Реферат на тему:

Теоретичні узагальнення сучасної біології як складова біологічної
картини світу

Загальну мету шкільної біологічної освіти Державні стандарти базової і
повної середньої освіти декларують крізь низку завдань, серед яких
формування знань про наукову картину світу (біологічну її частину) та
наукового світогляду окреслено як першочергові [4, с.2].

Проблема формування в школярів природничо-наукової картини світу і
світогляду завжди була об’єктом дослідження фахівців, але найбільшої
актуальності вона набула останнім часом у зв’язку з панівною тенденцією
гуманізації освіти в цілому і природничої зокрема. С.Гончаренко основну
суть процесу гуманізації освіти вбачає у її орієнтації на формування
переконань особистості, котрі розуміються в широкому значенні як
формування загальнонаукової картини світу, її світогляду і прагнення до
його реалізації в емоційній (гуманітаризація), інтелектуальній
(фундаменталізація) і вольовій (діяльне спрямування) сферах. Ще одним
принципом або аспектом гуманізації є її національний характер [3].

Фахівці розглядають наукову картину як граничну форму систематизації
теоретичних знань [2]. Одночасно картина світу виступає як окремий
елемент метатеоретичного знання або “архетип теоретичного мислення”. У
цьому випадку під картиною світу розуміють “сукупність загальних уявлень
про структуру того або іншого фрагмента об’єктивної реальності, який
вивчається даною наукою і лежить в основі теоретичної діяльності в цій
науці” [1, с.237]. Наукова картина світу виконує гносеологічні функції,
а саме: синтезуючу, світоглядну, методологічну, евристичну, описову і
пояснювальну, систематизуючу, а також функцію раціональної наочності.
Функція передбачення, що притаманна і теоретичному знанню, розглядається
в контексті евристичної функції [2]. Перелік функцій наукової картини
світу свідчить про їх ідентичність з функціями теоретичних знань.

Розглянемо коротко, які складові наукової картини світу виокремлюються
науковцями. Єдина наукова картина світу складається з
природничо-наукової (ПНКС) та соціальної картин світу. Загальноприйнятим
є поділ першої на фізичну, хімічну та біологічну. У дослідженнях
останніх років, які пов’язані з розробкою принципів формування в
середній і вищій школі цілісної картини світу як інтегруючого і
гуманістичного фактору у змісті освіти, структура НКС набула певних змін
[8]. При цьому дослідники використовують підхід, у якому кількість
образів світу пов’язується з рівнями організації матерії [7]. Як
самостійні формування виділяються такі рівні: рівень матеріальної
організації світу (світ тяжіння, світ ядра, світ електромагнетизму);
рівень живої природи, який охоплює організми, популяційно-видові,
біоценотичні процеси; рівень людського суспільства, що розглядає процеси
взаємодії людей зі світом та між собою.

Окрім цих рівнів, які відповідають фізичній, біологічній і соціальній
картинам світу, Е.Носенко включає до наукової картини світу “світ
техносфери або світ, який створила людини”, математичну картину світу і
так звану “мовну картину” [8]. Дослідник наголошує на тому, що поняття
“картина світу” може виступати як могутній інтегруючий фактор середньої
освіти за умови виконання певних принципів, серед яких зазначена
необхідність забезпечення внеску різних картин світу у формування його
цілісного образу при провідній ролі наукової картини світу на старшому
етапі навчання у середній та вищій школі.

Отже, на сучасному етапі розвитку природознавства ПНКС складається з
фізичної (ФКС) і біологічної (БКС) картин світу. Хімічна картина світу
(ХКС) розглядається як частина ФКС. Формування в школярів
природно-наукової картини світу неможливе без формування часткових
картин світу, в тому числі й біологічної. Разом з тим аналіз підходу до
конструювання змісту шкільного курсу біології, який відображає чинна
шкільна програма, недостатньо сприяє реалізації загальної спрямованості
освітньої галузі “Природознавство”. Відбувається це, по-перше, тому, що
таке конструювання не базується на жодному з панівних підходів, а саме:
не відповідає ані принципу орієнтації на структуру об’єктивної
реальності, бо не відображає ієрархічну цілісну будову живої природи,
ані структури науки, бо не спирається на основні біологічні узагальнення
(теорії та концепції). По-друге, зміст навчального предмета “Біологія”
не може сприяти повноцінному формуванню біологічної картини світу, бо в
ньому недостатньо відображені основні її складові або компоненти
понятійної структури. З цих міркувань суттєво ускладнено й формування
наукового світогляду школярів під час вивчення шкільного біологічного
курсу.

Для ефективної організації досягнення загальної мети освітньої галузі
“Природознавство” необхідні чіткі уявлення про структури локальної НКС.
Із локальних наукових картин світу найбільш розвинутою з точки зору її
компонентів понятійної структури є фізична картина світу, тому вона і
має найбільш повне відображення в шкільному курсі фізики. Основні її
складові наведено на рис. 1 [11].

Найбільш повно структура ХКС представлена у докторському дослідженні
Н.Чайченко, яка, спираючись на доробки В.Степіна [10], проаналізувала
роль теоретичних знань у формуванні в учнів хімічної картини світу і
виокремила в останній два основні компоненти: концептуальний і
чуттєво-образний, діяльність людини зі створення нових матеріалів
науковець розглядає у складі ХКС, але наголошує, що він не є основним
[12].

Рис. 1. Загальна структура фізичної картини світу

До концептуального компоненту дослідниця віднесла: філософські категорії
(матерія, рух, простір, причина тощо); філософські принципи (матеріальна
єдність світу, в тому числі органічних і неорганічних речовин; загальний
зв’язок і взаємообумовленість явищ, рух пізнання до більш глибокої
сутності, взаємозалежність розвитку наукового, в тому числі хімічного,
знання від матеріальних потреб суспільства тощо); загальнонаукові
поняття й закони (закон збереження і перетворення енергії, періодичний
закон тощо); фундаментальні поняття хімії (хімічний елемент, речовина,
хімічна реакція). Чуттєво-образний компонент ХКС охоплює сукупність
наочних уявлень про об’єкт природи (модель побудови атому, модель
електронних хмарин і кристалічних решіток хімічних сполук тощо).

Н.Чайченко робить висновок про те, що у хімічній картині світу
(концептуальний компонент) розрізняють основу (філософські категорії та
принципи), які утворюють той філософський фундамент, на якому будується
хімічна картина світу, та теоретичний базис [12], тобто за базовими
компонентами її модель збігається з ФКС. На рис. 2, виходячи з доробку
дослідниці, ми наводимо власну схему ХКС, яка розкриває складові
зазначених частин ХКС.

Рис. 2. Складові хімічної картини світу

Детальний аналіз структури ХКС, яка представлена на рис. 2, дозволяє
зробити висновок про те, що вона за наповненням складових суттєво
відрізняється від ФКС. По-перше, у структурі ХКС, окрім зазначених двох,
виокремлюється ще чуттєво-образний компонент, який, на наш погляд, є
складовою теорії (елемент основи структури теорії – емпіричний базис) і
може бути включений до складу теоретичного базису. Виокремлення у
структурі ХКС діяльності людини зі створення нових речовин як окремої
складової, на наш погляд, суттєво ускладнює формування в учнів цілісних
уявлень про неї, бо цей процес певно підкоряється існуючим у хімії
законам, закономірностям і теоріям, тому може бути включений як
компонент теорії, наприклад, у складі її емпіричного базису або увійти
до елементів наслідків теорії – практичне застосування положень теорії.
Загалом структура локальної НКС, запропонована Н.Чайченко, нам здається
більш складною, ніж попередня для розгортання у навчанні біології.

Аналіз методичної літератури з питань окреслення складу біологічної
картини світу свідчить про відсутність ґрунтовних досліджень у цій
галузі, незважаючи на те, що Б.Комісаров – провідний методолог сучасної
біологічної освіти – вказував на важливість створення в учнів уявлень
про наукову картину світу під час вивчення шкільного курсу біології для
формування в них наукового світогляду [6].

З ним погоджується А.Степанюк, яка у своїх дослідженнях, присвячених
засвоєнню школярами цілісних знань про живу природу, наголошує на
необхідності формування в їх свідомості біологічної картини світу як
часткової природничо-наукової картини для виховання екологічно свідомої
особистості під час вивчення шкільного курсу [9]. Дослідження
О.Заболоцької [5], в якому обґрунтовується провідне використання
міжпредметних зв’язків у формуванні наукового світогляду школярів,
виділяє тільки етапи утворення біологічної картини світу під час
навчання біології: початкові уявлення про природу, знання про форми
організації живої природи, знання про рівні організації біологічної
форми руху матерії, біологічна картина світу.

При цьому залишається не дуже зрозумілим, які знання з біології автор
намагається сформувати на другому та третьому етапах цього процесу. Поза
увагою дослідниці під час формування БКС залишаються філософські ідеї,
теоретичні знання, принципи зв’язку між теоріями тощо. Вона називає
вихідні філософські ідеї та поняття міжпредметними, але при цьому
перелічує неосновні з них [5].

Виходячи з того, що в науково-методичній літературі відсутні відомості
про структуру БКС як частини ПНКС, ми при її розробці керувалися
загальними сучасними підходами до побудови природничо-наукової картини
світу та логікою розвитку біологічної науки. Тому ПНКС розглядалася нами
як така, що складається з ФКС і БКС, котрі є двома її основними
рівнозначними складовими, що описують, відповідно, світи неживої і живої
природи. БКС спирається на вихідні філософські категорії, що є
загальними для всіх галузей знань. Тому у біологічній картині світу
конкретизуються філософські уявлення про матерію та її рух, простір та
час, взаємозв’язок і взаємозумовленість явищ природи, взаємодію як
загальний атрибут матерії і джерело форм руху матерії. Отже, зазначені
філософські категорії є першою обов’язковою складовою БКС. Теорії та
закони біологічної науки або теоретичні узагальнення з їх
характеристиками (система положень та принципів, понятійний апарат,
емпіричний базис тощо) становлять другу складову БКС. Система
методологічних принципів, що виражає взаємозв’язок між теоріями – це
остання складова біологічної картини світу (рис. 3). Рис. 3, окрім
головних складових БКС, відображає чотири частини біологічної теорії
(основа, ядро, наслідки, додатки) і розкриває їх структурні елементи.

Рис. 3. Структура БКС

Виходячи із запропонованої структури БКС, цілеспрямоване формування в
учнів теоретичних біологічних знань (ТБЗ) під час навчання біології є
запорукою не тільки підвищення теоретичного рівня біологічної освіти й
закладання в учнів основ теоретичного мислення. Воно сприяє суттєвому
підвищенню розуміння школярами біологічної картини світу в цілому. Тому
метою нашого дослідження стала розробка дидактичної моделі формування в
школярів теоретичних біологічних знань, яка була спрямована на
реалізацію зазначеного вище у навчанні біології. Теоретичні біологічні
знання визначаються нами як системні знання про фундаментальні
біологічні теорії та концепції, що одночасно спираються на емпіричні
знання й пояснюють їх, усвідомлюють природничо-наукові закономірності як
системоутворюючі зв’язки понять, забезпечують формування цілісної
картини світу як складової природничо-наукової картини світу.

Першочерговим в організації формування ТБЗ стало виокремлення тих
теоретичних узагальнень біології, поступове розгортання структури яких
необхідно передбачити у шкільному курсі біології для досягнення
зазначеної мети. Аналіз наукової літератури довів, що біологія –
природнича дисципліна, котра знаходиться на початковому етапі своєї
теоретизації, але вона вже зараз має теоретичний фундамент, який, на наш
погляд, можна розглядати як повноцінну складову БКС. До нього належать
клітинна теорія, загальна теорія спадковості (закони Менделя, хромосомна
теорія, теорія гену, уявлення про геноміку), загальна теорія мінливості
(мутаційна теорія, закономірності комбінативної мінливості,
закономірності модифікаційної мінливості, уявлення про механізми
мінливості і репарації), загальна теорія еволюції (вчення Дарвіна,
синтетична теорія еволюції, закономірності популяційної генетики),
концепції структурних рівнів живого і біосфери.

Наступним кроком у створенні моделі був процес відбору принципів для її
побудови, які забезпечили б реалізацію і взаємозв’язок у навчанні
біології трьох основних складових БКС. Серед них принципи генералізації
знань учнів навколо головних теоретичних узагальнень біології був
основним. Його змістовними елементами стали: 1) конструювання змісту
навчального матеріалу з біології у логічно-історичній послідовності, яке
забезпечує під час навчання розвиток основних філософських категорій; 2)
систематизація навчального матеріалу навколо основних ідей, що базуються
на положеннях основних теорій і концепцій (клітинної, загальних
генетичних і еволюційній теоріях та концепцій про структурні рівні
живого й біосферу); 3) конструювання розділів курсу з урахуванням
дедуктивного шляху формування теоретичних понять “клітина”, “ген”,
“еволюція”, “ієрархічність і системність живого”, “обов’язковість
взаємодії живої системи з довкіллям” у межах структури відповідних
теорій і концепцій; 4) поступове розгортання основних складових наукової
теорії та реалізація більшості її функцій під час навчання біології із
залученням методологічних принципів; 5) розгортання структури теорії
разом з короткою історією її становлення й розвитку; 6) здійснення
генералізації знань поетапно: I етап (конкретнобіологічна в основній
школі) – на базі систематизуючих ідей, заснованих на положеннях головних
теорій і концепцій біології; результатом його є емпіричні узагальнення,
які становлять основу уявлень учнів про закономірності організації та
існування на Землі клітинно-організового рівня живого; II етап
(загальнобіологічна у старшій школі) – генералізація знань на основі
методологічних принципів, що пов’язують головні теорії та концепції
біології в єдине ціле; III етап (наприкінці вивчення всього курсу
біології як його узагальнення в старшій школі) – генералізація знань із
залученням міжпредметних зв’язків біології з фізикою і хімією та
основними філософськими категоріями.

Рис. 4. Змістовно-логічна схема розгортання структури клітинної теорії
під час вивчення шкільного курсу біології,

де 1 – систематизуюча, узагальнююча, 2 – пояснювальна,

3 – прогностична функції теорії; а – розгортання основи і ядра клітинної
теорії; б – реалізація наслідків клітинної теорії.

Наступність етапів генералізації знань учнів (I і II) стосовно клітинної
теорії відображена на рис. 4. Загальнобіологічна генералізація (II етап)
закінчується засвоєнням положень сучасної клітинної теорії і оволодінням
учнями пояснювальною і практичною функцією теоретичного знання, що
проявляється під час виконання ними різноманітних пізнавальних завдань.
Інші складові наслідків структури теорії (застосування положень як базис
для інших теорій) можуть бути втілені у навчанні біології, як показано
на рис. 5. Реалізація цієї складової відображає інтегруючу роль
клітинної теорії у шкільному курсі про живу природу.

Рис. 5. Структурно-логічна схема реалізації методологічних принципів під
час формування теоретичних біологічних знань в учнів профільної школи
(на прикладі клітинної теорії та головних теоретичних узагальнень
генетики)

Під час повного розгортання структури інших теорій біології на основі
клітинної у профільній школі (II етап генералізації) найбільш повно
реалізуються методологічні принципи їх взаємозв’язку: принцип історизму
реалізується не тільки між теоріями, але і всередині (див. структуру
загальної теорії спадковості і загальної теорії мінливості на рис. 5).
Усередині теорії реалізуються і принципи доповнення та відповідності,
які дозволяють довести, що поява нових теорій (наприклад, хромосомної)
не відхиляє існування законів, які були відкриті раніше (наприклад,
законів Менделя), а навпаки, розширює й доповнює уявлення про об’єкт
дослідження (властивість живого – спадковість). Ще повніше реалізуються
методологічні принципи наприкінці вивчення шкільного курсу біології
(III 1етап генералізації). Забезпечується така генералізація залученням
міжпредметних зв’язків між природничими дисциплінами, проведенням
інтегрованих уроків тощо, метою яких є формування уявлень про ПНКС на
базі основних філософських категорій.

ЛІТЕРАТУРА

1. Алексеев П.В., Панин А.В. Теория познания и диалектика: Учеб. пособие
для вузов. – М.: Высшая шк., 1991. – 383с.

2. Вязовкин В.С. Материалистическая философия и химия: Химическая
картина природы и эволюция. – М.: Мысль, 1980. – 180с.

3. Гончаренко С.У. Гуманізація освіти як основний критерій розробки
засобів реалізації сучасних технологій навчання: Наукові записки. Серія:
Педагогічні науки: Засоби реалізації технології навчання. – Випуск 34. –
Кіровоград: РВЦ КДПУ ім. В.Винниченка, 2001. – С.3-8.

4. Державні стандарти базової і повної середньої освіти: Проект //
Освіта України. – 2003. – №1-2. – С.2-5.

Похожие записи