Концепция изучения естественных наук
в вальдорфской школе
Основные цели изучения естествознания в вальдорфской школе:
- воспитание уважительного, бережного отношения к природе как основы для экологического сознания;
- развитие познавательных интересов и разносторонних мыслительных способностей (логики, интуиции, воображения);
- освоение знаний основных понятий и законов естественных наук в непосредственной связи с окружающей действительностью;
- овладение основополагающими практическими умениями и навыками (наблюдение, описание, обобщение, выдвижение гипотез, измерение и расчет, схематизация, графическое представление информации, использование стандартного оборудования…);
- практическое применение полученных знаний и умений в повседневной жизни;
- формирование представлений о методологии естественных наук (соотношение экспериментального и теоретического знания, роль гипотез и моделей в развитии науки…), об основных идеях и теориях современного естествознания.
Основной упор делается на феноменологическом рассмотрении наиболее типических явлений каждой области естествознания. Под феноменологией понимается при этом не ограничение естествознания эмпирическим уровнем науки, а смещение акцентов во взаимоотношении эмпирического и теоретического знания в обучении школьников. В этой связи существенную роль в методике обучения естествознанию (для различных разделов курса она, безусловно, обладает множеством своих особых черт, обусловленных различием объектов рассмотрения) играет первая ступень изучения любого природного объекта. Она состоит в целостном представлении данного объекта или же явления, взятого не в абстракции, а в многообразии его внешних проявлений, связей и характеристик, включая сложившиеся в культуре различные способы рассмотрения этого объекта. Причем это представление может формироваться как на основе непосредственного наблюдения, так и на основе подробного и точного описания.
При этом существенной чертой рассмотрения явлений природы везде, где только возможно, является непосредственный, живой эксперимент или наблюдение. В этом смысле законы даются на основе конкретных явлений, в которых они проявляются наиболее наглядно. Это требует специального отбора характерных и "красноречивых" явлений и экспериментов, в которых суть природной закономерности проявляется наиболее ярко и непосредственно. Именно поэтому излишней является "аппаратурная насыщенность" экспериментов. Чем проще оборудование, тем лучше. Кроме того, в сознании учащегося эти две стороны закона: явление и закономерность, реальное и идеальное, – должны все время присутствовать рядом. Тогда не происходит о "отрыва от жизни". Более того, подходящий пример облегчает и понимание данной закономерности. Однако изучение естествознания и особенно физики не ограничивается одними природными явлениями; в качестве феноменов могут рассматриваться и рассматриваются также и такие аспекты науки, как: технические аппараты и научные понятия и теории. Теории и модели современного естествознания также предстают перед учащимися в роли своеобразных феноменов культурной жизни и являются вследствие этого таким же объектом изучения, как и природные явления, однако более сложным и потому отнесенным, как правило, на старшие классы.
Здесь естественно сказать и о подходящей последовательности предъявления материала: сперва явление, эксперимент, описание, а только затем его осмысление – закономерность. Ведь явление для любого человека обладает определенной очевидностью, статусом реальности. Оно убедительнее любой теории, как бы долго нас ни убеждали в том, что "чувства обманчивы". Чтобы научить детей умению отсеивать действительное от ложного, сформировать у них способность самостоятельно отличать действительно установленные факты от точек зрения, необходимо с самого начала сформировать у них здоровое доверие к личному опыту.
Это возможно лишь при правильной ориентации по отношению феноменам, при признании их важности и насыщенности. Только при условии такого непосредственного обращения к природе и культуре можно приблизиться к целостности, к интегративности, к гуманитаризации школьного естественнонаучного курса.
В этой связи эксперимент, наблюдение, описание природного явления должны играть роль исходных, самоценных моментов познания природы. Они не должны служить лишь второстепенным дополнением к теоретическому знанию, дополнением, выполняющим лишь функцию подтверждения теории.
Задача модельного объяснения в начале обучения естествознанию не ставится, так как в этом возрасте у школьников еще недостаточно сформировалась способность различения (рефлексии) эмпирического и теоретического знания, фактов и гипотез, необходимая для работы с теориями (подобными молекулярно-кинетической теории строения вещества). Поэтому абстрактно-теоретические модели как правило вводятся с 9 класса, чтобы избежать догматичности их усвоения и отождествления в сознании учащихся явления и его модели. Вместо этого логические способности учащихся, необходимые для введения теоретических моделей и работы с подобным теоретическим материалом, развиваются в процессе специально выстроенной методики наблюдения явлений и составления обобщений (выведения закономерностей).
Другой важной чертой изучения естественных наук является преимущественно качественное рассмотрение явлений и законов (здесь речь идет в первую очередь о физике и химии). В пользу качественного изучения науки говорит тот факт, что существенными для понимания, к примеру, физики являются как раз не сами математические зависимости между величинами, а их "физический смысл", "понимание сути физической ситуации задачи". Недаром решение качественных задач оказывается зачастую более сложным делом для большинства знакомых с физикой учеников. А ведь на качественных задачах легко проверить и знание и понимание физических законов. Они неплохо способствуют и развитию мышления учащихся.
Это позволяет формировать действительное понимание научных понятий и закономерностей. Что же касается количественного аспекта природных закономерностей, то он вовсе не исчезает из содержания обучения. Дети могут на отдельных конкретных примерах овладеть умением проводить расчеты.
В целях достижения хорошего понимания материала учащимися различных способностей используется принцип обучения на отдельных узловых примерах (так называемое “экземплярное обучение” – подход, разработанный немецким педагогом Мартином Вагеншайном в середине XX века). Под узловыми примерами здесь понимаются не только сами природные явления или же технические устройства, но и связанные с ними законы и теории. При этом существенным моментом выбранного принципа обучения является детальная проработка каждого феномена (реализация принципа “не вширь, а вглубь”). Важным является не количество рассмотренных явлений, а их характерность для каждой области.
Вместе с тем, принципу экземплярности сопутствует другой очень важный принцип — принцип экономичности преподавания. Например, при углубленном рассмотрении какого-либо предмета, закона или же явления попутно вводится целый набор связанных с ним понятий, явлений и технических приложений. Таким образом, концентрированно рассматривая отдельные понятия науки, мы быстро намечаем и множество связанных с ними понятий.
Одна из основных задач данных наук — формирование у учащихся целостного, экологически–ориентированного представления о природе и ее закономерностях. Воспитание экологической позиции у детей невозможно только за счет знаний о природе. Главное в ней — эмоционально-ценностное отношение человека к природе, формирующееся в процессе воспитывающего обучения, важнейшим компонентом которого является опыт переживания природы.
В отношении явлений природы не следует ограничиваться только научным их рассмотрением. Ведь есть еще и другой взгляд на то же самое – поэтический или художественный, в котором действительность предстает перед нами в ином свете, в свете человеческого духа. Это насквозь пронизанное субъективностью отношение – не в смысле неправильного, искаженного восприятия действительности, а в смысле ее одухотворения, когда во внешнем, казалось бы постороннем человеку мире, находятся "человеческие", духовные и душевные черты. Именно находятся, а не произвольно полагаются. Гениальность художника состоит именно в раскрытии, а не придумывании живых одухотворенных черт объективной действительности. Например, красный цвет в живописи с необходимостью вызывает ощущение внутренней активности. И это не является всего лишь условностью, ибо вызывает в совершенно разных людях сходные переживания.
В этой связи необходимо там, где можно, именно дополнить научную картину мира, явления ее поэтическим или художественным изображением. Дело это, безусловно, деликатное, так как надо постараться не испортить, а, наоборот, создать настоящее переживание красоты или же величия природы.
Это требует неформального включения в учебный процесс – в качестве обязательных, важных и требующих времени – таких компонентов, как художественное, поэтическое и музыкальное восприятие мира, постоянное непосредственное общение с живой природой, не один только анализ, но и синтез. Причем не только интеграция различных научных знаний о целостных природных объектах (расчлененных до этого на атомы и молекулы), но и интеграция научного и художественного подходов к рассмотрению природы, как взаимообогащающих. В этой связи следует говорить о различных направлениях гуманитаризации естественнонаучных предметов.
При этом и художественные (например, поэтические) произведения должны служить не добавочной иллюстрацией, но, как и природные феномены, они должны быть непосредственно пережиты детьми, и это переживание следует углубить и проработать столь же последовательно, как и переживание природных феноменов.
Кроме того, искусство входит в саму ткань процесса обучения. Речь идет и о творческом построении каждого урока, а также об использовании самостоятельной художественной деятельности детей на этих уроках, например, при оформлении рабочих тетрадей, которые в вальдорфской школе пишутся и украшаются самими детьми, зачастую выступая в роли учебного пособия, должны быть красиво, со вкусом оформлены. Устная речь учителя при изложении материала (рассказ на уроке занимает в географии и биологии существенное место) носит литературный, образный характер.
Тем самым в само знание о природе вводится, как одна из составляющих, сам познающий субъект. Всякое знание и всякое понятие носит индивидуально-личностный характер, то есть, наполнено субъективным значением и индивидуально окрашено в зависимости от личного опыта и способностей каждого отдельного учащегося.
В этой связи принципиально важную роль играет выстраивание линий развития научных понятий. Согласно закономерностям интеллектуального развития (выделенным школой Пиаже) невозможно усвоение современного научного понятия в полном объеме на стадиях, предшествующих формально–операционной. Это означает, что понятие, введенное в начале среднего школьного возраста, имеет у учащегося чаще всего иное содержание, чем традиционное научное понятие, заложенное автором в текст учебника. Да и последнее также имеет иное содержание, чем его современный аналог, используемый сегодняшними учеными. Поэтому, не отказываясь от раннего введения научных понятий, не следует стремиться сразу же строго зафиксировать содержание каждого естественнонаучного понятия в виде четкой дефиниции, учитывающей все необходимые признаки этого понятия.
Изучение естествознания обязательно имеет практическую направленность, т.е. включает в себя большое количество наблюдений реально происходящих явлений, демонстраций, практических работ и специальных курсов (например, садоводство – работа на пришкольном участке), практик (сельскохозяйственной, туристической и т. д.). То есть, в изучении природы руководствуются принципом: “лучше один раз увидеть (самому проделать), чем сто раз услышать”. Именно экспериментальное, а не абстрактно–теоретическое, естествознание вызывает интерес у учащихся основной школы. При этом, однако, содержание обучения не может ограничиваться простым эмпирическим уровнем познания, но в мышлении учащихся прорабатываются, выстраиваются логические связи между понятиями и восприятиями, между теоретическим и эмпирическим уровнями познания природы.
Одним из основополагающих принципов отбора содержания естествознания является последовательная реализация принципа связи с жизнью. В смысле преодоления разрыва в сознании учащихся научных знания и его непосредственного жизненного опыта, разрыва между тем, что он усвоил в школе, и тем, что его окружает в действительности. Этому посвящены многочисленные экскурсии на предприятия, а также практики, проводимые вне стен школы (на сельскохозяйственной ферме, в лесу, на поле и т. д.). Этой же цели служит и изучение технологий современных производств. Изучение законов физики, например, происходит не изолированно, а на конкретных примерах, в том числе и из мира техники. Следовательно, задачей школы является простраивание связей в сознании учащихся между научным знанием и их непосредственным опытом восприятия природного, социального и технического окружения.
Итак, в данных курсах значительно расширены рамки содержания учебного предмета за пределы “проекции научного предмета в плоскость обучения”. Ибо вместе с отдельными элементами содержания научного знания (которые также потребуют известной переработки) в них интегрировано еще и иное культурное содержание, не ограничивающееся одним только знанием, но представляющее различного типа деятельности (интеллектуальную, художественную и практическую).
Еще одной существенной чертой распределения содержания естественных наук по годам обучения является опора на реальные возрастные возможности учащихся обычных способностей.
Следующим принципом, лежащим в основе этого курса является проблемно-исследовательский подход, заключающийся в том, что содержание обучения выстраивается таким образом, что в учебном процессе строятся ситуации, в которых активизируется самостоятельная познавательная деятельность детей. Законы и представления не сообщаются им в готовом виде, но всегда являются следствием собственных мыслительных усилий учащихся (и класса как целого), направленных на решение познавательной проблемы, задачи, поиска ответа на вопрос. Адекватными формами такой деятельности являются: диалог, выстраиваемый учителем в живом процессе обсуждения, а также различные групповые и индивидуальные формы самостоятельной познавательной деятельности учащихся.
Это не пассивное усвоение материала, а соучастие в процессе порождения знаний и способов мыслительной деятельности, требует такой перестройки содержания обучения, в которой резко суживается область готовых суждений и существенно иную роль начинают играть факты как исходный материал познания, которое предлагается детям не в форме готовых продуктов, а в виде их собственной познавательной деятельности, направленной на порождение знаний.
Таким образом, обучение несет проблемный характер. Не взирая на все те реальные методические трудности и временные затраты, которые он с собой привносит. Причем сам ход познания, методология получения и переработки содержания науки должны быть прежде непосредственно пережиты учащимися. При этом рефлексивное знание о закономерностях процесса познания не должно сообщаться слишком рано. Можно сказать, что в основной школе важнее опыт этой деятельности, чем знание о ее компонентах.
Приведенная концепция принципиально требует изменения роли учителя в педагогическом процессе. Прежде всего, ему приходится работать самостоятельно и творчески, так как не существует учебников, которые полностью удовлетворяли бы указанным требованиям. Кроме того, принципиальным также является тот момент, согласно которому дети должны получать не книжное, а реальное знание, которое находится во взаимосвязи с личным опытом самого учащегося и с окружающей действительностью. Поэтому каждый учитель должен самостоятельно перерабатывать учебный материал, искать подходящие описания, опыты, тексты. Это представляет более высокие требования к его способностям и уровню подготовки.
В целом, структура изучения естественнонаучного содержания в вальдорфской школе может быть представлена следующим образом:
1–2 классы – в предмете «Человек и окружающий мир» учащиеся знакомятся с природными явлениями в образной форме (сказки и легенды о природе), а также через переживание кругооборота года формируются основы для специфически человеческого, одухотворяющего отношения к природе. Именно в младшем школьном и дошкольном возрасте закладывается фундамент последующего экологического сознания личности, в котором ведущую роль играет любовь к природе. На эту основу в последующие годы накладываются соответствующие знания и умения, и благодаря этому формируется экологическая позиция личности. В данный период детства содержание обучения еще достаточно далеко от современного естественнонаучного. Оно, следуя закономерностям возрастного развития, подобно образно-мифологическим представлениям древних.
3–4 классы – в предметах «Человек и окружающий мир» и «Математика» начинает развиваться практическая составляющая естественных наук: измерения (длин, времени, веса…), ориентирование в пространстве и времени, графическое представление местности на плане и карте, а также технологическая (применение различных средств для освоения окружающего мира и обработки природных материалов для нужд человека: кузнечное и гончарное ремесла, строительство дома, земледелие…). Кроме того, используя еще сильную в этом возрасте способность подражания и фантазии, начинают изучение животных. При этом внимание учащихся акцентируется на подробном описании жизни отдельных представителей животного царства. В связи с историческим материалом краеведения (изучение истории и культуры родного края), а также изучением кириллицы и древнерусских летописных источников, в 4 классе изучается география родного края, в первую очередь в том аспекте, в котором она играла роль в историческом развитии народа.
5–6 классы – в предметах биология и география изучаются различные области естествознания: животные, растения, страны и народы в связи с географическим окружением (страноведение), а также минералы и закономерности неживой природы (физические явления). Принципиальной особенностью содержания естествознания в этом возрасте является описательный подход, больше акцентирующий внимание на непосредственных природных явлениях и их закономерностях. Этот подход созвучен позиции «натуралиста», «естествоиспытателя», путешественника). Именно поэтому объект изучения здесь назван иначе, а не по названию соответствующей науки («изучение животных и растений» вместо «биологии»…). При этом в каждой области методика изучения имеет свою специфику, связанную со спецификой объекта. Соответственно в страноведении (географии) изучается культура и география стран и народов России, а затем физическая география Земли в целом. При изучении животных последовательно рассматриваются основные представители различных отрядов млекопитающих и птиц, рыб, насекомых… При изучении растений подробно рассматриваются морфология и многообразие растений, а также их связь с окружающей средой. Существенным моментом изучения естествознания в этих классах является то, что этому содержанию, как правило, обучает один педагог – специально подготовленный классный учитель (основной педагог, ведущий данный класс с 1-го класса, чья деятельность с известными изменениями пролонгируется и на начало средней ступени, см. Общую часть к образовательной программе). В вальдорфской школе нет отдельного предмета «Природоведение», поскольку его содержание распределено по соответствующим естественнонаучным предметам, изучение которых начинается, как правило, на год раньше, чем в традиционных курсах. При этом и сам метод изучения предметного содержания в этом возрасте носит более описательный характер.
В 7–8 классах начинается более систематическое изучение соответствующих наук: физики, химии, биологии, географии, астрономии. Соответственно делению на разные предметы обучение проводится разными педагогами-предметниками.
В 9 классе систематическое изучение дополняется соответствующими научными моделями и теориями (в физике и химии это атомная теория строения вещества, в биологии: теория эволюции и генетика, в географии – геология).
В 10 и 11 классах изучение естественных наук происходит в форме традиционного членения на отдельные предметы.
Существенной особенностью естественнонаучных курсов является изучение астрономии в форме интегрированного курса на различных возрастных этапах: в 6 классе, в рамках естествознания изучаются астрономические методы измерения размеров Земли; в 7 классе, в рамках предмета «Физика и астрономия», подробно рассматривается карта звездного неба, а также движения Солнца, Луны и планет с точки зрения земного наблюдателя. В 9 классе к этому добавляется смена точек зрения, а также ряд более сложных тем сферической астрономии. В 11 классе изучение этого предмета завершается основными понятиями астрофизики.