Две методические статьи

Інновації і реальність

Життя змінюється, і зміни поступово проникають навіть у школу - один з найконсервативніших інститутів суспільства. Як спрямовує цей процес держава російська? Дещо вдалося зрозуміти на семінарі, який днями провів Національний фонд підготовки кадрів (НФПК). Ідеться про черговий етап виконання проекту «Інформатизація системи освіти».

Піди туди, не знаю куди

Замовником проекту є Міністерство освіти й науки РФ, а виконується він на кошти позики Світового банку, наданої на досить м'яких умовах (не більше 2% річних, виданий на сімнадцять років). Це вже четвертий за рахунком проект НФПК. Він включає в себе не тільки роботу з авторами й видавництвами, покликану забезпечити новий освітній продукт, але й вибір «пілотних» регіонів для виконання проекту й навіть підготовку в педвишах нової генерації вчителів, здатних реалізовувати новації в шкільному житті.

Для втілення задуманого обрано сім регіонів, по одному в кожному Федеральному окрузі. Там вибрані школи - десь престижні й хороші, десь ті, на яких не дуже шкода експериментувати. У них надійшла непогана техніка, причому не просто ПК та проектори: школи отримали й вимірювальні прилади, і кишенькові комп'ютери. Зміст, який завантажить це багатство роботою, забезпечить Єдина Колекція цифрових освітніх ресурсів¹, яка повинна бути доступна для всіх шкіл Росії. Це сховище, підтримуване спеціальною організацією, повинно поповнюватися завдяки мережі конкурсів з розробки й закупівлі електронних матеріалів. Поки критична маса контенту, що перетворює сховище на незамінну опору педагога-новатора, не набрана, але дещо в колекцію вже поміщено. У ній більше 22 тисяч об'єктів, відкрито для доступу майже 9 тисяч. Щоправда, на погляд автора, головний інтерес з відкритого на сьогодні матеріалу становить колекція російської класичної музики².

Результати попередніх зусиль з інформатизації освіти вже в роботі. Так, у грудні 2004 року переважна більшість російських шкіл отримала медіатеки, що складаються зі зроблених на держзамовлення навчальних CD. Не хочеться ганьбити добре починання, але на одну обставину звернути увагу все ж варто. Авторові здалося, що кількість смислових і фактичних помилок у цих матеріалах набагато вища, ніж у традиційних поліграфічних навчальних посібниках. З чим це пов'язано? Може, з тим, що ІТ- і спеціальна кваліфікація розробників не завжди добре корелюють. Може, з тим, що контроль якості в новій галузі ще не налагоджений. А може, і з тим, що в мультимедійних продуктах баги помітніші, ніж у друкованих.

У будь-якому разі, у цифрову форму переводяться дуже різні ресурси. Наведу лише один «живий» приклад. Доповідач представляє цифровий ресурс для вивчення зоології в школі. Проектор показує робочий стіл комп'ютера, на якому дві картинки з підписами. Під однією написано «синій кит», під іншою - «інфузорія туфелька». Новаторство полягає в тому, що, клацнувши мишею на цих картинках, можна отримати інформацію про «Підцарство Багатоклітинні» і «Підцарство Найпростіші"³. Може, звичайно, там були й інші революційні ідеї, але автор цього тексту їх не зміг усвідомити. Річ у тім, що з написом «синій кит» сусідило фото кашалота (він був знятий крізь товщу води й тому набув блакитнуватого відтінку), а «інфузорією туфелькою» було щось на кшталт евглени (джгутик якої сфотографований нерізко й тому непомітний). Мізки зоолога від таких підстав відключаються начисто. До речі, описуваний проект успішно пройшов російське й закордонне рецензування…

Розмова про помилки в затверджених і навіть закуплених цифрових ресурсах, що почалася вже зараз, з плином часу буде все цікавішою. У рамках позики кошти на їх виправлення не передбачені, і треба втішатися тим, що кожен відповідає за свою роботу. На семінарі, утім, обговорювалася примітна аналогія. Перші безкінні візки були гірші, ніж звичні кінні екіпажі: дорожчі, примхливіші, незручніші. Але люди, що мали чуття на нове, усе одно прагнули впроваджувати саме їх, незважаючи на поламані кінцівки та інші неприємності. Розвиток автомобілебудування довів їхню правоту.

Отже, найголовніше - поповнення державної колекції. Для цього проводяться конкурси на розробку нових навчальних засобів зі складноперетравлюваними назвами ЦОР, ІІСС і ІУМК.

ЦОР (цифрові освітні ресурси) повинні вбудовуватися в наявну шкільну практику. ІІСС (інформаційні джерела складної структури) передбачають певні зміни в наявній дійсності. Річ у тім, що технологічні зміни з великою ймовірністю спричинять і зміну в характері діяльності учнів і вчителів. Приклад, що обговорювався на семінарі. Для написання твору можна використати ручку-папір, а можна комп'ютер. Але як тільки твори почнуть створюватися в електронній формі, з'явиться можливість тривалої роботи з мінливим (у тому числі під впливом зауважень учителя) текстом. А це вже педагогічна інновація. До речі, треба розуміти, що система освіти не прийме інновації з розпростертими обіймами. Чим серйознішою буде зміна, тим більшим виявиться опір консервативного шкільного середовища. Між іншим, це не так уже й погано…

Нарешті, третя група інформаційних ресурсів - ІУМК (інноваційні навчально-методичні комплекти) - повний набір засобів навчання, що включає паперові, цифрові й мережеві компоненти. За задумом організаторів, їх повинна характеризувати спрямованість на підготовку учнів до життя інформаційного суспільства (а не на традиційні завдання шкільного навчання). Літера «І» у назві ІУМК означає, що ніхто не знає, що ж насправді заплановано отримати. Орієнтуватися доведеться на місцевості, прямо під час випробування (а то й упровадження). «Піди туди, не знати куди…"

Семінар, у якому брав участь автор, зібрав переможців конкурсу ІУМК. У результаті відбору (який виконували більш ніж 150 експертів, 15 з яких - міжнародні) з 229 заявок були вибрані 37. З них 26 прийшли з Москви й Петербурга, а 2 - з-за кордону: зі США й України. Залишок - уся Росія.

Цивілізація в школі

На цьому етапі написання звіту автор хотів розповісти про кілька проектів, що перемогли. На жаль, ситуація непроста. Дещо вподобане поєднане з тим, що не хотілося б публічно критикувати. Щось викликало в самих же експертів НФПК реакцію: «ну, раз уже ви виявилися переможцем нашого конкурсу, давайте постараємося придумати, що ж інноваційного у вашій роботі». Доведеться розповісти всього про два проекти, один з яких безумовно сподобався, а інший - свій.

Школярів московської гімназії №1567 уже багато років поспіль починаючи з п'ятого класу вчать проводити наукові дослідження. Постановка завдання, виготовлення вимірювальних приладів, фіксація й інтерпретація результатів спостережень, презентація дослідження. Учнівські роботи, що виконувалися в ході навчання, поєднують і дитячу наївність, і геніальні осяяння. Ви знаєте, що при виготовленні в домашніх умовах ареометра можна скористатися пластиковим шприцом, який обтяжений парою надітих на носик гайок - на ньому вже є розмітка, яку залишається лише відкалібрувати? А ви можете визначити, як пов'язана висота, на яку вистрибує занурений у воду м'ячик для пінг-понгу, від глибини його занурення? Не поспішайте відповідати, залежність нетривіальна⁴. Так ось, колектив із семи вчителів, учених і методистів, перша в списку членів якого - Олена Іллівна Афріна, представив ІУМК, який повинен допомогти перенести вже сформовану практику на інший ґрунт, підготувавши вивчення природничих наук у старших класах.

А автор цих рядків спільно з Олександром Козленком з київської софтверної фірми «Квазар-Мікро» і Мариною Кравченко з Харківського національного університету представляв проект «Екологія. Конструювання біосфери» (той самий єдиний, який з України). Ми хочемо, щоб майбутні громадяни зберегли середовище свого проживання придатним для життя. Значить, ми повинні дати їм досвід застосування знань про взаємозв'язки в живій (і не тільки живій) природі. На земній біосфері цей досвід отримати не можна, значить, потрібен комп'ютерний симулятор іншої планети. А звідки учні повинні взяти необхідні для управління цим симулятором знання - з підручника? Ні, з дослідницьких цифрових моделей, що представляють уже справжню, земну дійсність. А як зацікавити дітей цим дивним завданням? Організувати проектну роботу команд і конкуренцію між ними. Отже, дорогі учні, об'єднуйтеся в групи, складайте заявки на перетворення порожніх планет, заселяйте їх прокаріотичними біосферами, пристосовуйте до умов цих планет рослини й тварин, конструюйте екосистеми, будуйте міста й забезпечуйте їх існування. У підручнику пояснено, на які питання ви повинні знайти відповіді, і сказано, які з моделей вам можуть у цьому допомогти. І поспішайте - конкуренти не сплять!.. Тепер залишилося всього-то втілити ці ідеї в тексти підручників і програм. Ой-ой-ой!

А ще на семінарі показували об'єктно-орієнтоване середовище для розв'язання звичайних фізичних задач. Перетягуючи мишею, збираєш модель, підставляєш формули, і вперед. А при вивченні економічної географії учень зможе вставити опис якогось давнього міста, історію якого він вивчив, на сайт підтримки ІУМК. Ідей, насправді, чимало, питання в тому, наскільки добре вони будуть реалізовані.

Без юристів нікуди

Надзвичайний інтерес викликав виступ спеціально запрошеного юриста. Постійним читачам «КТ» не потрібно пояснювати, що копірайт у першу чергу блокує створення нового контенту, у другу піклується про великих утримувачів чужих творів, і лише в третю захищає автора, що ризикнув створити щось нове. Для більшості авторів ІУМК таке розуміння виявилося несподіванкою. Якщо автор або видавництво хочуть створити цілісний продукт без величезного головного болю, найпростіше рішення - робити все від початку до кінця заново. Хоча держава створила бібліотеку цифрових ресурсів, користуватися нею практично неможливо.

Припустимо, автор узяв у публічному доступі результат чужої роботи й вставив його у свій контекст. Потім він передав цей результат державі й отримав за свою роботу гроші за договором. Уже цим він створив найскладнішу колізію, при розплутуванні якої виявиться крайнім. А якщо чужий продукт ще якось модифікований або переосмислений - це взагалі жах⁵… «Копірайтне» рішення таке: вставляти у свої продукти посилання на чужі ресурси, які при зверненні до них буде завантажувати з централізованої бібліотеки кінцевий користувач у школі. Як ви думаєте, це технологічно? Звичайно, права можна попросити або купити, але якою складною виявляється ця процедура!

Автор порадів, що робить продукт з екології - зрештою, удесяте пропише (а видавництво - утілить у ПЗ) те, що є і в аналогічних продуктах. Навіть добре - якщо зможемо, зробимо краще, ніж в інших. А яково тим, хто творить ІУМК з історії живопису? Нехай усе заново самі малюють⁶!

І наостанок - одна дійсна історія, що врізалася в пам'ять після закінчення семінару. В одному з регіонів неосяжної Росії набули поширення флеш-технології в роботі з учителями. Заїжджий цікавець дізнався, що вони полягають у тому, що вчителі переписують методичні матеріали й керівні вказівки на свої флешки.

Будемо вірити, що російська освіта успішно асимілює й нинішні інновації.

Про вивчення хімії й не тільки про нього…

Мене попросили висловити судження з питання, у якому я не дуже-то сильний, - про проблеми викладання хімії в школі. А, була не була, ризикну. Для початку розпишуся в тому, що я, як біолог, поважаю й навіть люблю хімію (а також геологію, фізику, астрономію, космологію та інші природничі науки). Хоч ці науки й дають меншу, ніж біологія, можливість для співпереживання, але вони все ж зав'язані в один вузол природничо-науковим світоглядом. Вам же відомо, що науки діляться на природничі, неприродничі⁷ і протиприродні⁸? Людина, яка зрозуміла основи природничих наук, переходить у нову якість. Вона бачить взаємозв'язки, якими зчеплені властивості навколишнього її світу, розуміє, як сплетена «тканина буття⁹». Пам'ятаєте старе значення слова «космос»? Воно включало уявлення про впорядкованість, закономірність світобудови (Універсуму), протиставляючи космос хаосу. Зараз, напевно, неможливо вмістити в одній голові знання всіх природничих наук на сучасному рівні; чи не останню спробу такого роду зробив Олександр фон Гумбольдт, універсальний геній початку XIX, уже позаминулого століття. Але навіть початки цих наук дають шанс на цілісну картину цього світу, на інший рівень діалогу з ним. Так як же сформувати природничо-науковий світогляд у школі?

У школі діти вивчають основи наук. Чому науці, лише одному зі способів взаємодії з дійсністю, приділяється така честь, питання особливе. Так чи інакше, майбутній водій тролейбуса повинен знати, що в круглих червів порожнина тіла первинна, у кільчастих - вторинна, а в членистоногих - змішана (вибачте, наводжу приклади зі своєї області).

Навіщо? Не знаю. Ви думаєте, у шкільних програмах відображено розуміння, навіщо щось треба вчити? Наприклад, для своєї роботи я сформулював таке призначення шкільного курсу зоології: сформувати в дітей зацікавлено-дбайливе ставлення до тварин, наших чудових родичів. Ну, а вивчення конкретних програмних питань нехай розвиває здатність дітей до мислення й встановлення взаємозв'язків… Чи поділять мій підхід відповідні відомства? Навряд чи. Їм простіше перевіряти знання фактів. Незграбний перехід на тести¹⁰ тільки погіршує прив'язку навчання саме до накопичення маси конкретних знань. Що могло б давати вивчення хімії? Розвивати здатність до мислення. А ще? Робити світ навколо нас зрозумілим, закономірним, цікавим! Плюс давати масу практично корисних відомостей. Коли більше чверті століття тому я почав учити хімію в сьомому класі, я нахапав трійок. Треба було запам'ятати купу якихось реакцій і властивостей, які були для мене розрізненою купою фактів. Батьки попросили поговорити зі мною їхнього знайомого, хорошого шкільного хіміка. Він побесідував зі мною, сидячи на лавці у своєму саду, а потім у такій собі перипатетичній манері продовжив розмову протягом походу в продуктовий магазин і назад. У ході цієї аудієнції він не став мені пояснювати безліч фактів-наслідків, а виклав мені їх причини, головні принципи. Певною мірою ці принципи звучать міфологічно, але це не заважає використовувати їх як фундамент для вибудовування фактів. Отже, є атоми, що складаються з ядер з електронними оболонками. Ці атоми прагнуть довести свої електронні оболонки до досконалості, до повноти. Тим, у кого до досконалості не вистачає трохи, і в кого сильна взаємодія ядра із зовнішніми електронами, простіше доповнити те, що в них є. Тим, хто має мало й погано утримує - простіше віддати. Доповнювати можна, об'єднавши або відібравши… Порівняння «сили» прагнення ядра володіти електронами пояснює, які реакції йдуть, а які - ні. А те, скільки електронів приймають або віддають атоми, визначає співвідношення реагентів і формули отримуваних речовин.

А що, моя шкільна хімічка цього не знала? Звичайно, знала. Але в неї не було приводу довірливо поговорити з відстаючим учнем: вона була зайнята відпрацюванням цілей і завдань конкретних уроків. Сьогодні треба вивчити, що ця реакція йде за таких-то умов, а та - за таких, невже це важко запам'ятати? А потім ситуація змінилася, викладати хімію до нас у клас прийшов біолог, і все стало легко й зрозуміло.

Ви вважаєте, мені просто не пощастило з першим учителем хімії? Але схожі речі були і з математикою. Математичка, що вважала мене тупим, вимагала, щоб я запам'ятав правила дій з такими й такими функціями, вважаючи, що тут нема чого розводитися. Тоді я йшов до фізика, який оцінював мене, мабуть, незаслужено високо. Фізик пояснював мені, що похідна - це швидкість, а інтеграл - це площа під кривою, і показував, при розв'язанні яких природних задач корисні ці функції. Отримавши зайві, з точки зору математички, пояснення, я часто не так, як вимагала методика, розв'язував пропоновані задачі. Точно не знаю, чи поліпшилася ситуація з викладанням хімії, математики та інших наук у школі порівняно зі зрілим застоєм чи погіршилася; за аналогією з біологією і за зниженням рівня підготовки студентів припускаю, що погіршилася¹¹.

Володіння матеріалом складається з двох взаємодоповнювальних, але незалежних компонентів - знання фактів і розуміння взаємозв'язків. Знання без розуміння мертве. Розуміння не може не спиратися на знання, але, раз виникнувши, стрімко розсуває його горизонт…

На жаль, тут постає одна сумна проблема. До розуміння здатні не всі. Чому в масовій школі вдосконалюють знання, а не розуміння? Тому що з таким навчанням упораються (хто краще, хто гірше - залежно від старанності й розвитку пам'яті) практично всі. Вивчення з опорою на розуміння недемократичне, бо незагальноприйнятне. Це те, що можна дозволити лише в якійсь «елітарній» школі¹².

Як би я викладав хімію? У «масовій» школі - ума не прикладу. А в справжній, де дітей учать усерйоз, спробував би застосувати ідею, яку зараз зі своїми колегами розвиваю в курсі екології, однієї з інтегруючих природничих наук¹³. Логіка там така: як зрозуміти принципи функціонування нашої біосфери? Сконструювавши (у комп'ютерній моделі) штучну біосферу на якійсь безлюдній планеті!

Так ось, напевно, якби я розмахнувся на інновації у викладанні хімії, я б запропонував дітям розробити альтернативну хімію. Так, мені й самому було б цікаво побудувати хімію для двовимірного простору, з іншою стабільною кількістю «2D-електронів» в оболонках «2D-атомів», а значить, і іншими «2D-елементами», іншою таблицею «2D-Менделєєва¹⁴», іншими валентностями й іншими формулами «2D-речовин». Що найцікавіше, і в цій хімії будуть можливі окиснення й відновлення, будуть свої метали й неметали, кислоти й луги… Імовірно, щоб розробити таку «2D-хімію», учневі знадобиться розібратися в «3D-хімії» так, що він її почне по-справжньому розуміти. А авторам такого навчального курсу знадобиться розв'язати нетривіальні задачі з придумування й програмування середовища, яке дозволило б це зробити. Ну а «4D-хімію» винесемо на факультатив для особливо обдарованих.

Цими методами ми пояснимо істотну частину загальної й неорганічної хімії. А як бути з органікою? Визначити, який «2D-елемент» буде виконувати функції вуглецю. Визначити, скільки він буде утворювати ковалентних зв'язків (стоп, тут немає особливого вибору: чотири - не буде новизни, два - не буде потрібного різноманіття сполук; значить, три). Така «2D-органічна хімія» буде біднішою за звичайну, але дозволить швидко розібратися з усіма класами сполук (і дозволить потім задатися питанням про те, які групи речовин з «3D-органіки» неможливі в «2D"). А на яких «2D-сполуках» запустимо матричний синтез?

Скільки часу повинен займати такий курс? Не більше року, а може, усього й половину. Сперечаємося, що будучи правильно проведений, він скоротить час, необхідний для вивчення основної, «нормальної» хімії? На жаль, програму доведеться міняти. Що скажуть контролюючі органи? Страшно подумати…

Потягне середньостатистичний школяр такий курс? Напевно, ні. Але це не означає, що такий курс не потрібен - хтось із ним упорається. Прочитає такий курс середньостатистичний учитель? Ні. Але якась частина вчителів, особливо молодих та комп'ютеризованих, зацікавиться й упорається. А що запропонувати «широким масам"? Не знаю. Можливо, цікаві й повчальні розповіді про властивості речовин і матеріалів. Так, принаймні, чесніше - є надія, що навчальний матеріал буде засвоєний. Може, тоді «розумільна» хімія стане престижною, і нові росіяни будуть домагатися, щоб їхні діти вчили саме її. На жаль, тут постає проблема з області соціальної інженерії. Як зробити так, щоб навчання, засноване на розумінні, не підгребла під себе наша «еліта», відбираючи учнів за статусом або багатством батьків? Імовірно, це тема окремої розмови. Думаю, що рішення полягає в тому, щоб зробити це навчання дійсно таким, що потребує хорошого розвитку мізків, і в тому, щоб фінансово зацікавити навчальні установи в збільшенні числа учнів, що успішно освоюють таку «розумільну» програму.

Що там на черзі? Фізика? Шкода, космологію в школі не вчать!