ИМІ 101

Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти

Рис. 5.2 Схема спрямовувальної дії законів природи

■ Біологічні системи функціонують за певними законами.

Закон внутрішньої динамічної рівноваги. Відкриті системи, такі як біо­логічні та соціальні, обмінюючись із зовнішнім середовищем речовинами, енергією та інформацією, перебувають у стані динамічної рівноваги. Ця рівновага дуже нестійка. Зміна одного з показників спричиняє зміну інших, які ніби компенсують відхилення, що виникли.

Закон оптимальності. Еволюція системи відбувається тим швидше, чим із більшої кількості елементів і підсистем вона складається. Але темп еволюції зростає доти, доки не перевищаться можливості тієї форми керу­вання, яка відповідає цій системі. За такого «насичення» системи або галь­мується її розвиток, або порушується керування, й система втрачає свою організацію. її існування в початковому варіанті стає проблематичним. Так, за великої чисельності популяція еволюціонує швидше, ніж за малої. Проте висока густота спричиняє голод, епідемії та інші явища, які призво­дять до зниження чисельності й навіть повного знищення популяції.

шюшш^шшямшшшшшшшш» 1 02

5.1 Джерела конструювання змісту біологічної освіти школярів

Закон періодичності будови систем. На різних рівнях організації живих систем, що утворюють ієрархію (наприклад, організм—популяція—біоце­ноз—біосфера), відтворюються подібні принципи взаємозв'язку елемен­тів, аналогічні структури. Так, явище періодичності властиве не лише сис­темам хімічних елементів, а й рядам спадкової мінливості (закон М. І. Вавилова), географічній зональності тощо. Отже, в природі існує пев­на аналогія.

Закон системної доповнюваності (принцип слабкої ланки). Одні підсис­теми створюють передумови для успішного розвитку й саморегуляції ін­ших і, координуючи свої функції, забезпечують можливості динамічного розвитку всієї системи. Зовнішніми впливами насамперед руйнуються слабкі ланки, що виводить із ладу систему в цілому.

• Чим більша диференціація, тим міцніша інформаційна єдність, необхід­на для забезпечення функціонування системи як цілісності.

Це положення обґрунтовує об'єктивну необхідність існування на нашій планеті єдиної інформаційної мережі, яка сприяє формуванню людства як цілісної системи.

■ Еволюція систем нижчого порядку є основою стабільності системи ви­
щого рівня (біосфери), тобто функціонування біосфери як цілісності спря­
моване на збереження Ті стабільності.

Якщо певні її структурні одиниці не функціонують у заданому напрямі, то вмикаються механізми приведення їх до норми, а якщо це неможливо, то знищення їх. Вид як цілісність, приміром, впливає на організм через від­сторонення його від участі у відтворенні чисельності популяції, тобто в розмноженні (І. І. Шмальгаузен). Так само, якщо певний вид організмів або окремий організм не живе за законами системи вищого порядку, то запус­каються механізми приведення його до норми, а якщо це неможливо, то до його знищення. Стосовно людини це означає, що вона має жити за закона­ми своєї популяції, виду. Конкретніше ці вимоги проявляються в законах суспільного життя, які в ідеалі теж мають ураховувати загальні закони функціонування найвищої системи — біосфери.

■ Живі системи є органічними цілісностями.

Слід ураховувати, що цілісність — це внутрішня властивість, якої сис­тема набуває в процесі розвитку. Вона свідчить про завершення висхідного етапу розвитку даної системи, перебування її в стані відносної рівноваги, тобто відображує той момент, коли процеси, що характеризують висхідні та низхідні стадії її розвитку, динамічно зрівноважені. Єдність на рівні цілісної системи проявляється в наявності нових її властивостей, яких не­має в її окремих елементів (тобто неадитивність властивостей системи що­до властивостей елементів її підсистем). Тому в шкільному курсі біології живі системи вивчаються на матеріалі, що відображує стан динамічної

Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти

рівноваги систем, тобто характеризує їх як цілісність. Особливості висхід­ного та низхідного етапів розвитку розкриваються відносно вже розгляну­того стану. Вивчення цілісної живої системи в часі за такого підходу перед­бачає: а) розгляд структури, функціонування, взаємозв'язків живої систе­ми як цілісності; б) розкриття закономірностей її розвитку в історичному аспекті (етапи виникнення, становлення, цілісності, регресивні зміни, пе­ретворення). Це означає, що на додаток до програмного матеріалу слід роз­глядати систему з погляду її регресивних змін (старіння) та перетворень (смерть).

Різні рівні організації живої матерії утворюють дещо єдине й можуть розглядатись як його складові функціональні одиниці, кожна з яких є пев­ною цілісністю, розчленованою на функціонально взаємопов'язані елемен­ти, між якими існує субординаційний зв'язок.

■ Складні біологічні системи потребують багатоаспектного розгляду.

З одного боку, їх можна розглядати в предметному бутті, абстрагуючи­ся від їхнього динамізму, тобто в статиці. Це дає змогу описати, змоделю-вати склад і будову системи. З іншого боку, їх треба розглядати в динаміці реального існування. При цьому динаміка, своєю чергою, проявляється двояко: рухом системи є, по-перше, її функціонування й діяльність як цілісності, а по-друге, її розвиток — виникнення, становлення, період зрілості, цілісності, регресивних змін, перетворення. Отже, для формуван­ня адекватного уявлення про складнодинамічну систему її треба вивчати в трьох площинах — предметній (склад, структура), функціональній, істо­ричній.

■ У структурі живої природи виокремлюються три складові буття: фі­
зична, енергетична та інформаційна.

Всі вони в міру можливостей мають бути висвітлені для цілісного відображення живої системи. Структури найпізнанішого нині організмо-вого рівня організації життя доцільно розглядати як складні інформацій­но-біоенергетичні системи. Фізичну сутність систем даного рівня досить детально розкрито в сучасному шкільному курсі «Біологія», на відміну від енергетичної та інформаційної, які поки що достатньо не відображені.

Сучасна наука обгрунтовано доводить, що людина не стоїть над приро­дою, а розчинена в ній, так само, як і природа розчинена в людині. Розкрит­тя енергетичної та інформаційної сутності реакції — відповіді будь-якого організму (дроб'янок, рослин, грибів, тварин) на подразнення — дає змогу конкретизувати положення концепції біоцентризму. При цьому людина повинна вивчати себе, природу й своє місце в ній не-з позиції стороннього спостерігача (як біолог досліджує під мікроскопом бактерій), а як учасник відповідного процесу еволюції природи.

5.1 Джерела конструювання змісту біологічної освіти школярів

■ Суть біологічної системи не молена зрозуміти, обмежуючися тільки дослідженням закономірностей, що проявляються в ній.

Ці закономірності виявляються лише в її стосунках, взаємодії із зовніш­нім предметом діяльності. Тому, хоч би як глибоко була вивчена система сама по собі, її анатомо-фізіологічний субстрат, усе ж вона залишається не­пізнаною «річчю в собі».

Вивчення живої системи (складу її компонентів, що необхідні й достат­ні для її функціонування, існування тощо) здійснюється розглядом її як частини певної метасистеми, тобто ззовні, із середовища, в яке вона вписа­на й у якому функціонує. Не можна пізнати систему, перебуваючи всереди­ні неї. Необхідно вийти за її межі й поглянути ззовні.

Наведені положення сучасної біологічної картини світу, що лежать в основі синтезу знань школярів про живі системи, не є конгломератом окре­мих розрізнених ідей, законів, закономірностей тощо. В цілісному курсі «Біологія» навчальний матеріал розташовано в певній логічній послідов­ності, визначено окремі блоки понять (теми), встановлено зв'язки між ни­ми, тобто реалізується системний підхід до створення навчального пред­мета.

Якість освіти кожного учня характеризується обсягом та характе­ром засвоєного ним змісту соціального досвіду, який складається з чо­тирьох елементів:

1) знання про природу, суспільство, техніку, людину, способи ді­
яльності, засвоєння яких забезпечує формування світогляду, ме­
тодологічний підхід до пізнавальної та практичної діяльності;

2) досвід здійснення відомих способів діяльності, які втілюються
разом зі знаннями в навичках та вміннях особистості;

3) досвід творчої діяльності, втілений в особливих інтелектуаль­
них процедурах, що не підлягають проектуванню у вигляді по­
передньої, тобто до здійснення творчого акту, до вирішення
проблеми, визначення системи дій, що їх регулюють;

4) досвід емоційно-ціннісного ставлення до дійсності, що стала
об'єктом чи засобом діяльності.

Формування кожного елемента змісту освіти відбувається своїми конкретними шляхами (табл. 5.1).

Зміст освіти покликаний реалізувати такі функції:

• гносеологічну (пізнавальну), відповідно до якої знання формують
уявлення про навколишній світ;

• оцінкову, яка проявляється в тому, що знання визначають норми
ціннісного ставлення суспільства до окремих сфер життя, систему
ідеалів, яких треба дотримуватися в даному суспільстві;

Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти

• відтворювальну, яка проявляється у збереженні та відтворенні здо­
бутків культури, до якої належить і наука;

• перетворювальну, що передбачає здатність до перебудови світу,
створення нових продуктів та об'єктів;

' регулювальну, завдяки якій особистість здатна вибірково ставитися до об'єктів і видів діяльності, задовольняти певні потреби, визнача­ти доцільність, темп здійснення діяльності, її якість.

Таблиця 5.1. Способи й умови засвоєння елементів змісту освіти

 

Елементи змісту освіти	Способи засвоєння	Умови засвоєння
Знання про світ і способи діяльнос­ті інтелектуально­го та практичного характеру	Сприймання, усві­домлення, включення до найближчих асо­ціацій, запам'ятову­вання	Мотивація. Актуалізація минулого досвіду, раніше засвоєних знань, способів діяльності, необхідних для опанування нових знань
Досвід здійснення способів діяль­ності	Неодноразове відтво­рення зафіксованих у знаннях способів ді­яльності за зразком	Мотивація. Актуалізація знань про способи діяльності. Алгоритмізація способів діяльності у символьно-знаковій формі. Система завдань репродуктивного характеру відповідно до зразків. Система завдань на застосування способів діяльності в новій ситуації. Акти­візація навчальної діяльності
Досвід творчої діяльності	Пошукова творча діяльність	Мотивація. Актуалізація знань про способи діяльності. Алгоритмізація способів діяльності. Система творчих завдань як інтелектуального, так і практич­ного характеру, що передбачають формування рис творчої особистості. Активізація на­вчально-пізнавальної діяльності
Досвід емоційно-ціннісного ставлення до дійсності	Переживання через задоволення або не­задоволення потреб і мотивів навчання	Співвіднесення засобів, змісту, методів, прийомів, умов навчання та потреб і мотивів учіння

5.2 Біологія пк навчальний предмет

Кожен елемент змісту освіти сприяє реалізації зазначених функцій освіти не однаковою мірою. Соціальний досвід передається учням у процесі освіти через навчальний предмет. Це поняття розглядатиметь­ся далі.

5.2

Біологія як навчальний предмет

н;

вчальний предмет — це педагогічно адап­тована сукупність знань, умінь і навичок з окремої наукової галузі та змісту відповідної діяльності із засвоєння та використання цих знань, умінь і навичок у процесі навчання. За цим означенням, навчальний предмет не зводиться до знань і вмінь із пев­ної сфери науки, професійної чи соціальної діяльності загалом, а до нього входить також зміст діяльності:

• із засвоєння власне навчального матеріалу відповідної дисципліни;

• з усвідомленого сприйняття навчальної та виховної діяльності вчи­
теля;

• зі спілкування всередині учнівського колективу.

Основи наук, які вивчаються в шкільному курсі «Біологія», є систе­мою, що адекватна за своєю структурою відповідній науці, тобто скла­дається з двох частин — основ усіх сучасних фундаментальних теорій і певного комплексу знань, котрі відображують факти, закони, які ще не оформилися в науці в теорії. Основи наук — це знання, що, відрізняю­чися за глибиною та обсягом від знань, зафіксованих у самій науці, від­повідають їм за змістом і характером зв'язків між їхніми елементами.

До навчального предмета біології, крім власне основ наук, входить сукупність допоміжних знань, що виконують функцію засобів засвоєн­ня основ наук, розвитку й виховання учнів. Шкільний навчальний предмет — це не скорочена, спрощена копія певної науки чи курсу ви­щого навчального закладу, а дидактично опрацьована й обґрунтована система знань про живу природу, відібраних із відповідних галузей біологічної науки, а також система вмінь і навичок, необхідних для за­стосування знань у різних видах діяльності.

Згідно з узагальненою моделлю шкільного навчального предмета «Біологія» (рис. 5.3) він складається з двох блоків: основного (змісто­вого) та допоміжного (процесуального). До основного блоку входять предметні наукові знання, їх різні види: факти, поняття, закони, теорії.

Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти

5.2

Рис. 5.3

Модель шкільного навчального предмета «Біологія»

Це знання з усієї сукупності наук, об'єктом вивчення яких є жива при­рода. Назва «допоміжний блок» досить умовна й лише підкреслює об-слуговувальну функцію знань, які входять до нього, щодо основного компонента. Це методологічні, філософські, логічні, історико-наукові, міжпредметні та оцінкові знання. Вони утворюють комплекс, а не сис­тему, оскільки в шкільних курсах вважаються засобом, а не самоціллю, хоча їм притаманна й самоцінність. Навчальний предмет і основи наук співвідносяться як ціле та його частина.

Розтлумачимо поняття, які входять у модель навчального предмета «Біологія».

Знання — це перевірений суспільно-історичною практикою й за­свідчений логікою результат процесу пізнання дійсності, адекватне її відображення у свідомості людини у вигляді уявлень, понять, суджень, теорій. Знання — особлива форма духовного засвоєння ре­зультатів пізнання, процесу відображення дійсності, яка характеризу­ється усвідомленням їхньої істинності. Це продукт пізнання людиною предметів і явищ, законів природи та суспільства, структури діяльності у вигляді уявлень і понять.

Знання поділяються на емпіричні й теоретичні. Емпіричні знання здобувають у результаті безпосереднього контакту з предметами або явищами реального світу. їхній зміст складається в основному з чут-

5.2 Біологія як навчальний предмет

тєво сприйнятих (чи безпосередньо даних, видимих) властивостей і відношень речей. Факт, явище, подія в емпіричному знанні відбива­ються з боку їхніх зовнішніх зв'язків і проявів, доступних спостере­женню. Формою емпіричного знання є окремий факт або система фак­тів, що описує те чи інше явище. Практичне застосування емпіричного знання обмежене, а в науковому відношенні воно є деяким вихідним пунктом для побудови теоретичного знання, яке відбиває об'єкт з бо­ку його внутрішніх зв'язків і закономірностей. Ці внутрішні зв'язки пізнаються шляхом раціонального опрацювання даних емпіричного знання. Формою теоретичного знання є система абстракцій, що пояс­нює об'єкт, узагальнені результати суспільно-історичного та науково­го пізнання світу, основні теорії науки, ідеї, ідеали, естетичні, моральні та правові норми. Практичне застосування теоретичних знань майже необмежене.

Емпіричні й теоретичні знання відносно самостійні, хоча різниця між ними досить умовна: емпіричне знання може переходити в теоре­тичне, й навпаки, те знання, що на одному етапі розвитку науки вва­жалося теоретичним, на іншому, вищому етапі, може стати емпірично доступним. Навчальний матеріал із біології містить і емпіричні, й теоретичні знання. Він добирається вчителем відповідно до змісту наукових понять і системи знань із предмета, визначених навчальною програмою.

У дидактиці поки що залишається дискусійним питання про об'єкти вивчення, що становлять зміст освіти. Проте до основних видів знань, що мають викладатися в школі, однозначно належать факти, поняття, закони, теорії. Як відомо, для формування в учнів системи цих знань необхідне усвідомлення їхніх суттєвих характеристик (ознак) і зв'язків між ними, що відображені насамперед в їхніх філософських тлума­ченнях.

Факти — це явища, події, процеси, форми руху матерії, що ввійшли у сферу людського пізнання, стали предметом і результатом людської діяльності. Факти — це певні фрагменти самої дійсності, які стають відомими внаслідок спостереження, експерименту, практики тощо. Факти входять у науковий вжиток, зберігаються й опрацьовуються не як реальні явища чи події, а як їх опис за допомогою мови або спеціаль­них знаків, як емпіричні знання. Отже, в гносеологічному відношенні факти — це одержані наукою дані про явище, яке існує тепер або відбу­лося в минулому. З логічного погляду факти розглядаються як елемен­ти наукового знання і як його основа.

Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти

Поняття — одна з форм мислення, в якій відображуються загаль­ні істотні властивості предметів та явищ об'єктивної дійсності, загальні взаємозв 'язки між: ними у вигляді цілісної сукупності ознак. Ознаки, які фіксуються в понятті, становлять його зміст.

Закони відображують внутрішній суттєвий зв 'язок явищ, що зу­мовлює їх необхідний, закономірний розвиток. -Закон виявляє певний порядок причинного, непомітного зв'язку між явищами чи властивос­тями матеріальних об'єктів, суттєві відношення, що повторюються,й зміна яких спричиняє певну зміну інших. Залежно від джерела, спосо­бу виведення закони поділяються на емпіричні й теоретичні. До ем­піричних належать закони, основані на безпосередніх спостереженнях. Закони, які створюються на підставі даних, добутих у результаті уза­гальнення, ідеалізації тощо, називаються теоретичними. В шкільному курсі біології вивчаються закономірності шляхів і напрямів еволю­ції, етапів онтогенезу, біогенетичні, спадковості, екологічної піраміди тощо.

Теорія — це система узагальнених наукових знань, що дає цілісне уявлення про закономірності й суттєві характеристики об'єктів. Кож­на теорія складається з двох частин — основ і наслідків. Основи — це частина теорії, яка охоплює групу основних понять, вихідних даних та емпіричний базис; наслідки — це частина теорії, в якій на підставі ви­хідних засновків пояснюються, інтерпретуються відомі факти, перед­бачаються нові. До основних теорій, що становлять зміст шкільного курсу біології, належать: теорія еволюції Ч. Дарвіна та її сучасне тлу­мачення, клітинна теорія, теорія антропогенезу, теорії походження життя на Землі, хромосомна теорія спадковості тощо.

Ці теорії в доступному, адаптованому для учнів вигляді входять до програмного матеріалу старшої школи. Проте і в основній загальноос­вітній школі для усвідомлення навчального матеріалу учням необхідно вміти відрізняти факти, поняття, закони. Формуванню таких умінь іс­тотно сприяє використання в процесі навчання структурно-логічних схем опису різних видів знань (табл. 5.2). Під структурно-логічними схемами розуміють сукупність певної кількості послідовно розміще­них питань, за якими цілісно розкривається зміст об'єкта знання чи діяльності відповідно до поставленої мети. Із цих схем учням стає зро­зуміло, що види знань відрізняються не лише набором суттєвих харак­теристик, а й рівнем узагальненості, широтою та глибиною відображе­них у них зв'язків.