STATUSES OF BIOLOGICAL EDUCATION PROBLEMS IN TRAINING PRACTICE

СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ПРАКТИКЕ ОБУЧЕНИЯ

Научная статья

Пивоварова Л.В. *

ORCID: 0000-0002-1971-7963,

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия

* Корреспондирующий автор (plv2004[at]list.ru)

Аннотация

В статье обсуждается проблемное поле в области биологического образования в средней общеобразовательной школе при формировании у учащихся биологической грамотности в связи с переходом на новые федеральные государственные образовательные стандарты. Анализируются существующие трудности, которые выявлены самими участниками образовательного процесса, рассматриваются возможные пути их преодоления. Результаты работы могут быть использованы при создании учебных программ, учебников, пособий, сценариев уроков.

Ключевые слова: биологическая грамотность, проблемы биологического образования, учебники по биологии, профильное обучение.

STATUSES OF BIOLOGICAL EDUCATION PROBLEMS IN TRAINING PRACTICE

Research article

Pivovarova L.V. *

ORCID: 0000-0002-1971-7963,

Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

* Corresponding author (plv2004[at]list.ru)

Abstract

The article discusses the problematic area in the field of biological education in secondary schools in the formation of biological literacy of student in connection with the transition to the new federal state educational standards. Existing difficulties that are revealed by the participants of the educational process themselves are analyzed, the possible ways to overcome them are considered as well. The results of the work can be used to create curricula, textbooks, manuals, lesson scripts.

Keywords: biological literacy, problems of biological education, textbooks on biology, specialized training.

Академик В. А. Садовничий в одной из публикаций, посвященной математическому и естественно-научному образованию, «Образование, которое мы можем потерять», говорит о том, что «гордиться достижениями учеников необходимо, но не видеть картину в целом неразумно» [1, C. 18]. Впервые вопрос о необходимости преодоления биологической неграмотности, в первую очередь у специалистов небиологов, был поставлен в 1997 году во время Симпозиума Комиссии по биологическому образованию Международного союза биологических наук  (СВЕ IUBS) при ЮНЕСКО, проходившем на Биологическом факультете МГУ имени М.В.Ломоносова. Результаты наших и нескольких международных тестирований достижений школьников (“TIMMS” и “PISA”), выявили комплекс коррелирующих проблем в естественно-научном образовании, связанных не только с невысоким уровнем академической, функциональной, системной биологической грамотности, но и с мета предметными способностями (soft skills) [2, C. 47] [3, C. 170].

В век быстрого приращения знаний важно не накапливать их, а уметь учиться, то есть находить информацию, интегрировать и применять ее, делать прогнозы и решать проблемы, а значит обладать определенным уровнем развития системно-сетевого мышления и целостным видением мира, такими качествами личности как самостоятельность, ответственность, инициативность, адаптивность к изменениям. Такой широкий горизонт развития способно обеспечить биологическое образование в силу системного, процессуального характера биологии, способности инициировать смыслообразование, широкую интеграцию с другими естественными и гуманитарными науками.

В настоящее время проблемы в обучении биологии можно подразделить на несколько типов: в области образовательной политики, методологии, предметного содержания, методики обучения, подготовки учителей и некоторые другие.

Цель настоящего исследования посвящена выявлению и анализу существующего проблемного поля в области биологического образования с позиции учителей после принятия требований новых ФГОС.  В качестве респондентов для интервьюирования, анкетирования были выбраны преподаватели и методисты (60 человек) - участники нескольких всероссийских и региональных конференций (представители Челябинской, Магаданской, Ростовской, Мурманской, Калужской, Тульской, Томской, Ленинградской областей, Мордовии, Удмуртии и других регионов страны). Анкеты содержали вопросы открытого типа, позволяющие получить развернутые, субъективные суждения опрашиваемых учителей. В этой публикации предлагается только часть результатов исследования, которые могут привлечь внимание образовательного сообщества к биологическому образованию, как уникальному инструменту развития личности и, возможно, инициировать ожидаемые   преобразования.

Заметим, что, несмотря на большую работу проходящего десятилетия, связанную с принятием новых ФГОС, федеральной целевой программы развития образования на 2016-2020 гг., оснащением школ оборудованием, появлением новых городских и районных методических центров, подключением вузов к работе по повышению квалификации учителей и усилению подготовки учеников к высокорейтинговым олимпиадам, число проблем в биообразовании не уменьшилось. Следует признать, что часть из них находится в стадии решения, часть трансформировалась, но появились и новые. Это закономерно, поскольку выход системы образования из привычного состояния на новый уровень преобразований, сопровождается не только решением предыдущих проблем, но и появлением ранее неосознаваемых, находящихся за горизонтом определенности.

Проблемы в образовании существовали всегда и обычно были связаны то с перекосом в содержании, то в методике обучения [4, C. 45]. Сегодня многие из них инициированы новым подходом в обучении на основе системно-деятельностной парадигмы, особенность которой заключается в том, что впервые цели образования расширяют рамки познания предмета, обеспечивая развитие опыта деятельности, soft skills, качеств личности и способностей учащихся. Знания превращаются в инструмент осознанного развития в процессе обучения.

Модернизация образования сопровождается появлением новых информационных технологий, гаджетов и их широкомасштабным использованием всеми слоями населения. Эти инновации  в совокупности с беспрецедентными открытиями века биологии и биотехнологий, создают обновленную жизненную и образовательную реальность, открывающую новые горизонты возможностей развития личности и цивилизации, пренебречь которой невозможно. Это требует к биологическому образованию, как инструменту всестороннего развития особого внимания.

Периодически проводимые нами исследования трудностей, существующих в этой области образования позволяют рассмотреть некоторые из них в динамике изменений. Ответы респондентов этого исследования практически не зависят от регионов проживания, содержат проблемы, которые проявились сегодня на рубеже перехода от старой к новым парадигме в обучении и образовательным стандартам. Рассмотрим некоторые из них.

1. Отношение к требованиям ФГОС в учительском корпусе двойственное. Преподаватели школ понимают актуальность новых стандартов. Однако каждая анкета и интервью (60 респондентов) содержат определенную критику в адрес нескольких аспектов новых стандартов и связанных с ними изменений в образовательном процессе. Главной проблемой названо сокращение часов выделенных на преподавание предметов биологического цикла на всех ступенях обучения почти на 50%. Интервьюирование показало, что в школах имеет место замена времени, отведенного на обучение биологическим дисциплинам на гуманитарные, социально-экономические предметы в соответствующих направлениях профильного обучения. Заметим, что наши ранние исследования, начиная с 1997 года, показывали такое отношение только к экологическому образованию. Полагаем, что эта тенденция должна быть преодолена, пока не стала традицией. Биология должна оставаться предметом первостепенной важности, поскольку она изучает, преобразует и сохраняет не только саму жизнь, но и среду этой жизни.

Сокращение времени на обучение биологии приводит к тому, что его не остается для проведения практических занятий, выполнение задачи личностного развития, которая отражает главную особенность сегодняшних преобразований. В таких условиях становится невозможно формировать системную биологическую грамотность (способность к системному, прогностическому, критическому мышлению, а значит умение решать проблемы, интегрировать знания, развивать мировоззрение, адаптироваться к изменениям). Преобладающей деятельностью остается передача предметных знаний (развитие академической грамотности), как это было и 20 лет назад, а не возможность выходить на мета предметный уровень и развивать компетенции, в том числе, навыки самостоятельного обучения. Вместе с тем, в школах, где удается использовать научные и образовательные инновации, интерес к биологии резко возрастает.

2. Проблемы учебников связаны во многом с тем, что сегодня биология превратилась из описательной науки в технологическую, ее возможности выходят за рамки «чистой» биологии и все чаще используются в меж предметной проблематике [5, C. 32]. Это 3D биопечать органов, трансформации возбудителей в изменяющихся климатических условиях, перспективы применения стволовых клеток, эпигенетика, экологические проблемы океанов и космоса, применение ДНК тестирования в спорных юридических ситуациях.

Статус биологической науки вырос, а статус биологического образования, как это ни парадоксально, ему не соответствует. Это таит определенную опасность: мы можем потерять преемственность знаний, а в следующих поколениях учащихся понимание научного языка сверстников других стран.

Можно ли создать условия для выполнения задачи, направленной на обеспечение конкурентоспособности наших выпускников на рынке труда? Полагаем, что выход может быть связан с не популярным, но разумным сокращением или заменой содержания некоторых разделов биологических предметов, применением принципа  межпредметной интеграции содержания образования, а также с использованием внеклассной самостоятельной работы (индивидуальной и групповой), интерактивных методов обучения Использование электронных интерактивных учебников, содержащих дополнительную верифицированную  информацию,  задания в дополнение к традиционным книжным, может сократить время на поиски ее в интернете, СМИ, библиотеке. Вариативность индивидуальных заданий обеспечит самостоятельность и интерес каждого. Следует использовать учебные анимации, например, созданные  в Образовательном центре «DNA Learning Center», которые, например, позволяют в динамике наблюдать процессы взаимодействия биологических молекул  (http://www.dnalc.org/) [ 6, С. 25]. В настоящее время планируется перевод на русский язык методических материалов, визуализирующих сложные биологические процессы, но  и использование анимаций на языке оригинала полезно для тех школьников, которые планируют связать свою жизнь с наукой.

Вместе с тем, полагаем, что следует все-таки корректировать количество часов на обучение биологии в сторону их увеличения.

Учителя ожидают основательной переработки содержания учебников, которые не отражают уровень развития современной науки. Новые достижения, если и упоминаются, то их объем настолько усечен, что их актуальность теряется. Авторы новых учебников реализовали далеко не все имеющиеся резервы. Эта проблема существует многие годы [7, C. 49], [8, C. 93], но обнадеживает то, что при таком спектре возможностей (доступность интернета, курсов повышения квалификации учителей, участие в этом процессе вузов) она впервые вполне преодолима.

Серьезным замечанием можно считать то, что учебники написаны по требованиям старых стандартов, не рассчитаны на сокращение предметного времени до одного часа в неделю, т.е. на 34 часа. Это отнимает дополнительное время на структуризацию плана урока. В учебниках отсутствует принцип межпредметной интеграции знаний, а значит и адекватные этому задания и вопросы, необходимость достраивать биологическую информацию до смысловой целостности, используя знания, например, истории химии, геологии.

Кроме того, большинство респонде6нтов (57 %) отмечают, что давно существует проблема преподавания ботаники, она осваивается слишком рано. Учебники ботаники наукообразны, часто не соответствуют возрасту школьников 6-го класса, что вызывает у них недопонимание, перерастающее в неприятие предмета. Вместе с тем, экскурсии в природные заповедники, лес, музеи, зоопарки вызывают живой интерес у школьников, это свидетельствует о том, что имеется мотивация познавать ее.  Познание природы безбарьерно, через все органы чувств, без посредства авторов учебников делает природу инструментом прямого воздействия, развития эмоционального и культурного интеллекта. Учителя с сожалением отмечают, что исчезла из практики обучения работа на пришкольной территории, которая поддерживала познавательный интерес и связь с живой природой. В учебниках биологии слишком ограничены прикладные знания, которые можно использовать в повседневной жизни и в практике обучения, примеры реальных ситуаций, в системах природа и общество. Учителя отмечают, что у учащихся отсутствует способность применять биологические знания (функциональная грамотность) в тех ситуациях где они востребованы, это показали и наши исследования на протяжении 2-х десятилетий [7, C.50] [8, C.160]. Этому способствует недостаток времени, использование репродуктивных методов обучения [9, C.18], [10, C.159].

3. Профильное обучение, как отмечается в анкетах, являясь средством его индивидуализации, с одной стороны - благо для той части учащихся, которым необходимо углубленное изучение предмета и для тех, кто не планирует связать свою профессию с биологией или медициной. Но с другой - при ранней профилизации ( 7-8 класс) часть школьников не готова сделать правильный выбор, что в дальнейшем может вызвать сложности при выборе профессии. Складывается ситуация выбора направления обучения не учащимися, а родителями. Респонденты полагают, что для более осознанного выбора, следует начинать профилизацию не ранее 9 года обучения.  Именно в старших классах появляется волна интереса к познанию сложных биологических явлений, процессов, достижений.
4. Насколько способствует биологическое образование в школе устранению биологической неграмотности? Примерно 72 % опрошенных, дали отрицательные ответы («не способствует»). В опросах 1997 года такой позиции придерживались 66 % респондентов мнение по этому вопросу изменилось не в лучшую сторону [8, C.47] [10, C. 162].  Эффективность формирования биологической грамотности 23 % оценивают не выше 3 баллов из 10. Гораздо меньшая часть респондентов (6,6 %) полагает, что ее уровень можно оценить максимум на 6 баллов.  Остальные   считают, что грамотность населения составляет не выше 4,5 баллов и очень сильно зависит от уровня образования, культуры граждан, СМИ. Общий фон ответов негативный.
5. Многие годы формировался запрос на необходимость введения предмета «экология» в учебные планы средней общеобразовательной школы. Но, как замечают респонденты, даже в 2017 году, объявленным годом экологии, этого не произошло. Противоречие между уровнем экологических проблем в природе и обществе, проявлением их последствий и отсутствием системных знаний у специалистов в профессиональной деятельности и в повседневной жизни, может быть разрешено только системным и прогностическим подходом к его решению. Только часть респондентов (16,5%) отметили наличие экологии в средней общеобразовательной школе, 40% свидетельствуют об усеченном преподавании предмета в рамках биологии. Остальные отмечают, что с экологическими знаниями школьники встречаются время от времени или этот предмет вообще не изучается.

ФГОС несут в себе системные перемены для образования, которое является системой по определению. Изменение хотя бы одного ее элемента, как известно из теории систем, ведет к изменению всей системы и переход этот сопровождается определенными сложностями. Без решения насущных проблем биологического образования решить эту амбициозную задачу системного развития личности  проблематично. Школа, как важнейший социокультурный институт, призвана соответствовать своей образовательной практикой реальной жизни и работать на опережение, развивая мышление, самостоятельность, мировоззрение, обогащая учащихся знаниями и опытом. Внимание к образованию во всех его проявлениях, всеми слоями общества остается залогом того, что «школа будет учить не для школы, а для жизни» (Сенека).

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. Садовничий В. А. Образование, которое мы можем потерять / В. А. Садовничий. – Москва: МГУ, 2002. - 368 с. ISBN: 5-93972-121-4.
2. Пивоварова Л. В. Качество биологического образования и управленческих решений / Л. В. Пивоварова // Вестник Московского университета. Серия 16, Биология. – 2010. - № 2. - С. 46-50.
3. Пивоварова Л. В. Развитие мышления у учащихся школ и вузов в процессе формирования системной биологической грамотности / Пивоварова Л. В.// «Актуальные проблем методики преподавания биологии, химии и экологии» в школе и вузе»: материалы Международной науч.-практ. конф. 27-29 октября 2017г., Москва / М-во образования и науки Моск. обл., Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования «Московский гос. областной ун-т». – Москва, 2017. -  C. 167 - 171.
4. Пономарева И. Н. Общая методика обучения биологии: учеб. пособие для студентов педвузов / И.Н. Пономарева, В. В. Соломин, Г. Д. Сидельникова;  под общ. ред. И. Н. Пономаревой. – 2-е изд. - М.: Академия, 2003. - 272 c. ISBN 5-7695-0948-1.
5. Пивоварова Л. В. Интегративная биология: проблемы формирования биологической грамотности / Л. В. Пивоварова. – М.: "Кредо" - 251 с.   ISBN 978-5-91375-019-8.
6. Северин К. В. Новые направления преподавания биологии в Американских школах / К. В. Северин // Всероссийский съезд учителей биологии: материалы съезда 28-29 июня 2011 г. Москва / Федер. гос. бюджет образоват. учреждения высш. проф. образования «Московский гос. ун-т», «Санкт-Петербургский гос. ун-т». – Москва, 2011. - C.29-33.
7. Пивоварова Л. В. Проблемы среднего биологического и высшего педагогического образования / Л. В.Пивоварова // Вестник Московского университета. Серия 20, Педагогическое образование. – 2007. - № 1. - С. 43-56.
8. Пивоварова Л. В. Конференция СВЕ: новая роль биологического образования / Т. Г. Корженевская, Л. В. Пивоварова М. В. Гусев // «Биология, гуманитарные науки и образование»: материалы Международной науч.- практ. конф. 25-27 августа 2007 г.,  Москва / Федер. гос. бюджет образоват. учреждения высш. проф. образования «Московский гос. ун-т» – Москва, 1997 - C.89-94.
9. Пасечник В. В. Методика преподавания биологии: традиции и инновации. / В. В. Пасечник // Всероссийский съезд учителей биологии: материалы съезда 28-29 июня 2011 г. Москва / Федер. гос. бюджет образоват. учреждения высш. проф. образования «Московский гос. ун-т», «Санкт-Петербургский гос. университет». – Москва, 2011. - C.15-23.
10. Пивоварова Л. В. Биологическая грамотность учащихся и ее формирование в контексте новой образовательной парадигмы /Л.В.Пивоварова // «Теоретические и методологические проблемы современного образования»: материалы Международная науч.-практ. конф. 4-5 октября 2017 г., Москва/ Институт стратегических исследований РАН. – Москва,  -  С. 157-164.

Список литературы на английском / References in English

1. Sadovnichy V. A. Obrazovaniye, kotoroye my mozhem poteryat' [Education that We Can Lose] / V. A. Sadovnichy. – Moscow: Moscow State University, 2002. – 368 p. ISBN: 5-93972-121-4. [in Russian]
2. Pivovarova L. V. Razvitiye myshleniya u uchashchikhsya shkol i vuzov v protsesse formirovaniya sistemnoy biologicheskoy gramotnosti [Quality of Biological Education and Management Decisions] / L. V. Pivovarova // Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16, Biologiya [Bulletin of Moscow University. Series 16, Biology]. – 2010. – No. 2. – P. 46-50. [in Russian]
3. Pivovarova L. V. Razvitiye myshleniya u uchashchikhsya shkol i vuzov v protsesse formirovaniya sistemnoy biologicheskoy gramotnosti [Development of Thinking in Students of Schools and Universities in Process of Formation of Systemic Biological Literacy] / Pivovarova L. V. // Aktual'nyye problem metodiki prepodavaniya biologii, khimii i ekologii» v shkole i vuze»: materialy Mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konf [Actual problems of methods of teaching biology, chemistry and ecology" in schools and universities: materials of the International scientific-practical. Conf]. October 27-29, 2017, Moscow / Ministry of Education and Science Mosk. region, Feder. state budget. educate institution of higher. prof. Education "Moscow State. Regional University.” – Moscow, 2017. – P. 167 - 171. [in Russian]
4. Ponomareva I. N. Obshchaya metodika obucheniya biologii: ucheb. posobiye dlya studentov pedvuzov [General Methods of Teaching Biology: Studies. Manual for Students of Pedagogical Institutes] / I. N. Ponomareva, V. V. Solomin, G. D. Sidelnikova; Ed. by I.N. Ponomareva. – 2^nd – M.: Academy, 2003. – 272 p. ISBN 5-7695-0948-1. [in Russian]
5. Pivovarova L. V. Integrativnaya biologiya: problemy formirovaniya biologicheskoy gramotnosti [Integrative Biology: Problems of Biological Literacy Formation] / L. V. Pivovarova. – M.: "Credo" 2008. – 251 p. ISBN 978-5-91375-019-8. [in Russian]
6. Severin K. V. Novyye napravleniya prepodavaniya biologii v Amerikanskikh shkolakh [New Directions of Teaching Biology in American Schools] / K. V. Severin // Vserossiyskiy s"yezd uchiteley biologii: materialy s"yezda 28-29 iyunya 2011 g. Moskva [All-Russian Congress of Biology Teachers: proceedings of the congress June 28-29, 2011 Moscow] / Federal state the budget is formed. institutions of higher. prof. Education "Moscow State. University, St. Petersburg State. un-t. – Moscow, 2011. – P.29-33. [in Russian]
7. Pivovarova L. V. Problemy srednego biologicheskogo i vysshego pedagogicheskogo obrazovaniya [Problems of Secondary Biological and Higher Pedagogical Education] / L. V. Pivovarova // Moscow University Bulletin. Series 20, Teacher Education. – 2007. – No. 1. – P. 43-56. [in Russian]
8. Pivovarova L. V. Konferentsiya SVE: novaya rol' biologicheskogo obrazovaniya [CBE Conference: New Role of Biological Education] / T. G. Korzhenevskaya, L. V. Pivovarova M. V. Gusev // Biologiya, gumanitarnyye nauki i obrazovaniye: materialy Mezhdunarodnoy nauch. – prakt. konf. 25-27 avgusta 2007 g., Moskva [Biology, Humanities and Education: materials of the International Scientific Practical conf. August 25-27, 2007, Moscow] / Feder. state the budget is formed. institutions of higher. prof. Education "Moscow State. University” – Moscow, 1997 – P. 89-94. [in Russian]
9. Pasechnik V. V. Metodika prepodavaniya biologii: traditsii i innovatsii [Methods of Teaching Biology: Traditions and Innovations] / V. V. Pasechnik // Vserossiyskiy s"yezd uchiteley biologii: materialy s"yezda 28-29 iyunya 2011 g. Moskva [All-Russian Congress of Biology Teachers: Proceedings of the Congress June 28-29, 2011 Moscow] / Federal state the budget is formed. institutions of higher. prof. Education "Moscow State. University, St. Petersburg State. university ". – Moscow, 2011. – P.15-23. [in Russian]
10. Pivovarova L. V. Biologicheskaya gramotnost' uchashchikhsya i yeye formirovaniye v kontekste novoy obrazovatel'noy paradigmy [Biological literacy of students and its formation in the context of the new educational paradigm] / L. V. Pivovarova // Teoreticheskiye i metodologicheskiye problemy sovremennogo obrazovaniya: materialy Mezhdunarodnaya nauch.-prakt. konf. 4-5 oktyabrya 2017 g., Moskva [Theoretical and methodological problems of modern education: materials International scientific.-practical. conf. October 4-5, 2017, Moscow] / Institute for Strategic Studies, RAS. – Moscow, 2017. – P. 157-164. [in Russian]