Методика обучения естествознанию в первой половине XX в.

Методика обучения естествознанию в первой половине XX в.

Первые годы XX в. характеризуются активной борьбой передовых педагогов естественников за введение естествознания в школу, за высокий уровень содержания биологических знаний и активные методы обучения. Глубокие изменения, происходившие в экономической и социальной жизни общества, создали новые условия для быстрого научно-технического прогресса России. Вместе с тем специфической особенностью развития страны начала XX в. было глубокое противоречие между уровнем технической мысли и возможностью ее реализовать.

Создание крупных производств, фабрик, оснащенных новой техникой, развитие железнодорожного транспорта, появление техники в сельском хозяйстве - все это требовало наличия подготовленных, квалифицированных инженерно-технических и рабочих кадров, способствовало просвещению народных масс.

Существующие ведомственные учебные заведения, низкий уровень народного образования не удовлетворяли запросов общества. Поэтому начинают открываться различные частные гимназии, реальные и коммерческие училища, которые дают детям более широкое образование.

Под давлением общественности Министерство народного просвещения вынуждено было пересмотреть систему гимназического образования. Она была составлена не по предметам естественных наук (ботаника, зоология и др.), а по "общежитиям природы", т.е. по природным сообществам: лес, сад, луг, пруд, река. Изучение "общежитий" проводилось в трех первых классах школы. Ее заимствовали из работ немецкого педагога Ф. Юнге. Изучать природу рекомендовалось во время экскурсий, на прогулках со школьниками.

Фридрих Юнге, будучи школьным учителем, разочаровался в методе А. Любена и стал искать пути оживления преподавания естествознания. Изучение природы по "общежитиям", по мнению Юнге, было средством конкретизации идеи единства природы. Он писал, что ученики должны изучать природу, а не заучивать законы о ней, отыскивать и уяснять эти законы на том материале, который доступен детскому пониманию; таким путем дети будут познавать закономерности живой природы и возвышаться до понимания ее связей и единства. Эта идея Юнге была воспринята учеными-естественниками, которые принимали активное участие в разработке школьного естествознания, - В.В. Половцовым и Д. Н. Кайгородовым, но каждый из них взял от Юнге разные аспекты его учения. Половцов - биологическое направление, Кайгородов - группировку учебного материала, т.е. идею общежитий.

Положительные для своего времени и ориентированные на немецкие школы идеи Юнге в искаженном виде были трансформированы Кайгородовым для учебной программы природоведения. Следует помнить, что климатические условия Германии и России имеют значительные отличия. Кроме того, программа основывалась на антропоморфическом, теологическом и телеологическом толковании природных явлений. Это было значительным шагом назад для школ России с уже сложившейся естественно-научной и биологической направленностью в содержании обучения. Под напором критики Министерство народного просвещения было вынуждено пересмотреть программу Д. Н. Кайгородова. При участии ряда профессоров-биологов и педагогов-методистов программу для 1 - 3 классов переработали в 1904 г. В ее основу была положена схема, разработанная А.Я. Гердом в 1787 г.

Следует заметить, что программа Кайгородова была неудачной по содержанию, а также в методическом и методологическом отношении, поэтому педагогическая общественность заслуженно ее критиковала. Однако идея изучения организмов в их естественной обстановке, которой придерживался Кайгородов, оказалась весьма плодотворной, оживившей школьное естествознание. В связи с этим ученые-ботаники, зоологи, почвоведы издавали рекомендации для учителя по проведению экскурсий в природу. Такой материал методически обогатил изучение биологических и экологических вопросов курса, обозначил новый компонент в содержании школьного естествознания - биоценологический. В 1907 г. вышла первая отечественная общая методика естествознания Валериана Викторовича Половцова - "Основы общей методики естествознания", в которой автор изложил целостную систему знаний по методике. Ученый подробно охарактеризовал образовательное значение экскурсий и практических занятий, обосновал и развил "биологический метод" в преподавании естествознания. В отборе содержания учебного предмета Половцов предлагает руководствоваться тремя принципами (он назвал это "биологическим методом"):

Образ жизни животного или растения должен изучаться в связи со средой его обитания.

Для изучения в школе надо выбирать те организмы, которые дают богатый биологический материал.

В своей методике В. В. Половцов впервые собрал весь опыт, накопленный многими поколениями ученых и учителей в области теории преподавания естествознания, обосновал и развил ряд методических положений. Он впервые обозначил ряд вопросов, которые определили направления исследований для методистов-естественников: о различии между научной дисциплиной и учебным предметом, об идее целесообразности в школьном преподавании, о роли гипотезы в учебном предмете, об изучении эволюционной теории, о половом просвещении, о системе подготовки учителя, о том, каким должен быть учитель естествознания, и др. Как ученый-ботаник Половцов активно отстаивал материалистический подход в объяснении природных явлений. Он пишет: "

Разработанный В.В. Половцовым "биологический метод", по существу, ориентировал на экологический подход в обучении естествознанию.

В.В. Половцов считал, что материалы экологического содержания содействуют пониманию причинной зависимости природных явлений и на этой основе - формированию материалистического мировоззрения. Половцов включает вопросы экологии организмов и биогеоценологии в школьную программу.

В.В. Половцов различает материалы аутэкологического и синэкологического содержания в их педагогическом значении. Первые он рекомендует рассматривать совместно с морфологическими, физиологическими и другими данными об организмах при непременном условии ознакомления с организмами как живыми существами. Для реализации этой задачи ученый советует проводить практические работы с раздаточным материалом, опыты и наблюдения. Признавая образовательную значимость указанных экологических материалов, Половцов отмечает, что знания о сообществах представляют определенную сложность, и рекомендует изучать их в конце курса или же использовать как обобщение при повторении. То есть он показывает более правильный подход к изучению материалов об "общежитиях" по сравнению с рекомендациями Кайгородова и некоторых других методистов-естественников того времени.

Таким образом, в начале XX в. преимущественно трудами В.В. Половцова в содержании школьного естествознания начал развиваться экологический элемент как средство воспитания у детей материалистического мировоззрения.

Основы содержания биологического образования в средней школе

Содержание образования - это система знаний, раскрывающая картину мира; опыт осуществления известных для человека способов деятельности, в том числе опыт творческой деятельности, обеспечивающий развитие способностей у человека; опыт ценностного отношения к миру (И.Д. Лернер, Н.В. Бочкина). Содержание каждой учебной дисциплины учебного плана школы конкретизируется в образовательных программах, учебниках и учебных пособиях.

По определению Верзилина и Корсунской, содержание учебного предмета - это "отобранный из научной информации по биологии наиболее ценный в образовательном и воспитательном отношении учебный материал для школьного предмета согласно установленному в методике пониманию его структуры".

Содержание биологического образования для средней школы тесно связано с развитием биологической науки, характеризует современный уровень ее развития, отражает в учебном предмете основы наук о живой природе. В отборе содержания биологических знаний (теорий, понятий, закономерностей, научных фактов) и определении глубины раскрытия научного материала в учебном предмете большую роль играет принцип научности в тесной взаимосвязи с принципом доступности.

Уровень развития биологии как науки постоянно учитывается при совершенствовании содержания образования.

Для биологии двадцатый век был чрезвычайно плодотворным. Выделены новые царства и надцарства живой природы; раскрыты многие сущностные законы жизни: процесса эволюции, передачи наследственности и воспроизводства, фотосинтеза, биосинтеза; установлены законы устойчивого развития биосферы; выявлены взаимосвязи в системе "Человек-Природа-Общество". Сформулированы важные в мировоззренческом отношении теории: теория о происхождении жизни на Земле, теория гена, синтетическая теория эволюции, теория биогеоценоза и экосистем, теория антропогенеза, теория структурных уровней организации живой материи и многие другие. Установлены тесные связи между биологической и другими естественными науками, их активное взаимопроникновение и обогащение, что привело к возникновению новых наук синтетического характера (биохимия, биофизика, молекулярная биология, биотехнология, зооинженерия, биоэтика и т.п.).

Из обширного научного материала для школьного предмета отбирается учебный материал, наиболее ценный в образовательном и воспитательном отношении. При этом школьный предмет не представляет собой некую "мини-науку" или сокращенное изложение различных отраслей биологической науки и смежных с ней областей знаний. Он объединяет методически отобранные их элементы, систематизированные и дидактически переработанные в целостную систему учебного содержания с учетом возраста учащихся. Отобранное содержание распределяется в школьном учебном предмете в особом порядке, логика которого определяется программой.

Главное внимание в содержании биологического образования сосредоточено на фундаментальных основах науки, установившихся фактах, теориях и закономерностях живой природы, трактовка которых должна соответствовать новейшим достижениям науки. В то же время содержание биологии в средней школе не является тождественным содержанию научных дисциплин высшей школы, которые дают полное освещение современного состояния науки. В средней школе изучают основы науки в научно достоверном, но элементарном виде и с различной степенью сложности на разных этапах обучения. Например, вопросы фотосинтеза в биологии 6 класса освещаются научно, но без химизма на световой и темновой стадиях, а в старшей школе в разделе общей биологии школьники получают, хотя и схематично, представление о некоторых реакциях, о функциональном значении света, воды, кислорода, водорода и других составляющих фотосинтеза, однако полная картина протекающих химических реакций синтеза углеводов все же не раскрывается.

Содержание школьной биологии включает понятия, термины, закономерности, законы живой материи, области их применения, которые должен знать каждый независимо от специальности. Менталитет современного образованного человека обязывает ориентироваться в окружающей среде обитания, окружающей живой природе, иметь представления о растениях, животных, грибах, бактериях, вирусах, о собственном организме (строении, функциях, закономерностях развития), о ценности жизни, об истории развития живой природы, экосистемном характере жизни, биосфере, роли живых организмов в природе, о значении биологического разнообразия для жизни на Земле и роли человека в биосфере.

Все эти знания в учебном предмете средней школы выстраиваются в стройную систему знаний, если они объединены научными понятиями и основополагающими идеями науки, главными из которых выступают историческое развитие живой природы, ее биологическое разнообразие, стуктурноуровневая организация живой материи. На этих основах школьный предмет должен формировать научное миропонимание, эмоционально-ценностные отношения к живому миру, развивать экологическую культуру личности и осуществлять подготовку школьников к жизни.

Школьный предмет по биологии включает также материалы по овладению различными методами биологических исследований (наблюдение, описание, определение объектов и пр.) и разными способами учебной деятельности (сравнивать, доказывать, объяснять и пр.). Это система общеучебных и предметных умений и навыков, которые должны быть усвоены в процессе изучения биологии.

Структура школьного предмета "Биология". Учебный предмет - это система основ науки, которая характеризуется целостностью, единством и внутренней взаимосвязью всех видов содержания обучения в школе. Она имеет определенную логическую структуру.

Структура школьного курса биологии отчетливо отражена в программах по биологии, в которых содержание биологического образования школьников распределено по темам, разделам и годам обучения.

В истории отечественной школы сложилась традиционная система последовательного изучения биологического материала по объектам живой природы: растения, животные, организм человека и обобщающего курса общей биологии, раскрывающего закономерности природы на разных уровнях ее организации.

Изучению биологии предшествует пропедевтический курс природоведения (или естествознания) в 5 классе, который, в свою очередь, опирается на знания учеников начальной школы о предметах и явлениях окружающей природы, элементарные сведения об организме человека. На базе начальных знаний о неживой природе строится программа изучения растений, бактерий, грибов и особенностей природных сообществ.

В 6 классе начинают систематическое изучение основ биологической науки. Учащиеся узнают о том, что растение - живой организм, имеющий особые органы, которые выполняют в жизни растения определенные функции; знакомятся с многообразием растений, их усложнениями в процессе исторического развития, с царствами растений, бактерий и грибов, со способностью их представителей к совместному обитанию в природных сообществах.

Изучение курса биологии в 6 классе подготавливает учеников к восприятию материалов о животном мире, как о царстве живых существ, более сложных по сравнению с растениями, бактериями и грибами.

Жизненные процессы животного организма, особенно его размножение и поведение, а также вопросы разнообразия животных и их участия в природных сообществах оказываются сложными для усвоения и требуют опоры на знания, полученные в предыдущем курсе. Кроме того, изучение растений предшествует изучению животных еще и потому, что жизнь животных во многом зависит от растений.

Изучение животных готовит школьников к освоению курса "Человек" ("Человек и его здоровье"); возможность использовать сравнение помогает усвоить качественное своеобразие человеческого организма в связи с его биосоциальной сущностью. Завершается биологическое образование в средней школе курсом "Общая биология". В нем излагаются общие закономерности и свойства жизни, ее возникновение, развитие и зависимости. При этом общие биологические свойства природы рассматриваются на примере представителей всех царств органического мира. Для этого привлекаются (актуализируются и применяются в новой ситуации) знания о растениях, животных, человеке, бактериях и грибах, полученные в предшествующих курсах. Определенная последовательность в содержании биологического образования в средней школе позволяет возвращаться к обсуждению сложных и важных вопросов общебиологического плана в заключительном курсе биологии на новом этапе обучения, углубляя, расширяя и обобщая круг необходимых научных знаний и способов деятельности. При этом на деле реализуется преемственность биологических курсов и уровней обучения (начального, базового и полного среднего образования).

Сложившееся в средней школе распределение учебных материалов по курсам биологии и последовательное расположение их в этом предмете (от изучения растений к изучению животных, затем человека, общебиологических процессов и явлений живой природы) в методике обучения биологии считается педагогически целесообразной структурой общего биологического образования школьников.

Такая последовательность системы курсов по годам обучения с постепенно возрастающей сложностью учебного материала является объективной, научной и дидактически обоснованной, так как позволяет изучать предмет в условиях постепенного развития системы биологических понятий и постепенного повышения сложности учебного содержания.

Напомним, что примерно такая же последовательность курсов в предмете "Естествознание" была заложена в свое время В.Ф. Зуевым в учебнике "Начертание естественной истории", ей следовал А.Я. Герд в своих программах, статьях и учебниках по естествознанию. В последующие годы практически все программы биологического образования сохраняли эту последовательность курсов. Исключение составили лишь программа Д. Н. Кайгородова и программы ГУСа

Сложившаяся система курсов на протяжении многих лет сохранялась в указанной выше последовательности при установившейся единой структуре содержания предмета по годам его изучения: растения, бактерии, грибы и лишайники - 6 и первая половина 7 класса (115 ч), животные - конец 7 и весь 8 класс (91 ч), человек и его здоровье - 9 класс (68 ч) и общая биология - 10 - 11 классы (94 ч). Такая структура предмета "Биология" была определена в 1965 г. В это же время школа получила новую программу, созданную авторским коллективом под руководством Ю.И. Полянского.

Однако в настоящее время в разных авторских программах эта структура предмета биологии представлена иначе.

Как видим, структура предмета "Биология", характеризующая расположение системы курсов по годам изучения, сохранявшаяся в отечественной школе более 200 лет, в настоящее время меняется. Она не одинакова, а является выражением идей авторов программ как в отборе учебного содержания биологического образования, так и в последовательности его раскрытия в средней школе по годам обучения и по логике изложения предмета.

Педагогика выделяет несколько типов структурирования содержания образования. Один из них - линейное построение предмета. В этом случае все учебные материалы располагаются последовательно и непрерывно, как звенья целостного единого учебного содержания. При этом каждая часть (тема, курс) изучается только один раз. Другой тип - концентрическое построение учебного предмета, в этом случае происходит неоднократное возвращение к пройденному материалу, но каждый раз на новом более высоком уровне изложения. Третий тип структуры - спиралеобразное построение школьного предмета. Его особенность заключается в том, что учебный материал располагается в целом последовательно и непрерывно, но не линейно, а по спирали, т.е. неоднократно возвращаются на новом более высоком витке (уровне) к тому же содержанию (при обсуждении ряда крупных мировоззренческих вопросов), расширяя и обогащая его новыми знаниями и опытом человеческой деятельности. В последние годы появился четвертый тип структурирования учебного содержания - модульный. Он характеризуется тем, что целостное содержание учебного предмета распределяется по отдельным модулям. Например, по таким модулям, как содержательно-описательный, операционно-деятельный, мировоззренческий, профилирующий, контрольно-проверочный, эколого-гуманистический, культурологический.