Возникают вопросы методического характера: «Что лучше?», «Когда предпочесть демонстрацию натуральных объектов, а когда -- показ его виртуального изображения?» Все зависит от конкретных педагогических задач. Электронные средства обучения следует использовать тогда, когда ставится задача знакомства обучающихся с разнообразием и географическим распространением биологических объектов, либо задача расширения биологической эрудиции обучаемых и дальнейшего углубления в изучаемый материал. Однако на этапе первичного ознакомления с биологическим объектом для формирования у обучающихся эмоционально-ценностного отношения к знаниям о нем, для приобретения навыков учебно-познавательной деятельности, гораздо важнее непосредственный контакт с биологическим объектом и его субъектификация (термин В.А. Ясвина). Используя видеофильм или фотогалерею слайдов, трудно развить терпение, аккуратность в обращении с живым, бережное к нему отношение. Например, работая с изображением животного, обучающийся имеет дело с идеализированным объектом, а в случае интерактивного электронного средства -- еще и с идеализированным поведением этого объекта, в котором разработчиками применены не всегда методически правильно обработанные видеосъемки или анимированные изображения. Чаще всего такие электронные средства действуют по зрительному каналу восприятия информации, то есть рассчитаны на визуалов и мало учитывают другие каналы взаимодействия с внешним миром -- аудиальный и кинестетический, крайне важные для комплексности ощущений и формировании в сознании обучаемого правильного представления о биологическом объекте, процессе или явлении.
Все больше производителей предлагают образовательным организациям виртуальные практикумы [5; 6], а преподаватели создают и выкладывают в Интернет кустарные разработки электронных ресурсов для разных УМК. Виртуальные практикумы представлены на сайтах государственных органов образования, например, Федерального центра образовательных ресурсов Министерства образования и науки РФ [7]. Виртуальные эксперименты -- довольно часто используемый вид электронных средств обучения биологии. По сути, это комплексные методики, сочетающие плюсы технических и экранно-звуковых средств обучения с достоинствами лабораторной работы и с отсутствием затрат по содержанию и разведению лабораторных объектов, по подготовке и проведению лабораторной работы, по уборке помещения после работы и т.п. Эта форма использования электронных средств обучения биологии тоже имеет определенные недостатки, являющиеся продолжением ее достоинств. Во- первых, здесь нет ни реального контакта с действительностью, ни преодоления реальных трудностей, что важно в воспитательном плане. Вместо живой природы познается ее идеализированная модель, закономерности которой предельно ясны. В одних учебных ситуациях это полезно и методически целесообразно; в других -- например, при использовании проектной и исследовательской деятельности -- гораздо важнее организовывать реальные наблюдения и эксперименты за биологическими объектами, чтобы научить обучающихся эмпирически их познавать, не угадывая, а выводя на основании полученных экспериментальных данных биологические закономерности.
Примерно те же соображения можно привести, сопоставляя использование коллекции виртуального биологического музея с использованием натуральных объектов в реальных музеях. Точно так же ни один самый лучший видеофильм об экспедиции, ни виртуальный определитель животных или растений не заменят ни реальную экспедиционную работу, ни полевую учебную практику по биологии. В процессе контроля и коррекции знаний виртуальные тесты должны применяться вместе с традиционными методами проверки правильности усвоения пройденного учебного материала. Естественно, виртуальные тесты полезны для самопроверки и самоподготовки обучающихся. Однако ни виртуальная конференция, ни форум, ни чат, ни диалог по Скайпу не могут быть полноценной заменой живого общения между обучаемыми и преподавателем, в ходе которого происходит тонкая интуитивная «настройка» достигнутых образовательных результатов.
Одна из традиционных форм обучения биологии -- экскурсия. Основная ее цель -- стимулирование познавательной активности обучающихся. Во время экскурсии изучение биологических объектов, явлений и процессов живой природы происходит в естественных условиях (в природе) или в специально созданной обстановке (в музее, зоопарке, на биотехнологическом производстве и др.). Познавательная активность обучающихся на экскурсии запускается непосредственно живыми объектами, явлениями и процессами. Казалось бы, эту форму обучения легко заменить обзором биологических объектов, явлений и процессов, предусмотренных учебной программой, с помощью галерей фото- и видеоизображений, тематических мультимедиапрезентаций или виртуальных экскурсий. Особенно такой соблазн возникает в условиях крупного города, где проведение биологических экскурсий всегда сопряжено с массой трудностей организационного и методического характера. Однако замена физической реальности реальностью виртуальной порождает ряд проблем междисциплинарного характера.
Во-первых, с точки зрения семиотики (общей теории знаковых систем), изображение, даже самое совершенное, является заместителем объекта (ико- нический знак), а не сам объект. В процессе ознакомления обучающихся с реальными организмами и местами их обитания в природе преподаватель предоставляет им возможность самим сформировать в своем сознании образы восприятий, а затем -- сохранить в своей памяти образы воспоминаний и представлений. Преподаватель на экскурсии учит экскурсантов смотреть и видеть объекты природы, слушать и слышать, формировать суждения и представления, основанные на образах, то есть целенаправленно изучать живую природу, а не просто ее пассивно созерцать. В виртуальной же реальности основой восприятия является искусственный объектный план, сформированный другим человеком и компьютерной программой без участия сознания воспринимающего.
Во-вторых, если биологические объекты, явления и процессы будут заменены их иллюзией, максимально приближенной к реальности (например, в игровых технологиях) и адресованной всем органам чувств, можно ли сказать, что с помощью такой иллюзии обучающему предоставляется возможность самому познать живую природу? Виртуальное моделирование потенциально опасно для психики молодого человека стиранием грани между реальностью и вымыслом, а значит -- между произволом и необходимостью, дозволенным и недозволенным, допустимым и недопустимым. Например, в компьютерной экологической игре всегда можно «отменить» свои неправильные шаги, поправить нанесенный «природе» ущерб, в реальности это сделать бывает подчас невозможно. Само представление о том, что «живая реальность» в этом случае не обладает принудительной силой объективно существующих экологических связей между человеком и природой, которые необходимо учитывать при планировании своих поступков в отношении природных объектов, может быть чревато вытеснением образа живой природы на периферию сознания человека, признания ее как противостоящей человеку, существующей для удовлетворения его потребностей (позиция антропоцентризма).
В-третьих, с точки зрения дидактики и методики обучения биологии, виртуальные «животные», «растения», «экосистемы» и другие модели могут содержать такие же ошибки и неточности, как и традиционные изобразительные и знаково-символические средства наглядности. Однако на печатных таблицах, муляжах и схемах
эти ошибки и неточности преподаватель и наиболее продвинутые обучающиеся могут заметить и исправить. В упаковке же красивых, динамичных и впечатляющих виртуальных образов неточности могут легче «проскочить» через сенсорные системы в сознание человека. Те же яркость и динамичность образов виртуальных биологических объектов способны помешать не только систематичности и поэтапности восприятия, но также самому процессу восприятию ситуации как учебной, а не игровой, что иногда приводит к вытеснению учебной мотивации. Справедливости ради отметим, что к таким же проблемам приводят методически не продуманные экскурсии в природу, в зоопарк или в ботанический сад. Но специфических проблем подмены реального виртуальным здесь все же меньше. Живая природа через свои объекты, процессы и явления сама «настойчиво» воздействует на органы чувств человека, формируя в его сознании достаточно полное представление о себе с точки зрения комплексной работы сенсорных систем организма, взаимодействия предметно-образного и словесно-логического мышления.
В-четвертых, с точки зрения возрастной физиологии и гигиены учебного труда, использование электронных средств обучения имеет ограничения. Так, продолжительность демонстрации учебных фильмов, транспарантов, слайдов, видеофрагментов, анимаций и мультимедийных презентаций на одном 40-минутном занятии с обучающими среднего школьного возраста не должна превышать 20--30 минут, а в течение одной недели таких занятий должно быть не более шести.
Таким образом, натуральные объекты в обучении биологии не могут быть заменены виртуальными изображениями. Причем, натуральные объекты, в том числе живые, желательно использовать не только как иллюстрации к учебному материалу, но и в качестве источника первичных количественных и качественных данных о живой природе, как доказательство правильности излагаемых в учебном материале теоретических знаний, обобщений, классификаций и выводов.
Одна из проблем использования электронных средств обучения -- их «включение» в методику занятий по учебному предмету. Полагаем, что основная цель любого занятия -- развитие обучающихся, то есть гармонизация взаимодействия познавательной, коммуникативной, эмотивной и регулятивной деятельности, связанных с учебной работой. Электронные средства обучения динамичны и «отзывчивы» по отношению к пользователю. Можно не только переходить от общего вида биологических объектов к их микроскопическому строению, но также в любой момент «остановить» и «перезапустить» моделируемый биологический процесс или природное явление. Особенно важны дидактические возможности электронных средств обучения в условиях вариативности биологического образования. Так, одна и та же интерактивная мультимедийная программа может использоваться по- разному: а) на вводном занятии для активизации познавательного интереса обучающихся к учебному материалу новой темы; б) на занятии сообщения новых знаний для наращивания объема формируемых понятий, законов, теории и научных фактов, цель которого -- расширение и углубление знаний обучающихся; в) на обобщающем занятии для проведения текущего, рубежного или итогового контроля и корректирования знаний, для развития интеллектуальных умений и навыков и т.д. Стоит лишь грамотно воспользоваться рекомендуемыми для этих целей опциями и функциями программы, вставными галереями фотографий, видеофрагментами и тестами. Сам факт наличия электронных средств обучения меняет общие подходы к построению классического «неэлектронного» занятия в сторону его большей интерактивности, направленности на диалогический стиль общения, на развитие различных сторон личности обучаемых и обучающего.
Использование электронных средств обучения позволяет расширить адаптивные возможности учебного предмета. В условиях перехода образовательных организаций на подушевое финансирование это имеет не только гуманитарное значение. В учебных программах и планах, рассчитанных на сочетание экстерната и очного обучения, на использование электронных рассылок заданий и учебных текстов, на контроль знаний по электронной почте или по Скайпу, применение электронных средств обучения уместно. В определенной степени расширение использования электронных средств обучения биологии также связано с ужесточением финансово-экономических и санитарно-эпидемиологических требований к образовательным организациям. В отличие от живых обитателей уголка живой природы, комнатных растений, виртуальные животные и растения не требуют ни ухода, ни санитарного контроля, ни утилизации в случаях гибели и естественной смерти. Общение с вир туальной «живой природой» не грозит укусом, царапиной или проявлением аллергических реакций.
Многое из вышеотмеченного относится к большим коллекциям живых растений и к школьным музеям естествознания, а также к остеологическим и влажным препаратам. Так, набор микропрепаратов по биологии легко заменить набором соответствующих слайдов на жестком диске или на съемном носителе, причем виртуальный набор изображений микроскопических объектов может быть практически безграничным и по количеству, и по составу. В этом случае, с организационными, финансово-экономическими и санитарно-гигиеническими причинами широкого распространения электронных средств обучения биологии пересекаются причины технологические. Например, в виртуальном наборе могут быть фотографии микропрепаратов, сделанные с помощью профессиональных инструментов большого разрешения, с применением гистологических красителей или методов биолюминесценции, электронной микроскопии с объемными компьютерными реконструкциями микроструктур и т.п. Оборудование и расходные материалы для получения таких изображений дорогостоящие и требуют наличия квалифицированного персонала, образовательные организации, за редкими исключениями, не могут их ни приобрести, ни содержать на своем балансе, ни грамотно использовать в образовательном процессе. К тому же, многие современные биологические технологии небезопасны. Электронные средства обучения биологии, в сочетании с возможностями Интернета, «снимают» все эти и многие другие проблемы, позволяя педагогу вместе с учениками получать информацию с «переднего края» науки.