Система свободных лабораторий в начальной и подростковой школе Монтессори

Понятие изоморфности обсуждалось еще берлинскими гештальтпсихологами прошлого века, которые использовали его для характеристики особого подхода к вопросу об отношениях разума и мозга. В российской науке этой проблемы касались И. М. Сеченов, С. Л. Рубинштейн, Л. С. Выготский, Н. П. Бехтерева и многие другие известные психологи и нейрофизиологи. 

Предлагая свою периодизацию развития человека, М. Монтессори в работе «Как развить внутренний потенциал человека» отмечает, что, достроив свою психомоторную и сенсорную сферу примерно к шести годам, ребенок становится на путь лаборанта-исследователя окружающей жизни. А после девяти лет начинает задавать вопросы о происхождении тех или иных явлений природы и человеческой жизни, формулировать собственные гипотезы, которые к 12 годам он будет стремиться доказать, чтобы применить свои квазиоткрытия и новые умения в реальной жизни. Прохождение этого пути связано с постепенным созреванием нейронных связей в структуре человеческого мозга и не зависит от места проживания человека, его социальной принадлежности и эпохи. Поэтому было бы ошибкой не воспользоваться этими открытиями ученых для реального природосообразного построения специально подготовленной образовательной среды младших школьников и подростков.

Другой стороной идеи создания системы лабораторий в современной монтессори-школе является способность человека сохранять частицы любого жизненного опыта и удерживать его следы в бессознательной памяти в виде энграмм. М. Монтессори писала: «...В наших школах интеллектуальные способности ребенка развиваются гораздо больше, чем в обычных школах, где обучение представляет собой складирование знаний в сознательной памяти и у ребенка нет возможности систематически при помощи различных практических занятий пополнять количество энграмм». Она пишет о том, что образованный человек может забыть то, чему его учили в школе, но он обладает развитым общим интеллектом, в том числе способностью быстрого восприятия любых дисциплин, первоначальное знание которых хранится в его пассивной памяти. То есть в приложении к нашей действительности школьникам, получившим образование через опыт собственной реальной деятельности, не будет требоваться слишком много усилий для подготовки к любым последующим интеллектуальным испытаниям.

Психология детей и подростков, как мы знаем, значительно отличается от психологии взрослых. Для развития спонтанного интереса и прилежания, а, как следствие, работы пассивной памяти, детям и подросткам необходима свобода действий в подготовленной среде, где они могли бы заняться интеллектуальными упражнениями. Создание в Монтессори-школе (впрочем, как и в любой другой!) системы лабораторий является прекрасным полем для исследования становления человеческого интеллекта. Лаборатория в то же время помогает детям и подросткам полюбить науку и поддерживает в них стремление двигать ее вперед. 

Конечно, трудно себе представить в привычном классе начальной школы хотя бы маленькую био-химико-физическую лабораторию со шкафом для стеклянных колб и пробирок, реактивами, горелкой, электронным микроскопом и другим настоящим лабораторным оборудованием. Для школы Монтессори, стремящейся соответствовать возрастным особенностям детей, это характерно. Ведь именно опыты с водой, песком, воздухом, воском, содой, сахаром, красителями, растениями и семенами, знакомыми в быту порошками и растворами привлекают детей 6–8 (9) лет. Желание испытать необычное в обычном пересиливает интерес к математике, письму или чтению. Правы ли мы, взрослые, когда требуем от детей этого возраста усердия именно в письме, чтении и математике, а предметная область «Окружающий мир» занимает в расписании школьных занятий второстепенное место? В исследовании, которое проводил несколько лет назад учитель Санкт-Петербургской Монтессори-школы Михайловой Алексей Николаевич Колабаев, приводится график выборов детьми учебной деятельности в условиях свободных занятий и логики их приоритетов. Вот что показывает этот график: 

Ясно видно, что за четыре месяца работы в ситуации свободного выбора материалов для собственной образовательной деятельности 50 детей без указания со стороны учителя более 2 тыс. раз обращались к материалам, помогающим им осваивать окружающий мир. Прежде всего это были самостоятельные опыты в классной лаборатории. Понятно, что подобные наблюдения за детьми нельзя было бы осуществить, не организовав в классе заранее специальную лабораторную среду и не предоставив детям свободу выбора содержания своего образования.

Второй график показывает пристрастия детей к конкретным лабораторным исследованиям.

Интересно, что современные дети 6–9-летнего возраста подтверждают наблюдения М. Монтессори столетней давности, показывающие, что их интересует прежде всего красивый эффект, получившийся в результате эксперимента или минутного опыта. Они пока не ищут объяснения своему эксперименту и даже не задаются вопросом, почему произошел тот или иной эффект, а лишь снова и снова повторяют опыт, как в дошкольные годы повторяли работу с одним и тем же сенсорным, языковым или математическим монтессори-материалом, наслаждаясь им.

Например, из года в год педагоги-исследователи монтессори-школы Михайловой наблюдают непрекращающееся пристрастие детей к плавлению воска. И поднос с предметами, приспособленными для этого эксперимента, и сегодня не исчезает с полки в лаборатории первой ступени. 

Итак, детей 6–9 лет занимает сам процесс постановки эффектного эксперимента, и они готовы без устали учиться точному обращению с предметами, помогающими его провести. Поэтому, кроме собранных для последующей работы контейнеров с колбами, стаканчиками и баночками с солью, сахаром, содой, песком и прочими «реактивами», а также кувшина, наполненного водой, на полке обязательно стоит коробка со специальными карточками, которые дети с давних пор называют «приказаниями». Это повелось еще со времени освоения ими глагольной формы слов с помощью коллекции Ю. Фаусек. Карточки стоят в красной коробочке, и на них в повелительной форме написаны предложения с глаголами. Некоторые как раз подходят для младшей лаборатории: «1. Наполни стакан водой на три четверти. 2. Насыпь в воду полную ложечку речного песка. 3. Размешай. 4. Посмотри, что выйдет».

Важно, чтобы уже с самого начала работы дети первой ступени начальной школы приучились к таким обязательным лабораторным атрибутам, как очки для защиты глаз, белоснежному халату, резиновым перчаткам, не забывали пригласить педагога, если они решили работать с горелкой.

Не меньший интерес у детей этого возраста вызывает выполнение опытов по книгам и энциклопедиям, выращивание растений из семян. Биологические эксперименты особенно важны, так как у большинства таких опытов отсроченный результат и дети учатся терпеливому и медленному наблюдению за происходящими изменениями, а также их поэтапной записи.

Материалы лаборатории включают в себя:

1. Коробки с карточками-заданиями, в которых короткими предложениями по пунктам и в повелительном наклонении расписан порядок действий с теми или иными объектами, необходимыми для проведения эффектного опыта.

2. Лабораторную посуду.

3. Простые реактивы.

4. Простые физические приборы.

5. Схемы отчетных листов, заполняемых учениками после проведения опыта.

В классной лаборатории заводится правило, чтобы ни один проведенный эксперимент не оставался без отчета о проведенной работе. Это может быть как заполненный трафарет, подготовленный учителем, так и свободный текст с описанием хода и результата опыта. Отчеты приучают учеников начальной школы к тому, что каждое учебное действие должно быть доведено до конца. 

Самостоятельная работа в классной лаборатории без назиданий учителя позволяет ученикам начальной монтессори-школы применить в реальной жизни полученные здесь свои универсальные учебные компетенции или тренировать их в себе, если этого требует интересующая ученика деятельность.

На второй ступени образования дети постепенно переходят от позиции лаборанта, которого интересуют только эффекты проведенных опытов, воспринимаемых как фокусы, к позиции ученого-исследователя. Дети начинают мыслить научно, задавать себе и другим людям научные вопросы. В мозге ребенка после девяти лет вполне хватает нейронных связей, чтобы приступить с помощью развитого к этому времени родного языка к формулировке собственных научных гипотез. Например, к девяти годам (эта граница несколько размыта у современных детей) младший подрос-ток, наигравшись с веревочным телефоном из спичечных коробков, задает взрослым и себе самому вполне научный вопрос из области физики: как такой телефон работает, как передается в пространстве звук? То есть уже в этом возрасте он готов начать познавать основы волновой теории и изучать другие направления физики, химии, биологии, техники.

Именно в этот период дети имеют потребность ставить лабораторные опыты с последующей формулировкой гипотезы и ее доказательства, выведенного с помощью неоднократных наблюдений. Как любому настоящему ученому, каждому из школьников в этот момент важно сверить свои открытия с открытиями, сделанными в истории человеческой культуры до него. Поэтому дети, уже хорошо и осмысленно читающие, своими любимыми книгами избирают энциклопедии и справочники, а в интернете осваивают информационные и поисковые системы типа Google, Yandex, а также электронные энциклопедии.

Новообразованием в развивающемся сознании школьников 9–12 лет является стремление строить собственные гипотезы о причинности происходящих явлений, желание сверить их с компетентным мнением взрослых, найти подтверждение или опровержение своих догадок в литературе, электронных справочниках и видеоматериалах. В этом периоде ученикам часто требуется аудитория, предоставляющая им возможность предъявить собственные доказательства происхождения и причинности явлений природы и собственные новые открытия. Они хотят ощущать, что сравнялись в знаниях с более старшими и опытными людьми, и готовы обсуждать с ними свою учебную работу, вести по этому поводу первые научные дискуссии.

Лаборатория в классе средней ступени по сравнению с предшествующей несколько видоизменяется. Теперь она становится гораздо более систематизированной. Созданием такой экспериментальной лаборатории для детей 9–11 (12) лет в монтессори-школе Михайловой занималась педагог и психолог Елена Анатольевна Лаврова. Ее модель такой лаборатории состоит из нескольких частей. Во-первых, это шкаф, в котором стоят рабочие листы с разнообразными заданиями по проведению тех или иных опытов, которые можно использовать в условиях конкретной лаборатории. Тут же в маленьких контейнерах сложено оборудование для этих опытов. В соседнем шкафу собрана лабораторная посуда и другое оборудование, а также сборник специальных правил, освоив которые, каждый ученик сдает экзамен на присуждение звания «Лаборант второй ступени».

Материалы лаборатории включают в себя:

1. Набор информационных листов с описанием тех или иных явлений природы, которые можно объяснить с помощью физического или химического опыта.

2. Лабораторную посуду.

3. Простые реактивы.

4. Простые физические приборы.

5. Схемы отчетных листов, заполняемых учениками после проведения опыта.

6. Разнообразные каталоги, справочники, энциклопедии, электронные образовательные книги, программы и видеоматериалы.

Работать в классной лаборатории второй ступени можно во время свободной учебной работы, но записавшись предварительно в «очередь», так как лаборатория маленькая и работать в ней одновременно могут только три-четыре человека. После выполнения каждого опыта ребята записывают наблюдения на специальных отчетных листах, визируют их у педагога и затем складывают в общее портфолио своих учебных работ.

После 12 лет человеческий мозг продолжает увеличиваться в размерах. В коре и в подкорке головного и спинного мозга над процессами торможения преобладают процессы возбуждения. Условные рефлексы на непосредственные сигналы образуются быстрее, а на словесные – медленнее, поэтому подросткам, как ни в каком другом возрасте, требуется постоянное практическое подтверждение любым полученным прежде теоретическим знаниям.

Характерной чертой этого возраста является пытливость ума. Подростки стремятся овладеть как можно большим количеством знаний, при этом не обращая должного внимания на их систематичность. Они направляют умственную деятельность на ту сферу, которая больше всего их увлекает. По теории развития интеллекта Жана Пиаже, в подростковый период складываются начала словесно-логического, в частности, теоретического мышления. По его концепции, у подростков от 11–12 и до 14–15 лет осуществляется последняя фундаментальная децентрация, и ребенок освобождается от конкретной привязанности к предметам и объектам, начиная рассматривать мир с точки зрения того, как его можно изменить.

Для подростков этого возраста в монтессори-школе меняются и смыслы организации классной естественно-научной лаборатории, к которой прибавляется рукотворная мастерская. Теперь школьникам должны быть предоставлены реальные условия для настоящих квазикультурных исследований в области естественных наук, а также возможность построения моделей материального мироустройства и технического приборостроения, которые можно было бы применить в реальной жизни. То есть теории, изучаемые ими по книгам и другим информационным источникам, должны воплотиться в жизнь с помощью их собственных рук и интеллектуального потенциала.

Лаборатория старших подростков во многом походит на настоящую лабораторию научно-исследовательского института. Она занимает примерно четвертую часть общей классной комнаты и состоит из нескольких шкафов, лабораторного стола, вытяжного шкафа, хорошо устроенной мойки и выставочного стенда-стеллажа для презентации готовых моделей. Изготовление моделей может происходить и в специально организованной мастерской. Не исключается возможность организации естественнонаучной лаборатории отдельно от рабочего класса.

Лаборатория старшей (третьей) ступени школьного образования выстраивается педагогами естественнонаучных циклов как многопрофильная. То есть в ней подростки могут проводить эксперименты в области химии, физики, биологии, техники, строить математические модели. В шкафах на полках стоят разнообразные измерительные приборы, лабораторная посуда, химические реактивы, есть специально организованное темное пространство для изучения оптики и электричества. На специальных полках расположены учебники, справочники, энциклопедии, многочисленные рабочие инструкции для проведения опытов и тестовые материалы для самопроверки.

Таким образом подготовленная среда старшей лаборатории на третьей ступени образования обеспечивает условия для межпредметных связей и наглядно показывает ученикам, что в природе, космосе и материальном мире все находится в гармонии и связано между собой.

В эмпирической учебной деятельности работа не может достигнуть успеха, если каждый ее участник не включен в решение таких универсальных познавательных действий, как выстраивание гипотезы и стратегии проведения эксперимента, наблюдения, сравнения и оценивания результата. Постепенно подростки самостоятельно овладевают регулятивными универсальными учебными действиями – целеполаганием, прогнозированием результатов, планированием, коррекцией принятия решений, рефлексией, оцениванием, самоконтролем.

Работа в лаборатории чаще всего не требует специальной оценки со стороны педагога, так как почти каждый эксперимент заключает в себе положительный или отрицательный исход. От качества его постановки зависит видимый ученику результат. То есть ученик сам может оценить собственную работу и выдвинуть ее как доказательство той или иной сформулированной или обнаруженной им в энциклопедии исходной гипотезы. 

Все возникающие в лаборатории ситуации сотрудничества, взаимодействия с учителями и сверстниками невольно способствуют формированию и развитию у подростков коммуникативных универсальных учебных действий, что является естественной потребностью их возраста и, безусловно, способствует их общекультурному развитию. 

Увлечения преподавателей электронными способами обучения, насыщения школьных классов компьютерами, планшетами, эффектными электронными досками и другим подобным оборудованием вряд ли может превзойти образование через опыт, через реальное проживание изучаемого материала и построение  собственных вариантов и моделей мировой науки и культуры. Как говорил математик Анри Пуанкаре и любил повторять К. А. Тимирязев: «Опыт – единственный источник истины, он один может научить нас чему-нибудь новому, только он доставляет нам достоверность». Эту истину, видимо, уже давно поняли наши западные коллеги. В большинстве основных общеобразовательных школ Финляндии, Швеции, Нидерландов, Германии и других стран школьные лаборатории и мастерские ручного труда занимают едва ли не треть помещения школы. Работа в них является неотъемлемой частью учебного процесса, начиная с первого года обучения детей. На школьные лаборатории и мастерские там тратятся немалые средства, отпускаемые государством для оборудования школьных образовательных сред. Не пора ли обратить на это внимание и нашим организаторам образования?

Статья из журнала «Монтессори-клуб» № 5 (45) 20014

Фото автора и с сайта школы