CC BY
293
ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ РЕСПУБЛИКИ СИНГАПУР: НАЧАЛЬНАЯ И ОСНОВНАЯ ШКОЛА1
THE FEATURES OF THE SCiENCE CURRiCULA iN SiNGAPORE: PRiMARY AND LOWER SECONDARY SCHOOL
Пентин Александр Юрьевич
Заведующий Центром естественнонаучного образования ФГБНУ «Институт стратегии развития образования РАО», кандидат физико-математических наук e-mail: [email protected]
Pentin Alexander Yu.
Head of the Centre for Science Education of the Federal State Budget Scientific institution "institute for Strategy of Education Development of the Russian Academy of Education", PhD in Physics and Mathematics e-mail: [email protected]
Аннотация. В статье проанализированы особенности образовательных программ по естествознанию Республики Сингапур. Рассматривались программы для начальной и основной школы. Обе программы подчиняются единой концепции, формулируют общую цель и направлены на достижение общего набора результатов. Показано, что главная цель программ - формирование естественнонаучной грамотности учащихся. Программы строятся на понимании естественных наук, прежде всего как способа познания мира. Причем научный
Abstract. The features of the science curricula in Singapore are analyzed in the article. Curricula for primary and lower secondary school were considered. They both are from the same frame, have the same goals and target the same set of results. it is indicated that the main goal of the curricula is scientific literacy. Natural sciences are considered in the curricula mainly as the scientific inquiry. The scientific inquiry has three equivalent components: 1) knowledge, understanding and application; 2) skills and processes; 3)
1 Работа над данной статьей проводилась при поддержке Департамента образования города Москвы, в рамках проекта «Проведение сравнительного анализа эффективности образовательных программ по предметам математики, физики, информатики, химии, биологии в системах общего образования Китая, Южной Кореи, Сингапура с целью распространения лучшего мирового опыта в системе образования г. Москвы».
новые исследования в образовании
способ познания опирается на три равноправных составляющих: 1) знания, понимание и применение; 2) умения и процедуры; 3) этические и личностные качества. Программы состоят из нескольких интегрированных тем, например: «Разнообразие», «Модели», «Системы», «Взаимодействия» (основная школа). Такой подход к содержанию позволяет обнаружить связи между вопросами, относящимися к разным естественным наукам. Дизайн программы показывает, как соответствующие умения и личностные качества формируются и развиваются при изучении каждого элемента содержания.
ethics and attitudes. The curriculum consists of several integrated units, e.g. Diversity, Models, Systems, interactions (lower secondary). This approach gives the opportunity to find out the connections between different natural sciences issues. The curriculum design shows how appropriate skills and attitudes are formed and developed along different curriculum topics study.
Ключевые слова: образовательная программа, естественнонаучная грамотность, научный способ познания мира, интеграция.
Keywords: curriculum, scientific literacy, scientific inquiry, integration.
Введение
Когда мы ставим вопрос о причинах успехов школьного образования в тех или иных странах, то, безусловно, понимаем, что для этого не может быть какой-то одной-единствен-ной причины. В случае всестороннего анализа мы обязаны принимать во внимание такие факторы, как система управления образованием, доля национального бюджета, идущая на образование, уровень жизни, национальные традиции, школьный уклад, стиль преподавания и многое другое. Однако одним из важных факторов, очевидно, является и собственно содержательная составляющая школьного образования, которая отражается в национальных образовательных стандартах, учебных программах и учебниках.
В этой статье мы попытаемся проанализировать школьную программу естественнонаучного образования Республики Сингапур и сравнить приоритеты и принципы построения этой программы с российскими программами. Эта страна выбрана не случайно. Она находятся в первой пятерке мировых лидеров в области школьного естественнонаучного образования по результатам международных сравнительных исследований качества естественнонаучного образования PISA и TIMSS [1; 2].
В Сингапуре естественные науки в обязательном порядке изучаются с 3-го по 6-й класс начальной школы (primary school) и далее в 7-8-х классах основной школы (lower secondary school), то есть непрерывно в течение 6 лет. На этом этапе элементы всех естественных наук включены в состав общего предмета «Естествознание» (Science). В старшей школе (upper secondary school), охватывающей период с 9-го по 11-й класс, естественные науки изучаются по выбору, и здесь это уже привычные для нас систематические предметы «Физика», «Химия» и «Биология».
В своем исследовании мы акцентируем внимание на этапе, включающем только начальную и основную школу, поскольку именно здесь закладываются основы естественнонаучной грамотности - общей цели изучения всех школьных естественнонаучных предметов во многих странах. К тому же именно качество подготовки школьников Сингапура на этом этапе дает ключ к пониманию причин успехов этой страны в международных сравнительных исследованиях. Напомним, что в PISA оценивается естественнонаучная грамотность 15-летних школьников, а в TIMSS - качество естественнонаучного образования восьмиклассников и четвероклассников.
Центральная идея программы
Итак, обратимся к государственной программе Сингапура по естественнонаучному образованию, точнее, к двум программам - для начальной и основной школы [3; 4]. В нашем понимании каждую из них можно было бы считать аналогом или стандарта, или примерной (федеральной) программы по естественнонаучному образования для соответствующей ступени обучения. Хотя, как мы увидим дальше, ни к тому, ни к другому программы Сингапура (science syllabus) свести нельзя, тем более что и у нас пока не существует ни объединенного стандарта, ни объединенной программы по блоку естественнонаучных предметов.
Первое, что следует заметить: обе программы подчиняются единой концепции, формулируют общую цель и направлены на достижение общего набора результатов. При этом программа основной школы является логическим продолжением и развитием программы начальной школы. Поэтому в дальнейшем мы будем говорить о единой Программе, конкретизируя там, где нужно, детали, касающиеся начальной или основной школы.
Центральная идея Программы - охватить учащихся духом научного познания мира (scientific inquiry). Причем научное познание включает три равнозначных аспекта, которые определяются как: а) знание, понимание, применение; б) умения и процедуры; в) этические и личностные качества. Все это изображено в Программе в виде следующей схемы, где три перечисленных аспекта расположены по углам треугольника, а сама центральная идея - наука как способ познания мира - как и положено, находится в центре (см. рис.).
В свою очередь, треугольник вписан в кольцо, на котором как бы выгравировано: «наука и повседневная жизнь», «наука и общество», «наука и окружающая среда». Эти связи определяют практическую значимость содержания программы естественнонаучного образования, которое ученик будет осваивать в роли исследователя (student as the inquirer) под руководством учителя как лидера процесса познания (teacher as the leader of inquiry).
Таблица (табл. 1), взятая из программы для основной школы, предельно конкретна и очень важна для понимания того, как «устроена» Программа, поскольку каждый ее содержательный блок рассматривается в трех координатах, заданных столбцами этой таблицы. Отметим, что наполнение этих трех столбцов для начальной и основной школы почти не
отличается. Лишь набор «умений и процедур» для начальной школы не включает некоторых более «зрелых» умений: ставить вопросы, определять задачу, проверять. В начальной школе также определяется процедура «исследование» вместо «планирование исследований» в основной школе.
Естественнонаучная грамотность
Любая современная учебная программа должна ориентироваться на подготовку человека к жизни в XXI в., то есть формировать у него так называемые компетентности XXI в. Эти компетентности включают в себя гражданскую грамотность, глобальное и кросс-культур-
естественнонаучного образования в Сингапуре ное мировоззрение, критическое и
инновационное мышление, информационные и коммуникативные умения. Область ответственности естественнонаучного образования в этом наборе компетентностей XXI в. определяется понятием естественнонаучная грамотность. В Программе используется определение естественнонаучной грамотности из материалов международного исследования PISA [1]. Согласно этому определению, учащиеся должны приобрести способность:
• осваивать и использовать естественнонаучные знания для распознавания и постановки научных вопросов, для освоения новых знаний, для объяснения естественнонаучных явлений и формулирования выводов, основанных на научных доказательствах, применять научные знания в практической деятельности;
• понимать основные особенности естествознания как формы человеческого познания;
• демонстрировать осведомленность в том, что естественные науки и технология оказывают влияние на материальную, интеллектуальную и культурную сферы общества;
• проявлять активную гражданскую позицию при рассмотрении проблем, связанных с естествознанием.
Концепция естественнонаучной грамотности определяет цели Программы. Разумеется, эти цели варьируются и в зависимости от ступени образования.
Рис. Схема реализации программы
Таблица 1
Три аспекта изучения естественных наук как способа научного познания мира
Знание, понимание и применение Умения и процедуры (процессы) Этические и личностные качества
• Научные явления, Умения: • Любознатель-
факты, концепции и • Ставить вопросы. ность.
принципы. • Формулировать гипотезы. • Креативность.
• Научные понятия, тер- • Определять задачу. • Объективность.
мины и условные обозна- • Рассматривать разные возможности. • Честность.
чения. • Прогнозировать. • Широта взгля-
• Научные инструмен- • Наблюдать. дов.
ты и приборы, включая • Использовать приборы и оборудо- • Настойчивость.
технику безопасности. вание. • Ответственность
• Применения науки и • Сравнивать.
технологий • Классифицировать.
• Формулировать выводы.
• Анализировать.
• Оценивать.
• Проверять.
• Обмениваться информацией.
Процедуры:
• Творческое решение проблем (задач).
• Планирование исследования.
• Принятие решений
Цели программы начальной школы:
• создать возможности для приобретения учащимися опыта исследований, интересных для учащихся, и стимулировать их любознательность по отношению к окружающему миру;
• обеспечить учащихся основными научными понятиями и терминами, чтобы помочь им лучше понять самих себя и мир вокруг них;
• создать учащимся возможности для развития умений, способов мышления и мотиваций, необходимых для научного познания;
• подготовить учащихся к использованию научных знаний и методов при принятии решений;
• помочь учащимся в понимании того, как наука влияет на человека и его окружение.
Цели программы основной школы:
• сформировать у учащихся представление о науке как о коллективных усилиях и способе мышления, а не просто как о наборе сведений;
• заинтересовать учащихся научными вопросами, связанными с их жизнью, обществом и состоянием окружающей среды;
• помочь учащимся приобрести те качества, сочетание которых позволяет осуществлять научное познание мира. Это подразумевает, во-первых, приобретение знаний, необходимых сознательному гражданину в технологическом мире и для продолжения образования; во-вторых, развитие умений и способностей; в-третьих, развитие навыков, нужных для дальнейшего изучения естественных наук и/ или практической научной деятельности.
Содержание Программы
Напомним, что с 3-го по 8-й класс естественные науки изучаются в составе единого, как определили бы мы, интегрированного, предмета Science (Естествознание). Следовательно, и содержание этого предмета структурируется не по образцу систематических естественнонаучных дисциплин, а по нескольким интегрированным темам, позволяющим
Таблица2
Изучение темы «Разнообразие» в начальной школе
Образовательные результаты
Этические и
Знание, понимание и применение Умения и процедуры личностные
качества
Тема: «Разнообразие живых и неживых объектов» (3-4-й классы)
• Описывать признаки живых организ- • Наблюдать разнообра- • Демонстри-
мов: зие живых и неживых ровать любо-
- нуждаются в воде, пище и воздухе; объектов и делать выводы знательность,
- растут, реагируют на раздражение, об их различиях. задавая вопро-
размножаются. сы в процессе
• Классифицировать жи- изучения жи-
• Узнавать некоторые большие группы вые организмы по боль- вых и неживых
живых организмов: шим группам (растения объектов окру-
- растения (цветковые, нецветковые); и животные), основываясь жающего мира.
- животные (насекомые, земноводные, на сходстве и различиях
пресмыкающиеся, птицы, рыбы, млеко- общих наблюдаемых при- • Ценить
питающие); знаков. индивидуаль-
- грибы (плесень, грибы, дрожжи); ные усилия и
- бактерии. командную
работу, демон-
Примечание: стрируя уваже-
Не требуется запоминать названия кон- ние по отноше-
кретных живых организмов (например, нию к разным
гуппи) и их особенности (например, решениям
живородящие)
Тема: «Разнообразие материалов» (3-4-й классы)
• Связывать • Сравнивать физические свойства материалов по • Проявлять
применение следующим характеристикам: объективность,
различных - прочность; опираясь на
материалов (ке- - гибкость; данные и ин-
рамика, ткань, - водостойкость; формацию при
стекло, металл, - прозрачность; подтверждении
пластик, резина, - способность плавать/тонуть в воде. наблюдений
древесина) с их и объяснений,
физическими Примечание: касающихся
свойствами Акцент делается на том, как используются свойст- свойств и при-
ва материалов. менений мате-
«Прочность» материала - это его способность вы- риалов
держивать нагрузку, не разрушаясь.
«Гибкость» материала - это его способность гнуть-
ся, не разрушаясь.
Материал называется «водостойким», если он не
поглощает воду.
«Прозрачность» материала говорит о том, сколь-
ко света пропускает сквозь себя материал или не
пропускает вообще (применение понятий прозрач-
ный/полупрозрачный/непрозрачный не требуется)
учащимся обнаруживать связи между вопросами разных естественных наук. Перечень этих интегрированных тем в начальной школе (3-6-й классы) выглядит так: «Разнообразие», «Циклы», «Системы», «Взаимодействия», «Энергия». В основной школе (7-8-й классы): «Разнообразие», «Модели», «Системы», «Взаимодействия».
Как заметим, сам набор тем в значительной степени совпадает, однако в основной школе, например, появляется такая новая тема, как «Модели». Очевидно, это объясняется тем соображением, что необходимые предпосылки абстрактного мышления, требующиеся для модельных представлений, появляются у школьников только к этому возрасту. Еще одно отличие состоит в том, что в программе основной школы присутствует вводная тема «Научный метод», которая обобщает знания из начальной школы о естественных науках как о способе изучения и понимания природного мира. Цель этой темы - углубить понимание школьниками того, что собой представляют естественные науки, как они «работают» и как применяются, - иначе говоря, понимание природы науки.
Для того чтобы дать представление о том, что включает в себя каждая интегрированная тема и каким образом каждая из них объединяет элементы разных естественных наук, приведем краткое содержание программы для 7-8-х классов.
1. Научный метод.
Разнообразие
2. Изучение разнообразия веществ по их физическим свойствам.
3. Изучение разнообразия веществ по их химическому составу.
Таблица 3
Изучение темы «Разнообразие» в основной школе
Образовательные результаты
Знание, понимание и применение Умения и процедуры Этические и личностные качества
Тема: «Разнообразие»
Изучение разнообразия веществ по их физическим свойствам: объяснять выбор основных классов материалов (металлы, керамика, стекло, пластик, волокна) для изготовления обычных предметов домашнего хозяйства, основываясь на свойствах материалов, например:
- плотность;
- прочность;
- твердость;
- гибкость;
- электропроводность;
- теплопроводность;
- температура кипения/ плавления
Делать количественные оценки и выполнять точные измерения длины, объема и массы тел (включая объем и массу жидкостей и твердых тел, но не газов) с использованием подходящих инструментов (линейка, рулетка, штангенциркуль, мерный цилиндр, электронные весы) и методов;
• вычислять плотность, используя формулу (плотность = масса/объем) и соответствующие единицы измерения;
• предсказывать, будет ли предмет плавать или утонет, сравнивая его плотность с плотностью окружающей среды;
• классифицировать обычные повседневные предметы, понимая, что существуют различные способы классификации одной и той же группы предметов;
• использовать данные о свойствах различных материалов для оценки возможностей их применения;
• обмениваться информацией о своих результатах классификации и обосновывать свои решения
Демонстрировать привычку такого использования материалов, при котором не наносится вред окружающей среде, например, предпочтительного выбора предметов, сделанных из биоразлага-емых материалов, допускающих повторное использование или возвращаемых в повторный цикл; оценивать влияние на окружающую среду чрезмерного использования бумаги и пластика; демонстрировать точность и аккуратность при выполнении измерений (с учетом погрешностей измерения)
4. Изучение разнообразия веществ с использованием методов сепарации.
5. Понимание разнообразия живых организмов. Модели
6. Модель клетки - фундаментальной единицы живого.
7. Дискретная модель вещества.
8. Модель вещества - атомы и молекулы.
9. Лучевая модель света. Системы
10. Транспортная система живых организмов.
11. Пищеварительная система человека.
12. Репродуктивная система человека.
13. Электрические системы.
Взаимодействия
14. Взаимодействия через силы.
15. Энергия и работа.
16. Перенос звуковой энергии через колебания.
17. Тепловые явления.
18. Химические превращения.
19. Взаимодействия в экосистемах.
Этот курс изучается 5 или 6 часов в неделю, причем на описанное выше содержание отводится 85% времени освоения программы, а остальные 15% - это резервное время.
На примере одной из тем («Разнообразие») посмотрим, каким образом в Программе учитываются все три аспекта изучения естественных наук как способа научного познания мира (см. табл. 1). Одновременно мы можем проследить, как содержание темы «Разнообразие» трансформируется от начальной к основной школе (табл. 2; 3).
Заключение
Выделим некоторые особенности образовательной программы по естествознанию Республики Сингапур на ступенях начальной и основной школы, которые, на наш взгляд, могут способствовать успехам сингапурских школьников в изучении естественных наук.
1. В программе определяется четкий образовательный ориентир, или смысл, изучения естественных наук в школе: наука осваивается прежде всего как способ познания мира. Это ориентир в равной степени и для учащихся, и для учителей. И он уже в значительной мере определяет методы и содержание обучения. Методы направлены в основном на формирование исследовательской деятельности, а содержание должно быть таким, чтобы предоставить объект для исследований.
2. При определении естественных наук как способа познания мира равное значение закреплено за тремя составляющими: 1) естественнонаучные знания, в том числе и знания о практических применениях; 2) владение умениями и процедурами, объединяющими в себе комплексы умений; 3) этические и личностные качества, иногда превращающиеся в качества гражданские. Первые два аспекта хорошо нам знакомы и не вызывают вопросов, поэтому обратим внимание на третью составляющую. С точки зрения отечественного опыта, формирование этих качеств соответствует воспитательной цели, которая всегда занимала свое место среди других целей освоения программы любого предмета. В новом российском стандарте (ФГОС) эти же качества отчасти пересекаются с требованиями к личностным результатам образования [5]. Однако в программе Сингапура мы все-таки наблюдаем несколько другой акцент. Во-первых, перечень качеств предельно конкретен и совершенно лишен декларативности. Во-вторых, эти качества не только формируются
в процессе научного познания, но и являются необходимым условием его осуществления, например, любознательность, объективность, честность.
3. Комплекс умений и компетентностей, формируемых программой, как и во многих странах, определяется понятием естественнонаучная грамотность. Это понятие, как и четкая расшифровка его содержания, в явном виде пока отсутствует в отечественных программах и стандарте, хотя набор качеств, ему соответствующих, присутствует в ФГОС, но «растворен» в нем среди других требований к предметным или метапредметным результатам образования [6]. Следовательно, эта цель неочевидна и не всеми осознается.
4. Построение программы дает учителям и авторам учебников ясное представление о том, какие умения и процедуры, этические и личностные качества должны «участвовать», а значит, и формироваться при освоении каждой темы (см. табл. 2; 3). За учителем - выбор методов их формирования.
5. Естественные науки с 3-го по 8-й класс изучаются в составе интегрированного предмета Science («Естествознание»), явно демонстрирующего общность способа познания мира для всех естественных наук и связи между многими концепциями разных наук (разнообразие, модели, взаимодействия и др.). Здесь нельзя однозначно отметить, что выбор интегрированного предмета и после 6-го класса является оптимальным для изучения естественных наук. Существует немало также успешных в образовательном смысле стран, где на этом этапе изучаются уже систематические естественнонаучные предметы (физика, химия, биология). Кроме того, существуют еще прочные традиции, как в России, которые трудно, да и, наверное, не нужно ломать. Представляется, что проблема все-таки не в этом: естествознание или систематические курсы после 6-го класса? Вопрос - в изучении естественных наук как способа познания, а не набора сведений, в формировании естественнонаучной грамотности и такой организации учебного процесса, которая способствовала бы решению этих задач.
Список литературы
1. Основные результаты международного исследования образовательных достижений учащихся PISA-2006 [Текст]. - М.: Центр оценки качества образования ИСМО РАО, 20071.
2. Основные результаты международного исследования качества математического и естественнонаучного образования TIMSS-2011: аналитический отчет [Текст] / М. Ю. Демидова [и др.]; под науч. ред. Г. С. Ковалевой. - М.: МАКС Пресс, 2013.
3. Science syllabus. Primary [Text]. - Ministry of Education, Singapore, 2014.
4. Science syllabus. Lower secondary. Express/Normal (Academic) [Text]. - Ministry of Education, Singapore, 2013.
5. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Текст]. - М., 2010.
1 Данный отчет, а также другие материалы по PISA можно найти на сайте Центра оценки качества http:// www.centeroko.ru.
6. Пентин, А. Ю. Некоторые направления модернизации содержания естественнонаучных предметов основной школы: формирование естественнонаучной грамотности [Текст] / А. Ю. Пентин // Опыт преподавания естествознания в России и за рубежом: сб. науч. ст. - М.: ИНФРА-М, 2015.
References
1. Osnovnye rezultaty mezhdunarodnogo issledovaniya obrazovatelnykh dostizheniy uchashchikhsya PISA-2006. Moscow: Tsentr otsenki kachestva obrazovaniya ISMO RAO, 2007.
2. Demidova M. Yu., et al. Osnovnye rezultaty mezhdunarodnogo issledovaniya kachestva matematicheskogo i estestvennonauchnogo obrazovaniya TIMSS-2011: Analiticheskiy otchet. Moscow: MAKS Press, 2013.
3. Science syllabus. Primary. Ministry of Education, Singapore, 2014.
4. Science syllabus. Lower secondary. Express/Normal (Academic). Ministry of Education, Singapore, 2013.
5. Federalnyy gosudarstvennyy obrazovatelnyy standart osnovnogo obshchego obra-zovaniya. Moscow, 2010.
6. Pentin A. Yu. Nekotorye napravleniya modernizatsii soderzhaniya estestvennon-auchnykh predmetov osnovnoy shkoly: formirovanie estestvennonauchnoy gramot-nosti. Opyt prepodavaniya estestvoznaniya v Rossii i za rubezhom: sb. nauch. st. Moscow: INFRA-M, 2015.
Интернет-журнал «Проблемы современного образования» 2015, № 6
