Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Новые подходы в преподавании естественных наук


[ Радио Свобода: Образование ]
[19-10-05]

Новые подходы в преподавании естественных наук

Автор и ведущий

Александр Костинский: В нашей программе речь пойдет о новых подходах в преподавании естественных наук. Дело в том, что жизнь современного общества быстро усложняется, возникают проблемы, которые трудно описать в терминах какой-нибудь одной науки. По-видимому, современные специалисты должны получать универсальную подготовку. Вопрос - на какой стадии своего образования.

О своем подходе к построению универсального образования сегодня расскажут наши гости - преподаватель Московского физико-технического института Алексей Васильев и преподаватель Летней экологической школы, а также Учебно-методического центра при Институте теоретической и экспериментальной физики Игорь Окштейн.

Мой первый вопрос Игорю Окштейну. Скажите, пожалуйста, вот когда мы говорим о том, что что-то надо менять, значит, что-то не так. С вашей точки зрения, что в преподавании естественных наук сейчас не так? Тем более, у вас такой фундаментальный замах - "надо серьезно что-то менять".

Игорь Окштейн: На мой взгляд, главная проблема состоит в том, что школьники и отчасти даже студенты как бы раскладывают знания по разным естественным наукам на разные полочки. Эти полочки друг с другом не связаны. На занятиях по физике нужно выдавать то, что лежит на полочке с физикой. На занятиях по биологии - по биологии. Дело доходит до курьезов, что одна и та же задача, выданная на уроке математики, решается легко, а на уроке физики вдруг не решается.

Александр Костинский: Одним и тем же детям?

Игорь Окштейн: Одним и тем же детям, совершенно верно.

И проблема в том, что все это никак не превращается в единую систему представлений, которой можно достаточно свободно оперировать. Вот это основная проблема.

Дальше эта проблема продолжается, и превращается в то, что когда нужно по какой-то конкретной проблеме общаться с представителями другой науки, это всегда невероятно сложно. Потому что вот я биолог, значит, если мне нужно что-то от физика, то для начала мне приходится рассказывать ему, ну, если не всю биологию, то значительный кусок, относящийся к делу. При этом надеяться, что его в школе, например, этому уже когда-то научили, абсолютно не приходится. Вот практика состоит в том, что если нужно что-то конкретное от физика, то ему надо просто все рассказать по биологии, имеющее отношение к делу, с самого начала, считая, что он ничего не знает.

Александр Костинский: И наоборот?

Игорь Окштейн: И наоборот, естественно. Если что-то нужно от биолога, то сначала физик должен рассказать все, что имеет отношение к делу по физике, не надеясь на то, что биолог там что-то знает.

Александр Костинский: То есть это ведет к каким-то серьезным проблемам в мультидисциплинарных вопросах, да?

Игорь Окштейн: Неизбежно. И следующий шаг, что когда, например, ученым нужны какие-то деньги от общества, то невозможно ничего объяснить.

Александр Костинский: То есть тем, кто выдает деньги?

Игорь Окштейн: Тем, кто выдает деньги, и вообще широким слоям общества. Невозможно объяснить, почему именно это направление является важным. Потому что для этого придется объяснять большой кусок науки, а это уже ни в какой формат не влезает.

Александр Костинский: Но если мы уже говорим про объяснение обществу, то все-таки законодатели или те люди, которые выделяют деньги, они же обращаются к экспертам. У них обычно есть некий экспертный совет, в который входят все-таки профессионалы. А они выбирают из решений профессионалов.

Игорь Окштейн: Это, конечно, верно. Проблема в том, что, во-первых, существует проблема взаимопонимания между достаточно широкими слоями...

Александр Костинский: Уже между профессионалами, да?

Игорь Окштейн: А во-вторых, профессионалы - это все равно узкие профессионалы. И если проблема междисциплинарная, то опять будет проблема договориться двум профессионалам между собой. В том-то и проблема, что профессионал по физике не знает биологии, и ему тогда ее нужно всю рассказывать. А профессионал по биологии не знает физики, и ему опять-таки нужно ее всю рассказывать. Это превращается в некое взаимное обучение. И если решение нужно принять быстро, то эта ситуация безнадежная.

Александр Костинский: На это времени нет.

Вопрос Алексею Васильеву. Как я понимаю, деление наук на определенные секторы произошло, по крайней мере, 100 лет назад, если не больше. Даже деление раньше произошло, но вот такая стена между ними возникла, что физик говорит: "А я не знаю вашей биологии. У вас как бы свое...". По вашему мнению, как я понял, необходимо давать старшим школьникам и младшим студентам некое особое образование в силу того, чтобы они потом могли общаться, о чем Игорь нам говорил. Это так?

Алексей Васильев: Я бы даже сказал по-другому. Дело не в том, чтобы они могли общаться. А дело в том, чтобы они могли полноценно чем-то заниматься. А они же занимаются чем-то, что не является в узком понимании биологией или физикой. Потому что как только начинаешь заниматься биологией на клеточном уровне, - это, по сути дела, химия. А химические задачи очень легко превращаются, если они действительно сложные, в задачи математические. И где тут биология, а где тут физика, где тут химия, совершенно не понятно. То есть мало того, что этот самый диалог необходим, помимо этого еще нужна и полноценная просто реализация каких-то своих способностей на том поле, которое выбрано даже как достаточно узкое. Просто оно при этом остается все-таки... если речь идет о полноценных возможностях, оно, в любом случае, по определению широкое.

Александр Костинский: Скажите, пожалуйста, а что бы вы считали нужным менять в системе преподавания, допустим, старших школьников и младших студентов, до специализации?

Алексей Васильев: Менять надо достаточно многое. То есть как Игорь говорит, что когда мы учим детей разным наукам, они вместе не укладываются в единое целое.

Александр Костинский: У них в разных коробочках все лежит.

Алексей Васильев: Да. Соответственно, раз само не укладывается, значит, нужно это уложить так, чтобы это было чем-то единым. То есть этим нужно специально заниматься.

Александр Костинский: Вы предлагаете как-то по-другому излагать физику, биологию и так далее?

Алексей Васильев: Мы уже излагаем по-другому.

Александр Костинский: Но все равно это будет урок физики, урок химии и урок биологии? Или надо все-таки вводить единое, может быть, естествознание, как вы считаете?

Алексей Васильев: В принципе, это можно делать и в качестве некоего курса естествознания. Другое дело, что курс естествознания... то есть если он как таковой планируется и проводится - это, в моем понимании, некий вариант минимального образования, объединяющего. Более разумный вариант все-таки другой.

Александр Костинский: В рамках дисциплин, да?

Алексей Васильев: В рамках дисциплин, которые рассматриваются достаточно широко. То есть когда мы рассматриваем биологию, мы обсуждаем все связанные с этим проблемы из других наук. То есть не производить вот этого разделения, допустим, по профессии или по образованию преподавателей. Понятно, что современные преподаватели такие занятия вести не могут, но у нас этих проблем нет. Поскольку у нас есть возможность... то есть мы знаем соответствующие науки в достаточном объеме, чтобы рассказывать это сразу в таком интегрированном варианте.

Александр Костинский: То есть, если я правильно понимаю, вы предлагаете переделать образовательные программы, сделать их таковыми, чтобы инструменты взаимодействия выходили в разные науки? То есть, условно говоря, биология с применением физики. Физика на биологических примерах. И так далее. Причем начиная это прямо чуть ли не со старших школьников, да?

Алексей Васильев: Это начинать надо где-то с класса 6-го, когда дети уже способны воспринимать соответствующую информацию.

И есть действительно два варианта. Один вариант симметричный, когда мы не выделяем что-то одно в качестве основы. А есть вариант другой, когда мы, по сути, определяем основу...

Александр Костинский: Основа - это что?

Алексей Васильев: Основа - это все-таки количественное описание. То есть это, по сути дела, математическое описание, которое позволяет обсуждать знания в разных науках. И когда мы определились, что это, в любом случае, язык все-таки количественный, а не качественный... что явно имеет большие преимущества, потому что на качественном уровне невозможно соизмерять. Потому что когда у нас есть одно качество и другое качество, мы их не можем сравнить. Когда это все есть на уровне уравнения - есть одна величина, которая больше другой, то тут проблема соизмерения очевидным, ясным образом решается. То есть более разумным вариантом и более компактным является вариант, когда мы, по сути, в рамках некоего единого, причем количественного стандарта создаем описание, по сути дела, вот всех естественных наук, по крайней мере.

Александр Костинский: Спасибо.

Вопрос Игорю Окштейну. Игорь, скажите, пожалуйста, по опыту вашей Летней школы, по опыту вашего Центра в Институте теоретической и экспериментальной физики, вы уже пытаетесь создать некое синтетическое образование. То есть у вас вроде бы экологическая школа, то есть биология и так далее, но читаются какие-то математические курсы. Когда мы говорим, красиво звучит, конечно, что "надо, чтобы человек был разносторонне образован, чтобы он был как Леонардо да Винчи или Галилей", и так далее. Удается ли это сделать? Удается ли сделать так, чтобы люди были универсальными?

Игорь Окштейн: Есть определенный опыт обучения биологии младших школьников. Я уже много лет занимаюсь обучением биологии школьников, начиная с 6-го класса. 15 лет назад был сделан некий принципиальный шаг, что им рассказывается цитология, то есть это традиционно сложная...

Александр Костинский: Это учение о клетке.

Игорь Окштейн: Да, учение о клетке. Поскольку это тесно связано с соображениями из химии и физики, то эта область традиционно сложная - это то, что школьникам рассказывают в 10-11-х классах обычно. Мы это взялись рассказывать в 6-ом классе. При этом неизбежно взяли на себя ответственность рассказать им заодно те кусочки химии и физики, без которых это нельзя понять.

Александр Костинский: Довольно маленьким ребятам.

Игорь Окштейн: 12 лет. Конечно. В результате это превратилось в задачу примерно за месяц (Летняя школа продолжается месяц) рассказать им большой кусок биологии вместе со всей физикой и химией, имеющими отношение к делу. То есть такой интегрированный курс. Эта задача была реализована. Сейчас такой курс существует, и соответствующий текст даже лежит в интернете - можно будет посмотреть по ссылкам. И известно, что для 6-го класса это нормально решается. То есть они сдают этот экзамен, не без труда, но вполне успешно сдают.

Александр Костинский: По окончании вашей Летней школы они сдают экзамен, да?

Игорь Окштейн: Конечно. Причем в этот экзамен входят и куски физики, и куски химии, и они вполне адекватно их понимают - это проверено. Правда, это достаточно толковые школьники, отобранные по конкурсу и так далее.

На следующем шаге возникают большие трудности, связанные с тем, что очень мало преподавателей, способных в таком же интегрированном ключе рассказывать более старшим школьникам, которые основы физики и химии уже знают, и основы биологии тоже знают, но вот как-то надо двигаться дальше. Например, можно было бы дальше рассказывать, скажем, зоологию беспозвоночных, но при этом, поскольку школьники старше - они уже 8-9-классники, им бы надо было рассказывать гораздо более продвинуто физику, химию и математику. И вот здесь возникают большие сложности, потому что нет в природе таких преподавателей. Оказывается, вот мы пришли к тому, что этих преподавателей надо готовить, надо понимать...

Александр Костинский: И курсов, видимо, нет.

Игорь Окштейн: И, следовательно, курсов нет. То есть мы сейчас с Алексеем примерно в этом направлении двигаемся. Сейчас пишется следующий слой учебника по цитологии уже для 9-10-х классов, куда включаются большие куски термодинамики, большие куски химии органической и кое-что другое.

Александр Костинский: Понятно. То есть вы пытаетесь сейчас создать вот такой курс для подготовки таких универсальных специалистов для продвинутых ребят. То есть мы говорим не о массовой школе, а все-таки уже о тех ребятах, которые достаточно способные, достаточно проявили себя. Это так?

Игорь Окштейн: Я бы сказал, что это один пример. На самом деле замах, как вы уже сказали, большой, и кажется, что есть определенные выводы, которые можно сделать вообще по поводу образования естественнонаучного для всех.

Александр Костинский: Какие это выводы?

Игорь Окштейн: Может быть, Алексей расскажет поподробнее.

Алексей Васильев: Во-первых, вопрос был относительно того, получается ли какой-то универсальный результат в качестве образования. Я просто привел бы пример очень характерный. Некие ученики Игоря, которых он учил цитологии, стали сейчас победителями и участниками международных Олимпиад по математике, что само по себе, наверное, довольно характерно. Достаточно важный пример.

Второе. Игорь все-таки говорит про учебник по цитологии с основами естественных наук. То, что мы сейчас сделали, конечно, гораздо шире. Потому что, по сути дела, речь идет о том, что у нас в том или ином варианте рассказывается и написано гораздо более... так сказать, широкое поле охвачено. Это и цитология, это и количественная физиология. Сейчас мы пишем и рассказываем (правда, более старшим детям) то, что называется "введением в количественную биологию", где, по сути, вся биология рассматривается последовательно как количественная наука. Параллельно при этом у нас фактически есть то, что можно назвать курсом естествознания тоже на количественной основе - это называется "функциональная математика в системе естественных наук".

Александр Костинский: А что такое функциональная математика? Это какой-то специальный раздел математики, да?

Алексей Васильев: Нет. Не надо путать с функциональным анализом. Слово "функциональная" не от слова "функция математическая", а от слова "функция"...

Александр Костинский: Прикладная?

Алексей Васильев: Да. То есть это математика, которая действующая, реальная, та, которая им нужна.

Игорь Окштейн: Применимая.

Алексей Васильев: Применимая, да.

Александр Костинский: Вы сейчас сказали важные слова. А что такое "применимая"? А что, ту математику, которой в школах или в вузах учат, она не применима? Или она слишком академичная?

Алексей Васильев: Ну, есть просто два уровня в изложении любой науки. Первый - нужно всегда, естественно, объяснить сами понятия, связи между ними, установить какие-то логические связи в широкой области - доказать теоремы, найти, какое положение является основным, то есть определить круг аксиом. Ясно, что такое построение, оно совершенно разумно. И это классическое построение математики. И, собственно, в других науках тоже, так или иначе, пытались что-то такое сделать.

Но есть и следующий уровень, когда мы эту науку рассматриваем не как нечто академическое и поле, в котором все должно быть хорошо сделано, но мы должны это все-таки в жизни рассматривать как то, чем мы пользуемся. То есть очень важно выделить после этого, а какие же все-таки у нас есть инструменты, насколько они эффективны, в каких они случаях эффективны, и сколько их вообще. И вот такой подход, он чрезвычайно конструктивен. Потому что если мы будем заниматься тем, что же реально из математики чаще всего используется и как получаются выводы в самых разных науках, начиная от физики, химии до биологии, экономики, мы увидим, что вот этих подходов чрезвычайно мало.

Александр Костинский: Математических подходов, да?

Алексей Васильев: Да.

Александр Костинский: То есть вы уже говорите о математике, как об инструменте решения конкретных задач.

Алексей Васильев: Совершенно верно, да.

Александр Костинский: Причем не простых задач - деньги посчитать или функции какие-то...

Алексей Васильев: Да-да. Именно не формальную задачу, может быть, даже задачу математических Олимпиад, не надуманную...

Александр Костинский: Которые сложные.

Алексей Васильев: Да, которые по-своему сложные, но они являются упражнениями.

Александр Костинский: Вы хотите сказать, что существует в математическом аппарате, нужном прикладнику, человеку разбирающемуся, активному человеку, не так много, и многое из того, что школьники решают, даже самые лучшие школьники, является особой сферой фактически каких-то упражнений, которая, вообще-то, развивается сама по себе, не имея каких-то связей с практикой, да?

Алексей Васильев: Ну, есть как бы две части. Есть области пересечения и не пересечения. Выясняется, во-первых... ну, то есть то, что заниматься обычной математикой, безусловно, полезно и нужно. Но первое, что выясняется, что при решении многих задач нам той математики, которую рассказывают в школе, а самое интересное - в институте, ее не хватает для решения реальных проблем. То есть можно конкретно тему развить - чего не хватает в преподавании математики. Это можно рассматривать как с общих позиций, так можно взять, допустим, и рассматривать ту математику, которая нужна в биологии, поскольку мы это очень хорошо все знаем, но вот очень многого просто не хватает на уровне элементов. То есть можно представить, что это некий конструктор. Там есть кубики. И выясняется, что, во-первых, кубиков не хватает, а во-вторых, не хватает умения, навыка с этими кубиками работать, то есть технологии. Это не объединено в технологические цепочки. То есть нет понимания, что некие вещи, некие задачи математически сформулировать можно, но решать их не стоит.

Александр Костинский: Понятно. То есть вы имеете в виду, что традиционные курсы математики, может быть, слишком большие в том смысле, что в них отводится логичности, доказыванию многих мелких утверждений большое количество времени, но с другой стороны, какие-то просто жизненно важные инструменты из-за этого не даются. И вы бы считали, что, видимо, можно сократить какие-то вещи в строгости, может быть, в доказательности, может быть, какие-то вообще не преподавать разделы, а в общем-то, сделать, включить какие-то новые вещи, которые нужны для прикладных наук, и которые там реально используются, но преподаются слабо или вообще не преподаются.

Алексей Васильев: Я бы даже сказал по-другому. У нас фактически курс высшей математики дублируется. Он сначала есть в школе, а потом есть в институте.

Александр Костинский: Ну, элементы, конечно.

Алексей Васильев: Не важно. Но время этому уделено, соответственно, ресурс затрачен. Можно как бы этот повтор сделать по-другому. То есть первый вариант, когда мы осваиваем эти возможности в таком, по сути, академическом варианте, а повторять это вполне можно уже в варианте функциональном. То есть что мы реально из этого используем, как используем, и, соответственно, как можно эффективность такого использования повысить. То есть мы, фактически не увеличивая время, можем достаточно легко сделать это гораздо более, в каком-то смысле, интересным, потому что мы с разных позиций это рассматриваем.

Александр Костинский: Да, это очень важно, чтобы интерес у ребят был. Потому что при таком традиционном подходе часто не понятно, зачем это изучается.

Алексей Васильев: Совершенно верно.

Александр Костинский: Грубо говоря, ребята решают задачи, которые перед ними не поставлены.

Игорь Окштейн: Говоря конкретно, на биологическом материале, что, как и когда можно посчитать.

Александр Костинский: Понятно. Спасибо.

И вопрос Игорю Окштейну. Скажите, пожалуйста, как технически можно перейти к этому универсальному образованию? Что нужно для этого сделать?

Игорь Окштейн: Во-первых, нужно выделить некоторую компактную основу, которая, мы думаем, нужна всякому школьнику. Эта компактная основа неизбежно должна включать в себя элементы разных наук.

Александр Костинский: А вот есть же в школе обязательные программы образования. Вы не их считаете достаточными? Вот это не является компактной основой?

Игорь Окштейн: Я считаю их несоответствующими.

Александр Костинский: Вот поэтому требуются новые, да?

Игорь Окштейн: Конечно. Потому что, во-первых, там есть многое, про что реально нельзя сказать, что оно необходимо всякому разумному человеку. То есть эта основа, как вся совокупность школьной программы, мне кажется просто раздутой сильно и реально приводящей к тому, что никто ничего не знает. Что средний выпускник школы очень мало что знает из того, чему его учили.

Александр Костинский: Ну, знает, как деньги посчитать, и написать с ошибками. То есть церковно-приходская школа.

Игорь Окштейн: Конечно. То есть замах на большую минимальную сумму знаний приводит к тому, что просто нет никакой или есть какие-то клочья этого всего. То есть реально эта проблема все равно не решается.

Поэтому некий разумный вариант состоит в том, чтобы вот эту минимальную часть сделать более компактной.

Александр Костинский: И лучше ее продумать, да?

Игорь Окштейн: И лучше ее продумать, и действительно добиться того, чтобы всякий человек это понимал и умел, главное, этим всем пользоваться.

Следующий шаг - научить школьников разбираться в структуре представляемого знания. Это вот то, о чем говорил уже Алексей Васильев в предыдущих передачах, и, наверное, сегодня скажет, - некоторые схемы представления знаний, так называемые логические схемы. То есть как устроена та область, в которой хочется разобраться.

Александр Костинский: То есть такой взгляд с птичьего полета, да?

Игорь Окштейн: Взгляд с птичьего полета в виде отдельных положений и стрелочек между ними. Это всегда очень компактно.

Следующий шаг - специализация на основе выбора какой-то индивидуальной траектории вот в этом лабиринте стрелочек. То есть на какие науки сделать упор, какие части этих наук существенны - и какая-то индивидуальная траектория здесь прокладывается. Естественно, здесь есть масса вариантов - гуманитарное образование, естественнонаучное образование, математическое образование, может быть, образование, ведущее куда-то в экономику, наоборот. Но, в любом случае, начиная с какого-то момента, это должна быть траектория, продолженная вот в таком компактном представлении. Вот если говорить кратко.

Александр Костинский: То есть, условно говоря, вы считаете, что необходимо все-таки для того, чтобы построить правильную систему образования, еще раз взглянуть на те знания, которые должны даваться старшим школьникам и младшим студентам, и что сейчас та схема, которая де-факто существует, не отвечает современным требованиям, которые общество и развитие общества предъявляет к школьникам, к студентам.

Игорь Окштейн: Трудно сказать, что существует. Естественно, я всего не знаю. Но я понимаю, что, по крайней мере, вот то, что существует в массовой школе, конечно, совершенно не годится.

Александр Костинский: То есть и требуется в действительности... ну, стрелочки немножко пугают, чтобы некой схематичности не было, но требуется некое новое понимание взаимодействия наук, и исходя из него уже должны разрабатываться учебные планы, писаться учебники и так далее, да?

Игорь Окштейн: Просто структура существующих знаний. На самом деле любой учитель, разрабатывающий какой-нибудь курс для того, чтобы его преподавать школьникам, знает, что всегда приходится выделять что-то существенное, прописывать основные элементы конструкции и связи между ними. Почему бы ни научить тому же самому школьников и студентов?

Александр Костинский: Понятно. И очень важны, как я понимаю, тут междисциплинарные связи, которые в явном виде прописаны. Потому что если говорить о междисциплинарных связях, которые существуют в современной школе, они, конечно, крайне фрагментарны. То есть что-то там сказали, но, по большому счету, получается, что ребята не знают, как связаны науки.

Игорь Окштейн: Конечно. Я конкретный пример могу привести. Всякий учитель физики с легкостью посчитает, какую мощность развивает обезьяна, карабкающаяся вверх по дереву. То есть он это посчитал, и у него получилось 200 ватт. Спрашивается - что он дальше с этой цифрой собирается делать? Вот она большая или она маленькая для этой обезьяны?

Александр Костинский: Порядка нет, да?

Игорь Окштейн: Конечно. И примерно на такие простые вещи вся эта межпредметная коммуникация обычно разбивается. Наверное, есть лучшие примеры. Но, как правило, оказывается, что элементарная невежественность в соседних областях знаний приводит к тому, что это и ученикам невозможно передать. То есть некоторая компактная основа все равно необходима, тут деваться некуда.

Александр Костинский: Понятно. Алексею Васильеву вопрос. Скажите, пожалуйста, вот если мы говорим о том, что необходимо переосмысление того, как устроено само преподавание, как устроены связи между науками, то, наверное, это должно повлиять и собственно на устройство самого школьного учреждения или институтского, вот в том виде, в котором есть?

Алексей Васильев: Наверное, все-таки про учреждения можно сделать, в общем, достаточно сильное утверждение, просто, может быть, мы к нему в конце вернемся. То есть я бы сказал, что если 100 лет назад современным видом учебного учреждения был университет, то 50 лет назад было такое специализированное учреждение, типа физтеха, когда... То есть университет - это когда у нас, по сути дела, в одном месте преподают все науки, и любой человек может походить, и послушать, и обо всем услышать вот в таком формате, в котором рассказывают соответствующие специалисты.

Учреждения следующего уровня, которые тот же самый физтех собой олицетворяет, - это когда все изложено с позиций объединения на основе теоретической физики. Вот сейчас современные учреждения - это учреждения, в которых объединение произведено на основе точных наук, но уже не с позиции одной только физики, а вот, по сути дела, во всей совокупности. То есть как бы это в каком-то смысле возврат и к широкому варианту, но когда это уже объединено.

Но я продолжу ту мысль, которую Игорь развивал, и вот вашу, что нужно взглянуть снова на те знания, которые есть. То есть я бы сказал сильнее, что надо не взглянуть, а фактически необходимо разработать многие новые вещи, и вот это направление можно было бы назвать "наука для образования". Когда мы находим часто либо более элементарное объяснение, либо более короткие какие-то объяснения...

Александр Костинский: Либо более понятные и интересные.

Игорь Окштейн: ...либо более понятные, да, для того, чтобы добраться до каких-то основных, существенных утверждений. То, что тут возникает очень интересная наука, - это уже некий факт. Потому что мы подобного рода деятельностью уже давно занимаемся, и выясняется любопытное обстоятельство, что молекулярные всякие процессы, доклеточный уровень, в биологии или уровень молекулярной системы в физике - это значительная часть образовательного курса. И описания такого рода есть и в физике, причем фактически в разных разделах и на разных уровнях. То есть вот есть термодинамика, которую все изучали в школе, молекулярно-кинетическая теория, которая является, по сути, параллельным изложением. И есть изложение на уровне теоретической физики, когда это предельно компактно, но и предельно во многом формально.

Александр Костинский: Да, формально и непонятно.

Игорь Окштейн: Так вот, выясняется, что лучшим изложением вот этих всех моментов, которые выводят и к термодинамике, и к молекулярно-кинетической теории, и к теоретической физике, лучшим способом изложения является изложение через превращения химические, то есть которые охватывают вариант такой широкий. Чем лучше вариант, когда мы обсуждаем превращение химические или физико-химические? Он лучше тем, что у нас есть термин механизма процесса. То есть фактически мы знаем, что процесс идет химический тем больше, чем больше у нас частиц в нем участвует, с одной стороны. Тем лучше он идет, чем выше у нас энергия частиц, поскольку там нужно преодолевать энергетический барьер. Тем лучше, чем легче преодолеваются ориентационные ограничения. И когда у нас есть вот такое объединенное описание, мы знаем соизмерение величин. А когда мы знаем это соизмерение, у нас легко появляются все основные термодинамические характеристики, и мы понимаем их смысл. И после этого у нас нет никаких непонятных, так сказать, понятий, и в чем-то мистических, как энтропия. То есть она легко объясняется в терминах такого механизменного представления.

Александр Костинский: Или энтальпия.

Игорь Окштейн: Или энтальпия, да.

Александр Костинский: И нам дозвонилась Наталья Михайловна из Москвы. Пожалуйста, Наталья Михайловна. Здравствуйте.

Слушатель: Здравствуйте. Прежде чем я свои мысли выскажу, у меня маленький вопрос. Какое биологическое образование у гостей?

Игорь Окштейн: Я окончил Московский университет, биологический факультет.

Алексей Васильев: А я окончил кафедру физики живых систем Московского физико-технического института.

Александр Костинский: А теперь ваш вопрос, Наталья Михайловна.

Слушатель: Мне видится большая опасность, когда к биологическим объектам применяется механистический подход. Вот тот же пример с клеткой. Уважаемый гость сказал, что это и биология, и химия, и физика. Это же не совсем так. Это совсем не так. У биологов, и то не у всех, развивается биологическое мышление - это очень важный момент. Химию, физику биологи легко осваивают, и это подтверждает наша выдающаяся школа генетиков, молекулярной биологии. Но вот когда физики, химики, математики берутся за биологию, в том числе и за экологию... а это чисто биологическая наука, в которую интегрированы многие науки - и химия, и физика, и математика, как инструмент исследования. И вот в основе должно все-таки лежать биологическое образование, универсальное биологическое образование, с применением, естественно, всех необходимых наук. Общаясь даже со студентами, я вижу, как от биологии они куда-то в сторону уходят.

Александр Костинский: Спасибо большое. Очень интересное, Наталья Михайловна, ваше мнение.

Пожалуйста, Алексей Васильев.

Алексей Васильев: Я в этой связи могу сказать, что, во-первых, я категорически не согласен с тем, что сказано.

Александр Костинский: А с чем категорически не согласны?

Алексей Васильев: С тем, что невозможно это рассказывать так, чтобы там была физика, химия, во-первых. Во-вторых, я категорически не согласен с тем, что биологи хорошо осваивают физику и химию. Они ее не знают.

Александр Костинский: Ну, это очень сильное утверждение. Может быть, недостаточно.

Алексей Васильев: Но вот Игорь как биолог, как я понимаю, с этим вполне согласен. Вот сейчас дойдет до него слово, и он об этом скажет.

И второе существенное утверждение, что лучшим лектором, который рассказывает цитологию, которого я знаю, - это вот собственно Игорь Окштейн. То есть он классический совершенно биолог. То есть я думаю, что по уровню квалификации своей он вполне... ну, я не буду ее высоко оценивать как-то специально, но как бы он классический биолог. И говорить о том, что он не понимает, как рассказывать биологию, или что он делает это как-то неправильно, или что вот эта биологическая универсальность недостаточно будет в таком варианте проявлена, - это, мне кажется, по меньшей мере, неверно.

Александр Костинский: Вы знаете, вот наша слушательница сказала ведь о том, что область настолько индивидуальна, что, по большому счету, как я понял, очень глубокие знания физики и химии не нужны. Какие-то знания есть, естественно, все-таки у людей, которые профессионально этим занимаются, и их достаточно. Собственно термин "биологическое мышление" в данной области гораздо важнее, чем знание смежных областей.

Игорь Окштейн, пожалуйста.

Игорь Окштейн: Я высказался бы гораздо менее жестко, так сказать, чем Алексей. Я бы сказал так, что, во-первых, действительно вот мне, как человеку, закончившему биофак, кажется, что биологическое мышление - это очень важная вещь.

Александр Костинский: Биологическое мышление - это мышление, которое хорошо понимает собственно биологические объекты, да?

Игорь Окштейн: Чувство реальности по отношению к тому или иному биологическому объекту: что бывает, чего не бывает, какие есть варианты реализации.

Александр Костинский: Нужно там математику применять или не нужно.

Игорь Окштейн: В том числе, где нужно и где не нужно применять математику.

Александр Костинский: Эффективно - не эффективно.

Игорь Окштейн: Да. Но, с другой стороны, я хочу сказать, что ощущение, что некоторого прикидочно-примитивного знания физики, химии и математики на этом месте совершенно недостаточно. И то, что сейчас происходит в молекулярной биологии, на самом деле ярко об этом свидетельствует. Все больше моментов, которые удается достаточно четко посчитать...

Александр Костинский: В последнее время, да?

Игорь Окштейн: Конечно. Я могу пример привести. Вот проблема диффузии. Вот что может диффундировать в клетке, а что не может? Какого размера частицы могут свободно перемещаться, а какие должны перетаскиваться какими-то клеточными моторами специальным образом, по микротрубочкам или еще как-то? Вот эта проблема считаемая. И то, что сейчас происходит в молекулярной биологии, тесно связано с тем, что вот кое-что можно посчитать и кое-какие оценки здесь можно сделать. Дальше это, естественно, приходит в какие-то достаточно конкретные утверждения - конкретные белки выделяются и их свойства описываются. Но вот здесь важно все-таки отделить то, что можно посчитать, от того, что пока посчитать нельзя. И вот в той части, которая не считается, не ограничивается математическими какими-то подсчетами и физическими соображениями, там чувство реальности остается самым главным.

Александр Костинский: То есть чувство реальности - это все-таки качественное понимание, да? Не количественное.

Игорь Окштейн: Конечно. Некоторый здравый смысл. Но просто здравый смысл важен в той области, так сказать, где не считается. А там, где считается, там надо считать.

Александр Костинский: Понятно. Надежда из Москвы, пожалуйста.

Слушатель: Здравствуйте. Я регулярно слушаю ваши передачи, посвященные образованию. Меня всегда немножечко удивляет то, что вы оставляете за кадром не то, чему надо учить, а кого вы обучаете. Вот это, по-моему, полное отсутствие уважения к своим ученикам отличает современных преподавателей молодых. И вот в этом основная проблема. Если мы будем любить, уважать своих учеников, то все остальное приложится. И мы вспомним Ломоносова, который осуществлял все те принципы, о которых вы говорите сейчас. И вы знаете, на самом деле все, что вы говорите, - это как бы давно открытый секрет. Благодарю вас.

Александр Костинский: Спасибо.

Игорь Окштейн хочет прокомментировать. Вы не против того, чтобы любить учеников?

Игорь Окштейн: Любить учеников, естественно, я не против этого. Но мне в свой адрес такое обвинение слышать удивительно. Я понимаю, что слушательница, наверное, не лично в мой адрес высказалась. Но я как раз стараюсь не работать, так сказать, в такой массовой средней школе ровно потому, что мне как-то не очень приятно заставлять школьников учить то, что они учить не хотят. Вот такое столкновение воль мне на этом месте неприятно, и я стараюсь в такую ситуацию не попадать. Наоборот, то, что касается обучения в Летней школе - это обучение школьников, которые выразили свое желание потратить летний месяц на то, чтобы заниматься наукой, вместо того, чтобы отдыхать. Ну, ясно, что невозможно никакое обучение без некоторой любви к своим ученикам, уважения к своим ученикам - без этого просто ничего не происходит интересного.

Ясно, что индивидуализация здесь совершенно необходима, и она есть. Но другое дело, что когда ученик уже готов у нас учиться, совершенно не все равно, чему его учить, и некоторые принципы общие здесь есть, я бы так сказал.

Александр Костинский: Понятно. Кстати, Надежда вдогонку еще спросила о том, где находится Экологическая школа ваша, и как в нее записаться. Может быть, кто-то хочет.

Игорь Окштейн: Я скажу просто телефон. Мой рабочий телефон в Москве - 129-97-68.

Александр Костинский: Хорошо. Алексей Васильев, пожалуйста.

Алексей Васильев: Я обратил внимание на утверждение по поводу открытого секрета. Ну, в каком-то смысле идея, что хорошо бы учить универсально...

Александр Костинский: Это университет, да?

Алексей Васильев: Да, это действительно, казалось бы, совершенно очевидная идея. Но он не является открытым просто потому, что вот техники преподавать количественные науки не существует. Вот тем материалам, которые мы разрабатываем, никакой альтернативы нет реально. И это не только биологии касается. Это касается и физики.

Более того, довольно легко понять, что перспектива, она в дальнейшем не изменится. То есть у представителей узкой науки, у них нет никакой мотивации, чтобы эту узкую науку как-то более компактно изложить. Во-первых, они ею и так сами прекрасно пользуются. Во-вторых, когда беседуешь, скажем, с теоретическими физиками, которых просишь написать какое-то продолжение курса Ландау-Лившица, они, собственно, не считают даже нужным это делать - пусть как бы люди обучатся в процессе.

То есть, таким образом, все науки, они доступны исключительно в режиме узкого специалиста, и у каждого следующего путь все длиннее и длиннее. То есть реально это фактор очень существенного дискомфорта в образовательном процессе. То есть если специально не заниматься укорочением этого пути к современному уровню, то ничего здесь не будет сделано. И в режим вот такого открытого секрета... он, может быть, и открыт, но он, может быть, открыт только на какой-то взгляд самый первый либо, наоборот, взгляд сверху. Господу Богу, наверное, это все понятно.

Александр Костинский: Алексей, если я вас правильно понял, то никто не спорит с тем, что образование должно быть универсальным. Но де-факто как образование происходит, оно универсальным не является.

Алексей Васильев: Конечно.

Александр Костинский: Он узко специализировано. И, в общем-то, когда университеты появились, считалось, что студент может ходить и слушать разных профессоров, и, таким образом, он станет универсальным.

Алексей Васильев: Да, и у него все уложится.

Александр Костинский: Но науки так усложнились, настолько стал огромным объем даже специальных знаний, что требуется сейчас не просто послушать...

Алексей Васильев: Специальная наука, по сути дела, которая занимается укладкой науки. Такая сверхнаука.

Александр Костинский: Вот как бы ваша главная мысль (о чем говорил и Игорь Окштейн), что сейчас необходимо написание определенных учебников, создание определенных курсов, которые бы интегрировали данные определенных наук, чтобы просто сократить образование. Почему мы говорим о старших школьниках и младших студентах, что таким образом удастся какие-то фундаментальные и необходимые знания вытащить из общего количества. И этого не происходит, потому что в рамках отдельных дисциплин путь слишком далек. Правильно я вас понял?

Алексей Васильев: Совершенно верно. То есть нужно, чтобы науки были представлены не только для использования внутри, но и для использования извне.

Александр Костинский: И для понимания извне, может быть.

Алексей Васильев: Совершенно верно. Потому что в этом варианте, во-первых, учиться этому гораздо легче. Во-вторых, человек, который не является узким специалистом, может все-таки знания из этой науки как-то применять. И следующая важная составляющая, что когда таким образом довольно большое число людей обучено, у нас вот этого барьера между наукой и обществом... в варианте, по сути дела, антагонистическом, когда ученый хочет заниматься наукой, а общество не понимает, что он все-таки делает...

Александр Костинский: И денег ему не дает.

Алексей Васильев: ...и денег ему, естественно, не дает, а у него возникают всякие желания, и он находит всякие деструктивные варианты убедить в том, что то, чем он занимается, это важно. То есть он может придумать какую-то неприятность, научно обоснованную, которая лучше всего докажет, что чем-то таким надо заниматься, и обществу проявлять к этому внимание. Но зачем же до этого доводить?

Александр Костинский: Леонид Владимирович из Москвы. Пожалуйста, Леонид Владимирович. Здравствуйте.

Слушатель: Здравствуйте. Я с большим удовольствием слушаю, и у меня возникло такое суждение. Меня на него натолкнуло высказывание биолога, с жаром доказывающего, что существует биологическое мышление. В таком случае, существует и математическое, и историческое мышление. А вот я бы хотел предложить такое - мышление о биологическом мышлении, мышление о физическом мышлении и так далее. Тогда появится то, что называется мысль с большой буквы, позволяющее прийти, как мне представляется, к той цели, к которой вы совершенно, на мой взгляд, правильным путем идете. Потому что не количество знаний переходит в качество, а качество знаний переходит в количество.

Александр Костинский: То есть позволяет охватить количество, вы это имеете в виду, да?

Слушатель: Конечно. Потому что я бы выразился так, от техники мышления о понимании, осознании того, что есть мысль - мысль о биологии, мысль о математике и так далее, вот на этом уровне это метанаука, это метамысль, которая позволит решать проблемы и в контексте социальных отношений, в том числе науки и общества.

Александр Костинский: Понятно. Хотел Алексей Васильев ответить. Пожалуйста.

Алексей Васильев: Идея метанауки, она в каком-то смысле...

Александр Костинский: Вообще это философия.

Алексей Васильев: Ясно, речь идет о философии, но философия - это фактически не наука, а искусство, чтобы быть как бы вполне точным. А если речь идет о таком как бы объединяющем научном знании, то можно даже формулировать как бы позицию, с которой такое объединение могло бы быть осуществлено. То есть фактически какая наука могла бы выступать в роли объединяющей другие науки. То есть таких вариантов несколько. Но вот, в частности, очень хороша в такой роли биология. Потому что, с одной стороны...

Александр Костинский: А очень многие не согласились бы с этим вашим утверждением.

Алексей Васильев: А я объясню.

Александр Костинский: Биологию редко выдвигают на роль объединяющей науки.

Алексей Васильев: Может быть, и редко. Ну, просто можно как-нибудь в другой раз об этом поговорить, какие тут варианты. Но биология хороша в том смысле, что, с одной стороны, ясна потребность в точных науках с позиции биологии, а с другой стороны, от биологии легко переходить к наукам гуманитарным.

XS
SM
MD
LG