ЛЕРНЕР Г.И.

Курс «Педагогическая теория – современному учителю»

УЧЕБНЫЙ ПЛАН КУРСА

Лекция № 8. Методологические аспекты науки на уроках биологии

Cистемность биологических знаний; понятие о методологии; роль методологических знаний и умений в развитии личности; деятельность учителя по формированию методологических знаний и умений учащихся

В предыдущих лекциях мы в основном говорили о целях обучения и образования, составе содержания образования и методах обучения. Это общедидактические вопросы, которые было необходимо обсудить для того, чтобы яснее понимать, каким образом можно организовать усвоение учащимися того содержания учебного предмета, которое предъявляется им учителем, учебником, другими средствами обучения. Теперь настало время поговорить о такой важнейшей характеристике биологических (и не только) знаний и умений, как системность. Под системностью биологических знаний и умений учащихся понимается сформированность таких качественных характеристик, как свободное оперирование биологическими понятиями, способность устанавливать взаимосвязи между биологическими фактами, процессами, явлениями, научность мировоззрения, способность к интеграции биологического знания со знаниями из других областей науки и культуры.

Осознанное и целенаправленное формирование системности знаний на уроках биологии невозможно без методологической подготовки самого учителя. Ограниченность газетной публикации не позволяет подробно останавливаться на содержании методологии как науки, однако некоторые ее основы следует напомнить.

Методология – это наука о способах получения знаний. В контексте нашего разговора о методологии владение ее основами подразумевает, что усвоение способов получения и обработки информации обеспечивает такие качества образования личности, как системность, интегративность, сформированность теоретических и прикладных знаний и умений, рефлексивность по отношению к собственной познавательной деятельности.

В основе методологии лежат логико-философские представления о последовательности возникновения и развития научного знания и его отражении в человеческом сознании как результате его обобщающе-абстрагирующей деятельности. Научное знание формулируется на языке терминов и понятий. Понятия становятся знаковой основой для описания явлений и научных фактов, формулирования законов и научных теорий.

Явления – события окружающей действительности, которые могут наблюдаться непосредственно или с помощью технических средств. Будучи осмыслены на уровне закономерностей и подтверждены несколькими независимыми исследованиями, явления становятся научным фактом.

Законы и закономерности отражают существенные, устойчивые, повторяющиеся связи и отношения между фактами, процессами, объектами исследования. Законы становятся основой для формулировки научных теорий.

Теория – обобщенное научное знание в определенной области, в структуру которого входят понятия, явления, научные факты, закономерности и законы. Теория строится на основе результатов наблюдений, подтвержденных гипотез, проверенных и доказанных фактов и сформулированных законов. Таким образом, теория является сложной системно-функциональной структурой, состоящей из взаимосвязанных и взаимозависимых элементов – видов научного знания: наблюдений, гипотез, экспериментов, основных положений и следствий, новых гипотез.

Важнейшей характеристикой научной теории является ее прогностическая функция. Так, например, химические теории Д.Менделеева и П.Бутлерова позволили предсказать соответственно существование новых химических элементов и изомеров соединений углерода. Теория Ч.Дарвина позволила предсказать и объяснить механизмы возникновения разнообразных приспособлений у живых существ.

Методологичность науки заключается в том, что каждый из видов научного знания выполняет свою определенную функцию, не подменяемую другими видами научного знания. Следовательно, способы получения научного знания также должны быть усвоены, как самостоятельные виды научного познания. Важно, чтобы эти способы познания нашли свое отражение в школьных программах и учебниках.

Логика построения школьного курса биологии определяется рядом условий, которые должны быть учтены преподавателем биологии. К таким условиям относятся:

– отражение в содержании учебного предмета истории возникновения и развития науки – биологии;
– наличие содержательных средств для формирования знаний о методах биологической науки и способах их применения;
– отражение в содержании учебного предмета способов познания научных закономерностей и законов (методология науки);
– знакомство с основными биологическими концепциями (теориями).

Учет этих условий, с разной степенью выразительности отраженных в школьном курсе биологии, позволяет учителю представить биологические знания, как развивающуюся систему от момента ее возникновения до современного уровня развития и дальнейших перспектив биологии как науки. Сказанное относится не только к биологии. Однако представления о системности научного знания и способах его получения, усвоенные учащимися на уроках биологии (химии, физики и др.), позволят трансформировать приобретенные знания и умения и при изучении других научных дисциплин. Формирование и развитие системных биологических знаний следует начинать уже в школе первой ступени на уроках окружающего мира и естествознания. Это важно хотя бы потому, что позволит научить школьников достаточно свободно оперировать биологическими понятиями уже к 5–6-му классу, а также научить их самостоятельному поиску и установлению связей и отношений между биологическими фактами и объектами.

Одной из важнейших творческих задач учителя является преобразование учебного материала, изложенного в школьных учебниках, в систему научных знаний и умений, которые могут быть усвоены школьником определенного возраста, уровня развития, способностей и склонностей. Задача воистину непростая, особенно в современных условиях. И тем не менее творческий учитель, учитель-профессионал не будет педантично следовать указаниям различных методических пособий, а возьмет из них только то, что лично ему может оказаться полезным в его профессиональной деятельности.

Формирование системности биологических знаний и умений требует от учителя проведения ряда необходимых процедур, без которых его работа окажется хаотичной, непоследовательной, бессистемной. К таким процедурам относятся:

– анализ стандарта биологического образования и выделения в нем содержательных элементов, позволяющих формировать и развивать методологические знания и умения;
– анализ учебных программ с целью выявления отражения в них выделенных в стандартах образования содержательных элементов;
– анализ учебников и учебных пособий, а также других доступных источников информации (компьютерные, видео- и аудиоисточники, словари, справочники, первоисточники и т.д.) с целью выявления возможностей их использования для формирования методологических знаний и отбора соответствующего материала;
– отбор готовых или создание собственных разработок уроков, заданий, задач, практических и лабораторных работ, способствующих достижению поставленных целей.

В соответствии с логикой построения курса биологии в основной и старшей школах можно выстроить примерную схему формирования научного мировоззрения и научного биологического знания:

– история возникновения и развития биологии;
– эмпирическое и теоретическое знание;
– систематические и прикладные биологические дисциплины;
– методы научного исследования;
– основные биологические теории;
– биология в системе наук;
– интеграция биологии в общечеловеческую культуру.

В начальной и основной школах перед учащимися постепенно развертывается биологическая картина мира и ее связь с миром неживой природы. Изучение окружающего мира должно строиться на раскрытии связей изучаемого объекта с другими. Если обсуждается строение и жизнь конкретного растения, то следует показать, каким образом жизнь этого растения зависит от других растений или животных, грибов и бактерий. Каким образом это растение (совокупность растений) влияет на неживой и живой окружающий мир. Можно создать задания на установление связей, существующих между элементами рассматриваемой системы, на прогнозирование результатов выпадения того или иного элемента из системы (или включения в систему) и т.д. Такой подход к преподаванию курса позволит варьировать индуктивными и дедуктивными методами в зависимости от содержания материала и других педагогических реалий.

На этом этапе изучения биологии огромное значение имеет привлечение материала из истории науки. Школьный курс позволяет показать учащимся логику исследований Реди и Спалланцани, Коха и Пастера, Дарвина и Ламарка, Уотсона и Крика, Менделя, Моргана и многих других ученых. Лучше потратить время на работу с этим материалом, нежели на заучивание малозначащей информации, которая изобильно представлена в некоторых учебниках. Вскрывая противоречия, проблемы, возникающие в ходе исследования, рассказывая о борьбе идей, их победах или причинах поражения, способах проведения наблюдений и экспериментов, выдвижения и проверки гипотез, интерпретации данных, наконец, обращая внимание учащихся на добросовестность или халатность исследователя, учитель постепенно формирует и развивает не только необходимые методологические знания и умения, но и критическое мышление, и нравственные качества ребенка. В этом смысле биология предоставляет удивительно широкие возможности. Уже в начальной школе можно ставить простые эксперименты по выращиванию растений в различных условиях и обучать методам науки. В то же самое время можно начать обучение постановке проблем и выдвижению гипотез, предсказанию возможных результатов эксперимента. Выработка у домашних животных условных рефлексов – прекрасное поле деятельности для будущего осмысления биологических закономерностей. Экскурсии в природу с элементами исследования также вполне посильны и выполнимы в рамках существующих программ и учебных планов.

В старшей школе формирование методологических знаний и умений продолжается на материале основных биологических теорий – клеточной, эволюционной, хромосомной, а также на материале экологических концепций. Именно в старшей школе развиваются содержательные представления учащихся о методах научного исследования, формируется методологический понятийный аппарат, даются достаточно полные определения таких понятий, как закон, закономерность, научная теория. Изучение теории по Л.Я. Зориной сопровождается системой заданий, позволяющих выяснить, что является объектом изучения теории, как формулируются ее основные положения, каковы следствия из этой теории и т.д. Однако следует сказать, что изучение теории без изучения предпосылок ее возникновения, без «ее истории» и «философских корней» значительно менее эффективно. Именно этот материал позволяет создать эффективную систему заданий на постановку проблем, обнаружение противоречий, сравнение различных идей, анализ предлагавшихся гипотез и выдвижение новых. Существенным для формирования научного мировоззрения и системных методологических знаний является выполнение учащимися заданий на сравнение ранних и современных редакций научных теорий.

Основы формирования методологических знаний прекрасно изложены в книге Б.Д. Комиссарова «Методологические проблемы школьного биологического образования». До сих пор остаются актуальными его концептуальные подходы к школьному курсу биологии, ибо до сих пор эти идеи не нашли своего отражения в учебниках для общеобразовательной школы. Отсутствие методологического содержания в школьном курсе ведет к существенному снижению уровня общего образования и культуры. Кроме того, игнорирование значимости системных предметных и методологических знаний и умений привело к тому, что наши хорошо информированные участники международных олимпиад проигрывают зарубежным соперникам в тех заданиях, которые требуют самостоятельного поиска путей решения проблемы, анализа данных, выдвижения гипотез и прогнозирования результатов исследования. Вот почему необходим творческий подход учителя к созданию учебного материала, способного руководить активной познавательной деятельностью школьника, пробуждать интерес к предмету и мотивацию к учению. В конце концов, образованность и познавательная самостоятельность школьников создает предпосылки для возникновения цивилизованного государства.

Вопросы для самостоятельной работы

1. Проанализируйте один из курсов биологии для основной школы (линии В.Пасечника, В.Сивоглазова, И.Пономаревой, А.Никишова) и выделите в них те разделы, которые позволяют формировать методологические знания и умения.

2. Разработайте одну-две лабораторные или практические работы в контексте формирования методологических знаний.

3. Разработайте конспект урока на материале из истории науки, позволяющем раскрыть логику научного исследования.

Литература

Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. – М., 1978.

Зорина Л.Я. Системность – качество знаний. – М., 1978.

Комиссаров Б.Д. Методологические проблемы школьного биологического образования. – М.: Просвещение, 1991.

Краевский В.В. Методология педагогики. – М., 2002.

Лернер И.Я. Качества знаний учащихся. Какими они должны быть? – М., 1978.

Итоговая работа

 Итоговая работа представлят собой разработку урока или системы заданий к уроку и предполагает включение всех компонетов содержания образования и отражения всех методов обучения. Учитель может представить конспект комбинированного урока, урока-исследования, проектной работы и т.д., из которого ясны методы, которыми он работает, приемы и формы подачи материала и организации деятельности учащихся. Желательно, чтобы в разработке урока были показаны оригинальные идеи по преобразованию учебного материала и организации его усвоения. Желателен дидактический анализ своего урока (работы). Работа должна быть отпечатана на компьютере или пишущей машинке на стандартных листах формата А4. Стиль изложения свободный. Объем материала не ограничен.

Итоговая работа должна быть отправлена в «Педагогический университет» не позднее 28 февраля 2005 г.