Разбирая вопрос типа «Зачем паукам паутина?»,

школьник видит, что возможно несколько ответов, при- чём он понимает, что сам, скорее всего, не перечислил

не все варианты.

Вопросы рассмотренного типа позволяют школьнику усвоить, что на очень многие интересные и разум- ные вопросы не существует единственного верного отве-

та: их может быть много, а сколько точно — известно

не всегда. В той или иной ситуации одни варианты от- ветов более правильны, чем другие.

Явное или интуитивное понимание этих общих по- ложений - один из важнейших результатов работы школьника над такими вопросами. Может быть много

ответов и все — верные! Это важно не только для пони-

мания каких-либо вопросов школьного курса или науч­ных данных, но и для устранения зачастую встречающе- гося у школьников догматизма. Большое значение имеет и понимание того, что поиск не должен прекращаться на первом пришедшем на ум варианте решения, что надо искать и сравнивать разные варианты, что часто не удаётся найти все ответы и кто-то другой может при­думан новый вариант, и тоже верный. В психике челове­ка всё связано, и усвоение этих общих положений может способствовать появлению терпимости к чужому мне­нию, большей гибкости не только в научных спорах, но и вообще в человеческих отношениях, то есть выра­ботке определенных моральных качеств.

Иными словами, эта группа задач при систематическом

использовании может способствовать как развитию интеллеткуальный качеств школьника, так и его духов- ному воспитанию, не говоря уже о накоплении и система- тизации большого конкретного биологического материала.

4Д. Вопросы «на сопоставление»

Вопросы этого типа требуют сравнить признаки раз­ных животных или растений и прокомментировать с той или иной точки зрения их сходство или различие. Часто вопросы задаются в форме задачи «на преиму­щества».

Какие преимущества дает насекомым умение летать?

21

Какие черты сходства между осьминогом и человеком Вы можете указать?

Эти вопросы позволяют школьнику установить связи между разными биологическими объектами, развивают умение выделять нужные признаки сравниваемых объ­ектов и находить сходство или различие, то есть при- вцвают навыки аналитического мышления.

2. ВОПРОСЫ «НА ГЛОБАЛЬНЫЕ СВЯЗИ»

Если задачи пункта 4 устанавливают локальные связи типа «орган — функция», «свойство — группа организ­мов» и т. д., то задачи «на глобальные связи» устанав­ливают отношения между объектами и понятиями раз­ных разделов биологии или даже между биологией и другими науками. Дело в том, что у школьников знания по ботанике и зоологии или знания по генетике и теории эволюции часто оторваны друг от друга, хотя в современ­ной науке они взаимосвязаны так же, как и объекты этих наук в реальном мире.

Мы не будем приводить подробную классификацию этой группы задач, а ограничимся некоторыми приме­рами. Вот примеры вопросов, которые «перекидывают мостик» между растениями и животными:

Какие сходные приспособления возникли у растений и животных в связи с выходом на сушу?

В чем схожи и чем отличаются транспортные системы животных и растений?

В качестве примера вопроса, охватывающего и гене­тику, и эволюционную теорию, приведем следующий:

Можно ли ожидать исчезновения из популяции ре­цессивного аллеля, обусловливающего генетическое заболевание, если люди, страдающие этой болезнью, не оставляют потомства?

К этой же группе «на глобальные связи» можно отне­сти те биологические задачи, при решении которых

22

школьник должен использовать свои знания по физике, химии и или математике. При решении задач этой группы школьник должен уметь сравнивать сильно различаю­щиеся объекты, использовать аналогии, в некоторых

случаях проводить достаточно серьезный логический или

математический анализ.

Все задачи, разобранные выше, рассмотрены с одной точки зрения: в какой мере они создают у школьников представление о биологии как о единой системе взаимо-

связанных понятий и фактов, другими словами — пра- вильно организуют хранение знаний в памяти. Если го- ворить на языке компьютеризации, то речь идет об орга­низации базы данных.

Однако к тем же задачам можно подойти совсем с и другой стороны (биологические задачи нельзя линейно упорядочить по единому критерию). Школьник должен не только приобрести систему знаний, но и научиться

с этими знаниями работать. С этой точки зрения

биологические задачи тоже можно разделить на ряд групп.

Выше мы отмечали, что определенный тип вопросов связан с теми умственными операциями, которые школь­ник, решая их, должен осуществить. В простейшем случае (вопросы «на перечисление») школьник лишь про­изводит выборку из памяти. В более сложных случаях он использует операции сравнения и строит классифи­кации. Во многих задачах приходится логически рас­суждать и учитывать причинные связи. Умственные опе­рации, которые необходимо выполнить при решении,

связаны не только с типом задачи, но и со степенью слож­ности той конкретной биологической системы, кото­рую необходимо проанализировать. (Можно сказать, что умственные операции — функция двух переменных: сложности анализируемой системы и характера воп­роса.)

Вернемся к разделу «Вопросы „на связь строения с образом жизни“». Там был вопрос «У каких мол­люсков нет раковины и почему?» Первая часть вопроса требует только работы памяти. Допустим, ученик вспом­нил, что раковины нет у кальмаров и осьминогов. Теперь он должен учесть возможные причинные связи и логи­чески рассуждать примерно следующим образом: каль­мары питаются рыбами, для ловли рыб они должны уметь

23

быстро плавать, раковина может им мешать, наверное, поэтому у них нет раковины. Или рассуждение может быть таким: раковина служит моллюскам для защиты, но осьминог имеет другие средства защиты (клюв, щупальца), он прячется между камнями, может маски­роваться чернильным облаком, наверное, эти средства защиты заменяют ему раковину.

Отвечая на вопрос (он рассчитан на семиклассни­ков), школьник, с одной стороны, должен владеть логи­кой, догадаться, что одно средство защиты может быть заменено другим; но с другой — иметь достаточно кон­кретных знании о питании кальмара, о сопротивлении, которое испытывают движущиеся в воде тела, о строении и образе жизни осьминога.

Система знаний и умение рассуждать развиваются в тесной взаимной связи. Нельзя продуктивно думать, не имея необходимого запаса знаний. Но нельзя и построить разумную базу данных, в которой были бы верно выделе­ны более или менее существенные связи, если с этими данными не велась активная работа, если они не органи­зованы, не классифицированы.

Процесс организации памяти и умение творчески мыслить могут развиваться только совместно, параллель­но, одно не существует без другого; это развитие невоз­можно без соответствующей системы упражнений по ре­шению творческих задач (неважно, формулируются ли они для школьника как вопросы, задачи, задания и т. п.).

Вернемся к классификации вопросов по характеру умственных действий. Среди них могут быть выделены вопросы, развивающие логические и комбинаторные способности,— для их решения школьник не должен рыться в памяти или пользоваться дополнительными сведениями из книг. Все необходимые данные он полу­чает из условия задачи и опирается при этом на не­большое число заданных исходных положений (подоб­ных аксиомам геометрии). В биологии есть две наиболее яркие группы задач, которые могут быть построены по этому принципу. Во-первых, это задачи на нейронные сети. Школьнику задаются свойства нейронов и принци­пы взаимодействия между ними. Это позволяет решать большое количество достаточно содержательных задач. Во-вторых, это задачи классической генетики, для реше-

24

ния которых достаточно знаний о законах Менделя и о взаимодействии генов.

Специальную группу составляют вопросы, в которых требуется выдвинуть гипотезу для объяснения какой- либо совокупности данных. Естественно, сложность та­ких задач зависит от того, какая предлагается сово­купность исходных данных.

Сюда же примыкают вопросы «диалогового» типа. Школьнику предлагается выдвинуть аргументы «за» и и против» какой-либо гипотезы или утверждения. Напри­мер:

Одни ученые утверждают, что обитатели наиболее глубоких участков дна океана — эволюционно моло­дые виды, а другие — что это виды эволюционно древние. Приведите аргументы «за» и «против» каж­дой из этих гипотез.

Ответ на вопрос такого типа может быть оформлен и виде диалога. Эти задачи очень полезны для преодо­ления догматизма мышления и выработки умения вести дискуссию.

Еще одна группа — вопросы, требующие системного мышления. Мы имеем в виду задачи о системах с большим числом связей, которые могут меняться во вре­мени. При ответе на эти вопросы надо верно учитывать роль отдельных связей и уметь сообразить, какие по- следствия может вызвать в системе то или иное воздействие. Как правило, задачи этой группы связаны с анализом процессов в целом организме или в экологиче- ких системах. Вернемся, например, к задаче «К каким последствиям приведет полное внезапное исчезновение насекомых?» При ее решении надо учесть пищевые цепи, насекомых-паразитов и паразитов насекомых, опыление растений, подумать, к чему приведет вымира­ние насекомоядных животных или их переход на другую пищу, и т. д.

К задачам такого же рода принадлежат некоторые задачи «на эксперимент». В этих задачах нужно либо придумать эксперимент, либо интерпретировать экспери­мент, описанный в вопросе. Для придумывания экспе­римента надо представить себе, например, связи в орга­низме и какие последствия вызовет то или иное экспери­

25

ментальное воздействие. При решении задач «на экспери­мент» школьник должен овладеть рядом специфических умственных приемов (выдвижение гипотез, понимание возможности неоднозначной интерпретации результатов эксперимента и роли «контроля», придумывание крити­ческих экспериментов для проверки гипотез и др.). Ины­ми словами, он должен освоить систему тех или иных приемов, которые использует ученый при работе над на­учной проблемой. Недаром формулировки многих задач «на эксперимент», приведенных в сборнике, начинаются словами: «Представьте себе, что Вы ученый, которому требуется выяснить...»

КОМУ ПОЛЕЗЕН ЭТОТ ЗАДАЧНИК И КАК ИМ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ

Любому школьнику, интересующемуся биологией. Надо читать задачи из соответствующего раздела и пробовать решить их самостоятельно. После решения или после того, как решить задачу не удалось, читать ответ, подготовленный составителями, а затем перехо­дить к следующей задаче. Школьникам задачник может быть полезен для самообразования и для подготовки к участию в олимпиадах (мы надеемся, что со временем на всех биологических олимпиадах основное место будут занимать развивающие задачи).

Школьным учителям. В младших классах предлагае­мые задачи могут быть использованы для развития ин­тереса к биологии. В старших классах вопросы задач­ника могут быть использованы в качестве «затравки» на проблемных уроках, для систематизации материала, для связи нового материала с давно пройденным. Твор­чески работающий учитель несомненно найдет и другое применение этому задачнику.

Нам представляется, что в таком качестве наш задач­ник особенно полезен учителям, работающим в спец- классах и спецшколах с углубленным изучением биоло­гии.

Руководителям кружков. Имеются в виду как руко­водители школьных кружков — учителя, так и руководи­тели кружков в Домах детского творчества, на станциях

26

юннатов и др. Задачник может быть использован и в других формах внеклассных занятий: в школьных науч­ных обществах, в Малых академиях наук, при организа­ции летних лагерей и др.

Организаторам олимпиад, которые могут использо- предлагаемые здесь задачи (на которые не даны ответы), а также могут воспользоваться предлагаемыми здесь образцами, чтобы придумать новые задачи.