Підґрунтям міжпредметних зв'язків є взаємозв'язок загального, політехнічного і професійного утворення. Ця єдність досягається шляхом посилення міжпредметних зв'язків у предметах природно-математичного циклу, формування політехнічних знань на базі загальнонаукових, зв'язку навчання з продуктивною працею. Виникає тенденція створення інтегрованих курсів - "Основи техніки", "Основи виробництва". Іншим ведучим напрямком здійснення міжпредметних зв'язків є філософський синтез знань. Питання впливу міжпредметних зв'язків на світогляд особистості досліджується педагогами Румунії, Угорщини, Польщі, Болгарії, Чехії. Польські вчені ставлять, наприклад, питання про розрив між традиційним викладом основ науки і сучасних темпів її розвитку. Він виступає за міждисциплінарний характер навчання, підкреслюючи роль філософії й історії науки у вищій інтеграції програм. В. Шевчук (ПНР) розглядає світогляд як результат планової інтеграції знань. На його думку, надія на те, що інтеграція відбудеться в розумі учня сама по собі, є помилкової з дидактичної і з виховної точок зору. Тому при вивченні кожного предмета нові складові частини знань повинні знаходити місце в більш складних ієрархічно побудованих системах. Підкреслюється значення зв'язків між предметами в досягненні цілей загальної освіти і розглядаються, як один з актуальних принципів конструювання дидактичної системи і як умова ефективного здійснення навчання і виховання в сучасній школі. Таким чином, у педагогіці помітні тенденції різнобічного вивчення ролі міжпредметних зв'язків у навчанні, що підтверджує комплексність даної проблеми [70].
Аналіз розвитку ідеї міжпредметних зв'язків у педагогіці нашої країни й інших країн дозволяє виділити обумовлені методологією вихідні вимоги до їх здійснення:
1) міжпредметні зв'язки повинні бути спрямовані на досягнення всебічного розвитку особистості учня в умовах стійкої системи предметного навчання і сприяти посиленню взаємозв'язку утворення, розвитку і виховання;
2) між предметні зв'язки необхідно включати в навчання у всіх типах шкіл і на всіх ступінях навчання, підкоряючи їх принципам науковості, систематичності навчання і його зв'язку з працею;
3) необхідна координація навчальних програм на основі інтеграції, комплексування предметних знань відповідно до ведучого загальнонауковими ідеями [21, 24, 34].
Пошук форм і методів інтеграції навчальних предметів у прагматичних цілях - один з ведучих напрямків досліджень дидактів. У "Міжнародному центрі педагогічних досліджень" у м. Севру (Франція) створена спеціальна дослідницька група по розвитку міждисциплінарних зв'язків. Рішення питання нею зводиться, як правило, до побудови інтегрованих курсів ("Соціально-економічні науки", "Гуманітарні науки"), що включають "надійні" знання, потрібні учню, щоб усвідомлено здійснювати свої права й обов'язки людини і громадянина. Курс природно-математичних наук містить розроблені групою викладачів (фізики, біології, математики) ряд комплексних тим - "Електрозварювання", "Метали", "Фотоапарат" і ін. Інститут педагогіки природознавства (ФРН) розробляє інтегрований курс, побудований з окремих міждисциплінарних "блоків": ("Рух організмів і машин", "Плавлення в природі і техніку" і т.п. ), послідовність яких визначається вчителем. У зв'язку з випадковим набором комплексних тим і добором навчального матеріалу самим вчителем інтеграція нерідко здійснюється без спадкоємних зв'язків з раніше вивченими предметами, ґрунтується на другорядних поняттях, навчальний матеріал групується навколо прикладних проблем, що зважуються шляхом дослідження. При цьому, як правило, ігноруються філософські і світоглядні питання. Інтеграція знань з позицій прагматизму приводить до зниження науковості і систематичності навчання [46, 47].
Прагматичному підходу протистоїть когнітивний напрямок, що висуває в навчанні задачу розвитку інтелектуальних сил дитини. Цей напрямок виражений у теорії Дж. Брунера, що виступає проти методу "центральної теми" і "методу проектів" в об'єднанні різнопредметних знань. Він захищає ідею спіралевидних програми. У ній утвориться ієрархія понять одного і суміжних предметів на основі "ведучих структур", навколо яких необхідно сконцентрувати навчальний матеріал і які можуть замінити засвоєння основ наук у всім їхньому різноманітті. Таке навчання веде до однобічному інтелектуалізму і відповідає неопозитивіській концепції "наукової школи", для якої характерне віддалення теорії від практики, школи від життя [3].
Міжпредметні зв'язки дозволяють будувати пізнавальну діяльність учнів на основі загальнонаукових ідей і методів. Вони формують загальні здібності учитися і розкривають загальні принципи побудови науки (Е.Н.Кабанова-Меллер). Міжпредметні зв'язки служать джерелом конструювання змісту утворення по окремих навчальних предметах (Б.П.Єсипов). Загальні структурні елементи навчальних предметів створюють об'єктивні основи комплексного здійснення міжпредметних зв'язків у навчанні:
1) наукові об'єкти вивчення, факти;
2) поняття, закони, теорії;
3) світоглядні ідеї;
4) історичні проблеми і шляхи науки;
5) методологічні основи і методи науки;
6) узагальнені способи пізнання;
7) специфічні уміння і навички;
8) мова науки;
9) виховні аспекти знань [47, 54].
До цим виділеним раніше елементам навчального предмета необхідно додати політехнічні і прикладні знання, що значно посилені в нових програмах і підручниках.
Сучасна дидактика виходить із принципу цілісного відображення науки в змісті навчання: як системи знань, як діяльності, у єдності теорії і методу, і як системи її відносин з іншими формами суспільної свідомості і практики. Наука – це і результат пізнання, і діяльність по придбанню нових знань, навчальний предмет – це єдність знань, методів і відносин, що формуються в учнів у процесі вивчення визначеної науки, галузі людської діяльності. Розгляд навчального предмета на абстрактному рівні у виді узагальненої моделі знань, як би "вийнятим", ізольованим від діяльності і процесу навчання, дозволяє вичленувати в ньому склад знань: про об'єкт, способи діяльності, про цінності. Підставою даних видів знань служать наступні функції інформації (її види) у процесі сприйняття людиною:
1) епістемична, що розкриває сутність об'єкта, наукові знання про нього з метою показати суб'єкту, що є даний об'єкт;
2) інструментальна, що показує, які установлені знання про об'єкт, способи пізнання;
3) мотиваційоно-оціночна, що розкриває ціннісну сутність знань про об'єкт із позицій суспільства, світогляду вченого, потреб людини, у результаті чого суб'єкт довідається, навіщо необхідно вивчати даний об'єкт. Кожен елемент інформаційної структури навчального предмета, як показують дослідження проблеми, може бути об'єктивною основою міжпредметних зв'язків у змісті навчання. У свою чергу, відбиваючи міжнаукові ідеї, вони є і джерелом побудови змістовної структури навчального матеріалу, вносячи в нього "міжнаукові компоненти" [55, 56].
Отже, між предметні зв'язки – це особливо значимий у сучасних умовах наукової інтеграції фактор формування змісту і структури, навчального предмета, а сама структура навчального предмета служить одним з об'єктивних джерел різноманіття їхніх видів і функцій.
У традиційному розподілі наук на гуманітарні, природні, технічні відбиті об'єктно-предметні відносини між ними. Такий поділ закріплений у циклах навчальних предметів, що згруповані по спільності об'єктів вивчення – суспільство, природа, праця. При цьому виникають внутріциклові і міжциклові зв'язки, що систематизують знання й уміння учнів навколо загальних об'єктів пізнання.
Об'єктно-предметна лінія міжпредметних зв'язків у предметній системі навчання предметів пізнання. Представлення про синтетичний, учбово-пізнавальний характер діяльності учня виникло в процесі переходу дослідників від вивчення зовнішньої, існуючої незалежно від учня як суб'єкта діяльності, сторони навчання (його змісту, методів, форм організації) до вивчення внутрішніх, змістовно-операційних і мотиваційних процесів. При цьому дослідники виходять з положення Л.С.Виготського про те, що психічні новотвори складаються в якісних змінах і в особистості й у діяльності дитини. У рішенні питання про морфологічну структуру навчальної діяльності як дидактичній основі міжпредметних зв'язків важливо спиратися на положення про єдність свідомості і діяльності і відповідності способів дій змісту знань учнів. Багатство змісту навчального предмета, його складна структура обумовлюють і багатогранність навчальної діяльності. Базисні компоненти навчальної діяльності, як показує аналіз, визначаються пізнавальним, практичним і ціннісно-орієнтаційним її характером, зв'язаним із засвоєнням відповідних видів знань, представлених в інформаційній структурі навчального предмета [71].
Пізнавальна діяльність націлена на перетворення образів (понять, теорій, законів) об'єктів реального світу, що раніше склалися у свідомості учня, що досягається в процесі засвоєння нових знань і способів їхнього одержання. Оперування знаннями при цьому відбувається у внутрішньому плані, і пізнавальна діяльність учня носить теоретичний характер. Міжпредметні зв'язки по лінії пізнавальної діяльності укладені в рішенні на уроках по різних навчальних предметах однотипних пізнавальних задач, націлених на засвоєння аналогічних по своїй структурі знань (теорій, законів, понять і ін.). Пізнавальні уміння, що здобуваються учнями, під впливом міжпредметних зв'язків стають узагальненими, загальнопредметними і міжпредметними.
Практична діяльність учнів – це вивчення і перетворення реальних об'єктів шляхом застосування наукових знань з метою одержання нових фактів, емпіричних чи висновків упредметнених продуктів діяльності. Практична діяльність учнів реалізується в конкретних формах: трудова, фізична, конструктивно-технічна, розрахунково-вимірювальна, обчислювальна, експериментальна, образотворча, мовна. Здійснюючи практичну діяльність, учні засвоюють правила дій, алгоритми операцій і відповідні уміння і навички. "Ціннісно-орієнтаційна" – це оцінна діяльність учнів. Вона відбувається в процесі засвоєння ціннісних аспектів знань, світоглядних ідей, зв'язків між наукою й ідеологією, що служать орієнтирами в навчальній діяльності учнів при навчанні всім навчальним предметам. Навчальна діяльність також має специфічні прийоми навчальної роботи, формує уміння самостійної роботи з книгою, необхідні для самоосвіти, а також створює джерела міжпредметних зв'язків по лінії загальнонавчальних умінь – організаційно-пізнавальних, бібліографічних і інших [63, 67].