ПРИНЦИП СИСТЕМНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ ШКОЛЬНИКОВ
Современная теория и практика
экологического образования и воспитания исходит из системы общих педагогических
принципов обучения и воспитания ребенка (доступности, наглядности,
систематичности и др.), а также из совокупности специфических аспектов процесса
формирования у личности ответственного отношения к природе (например,
междисциплинарности, единства сознания, переживания и действия,
прогностичности, комплементарности, взаимосвязи глобального, регионального и
локального уровней рассмотрения экологических проблем и т.д.). Каждый из
вышеуказанных принципов, принимаемых большинством педагогов apriori,
является отражением определенной закономерности и в сжатом виде выражает ту или
иную педагогическую закономерность.
Перечисленные положения не
подвергаются в педагогической науке серьезной критике и составляют в целом
теоретический базис современного экологического образования и воспитания
школьников. Однако несомненные успехи наук о человеке (прежде всего
нейрофизиологии и психологии) позволяют более обоснованно и аргументированно
подходить к пониманию закономерностей процессов обучения, воспитания и развития
личности ребенка, требуют обогащения содержания и новой интерпретации указанной
системы принципов.
Одним из "новых" принципов, обоснованных современной нейрофизиологической наукой, является принцип системной дифференциации. Он выражает чрезвычайно важную закономерность обучения и воспитания вообще и экологического образования в частности, однако педагогические выводы из него до сих пор не сделаны и не выражены в форме полезных рекомендаций. Рассмотрим более подробно содержание и возможности применения принципа системной дифференциации к решению частных вопросов экологического образования и воспитания школьников.
Хотя разработка некоторых
проблем системной дифференциации содержится в трудах таких корифеев, как И.М.
Сеченов, А.А. Потебня, Ж. Пиаже, Л.С. Выготский, все же создание целостной
концепции системной дифференциации принадлежит Н.И. Чуприковой [20], [21].
Центральное звено концепции
системной дифференциации отводится Н.И. Чуприковой определению того, что же
именно развивается с возрастом и в процессе обучения ребенка, каков именно тот
внутренний материальный субстрат, который под воздействием внешних
социально-педагогических влияний переходит в качественно новое состояние, обусловливая
тем самым основу для дальнейшего развития индивида. Таким развивающимся
субстратом являются внутренние когнитивные структуры, такие "внутренние
относительно стабильные системы репрезентации знаний в самом широком смысле
слова, которые вместе с тем являются и системами извлечения и хранения текущей
информации" [9; 31]. Другими словами,
они представляют собой своеобразные матрицы получения и извлечения всех знаний
об окружающей среде, о себе, а также о своем месте и роли в этой среде.
Информация из окружающего мира извлекается и используется индивидом только в
той мере и в такой форме, как это позволяют имеющиеся у него когнитивные
структуры [9]. Именно этими моментами и
обусловливается то чрезвычайно важное значение, которое играет понятие
"когнитивные структуры" в теории и практике обучения, имеющего, как
известно, личностно обусловленный и принципиально информационный характер.
29
С психологической точки
зрения когнитивные структуры - это относительно стабильная система динамических
процессов анализа, синтеза, абстракции и обобщения. Они складываются на основе
работы анализаторов и представляют собой реализацию генетически заложенных
возможностей развития.
Признание развиваемости
когнитивных структур есть факт принципиально важный для теории и практики
школьного обучения и воспитания.
Установлено, что развитие
когнитивных структур в онтогенезе идет по линии их прогрессивного усложнения и
всецело подчиняется принципу системной дифференциации. Этот принцип заключается
в том, что более развитые, сложные высокорасчлененные и иерархически
упорядоченные когнитивные структуры, допускающие глубокий и гибкий анализ и
синтез действительности, развиваются из более простых, диффузных или плохо
расчлененных структур путем их постепенной дифференциации [9; 31 — 32]. Дифференциация структур может
происходить многократно и бесконечно. Именно поэтому данный процесс описывается
нейрофизиологами в виде дерева с разветвляющейся кроной.
Предпосылкой возникновения и
развития когнитивных структур (равно как мышления и сознания в целом) является
развитая способность к абстракции. Движущей силой и источником развития этой
способности является знаково-речевая сигнализация. Речь и речевая деятельность
являются главными факторами расчленения чувственного опыта и, следовательно,
основными орудиями системной дифференциации когнитивных структур и развития
мышления в целом.
Известно, что мир явлений
организуется в соответствии с той языковой системой, которой владеет человек.
Роль языка и речевой деятельности в процессе познания ребенком окружающего мира
заключается в том, что язык фиксирует достигнутые результаты знания, которые не
только участвуют в последующем синтезе, но и определяют дальнейшие направления
развития мышления. Можно утверждать, что ребенок овладевает миром окружающей
его природы в той мере, в какой овладевает речью, усваивает мир слов и языковых
значений. С помощью слов-понятий он овладевает не только представлениями о
природе, но и своими собственными психическими процессами, поведением,
деятельностью. Отношение ребенка к природе всегда опосредствовано
словом-понятием. Установлено, что недоразвитие речи затрудняет процесс
расчленения и выделения признаков предметов и препятствует развитию логического
мышления.
В целом "расчлененный и
упорядоченный мир человека является следствием сложнейшей работы собственно
сенсорно-перцептивных и словесных систем мозга в актах отражения
действительности" [10; 134 — 135].
Развитие мозга, как известно, идет от диффузных малодифференцированных форм
функционирования к более специализированным и более дискретным формам [9; 39]. Н.И. Чуприкова обосновывает положение о
том, что системное дифференцирование разных свойств, сторон и отношений
объектов является нейрофизиологическим механизмом и необходимым условием
интеллектуального развития индивида. Совершенно очевидно, из этого положения
вытекает ряд важных для теории и практики экологического образования и
воспитания следствий. Эти следствия имеют принципиальное значение при
конструировании содержания экологического образования и разработке учебных
программ и учебных пособий по экологии, при построении логики процесса
формирования у школьников ответственного отношения к природе, развитии научных
экологических и нравственно-экологических понятий, моделировании урока экологии,
создании системы экологического образования и воспитания в целом. Остановимся
на этих частных вопросах более подробно.
Содержание экологического
образования, как известно, представляет собой совокупность
межпредметно-экологических идей, научных и нравственно-экологических понятий,
интеллектуальных и практических умений и навыков, опыта творческой
природоохранной деятельности, подлежащих усвоению школьниками в процессе
формирования у них ответственного отношения к природе. Оно является системно
детерминированным и определяется многими факторами, в том числе достижениями
наук о человеке.
30
Реализация принципа системной дифференциации в
процессе конструирования содержания экологического образования выдвигает
определенные требования к созданию учебных программ по экологии. Эти требования
должны быть учтены при развитии у учащихся системы научных экологических
понятий и построении реального процесса формирования у школьников
ответственного отношения к природе в целом. Важнейшими из них являются
следующие:
1. Обучение экологии должно
начинаться с усвоения школьниками знаний, имеющих обобщенный и теоретический
характер. Более частные и конкретные эмпирические знания должны выводиться из
обобщенно-теоретического знания как из единой генетической основы.
Соответственно данному требованию необходимо уже на самых начальных этапах
обучения раскрыть школьникам систему ведущих межпредметно-экологических идей
(например, единство человека и природы, изменение природы в результате
хозяйственной деятельности человека, необходимость оптимизации отношений
человека и природы и др.) и в связи с этим ввести основные научные
экологические понятия (например, экологическая система, биосфера, компоненты
экосистемы, факторы среды, антропогенные факторы и др.).
Очевидно, такое
концентрированное и опережающее введение понятий еще не приводит к их
полноценному усвоению. Однако педагогическая ценность такого подхода
обусловливается тем, что при этом у ребенка возникает целостное и принципиально
правильное представление об изучаемом предмете, его состоянии и проблемах,
закладывается прочная ориентировочно-мотивационная основа последующих этапов
формирования ответственного отношения личности к природе. Благодаря такому
подходу в сознании и мышлении школьников образуется тот образ-каркас, который в
дальнейшем будет последовательно дифференцироваться и на который поэтапно будут
нанизываться более частные теоретические и эмпирические знания, а также
конкретные примеры, их подтверждающие. Согласно данному требованию, в начале
обучения экологии в целом или отдельного этапа в частности (изучении темы,
урока) должны четко формулироваться главная идея, принцип, даваться определение
базового понятия, а весь последующий ход должен строиться как последовательная
их дифференциация, конкретизация и обогащение. Совершенно очевидно, что все это
предполагает определенную педагогическую технологию дифференциации общего,
теоретического и абстрактного знания, выведения из него частных, конкретных и
эмпирических случаев и примеров.
2. Обучение экологии следует
ориентировать на выявление и первоочередное раскрытие немногих базовых,
генетически исходных, существенных и всеобщих отношений, определяющих
содержание и структуру современной научной экологии. К таким отношениям
относятся: целостность экологических систем, экологическое взаимодействие,
экологическое равновесие, развитие экологических систем, экологический кризис
(экологическая проблема) и др. Указанные всеобщие отношения имеют абстрактный
характер и представляют определенную трудность для понимания и усвоения
учащимися. Именно поэтому они должны воспроизводиться самими школьниками в
особых знаково-символических, предметных или графических изображениях-моделях,
позволяющих изучать и анализировать существенные свойства данного объекта в
чистом виде. Моделирование, позволяющее отделить существенное от
второстепенного, имеет настолько важное значение в обучении экологии, что
представляется возможным рассматривать моделирование в качестве одного из ведущих
принципов экологического образования школьников. Обучение экологии, реализующее
принцип системной дифференциации, должно всегда строиться на основе раскрытия и
усвоения школьниками теоретических отношений. Соответственно, обучение экологии
следует ориентировать не на усвоение разрозненных экологических сведений, не на
механическое запоминание некоторой совокупности экологической информации (как
это имеет место в массовой школьной практике), а на поэтапное раскрытие
принципов научной экологии, на объяснение и понимание основных экологических
закономерностей, на выяснение механизмов развития и взаимодействия различных
природных и антропогенных факторов.
31
Экологические факты и различного рода эмпирический
материал при этом привлекаются в той мере, в какой это необходимо для раскрытия
и осознания школьниками исходных экологических отношений. Следует подчеркнуть,
что очерченный выше подход не умаляет значимости практической и
исследовательской работы учащихся в непосредственном природном окружении.
Внимание педагогов-экологов должно быть обращено на то, чтобы практическая
работа по изучению и охране природы родного края организовывалась и
осуществлялась только на основе осознанных закономерностей.
3. Обучение экологии должно
обеспечивать не только усвоение школьниками основных теоретических положений
экологической науки, но и умение конкретизировать важнейшие исходные отношения
благодаря частным эмпирическим фактам. Все это предполагает развитую
способность совершать мысленные переходы от всеобщего к частному и от частному
к общему. Другими словами, выявленное и осознанное отношение должно быть
подтверждено и конкретизировано самими школьниками совокупностью самых разных
примеров и эмпирических фактов. Поэтапная конкретизация этого исходного
отношения, последующее ее обобщение ведет к формированию у школьников
собственных принципов объяснения и понимания окружающей социоприродной
действительности. Эти принципы имеют опять же обобщенный теоретический характер
и, следовательно, могут быть приложимы не только к отдельным частным случаям
экологического взаимодействия, но и к целым классам генетически родственных
случаев. На основе этих обобщенных принципов формируются
индивидуально-личностные модели экологически грамотного поведения и
деятельности человека в природной среде. Очевидно, более эффективному решению
данных задач может и должна способствовать специально разработанная и поэтапно
реализуемая система учебных заданий, совокупность видов и форм практической
деятельности школьников по исследованию и охране природы родного края.
Исходя из вышеприведенных
положений, представляются целесообразными следующие подходы к разработке
содержания и конструированию школьных программ по экологии.
Первый подход состоит в
выделении и целенаправленном раскрытии системы базисных
межпредметно-экологических идей, объединяющих всю совокупность экологических
знаний. Научные экологические понятия вводятся по ходу раскрытия содержания выделенных
идей и по мере необходимости в этом, однако оно всегда определяется логикой
учебного процесса и закономерностями познавательной деятельности школьников.
Выделение и целенаправленное раскрытие межпредметно-экологических идей
способствует формированию у школьников основ теоретического мышления, облегчает
понимание и усвоение учащимися программного учебного материала, снимает
необходимость произвольного запоминания большого объема сведений, мало
связанных между собой, что, в свою очередь, существенно снижает учебные
перегрузки школьников. В современных условиях отсутствия в учебных планах школ
самостоятельного курса "Экология" этот подход может способствовать
обеспечению междисциплинарности экологического образования, благоприятствовать
более рациональной интеграции знаний различных школьных дисциплин. Кроме того,
благодаря тщательному и продуманному структурированию учебного содержания
существенно облегчается понимание отношений между фактами, явлениями и
процессами, на первый взгляд, мало связанными между собой. В этом аспекте
рассматриваемый подход может быть охарактеризован как стремление на
"немногом учить многому" [2], [3], [6], [9], [10]. В
целом же именно этот подход сегодня привлекает наиболее пристальное внимание
разработчиков школьных программ по экологии.
Второй подход заключается в
построении программ на основе изучения понятийной структуры научной экологии.
За основу в программах этого типа принимается совокупность научных понятий,
которые определенным образом структурируются и проецируются на реальные
экологические проблемы и ситуации. Чрезвычайно важным моментом при этом
является нахождение предельно широкого понятия, вбирающего в себя и
подчиняющего себе множество других.
32
Очевидно, в программах по экологии функции такого
базового понятия может успешно выполнить категория "экосистема".
Возможным также представляется использование в этих целях понятия
"биосфера". Чрезвычайно важным требованием, предъявляемым к
программам этого типа, является соответствие логики и структуры школьного курса
экологии логике и структуре экологии как науки.
Третий подход
предусматривает ознакомление школьников с основными парадигмами современного
экологического знания. Примерами программ, созданных на основе этого подхода,
могут являться те, которые исходят из основных направлений социальной экологии
(например, таких, как социально и исторически обусловленный характер
взаимодействия человека и природы, состояние окружающей природной среды и
экологический мониторинг, развитие мирового процесса урбанизации и перспектив
человечества, продовольственная проблема и пути ее решения, глобальное
потепление климата и общество, загрязнение Мирового океана и человек).
Очевидно, указанный подход может оказаться особенно значимым при разработке
факультативных курсов экологии, предусматривающих развитие и углубление знаний
учащихся в одной или нескольких областях современного научного экологического
знания.
Четвертый подход
предполагает ознакомление школьников с экологическими проблемами всего земного
шара, отдельных материков, стран и регионов, а также выявление и анализ причин
этих проблем. Важным содержательным компонентом программ является определение
возможных путей, средств и условий преодоления современных экологических
кризисов. За основу программ подобного типа принимается определенная территория
(земной шар, материк, страна, регион и т.д.), на которую проецируется некоторая
совокупность экологических знаний. При этом строго выделяются три уровня
организации и рассмотрения экологических проблем: глобальный, региональный и
локальный (местный, краеведческий), образующие определенную систему и иерархию.
Очевидно, рассмотрение экологических проблем начинается с глобальных
экологических кризисов.
Пятый подход к
конструированию школьных программ по экологии состоит в приоритетном
ознакомлении школьников с методами и приемами современных научно-экологических
исследований, в целенаправленном вовлечении учащихся в непосредственную
деятельность по изучению, исследованию и охране окружающей природной среды. В
этих программах методы экологических исследований рассматриваются как
"кристаллизованное" знание, готовое для практического применения, как
определенные способы решения познавательных и практических задач. Очевидно,
главное направление обучения экологии по программам этого типа состоит в
организации и проведении лабораторных и практических работ, полевых
экологических практикумов, экологических лагерей, походов-экспедиций по
исследованию и охране природы родного края и др. Однако все указанные виды
исследовательской и практической природоохранной деятельности осуществляются на
основе осознания теоретических знаний. Теория здесь предшествует практической
деятельности; результаты же осуществленной деятельности подтверждают и
конкретизируют предварительно осознанное то или иное всеобщее теоретическое
отношение.
Обучение экологии,
реализующее принцип системной дифференциации, протекает как процесс решения
непрерывно усложняющихся учебных задач и включает в себя следующие основные
этапы: 1) вводно-ориентировочный, 2) операционно-познавательный (рабочий) и 3)
оценочно-результативный. Эти структурные компоненты имеют место как в целостном
процессе обучения экологии, так и при прохождении отдельных учебных тем или
проведении частных уроков по данному предмету. Единицей процесса обучения при
этом является учебная тема, а не урок, так как именно при изучении темы
указанные компоненты всегда проявляются достаточно полно и очевидно. Урок же
далеко не всегда отражает все указанные этапы и особенности предлагаемого
процесса обучения экологии.
Рассмотрим более подробно
содержание и особенности каждого из вышеуказанных компонентов.
Вводно-ориентировочный этап
обеспечивает общее понимание школьником
33
сущности изучаемой темы, осознание того, для чего и
зачем надо изучать данную тему, каково ее место и значение в экологической
науке, какова социальная и научная необходимость возникновения и развития тех
теорий, понятий и отношений, которые будут изучаться. На этом же этапе школьники
должны достаточно ясно представить себе, что именно они должны усвоить в ходе
изучения данной темы, каковы цель, задачи и предполагаемые результаты
предстоящей работы. Все это создает необходимую ориентировочную основу
деятельности, вызывает у школьников соответствующую учебную мотивацию. На этом
этапе учитель обобщенно излагает и объясняет сущность нового для школьников
всеобщего отношения или закона и организует деятельность учащихся по
дальнейшему более глубокому и более дифференцированному изучению того или иного
теоретического положения. Познавательная деятельность школьников организуется и
в дальнейшем протекает как процесс решения учебных задач.
Операционно-познавательный
этап посвящается изучению освоения школьниками содержания темы, усвоению всеобщего
отношения или закона, его дальнейшей конкретизации и дифференциации, овладению
интеллектуальными умениями и навыками, позволяющими использовать теоретические
положения для решения тех или иных учебных задач. Основная цель - овладеть
базовым принципом - разделяется на ряд последовательно достигаемых частных
задач. Для их решения вначале организуется фронтальная работа школьников. В
этом плане уместны объяснительно-иллюстративное изложение, демонстрация опытов,
проведение экспериментов и наблюдений и т.д. В дальнейшем необходимы формы
групповой и индивидуальной работы по конкретизации, дифференциации и
подтверждению частными примерами изучаемого отношения, принципа или закона.
Иногда изучение ряда тем желательно начинать с предъявления чувственного и наглядного
материала. Однако при изучении теоретического материала (закономерностей,
всеобщих отношений, причинно-следственных связей, процессов взаимодействия
объектов и явлений, динамики их развития, внутренней структуры объектов и их
взаимосвязей между собой и их взаимосвязей между собой и с окружающей их средой
и т.д.) рекомендуется вначале представить проблему в абстрактном виде,
схематически [2], [3],
[6].
Поскольку в содержании
экологического образования преобладают именно такие обобщенно-теоретические,
системные знания, требующие значительной последующей дифференциации и
конкретизации, то, очевидно, именно этот путь должен являться приоритетным в
процессе экологического образования школьников. На данном этапе и в связи с
раскрытием обобщенно-теоретических отношений широко должны быть использованы
различные схемы и модели (графически, логические, знаково-символические и др.).
Разобрав сущность изучаемой проблемы теоретически, учитель тем самым создает
благоприятную основу для упражнений, призванных подтвердить и конкретизировать
данную проблему. Очевидно, путь, ведущий к конкретизации и уточнению изучаемой
проблемы, лежит через системную дифференциацию первоначально нерасчлененного
(обобщенного) знания.
Оценочно-результативный этап
предполагает обобщение полученных в ходе осуществленного обучения знаний,
приобретенных умений и навыков, сформированных способов деятельности и
включение их в общую систему собственных знаний, умений и навыков. На этом
этапе школьники оценивают и соотносят полученные результаты с поставленными
целями и задачами, анализируют проделанную ими учебную работу, устанавливают,
насколько правильно они решили принятую ими основную учебную задачу, что в
результате усвоено и что не усвоено и почему. На основе анализа и самоанализа
они оценивают свою учебную деятельность в целом и отдельные действия в
частности, делают выводы о возможности недопущения в будущем совершенных ошибок.
Немаловажная задача этого
этапа обучения заключается в развитии у учащихся рефлексивной деятельности, в
осознании школьниками самого процесса собственного учения, в понимании
психологических механизмов усвоения знаний. Данный этап обучения может быть назван
рефлексивным.
34
Рефлексия является внутренне необходимой
составляющей всякого процесса обучения, ибо она развивает у школьников
активность, осознанность и произвольность - качества, без которых нет и не
может быть личности, обладающей ответственным отношением к природе.
При обучении вообще и
изучении той или иной темы в частности должны иметь место все три вышеуказанные
этапа. Для обучения экологии, осуществляющегося в соответствии с принципом
системной дифференциации, совершенно необходим вводно-ориентировочный этап, так
как без него учащиеся не смогут составить обобщенное правильное представление
об изучаемом объекте, осознать то всеобщее отношение, на последовательное
раскрытие и дифференциацию которого сориентирован весь дальнейший ход обучения.
Без вводно-мотивационного этапа учебная деятельность школьников будет
несориентированной, неосознаваемой, слепой. К тому же она будет побуждаться не
собственно познавательными и широкими социальными мотивами, а мотивами внешними
и чуждыми по отношению к учебной деятельности. Именно поэтому она не будет
способствовать развитию личности и формированию у нее ответственного отношения
к природе. В целом же вводно-ориентировочный этап имеет принципиально важное
значение для обучения, и именно он определяет его успех. Значимость
операционно-познавательного этапа вполне очевидна, без него вообще не может
состояться никакой процесс обучения вообще и обучения экологии в частности. Без
оценочно-результативного этапа, т.е. без систематического анализа и поэтапного
обобщения вновь познанного и усвоенного, без понимания места и роли
приобретенных знаний в общей структуре научного знания, без осознания
психологических механизмов самого процесса собственного познания обучение
никогда не будет достаточно эффективным.
Только единство и
взаимосвязь указанных компонентов процесса обучения экологии приводят к
ожидаемым результатам, и только на основе всей совокупности знаний наук о человеке
возможно эффективное формирование у личности ответственного отношения к
природе. Принцип системной дифференциации, установленный современной
нейрофизиологией и имеющий прочное обоснование в психологической и
педагогической науке, открывает новые пути и подходы в решении чрезвычайно
актуальной проблемы экологического образования и воспитания школьников.
1. Зверев
И.Д. Экология в школьном обучении. М.: Знание, 1980.
2. Каропа Г.Н. Системный подход к экологическому образованию и
воспитанию. Минск: Университетское, 1994.
3. Каропа Г.Н. Экологическое образование и воспитание учащихся
сельских школ. Минск: Университетское, 1993.
4. Каропа
Г.Н. Культурно- историческая концепция Л.С. Выготского как основа для
создания методики экологического образования и воспитания школьников // Вопр. психол. 1995. № 1. С. 69 — 73.
5. Отношение
школьников к природе / Под ред. И.Д. Зверева, И.Т. Суравегиной. М.: Педагогика,
1988.
6. Системный анализ процесса мышления / Под ред.
К.В. Судакова. М.: Медицина, 1989.
7.
Экологическое образование школьников / Под ред. И.Д. Зверева, И.Т. Суравегиной.
М.: Педагогика, 1983.
8. Основы
экологии (6 — 11 классы): Учебная программа (экспериментальный вариант).
Гомель: БелГУТ, Зеленый класс, 1995.
9. Чуприкова Н.И. Принцип дифференциации
когнитивных структур в умственном развитии, обучение и интеллект //
Вопр.
психол. 1990. № 5. С. 31 — 39.
10. Чуприкова Н.И. Психика и сознание как
функции мозга. М.: Наука, 1985.
Поступила в редакцию 23.X 1996 г.