Молекулярный всадник. Отказывайтесь от старых догм!

Говоря об интеграции школьных предметов, как правило, имеют в виду интеграцию смежных предметов, например, естественно-научного цикла, так как они имеют больше связей в содержании предметного материала. А возможно ли эффективно интегрировать, например, такие предметы, как мировая художественная культура и химия (физика)? Нет, если мы подразумеваем под этим интеграцию на уровне содержания данных учебных предметов. Но ведь основные межпредметные связи лежат не столько в содержании предметов, сколько в характере умственного труда.

Межпредметные знания – это прежде всего общеметодологические знания, способы познания окружающего нас мира, способы умственных действий, логика. И в этом случае включение в содержание образования вопросов на тему общности и различия объяснения и познания мира представителями науки и искусства имеет огромное влияние на формирование культуры умственного труда учащихся, их научное мировоззрение. Еще Альберт Эйнштейн говорил, что ему как ученому Достоевский дал больше, чем математик Гаусс. Эйнштейн считал, что искусство и наука неразрывно связаны и имеют в конечном счете единые задачи – они сводятся к познанию и объяснению окружающего мира.

В процессе изучения химии и физики существует еще одна важная причина, по которой включение в содержание образования вопросов искусства представляется достаточно важным. В соответствии с дидактическим принципом научности обучения учебные знания должны соответствовать знаниям научным. Строение атома – фундаментальное понятие современной науки и тем не менее мы строим изучение химии на основе планетарной модели Резерфорда, предложенной в 1913 году, хотя уже в 1924 году была предложена современная модель строения атома – квантовая, всесторонне подтвержденная экспериментально. Квантовая теория атома наряду с теорией относительности перевернула многие имевшиеся в науке представления и является, пожалуй, главным научным достижением нашего века. Почему же мы даже не пытаемся изучить с учащимися современную квантовую модель? В определенной мере ответом на этот вопрос может послужить высказывание Эйнштейна: «Квантовая механика основана на чем угодно, но только не на здравом смысле. А здравый смысл – это те предрассудки, которые складываются в возрасте до 18 лет». По сути дела, сформированное репродуктивное мышление, стремление мыслить по шаблону, догматическое преподавание предметов и мешают подойти к пониманию основных положений, лежащих в области квантовой теории. Знакомство с методами познания, существующими в искусстве, помогает учащимся несколько раздвинуть представления о способах познания и объяснения мира, преодолевая тем самым сложившиеся у них стереотипы, помогает хотя бы приблизиться к пониманию некоторых положений квантовой теории, действительно сложной для понимания учащимися хотя бы в силу их возрастных особенностей.

Рассмотрим основные этапы урока на заданную тему.

Поскольку во второй части урока предполагается обсуждение вопросов, связанных со строением атома, вначале имеет смысл провести актуализацию знаний на данную тему и, если есть необходимость, ввести некоторые необходимые понятия. Представляются модели атомов – планетарная и квантовая. Обсуждаются некоторые основные принципы, лежащие в основе квантовой модели атома – принцип вероятности нахождения электрона в определенной точке пространства и корпускулярно-волновой дуализм. Возможно также введение понятия о принципе неопределенности Гейзенберга.

Для того чтобы ограничить объект исследования, предлагается проанализировать развитие искусства в период, на который приходится наибольший расцвет научных достижений (ХХ век). Цель работы – анализируя образцы живописи, проследить, как влияли достижения науки и техники на развитие искусства, определить общие задачи науки и искусства, а затем и различия между ними. Удобно использовать виртуальную галерею картин, выполненную в виде презентации Microsoft PowerPoint. Поскольку в течение урока происходит живая дискуссионная работа, протекающая в каждом классе по-разному, ниже приводится краткое методическое описание этапов работы и выводов, к которым предполагается прийти.

Первой рассматривается картина «Дома в Эстаке» Жоржа Брака (1906), выполненная в технике кубизма. Задачей учащихся является объяснить замысел художника. В ходе обсуждения учащиеся приходят к выводу, что художник, подобно ученому, за изменчивой внешностью вещей стремился уловить их неизменное и прочное строение. В разнообразии предметных форм он угадывал основные геометрические фигуры и пытался с их помощью точнее описать неизменную сущность природы. Картина этого же художника «Натюрморт со скрипкой и кувшином» (1910) является образцом аналитического кубизма. Большие и цельные объемы распадаются на множество мелких. Зрителю дается возможность рассмотреть, из чего состоит форма, «ощупать» ее глазами с разных сторон и даже увидеть один предмет через другой. «Столик» (1913) того же художника представляет собой образец синтетического кубизма. Теперь в живописное полотно вводятся реальные предметы (газеты, свитки бумаги и т.д.) и материалы разной фактуры (бумага, дерево, ткань). Здесь образ уже не разлагается, а собирается, синтезируется из отдельных атрибутов, характерных деталей.

Красной нитью при обсуждении картин проходит мысль о том, что художники, как и ученые, пытаются познать и объяснить окружающий нас мир. Эта же идея лежит и в основе дальнейшего обсуждения, но только центр тяжести здесь переходит еще и на то, чтобы проследить, как они это делают.

На смену кубизму приходит направление футуризма. На обсуждение учащихся представляются такие картины, как «Динамизм автомобиля» (1912) и «Музыка» (1911) Луиджи Руссоло, «Поезд – дитя Солнца» Фортунато Деперо (1924), «Ритмы смычка» Джакомо Балла (1912). При обсуждении отмечается характерное для картин этого направления возвеличивание техники и промышленного духа нового времени. Картины особенно отличаются от предыдущих тем, что художники на них пытались отобразить кинетику движения, описать ее. Как правило, это делалось посредством острых, ломаных линий в манере кубизма. Футуристы изображали на картинах всевозможные звуки – для этого они окружали источник звука ярко окрашенными дугами и кругами, которые должны олицетворять колебания звуковых волн. Особенный интерес представляет здесь картина «Уличный фонарь» Джакомо Балла (1911), центральное место в которой занимает вовсе не фонарь, а свет, исходящий от него, который и пытается изобразить автор доступными ему средствами. Далее учащиеся пытаются понять, какое физическое свойство изобразил на своей картине Умберто Боччони, название которой – «Эластичность» (1912) раскрывается позже. Картина есть пример описания физического свойства не в виде формул или вербально, как они привыкли это делать на уроках физики и химии, а художественными средствами.

Особый интерес представляет картина Марселя Дюшана «Обнаженная, спускающаяся по лестнице» (1912), где движение передано при помощи следующих одна за другой пересекающихся плоскостей. Марсель Дюшан – один из величайших новаторов в искусстве ХХ века – в юности увлекался физикой и математикой. Вместе со своими коллегами он организовал «Салон золотого сечения», целью которого было исследование идеальных пропорций, а также математических основ искусства в целом. Картина была принята обществом неоднозначно. На Армори-шоу в Нью-Йорке один критик язвительно назвал ее «взрывом на макаронной фабрике». Сам автор объяснял концепцию картины как «организацию кинетических элементов, передачу времени и пространства через абстрактное изображение движения». Марсель Дюшан использовал так называемое хронофотометрическое представление движения.

Далее рассматриваются картины Робера Делоне (1885-1941), именовавшего свое искусство чистой живописью, движением цвета в свете, симультанной живописью. Смысл ее заключается в том, что при взгляде на предмет художник, прежде всего помня о законах физики, извлекает разложенный на составные цвета световой поток. Это поясняется учащимся. Чтобы они могли оценить способ представления художником окружающего мира, приводятся в пример четыре его картины без указания названий. Им предлагается определить, какую из этих картин можно было бы назвать «Радостью», «Движением в одну сторону», «Тигровым глазом», «Кафедральным собором». Как правило, большинство учащихся правильно справляется с заданием, из чего они делают вывод о достаточной успешности данного способа изображения предметов.

В ходе обсуждения того, что качественно отличает картины Робера Делоне от предыдущих, делается вывод о развитии нового направления – беспредметной живописи (абстракционизма), который с его отказом изображать видимые реальные формы возник не на пустом месте. Ведь если кубические эксперименты с формой позволяют зрителю рассмотреть предмет одновременно с разных точек зрения, а таких точек может быть сколь угодно много, то в этом бесконечном «перечислении» ракурсов сам предмет просто потеряется, исчезнет (в определенной степени этот подход предвосхитил идею принципа неопределенности Гейзенберга).

В контексте обсуждаемой проблемы естественным образом возникает вопрос о возможности изображения движения, кинетики теперь уже посредством беспредметной живописи. Комментируется, что с этой задачей достаточно успешно справлялся известный художник Казимир Малевич. Учащимся представляются изолированные геометрические фигуры одной из его картин, на которой автор с помощью лишь определенного расположения геометрических фигур различных цветов передал движение. Учащимся предлагается на альбомном листе также попробовать решить эту задачу. После обсуждения результатов их работы представляется подлинная картина Казимира Малевича для сравнения. Здесь своевременно задать вопрос – существует ли правильное решение поставленной задачи? В чем состоит отличие искусства от науки? Как правило, все ответы учащихся можно свести к тому, что в основе науки лежит объективная деятельность людей, в то время как в искусстве – субъективная. Подтверждением тому служит высказывание Эйнштейна, который, формулируя основное отличие науки от искусства, утверждал: «Там, где окружающий нас мир перестает быть ареной личных надежд и желаний, где мы как свободные существа, сомневаясь и размышляя, созерцаем его в изумлении, там мы вступаем в царство искусства и науки. Если мы описываем увиденное известное по опыту на языке логики – это наука, если же представляем в формах, внутренние взаимосвязи которых недоступны нашему сознанию, но которые интуитивно воспринимаются как осмысленные, – это искусство». Уместно также обсудить «Черный квадрат» Малевича, через который автор попытался представить в концентрированном виде всю картину мироздания. Это символ космоса, который одновременно и предельно ясен, и абсолютно непроницаем для человеческого сознания.

Качественным отличием сюрреалистических картин Сальвадора Дали от предыдущих является переход к изображению микромира. Из всех художников этого направления творчество Сальвадора Дали выгодно отличается тем, что его увлечения идеями ядерной физики и квантовой теории нашли очень яркое выражение в его работах. К тому же «разгадывание» «интеллектуальных загадок» Сальвадора Дали, как часто называют его картины, активизирует познавательный интерес учащихся. В работах «Молекулярный всадник», «Расщепление атома», «Гармония сфер», «Атомная Леда» автор выражает свое восхищение перед красотой и гармонией микромира. Во многих картинах он представляет материю в виде атомных частиц. Но ужасающая, разрушительная сила атомной бомбежки японских городов Хиросимы и Нагасаки глубоко потрясла художника как в религиозном, так и научном плане – на картине «Галатея сфер» (1952) взрывающийся бюст его жены Галы свидетельствует об обеспокоенности Дали новыми открытиями в физике.

Работы Дали весьма интересны еще и по следующей причине. Как известно, одна из основных трудностей при формировании представлений о квантовой теории атома заключается в том, что для объяснения этой теории не существует практически никаких моделей, исполняющих, как известно, не только прогностические, но и объяснительные и иллюстративные функции. Если для объяснения законов макромира мы можем найти аналогии в окружающем нас мире, понятные нам по той причине, что они доступны ощущению нашими органами чувств, то для объяснения законов микромира таких аналогий практически нет. Все представления абстрактны, умозрительны. И здесь важную иллюстративную функцию при изучении явлений микромира могут выполнить картины Сальвадора Дали. Учащиеся изучают картины Дали на предмет того, какие идеи квантовой теории можно «узнать» на той или иной картине. Идеи о дуализме, вероятности нахождения электрона в определенной точке пространства можно проследить в таких его картинах, как «Исчезающий образ» (1938), «Рынок рабов и невидимый бюст Вольтера» (1940), «Испания» (1938), «Явление лица и фруктовой вазы на пляже» (1938), «Метаморфозы Нарцисса» (1937), «Лебеди, отражающиеся слонами» (1937), «Быстродвижущийся натюрморт» (1956), «Путь загадок» (1981). Интересна в этом плане картина «В поисках четвертого измерения» (1979) с изображением известного образа – мягких часов, символизирующих, что время для Сальвадора Дали уже не есть прочное и незыблемое понятие, каким оно было. В микромире, где частицы движутся со скоростями, приближенными к скорости света, нет привычного для нас представления о времени. По законам микромира время способно растягиваться или сжиматься в зависимости от движения наблюдателя. Два события могут считаться, с точки зрения одного наблюдателя, разделенными промежутком в один час, с точки зрения другого – одной минутой. Озабоченность художника новыми идеями теории относительности подтолкнула его к возврату этой темы. Теперь в «Дезинтеграции памяти» (1952-1954) Дали изобразил свои мягкие часы под уровнем моря, где камни, похожие на кирпичи, тянутся в перспективу. Сама память разлагалась, так как время уже не существовало в том значении, какое придавал ей Дали. Не только художники, но и писатели были заинтересованы темой непостоянства времени. Перу известного детского поэта Самуила Маршака принадлежит стихотворение:

…Сегодня в полдень

пущена ракета,

Она летит куда быстрее света,

И в цель прибудет

ровно в семь утра…

И даже не сегодня, а вчера…

В подготовленных классах можно обсудить картину «Внутриатомное равновесие» (1947), тема которой очень тесно связана не только с идеями относительности и квантовой теории, но и с приобретающей все большую популярность так называемой теорией хаоса. Актуальна картина «Атомистический крест» (1952), в которой художник провозглашал возможность слияния научных открытий с религиозными истинами.

Анализ картин можно закончить картиной Эшера «Небо и вода» (1938), на которой рыбы и птицы изображены в одном и том же месте и разделены лишь одним движением мысли. Картина подчеркивает важность умения мыслить не догмами, умения отказаться от старых представлений и взглянуть на окружающий мир по-новому.

Зайрат БАЙБАГИСОВА, учитель года Карачаево-Черкесской Республики-1999, кандидат педнаук, учитель химии СОШ №17, города Черкесска