Аида Дмитриева, Александр Филин


Необычайно высокие темпы развития биологии в последние десятилетия сопровождаются быстро возрастающим ее значением в жизни человека. Она не только остается теоретической основой здравоохранения и сельского хозяйства, но и открывает возможности развития новых отраслей промышленности, новые перспективы в технике.

Все это требует совершенствования биологического образования на всех уровнях. При этом особенное значение приобретает обучение биологии в средней школе. Создание новых пособий по биологии – проблема большой важности. В настоящее время создаются все новые и новые учебные пособия, некоторые имеют свои находки и решения в плане подачи материала, хорошо усваиваемого школьниками.
Отечественный и зарубежный опыт создания методики по преподаванию биологии в значительной мере способствует активации познавательной деятельности учащихся. Во многих странах для этого создаются соответствующие государственные программы по преподаванию биологии в средней школе.
Весьма интересен, например, опыт создания в США в 1959 году организации Biological Sciences Curriculum Study, BSCS (Программа изучения биологических наук). Программой BSCS было предусмотрено создание методических указаний – настольных книг для учителей биологии. В основу создания учебных пособий были положены два основных принципа. Во-первых, оканчивающие среднюю школу должны усвоить не столько "россыпь" отдельных фактов (названия представителей основных типов живых организмов, населяющих Землю, имена ученых и т. д.), сколько основополагающие и общие для всего живого закономерности, понять их значение в развивающемся человеческом обществе. Во-вторых, обучение должно осуществляться так, чтобы учащиеся воспринимали не готовые постулаты, а процесс формирования этих постулатов.
Оба эти принципа были положены в основу получивших широкую известность во всех странах мира коллективных учебников по биологии, известных как "желтая", "зеленая" и "голубая" версии общей биологии в средней школе. Каждое издание охватывает все современное содержание биологии и написано на уровне, доступном пониманию учеников 9-11-х классов нашей средней школы. "Желтая" версия соответствует в наибольшей степени учебникам общей биологии, по которым идет обучение в нашей стране. "Голубая" версия (подзаголовок "От молекул до человека") в большей степени посвящена молекулярной организации живого, а в "зеленой" версии основной акцент сделан на популяционный уровень организации жизни.
Для пользования этими учебными пособиями программой BSCS было предусмотрено создание методических указаний - настольных книг для учителей биологии с разработкой моделей уроков по каждой теме. Преемственность, системность в изложении материала учебных пособий помогала учителям выстраивать прочные логические связи между темами уроков.
В России обучение в средней школе осуществляется по утвержденным и рекомендованным учебникам, действует государственная программа. Однако за последнее десятилетие появились десятки и сотни вспомогательных учебных пособий, охватывающих широкий тематический спектр. Основным недостатком многих существующих учебных пособий является "разрывность" излагаемого материала, часто отсутствует логическая связь между отдельными разделами биологии, особенно в плане эволюционного развития живых организмов. Например, такая "разрывность" существует между учебными пособиями, используемыми при обучении учащихся в 5-8-х классах средней школы, и пособиями, предназначенными для учащихся 9-11-х классов. И учителю, преподающему общую биологию, приходится решать эту непростую проблему самостоятельно, основываясь на тезисе "наука не есть коллекция фактов".
Все труднее в наше время провести разграничительную линию между отдельными ответвлениями биологической науки. Число таких ответвлений непрерывно растет, а содержание и научные программы каждого из них взаимно перекрывают, дополняют и поддерживают друг друга. Таким образом, в области биологии создалось теперь исключительно сложное положение, а учителю средней школы нужно иметь такую программу, чтобы научить детей разбираться в закономерностях развития и функционирования живых объектов во взаимосвязи.
Создание мультимедийных программ и компьютерных учебников по биологии является несомненным достижением современных высоких технологий. Такие программы помогают осуществить сопряжение между различными ветвями биологии. Они могут включать не только фактический материал, но и показать различные этапы функционирования, строения, существования любого живого организма – от вируса до слона.
Мультимедийный курс "1С:Репетитор. Биология" рассчитан как на самостоятельную подготовку, так и на работу в классе. Он включает все разделы по биологии: ботанику, зоологию, анатомию и физиологию человека, общую биологию. Составлен в соответствии с общероссийской программой обучения по биологии, по которой большинство высших и средних учебных заведений России осуществляет аттестацию учащихся и абитуриентов.
Насколько нам известно, аналогов этого курса в России нет. Есть краткие обучающие и тестовые программы, а также программы по отдельным разделам биологии. Наш мультимедийный курс предназначен для регулярных систематических занятий, проводимых "определенными дозами" как в школе, так и дома. Он не рассчитан на экспресс-обучение за два-три дня. Предлагаемая нами методика строится на надежном фундаменте обязательного минимума знаний, предоставляя учащимся возможность свободного поиска необходимых расширений.
Создание мультимедийного курса по биологии – результат синтеза нескольких технологий подачи материала. Основной учебный материал дополняется рисунками (их более 100), таблицами, фотографиями, анимацией, киносюжетами и озвучиванием ряда фрагментов.
Курс содержит значительную по объему текстовую информацию, которая может быть выборочно выведена на печать. В ходе работы с мультимедийным курсом ученик может обратиться и к материалам "обычных" учебников и пособий.
Биологию выучить наизусть невозможно. Нужно развить логику понимания предмета, которая достигается кропотливым трудом. Поэтому авторы курса рекомендуют учащимся вести свои короткие записи в отдельной тетради. Ученик создает свой "справочник-органайзер", который содержит основные "опорные" сведения, определения, схемы, рисунки. Ученик обязательно должен владеть карандашом, поскольку ответ на уроке или экзамене всегда сопровождается рисунком, схемой, формулой и т. п.
Почему это так важно? Да потому, что в школах или при поступлении в вуз часто практикуют проведение письменного экзамена по биологии. Поэтому важно выработать свой порядок подготовки к такому варианту экзамена.
Периодическое переключение с работы с компьютером на чтение книги или на составление собственного текста с рисунками, таблицами и т. д. способствует лучшему усвоению материала и разгружает зрительный канал. Каждую неделю можно проходить одна-две темы, для чего достаточно двух-трех часов работы с компьютером.
При работе с компьютерным текстом не следует пропускать ни одной иллюстрации. Компьютер дает возможность в любой момент остановить просмотр темы, перейти к изучению дополнительного материала, вернуться назад, отыскать любую ссылку в других темах, войти в глоссарий, найти рисунок, схему, фото, анимацию или видеоряд, сопровождаемый звуковым текстом. В разделы курса включена и дополнительная информация, необходимая не только школьникам, но и абитуриентам, а также студентам техникумов и первых курсов вузов.
Приступая к работе с компьютером, прежде всего необходимо ознакомиться с объемом требований по каждой теме. Для самостоятельной подготовки рекомендуется иметь школьные учебники и дополнительную литературу из числа рекомендуемой в приложении к мультимедийному курсу.
Курс скомпонован таким образом, что в разделе "Анатомия и физиология человека" после описания каждой системы органов дана краткая характеристика эволюции той или иной системы. Такой подход практически отсутствует во многих учебных пособиях. Авторы полагают, что включение этих материалов поможет обучающимся понять особенности развития растений и животных, включая человека.
Курс предусматривает и возможность самостоятельной проверки усвоения изучаемого материала. Для этого в курс включены тестовые вопросы с ответами. Войдя в соответствующий раздел, вы можете проверить свои знания по каждой теме. Если ответ неверен, нужно проанализировать ошибку; для этого текст и рисунки стоит просмотреть еще раз. Это избавит от последующих ошибок при ответе. Для любознательных в компьютерном тексте имеется раздел, в котором приведены сведения о знаменитых биологах за весь период развития биологии.
В упомянутом выше приложении к мультимедийному курсу излагается не только перечень рекомендаций по работе с компьютером. Здесь ученик найдет материал для углубленного самоконтроля: задачи по генетике и молекулярной биологии с примерами решений, рекомендации по построению таблиц при самостоятельной работе, отдельные интересные сведения по биологии, тестовые вопросы (более 600) с ответами. Здесь же приведен перечень рекомендуемой литературы, которая может быть использована при самостоятельной подготовке по биологии.
Курс создавался благодаря усилиям и стремлениям большого коллектива специалистов: биологов, программистов, операторов, художника и еще многих помощников. Мы надеемся, что правильное использование нашего мультимедийного курса поможет ученикам не только успешно подготовиться к экзаменам по биологии, но и познать основные закономерности развития живой природы в ее историческом развитии.

Пример работы с мультимедийной программой "1С:Репетитор. Биология"
Тема. Корень.
Типы корневых систем и их развитие. Рост корня. Строение корневого волоска и проводящей системы корня. Поглощение корнями воды и минеральных солей. Минеральные соли, необходимые растению. Водные культуры. Почва как среда для растений.

Начиная работу с текстом, следует в первую очередь ознакомиться с определением корня как вегетативного органа растения, а также с выполняемыми корнем функциями. Вызывая рисунки на экран, можно посмотреть, как выглядят корневые системы и сколько разновидностей этих систем существует.

Далее, используя систему поиска, следует ознакомиться с поперечным и продольным срезами корня и тканями, его составляющими. Работая с текстом, необходимо обратить внимание на выделенные цветным шрифтом слова (ссылки), при нажатии на которые можно вызвать или соответствующий материал, или иллюстрации.

Используя кнопки "+", "Стрелка вниз", "Стрелка вверх", можно перемещаться по ссылкам в тексте. Таким образом можно войти в раздел "Общая биология", найдя тему "Ткани". Ключевым словом в этом поиске будет слово "ткани".

Для понимания процесса поглощения клетками покровной ткани корня воды и минеральных солей необходимо знание строения растительной клетки и роли клеточной мембраны. По выделенному ключевому слову можно войти в тему "Клетка" и там найти соответствующую информацию. Нажав кнопку "Альбом", мы сможем вызвать анимационный сюжет (модель процесса) и наблюдать процесс диффузии воды через мембрану.

Возвратившись к тексту, можно прочитать о закономерностях поступления воды и минеральных и органических веществ в клетку.

Далее, работая с текстом и иллюстрациями, можно получить информацию о корневой системе в более широком контексте – о питании растений, роли почвы, ее составе, классификации удобрений. Видоизменения корней представлены соответствующими фотографиями, которые можно вызвать на экран и просмотреть.

Таким образом, используя различные ссылки, ключевые слова и подсказки по программе, можно проработать всю тему, сделать соответствующие записи и рисунки. В заключение можно воспользоваться тестовыми и контрольными вопросами и проверить себя.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ:
Дмитриева Аида Георгиевна – к.б.н., в.н.с. Биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова
Филин Александр Сергеевич – ведущий инженер ЦАГИ
Тел. (095) 939-2773