«Естествознание»

Традиционно к естествознанию относят такие предметы, как биология, химия и физика. География занимает промежуточное положение: физическая география относится к естественнонаучным предметам, экономическая география – к обществоведческим. Мы рассматриваем предмет «географию» в этом разделе.

О линиях развития на уроках по предмету «Природоведение»

Цели обучения, сформулированные как линии развития личности ученика средствами предмета «Природоведение», обеспечивают целостность природоведческого образования в основной школе и создают фундамент для дальнейшего изучения биологии и географии.

Перечислим наиболее существенные.

1. Формирование представления о природе и обществе как развивающихся системах. Космология и неравновесная термодинамика во второй половине ХХ века ознаменовали окончательную победу принципа развития в естествознании. Всем природным объектам свойственна та или иная форма развития. Роль рассматриваемых в рамках курса «Природоведение» основ геологии и биологии в формировании исторического взгляда на природу в этих условиях многократно возрастает. История географических открытий позволяет в рамках предмета «Природоведение» перебросить мостик между собственно естественно-научными и гуманитарными дисциплинами, которым всегда близки идеи развития.
2. Использование географических карт в качестве источника информации.Географическая карта не только содержит множество необходимых сведений, но и позволяет ученикам упорядочивать огромную информацию, которую обрушивает на них современная цивилизация.
3. Объяснение окружающего мира и критическое восприятие полученной информации с точки зрения естествознания (прежде всего биологии и географии). Ближайшим итогом школьного курса природоведения должно быть овладение главными представлениями естественно-научных дисциплин и умениями возможно более свободного и творческого оперирования ими в дальнейшей практической жизни для подготовки выпускника к выживанию и производительному труду в современных условиях.

О том, чем, на наш взгляд, надо заниматься в пропедевтическом (подготовительном) курсе «Природоведение»

Из всех естественных наук исторический подход характерен, прежде всего, для биологии и геологии. При этом традиционно школьники знакомились с историей развития жизни на Земле в старших классах, что затрудняло изучение на эволюционной основе курсов ботаники и зоологии. Поэтому в первой части курса природоведения «История Земли и жизни на ней» учащиеся знакомятся с основными важнейшими событиями геологической и биологической истории Земли. Школьники не должны запоминать названия вымерших растений и животных, периодов геологической истории. Важно лишь обратить их внимание на поступательный характер развития жизни на Земле, последовательность исторических событий, научить видеть в прошлом Земли истоки и корни современного мира.

Вторая часть курса природоведения «Как люди открывали Землю и создавали карту» вводит детей в мир географии средней школы. Главная цель – раскрыть основные этапы географического освоения людьми своей планеты и начать формирование географической картины мира. Дети открывают Землю вместе с путешественниками и географами разных времен. Курс способствует гуманизации школьной географии. Дается представление о причинах, побудивших к путешествию, о его целях, рассказывается о самом путешествии и его результатах и следствиях. Наряду с географическими, даются необходимые историко-культурные сведения, могут быть включены отрывки из мемуарных или художественных произведений, иллюстративный материал, сведения по топонимике. Персоналий, имен и дат для запоминания немного.

В программе большое внимание уделяется умению работать с картой. Картографический материал присутствует в разных ее частях. Получив вначале (или вспомнив из начальной школы) необходимый минимум картографических знаний, школьники овладевают остальными знаниями постепенно, постоянно работая с картой и на уроках, и дома. От урока к уроку расширяется количество географических объектов, вводятся новые термины и понятия, материал сравнивается, обобщается и закрепляется. Постепенно складывается целостное представление о мире. В конце года школьники должны знать этапы открытия и изучения Земли, расположение важнейших географических объектов, уметь работать с картой, иметь представление о природных явлениях, характерных для разных регионов Земли.

О линиях развития на уроках по предмету «Биология»

Цели обучения, сформулированные как линии развития личности ученика средствами предмета «Биология», обеспечивают целостность биологического образования в средней школе. Их фундамент формировался в начальной школе в курсе окружающего мира и в основной школе в курсе «Природоведение».

Перечислим наиболее значимые.

1. Осознание учениками исключительной роли жизни на Земле и значении биологии в жизни человека и общества, позволяющее не нарушать окружающую среду, в которой мы живем. Жизнь – самый мощный регулятор природных процессов, развертывающихся в наружных оболочках Земли, составляющих ее биосферу. Именно это имел в виду В.И. Вернадский, называя жизнь самой мощной геологической силой, сравнимой по своим конечным последствиям с самыми мощными природными стихиями. Вся жизнь и деятельность людей осуществляется в биосфере. Она же является источником всех доступных видов ресурсов. Даже солнечную энергию мы получаем при посредстве биосферы. Поэтому знание основ организации и функционирования живого, его роли на Земле – необходимый элемент грамотного ведения планетарного хозяйства.
2. Овладение системой экологических и биосферных знаний, позволяющее оценивать биологический риск взаимоотношений человека и природы. Могущество современного человечества, а нередко и отдельного человека настолько велико, что может представлять реальную угрозу окружающей природе, источнику благополучия и удовлетворения всех потребностей людей. Поэтому вся деятельность людей должна быть ограничена экологическими требованиями (императивом) сохранения основных функций биосферы. Только их соблюдение может устранить угрозу самоистребления человечества.
3. Освоение элементарных биологических основ медицины, сельского и лесного хозяйства, биотехнологии. Современному человеку трудно ориентироваться даже в его собственном хозяйстве, не имея простейших представлений о естественнонаучных основах всех перечисленных отраслей человеческой деятельности. Наконец, ведение здорового образа жизни немыслимо вне специальных биологических знаний.
4. Формирование представления о природе как развивающейся системе позволяет выделять причины, представлять последствия своих решений для природы и человека. Космология и неравновесная термодинамика во второй половине ХХ века ознаменовали окончательную победу принципа развития в естествознании. Всем природным объектам свойственна та или иная форма развития. Тем не менее, последние достижения в этой области еще не стали достоянием курсов средней школы. Роль биологии в формировании исторического взгляда на природу в этих условиях многократно возрастает. Школьная биология как никакая другая учебная дисциплина позволяет продемонстрировать познавательную силу единства системного, структурно-уровневого и исторического подходов к природным явлениям.
5. Овладение биологическими основами здорового образа жизни, позволяющее научиться оценивать поведение человека с точки зрения сохранения здоровья. Для счастья и полноценной жизни необходимо здоровье. Его сохранение – личное дело и моральный долг каждого. Общество и государство призваны обеспечить социальные условия сохранения здоровья населения. Биологические знания – научная основа организации здорового образа жизни всего общества и каждого человека в отдельности.
6. Овладение наиболее употребительными понятиями и законами курса биологии и их использование в практической жизни. Ближайший итог школьного курса биологии - овладение главными представлениями этой науки и навыком возможно более свободного и творческого оперирования ими в дальнейшей практической жизни. Главный экзамен по биологии человек сдает всю жизнь, сознавая, например, что заложенный нос является следствием отека, что мороз, ударивший до выпадения снега, уничтожает озимые и заставляет пересевать поля весной, что детей не приносит аист. Когда наш бывший ученик встречается с неизвестной ему проблемой, он должен хотя бы понимать, в какого рода книге или у какого специалиста нужно проконсультироваться. Наконец, без изучения основ биологии применение на практике знаний других естественных и общественных предметов может оказаться опасным как для него самого, так и для окружающих.

О том, почему наши учебники биологии не похожи на остальные

На наш взгляд, за последние 30-40 лет школьная биология изменилась не в лучшую сторону. Стремясь сделать предмет доступным для всех школьников в связи с введением всеобщего среднего образования, авторы учебников часто «разгружали» содержание, оставляя все факты (ответы на вопросы «как?»), но убирая все объяснения (ответы на вопросы «почему?»). Желая при этом сохранить научность, авторы учебников были вынуждены употреблять биологическую терминологию, лишь кратко определив, но не объяснив ее.

Биология традиционно была сильна в России во все времена, но в последнее время авторитет этой дисциплины заметно снижается. Теперь, когда престиж всей науки в целом упал, когда не в ее силах остановить взлет астрологии и других видов бытового мракобесия, когда эволюционная теория почти официально признается одним из взглядов на сотворение мира, – часто наиболее спорным, – теперь новые учебники по биологии – принципиально новые – нужны, на наш взгляд, как никогда.

1. Новизна наших учебников заключается, прежде всего, в том, что причинам явлений, связям между ними уделено значительно больше внимания, чем их пунктуальному систематическому описанию. Мы пытаемся развить у ребенка способность к пониманию, а не к заучиванию, к применению знаний, а не к простому их воспроизведению. Мы стремимся убедить учащихся в принципиальной познаваемости любых, даже самых сложных законов природы, и в их личной способности это сделать. Данный курс мы считаем весьма важным (если не главным) для воспитания мировоззрения.
   
   
   

   Фрагмент учебника биологии 8 класса

2. Мы уделили особое внимание форме подачи учебного материала. Учебник нацелен на проблемный стиль и повышенную мотивацию в обучении. Авторы старались использовать знакомый школьнику занимательный, доверительный бытовой язык изложения, считая, что содержание для подростка должно быть не нудным, а интересным, понятным. По этой же причине в учебнике используются афористичные («говорящие») названия параграфов и рубрик, что облегчает организацию работы учителя с учениками по изучению текста, упрощает поиск необходимой информации на этапах актуализации знаний и изучения новой темы. Но это не заигрывание с учащимся. Обращение к близким школьнику понятиям часто дает значительные возможности подробно рассказать об очень сложных процессах, идущих в организме, что бывает непросто при использовании строгого академического языка.
   Этому способствует использование аналогий и языковых возможностей для объяснения сложных явлений. Недаром, выражения «сэндвич-структура», «двойной бутерброд», «слоеный пирог», «пирог с изюмом» в отношении клеточной мембраны, двойная спираль ДНК, луковичная модель стратисферы, демон Максвелла и многие другие широко используются не только в преподавании, но и в самой науке. По мнению одного из величайших биологов ХХ в. Г. Селье, аналогии в науке вообще играют ведущую роль: «Любое обобщение находится в зависимости от установления аналогий между объектами… Теоретическая наука – это, в основе своей, упорядоченное использование метафоры… Установление аналогии составляет основу всякого объяснения.» (Селье, 1987, с. 256-257).
3. Важнейшая особенность учебников биологии - функционально-целостный подход к явлениям жизни. Жизнь – свойство целого, а не его частей. Поэтому мы старались говорить о строении только тогда, когда без этого нельзя объяснить функцию. В программах 6–7 классов строение и функции организмов рассматриваются не отдельно по органам и системам органов, а в виде целостных планов строения. Особенное внимание при этом уделяется роли каждой части организма в функционировании целого. Идейным стержнем программы 8 класса является рассмотрение роли основных функциональных систем в поддержании гомеостаза и постоянства внутренней среды организма. Основной идеей программы 9 класса служит регуляция жизненных процессов как основа устойчивого существования и развития, показанная на всех уровнях организации живого.
4. Особенность данного курса биологии состоит в том, что историческое воззрение на природу проводится с самого начала изучения предмета в основной средней школе. В программе 6 и 7 классов показана историческая связь планов строения и жизненных циклов важнейших групп живых организмов. В программе 8 класса показано историческое становление основных структур и функций человеческого тела. В 9 классе исторический подход последовательно проведен не только в эволюционных, но и в экологических разделах курса.
5. По нашему мнению, среднее биологическое образование должно быть, прежде всего, экологически ориентированным на решение более практических задач, стоящих перед человечеством. В программе 9 классов показана взаимообусловленность компонентов природных комплексов, в программе 6 и 7 классов – роль биотической и абиотической среды в жизни организмов и средообразующая роль каждой группы организмов в экосистемах, в программе 8 класса – роль условий жизни человека в поддержании его работоспособности и здоровья.

О линиях развития на уроках по предмету «Химия»

Цели обучения, сформулированные как линии развития личности ученика средствами предмета «Химия», обеспечивают целостность химического образования в средней школе. Их фундамент формировался в начальной школе в курсе окружающего мира, на уроках природоведения, биологии и географии.

Осознание материального единства всех веществ окружающего мира, обусловленность свойств веществ их составом и строением, познаваемость и предсказуемость химических явлений. Изучая химию, учащиеся узнают о материальном единстве всех веществ окружающего мира, об обусловленности свойств веществ их составом и строением, о познаваемости и предсказуемости химических явлений.

Перечислим наиболее существенные цели.

1. Понимание роли химических веществ и их превращений в жизни людей и в природе, что позволяет не нарушать окружающую среду, в которой мы живем. Каждый человек живет в мире веществ, поэтому он должен иметь основы фундаментальных знаний по химии (химическая символика, химические понятия, факты, основные законы и теории), дающие представления о составе веществ, их строении, превращениях, практическом использовании, а также об опасности, которую они могут нести.
2. Использование в быту элементарных химических знаний. Современному человеку трудно ориентироваться даже в его собственном хозяйстве, не имея простейших представлений об основах химии, превращениях веществ. Школьники должны научиться химически грамотно использовать вещества и материалы, применяемые в быту, сельском хозяйстве и на производстве, решать практические задачи повседневной жизни, предупреждать явления, наносящие вред здоровью человека и окружающей среде.
3. Объяснение мира с точки зрения химии, что позволяет критически оценивать полученную информацию. Ближайшим итогом овладения школьным курсом химии должно быть овладение главными представлениями этой науки и умениями возможно более свободного и творческого оперирования ими в дальнейшей практической жизни для подготовки выпускника к выживанию и производительному труду в современных условиях.
4. Умение оценивать риск взаимоотношений человека и химических веществ, безопасно и грамотно обращаться с веществами. Не зная химии, человек не сможет оценить риск использования тех или иных веществ. Наконец, сохранение здоровья немыслимо без понимания, как уберечь себя от вредных и опасных веществ.

О том, почему в наших учебниках химии для основной школы мы отказались от объяснения химических явлений на основе предварительно объясненных сведений из физики

Наиболее логичным, с точки зрения профессионального химика, должно быть последовательное изучение мира веществ и их превращений, начиная от строения атома, далее к химической связи, составу, строению, свойствам. Однако на практике эта безупречная логика приводит к огромному количеству проблем. Вот некоторые из них:

• химия находится на одном из последних мест в рейтинге любимых предметов школьников – сложно, непонятно, неинтересно;
• химия вытесняется физикой – мир веществ и их превращений обернулся формулами и уравнениями;
• химия в школе оторвана от жизни – исчезла связь между веществами в лаборатории и веществами в повседневной жизни;
• школьники «тонут» в огромном объеме химической информации – классификация по составу оторвана от классификации по химическим свойствам.

Нам хотелось бы вернуть в школу привлекательность химии – одной из самых интересных естественных наук, с объектами которой человек сталкивается постоянно, которая, как никакие другие науки, базируется на эксперименте. При этом изучение химии должно стать мотивированным, интересным, не слишком сложным и логичным (с точки зрения не только учителя, но и ученика).

Поэтому мы заложили в наш учебник такие идеи:

• сначала практика, затем – теория;
• сначала химия, затем – физика (для понимания химии) и математика (для расчетов, подтверждающих понимание химии);
• химические вещества и их превращения – вокруг нас, а не только в лаборатории;
• классификация веществ и реакций – ключ к пониманию химических процессов;
• химия – «простому гражданину», а не только (и не столько!) будущему специалисту.

По нашему мнению, первый учебник по химии не должен быть слишком сложным. В 8 классе еще рано рассматривать современные представления о строении атома. Для объяснения химических процессов вполне достаточно атомно-молекулярного учения. С помощью этого учения можно объяснить состав химических веществ и смесей (включая растворы), изменения веществ в ходе химической реакции, производить многие количественные расчеты.

О линиях развития на уроках по предмету «География»

Цели обучения, сформулированные как линии развития личности ученика средствами предмета «География» обеспечивают целостность географического образования в средней школе. Их фундамент закладывался в начальной школе в курсе окружающего мира.

1. Развитие у школьников системного географического мышления: формирование представления о взаимодействии единой системы «природа – население – хозяйство». В основе этой линии развития лежит умение комплексно рассматривать среду обитания человечества, а также воспринимать мир не как набор отдельных природных и общественных компонентов, а в виде природно-антропогенных, или, по-другому, природно-общественных систем, формирующихся и развивающихся по определенным законам. Необходимым условием современного развития школьника в процессе обучения географии должно являться понимание того, что наряду с закономерностями развития природы и общества существуют закономерности их взаимодействия.
2. Использование географических карт в качестве источника информации.Географическая карта не только содержит множество необходимых сведений, но и позволяет ученикам упорядочивать огромную информацию, которую обрушивает на них современная цивилизация.
3. Объяснение окружающего мира и критическое восприятие полученной информации с точки зрения географии. Ближайшим итогом овладения школьным курсом географии должно быть овладение главными представлениями этой науки и умениями возможно более свободного и творческого оперирования ими в дальнейшей практической жизни для подготовки выпускника к выживанию и производительному труду в современных условиях.

О главных отличительных чертах учебников «География»

Учебник «Природоведение» для 5 класса обеспечивает базу изучения географии – знакомство с географической картой. Путешествуя по карте вместе с первооткрывателями нашей планеты, школьники стихийно накапливают в памяти географическую номенклатуру.

Учебник географии для 6 класса «Мир Земли» представляет собой общеземлеведческую основу школьной географии. Этот курс призван помочь шестикласснику понять мир Земли, его уникальность и богатство, связь с возникновением и развитием Вселенной, неразрывное единство естественных и антропогенных географических объектов. Впервые в школьной географии среди компонентов окружающего нас мира в самых общих чертах рассмотрено особое состояние вещества – плазменное, о котором современные дети уже знают (звездное вещество, лазер, не говоря уже о молниях и полярных сияниях). При рассмотрении мира воды (раздел о гидросфере) в особый и довольно большой раздел вынесены сведения о твердой (кристаллической) воде.

Учебник 7 класса открывает страноведческий блок школьной географии. В отличие от существующих учебников «География материков и океанов» основное внимание в учебнике «Земля – планета людей» направлено на рассмотре­ние ключевых особенностей территории (природы и населения материков, при­роды океанов и хозяйственной деятельности человека в их акваториях), а главное – отдельных стран (обеспеченность их природными ресурсами, осо­бенность природопользования, этнокультурные особенности населения, основ­ные виды хозяйственной деятельности, экологические проблемы).

В географическом образовании школьников ведущее место принадлежит изучению «Географии России» в 8-9 классах. Завершая географическую подготовку учащихся в основной школе, курс способствует становлению у школьников активной гражданской позиции, ответственного отношения к судьбе своей Родины, пониманию необходимости изучения географических проблем и личного участия в их решении.

О том, как совместить «учебник для всех» и «учебник для каждого»

Опыт современного школьника необычайно широк, но в значительной степени виртуален, то есть получен не путем непосредственного общения с окружающим миром, а опосредованно, через средства массовой информации и, прежде всего, телевидение. Роль такого опыта в дальнейшем будет только возрастать за счет широкого распространения компьютера, Интернета. Виртуальный опыт приводит к тому, что у различных школьников оказываются разные знания и вопросы об окружающем мире. Перед педагогом встает трудная задача построить урок таким образом, чтобы, с одной стороны, ответить на все вопросы ребят и удовлетворить любопытство учащихся, а с другой – обеспечить усвоение необходимых знаний.

Мы являемся приверженцами точки зрения, согласно которой учеников надо знакомить с реальной жизнью, а не со специально подготовленными и адаптированными ее описаниями. Наши учебники построены так же, как энциклопедии и научно-популярные книги для взрослых: в них всегда содержится избыточная информация, из которой читатель должен найти ответ на интересующий именно его вопрос. Это создает возможность построения для каждого ученика самостоятельного образовательного маршрута. Причем важно, чтобы находить и использовать эту нужную им информацию учились сами ученики (задания с поиском в тексте главной мысли). Именно по этой причине авторы не разделили весь материал на основной и дополнительный. Ведь при этом выделять главное научатся авторы, а не школьники.

Мы пользуемся традиционным для учебников «Школы 2100» принципом минимакса. Согласно этому принципу учебники содержат избыточные знания, которые ребята могут усвоить, и избыточные задания, которые ученики могут выполнить. В то же время важнейшие понятия и связи, входящие в минимум содержания (стандарт и требования программы) и составляющие сравнительно небольшую часть курса, должны под руководством учителя усвоить все ученики. Таким образом, учебники существенно различаются по объему того материала, которые ученики могут и должны усвоить. Ученик может узнать максимум, но должен (под руководством учителя) узнать минимум. Роль путеводителя по учебнику, который нацеливает ученика на усвоение необходимых знаний и умений, выполняет система условных знаков (методический аппарат учебника).

Принцип минимакса позволяет решить сразу несколько проблем. Во-первых, все ученики разные, но нельзя ориентироваться ни на слабого, ни на сильного. Поскольку свой максимум определяет с помощью учителя каждый ученик, то мы обеспечиваем по этому принципу индивидуальный подход к каждому школьнику. Во-вторых, для решения любой, возникающей в жизни проблемы, надо учиться находить нужную информацию. А принцип минимакса учит определять потребность в информации и самостоятельно находить ее.

О том, как правильно работать по учебнику, основанному на принципе минимакса, чтобы на уроке на все хватало времени

При проведении уроков по учебникам, основанным на минимаксе, учителя часто сталкиваются с проблемой нехватки времени. Одна из причин этого – неумение пользоваться принципом минимакса. Учителю имеет смысл пользоваться следующим алгоритмом подготовки к уроку.

Вначале следует выделить в содержании учебника обязательный программный минимум (он приведен в конце программы в виде требований к знаниям и умениям, а во всех новых учебниках – в начале каждого раздела). Этот минимум должны усвоить все ученики ведь именно эти знания и умения будут проверяться в контрольных работах. Усвоение знаний и умений минимума обеспечивается не столько на данном уроке, сколько на последующих уроках в процессе выполнения заданий по их применению. Понятия, входящие в минимум в учебниках, включены в рамку в конце каждого параграфа. На некоторых уроках может не быть знаний и умений, относящихся к минимуму.

Все остальные понятия учебника, которые рассмотрены в тексте, но не отражены в требованиях, относятся к максимуму. Их не только не обязательно знать, но и не обязательно включать в материал урока. Лишь на последнем этапе подготовки к уроку учитель начинает выбирать и включать в конспект урока те знания из максимума, которые заинтересуют школьников. Этот материал и является резервом, которым может пожертвовать учитель при нехватке времени.

О том, как методический аппарат учебника по естественнонаучной дисциплине нацеливает на работу с ним

Чтобы научиться решать проблемы, нужен навык их постоянного решения. Вот почему мы предлагаем использовать на уроках изучения нового материала по естественнонаучным предметам технологию проблемного диалога. Методический аппарат учебников и сама структура построения каждого параграфа соответствует структуре проблемно-диалогического урока.

В начале каждого параграфа есть специальные вопросы по актуализации знаний, необходимых для изучения нового материала, а также представлен авторский вариант проблемы урока (проблемная ситуация и авторский вариант проблемного вопроса). Основная часть материала параграфа (текст, иллюстрации и задания) поделена на рубрики для облегчения восприятия темы и обучения составлению плана. Рисунки, как правило, снабжены заданиями, ориентирующими учеников на восприятие информации, содержащейся в иллюстрациях. В конце каждого параграфа четко выделена главная мысль темы и важнейшие правила, которые необходимо знать, перечислены основные понятия. Вопросы и задания в учебнике и рабочей тетради (задачнике) позволяют оценить эффективность усвоения изученного материала и обучить школьников применению новых знаний.