К научному стилю мышления – через исследовательскую деятельность

В всередине XX в. фантасты мечтали об удивительном инопланетном «существе», способном отвечать на любые логически правильно поставленные вопросы. Реальность превзошла все ожидания – в Интернете можно найти информацию, почти не задумываясь о логике задаваемого вопроса. Люди превратились в потребителей информации, полученные знания подчас обесцениваются и даже не переходят в долгосрочную память, их всегда можно найти вновь.

Перед взором юных пытливых умов наука предстает в виде великолепно выстроенного здания. Стоя у подножья, кажется непостижимым, как его возвели в такой стройности и величии. Многие из взирающих на «храм науки» так и не посмеют поставить перед собой цель что-то в нем достроить или изменить. А перед теми, кто все же отваживается войти в этот храм, наука поначалу предстает в виде сложившегося неприступного великолепия, т.к. все «строительные леса», помогающие возводить здание, убраны и спрятаны. Остается непонятным, как данный результат был получен, какие трудности встречались на пути и как они преодолевались. Такими «строительными лесами» для науки являются методы получения нового знания. Они усваиваются в процессе исследования и формируют научный стиль мышления. Если приступающий к изучению наук будет знать методологию научного поиска, то вскоре и сам сможет внести свой вклад в строительство «храма науки».

Обращаясь к практике обучения в школе и вузе, надо признать, что насыщенность программ, уменьшение времени на их изучение, однозначность итогового контроля, направленного на выявление освоенности программного материала, приводит к видимой необходимости передачи обучающимся готовых знаний, а умение их объяснять и применять обеспечивает высокую отметку в журнале и зачетной книжке. Для передачи и восприятия готовых знаний более всего подходит объяснительно-иллюстративная технология обучения. Однако надо признаться, что в современной школе эта технология в чистом виде практически не применяется, во-первых, из-за слабой мотивации школьников на получение знаний и, во-вторых, опять же из-за недостатка времени. Современные школьные технологии включают учащихся в деятельность по усвоению знаний, выступающих чаще всего в виде непререкаемых истин, которые надо запомнить.

В вузе с мотивацией все в порядке: если она есть (любая – учение, диплом, требование родителей, отсрочка от армии и т.д.), то студент учится, если нет – студента отчисляют. Это обстоятельство позволяет преподавателям оставаться в рамках объяснительно-иллюстративной технологии и сегодня. Лекции – преподнесение готовых истин преподавателем, семинары – подготовленные заранее выступления студентов по указанной литературе; практические занятия – работа по четко прописанным инструкциям, вопросы экзаменационных билетов заранее известны, и студент хорошо знает, что хочет от него услышать преподаватель. Так и выстраивается величественное, кажущееся непостижимым здание науки, состоящее из теорий, правил, законов и т.п.

Вместе с тем, в будущей профессии главное, с чем сталкивается специалист, – это различные, иногда совершено неожиданные проблемы. Выпускник магистратуры, аспирант, а затем ученый и преподаватель вуза основной своей задачей должен видеть решение научных проблем. К сожалению, с современной подготовкой очень часто найти решение оказывается невозможно даже при наличии необходимых знаний. Именно поэтому в наиболее серьезных вузах считается важным (и почти обязательным) привлечение студентов (особенно на естественных факультетах) к реальной научной работе в лабораториях, в экспедициях с младших курсов и т.п. Но все ли студенты к этому готовы?

Преподавая историю и методологию химии в вузе, задаю вопросы студентам: предположите, как ученые определяли атомные веса элементов в начале XIX в. (гипотезой Авогадро они не пользовались)? Как можно доказать справедливость правила Марковникова, не прибегая к электронному строению атомов в молекуле (ведь во времена В.В.Марковникова не шла речь о сложном строении атома)? Студенты пытаются вести теоретические рассуждения, но не отвечают на вопрос «Как сделать?»

Развивающее обучение, приоритетом которого является высокий теоретический уровень преподавания, дает свои плоды: ученики и студенты могут теоретически рассуждать почти на любую тему, но встают в тупик перед вопросами «Как сделать?», «Как доказать?», «Как практически обосновать правильность своих выводов и/или предложить альтернативные подходы?»

Несмотря на имеющиеся знания, у обучающихся отсутствует научный стиль мышления. «Предмет обучения – знание, которым предстоит овладеть… противостоит обучающемуся в форме готового результата, застывшего в своей неподвижности и лишенного последних следов той живой человеческой деятельности, которая его вырабатывала» [1]. А ведь именно научный стиль мышления позволяет создать тот интеллектуальный фон, те «строительные леса», которые помогут в открытии нового знания.

Вместо научного у обучающихся сегодня преобладает интуитивно-практическое мышление, или здравый смысл, которым руководствуется человек в повседневной жизни. Ученик привыкает пользоваться не научными методами, а только своими ощущениями. Где температура воздуха выше – на ветру или в затишье? Что холоднее – деревянная часть двери или ее металлическая ручка? Учащиеся чаще отвечают неверно не из-за нехватки знаний, например, о различной теплопроводности металла и дерева, а из-за привычки пользоваться здравым смыслом, из-за несформированности научного стиля мышления. Подчас такой здравый смысл является сокрушающим аргументом и в научном споре. Так в знаменитой дискуссии Оксфордского епископа Сэмуэля Уилберфорса с ярым защитником теории Дарвина Т.Гексли главным аргументом епископа был вопрос: «Вы утверждаете, что произошли от обезьяны, тогда позвольте спросить – по линии дедушки или по линии бабушки? – Публика взорвалась аплодисментами и смехом…» [2]. Действительно, аргументы здравого смысла иногда кажутся весьма привлекательными, но ничего общего не имеют с научными методами.

Еще один пример из собственной практики. Воспользовавшись материалом из книги Э.А.Позднякова «Извечные загадки науки глазами дилетанта», я подготовила лекцию и дискуссию [3]. В лекции доказывалось, научно аргументировалось, что Лавуазье сделал ошибку и формула воды – не Н₂О. В состав воды обязательно должен входить углерод, и ее формула – СН₂О! Далее аудитория делилась на два «лагеря»: одни во главе с лектором доказывали справедливость представленной точки зрения, а другие – опровергали ее.

В аудитории студентов-химиков и победителей различного уровня олимпиад по химии, которые собрались на тренинг «Путь к Олимпу», дискуссия получилась, но чтобы отстоять неправильную точку зрения, приходилось прибегать к здравому смыслу. «Сторонники теории фотосинтеза утверждают, что растение синтезирует органические вещества из углекислого газа и воды под действием света на хлорофилле. Неужели вы впрямь верите, что содержащегося в воздухе 0,03 % (по объему) углекислого газа может быть достаточно для создания такой огромной биомассы Земли, основой которой является углерод?!» – восклицали сторонники «новой» формулы воды. А на вопрос, почему в спектре воды не обнаруживается линия углерода, ответ звучал однозначно: «Его там не искали!» На веский аргумент, что вся органика горит с образованием углекислого газа и воды, можно было ответить, что и вода горит…, но во фторе и т.д. Пока аудитория не перешла к единому научному подходу, спорить можно было бесконечно.

В менее подготовленной аудитории – ученики 9–10-х классов общеобразовательной школы – после прослушивания лекции преподавателя вуза никто не дискутировал. Девочка робко произнесла: «Мы вам верим». Только один ученик засомневался: «Что-то здесь не то, но что – не могу сказать…» Признаться, стало страшно. Отпустить аудиторию с неверными представлениями не позволяет долг учителя, сказать, что 40 минут они слушали «умную неправду» – зачем? Эксперимент явно не удался.

У наших учеников очень сильна вера в справедливость сказанного учителем, в непогрешимость выстроенного учеными храма науки. Эта вера порождена и взлелеяна самим учителем, который преподносит истину в последней инстанции, а в доказательство дает на дом прочитать параграф учебника, где подтверждаются его слова. Осталось только закрепить, умения перевести в навык – и все. Современная педагогика обладает огромным арсеналом методов и приемов закрепления и проверки знаний, а вот преподнесение нового материала практически всегда одно и то же. Даже проблемное изложение часто мало отличается от традиционного, разнясь только в том, что учитель ставит вопросы, заинтересовывая учеников, а затем сам же на них и отвечает, т.к. ученики, не владея критическим мышлением и методологией научного познания, не могут справиться с поставленной проблемой.

Считается, что к выпускному классу научная картина мира у учащихся сформирована. Почему же тогда так много сегодня людей, готовых, не анализируя, просто верить не только учителю, но и любым экстрасенсам, цыганкам и т.д.? Ответ однозначен: несмотря на приобретенные в школе знания, у выпускников отсутствует научный стиль мышления, который является методологическим знанием и отражает логику научного исследования. Средством формирования научного стиля мышления является исследовательский подход. Это путь знакомства обучающихся с методами научного познания. Научные знания и научный стиль мышления определяют научное мировоззрение человека.

Научное мировоззрение – изменяющаяся категория. Каждое время рождает свое научное мировоззрение и, может быть, не одно. Во второй половине XIX в. научными методами отстаивали свою точку зрения динамисты и атомисты. Ученые приводили научные доказательства в пользу и корпускулярной, и волновой природы электрона. Результатом столкновения мнений является относительная истина. Она может быть доказана научными методами сегодня, но завтра методы будут усовершенствованы и появится новая истина. Все это – борьба внутри одного научного мировоззрения [4]. Давая в руки обучающихся орудие – методы научного познания – преподаватель обучает поиску истины, но не вырисовывает ее, как уже созданное и устоявшееся.

За формирование научного мировоззрения учащихся средней школы в дидактике отвечает, в частности, принцип научности, введенный в 1952 г. М.Н.Скаткиным. Он распространял проявление этого принципа исключительно на содержание. Он считал, что научным будет только такой курс, в котором учащимся предлагаются для усвоения проверенные научные факты, известные законы и признанные теории. Мысль эта не нова, еще в конце XIX в. Вильгельм Оствальд при формировании содержания своего учебника пользовался примерно такими же идеями. «Ученые прошлого… кое-что дали нам хорошее и правильное, но и кое-что плохое – неправильное. Хорошее присоединилось к общей сокровищнице знаний человеческих, негодное было забыто. Так время отделило плевелы от пшеницы, и эта последняя была нами тщательно перемолота и испечена в хлеб насущный наших учебников. Начинающий ученый пусть ест этот хлеб; ошибки только путали и задерживали бы его» [5].

За последние более чем полвека значительно изменились взгляды отечественных дидактов на видение научности обучения. Наиболее полно принцип научности был исследован Л.Я.Зориной (в 1970-е гг.). Требования к обучению, вытекающие из принципа научности, она объединила в три основные группы:

1) соответствие учебных и научных знаний;

2) ознакомление учащихся с методами научного познания;

3) создание у учащихся представлений о процессе познания [6].

Сегодня эти требования являются общепризнанными – так, в «Педагогическом словаре» можно прочитать: «Основным требованием научности является соответствие содержания образования уровню современной науки; создание у учащихся представлений об общих методах научного познания; показ закономерностей процесса познания. Принцип научности … предполагает зависимость целей и содержания обучения от потребностей общества на данном этапе исторического развития, соответствие научных трактовок изучаемых явлений реальным учебно-познавательным возможностям учащихся. Важное место в реализации принципа научности занимает приобщение учащихся к посильной исследовательской деятельности» [7]. Вместе с тем, в практике создания учебных курсов и их преподавания и сегодня еще нередко применяют первоначальное понимание этого принципа, согласно Скаткину.

Нам бы хотелось акцентировать важность методологии научного познания и показать возможность формирования у обучающихся научного стиля мышления посредством исследовательского подхода. Еще В.И.Вернадский писал: «Все, что вступает в область научного мировоззрения, должно проверяться: каждый вывод – взвешиваться, проверяться; все, что противоречит научным методам, – опровергаться» [см. 4]. Основным при таком подходе является вопрос: «Как доказать?» Восстанавливая и сохраняя «строительные леса» – методы научного познания, мы даем возможность самим обучающимся в меру сил и возможностей достраивать великий храм научных знаний.

В рамках самой методологии принято различать, во-первых, методы анализа существующего научного знания и, во-вторых, методы получения нового знания, которые называют методами научного исследования [8]. Методы анализа существующего знания хорошо разработаны в дидактике и повсеместно применяются в школе и в вузе, однако наибольший интерес для будущих ученых, которых призвана готовить магистратура и аспирантура, представляют методы научного исследования. Знание методологии ляжет на вспаханную плодородную почву, если внедрять исследовательский подход со школы, с первых курсов вузов. Именно в школе выделяются талантливые, творческие школьники; поддержав их интерес и дав знание о методах исследования, мы получим достойных студентов, а впоследствии – успешных ученых.

В настоящее время распространен опыт выполнения учащимися научно-исследовательских работ, что является, несомненно, положительным явлением в школе, но такие работы, как правило, пишутся под полным контролем руководителя. Ученик только прочитывает литературу, указанную учителем, и четко выполняет его наставления. После выполнения работы наступает «самая тяжелая и бесполезная» часть (как ее оценивают многие) – определение предмета, объекта, описание методов и четкое формулирование гипотезы исследования. Исследовательская деятельность поставлена с ног на голову. Причина одна – учащийся, приступающий к исследовательской работе, не имеет о ней ни малейшего представления и уповает на знания научного руководителя. А научный руководитель помогает сделать работу, действуя по образцу прошлых лет. Круг замкнулся, знания о самом научном исследовании оказались ненужными. Идентичная картина (хотя и реже) происходит в вузе. Приобретая формальный опыт написания выпускной бакалаврской работы под чутким руководством научного наставника, студент по аналогии делает, например, магистерскую диссертацию и т.д.

Для решения поднятой в статье проблемы необходимо понять, что важен не столько предмет изучения, сколько цель всего учебного процесса. Предметное содержание – только повод для диалога между преподавателем и обучающимся. Творчески работая над частным исследованием, школьник и студент неизбежно соприкасаются с общими проблемами науки, усваивают методику современного научного исследования. Очень важно, что приобретенные при этом знания будут носить не пассивный, а активный характер.

Главное, на наш взгляд, с чего нужно начать, – подготовить учителей, преподавателей вузов, способных включить исследовательскую деятельность в сам учебный процесс и видящих цель обучения одаренной, талантливой молодежи в конструктивном отношении к работе, к возникающим проблемам. На заседании Вольного экономического общества (ВЭО), посвященном празднованию 175-летия Д.И.Менделеева, академик П.Д.Саркисов задал риторический вопрос: как рождаются таланты в России? Ведь часто это происходит скорее «вопреки», чем закономерно. Отвечая ему, Г.Х.Попов, председатель ВЭО, поставил акцент на очень важном, на мой взгляд, моменте: гении из талантов рождаются тогда, когда они произрастают на плодородной почве. Создать такую почву – задача учителей и педагогов. Путь видится один – посредством исследовательской деятельности формировать научный стиль мышления обучающихся, дать им в руки тот инструмент, которым они смогут пользоваться и в дальнейшей работе (даже если она не будет напрямую связана с наукой), и в жизни.

Л и т е р а т у р а

1. Батищев Г.С. Методологические аспекты формирования целостной личности. Доклады АПН РСФСР. М., 1962, № 1, с. 30–31.

2. Хеллман Х. Великие противостояния в науке. Десять самых захватывающих диспутов. Пер. с англ. Я.Лебеденко, А.Свирид. М.: Вильямс, 2007, с. 120.

3. Поздняков Э.А. Извечные загадки науки глазами дилетанта. М.: Москва, 2005.

4. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера, М.: Айрис-пресс, 2007, с. 196, 205.

5. Оствальд В. История электрохимии. 1911, с. 10.

6. Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. М.: Педагогика, 1978, с. 128.

7. Педагогический энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия, 2002.

8. Рузавин Г.И. Методология научного познания. М.: Юнити, 2005, с. 3.

Т.И.ПЛАТОНОВА,
канд. пед. наук,
доцент кафедры органической химии
Тверского госуниверситета