Як повинні виглядати навчальні програми та підручники з природознавства в початкових та середніх школах? Ну, добре, якби вони містили зрозумілі пояснення цікавих і практично важливих речей і явищ, з якими ми стикаємось у повсякденному житті. Це цілком зрозуміло, чи не так? Добре, а тепер подивіться на навчальні програми та підручники ваших дітей.
Як повинні виглядати навчальні програми та підручники з природознавства в початкових та середніх школах? Ну, добре, якби вони містили зрозумілі пояснення цікавих і практично важливих речей і явищ, з якими ми стикаємось у повсякденному житті. Це цілком зрозуміло, чи не так? Добре, а тепер подивіться на навчальні програми та підручники ваших дітей.
Десь на початку року Ян Пішут надіслав мені електронне повідомлення із чарівним текстом анонімного автора про похмурого. Коли я прочитав його, мені відразу захотілося поділитися ним із читачами. Тиждень, тому я 5 разів придумував серію про лампочку. З цієї нагоди я знову переконався, що якщо ми трохи уважніше розглянемо навколишні спільні речі, то в них можна побачити все цікаве. І про те, що багато цікавого можна розповісти без особливої науки. І що це можна робити і в школах. І що зазвичай це робиться не так. І що це ганьба.
Тоді мені спало на думку, що цього не можна робити в школах, хоча я не міг собі уявити, чому це не спрацює. Тож я запитав людей, які роками працюють із старшокласниками. Фізика Франтішека Кундраціка та хіміка Марії Смрекової.
З Франтишеком Кундраціком про фізику навколо нас
.фізика середньої школи достатньо присвячена явищам повсякденного життя?
Тут і там так. Однак сьогодні діти спочатку вивчають нові поняття, потім між цими поняттями виникають певні взаємозв’язки і, нарешті, відбувається підрахунок прикладів, серед яких є, начебто, з практики. Іноді практику тягнуть за волосся, інший раз це корисна справа. Це дуже залежить від формулювання. Якщо я запитую про потужність плити, яка подає струм 2 ампера при напрузі 220 вольт, то це нікого не цікавить. Але якщо я запитую, чи плита на 500 Вт спрацює 6-амперний вимикач, це питання цікавіше і практичніше. І все ж це насправді той самий приклад.
.таких практичних прикладів багато?
Проблема не стільки в тому, що їх достатньо, скільки в тому, чи будуть вони взагалі щасливими. Ці речі часто є в кінці глави. І якщо вчитель не дуже хороший, легко може статися так, що діти спочатку зовсім не розуміють, чому це все добре, і десь в кінці можуть дійти до того, що вони знають із життя. У той час, коли багатьом з них вже зовсім набридло блаженство якихось стосунків та уроків.
.і чи не можна його обернути? Не можна починати з тих практичних речей і пояснювати якомога більше фізики?
Я думаю, що це можливо. Наприклад, ми можемо почати тлумачити електрику з того, що діти добре знають. Кожна дитина знає, що, особливо взимку, майже кожна металева ручка, до якої він торкається, штовхне її. Отже, давайте почнемо вивчати іскри, можна дуже швидко дійти висновку, що це спричинено тертям, і з цього приводу поняття електричного заряду вводиться цілком природно. Класичний експеримент з хребтом дозволяє нам ввести електричне поле та напругу, і тоді ми можемо повернутися до іскри та газових розрядів. Є багато ефективних спроб, і ми можемо закінчити блискавкою. І ми в основному постійно говоримо про речі навколо нас.
.не можна заперечити проти того, що ми залишатимемося на поверхні лише таким чином і що діти нічого належним чином не навчать?
Навіть при такому способі навчання діти повинні бути достатньо ознайомлені з новими поняттями. Цього не можна пропустити. Повинна існувати певна послідовність пояснень, але це можна зробити різними способами. Для того, щоб остаточно пояснити блискавку, вони повинні певною мірою розуміти такі терміни, як електричний заряд, електричний струм, електрична напруга. Однак, якщо з сьогоднішньої точки зору це ззаду, тобто з тих додатків, то це особливо цікаво з мотиваційної точки зору. Якщо вони бачать перед собою мету пояснити цікаве явище та поступово виявити все, що з ним пов’язано, тоді студенти значно мотивованіші, ніж тоді, коли ми відштовхуємось від таких понять, як електрична напруга та струм.
.поки що ми говорили лише про електрику. Існує достатня кількість таких спонукальних речей і явищ і в інших частинах фізики?
На мій погляд, його можна знайти в будь-якій галузі. Візьмемо, наприклад, оптику. У сучасних підручниках найцікавіші додатки, такі як збільшувальне скло, бінокль чи мікроскоп, є в кінці, і для них часто так мало часу, що більшість дітей взагалі не розуміють. У той же час, я дуже добре уявляю, що це почалося б з того, що лупа може одночасно розпалювати вогонь і збільшувати зображення. У пошуках зв'язку між цими двома фактами ми могли б поступово виявити багато оптичних явищ з дітьми. В рамках цього пошуку закон руйнування постане як бажана допомога при спробі зрозуміти конкретні явища, а не як абстрактні відносини.
.однак багато явищ повсякденного життя - наприклад, погода - не надто складні для пояснення у середній школі.?
Звичайно, якщо ми перевернемо звичний спосіб викладання, одразу з’являться заперечення - ніби я їх чув - про те, що для пояснення багатьох явищ потрібно багато понять і що наслідки цього є занадто складними. І при сьогоднішньому підході це справді так. Наприклад, немає шансів, що за допомогою логіки "спочатку поняття, потім відношення і, нарешті, додатки" ми можемо правильно пояснити походження холодного фронту. Але з іншого боку, якщо почати з цього явища, багато речей можна зробити легко. Якщо діти знають лише закон Архімеда, ми можемо швидко виявити, що тепле повітря піднімається, а холодне падає. А якщо додати щось про вологість, росу та туман, то утворення хмар на фронті можна пояснити майже тривіально. Навіть це можна зрозуміти, чому холодний фронт супроводжується високими хмарами, а теплий фронт - низькими.
.не виключено, що в наших школах його іноді викладають таким чином, що акцент робиться на цікавих та корисних речах з точки зору учня.?
Це нереально з чинною навчальною програмою. Тут відбувається надзвичайно багато, тому немає часу для дітей, щоб щось самостійно придумувати, щось відкривати тощо. Водночас відомо, що якщо кульмінацією тлумачення є формула, то через три роки про неї майже ніхто не пам’ятає. Більшість навіть не пам’ятають про це через три тижні.
З Марією Смрековою про хімію навколо нас
.хімія середньої школи достатньо присвячена явищам повсякденного життя?
У навчальній програмі хімія повсякденного життя згадується як остання тематична одиниця всієї хімії. Саме так це називається. Тож офіційно це є. Але насправді вчителі та студенти туди ніколи не потраплять.
.будь ласка?
Але вони не дійдуть до цього. Стандарти та навчальні програми настільки переповнені, що взяти все, що в них прописано, повністю неможливо. Тому вчителі ніколи не наздоганяють, вони завжди відстають від матеріалу і просто не мають часу на те, що закінчується. І в кінці - хімія повсякденного життя.
.це звучить як кошмар. Що, якби ми спробували зараз іншу мрію, а саме, що початимуться явища повсякденного життя. Хімію можна було б так викладати?
Можливо, не все, але можна було б багато чого зробити. І якби тоді подумати про те, чого не можна навчити таким чином, могло б виявитись, що це саме те, що могло випасти з навчальної програми відносно безболісно.
.речі, які неможливо зробити, включають атоми амолекули, на якій стоїть сучасна хімія і які далекі від безпосереднього досвіду.
Так, але навіть тут можна виходити із загальних явищ і використовувати їх як мотивацію. Багато хімії можна пояснити просторовим розташуванням атомів і молекул. Однак це не означає, що ми повинні обов'язково починати з цього. Ми можемо почати з катання на лижах і ковзанах і запитати себе, чому замерзла вода слизька. У пошуках відповіді на це питання ми можемо дійти до просторового розташування молекули води, її полярності, водневих зв’язків, форми сніжинки тощо.
.одна з головних проблем хімії не в тому, що це експериментальна наука, але з міркувань безпеки ми в основному забороняємо студентам експериментувати?
Точно так. І не повинно бути так. Коли я замислювався, що може статися, якщо я відкрию свою лабораторію і дозволю дітям пограти, я зрозумів, що не так вже й багато небезпечних речей. Звичайно, вони не повинні це їсти, і мені довелося б прибрати деякі речі, але для більшості цих хімікатів істотної небезпеки немає. Крім того, безліч цікавих і абсолютно безпечних експериментів із загальними речовинами можна проводити безпосередньо в класі. Ви навіть можете почати з цих спроб.
.наприклад?
Наприклад, я приношу пляшку кокали і з’ясовую, з чого насправді складається напій.
.але до цього вони, мабуть, не знали, скільки годин присвячено основам аналітичної хімії.
Ні, нічого подібного. Ми дізнаємось це прямо на тому кокаколі. Ми бачимо бульбашки і намагаємося з’ясувати, що вони містять. Майже завжди є студенти, які знають, що це вуглекислий газ, але тоді питання в тому, чи можемо ми переконатись. Ми знаємо, що видихаємо вуглекислий газ і показуємо, що видихуване повітря забарвлює певний показник певним чином. А потім ми перевіряємо, чи перетворюється цей індикатор однаково при дії газу з бульбашок. Або ми з’ясовуємо, чи в напої присутні кислоти. Або ми намагаємося зрозуміти ту роль, яку там грає карамель. Нехай цукор карамелізується, додайте до нього води, спробуйте на смак і з’ясуйте, чи пов’язано це зі смаком кокали чи ні.
.і в той же час ми можемо пояснити, що насправді відбувається під час карамелізації з хімічної точки зору.
Звичайно, ми можемо навіть використовувати спостереження, які робимо. Наприклад, опади крапель води на кришці горщика, в якому ми нагрівали цукор.
.і є багато таких прикладів із життя, що викладання хімії можна будувати на цьому?
Візьмемо приклад: ми починаємо думати з дітьми, що б вони зробили, якби вони могли переїхати до старого будинку без батьків та друзів, який вони могли б відремонтувати. З часом це, мабуть, прийде до нових штукатурок. І ми можемо почати думати про те, що таке штукатурка, що таке вапняк, що негашене вапно, що гашене вапно, які хімічні зміни відбуваються у виробництві один одного. І це, природно, приведе нас до розчинності вапняку в дощовій воді, в м’якій і твердій воді, до утворення карстових утворень та вапняного нальоту.
.а також, мабуть, також чому в такій воді миється краще, ніж в іншій, як видаляється накип тощо.
Так. І якщо вони хочуть піти ввечері на дискотеку після дня штукатурки стін, їм, мабуть, доведеться помитися, помитися, і дівчата, ймовірно, скористаються якоюсь косметикою. Скрізь є хімія, яка є цікавою і практично важливою одночасно. В одній такій історії можна багато чого зробити з хімії.
.так чому це не робиться так?
Оскільки дуже важко переконати творців навчальних програм пропустити щось, що вони вважають важливим, із навчальної програми. Вони не можуть подивитися на це з точки зору інтересів та потреб цих дітей, вони розглядають хімію насамперед як свою наукову область.
МАРТІН МОЙЖІШ