О преподавании биологии

Адресую свое сочинение тем соотечественникам, кто сохранил профессиональный или любительский интерес к биологии, несмотря на школьное образование, и, в первую очередь, тем, кто преподает биологию или сталкивается с плодами ее преподавания в школе.

Признаюсь, мои представления о преподавании биологии в школе сформировались до 2005 г. Если они в чем-то устарели, я буду признательна за любые замечания и дополнения.

В языке современных россиян прочно укоренилось слово «ботаник». Так называют некое нелепое существо, вопреки здравому смыслу увлеченное учебой. Почему не «физик»? не «историк»? не «химик»? – впрочем, все знают, что «химик» – это условно освобожденный… Не потому ли, что занятие ботаникой представляется широким массам россиян самым бессмысленным и бесполезным из всех возможных интеллектуальных занятий?

Думаю, да. Еще до того, как среднее образование свелось к натаскиванию к предстоящим ЕГЭ, до того, как знание основ естественных наук стало исключением, а не нормой для средне образованных сограждан, преподавание биологии сделало эту науку одной из скучнейших в школе (если только ребенку не повезло встретить Настоящего Учителя) и совершенно бесполезной.

В течение десятилетий порядок преподавания биологических дисциплин установился такой: в младших классах - достаточно бессистемное преподавание эмпирических знаний из области естественных наук. В средних классах преподаются собственно биологические дисциплины в таком порядке: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека. В старших классах – общая биология (основы цитологии, генетики, эволюционного учения и экологии). Логика этой последовательности по-средневековому проста. В средних классах – «от простого к сложному», если вершиной творения считать человека, а растения – низшим звеном живого мира, к которому, за компанию, наскоро причисляют микромир и грибы. В старших классах дисциплины приписаны по хронологическому принципу – из «новейшего», надстройка над классикой. При таком отчасти архаичном, отчасти, случайном построении курса, заинтересоваться биологией, а тем более, понять, для чего она необходима современному человеку, может только избранное меньшинство и только вопреки школе.

Итак, ботаника. Наука о растениях. Кто из россиян без специального образования вспомнит в связи с ними слово «фотосинтез»? Многие ли понимают, что в основе жизни на Земле лежит этот процесс, обеспечивающий все живое энергией и строительным материалом, которым являются синтезированные растениями органические вещества? В лучшем случае, вспомнят, что растения выделяют кислород… И на том спасибо.

Без этого понимания изучение ботаники бесполезно. Всерьез заинтересовать 10-летнего ребенка описанием корневых волосков или устьиц невозможно. Даже удивительное многообразие растений сводится школьным курсом к унылому сравнению крестоцветных, бобовых и розоцветных. Ни о каком практическом применении школьной ботаники не может быть и речи, особенно, если учесть, что большинство россиян – горожане. Спустя годы, многие из повзрослевших или даже постаревших школьников становятся увлеченными садоводами-любителями. Они заново учатся каким-то азам ботаники. Значит, растения могут быть интересными многим?

Отделавшись от ботаники, дети, наконец-то приступают к зоологии, картинки в которой кажутся поинтереснее. Но вскоре они обнаруживают, что школьная зоология – такой же тоскливый предмет, как и ботаника. Если в популярных изданиях или фильмах ВВС можно полюбоваться удивительными существами, то в учебниках – те же «крестоцветные». Немногочисленные представители безграничного животного мира раскладывают на картинках учебника свои внутренности для заучивания «ботаниками» - вне серьезного физиологического, экологического или эволюционного контекста. Эстетическое восприятие, восхищение или изумление исключены.

Наконец, подросток-акселерат допускается до познания человеческого организма. Увы, к этому возрасту учащиеся познали на себе травмы и заболевания, многие получили сексуальный опыт. Кто-то из них умудрился зачать и подвергнуться аборту, так и не поняв толком, что же произошло. И только теперь им стали что-то объяснять не про «тычинки и пестики». Для подростков уроки анатомии не менее скучны, чем ботаника, разве что дают повод для скабрезностей.

Завершает общее среднее биологическое образование «Общая биология». На нее отводится в учебном плане эфемерное время, насильно отнятое от усердного натаскивания для тестирования по «главным» предметам. Биология – наука XXI века, надежда болеющего, отравленного и голодающего человечества – в своих главных обобщениях остается практически за кадром для завтрашнего «электората», которому предлагают судить о генетически модифицированных продуктах, медицинских технологиях, экологических рисках и прочих важнейших материях. Нет проблем – любая домохозяйка, почитав дамский журнал, посмотрев забористую телепередачу или побродив по форумам, легко возьмется не только судить обо всем, но даже полемизировать с несуразными «ботаниками» с учеными степенями.

Школьная биология не только ничего существенного не прибавляет к научной картине мира, она не дает и тех увлекательных сведений о природе, которые могли бы привязать юного гражданина к родным местам ниточками интереса и понимания, как это случается с британцами, например. В результате наши «любители природы» в массе выражают свои теплые к ней чувства пикниками на берегах, пригорках и полянках, приводя эти милые местечки в состояние, не отличимое от мусорного придорожного пустыря…

Меня давно занимает идея перестройки курса биологии для детей. Мне случалось даже набрасывать отдельные фрагменты предполагаемого учебника. Но труд этот непосилен для меня одной. Мне хотелось бы поделиться своей идеей с заинтересованными специалистами в надежде все-таки воплотить ее когда-нибудь в жизнь.

Основным результатом курса биологии должно быть общее представление о целостности живого мира – сложного, многоуровневого, многообразного – и о человеке и человечестве, как его составляющей. Получив школьное биологическое образование, рядовой выпускник должен ощущать себя частью природы, даже будучи обитателем «каменных джунглей». У него должно быть четкое представление о том, что биология –сложный и значимый комплекс наук, в котором работают компетентные специалисты. И он должен твердо знать, что биологические знания нужны любому, а не только ботанику.

Чтобы достичь этих важнейших целей, преподавание биологии должно быть интересным (т.е. удивлять и увлекать) и применимым к жизни.

В связи с вышеизложенными установками, мне представляется целесообразным такой порядок изучения биологии:

1. Биология человека. Свойства живого вообще и изучение человека в этом контексте. Одно из ключевых понятий – обмен веществ и энергии. Основы анатомии и физиологии, представление о структуре и функции. Представление об уровнях организации живых систем, об органических и неорганических веществах. В этом разделе биологии ученик получает систематические знания о строении и функционировании своего тела. Он рассматривает свое тело как биологический объект, часть живого мира – постоянно доступное ему пособие по биологии, со всеми свойствами и функциями открытой живой системы. Он получает научно обоснованные нормы гигиены и здорового образа жизни, понимание естественнонаучных основ всевозможных рисков для человеческого здоровья. Изучение собственного тела идет в сравнении с доступными ему живыми и неживыми объектами и явлениями. Предполагаемый результат: заинтересованное и бережное отношение к своему телу, понимание ценности здорового образа жизни, представление о целостности природы и месте в ней человека – основа экологического мировоззрения, уважение к науке как источнику необходимых и интересных знаний.

Не могу уверенно утверждать, в каком классе должен изучаться этот раздел – но никак не позже 5-го. Чем раньше, тем лучше. Преподаваемый самым маленьким школьникам, он дает неоценимую возможность, с одной стороны, дать самые общие представления о живом, на уровне понятных схем, которые можно потом пронести сквозь все дальнейшие разделы, с другой стороны, связать их с самой что ни на есть повседневной конкретикой жизнедеятельности собственного тела. А уж прикладные познания, касающиеся здоровья, лучше усвоить как можно раньше.

2. Зоология. Знакомство с животным миром позволяет оценить многообразие воплощения общих свойств живого. Кроме того, знакомство с животным миром дает представление о разнообразных адаптациях, что может служить основой эволюционных и экологических знаний. Ученик получает возможность сравнения человеческого организма с другими представителями животного мира, с изумлением постигая их принципиальное сходство и бесконечное множество частных отличий. Курс зоологии для детей от 8 до 12 лет может стать самым увлекательным из предметов, если не экономить на нем время - почему бы не изучать его 2-3 года? В него необходимо ввести экологические и зоогеографические аспекты. Изучая среду обитания и питание животных, легко возбудить интерес к миру растений. Множество запоминающихся и полезных сведений об эволюции Земли, об истории цивилизации и др. можно включить в этот курс. Зоология становится достаточно обширной базой для дальнейшего изучения биологии и эффективно дополняет географию.

Практические занятия по зоологии почему-то нередко ассоциируются с вивисекцией и препарированием, чему, конечно, не место в школе. Но наблюдение за животными дома, на улицах, в лесу и поле, их фотографирование, зарисовки, словесное описание – сколько возможностей для получения полезных навыков и занимательного опыта!

Об использовании богатейших фото- и видеоматериалов, накопленных в мире, можно и не говорить.

Собственно научно-учебные тексты необходимо дополнять лучшими образцами соответствующей отечественной и мировой художественной литературы (от В.Бианки до Э.Сетон-Томпсона, Дж.Хэрриотта, Дж.Даррелла и др.). В изучении зоологии заложен большой эмоционально-нравственный потенциал. Судьба как отдельных животных, так и целых систематических групп (будь то стеллерова корова или динозавры) вызывает у детей сопереживание, что способствует формированию гуманистических ценностей. Непосредственное знакомство с животным миром родного края, занятия с домашними любимцами обогащают духовно-эмоциональную сферу ребенка. Таким образом, расширенный и неторопливый курс зоологии по своему значению выходит за рамки собственно биологического образования и вносит важную лепту в нравственное и эстетическое воспитание.

Вряд ли подобное утверждение покажется парадоксальным всем, кто вырос на вышеупомянутой литературе, в общении с собаками, кошками и другими бессловесными тварями, кто ходил в какой-нибудь юннатский кружок и бродил по окрестностям своего города или села в компании со знатоком природы, слушая птиц или фотографируя бабочек.

Не готова предложить логическую структуру такого продолжительного курса. В ней могут быть воплощены разные подходы: эволюционно-систематический или эколого-географический, например, а скорее всего, их сочетание. Вероятно, изучение зоологии должно проходить по некоей восходящей спирали, с возвращением к пройденному на более сложном материале. Кроме того, курс зоологии должен сопрягаться с другими дисциплинами, изучаемыми одновременно.

3. Ботаника. Самое главное в растениях – их автотрофность. Оценить это можно, только представляя себе обмен веществ животных и связь животного мира с окружающей средой. Для понимания в общих чертах глобального значения процесса фотосинтеза не обязательно знание биохимии и биофизики. Образное, схематическое представление о пластическом и энергетическом обмене, сформированное и закрепленное ранее, поможет школьнику адекватно воспринять роль растений на Земле, что гораздо важнее попыток зазубрить цикл Кальвина, имея за душой начальный курс школьной органической химии.

Морфология и систематика растений расширяют представления об адаптациях, и в то же время дают простор для эстетического воспитания. Познания в ботанике позволяют понять основы биогеоценологии, сформировать представление об экологических системах, биосфере, глобальном круговороте вещества и энергии. Только на такой основе может быть сформировано если не глубокое экологическое мировоззрение, то вполне достаточное для гражданина образное представление о сложности и объективности законов природы, уважение к ним и тем, кто обладает глубокими научными познаниями.

Курс ботаники, преподанный на основе ранее полученных биологических знаний не малышам, а подросткам, имеющим хотя бы элементарные знания по физике и химии, перестает быть рутинным предметом. Он позволит, с одной стороны, сделать важные экологические и эволюционные обобщения, с другой, пополнить прикладные познания в области сельского хозяйства, здравоохранения, материаловедения, природопользования в целом.

4. Генетика. Изучив предыдущие разделы биологии, школьник имеет представление о наследственности, как универсальном свойстве живого. Он также представляет себе строение клетки. В курсе генетики он получает представление о цитологической основе наследственности, о митозе и мейозе, о половом и вегетативном размножении. Биохимические основы наследственности, строение нуклеиновых кислот, процессы матричного синтеза, роль ферментов нужно изучать очень схематично и упрощенно, лучше всего, в виде наглядной анимации. Главное, чтобы ученик оценил сложность и совершенство этих явлений, ухватил их суть на образном уровне. Не следует забивать его память сложными терминами.

Мой собственный опыт преподавания общей биологии в школе показывает, что решение генетических задач разного уровня сложности может стать не лишенным приятности, увлекательным занятием – и в то же время хорошим, наглядным практикумом по классической генетике. Гениальные открытия Менделя – пример первого применения математической модели в биологии. Т.о., генетика – хороший мостик между биологией и математикой.

Основы генетики вполне могут быть изучены в пределах средних классов

5. Экология, биогеоценология. Экологический подход должен пронизывать изучение биологии с первых шагов. В качестве завершающего обобщения в старших классах следует освоить основы экологии на более высоком уровне, предполагающем знания по химии, физике, математике, экономической географии. Основы учения о биосфере и ноосфере, представление о вариантах научного прогноза в отношении экологической ситуации в регионе, на Земле в целом, вполне уместны для старшеклассников и могут связать общетеоретические представления с практическими интересами человечества. И для гражданина неплохо бы уметь критически подходить к практическому природопользованию и экологической болтовне, понимать, что, если ты бросаешь мусор в урну, ты, может, и культурнее того, кто бросил рядом, но к решению экологических проблем это не имеет отношения…

6. Эволюционное учение. Изучение предыдущих разделов биологии невозможно без эволюционного подтекста: вымершие и позднейшие формы жизни, родственные группы, биогеографические феномены предполагают изменения жизни на Земле во времени. В заключение школьного курса биологии было бы уместным систематизировать представления об эволюции, ее механизмах и результатах. Не следует замыкать их в рамки архаичного дарвинизма, как это делается подчас. Почти за два века наука все-таки ушла достаточно далеко, и эволюционное учение «по-школьному» уязвимо для антиэволюционной аргументации. Оспаривать эволюционное учение в лице гениального Дарвина (что мне приходилось наблюдать в разных ток-шоу, пока я не перестала их смотреть) – примерно то же самое, что отрицать географию, полемизируя с Плинием-старшим. Старшеклассников следует познакомить с эволюционным учением как с увлекательным текущим процессом живого и незавершенного научного и философского поиска.

Несколько слов в завершение. Я не строю иллюзий по поводу невероятной сложности воплощения подобного проекта в рутинной, неповоротливой и недружественной к науке школьной системе. Но я верю в творческий и организационный потенциал энтузиастов. Я верю, что отдельные разделы такого курса могут быть написаны и методически оснащены. Я верю, что не так уж трудно внедрять их в процесс внешкольного образования, в обучение и воспитание собственных детей. Что такая серия увлекательных книг и интерактивных материалов может быть создана общими усилиями. А там уж как Бог даст! Времена не стоят на месте и иногда все-таки меняются к лучшему.

P.S. Несколько слов о преподавании химии – предмете, не чуждом биологу. Я в свое время, имея школьную пятерку по химии, стала понимать ее только в университете. На практикуме по общей и неорганической химии глубокоуважаемый Е.В.Ткаченко – огромное ему спасибо! – наконец-то научил нас применять представление о строении атома и таблицу Менделеева на практике, и химические реакции перестали быть загадочной материей, требующей исключительно запоминания. Оказалось, что химию можно понять! Я опробовала это знание потом на своем сыне. Когда ему было лет 6-7, я повесила на стене Периодическую таблицу и познакомила его с моделью строения атома, буквально на пальцах. И вскоре он мог легко описывать основные свойства элементов первых периодов, их соединения и реакции… Для него химия началась не с того, что если что-то бесцветное прилить к чему-то прозрачному, то почему-то раствор становится красным. Хорошая теория помогает даже малышу понимать и систематизировать явления! Может, кто-нибудь вдохновится идеей курса химии в младших классах, начиная с изучения строения атома? Представляете, детский конструктор, имитирующий электронные оболочки и позволяющий моделировать молекулы? А конструктор по органической химии? Или интерактивные виртуальные модели? Размечталась… Или все это уже есть, только в школе об этом не знают?

Информация об авторе

Я, Мария Михайловна Садыкова, в 1977 г. с отличием закончила биологический факультет Уральского государственного университета в Свердловске (ныне – Екатеринбург). В 1977-79 г. исполняла обязанности ассистента на каф. зоологии УрГУ. Затем до 1991 г. работала в отделе натуралистов городского Дворца пионеров и школьников, была руководителем секции экологии Малой академии наук (так называлось городское научное общество для школьников). В эти годы мне посчастливилось познакомиться с энтузиастами, которые воспитывали юных натуралистов и тех, кто приобщал старшеклассников города к наукам. Моими учениками были замечательные ребята от 13 до 17 лет, любознательные, талантливые, романтики полевых исследований. Некоторые из них стали профессиональными биологами, медиками, педагогами, добились формальных успехов. Но не это главное – они замечательные люди, полноценные граждане. Мы все с удовольствием вспоминаем экспедиции, в которых побывали вместе, научные конференции, на которых делали доклады, лабораторные и лекционные занятия. Не без гордости могу сообщить, что, по-видимому, я из первых, кто начал преподавать экологию советским школьникам. Мною в 1980-е годы была создана и издана программа по экологии для внешкольных занятий со старшеклассниками.

В трудные 90-е годы Малая академия, державшаяся, в основном, на энтузиазме, прекратила свое существование. Несколько лет я не занималась педагогической практикой, а затем 9 лет проработала учителем биологии в школе, где вела общую биологию в специализированных медико-биологических и общеобразовательных классах. Школа, где я работала, располагала отличным педагогическим коллективом, замечательной администрацией. Но я была поражена убогим уровнем старшеклассников – на фоне воспоминаний о МАН-овцах. Даже те, кто приходил учиться в так называемый медицинский класс, практически не знали биологии, не ориентировались в естественных науках, с трудом и не все настраивались на понимание, а не запоминание предмета. Располагая шестью уроками в неделю, еще можно было научить «медиков» ориентироваться в биологии настолько, чтобы сдать вступительные экзамены в мединститут. Два урока в остальных классах – это минимум, в течение которого можно убедить некоторых, что биология все-таки нужна для чего-то и не лишена интереса. Приходилось бывать на районных и городских олимпиадах по биологии и экологии. Об уровне как вопросов, так и ответов не хочется даже вспоминать. На эти предметные олимпиады школы посылали своих умников по остаточному принципу: если учится вообще прилично, может, вдруг и тут что-нибудь напишет. Еще бывали городские научно-практические конференции, где школьники зачитывали тесты, ничего общего с наукой не имевшие, при одобрении своих наставников. Например, в одном из «научных докладов» девочка сравнивала какие-то шампуни и утверждала, что после одного из них «волосы делаются сильнее». На вопрос, как измерялась эта «сила», ответа не последовало, но доклад был признан одним из лучших. Все это было еще терпимо, но когда зашла речь о еще большем сокращении уроков по естественным наукам, я почувствовала, что это просто несовместимо с моим чувством профессионального достоинства.

С тех пор, вот уже 8 лет, я не преподаю биологию. Мне приходится много общаться с милыми, общественно активными и одаренными студентами вуза, не имеющего прямого отношения к естественным наукам. Они, в большинстве своем, отлично учились в школе, но практически не имеют представления ни о физиологии, ни о генетике, ни об экологии – о том, что просто необходимо культурному человеку. И мне обидно за них и за тысячи других сограждан, обделенных знаниями, которые способны приносить пользу и радость каждому.