Системный принцип в работе головного мозга обнаруживается в свойстве образовывать условный рефлекс не только на какой-то один конкретный раздражитель, но и на взаимодействие этих раздражителей. Этот важный факт позволяет объяснить явление «переноса» ранее выработанных реакций на совершенно новые раздражители, если они находятся между собой в тех же отношениях, что и раздражители, на которые ранее были выработаны рефлексы.
Всякое обучение сводится к образованию новых связей, ассоциаций. Новые знания вступают в многообразные связи (ассоциации) с уже имеющимися в сознании сведениями, которые были получены в результате обучения и опыта. В свое время Л.С. Выготский в работе «Исследование развития научных понятий в детском возрасте» писал, что «всякая новая ступень в развитии обобщения опирается на обобщение предшествующих ступеней. Новая ступень обобщения возникает не иначе, как на основе предыдущей»[11, 302] Л.С. Выготский экспериментально установил, что предшествующая мыслительная деятельность, способствовавшая формированию обобщений, «не аннулируется и не пропадает зря, но включается и входит в качестве необходимой предпосылки в новую работу мысли».
Таким образом, необходимость межпредметных связей заключена в самой природе мышления, диктуется объективными законами высшей нервной деятельности, законами психологии и физиологии.
В разработке психологических основ межпредметных связей большая заслуга принадлежит профессору Ю.А. Самарину, доказавшему, что ассоциация (связь) должна лечь в основу изучения умственной деятельности человека. По его мнению, локальная ассоциация, являясь начальной стадией знаний учащегося, представляет собой сложную ассоциативную систему разнообразных ощущений и их следов. В результате дальнейшего шага по пути к познанию локальные ассоциации, объединяясь и взаимоподчиняясь, образуют частносистемные ассоциации, которые отражают предметы и явления более полно и с разных сторон. Но такие ассоциации лишь в ограниченных размерах дают основу для самостоятельной умственной деятельности учащихся. Они включаются в более широкую систему связей, в так называемые внутрисистемные ассоциации. На этом уровне умственной деятельности у учащихся формируются специальные умения и навыки, умственная деятельность приобретает достаточно широкий и глубокий характер, но и она ограничивается какой-либо одной областью знаний, одним предметом. И только следующая ступень объединения связей, получивших название межсистемных (или межпредметных) ассоциаций (включающих в себя внутрипредметные), позволяют человеческому уму отразить многообразные предметы и явления реального мира в их единстве и противоположности, в их многосторонности и противоречиях. На этом уровне умственной деятельности происходит формирование наиболее сложных обобщений о реальной действительности, отражение ее в многообразных связях и отношениях. Поэтому межсистемные или межпредметные ассоциации приобретают первостепенное значение в формировании ума человека: «Лишь межсистемные ассоциации, в конечном счете, обеспечивают единство, целостность личности как единство мировоззрения и поведения»[41, 298].
Рассматривая межсистемные, или межпредметные, ассоциации, Ю.А. Самарин уделяет особое внимание решению проблемы взаимосвязей в обучении. Он показывает, что истоки образования межпредметных ассоциаций находятся внутри учебного предмета, так как в его системе имеются «зародыши» ряда других учебных предметов. Не только сами предметы, но и отдельные понятия также являются источником межпредметных ассоциаций. Несмотря на то, что в системе учебных дисциплин заложена база для формирования диалектического понимания предметов и явлений, межсистемные ассоциации образуются легче, прочнее при умелом увязывании учителем знаний различных дисциплин, объединенных единством темы или вопроса. Поэтому установление связей между учебными предметами в процессе преподавания, по Ю.А. Самарину, является необходимым педагогическим условием для формирования целостных и системных знаний учащихся. Многие исследователи, изучавшие процесс образования ассоциаций в ходе обучения, придают большое значение вопросу их подвижности - умению учащихся перестраивать выработанные у них системы ассоциаций, объединяя новые ассоциативные ряды с ранее усвоенными.
«Чем разумнее человек, - пишет К.. К. Платонов,- тем дальше он видит последствия своих действий»[37, 8]. Эти способности личности связаны с опережающим отражением как предвосхищением каких-либо сигналов. Но это опережающее отражение формируется под влиянием способностей оперативно использовать прошлый опыт, в том числе и ранее усвоенные знания. Психологи доказывают, что способность предвосхищать вновь формируемые умения и новые знания вырабатывает такие качества, как умение планировать действия, организовывать их и целеустремленно выполнять. Эти качества можно вырабатывать в процессе изучения каждой учебной дисциплины, но значительно активнее и последовательнее они формируются на базе содержания всех школьных предметов, расширяющих диапазон действия учащихся. Таким образом, реализация межпредметных связей способствует более действенному развитию опережающего отражения, которое в свою очередь стимулирует развитие способностей привлечения комплекса взаимосвязанных знаний.
Многочисленные исследования психологов подтвердили и конкретизировали положение И.М. Сеченова, высказанное им в работе «Элементы мысли»: «Через голову человека в течение всей его жизни не проходит ни единой мысли, которая не создалась бы из элементов, зарегистрированных в памяти. Даже так называемые новые мысли, лежащие в основе научных открытий, не составляют исключения из этого правила» [42, 441].
Психологи установили также, что все воспринимаемое человеком оставляет следы в коре больших полушарий головного мозга. Эти следы не бездействуют. Они способствуют возникновению возбуждения и тогда, когда раздражитель, оставивший след, отсутствует. Поэтому человеческая память не только запоминает и сохраняет знания, усвоенные ранее, но и воспроизводит их тогда, когда это требуется.
На основании этих особенностей обучение и должно быть построено таким образом, чтобы формировать у учащихся способность воспроизводить ранее усвоенные знания для лучшего запоминания нового материала: связи крепнут и становятся многосторонними только при определенных упражнениях в процессе обучения. Предметы или явления, взаимосвязанные в природе, связываются и в памяти человека. Способность памяти запоминать новое на основе ранее известного не должна ограничиваться лишь внутрипредметными связями, как это еще зачастую бывает на практике, так как наряду с внутрипредметными межпредметные связи дают возможность взглянуть на предмет с разных сторон и прочнее запомнить на основе межсистемных ассоциаций весь предмет или явление действительности. В этом отношении очень ценным для практики является положение, выдвинутое А.А. Смирновым, который считает, что важнейшими характеристиками запоминания следует считать приемы смысловой группировки учебного материала и выделение смысловых опорных пунктов, смыслового соотношения того, что усваивается в связи с чем-либо уже известным. Он также отмечает, что в обучении важно не только изучение нового, не только сообщение или указание на уже известный материал, а приучение учащихся самостоятельно находить ранее известное, сопоставлять и соотносить вновь с тем, что уже известно.
На этом основании можно прийти к выводу, что овладение приемом переноса знаний одного предмета при усвоении другого вносит в аналитико-синтетическую деятельность учащихся большую целенаправленность в решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, обеспечивает лучшую организацию мыслительной деятельности и, наконец, вырабатывает логическую последовательность в решении как общих, так и частных задач.
Знания человека, выступая как результат его мышления, вместе с тем являются и основным средством познания. Новое, как правило, усваивается на основе известного, отталкиваясь от которого человек может продвинуться в своем познании на новую ступеньку. Новое, неизвестное человеку, закономерность раскрываются лишь через установление новых связей с уже известным.
В этом «отправном пункте» - познания межпредметным связям как необходимому условию успешного обучения принадлежит важное место. Знания смежных предметов расширяют границы возможностей учащихся «отталкиваться» от известного, т.е. скорее и вернее находить путь к усвоению нового. Поэтому межпредметные связи как прием мыслительной деятельности можно понимать как систему синтеза и обобщения в решении познавательных задач.
Таким образом, признание рефлекторно-ассоциативной природы мышления определяет понимание процесса усвоения знаний школьниками как процесс формирования сложной системы ассоциаций, отражающих связи между предметами и явлениями реальной действительности.
Естественно, что реализация межпредметных связей не может решить всех сложных задач обучения. Поэтому активная работа каждого учителя по усилению, расширению и углублению межпредметных связей является одним из важных путей в комплексном решении проблем обучения и воспитания школьников, формирования у них диалектического образа мышления.
Формирование у учащихся начальной школы представления о целостной картине мира сегодня невозможно без интеграции как ведущей идеи в реализации содержания образования. Идея интеграции возникает на основе всеобщности и единства законов природы, целостности восприятия субъектом окружающего мира.