Яйцо – символ мироздания

В 2001 году в рамках крупной конференции под эгидой Национального научного фонда и Министерства торговли США был констатирован синергетический прорыв в четырех областях знаний – нанотехнологии, биотехнологии, информационные технологии и когнитивные технологии (НБИК, англ. Nanotechnology, Biotechnology, Information Technology, Cognitive Technology, NBIC) – и объявлено о новом направлении в науке, которое было определено как прогрессивная конвергенция.

В России о конвергентном образовании заговорили после реализации в московских школах Курчатовского проекта, который был основан в 2012 году по инициативе Департамента образования города Москвы и НИЦ «Курчатовский институт». Целью проекта было обеспечение доступа учащимся школ города Москвы к современному высокотехнологичному учебному оборудованию, необходимому для осуществления на высоком уровне проектной и исследовательской деятельности.
Обзор научной и педагогической литературы, участие в педагогических форумах, конференциях и круг­лых столах с ключевым словом «конвергенция» показали, что на сегодняшний день конвергентный подход к обучению школьников является инновацией и находится в стадии разработки. Понимая прогрессивную конвергенцию как конвергенцию естественных наук и технологий, мы предлагаем следующее определение: конвергенция в образовании – это процесс и результат построения целостных учебных дисциплин, созданных путем синтеза научных знаний и технологических достижений на основе системы фундаментальных закономерностей развития естественных наук и NBIC-технологий и обусловленных дидактическим отображением взаимопроникновения наук и технологий в ходе прогрессивного развития человечества.
Исходя из этого определения конвергентный подход, по нашему мнению, предполагает конвергенцию двух видов мышления человека: научного и технологического. На рисунке 1 показаны две тетрады, сравнив которые можно увидеть много общего.
Таким образом, в основе конвергентного образования лежит развитие технологического мышления школьников с опорой на формирование исследовательских навыков для создания конкретного и полезного для человека продукта. Поэтому при разработке каждого конвергентного занятия педагог ставит многоступенчатую цель: 1) расширить/представить новую единицу учебного знания; 2) решить определенную исследовательскую/техническую задачу; 3) освоить/закрепить новый метод научного исследования; 4) освоить/закрепить навыки работы с учебным/научным оборудованием; 5) организовать/закрепить навыки работы в учебной группе/команде.
Опираясь на опыт реализации программ дополнительного образования «Я – исследователь», «Я познаю мир», «Наши помощники – ферменты», «Гидропоника – жизнь без почвы» и др. на базе Центра проектного творчества «Старт-ПРО», можно предложить следующую структуру занятий в условиях конвергентного образования.
Занятие должно иметь блочную структуру и включать блоки «Рассуждаем», «Изучаем», «Изучаем и рассказываем», «Наблюдаем», «Анализируем», «Наблюдаем и анализируем», «Исследуем», «Вычисляем», «Сравниваем и различаем», «Проектируем», «Моделируем», «Конструируем», «Готовим», «Проверяем и корректируем», «Рефлексируем» и др. Блоки выбираются в зависимости от темы занятия.
Для каждого занятия необходимо разработать рабочий (инструктивный) лист, в котором учащиеся записывают основные определения, делают рисунки, протоколируют ход лабораторных исследований и экспериментов и т. д.
На занятиях используются следующие приемы педагогической техники: «Маленькими шагами вперед к заветной цели», «Для того чтобы научить, нужно удивить», «От простого – к сложному», «Делаем руками, думаем головой», «Что написано пером», «Узнали в теории – применяем на практике», «Знания не даются, а добываются», «Ни больше, ни меньше», «Информация хорошо, а порядок лучше», «Математика – царица наук», «Повторение – мать учения», «Работаем – пишем – думаем – запоминаем», «Что это было?». Рассмотрим их подробнее.
«От простого к сложному». Например, штатив для пробирок → лабораторный штатив → штатив микроскопа или изучение водопроницаемости на модели – изучение водопроницаемости с помощью прибора → изучение водопроницаемости в полевых условиях.
Или:
постановка цели: цель уже записана в рабочем листе → цель записана, но с пропусками ключевых слов → цель не записана, надо поставить ее самостоятельно, исходя из названия эксперимента.
Или:
протоколирование эксперимента (на примере оборудования):
1) на рабочем столе уже стоит оборудование, которое перечислено (уже напечатано) в рабочем листе;
2) оборудование стоит на столе, но в рабочем листе даны его изображения, которые надо подписать правильно;
3) оборудование стоит на столе, но в рабочий лист необходимо внести перечень оборудования самостоятельно, сопоставив реальный объект с полученными знаниями на предыдущих занятиях (исключение – новое оборудование);
4) в рабочем листе приведен перечень оборудования, которое необходимо самостоятельно найти и подготовить (выбрать из общего массива оборудования в лаборатории);
5) рабочий лист не содержит никакого перечня. Необходимо самостоятельно определить нужное оборудование, исходя из цели предстоящего эксперимента и выдвинутой гипотезы.
Или:
протоколирование эксперимента (на примере таблицы данных):
1) таблица дана в готовом виде с заполненными названиями столбцов и заполненным первым столбцом;
2) таблица дана в готовом виде с заполненными названиями столбцов;
3) даны только название и графы таблицы;
4) таблицу данных надо составить самостоятельно.
«Узнали в теории – применяем на практике». Новое понятие вводится в совокупности с методикой исследования. Например:
1) выдвигаем гипотезы – изучаем водоподъемную способность почвы;
2) осваиваем приспособления, приборы, инструменты – изучаем водопроницаемость почвы;
3) изучаем микроскоп (оптический прибор) – осваиваем метод наблюдения – осваиваем методику получения реплик – изучаем устьичный аппарат листа растения;
4) изучаем моделирование – моделируем газовый состав воздушной среды теплицы и т. д.
«Знания не даются, а добываются»:
1) техника безопасности: рассмотреть рисунок – предложить краткую формулировку правила, опираясь на рисунок, – объяснить правило подробно;
2) тема занятия не задана в начале, дается только номер занятия. После рассуждения дети сами формулируют тему;
3) определения терминов и понятий не даются в готовом виде, сначала сам термин → обсуждение/рассуждение (восстановление того, что уже знают) → потом учитель подводит к правильному определению;
4) перед опытом рассуждают, что может получиться, сами ставят цель и т. д.
«Делаем руками – думаем головой». Конструирование и моделирование разных, пусть самых простых, приспособлений. На примере изучения штатива: изучить штатив (теоретически) → собрать штатив (самостоятельно) → на следующем занятии собрать штатив на скорость (как автомат Калашникова) → собрать прибор для определения свойств почвы на основе штатива самостоятельно по инструкции (применение знаний в новой ситуации) → на следующем занятии собрать прибор для определения свойств почвы на скорость (какая группа соберет быстрее и правильнее.
«Ни больше, ни меньше». Работа с терминами и понятиями. На каждом занятии вводятся 1‑3 (не больше!) новых понятия, которые представляются в разном виде и закрепляются разными методами.
«Что написано пером…» Протоколирование эксперимента. Обязательная запись, фото- и/или ви­деосъемка полученных результатов с последующей обработкой данных. Работа с технической документацией разного уровня – инструкции, технологические карты, этикетки и др.
«Информация – хорошо, а порядок – лучше». Обязательное начиная с первого занятия умение структурировать информацию, сворачивать информацию в таблицу, схему, диаграмму и пр. Чтение технологических схем, умение «разворачивать» информацию, представленную в таблицах, схемах, диаграммах.
«Математика – царица наук». Обязательная математическая обработка полученных результатов:
1) рассчитать скорость проникновения воды в почву;
2) рассчитать скорость подъема воды в почве;
3) рассчитать скорость фотосинтеза;
4) рассчитать среднюю температуру в помещении и т. д.
«Маленькими шагами вперед к заветной цели». К каждому занятию обязательно готовится презентация в MS PowerPoint. Вся информация никогда не «вываливается сразу» – дозированно, пошагово, с сохранением интриги. Для этого используются анимационные эффекты MS PowerPoint.
«Повторение – мать учения». Обязательное многократное закрепление с проверкой правильности выполнения в парах. Небольшие проверочные работы перед началом каждого занятия. Виды заданий:
1) подпись к рисунку;
2) дать определение термину/понятию (если термин/понятие сложный/-ое, заполнить пропуски слов в определении, в дальнейшем просто дать определение);
3) нарисовать схему установки и подписать ее части и т. д.
«Для того чтобы научить, нужно удивить». На всех занятиях при введении новых понятий используются элементы межпредметной интеграции естественно-научных и гуманитарных знаний:
1) «гипотеза», «опыт», «эксперимент» – рассказы Н.Носова «Мишкина каша», «Бенгальские огни», повесть «Веселая семейка»; история Л.Н.Толстого «Удельный вес» и др.;
2) «микрофлора» и «микрофауна» – мифологические сюжеты о богинях Флоре и Фауне;
3) «наблюдение» – тайны путешествия городских кошек и т. д.
«Работаем – пишем – думаем – запоминаем». К каждому занятию для школьника готовится рабочий лист.
«Что это было?» Обязательные рефлексия и самооценка собственной деятельности. Виды – устная или заполнение таблицы с заданными видами деятельности.
Многие из этих приемов каждый учитель использует так или иначе в своей работе. Особенность конвергентных занятий заключается в том, что практически все эти приемы используются в ходе одного 1,5‑часового занятия.

Рассмотрим на конкретном примере реализацию конвергентного подхода в системе дополнительного образования школьников на базе центра проектного творчества «Старт-ПРО» Московского городского педагогического университета.
Представленное занятие проводится в рамках авторской программы «Я познаю мир». Возраст учащихся 7‑16 лет. На данном занятии происходит одновременное развитие естественно-научного и технологического мышления школьников на основе формирования читательской, естественно-научной и технологической грамотности детей. Схема занятия представлена на рисунке 2.
Первый блок занятия – «Яйцо – символ мироздания» – посвящен формированию читательской грамотности школьников.
Второй блок занятия – «Амниотическое яйцо – модель космического корабля» – акцентирован на формировании естественно-научной грамотности школьников.
В третьем блоке занятия – «Яйцо – идеальный объект бионики» – сделан акцент на формировании технологического мышления школьников.
Интегрирующая цель занятия: создать целостное представление об объекте живой природы.
Планируемые результаты занятия
Личностные:
– способность к познавательной деятельности, направленной на изучение биотехнологических объектов, формирование интеллектуальных умений (доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать, делать выводы и др.), способность ставить цели, умение планировать свою работу, умение работать в учебной паре.
Метапредметные:
– овладение составляющими исследовательской деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, давать определения понятиям, классифицировать, наблюдать, проводить эксперименты, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеи;
– умение работать с текстовой информацией, анализировать и оценивать информацию, преобразовывать информацию из одной формы в другую.
Предметные:
биология:
– формирование первоначальных систематизированных представлений о строении куриного яйца;
– приобретение опыта использования методов биологической науки (наблюдение, микроскопирование) и проведения биологических экспериментов, в том числе с использованием необходимого лабораторного оборудования, для изучения структуры амниотического яйца и функций разных частей яйца;
– формирование первоначальных систематизированных представлений о правилах работы в ученической лаборатории, приборах, инструментах, лабораторной посуде и вспомогательном оборудовании, соблюдении правил безопасности при работе с биологическими веществами и оборудованием, методах анализа биологических веществ;
– овладение умениями проводить взвешивание, нагревание биологических веществ, готовить растворы химических веществ с заданной массовой долей растворенного вещества, определять реакцию среды с помощью индикаторов;
технология (биотехнология):
– формирование первоначальных систематизированных представлений о бионических объектах живой природы, их роли в архитектуре;
русский язык и литература:
– формирование умений анализировать литературный текст;
математика и информатика:
– развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера и задач из смежных дисциплин (технология, биология) с использованием при необходимости справочных материалов, пользоваться оценкой и прикидкой при практических расчетах.

Часть 1. Яйцо – символ мироздания

Учимся читать и размышлять

Цель: формирование читательской грамотности учащихся.
Оборудование: мультимедийная презентация, текст сказки «Курочка Ряба» (подробный вариант) на каждую учебную группу.

Шаг 1. Введение в сказку. Учитель предлагает классу вспомнить русскую народную сказку «Курочка Ряба». Один из учащихся по желанию рассказывает сказку по памяти, после этого текст сказки выводится на слайде презентации. Проводится обсуждение смысла сказки.
Шаг 2. Стиль сказки. Учитель задает вопрос: «В каком стиле написан текст?» Если учащиеся затрудняются с ответом, предлагается выбрать правильный ответ из списка: 1) сказка о животных, 2) сказка для детей, 3) волшебная сказка, 4) страшная сказка, 5) героическая сказка. Правильный ответ – 2.

Шаг 3. «А сказок-то много!» Учитель сообщает, что маленьким детям родители читают адаптированный, упрощенный, вариант сказки «Курочка Ряба». На самом деле существуют и другие варианты текста сказки. Один из более подробных текстов выводится на слайд презентации и раздается учащимся в печатном виде (из расчета 1 текст на 1 учебную пару/группу). (См. табл. 1.)

Шаг 4. Учимся сравнивать. Учитель предлагает сравнить предложенный текст с классическим (привычным для детей) текстом сказки «Курочка Ряба», найти черты сходства и отличия, обсудить результаты поиска в группе и записать в тетради. Затем проводится обсуждение сравнения в классе.
Примерный вариант итогов обсуждения
Сходство: сюжет, персонажи.
Отличия: второй текст более подробный, много незнакомых слов, курочка сносила разные яички, разное завершение сказки.

Шаг 5. Архаизмы. Учитель предлагает найти и выписать из подробного текста сказки все устаревшие слова, после этого дать их толкование.
Как правило, эта кропотливая работа нравится детям. Однако толкование слов кут, вереи, побутусились, тын вызывает затруднения.
Учитель демонстрирует на слайде презентации задание, которое помогает провести толкование слов. Для этого учащимся предлагается к устаревшему слову в левом столбце подобрать толкование из правого столбца. (См.табл. 2.)

Шаг 6. Сказка и миф. Учитель: «Сказка «Курочка Ряба» является интереснейшим текстом, в котором можно увидеть несколько мифов, связанных с представлением о происхождении мира у разных народов.
Так, в древнегреческом мифе о сотворении мира Эвринома – богиня всего сущего – восстала из Хаоса и, превратившись в утку, отложила Мировое яйцо на волны. По ее просьбе змей Офион обвился вокруг яйца семь раз и высиживал его до тех пор, пока оно не разбилось и из него не появилось «все то, что только существует на свете».
Затем учащимся предлагается провести аналогию древнегреческого мифа с русской народной сказкой. Для этого на слайде презентации демонстрируется сравнительная таблица, которую необходимо заполнить до конца. (См.табл. 3.)

Шаг 7. Разбитое яйцо – конец света? Учитель: «Согласно многим мировым религиям после того, как разбилось Мировое яйцо, наступил «конец света» – хаос, апокалипсис, который сопровождался землетрясением, горящей землей и дымом, человеческим плачем. Найдите в тексте сказки строки, которые описывают эти явления, обсудите ваш вариант в группе и сообщите классу».
Землетрясение: ________________________________________________________________
Горящая земля и дым: _________________________________________________________
Человеческий плач: ___________________________________________________________
После общего обсуждения результаты анализа фиксируются учащимися в тетрадях.
Варианты анализа:
Землетрясение: курицы летать, ворота скрипеть, двери побутусились, тын рассыпался, верх на избе зашатался…
Горящая земля и дым: сор под порогом закýрился.
Человеческий плач: об этом яичке дед стал плакать, бабка рыдать.

Шаг 8. Яйцо и развитие человечества. Учитель: «Древние греки делили время существования человечества на несколько эпох: золотую, серебряную, медную и железную. Под данным делением древние греки имели в виду деградацию человечества – от золотого века, когда люди жили в согласии с богами долго и счастливо, не задумываясь о невзгодах и смерти, до железного века, где люди проживают короткую жизнь, наполненную злобой, жадностью, распутством и несправедливостью. Подобного же деления придерживались и древние индусы. По их верованиям существование человечества циклично – от эпохи полного благоденствия до эпохи, когда добродетель приходит в полный упадок, праведники бедствуют, преступники процветают. В конце цикла «искра бытия» в рамках становления исчерпывается, выветривается, и тогда возникает особая ситуация конца времен – апокалипсис, или конец света. За этой особой ситуацией следует новый цикл, мир вновь переходит в золотую эпоху.
Опираясь на эту дополнительную информацию, закончите предложение:
Золотое яйцо, обещанное курочкой Рябой людям, животным и остальному миру, и является этой эпохой, когда _________________________(люди вновь будут жить в согласии с богами и природой)».
Шаг 9. Включаем логику. Учитель предлагает определить правильную последовательность философского смысла русской народной сказки «Курочка Ряба». На слайде презентации демонстрируются предложения, которые надо расставить в правильной логической последовательности:
1. В результате наступает конец времен, хаос, уничтожение мира.
2. Курочка Ряба сносит яйцо, обозначающее мир в четвертую, железную, эпоху.
3. Однако хаос не существует вечно, он завершается началом золотой эпохи, новым циклом жизни человечества.
4. Мышь, олицетворяющая силу Земли, разбивает это яйцо, таким образом завершая эпоху зла и несправедливости.
Ответ: 2 → 4 → 1 → 3.

Шаг 10. Рефлексия. Обмен впечатлениями от первого этапа занятия.
Перерыв. Подготовка ко второму этапу – расстановка оборудования.