Принципи конструювання змісту навчальних програм із біології.

Навчальна програма — системно організована єдність цілей, цінностей і змісту освіти, а також умов організації освітнього процесу. Залежно від рівня розвитку науки біології та її практичного використання конкретний зміст біологічної освіти з часом змінюється. Періодичне оновлення про­грам із біології є закономірністю розвитку методики її навчання. Тому ду­же важливо чітко визначити й усвідомити вихідні принципи побудови шкільного курсу біології. Принципи добору інформації та її структуруван- ня дають змогу конкретизувати ідеї сучасної біологічної картини світу, пе­рекинути місток між ними та реальним процесом навчання. Під принципами розуміються ті положення, які вказують загальний напрям діяльності з формування змісту навчального предмета.

Основним принципом конструювання змісту навчального матеріалу є принцип фундаменталізації знань. Поняття «фундаменталізація» досить співзвучне за трактуванням поняттю «генералізації», тому доцільно з'ясу­вати їхню відмінність.

Генералізація в науці визначається як узагальнення, збільшення міст­кості знань перетворенням їхнього змісту. Так, модель розвитку біологіч­них наук не можна уявити у вигляді лінійного збільшення обсягу знань: до існуючих понять, законів, теорій додаються нові, що не впливають на попе­редні. В ході історичного розвитку знання про природу ущільнюються, скорочуються перетворенням їхнього змісту, тобто відбувається генера­лізація.

У процесі вивчення основ біологічних наук у школі діє принцип генера­лізації. Його реалізація пов'язана з такими актуальними методичними проблемами, як збільшення обсягу знань, скорочення терміну їх вивчення, компактніший виклад навчального матеріалу. Генералізація саме й спря­мована на виявлення того мінімуму знань, який дає змогу успішно викона­ти навчально-виховні завдання, що стоять перед сучасною школою. Вона поєднується з відбором укрупнених одиниць — стрижнів знань, навколо яких конструюється весь програмний матеріал. Таким чином, принцип ге­нералізації навчальних знань як принцип побудови змісту шкільних курсів природничих наук означає вимогу фіксувати в мінімальному обсязі знань такий зміст, який характеризується великим пізнавальним навантаженням. Разом із тим він передбачає концентрацію необхідного й достатнього мате­ріалу фактологічного характеру навколо того чи іншого стрижня.

Під фундаменталізацією змісту біологічної освіти здебільшого розу­міють об'єднання програмного матеріалу навколо основоположних ідей, законів, понять конкретної науки, тобто тих, що визначають структуру мо­делі реальної дійсності: відображують фундаментальні властивості приро­ди й водночас є універсальними засобами пізнання, а також інформують про найзагальніші властивості живої матерії.

Один із продуктивних підходів до розв'язання проблеми фундамента­лізації знань полягає в систематизації знань про цілісну природу на основі виділення головних ідей і законів її розвитку: ідеї збереження (закон збере­ження маси речовини, закон збереження електричного заряду, закон збере­ження та перетворення енергії); ідеї спрямованості процесів (принцип мінімуму потенціальної енергії, другий закон термодинаміки); ідеї пе­ріодичності (перший закон термодинаміки). Формування зазначених ідей пропонується розпочинати від самого початку вивчення природничих дис­циплін.

Зарубіжними дослідниками розроблено 12 універсальних принципів як основи біологічної освіти: полярності, перетворення—фіксації, поряд­ку—безладу, самостійності—залежності, відкритих меж—закритих меж, сплетіння—розплетіння, варіабельності—уніфікації, пристосування— інерції, встановлення пріоритетів—ліквідації пріоритетів (оцінки), ру­ху—спокою, виникнення значення—знищення значення, нагромадження інформації—втрати інформації. Пропонується в підручниках біологічну різноманітність життя поєднувати з розглядом єдності цих принципів та основних ознак живого (рух, обмін речовин тощо). Виокремлення даних ознак дає однобічну картину життя, оскільки при цьому не розкриваються притаманні йому внутрішні суперечності. Так, підкреслюється активність руху й не розглядається стан спокою, звертається увага на ріст і не вказу­ється на явище його припинення чи сповільнення, зосереджується увага на прагненні до впорядкованості й ігноруються процеси, що ведуть до безла­ду, хаосу. Опис властивостей живого не охоплює також явищ духовного життя. Всі розглянуті принципи (крім полярності) є антономічними, тобто мають «значення» й «антизначення». Вони можуть трактуватися не лише як біологічні, а й як психічні. Проте система універсальних принципів залишає відкритим світоглядне питання про походження й суть життя та психіки.

На сьогодні виокремлюють чотири блоки знань, фундаменталізація навчального матеріалу навколо яких у комплексі сприятиме реалізації ме­ти формування цілісних знань школярів про живу природу:

1. світоглядні ідеї І порядку (матеріальна єдність світу, форми існуван­
ня матерії, загальний зв'язок як атрибут матерії тощо) (табл. 5.3);

2. світоглядні ідеї II порядку (загальнобіологічні — цілісності живої
природи та системної її організації, еволюції та стабільності живих
систем, відкритості біосистем, регуляції в біосистемах) (табл. 5.4);

3. універсальні закони розвитку природи (полярності, збереження ре­
човини, енергії, інформації, періодичності, ієрархічності);

4. загальнобіологічні поняття, що розкриваються на всіх рівнях орга­
нізації життя (форми організації життя; елементарні системи, форми
життя; організація живих систем; обмін речовин та енергії; самороз­
виток біосистем; взаємозв'язки в біосистемах, між біосистемами та
неживою природою; саморегуляція; самооновлення, неперервність
життя й спадковість між біосистемами; еволюція; органічна доціль­
ність).

Конструюючи програмний матеріал про клітинно-організмовий рівень організації життя, особливу увагу необхідно приділяти відображенню різ­номанітності проявів життя на ньому. Вже в другій половині XIX ст. було висунуто низку методичних положень для ущільнення обсягу змісту курсу.

Таблиця 5.3. Розкриття світоглядних ідей І порядку в змісті шкільного курсу «Біологія»

 

Світоглядні ідеї	Рівні організації життя
клітинно-організмовий	популяційно-видовий	екосистемний
Матеріальна єдність світу	Єдність хімічного складу організмів; поняття «живе організовує неживе» на рівні клітини та організму; структурна й функціональ­на єдність форм	Структурна єдність із клітинно-організмовим рівнем організації життя; єдність на рівні речовини, енергії та інформації (сто­совно людства як систе­ми); функціональна єд­ність форм	Єдність (структурна й функціональна) живої та неживої природи в біосфе­рі; єдність на рівні речови­ни та енергії (кругообіг речовин та енергії в біо­сфері)
Форми руху матерії	Взаємозв'язок фізичної, хімічної та біологічної форм руху матерії Особливості біологічної форми руху матерії відпо­відного рівня організації життя. «Знятість» фізич­них та хімічних законів біологічними	Взаємозв'язок фізичної та хімічної форм руху матерії з біологічною, з одного боку, біологічної із соціальною — з іншого (стосовно людства) Особливості проявів біо­логічної форми руху мате­рії на відповідному рівні організації життя	Взаємозв'язок форм руху матерії Особливості проявів біоло­гічної форми руху матерії загалом та стосовно даного рівня організації життя
Загальний зв'язок як атрибут матерії	Розкриття структурного, функціонального та гене­тичного зв'язків у клітині та організмі	Внутрішньо- та міжвидові зв'язки Розкриття причинно-нас-лідкових зв'язків між фор­мами даного рівня	Структурний і функціона­льний взаємозв'язки між структурними компонен­тами рівня

Таблиця 5.4. Розкриття світоглядних ідей II порядку в змісті шкільного курсу «Біологія»

 

Світоглядні ідеї	Рівні організації життя
клітинно-організмовий	популяційно-видовий	екосистемний
Системна організація живої природи	Організм як система (струк­турна організація організ­му). Будова клітини, орга­нів, організму. Розкриття структурних взаємозв'язків, ієрархічного контролю	Вид як система. Структур­на організація виду, попу­ляції (організм — популя­ція — вид) Субординаційний зв'язок між формами різних рівнів організації життя	Біосфера як система, її структурна організація (ор­ганізм, популяція, вид, еко­система, біосфера) Ієрархічний принцип побудови
Цілісність живої природи	Структурна й функціональ­на цілісність клітин, орга­нізму. Регуляція в біосисте-мах Рослинний, тваринний ор­ганізми та організм людини як єдине ціле. Функціону­вання організму як цілісно­сті (функції організму, що забезпечують його ціліс­ність). Поведінка Еволюція та стабільність живих систем Відкритість клітини, організму	Структурна й функціональ­на цілісність популяції, виду Функціонування виду як цілісності (на прикладі люд­ства). Тлумачення поняття «живе організовує неживе». Основні закони функціону­вання живих систем Проведення аналогії з організмом Еволюція видів (історичний розвиток рослинного та тва­ринного світу, походження людини). Стабільність видів. Відкритість популяцій, видів	Біосфера — цілісна система Прояв основних законів функціонування систем на рівні біосфери. Тлумачення поняття «живе організовує неживе». Розкриття анало­гії з організмом та суспіль­ством як організацією по­пуляцій людей Еволюція та стабільність біосфери. Ноосфера Відносна ізольованість біо­сфери Землі

Так, датський ботанік Г. Вармінг запропонував метод «типів», за яким про­понується вивчати будь-яку групу рослин (тип, клас, родину) на прикладі одного типового представника замість вивчення багатьох рослин, що вхо­дять до складу групи. За такої побудови курсу різко скорочується обсяг на­вчального матеріалу, а отже, полегшується його засвоєння. Цей метод ши­роко використовується під час конструювання шкільних підручників на початку XX ст. Але, на думку дослідників середини цього століття, він при­звів до звуження біологічного кругозору учнів і збіднення понять про рос­линний і тваринний світ. Вивчаючи навчальний матеріал за методом «типів», учні знайомилися лише з окремими ланками живої природи, не пов'язаними між собою, які не розкривають цілісної картини органічного світу в його історичному розвиткові.

Дещо по-іншому пропонується підходити до ущільнення навчального матеріалу на основі «монографічного» принципу (його науково обґрунту­вав О. О. Яхонтов). Суть цього принципу полягає в тому, що вивчення кож­ної нової систематичної групи розпочинається не із загальної її характерис­тики, а з монографічного опису одного поширеного представника, після чого подаються короткі порівняльні описи кількох інших організмів даної групи.

Б. В. Всєсвятський, базуючися на монографічному принципі, ввів прин­цип «типовості». Такою назвою він, очевидно, підкреслив значущість ви­вчення різноманітності представників певної систематичної категорії на основі порівняння. Рекомендується така послідовність реалізації цього принципу:

1. для вивчення будь-якої групи організмів насамперед добирається
типовий для неї об'єкт, що найповніше відображує їхні характерні
особливості;

2. типовий представник відповідної групи детально вивчається; він
ніби є моделлю, за якою учні знайомляться з групою;

3. учні коротко ознайомлюються з іншими представниками групи, які
мають свої специфічні особливості; вивчаються вони методом порів­
няння;

4) наприкінці вивчення дається загальна характеристика групи.
Структуруючи сучасний курс «Зоологія», його автори Ю. Г. Вервес,

П. Г. Балан, В. В. Серебряков реалізували принцип узагальненого ознайом­лення з певною систематичною категорією (типом, класом). Так, вивчення класу передбачає розгляд його загальної характеристики, різноманітності й значення в природі та житті людини. Приміром, під час ознайомлення з класом «Кісткові риби» вивчаються такі питання: загальна характеристи­ка; особливості поведінки та сезонні явища в житті риб; різноманітність кісткових риб; господарське значення риб та їх штучне розведення; охорона риб. Такий підхід до ущільнення знань є кроком уперед у структуруван-ні навчального матеріалу про живу природу. Однак при цьому втрачається основна перевага вивчення біологічної форми руху матерії — її образність та утруднюється формування цілісного наочно-образного уявлення про об'єкт вивчення.

Існуючі принципи ущільнення навчального матеріалу (метод типів, мо­нографічний принцип, принцип типовості, узагальненої характеристики) стосуються лише проблеми ознайомлення з основними таксономічними категоріями (царством, типом, класом тощо). Кожний типовий представ­ник, наприклад певного класу тварин, або його загальна характеристика розкривається на основі таких питань: середовище існування та зовнішня будова; травна система; органи дихання; кровоносна система; органи ви­ділення; статева система; нервова система та органи чуттів; розмноження та розвиток; значення в природі та житті людини.

А. В. Степанюк пропонує ущільнеїшя навчального матеріалу та його структурування здійснювати через інтегрування знань на основі загально-біологічних понять, що розкривають загальні закономірності прояву життя та його особливості стосовно клітинно-організмового рівня, а саме:

· різноманітність форм організмового рівня організації життя;

· структурна організація організму як системи;

· основні функції організму — живлення; дихання; виділення; розмно­
ження;

· індивідуальний розвиток організмів;

· організм як відкрита біологічна система: системи багатоклітинного ор­
ганізму; обмін речовин та енергії — основа життєдіяльності організму;
координаційні механізми в організмі; організм та його поведінка.

Оскільки дитина, встановлюючи зв'язки між явищами навколишнього світу, все порівнює з собою, пропонується вивчати прояви загальних зако­номірностей життя на організмовому рівні крізь призму людини (принцип орієнтації на людський організм). Суть цього принципу полягає ось у чому: навчальний матеріал структурується так, що внутрішня будова, системна організація організмів вивчаються на прикладі людини, а потім характери­зуються еволюційні зміни, котрі проявляються в представників різних царств, груп живих організмів як пристосування до існування. Життєві процеси в представників різних царств живої природи (дроб'янок, грибів, рослин, тварин, людини) вивчаються в порівняльному плані: обмін речо­вин — як зворотні, циклічні перетворення речовин у біологічних системах (процеси живлення, дихання, виділення); онтогенез — як індивідуальний розвиток системи (організму) від її виникнення до зрілого віку та загибелі (розмноження, ріст і розвиток); функціонування — як поведінка організму в цілому та окремих його компонентів (подразливість і рух). Одночасне вивчення представників різних царств живої природи сприяє максималь­ному розкриттю положень концепції біоцентризму замість панівної нині концепції антропоцентризму, ідеї розвитку навколишнього світу та адапта­ції організмів до умов середовища. Це дає учням змогу усвідомити залеж­ність людини від природи, визнати її право на існування поза людиною, сформувати світогляд, основою якого є переконання в необхідності жити за загальними законами розвитку природи.

За рахунок переконструювання змісту навчального матеріалу на основі принципу орієнтації на організм людини та одночасного вивчення пред­ставників різних царств живої природи значно зменшується обсяг друго­рядного фактажу. В даному випадкові створюються можливості для вико­ристання учнями набутих знань як засобу пізнання нового. Знаючи загаль­не, школярі можуть самостійно дійти до конкретних даних. Таким чином, здійснюється орієнтація на самостійне поповнення знань, оволодіння ме­тодами навчально-пізнавальної діяльності. Вивільнивши певну кількість годин, можна збільшити час на вивчення надорганізмових форм організа­ції життя, що для школярів зазвичай є важкозасвоюваним матеріалом.