science-review.ru
Понятие научной грамотности появилось в педагогике сравнительно недавно и приобрело широкое распространение в образовательных системах стран по всему миру, стало основой для построения всей образовательной политики [1] и разработки национальных стандартов, в частности, в США [2]. На протяжении нескольких десятилетий идут дискуссии о его содержании, которое дополняется новыми компонентами в связи с исследованиями в области дидактики, необходимостью формирования гражданской ответственности у молодого поколения, интенсивной цифровизацией науки и образования, что повлекло за собой включение новых компетенций в модель научной грамотности [3, 4]. На данный момент не окончены попытки интеграции концепции формирования научной грамотности в учебные планы школ, находятся в стадии разработки методологические основы ее формирования, не выработана целостная стратегия повышения квалификации педагогов в данной области, но отдельные исследования в данной области проводятся [5].
Создание термина «научная грамотность» приписывается профессору Стэнфордского университета П.Д. Херду: в своей статье «Научная грамотность: ее значение для американских школ» он указал на необходимость формирования научной грамотности у всех молодых американцев в школе, независимо от их выбора будущей карьеры. П.Д. Херд считал научную грамотность необходимым условием становления ответственного гражданина своей страны и определял данное понятие как понимание науки и ее применение в процессе социального взаимодействия [6]. Ученый подчеркнул, что «любая попытка определения человеческих ценностей, понимания социальных, экономических и политических проблем нашего времени или обоснования образовательных целей нереалистична без обращения к современной науке» [6, с. 13]. При этом П.Д. Херд понимал всю сложность реализации реформ американской системы образования, ориентированной на заучивание фактов из различных областей естествознания. По его мнению, было необходимо создать учебные материалы, содержащие в себе не только возможность применения научных методов обучающимися, но и аксиологический аспект: осознание и признание науки как величайшего интеллектуального достижения человечества, как процесса исследования и открытия, иллюстрирующего дух научного стремления [6, с. 15, 16]. В подобных формулировках ученый предвосхитил современную концепцию научной грамотности, включающую в себя три вида знаний: содержательные, процедурные, эпистемологические – предложенную в рамочном документе международного исследования PISA в 2015 г. [7].
Данная статья являлась откликом на запуск первого спутника Советским Союзом в 1957 г. и началом реформ американского образования, целью которых было обеспечение научного и технологического прогресса страны в будущем. Также П.Д. Херд отмечает важность изучения истории науки, наиболее значительных ее достижений, в рамках школьного образования. Не принижая концептуального значения рассмотренной статьи П.Д. Херда, следует отметить, что именно она стала причиной смешения терминов «научная грамотность» и «естественнонаучная грамотность», что представляет собой нерешенную проблему в российской педагогике. П.Д. Херд в своей статье использует параллельно два словосочетания: «science literacy» в заголовке (что соответствует понятию естественнонаучной грамотности, так как происходит от английского названия дисциплин естественнонаучного цикла – Science) и «scientific literacy» в тексте статьи (переводимое на русский язык как «научная грамотность»).
В том же 1958 г. в журнале «Учитель естественных наук» выходит статья президента корпорации «Шелл» (Shell) Р.К. Маккерди под названием «Вперед, к населению, грамотному в науке», где автор не раскрывает сущность используемого им понятия, но подчеркивает важность изучения культурных истоков науки, ее целей и способов влияния на понимание окружающей действительности, а также указывает на необходимость массового формирования научной грамотности американских школьников, что приведет страну в будущем к более ответственному потреблению природных ресурсов [8].
Идея о необходимости формирования у граждан способности оценивать уровень надежности источника преподносимой им информации, названная словосочетанием «научная грамотность», была выдвинута несколько ранее – в 1952 г. – президентом Гарвардского университета Д.Б. Конантом в предисловии к сборнику «Общее образование в науке». Именно тогда данное словосочетание было использовано впервые, хотя и в несколько ином значении по сравнению с тем, в котором оно получило распространение позднее.
Несмотря на то, что термин «научная грамотность» был использован до выхода статьи П.Д. Херда и одновременно с ним, именно данный ученый подчеркнул важность применения рассматриваемого понятия в рамках школьного образования и формально ввел его в употребление.
В 1960 г. П. Кущ опубликовал статью «Обучая научной грамотности в физике», в которой он утверждал, что каждый человек должен пытаться понять науку, и призывал шире рассматривать «дух и природу науки», а также рассматривал связь между научным знанием и становлением гражданской позиции. Позднее подобные идеи встретятся в работах многих ученых, например в 1962 г. в статье Т. Эванса [9].
В это же время другие ученые проводят подобные исследования, поэтому конец 1950-х – начало 1960-х гг. можно назвать периодом, когда обосновывается необходимость формирования научной грамотности у школьников. В 1960-е гг. термин «научная грамотность» получает широкое распространение в среде преподавателей и учителей естественных наук, а также реформаторов системы образования США. В 1960-х – 1970-х гг. ведутся активные дискуссии о его содержании, которое выходит за рамки естественных наук.
В 1963 г. А. Уиттлин впервые делает попытку связать формирование научной грамотности, возрастную психологию и разработку учебного плана для естественнонаучных дисциплин в начальной школе. В своей работе она обосновывает необходимость формирования у учеников понимания двух категорий явлений: природных и созданных людьми (или технологий), так как именно две данные категории и составляют окружающую среду. Позднее идея разграничения научных и технологических явлений будет включена в рамочные документы международного исследования PISA в качестве предметной области исследования (с 2006 по 2020 г.). По мнению А. Уиттлин, для формирования научной грамотности требуется соблюдение следующих условий: разнообразие информации; обобщенное и широкое, но не углубленное знание; понимание взаимосвязи между различными областями знания; осознание вклада науки в благосостояние человека; признание необходимости обладания определенной смелостью для совершения научного открытия [10].
В 1965 г. Ч. Кёлше выдвинул иную концепцию научной грамотности, согласно которой данный вид грамотности включает в себя знания и умения, необходимые, чтобы читать и понимать научные тексты в том виде, в котором они представлены в средствах массовой информации. Кёлше исследовал 175 научных принципов и 693 научных термина в выборке журналов и газет того периода и рекомендовал включить данные принципы и лексические единицы в школьные программы по естественным дисциплинам ввиду того, что все они вместе взятые и составляют понятие научной грамотности [10].
В 1966 г. трое исследователей, М. Пелла, Д. О’Хёрн, К. Гейл, обозначили три цели обучения естественным наукам в школах и колледжах: подготовка ученых в областях, связанных с естественными науками, формирование багажа знаний, необходимого лицам, поступающим на технические специальности, формирование багажа знаний в области естественных наук как части общего образования личности для ее эффективного функционирования в качестве гражданина своей страны. Авторы изучили сто статей, посвященных научной грамотности как основе эффективного становления гражданской позиции, чтобы выявить наиболее часто встречающиеся референты данного понятия. Данная статья является основополагающей и дает наиболее полное представление о проблемах, связанных со становлением понятия «научная грамотность» в исследованиях, опубликованных на английском языке, поэтому рассмотрим ее подробно.
М. Пелла, Д. О’Хёрн, К. Гейл выявили, что наиболее часто обсуждается тема взаимосвязи науки и общества, при этом единогласно признается, что наука является основой для социальных перемен, общество контролирует науку через контроль над ресурсами, развитие науки и технологии зависит от уровня информированности и понимания широкой общественностью науки и способов научного познания мира, но в то же время подобное развитие ставит перед обществом проблемы, никогда ранее не возникавшие. Вторым по частотности референтом была этическая сторона науки, тесно связанная с «научным отношением» к окружающему миру, то есть признание науки наиболее эффективным способом познания мира. Третий из наиболее часто встречающихся референтов – природа науки. Данный референт оказался достаточно противоречивым по своей сути: от признания науки некой суммой знаний до понимания науки как деятельности по разработке какой-либо идеи. Вопрос о природе науке (или синонимичном ему понятии – природе научного знания) остается открытым по настоящее время [11–13].
Референт «концептуальное знание» относится к вопросу изучения и понимания основных концептов науки широкой общественностью. Единого мнения по данной проблеме не существовало в то время. Исследования затрагивали следующие вопросы: насколько глубоко необходимо изучать научные концепты, следует ли изучать исторические и культурные корни научных концептов, способы их создания, есть ли необходимость обновлять содержание образования с появлением новых концептов или достаточно знать фундаментальные концепты [14, с. 199–204].
Пятый референт в исследовании М. Пелла, Д. О’Хёрна и К. Гейла – наука и технологии. В рамках данного аспекта подчеркивается важность понимания различий между наукой и технологиями, неоднозначность оценки степени зависимости технологий от науки, их различия в плане этики и мотивации. «Чистая» наука дает технологически полезное знание, в то время как прикладная наука чаще предоставляет концептуальные схемы [14, с. 205].
Последний референт – «естественные и гуманитарные науки». Рассматривалась их связь и взаимовлияние и выражалось беспокойство о том, что в процессе преподавания в школе данные области науки изучаются изолированно друг от друга. Авторы приходят к выводу, что естественные науки входят в гуманитарные, а термин «научная грамотность» означает, что образованный человек должен понимать науку в гуманистическом аспекте. М. Пелла, Д. О’Хёрн, К. Гейл впервые делают попытку очертить границы термина «научная грамотность» на основе проведенного ими анализа: он включает в себя «знание 1) того, как взаимодействуют наука и общество, 2) научной этики, 3) природы науки, 4) основных научных концептов, 5) отличий между наукой и технологиями, 6) взаимоотношений естественных наук с гуманитарными» [14, с. 206].
Позднее Томас Эванс (1970) развивает описанную выше концепцию научной грамотности М. Пелла, Д. О’Хёрна и К. Гейла, предлагая следующий портрет научно грамотного человека:
1. Наука воспринимается научно грамотным человеком не только как деятельность человека, но и как процесс и продукт, которым является «сумма знаний о мире природы, от индивидуальных наблюдений до концептуальных схем» [9, с. 80], при этом научно грамотный человек отличает продукт науки от продукта технологий, то есть прикладной науки.
2. Научно грамотный человек осознает, что продукт науки одновременно статичен и динамичен. Его динамичность обеспечивается научным процессом, который в различных источниках именуется научным методом, научным поиском, научным восприятием, способом познания. Любой научный процесс протекает по законам природы, а ученый действует, исходя из принципов морали.
3. Научно грамотный человек осознает разницу между наукой и технологиями, понимает их взаимоотношения. Он знает, что первичной целью науки является понимание природы, в то время как цели технологий утилитарны и практичны.
4. Научная грамотность также требует понимания отношения между естественными науками и гуманитарными, где первые являются частью последних. Применение естественных наук дает новые инструменты и методы для изучения гуманитарных наук.
5. Научно грамотный человек осознает взаимоотношения науки и технологий с обществом. Наука и общество взаимно влияют друг на друга, и подобное влияние может быть как благотворным, так и вредным, поэтому ответственный гражданин поддерживает создание благоприятной среды для развития науки.
6. Научно грамотный человек понимает, что наука и технологии имеют ограничения, то есть существуют проблемы, которые не могут быть решены с их помощью без изменения общечеловеческих ценностей.
7. Научно грамотный человек объективен, критичен и скептичен, ценит и верит в логическое мышление, отрицает мифы и суеверия, принимает сделанные третьими лицами умозаключения, если только они основаны на фактических данных, имеет привычку взвешивать доказательства, использует целесообразные научные методы для решения проблем.
Создание портрета научно грамотного человека – первый шаг на пути к современной компетентностной модели научной грамотности, представленной в рамочных документах международного исследования PISA [3, 7, 15].
В этой же статье Т. Эванс акцентирует внимание на несинонимичности понятий «естественнонаучная грамотность» (literacy in science) и «научная грамотность» (scientific literacy). Естественнонаучная грамотность включает в себя понимание научных фактов, концептов и концептуальных схем и потому является компонентом научной грамотности. Уровень данного вида грамотности существенно отличается не только у каждого отдельно взятого человека, но и у каждого ученого. Однако каждый отдельно взятый человек и ученый может достичь определенного уровня научной грамотности. Исходя из данного утверждения, Т. Эванс делает вывод о том, что существует некий минимальный набор основных концептов и концептуальных схем, которые должен знать каждый научно грамотный человек, но относительно содержания подобного набора не существовало единого мнения на момент проведения исследования [9].
Продолжая исследование М. Пелла, Д. О’Хёрна и К. Гейла, М. Эджин в 1974 г. обосновывает необходимость формирования научной грамотности широких масс населения, так как выходцами именно из них, а не из научных кругов являются политики, национальные и экономические лидеры. М. Эджин делает попытку консолидации различных подходов к определению термина «научная грамотность» и выдвигает шесть основных категорий, описывающих данное понятие и имеющих потенциал для разработки междисциплинарных модулей, стирающих границы между различными дисциплинами естественнонаучного цикла, а также между естественными, социальными и гуманитарными науками. По мнению исследователя, подобный подход послужит основой для эффективного формирования научной грамотности населения через формирование целостного понимания науки как социально ориентированной деятельности, основанной на взаимообусловленных и взаимосвязанных концептах, методах, способах применения ее результатов и ее влияния на действительность. Данные категории не новы и были описаны ранее в статье М. Пелла, Д. О’Хёрна и К. Гейла: наука и общество, научная этика, природа науки, научные концепты, наука и технологии, естественные и гуманитарные науки [16], однако М. Эджин дает подробное описание каждого модуля, соотносимого с определенной категорией, предлагает примеры тем и содержания, что является первой попыткой создания рамочного документа для планирования метапредметного курса «наука» в школе.
К середине 1970-х гг. период обоснования необходимости формирования научной грамотности можно считать завершенным. Несмотря на отсутствие операционального определения понятия и неустойчивость его границ, начинаются поиски наиболее эффективных способов интеграции данной концепции в учебные планы школ и средних профессиональных учебных заведений, которые продолжаются по настоящее время.
В российскую педагогику концепция научной грамотности начинает проникать лишь во втором десятилетии XXI в.: исследуются проблемы, связанные с формированием научной грамотности школьников (Г.В. Варганова, А.А. Марголис) [17, 18], применением научного метода в процессе обучения (В.Г. Разумовский, Н.А. Заграничная, А.А. Солодихина) [19, 20, 21], публикуются аналитические материалы по результатам международного исследования PISA в области научной грамотности (в русскоязычной версии документов данный раздел переводится как «естественнонаучная грамотность») в России [22, 23]. Остается открытым вопрос разграничения научной и естественнонаучной грамотности.
Низкий уровень сформированности научной грамотности российских школьников подтверждается результатами международного исследования PISA с 2000 по 2018 г. [24]. Несмотря на то, что Россия больше не будет принимать участия в данном исследовании, на данный момент нет оснований полагать, что ситуация улучшилась. При понимании важности обладания научной грамотностью населением [25, 26] в отечественной педагогике проводится недостаточно исследований, посвященных вопросам формирования научной грамотности школьников, следовательно, данная область требует большего внимания со стороны исследователей в области педагогики, дидактики и методики обучения.