В мае на площадке «Сириуса» будет проходить программа повышения квалификации для педагогов химии и биологии по организации совместной практической деятельности. На нее по конкурсу было отобрано 40 специалистов со всей страны, которые преподают свои предметы в профильных классах, а также включены в программы дополнительного образования, курируя проектную и исследовательскую деятельность одаренных детей.
Все естественные науки, в том числе химия и биология, неразрывно связаны между собой. Чтобы школьники эффективнее осваивали предметы, одним из условий современного образования является междисциплинарность. На программе для педагогов проведут ряд лекций с разбором сложных тем, а затем практические занятия, где учителей ознакомят с примерами задач и экспериментов, которые могут выполнять школьники на уроках. Важно, что они одинаково подходят как для хорошо оснащенных лабораторий, так и для кабинетов химии и биологии в обычных школах. Завершится обучение итоговой конференцией.
Руководители программы – профессор химического факультета МГУ, член центральной предметно-методической комиссии и жюри заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии, руководитель национальной команды на Международной химической олимпиаде, доктор физико-математических наук Вадим Еремин и научный сотрудник Института медицинской физики и биофизики (Мюнстер, Германия), научный сотрудник Федерального центра мозга и нейротехнологий, член центральной предметно-методической комиссии и член жюри Всероссийской олимпиады школьников по биологии Георгий Носов.
Специалисты рассказали, в каких сферах важен междисциплинарный подход и как педагогам эффективно и интересно подавать свой предмет.
Почему межпредметные связи так важны в современной школе?
Вадим Еремин: В действительности, дело не в современном образовании. Этот вопрос возник давно и тесно связан с историей науки вообще. Еще в XVIII веке веке немецкий ученый Георг Лихтенберг говорил: «Тот кто знает только химию, тот и ее понимает недостаточно». В современной науке самые интересные открытия совершаются в областях, где взаимодействуют химия, биология и физика. Если говорить о школе, то я вижу два аспекта этой проблемы – естественнонаучная грамотность учителя и возможность выбора у ученика. Хороший учитель химии должен неплохо знать физику, потому что в основе всех химических явлений лежат физические законы. А знание биологии необходимо для лучшего понимания важности тех или иных химических реакций.
Георгий Носов: В рамках различных учебных программ многие темы преподаются без согласования между предметными областями. Объясню на примере: общая биология и основы биохимии начинают преподавать в 9 классе, в то время как в курсе химии на этом этапе только начинается изучение органических соединений. Такие несогласованности нужно устранять. К тому же программы подготовки самих педагогов сильно отстают от реального развития научного знания. Наиболее оптимальным подходом в обучении учителей является профессиональная переподготовка педагога на протяжении всей карьеры. И действенным методом тут являются дополнительные курсы и программы повышения квалификации.
Давайте подробнее остановимся на химии и биологии. Расскажите про взаимосвязь этих предметов.
Вадим Еремин: Для того чтобы понимать, почему происходят любые химические явления и как они зависят от условий проведения, надо понимать их причины, действующие силы. Движущей силой любых химических реакций является разность энергий Гиббса продуктов и реагентов. А это физика, которая в применении к химии превратилась в химическую термодинамику. Движущая сила зависит от условий (температуры, давления и пр.), а эта зависимость – уже функция, для того чтобы изучать ее свойства, надо использовать математику. Биология чрезвычайно интересна химикам, потому что живые организмы – очень сложные системы, в которых химические взаимодействия организованы на принципиально ином уровне, чем в неживой природе. Межпредметные связи нужны для более глубокого понимания предмета и выбора новых направлений для его развития.
Насколько важна сегодня проектная деятельность в школах?
Георгий Носов: В современной школе предъявляются очень высокие требования к проектной деятельности. Но нужно понимать, что от преподавателя и учеников не требуется выполнение научной работы в оснащенных лабораториях. Не нужно путать школьный эксперимент и полноценное научное исследование, проведение которого в школьной лаборатории совершенно невозможно. Часто педагоги пытаются имитировать научное исследование, но результаты этого, как правило, весьма плачевны. Школьный проект направлен, скорее, на освоение практических методов работы, а не на получение нового знания, что является несомненным требованием научной работы. В школьной лаборатории можно поставить огромное количество интересных опытов в сфере изучения минерального питания растений, влияния различных факторов на пигментный состав тканей. Можно ставить опыты с непатогенными микроорганизмами – условия их выращивания и произрастания можно создать в школе. Могут быть опыты с простейшей генетикой, например, с плодовой мушкой – дрозофилой.
Есть ли темы, которые школьник будет лучше понимать, если преподавать предметы в связке?
Георгий Носов: Однозначно, это весь кластер биохимиии и молекулярной биологии: биосинтез белка, гормоны, клеточная активность, работа нервной и эндокринной систем, метаболизм и его регуляция. Это и удобно, и полезно для школьников – преподавать в связке с химией.
А как в целом правильно выстроить преподавание, чтобы оно было эффективным и интересным?
Вадим Еремин: Абсолютно точно необходимы практические занятия, причем не только эффектные опыты типа «вау», но и рядовые исследования окружающего мира – воздуха, воды, материалов. Кроме того, постоянно надо отвечать на два вопроса: «Почему?» и «Зачем?». Почему это происходит и зачем это нужно, человеку или природе? Еще один мотив – почему это интересно? И что будет, если…? Если научиться задавать самому себе вопросы, то это сильно поможет. И еще один момент – нельзя стесняться того, что чего-то не знаешь. Например, я всю свою жизнь, начиная с аспирантских времен, ощущаю недостаток знаний по биохимии: когда я учился, на химфаке просто не было такого курса. Но незнание не недостаток, если его не скрывать, а преодолевать. Важный и трудный принцип для учителя: не надо казаться умнее и значительнее, чем ты есть на самом деле.
Как учителю освоить новый подход в преподавании? Какие навыки и компетенции важно развивать?
Вадим Еремин: Прежде чем осваивать любой новый подход, нужно понять: 1) что он даст нового, 2) соответствует ли он уровню детей, к которым будет применяться, 3) каких потребует усилий для освоения, 4) насколько эти усилия адекватны ожидаемым результатам (не будет ли это «стрельбой из пушки по воробьям»). При всех вариантах совершенно необходимые, универсальные компетенции – умение работать с источниками информации и критически оценивать их качество.
Георгий Носов: Я хочу добавить, что и новые цифровые методы, и междисциплинарные подходы, и проектная деятельность – это в первую очередь новые возможности для учителя, а не указания к обязательному внедрению. Это помогает развиваться, оказывать поддержку школьникам, эффективно и современно доносить до них знания. Но материально-техническая база здесь играет далеко не первую роль. И сегодняшние подходы таковы, что они вполне доступны педагогам как профильных школ, так и учреждений среднего образования.
