацию внутрипредметных и межпредметных связей раздела "Человек и его здоровье"'; подготовить учащихся к восприятию и активному усвоению раздела "Общая биология", развить познавательную активность и самостоятельную деятельность учащихся в процессе изучения раздела "Человек и его здоровье".
Задачи исследования: провести отбор содержания и теоретически обосновать объем и структуру знаний о гомеостазе, которые должны быть усвоены учащимися, определить последовательность этапов их развития в учебном процессе; выявить методические условия, способствующие формированию и развитию знаний о гомеостазе, и способы деятельности учащихся по их качественному усвоению; разработать методику изучения знаний о гомеостазе с использованием понятия функциональной системы на уроках раздела "Человек и его здоровье"; экспериментально проверить эфо>ективность разработанной методики развития знаний о гомеостазе в процессе изучения раздела "Человек и его здоровье".
Методологические основы исследования составляют теоретические основы содержания общего среднего образования, комплексный и системный подходы к исследованию педагогических объектов, психолого-педагогические положения отечественных ученых о личностно-ориентированном подходе в обучении, теория развивающего обучения, теория проблемного обучения, теория активизации учебной деятельности школьников. Методы исследования: - монографический: изучение и анализ философской, психолого - педагогической, биологической и методической литературы по проблеме исследования, учебных программ и учебников по биологии; праксиологический: изучение и анализ педагогического опыта учителей методистов, использовавших в своей работе практику формирования и развития общебиологических знаний; диагностический: тестирование учащихся по уровням усвоения знаний, письменное контактное анкетирование учащихся и учителей; экспериментальный: организация и проведение поискового и обучающего педагогического эксперимента; - статистический: анализ результатов педагогического эксперимента непараметрическими методами математической статистики.
Базой исследования служили средние общеобразовательные школы №№ 574, 710,1220 г. Москвы. Исследование по решению задач и достижению цели диссертации проводилось в три этапа.
На первом этапе (1992-1994) осуществлен анализ состояния проблемы формирования и развития знаний учащихся о гомеостазе в разделе "Человек и его здоровье", в теории и практике отечественной общеобразовательной школы; изучена литература по теме исследования. На данном этапе разработан научный аппарат исследования: предмет и объект, цели, задачи, гипотеза исследования, разработана методика исследования.
На втором этапе (1994-1997) проведена опытно-экспериментальная работа, включающая разработку комплекса уроков и учебных заданий, позволяющих осуществить системный подход в изучении знаний "гомеостаз" в школьном курсе "Человек и его здоровье", внедрение авторской методики формирования и развития знаний учащихся о гомеостазе в курсе "Человек и его здоровье", а также анализ ее эффективности в образовательном процессе.
На третьем этапе (1997-1999) проведена обработка и обобщение результатов исследования, оформление диссертации.
Научная новизна исследования состоит в: обосновании необходимости формирования знаний о гомеостазе, как базы для развития общебиологических понятий (цитологических, гистологических, физиологических, морфологических, экологических); разработке содержания и структуры учебного материала, обеспечивающего формирование и развитие знаний о гомеостазе на основе теории функциональных систем организма человека; выявлении методических условий, способствующих формированию и развитию знаний о гомеостазе; разработке системы учебных заданий, дидактических материалов и рабочей тетради по разделу "Человек и его здоровьев.
Теоретическая значимость исследования заключается в определении системы знаний о гомеостазе, способствующей совершенствованию усвоения учебного материала раздела "Человек и его здоровье", преодолению его описательного характера, усилении доказательности в обучении.
Практическая значимость исследования состоит в разработке и апробации предложенной программы и методики формирования и развития знаний о гомеостазе с использованием понятий о функциональных системах организма, лабораторного практикума, дидактических материалов, программированного контроля, системы учебных пособий по разделу "Человек и его здоровье", и внедрении их в школьную практику.
Достоверность исследования обеспечивается результатами педагогического эксперимента и их репрезентативностью, сравнительным анализом статистических данных по формированию и развитию знаний учащихся о гомеостазе, исходными методологическими позициями.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись на заседаниях кафедры методики преподавания биологии Московского педагогического государственного университета, на лекциях и практических занятиях для студентов биолого-химического факультетах МП ГУ, на методических семинарах учителей биологии школ Южного округа г.Москвы, а также учителей школ "РИНО", на международной научно-практической конференции "Современные проблемы методики биологии и экологии в школе и в вузе" (М., 1997), на научно-практических конференциях биолого-химического факультета МПГУ (М.,1995, 1996) и международной научно-практической конференции МПУ (М.,2000). По теме диссертационного исследования под научным руководством
Знание как логико-гносеологическая категория. Основы его формирования и развития в процессе обучения
Современное развитие школьного биологического образования характеризуется вариативностью, которая обеспечивается разнообразием форм и методов организации учебной деятельности учащихся. Оно учитывает индивидуальные особенности школьников, их интересы, склонности, возможности в процессе обучения. Это требует от методики преподавания биологии дальнейшего совершенствования, в первую очередь, содержания.
Одной из основных целей в обучении биологии является формирование у учащихся системы научных знаний.
Методологическая трактовка знания, как философской категории, рассмотрена в трудах многих ученых (И.ДАндреев, Л.Б.Баженов, В.С.Готт, ЛАДруянов, В.В.Ильин, Р.Карнап, М.М.Карпов, Б.М.Кедров, П.В.Копнин, А.С.Кравец, ЛАМике-шина, ГАНуждин, Н.Ф.Овчинников, Г.И.Рузавин, В.С.Степин, В.С.Швырев и др.).
Термин "знание" традиционно употребляется в следующих трех смыслах. Первый имеют в виду, когда говорят о некой предрасположенности, способности, умении, навыке, которые базируются на осведомленности, как что-либо сделать, осуществить. Второй смысл подразумевают в случае идентификации знания с любой познавательно значимой (в частности, адекватной) информацией. Третий смысл соответствует специальному толкованию знания как особой познавательной единицы (гносеологического таксона). Этот смысл предполагает квалификацию знания как ненаучного - практически-обыденный, художественный и т.п. опыт; донаучного - протознания - базис грядущей науки; лженаучного - домыслы, предрассудки, камуфлирующиеся под науку (френология); паранаучного - знание, не удовлетворяющее науке по своему гносеологическому статусу (парапсихология); антинаучного - нарочитое искажение научного взгляда на мир (дезориентирующие хилиазмы, социальные утопии); и наконец, научного - специфический тип мировосприятия и мироотношения, реализующий гносеологический регламент науки.
ГАНуждин (105) в своей работе выходит еще на более общее понимание этого понятия, выделяя в знании три составляющие. В первую очередь он считает, что это акт познания, направленный на Мир. Во вторых, это состояние или модус бытия человека, в третьих, это причастность некоего утверждения "абсолютной истине".
Интересна в плане понимания знания и работа С.Л.Катречко (105), так он утверждает, что «... под знанием будет пониматься именно такой феномен, который содержит дополнительный элемент мыслезнания, а не просто первичные данные, зафиксированные каким - либо физическим пробором» (105, с. 60). Далее автор, выделяет в знании содержание («что (о чем) - знания» и форму («как — знания»). Первый компонент знания, его субстратный состав можно соотнести с информацией. Причем именно информационная составляющая, стоящая в центре внимания в объективистских концепциях знания, отождествляется со всем знанием.
Не менее интересны мысли С.Л.Катречко о том, что: "Знание как феномен отличается от своего материального носителя тем, что оно просто и не разделяется на части" (105, с. 67). В этом смысле, заявляет автор, к знанию неприменимы количественные характеристики, его нельзя передавать (получать), поскольку при этом не происходит его убывания (прибавления), как это случается при передачи вещей.
Из всего выше сказанного автор делает вывод "... что знание функционирует как безличный феномен, как некоторое "поле" смыслов, к которому человеческое сознание время от времени "причащается" путем анамнезиса"(там же).
История развития и современные научные представления о гомеостазе
Первое научное упоминание о гомеостатических процессах в организме человека принадлежит К.Бернару (11). Еще в середине XIX века он рассмотрел их с позиции понятия "внутренняя среда организма", предложенного ШРобеном. Сам термин "гомеостаз" был введен значительно позже, В. Кенноном примерно к 1930 году.
К мысли о том, что "внутренняя среда" имеет значение для понимания сущности жизни К.Бернар пришел на основе широких биологических наблюдений. В 1878 г. ученый вводит понятие "внутренняя среда" и Зюрмулирует концепцию о постоянстве ее состава и свойств.
Ключевой идеей этой концепции стала мысль о том, что под внутренней средой подразумевается не только кровь, но все плазматические и бластомати-ческие жидкости, которые из нее происходят. "Внутренняя среда, писал К. Бернар, ... образуется из всех составных частей крови - азотистых и безазотистых, белковины, фибрины, сахара, жира и прочее ... за исключением кровяных шариков, которые есть уже самостоятельные органические элементы" (11, с.34 ).
Главным признаком внутренней среды К. Бернар считал то, что она находится "в непосредственном соприкосновении с анатомическими элементами живого существа" (там же, с.35). Им была выделена главная функция внутренней среды - проводимость "органических элементов в соотношении друг с другом и с наружной средой" (там же).
Он объяснил, что между внутренней средой и клетками организма существует постоянный обмен веществ за счет их качественного и количественного различия внутри клеток и снаружи. Внутренняя среда, как считал К. Бернар, создается самим организмом, и постоянство ее состава поддерживается органами пищеварения, дыхания, выделения и т.д., главная функция которых заключается в том, чтобы, "приготовить общую питательную жидкость" для клеток организма. Деятельность этих органов регулируется нервной системой и с помощью "специально вырабатываемых веществ". В этом, по мнению К. Бернара, "заключается, беспрерывный круг взаимных влияний, образующих жизненную гармонию" (там же, с. 36).
В исследовании К. Бернаром отмечается, что, изучая "физиологические свойства элементов", необходимо, с одной стороны, рассматривать их свойства, а с другой - условия проявления этих свойств, зависящих от окружающей среды.
В становлении понятия "гомеостаз" сыграла свою роль и идея К.Бернара о том, что для живого организма существует "собственно две среды: одна среда внешняя, в которой помещен организм, а другая среда внутренняя, в которой живут элементы тканей" (12, с.96). "Постоянство внутренней среды есть условие свободной, независимой жизни. Это достигается посредством процесса, который поддерживает во внутренней среде все условия, необходимые для жизни элементов (там же, с. 97). "Постоянство среды предполагает такое совершенство организма, чтобы внешние переменные в каждое мгновение компенсировались и уравновешивались" (там же).
К. Бернар справедливо считал, что проявления жизни обусловлены конфликтом между существующими силами организма (конституцией) и влиянием внешней среды. Жизненный конфликт в организме проявляется в виде феноменов двух видов: синтеза и распада. На основе этих противоположных процессов создается приспособление организмов к условиям среды, или адаптации, которая представляет собой тесную гармоническую связь между организмом и средой.
Итак, К. Бернар выделил у каждого высокоорганизованного животного две среды: внешнюю, в которой находится сам организм, и внутреннюю, в которой живут его элементы, клетки и ткани. К внутренней среде относится только жидкая среда организма, которая омывает все элементы тканей - плазма крови, лимфа и тканевая жидкость. Для этой жидкой среды были определены основные условия ее постоянного поддерживания в определенных параметрах: вода, кислород, температура и питательные вещества.
Методические условия развития знаний о гомеостазе. Организация эксперимента
Данное исследование представляет собой один из вариантов структурирования содержания раздела "Человек и его здоровье" на основе выделения системообразующего знания, которым является гомеостаз. Его формирование и развитие в процессе обучения способствует усвоению всей системы теоретических обобщений раздела с тем минимумом эмпирических и научных знаний у школьников, которые обеспечивают конкретизацию этой системы.
Как первооснова жизненных проявлений гомеостаз интегрирует в себе процессы питания, дыхания, выделения, метаболизм, адаптацию, функционирование, самоорганизацию, воспроизведение, поведение, являющиеся основными элементами содержания раздела "Человек и его здоровье" (см. рис.3).
В определении путей формирования и развития знания о гомеостазе мы исходили из теории содержательного обобщения В.В. Давыдова (44,45), в соответствии, с которой усвоение теоретических знаний раздела возможно по способу восхождения от абстрактного к конкретному, от общего к частному. В связи с этим эксперимент проводился в три этапа.
На первом этапе исследования при изучении клетки как типичной модели открытой системы происходило введение общей абстракции. Ключевыми понятиями, формирующими знание о гомеостазе на клеточном уровне, служили такие понятия как: биологическая система, авторегуляция, внутренняя среда клетки, биосинтез веществ, энергетический обмен, возбудимость, сократимость, проводимость, развитие, а в качестве исходной, функциональной единицы являлась саморегулирующая система с обратной связью (отрицательной и положительной), которая обеспечивает реализацию жизнедеятельности организма на клеточном уровне.
На втором этапе формирования и развития знаний о гомеостазе, изучаемом на организменном уровне, выступали такие ключевые понятия как внутренняя среда организма, функциональная система, рефлекс, рефлекторное кольцо нервный центр, результат, рецептор, обратная связь, орган мишень. Расширение и углубление знаний о гомеостазе происходило путем использования понятия нервно - гуморальной регуляции физиологических функций организма. На всем протяжении формирования и развития знаний о гомеостазе рассматривались вопросы, связанные с понятием гомеостатической константы и отклонениями от нее, т.е. нарушение гомеостаза.
На третьем этапе происходил возврат к первичной абстракции, но уже с применением конкретных знаний о гомеостазе при изучении отдельных систем органов. Обобщение и интеграция ранее полученных знаний осуществлялась на основе «вмонтирования», по терминологии В. В. Давьщова, конкретных знаний в структуру абстрактного. Ключевым на этом этапе выступало понятие функциональной системы. Именно функциональные системы, согласно современным научным представлениям, направлены на достижение адаптивного приспособления, как отдельных систем, так и организма в целом. Основное внимание на этом этапе уделялось систематизации, углублению и обобщению выбранного нами системообразующего знания. Последнее постепенно преобразовывалось в научное теоретическое понятие, которое по мере продвижения в процессе обучения интегрировалось в систему знаний и соответствующих умений школьников. В результате изменялся и характер учебной деятельности школьников, направленный на формирование теоретического мышления и умения применять ими полученные знания для решения проблемных биологических заданий в нестандартных ситуациях.
