Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Универсальное образование на основе точных наук, как реальность

Вашему вниманию предлагается исправленная и дополненная стенограмма передачи «Образование» от 24.01.2007 на Радио «Свобода». Полное название: "Универсальное образование на основе точных наук, как реальность, или новая система деления областей знаний на школьные предметы". Ведущий - Александр Костинский

Александр Костинский: Тема нашей сегодняшней передачи – новая система деления областей знаний на школьные предметы, или универсальное образование на основе точных наук, как реальность.

Алексей Васильев, МФТИ

Игорь Окштейн, ИТЭФ

В студии Радио Свобода – преподаватель Московского физико-технического института Алексей Васильев и сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики Игорь Окштейн. Это наши старые гости, которые к нам приходят, и мы обычно обсуждаем очень пионерские идеи в области образования. Я просто хочу сказать, что и Игорь, и Алексей принимают активное участие в проведении Летних школ по биологии, у них очень большой опыт преподавания развитым детям – таким детям, которые очень хорошо продвинуты.

И первый мой вопрос Алексею Васильеву. Почему нужно менять деление на предметы? Как заявлено в нашей теме. И что это такое – универсальное образование на основе точных наук?

Алексей Васильев: В принципе, можно себе представить универсальное образование вообще, когда человек учится всем предметам, какие только могут быть. И в этом варианте, во-первых, он тратит очень много времени, во-вторых, он фактически этим пользоваться не может. Потому что определения и понятия у него есть, а никакой связующей основы, которая бы позволяла знания из одних наук использовать в других, при этом не возникает. Этим нужно специально заниматься. И вот, собственно, то, чем мы занимаемся, - это и есть как раз нахождение такой основы. Причем важно, чтобы эта основа была не на уровне рассуждений, которые тоже, естественно, полезны, но это все-таки часто ближе к искусству, а не к какому-то эффективному знанию, действию и так далее.

Александр Костинский: Но искусство – это тоже все-таки знания в определенном виде и некое понимание того, что происходит.

Алексей Васильев: Нет, я не хочу сказать, что искусство – это плохо. Я просто разделяю сферы деятельности. Все-таки искусство используется как некое вспомогательное средство преобразования мира. Мы впечатляемся, а потом производим какие-то действия. И чтобы действия были эффективными, нужно отвечать хорошо на вопрос «сколько?». А вопрос «сколько?» - это всегда все-таки вычисления, это точные науки. И главная проблема, почему это не является универсальным, вот эта идея расчетов, - это то, что сначала в какой-то момент была надежда на то, что можно посчитать все, а затем она пропала. Вы нас представили как людей, которые пионерскими вещами занимаются, так вот мы можем говорить о том, что эта надежда, мягко говоря...

Александр Костинский: Вы возрождаете эти надежды.

Алексей Васильев: ...да, она не просто возрождается, а она обретает реальность. И это верно не только применительно к образованию, но и естественно, это должно быть поддержано на уровне науки. То есть, грубо говоря, есть новые научные возможности, которые практически никому не известны, и которые здесь очень много дают.

Александр Костинский: Игорь, скажите, пожалуйста, насколько, вы считаете, нужно менять систему школьных предметов? Мы к этому еще просто не подошли. Вот что нужно в ней менять?

Игорь Окштейн: Ну, есть некоторое количество простых и ясных соображений. Первое соображение – что очень многое дублируется. Второе соображение – что очень многие предметы принципиально так устроены, что границу между ними внятно провести невозможно. Например, где граница между физикой и химией? Там на границе есть некая специальная область, которая называется «физхимия», которая отчасти то, отчасти другое, а отчасти ни то, ни другое.

Александр Костинский: Но все-таки если мы уходим от границы, то там довольно серьезные различия между физикой и химией и по методу мышления, и по интуиции.

Алексей Васильев: Не соглашусь абсолютно. Потому что в одном из объединенных предметов, о котором идет речь, логическая схема физики и химии общая. То есть молекулярная физика...

Александр Костинский: Алексей, вы забегаете вперед. Мы об этом еще поговорим.

Игорь Окштейн: Так или иначе, получается, что хотя предметы отличаются друг от друга довольно четко, но не очень понятно, в какой момент нужно оставить одну систему рассуждений и перейти к другой. Вот школьник решает некую биологическую задачу. В какой момент он должен остановиться, сформулировать несколько физических понятий (которые он, если нам повезло, то помнит) и начать рассуждать как физик? Как он должен понять, в какой момент ему перейти от одной системы рассуждений к другой? Откуда он знает специфику каждой системы рассуждений и границы ее применимости? На самом деле на этот вопрос в школьном курсе, да и не только в школьном, прямого ответа нет.

Александр Костинский: Да и в вузовском тоже.

Игорь Окштейн: Да, и в вузовском тоже. То есть оказывается, что для каждой области занятий есть какие-то свои не сформулированные или, может быть, даже сформулированные правила: в какой момент мы рассуждаем так, а в какой момент – по-другому. А школьнику это знать неоткуда. И от этого, собственно, берется беспомощность школьников при столкновении с какими бы то ни было реальными задачами, не школьными, а какими-то реальными задачами.

Скажем, школьнику поручили написать реферат на тему «Физика движения человека». На самом деле это очень сложная ситуация. Потому что он может что-то узнать про движения человека, и это будет рассказано как биология или как медицина. Дальше он пытается применить к этому курс физики, а оказывается, что он не может ничего внятного найти: какие рычаги, где точки приложения всех этих сил, какие там расстояния, - никаких цифр он так просто найти не может. То есть оказывается, что, во-первых, информация разложена по разделам, а во-вторых, даже нет способа это все каким-то простым образом свести. Получается, что если он ощущает себя биологом, то он любит рассуждать как биолог и не любит рассуждать как физик, даже если формально знает физику, а если он ощущает себя физиком, то он рассуждает как физик, но тогда он не любит рассуждать как биолог.

Александр Костинский: И вы считаете, что это серьезный недостаток современного школьного образования?

Игорь Окштейн: И я могу объяснить почему. При занятии какой-то реальной проблемой, никаких таких границ нет. Есть проблема, которую нужно решить. Оказывается, что неоткуда понимать, чем пользоваться и в какой момент. И вот это и есть серьезнейшая проблема. Это значит, что школьник, которого мы выучили, чему бы мы его ни учили, при столкновении с реальной научной проблемой (почти любой) должен доучиваться, причем совершенно специфическим образом, не таким, как это устроено в школе.

Александр Костинский: Вы знаете, ребята, когда в живой обстановке им чего-то рассказывали, они вдруг удивлялись и говорили: «Слушайте, а мы же это изучали по физике. Неужели и в мире так?!». Ну, про бросание предмета, про какие-то простые вещи... А они и не подозревали... вернее, у них есть представление, что есть мир, который как-то живет, и есть какие-то школьные предметы, которые, вообще-то, к миру мало отношения имеют, а надо сдать и забыть.

Пожалуйста, Алексей Васильев, скажите, пожалуйста, и что вы предлагаете? Какова ваша система? Что это значит – на основе естественных наук? Вы считаете, что на основе естественных наук можно (а сейчас сокращают все время их преподавание) построить систему школьного образования вообще?

Алексей Васильев: Ну, речь идет не о том, чтобы построить на основе естественных наук. В заглавии было «на основе точных наук», по сути дела, на основе вычислений. То есть речь идет о том, что между естественными и гуманитарными науками гораздо больше общего, чем может показаться на первый взгляд. В каком-то смысле, собственно, это и есть существенное достижение. Когда можно обсуждать на языке, который привычен для физики, решение социально-экономических проблем. Может быть, имеет смысл все-таки огласить разделение на предметы, чтобы можно было обсуждать уже содержательную сторону в привязке...

Александр Костинский: Да. И как вам видится новая система разделения предметов?

Алексей Васильев: Речь идет о том, что задачу универсализации можно решить за счет введения или разделения на два больших, по сути, самостоятельных предмета, которые можно определить: первый – как расширенная и объединенная физика, а второй – как расширенная биология.

Александр Костинский: А что это значит? Чем они отличаются от обычной физики и обычной биологии, которые, вообще-то, изучают довольно прилично в школе?

Алексей Васильев: Я объясню. Ну, я сначала формально определю, что туда примерно входит, а потом объясню, какой в этом смысл. Вот физика – это объединение за счет логической схемы, которая включает наряду с физикой традиционной – механикой, молекулярной физикой, термодинамикой – также количественную химию, и кроме того...

Александр Костинский: Значит, химия входит в физику?

Алексей Васильев: По сути, да.

Александр Костинский: И вы ее даже так называть не будете?

Алексей Васильев: Организационно это можно себе представить следующим образом. В старших классах, в 10-11-ых классах (как мы, собственно, эту идею сейчас и реализуем) люди учат обычные предметы, но либо параллельно с этим, либо, что лучше, в счет предметов, которые заявлены в этих собранных курсах... от них отщипывается некий кусочек на это объединенное преподавание.

И химию они, естественно, изучают. Как описательную науку химию, конечно, тоже нужно знать. Но не менее важно знать, что утверждения описательной химии, которые преподают в школе, легко могут быть более простым образом получены, чем примитивным заучиванием. О том, какие реакции идут, а какие реакции не идут, можно сказать, взяв справочник и произведя простое арифметическое действие по вычислению энергетического эффекта реакции. Или можно сказать о том, что будет происходить в растворах электролитов, производя некое действие, по сути, из области алгебры. А можно – производя действия из области вычислительной математики. То есть разными возможностями можно решать задачи, по сути, из области химии. И понимать, во-первых, что это можно делать. А во-вторых, понимать, что подход, который для этого используется, он, по сути... как общая система представлений, не отличается у более широкой области, чем химия. Есть понятия равновесия, то, что там называют законом действующих масс...

Александр Костинский: В химии?

Алексей Васильев: ...да, в химии, закон действующих масс так же хорошо работает, как и в физике. В каком-то смысле его принято считать химическим представлением, но оно может быть использовано в физике аналогичным образом. Более того, тогда можно заменить аксиоматическое изложение в термодинамике, которое в школьном курсе... мало того, что формальное, но еще и неполное. Там первое начало термодинамики есть, а других нет, что само по себе...

Александр Костинский: Ну, все-таки о втором начале термодинамики говорят. Но третье начало термодинамики – это просто закон Нернста. Ну, их вводят как-то, но в неявном виде. А хорошие учителя вводят в явном виде.

Алексей Васильев: Ну, не все хорошие. Есть специализированные учебные заведения... мы вместе с вами изучали учебники небезызвестного вам учебного заведения, где автор учебника Филатов. Так вот, там нет второго начала термодинамики. Хотя в этой школе есть физико-математическое отделение. Еще и в стандартных советских учебниках... я сам учился в физико-математической школе...

Александр Костинский: Нет, в стандартных учебниках не было.

Алексей Васильев: Нам рассказывали второе начало термодинамики. Но я с удивлением увидел, что в хороших старых учебниках, которые многим лучше издаваемых теперь, там тоже нет второго начала термодинамики. Логика изложения очень странная... Оно (изложение) формальное и неполное, вместо того, чтобы использовать в образовании механизменные утверждения и логически полное изложение. Закон действующих масс – это утверждение, которое очень легко объяснить. Если есть много разных частиц, то чем больше частиц одного типа, тем чаще они будут сталкиваться. Тут никакого напряжения на интеллект не требуется. Совершенно естественное продолжение – утверждение о детальном равновесии как о множестве равновесий. С одной стороны, это практически эквивалент второго начала термодинамики, а объединяя с механикой (через потенциальность взаимодействий и локальное сохранение энергии при взаимодействиях) можно вывести первое начало термодинамики. С другой стороны, утверждение о детальном равновесии важно в экономике и социальных науках.   

Александр Костинский: Но это только химия. И вопрос Игорю Окштейну. Игорь, скажите, пожалуйста, а что, кроме химии, вы туда присоединяете каким-то образом? Что еще?

Игорь Окштейн: Я думаю, что было бы лучше, чтобы Алексей все-таки договорил, что еще нужно туда ввести.

Алексей Васильев: В расширенную физику, как ни парадоксально, включается количественная физиология, поскольку она может быть рассмотрена как...

Александр Костинский: То есть не в блоке биологии, да? У вас есть два больших блока – физика и биология.

Алексей Васильев: Да. Биология есть и там, и там. И вообще многие предметы фактически присутствуют одновременно и там, и там. Это связано с тем, что в любой деятельности у нас всегда есть этап, когда нам не очень много нужно от объекта. Мы его как сложный не рассматриваем, с одной стороны, а с другой стороны, мы практически знаем, что он себя как сложный и не ведет.

Александр Костинский: В этом данном действии.

Алексей Васильев: Да-да, с этой точки зрения, которая нас интересует. Зачем нам погружаться в сложные механизмы, если, в конечном счете, сложный ответ нам все равно надо будет собирать в какой-то простой?

Игорь Окштейн: Говоря проще, есть сравнительно простая по смыслу, но создающая некоторые трудности в реализации вычислительная часть в нескольких разных науках. Она есть в биологии, когда о количественной физиологии идет речь, она есть в химии, она есть в физике, и довольно много.

Алексей Васильев: И в экономике.

Игорь Окштейн: И, что называется, в полном объеме она реализуется при изучении математики. И вот то, о чем говорит Алексей, все это предлагается собрать - хотя бы для повторения школьной программы - под одной шапкой. Утверждается, что это сильно упростит дело.

Алексей Васильев: А она очень похожа и математически, и очень похожа с измерительной точки зрения.

Александр Костинский: Но это ведь кардинальная перемена. У вас центральными становятся уже другие темы. То есть, условно говоря, законы Ньютона для вас становятся в каком-то смысле... если мы говорим уже не об обобщенной физике, а об обычной, законы Ньютона становятся в какой-то степени второстепенными, по сравнению... или, во всяком случае, они теряют свою большую, приоритетную роль по сравнению с какими-то принципами, о которых вы говорите, которые применимы во всех остальных науках.

Алексей Васильев: Ну, они, скорее, становятся средством или иллюстрацией более широких возможностей, чем только то, что делается в механике. Но в каком-то смысле это совершенно разумно. Зачем что-то разбирать как частность, когда на самом деле в механике решаются очень общие задачи?.. Там в реальности есть очень много универсально полезных действий, возможностей и идей. Это возможности с необычными законами сохранения. Движение планет или парашютист, падающий с большой высоты – две разные ситуации такого рода. Это идея преобразования, то есть аккуратно оформленного перехода к другому способу описания и обратно. Здесь же естественным образом возникает критерий эффективности действия и его целесообразности. Там есть идея локального, полного описания. Когда мы берем второй закон Ньютона в форме малых приращений, малое приращение к скорости в отношении к малому приращению времени есть сумма неких сил, которые зависят от скорости...

Александр Костинский: В том виде, в котором Ньютон... То есть Fdt = dР. Изменение импульса…

Алексей Васильев: Ну, лучше dv...

Александр Костинский: Массу выделить, понятно.

Алексей Васильев: Да-да. Просто если есть такое записанное уравнение, мы можем, зная, как сила зависит от скорости, координаты и времени, просто произвести в любой среде баз данных вычисления траектории движения. И ясно, что это действие... во-первых, оно чрезвычайно важно для механики. Кстати, в школьном образовании такого действия нет. Оно есть, скажем, в лекциях Фейнмана по физике, причем им это делалось еще тогда, когда на компьютере этого было нельзя сделать просто за 20–30 минут, как мы делали со школьниками неделю назад. Фейнман понимал, насколько полезно и эффективно...

Александр Костинский: Вы имеете в виду численные методы, да?

Алексей Васильев: Да, такой численный расчет.

Александр Костинский: Вы имеете в виду, когда он рассчитывал траектории планет, да?

Алексей Васильев: Да, и не только. Можно убедиться в том, что в каком-то смысле ничего для физического описания, кроме сил, не нужно. К физике, в такой элементарной версии, можно подходить просто как к некоему инструменту. Мы узнали про реальность, что ее можно описывать как абсолютно предсказуемую (в варианте лапласовского детерминизма). Кстати, тем же способом можно описать химическое превращение в кинетике.

После этого естественны другие варианты описания – не полностью предсказуемое или даже мало предсказуемое.

Александр Костинский: Хорошо, Алексей. А если мы говорим о блоке «Биология», то что туда входит? Вот большой блок «Биология».

Алексей Васильев: Ну, в блоке «Физика» еще есть кое-что. Там, скажем, есть информационная сторона. Я скажу об этом два слова. Чем еще удобно физическое описание – там все известно. Это полная, с информационной точки зрения, среда. А заведомо еще есть проблемы выяснения информации, то есть установления того, по каким законам происходит что-то. Если мы берем не чисто физическую ситуацию или ситуацию физическую, но не полностью описанную, то у нас есть проблема понять, по каким законам существует эта реальность. И ясно, что эти проблемы информации тесно связаны вообще с тем, что мы делаем, общаясь между собой. Язык – это фактически то же представление, близкое в каком-то смысле к физическому.

Александр Костинский: То есть вы говорите о лингвистике...

Алексей Васильев: Да, по сути дела, о словесном описании.

Александр Костинский: ...что необходимо включить часть лингвистики в обобщенную физику?

Алексей Васильев: Фактически, да. Материальная точка, которая есть в физике, - это простейший пример объекта. В языке мы объектам приписываем существительные. Есть также процессы. В языке мы процессам приписываем глаголы. Есть свойства объектов – это, соответственно, наречия и прилагательные. Местоимения – это переменные. Мы можем тут играть и по-другому (когда глаголы заменяют существительными при описании процессов, существительные выступают как переменные и т.д. ), но это описание словами (как формальное) и есть описание на самом общем уровне. С этой точки зрения в физике мы, во-первых, имеем дело с самой простой ситуацией. Во-вторых, в физике мы можем простейшим образом классифицировать такие ситуации, как то, что объекты бывают одинаковые или они похожи в некотором роде. Можно искать разного рода сходства... и термин «качественная однородность» тут очень эффективен. С одной стороны, как развитие математики (качественная однородность – это своеобразная приближенная симметрия), с другой – обогащение возможностей описания реальности, как в самой физике, так и в химии, биологии, социально-экономических науках.   

Александр Костинский: Алексей, скажите, пожалуйста, а что же это все-таки такое – блок «Биология»? У вас всего два блока – «Физика» и «Биология». Про физику мы поговорили вкратце. Ну а что это такое – обобщенная биология?

Алексей Васильев: Нет, она расширенная. Отчасти она и обобщенная, естественно. Ну, во-первых, объединяя, можно было бы говорить о том, в принципе, что вообще нужна только одна наука, но утверждается, что физикой все знание точно не является. Как я понимаю, одно время была такая надежда у представителей традиционных точных наук, что удастся сформулировать физические утверждения, с помощью которых удастся описать и реальность социальную, экономическую и так далее.

Александр Костинский: Что можно свести... То, что прозорливые философы еще в XIX веке называли редукционизмом. В этом смысле все-таки и химия. Мнение многих ученых, которые занимаются химией: «Да, многие вещи можно свести к математическим, к физическим». Но ведь очень многие вещи в химии, в экспериментальной физике той же классической, они во многом не являются обобщенными. Это все равно как кухня, как рецепты. Но вот как бы антитезой такого обобщенного подхода является подход кулинарный: «возьмите то, возьмите се, смешайте...».

Алексей Васильев: Нет, то, что вы обсуждаете, - это все-таки эмпирическое и теоретическое знание. А я говорю о другом. Физические утверждения вполне могут быть и на эмпирическом уровне.

Александр Костинский: Да?! И многие из них остаются неточными, например, предсказание погоды. Казалось бы, погода... Вот у вас движутся массы воздуха, и вообще, ничего, кроме воздуха и влажности, там нет, ну, по большому счету. Греет солнце и так далее. И до сих пор погоду точно предсказать не удается... ну, можно говорить более-менее точно на три-четыре дня. Хотя и пишут прогнозы на 10 дней, но все, кто занимается и немножко знает атмосферную физику, понимает, что уже на 10 дней – это прогноз крайне неточный. А уж на три-четыре месяца – совсем неточный. Тоже не понятно, хотя казалось бы, это та область, которая очень близка к физике.

Алексей Васильев: А здесь опять же смешение понятий, но другое. Не любое физическое предсказание может быть точным и не любое физическое поведение является полностью предсказуемым. Просто известно, что есть гидродинамическая неустойчивость, и из-за нее неизбежно очень большие неопределенности предсказаний.

Александр Костинский: Да, теории турбулентности нет.

Алексей Васильев: Но в любом случае, можно обсуждать на уровне: физические законы описывают реальность или нужно что-то другое. Ясно, что физики не хватает для описания реальности за пределами традиционной физики просто потому, что физически реализуемы очень многие варианты социальной и биологической жизнедеятельности, которых мы не наблюдаем. Их нет не из-за того, что мешает этому физика, а из-за того, что этому мешает конкуренция с другими физически допустимыми реализациями.

Кстати то, что многое в принципе возможное мы не наблюдаем, дает исключительно ценную информацию о наблюдаемом (как в детективе Конан Дойля, где  Шерлок Холмс нашел разгадку от вопроса «почему не лаяла собака?»)

Александр Костинский: То есть просто действует эволюционный принцип, да? Вы это хотите сказать?

Алексей Васильев: Нет, эволюционный принцип, в каком-то смысле это не очень хорошее утверждение. Потому что эволюционируют, как известно, все объекты. Про эволюцию говорят и в физике, и в кристаллографии – где угодно.

Александр Костинский: Но мы говорим в классической биологии... когда возникает конкуренция между условными видами.

Алексей Васильев: Можно сказать, что в расширенной биологии принципиальное отличие от физики состоит в том, что появляются два дополнительных типа утверждений. Первое утверждение о воспроизводстве, и связанное с этим понятие схемы воспроизводства, экономическое описание и так далее. И второе утверждение о возможности изменения схемы воспроизводства – то есть то, о чем вы говорите, - о возможности эволюционировать.

Александр Костинский: Видимо, вы в биологию включаете какое-то экологическое описание систем как таковых. Любой современный биолог понимает, что нельзя описывать один вид или два вида, а надо описывать экосистему и виды внутри нее. Потому что иногда очень прогрессивные виды гибнут вместе с рухнувшей экосистемой. Некие системные вещи вы включаете именно в биологию обобщенную, в расширенную...

Алексей Васильев: Да, естественно. Экология... ну, если она не на сверхпримитивном уровне, где нас не интересует, как некое биологическое сообщество воспроизводится по существу, и не интересует, как оно эволюционирует, и соответственно, какие с этим связаны ограничения текущей жизнедеятельности, то экология в более-менее полном варианте – это, естественно, часть расширенной биологии.

Александр Костинский: А какие еще предметы войдут в расширенную биологию?

Алексей Васильев: Ну, естественно, из биологии, по сути, почти все варианты биологии, которые...

Александр Костинский: Ну, зоология, ботаника...

Алексей Васильев: Нет-нет. Понятно, что эти традиционные понятия, они всем известны. А мы, вообще говоря, на предшествующих передачах обсуждали, что есть разные варианты биологического рассмотрения. И таких вариантов рассмотрения, по крайней мере, четыре. Есть биология описательная, куда входит все то, что вы перечисляете. Есть крайне далекий от нее, предельный вариант – теоретическая биология. А между ними находится количественная биология и биология функциональная. Чем они все отличаются друг от друга? Теоретическая биология – это полное, систематическое описание, типа теоретической физики. Количественная биология – это когда мы делаем некие расчеты, учитывая связи между различными проявлениями. На уровне количественной биологии уже возможно количественное обоснование выбора из набора качественных решений. Такой выбор исключительно актуален не только в биологии, но и в социально- экономическом анализе. В биологии яркий пример обоснования такого рода – это объяснение окраски быстрой (фазической) и медленной (тонической) мускулатуры. Наблюдаемая окраска на первый взгляда выглядит парадоксальной. Медленная окрашена (в ней есть белок, который связывает кислород), хотя она работает продолжительное время и запас кислорода в ней вроде бы не имеет смысла. Напротив, быстрая не окрашена, то есть в ней нет запаса кислорода, хотя она функционирует кратковременно и запас кислорода позволил бы значительно увеличить эффективность использования субстратов за счет дыхания. Только расчеты дают этому объяснение.

А есть еще и биология, которая ближе всего к описательной, и она, вообще говоря, для биологов вполне органична, - это описание всего в инженерном варианте, когда не просто картинка, а понятно, как каждая составляющая друг с другом взаимодействует, есть понимание, что это взаимодействие полное...

Александр Костинский: Это я понял. А какие предметы туда еще вошли?

Алексей Васильев: Кроме биологии, туда еще входит также надпсихологическое, оно же надэкономическое описание. Это заведомо экономика, если мы ею занимаемся не на уровне простых кривых и каких-то эмпирических действий, и соответственно, все, что связано с поведением. Причем утверждается, что есть очень большой...

Александр Костинский: И социальное поведение?

Алексей Васильев: Да, и социальное. У поведения в широком смысле есть некие общие закономерности...

Александр Костинский: То есть куски вы будете «отъедать» уже от истории, от обществоведения и так далее.

Алексей Васильев: Совершенно верно. Вплоть до литературы. Классическая литература – это очень точные социологические и психологические описания, которые интересны как предмет для самостоятельного изучения и обсуждения. Не менее интересен анализ гипотетических вариантов поведения героев с точки зрения выполнения и формулирования в явном виде общих ограничений поведения в широком смысле слова.

Александр Костинский: Давайте дадим слово слушателям. Олег из Москвы, пожалуйста. Здравствуйте.

Слушатель: Здравствуйте. Деление на предметы возникло во многом исторически, когда связь между явлениями была неясна. Если физики хотят переделать это все в духе изложения теоретической физики из общих основ, то для начала им бы следовало разобраться с преподаванием физики... своей собственной науки в школе. Вот я помню, когда я учился, преподавали специальную теорию относительности. И преподавали ее строго исторически: эфир, эксперимент Майкельсона – Морли, попытка преодолеть противоречия. И, наконец, Альберт Эйнштейн решил эту проблему. И лишь позднее я узнал, что Альберт Эйнштейн вообще не знал об эксперименте Майкельсона – Морли, и действовал из совершенно других, общетеоретических посылок. А сейчас, насколько я знаю, теорию относительности выкинули из школы. Но следовало бы, наверное, для начала написать нормальный курс физики, построенный на основе общих положений.

Александр Костинский: Спасибо, Олег.

Пожалуйста, Игорь Окштейн.

Игорь Окштейн: Вы знаете, с одной стороны, ваша позиция понятна, действительно. К чему, собственно,  приходит анализ этой ситуации, –можно, конечно, написать курс физики, который будет чем-то отличаться от существующих. Все дело в том, что в него очень естественным образом начинают включаться другие предметы. Можно это как-то обрубать. Но сама суть нашей нынешней передачи состоит в том, что открывается совершенно новое поле, которое такими локальными усилиями, как написание одного нового учебника физики, никоим образом не покрывается.

Александр Костинский: То есть вы считаете, что надо сверху идти, что написание нового учебника физики уже должно входить в какую-то более общую программу?

Игорь Окштейн: И находится внутри некоторого нового принятого разделения на основные предметы. То есть сию секунду речь может идти о способе повторения школьной программы в 10-11-ых классах...

Александр Костинский: То есть вы все-таки не такие сильные радикалы. Вы говорите о том, что изучаются предметы, а потом на их основе немножко делается межпредметное рассмотрение, чтобы у ребят это все стало практичным и чтобы это начало работать как некие инструменты познания, взаимодействия с миром, да?

Игорь Окштейн: Это кажется естественным первым шагом. И тогда становится понятно, что тогда нужно выделить некие большие области, и уже внутри этого принятого разделения писать учебники. Это прямой ответ на заданный вопрос.

Александр Костинский: Мне-то как раз кажется одной из целей нашей программы сегодняшней – это поставить вопрос, что деление на предметы, как оно есть сейчас, не является абсолютной догмой. Как сказал Олег, наш слушатель, он очень правильно сказал, что оно как-то сложилось исторически, и его рассматривают как некое каноническое деление. А реальность же за эти годы очень сильно изменилась. Произошло слияние наук, и, например, бурное развитие информатики – не понятно, куда ее вставить. Вот если говорить об информатике, которая в школах, она постоянно никуда не вписывается.

Кстати, очень интересное сообщение на пейджер прислала Юлия: «Очень интересная передача. Считаем, что надо сохранить основы прежних предметов, а как связующие ввести новые. Считаем, что надо ввести также основы статистики и социологии в школе».

И сообщение без подписи: «Опираетесь ли вы на труды Конта? Конт же описывал подобные парадигмы».

«Есть такая книга, ей уже 20 лет, и называется она «Общая физика с биологическими примерами», автор Мэрион», - написал Игорь Викторович из Москвы.

Евгений Александрович из Москвы пишет: «Нужно пробуждать у школьников интерес к тем наукам, о которых вы сейчас говорите, чтобы мышление у них было нестандартным. В чем я убедился еще в 1954-1956 годах от преподавания математики».

И слушаем Нину Сергеевну. Здравствуйте.

Слушатель: Добрый день. Считаю, что человек сегодня грамотный, если он может уловить разницу между словами «нуклон», «нуклид» и «нуклеотид».

А теперь по существу. Время ставит перед человечеством проблемы, на которых должно сфокусироваться все человеческое знание. В ХХ веке такой проблемой была потеря наукой одного закона – закон сохранения вещества Ломоносова – Лавуазье. Когда этот закон был потерян наукой, то обнаружили дефект массы, и на этом дефекте массы была построена атомная бомба. Жолио-Кюри и все физики (не буду перечислять), они сразу поняли, какая энергия за этим стоит. Но для того, чтобы открыть этот закон, нужно было работать над пятым знаком после запятой. Человечество смогло замерить это изменение в пятом знаке, и весь ХХ век все знание было сконцентрировано, и физики были уверены в своей науке, уверены в завтрашнем дне, и физика была в почете.

Я метеоролог по образованию. Закончила кафедру физики атмосферы Ленинградского университета. Я старший научный сотрудник Гидрометцентра. Перед «Кириллом», 18-го числа я билась в «Московский комсомолец», чтобы напечатали мою статью, откуда взялся этот «Кирилл». Ее не напечатали. Зато появилась на всю полосу 19-го числа статья, почему азовский антициклон поменял вращение. Да не может вихрь поменять свое вращение. Я 20 лет занимаюсь теорией синоптического вихря. Я считаю, что сегодня циклон этот, развившийся на все, можно сказать, восточное полушарие, поставил перед человечеством проблему.

Александр Костинский: Нина Сергеевна, большое спасибо. Вы очень интересно говорите.

А сейчас мы вернемся все-таки к тому... Меня очень обрадовало, что наши слушатели, в общем, с пониманием относятся к такой, казалось бы, радикальной идее – поменять предметы. Обычно идет такой спор, когда в рамках нашей программы выступают даже ученые, они говорят: «Вот почему от естественных наук «отъели» столько-то предметов, а отдали, допустим, не фундаментальным, не важным – Москвоведение, Обеспечение безопасности жизнедеятельности...». То есть реально идет фактически дележ в рамках той же схемы. Вы же говорите о том, что нужно переписать схему, и сама эта постановка мне кажется важной.

Но у меня возникает естественный вопрос, как и у большинства наших слушателей. А что делать с историей? Куда она у вас относится-то? Что делать с литературой? Что делать с русским языком? Ну, все-таки есть в русском языке, если говорить о преподавании русского языка, некие лингвистические знания, которые, наверное, можно, как системные знания, язык как система, их можно... И вообще, математика у вас куда входит – в физику? Или куда?

Алексей Васильев: Ну, поскольку на основе точных наук, то она входит, естественно, и туда, и туда. Другое дело, что для многих нужд нужна математика в более скромном объеме, чем то, что принято преподавать...

Александр Костинский: В школе.

Алексей Васильев: Я бы даже сказал, что она после школы отчасти повторяется в виде курса высшей математики в вузе, это делается в аксиоматическом варианте. Однако очень эффективна уже математика Ньютона. Ньютон фактически не пользовался этой аксиоматической, длинной конструкцией, которая призвана...

Александр Костинский: Он ее просто не знал, у него ее не было, поэтому и не мог пользоваться.

Алексей Васильев: Да, естественно. Которая призвана защитить от каких-то очень странных ситуаций с точки зрения того, какими, в принципе, могли бы быть функции. Но в реальности у нас такие функции, от которых эта аксиоматическая система защищает, не встречаются нигде, кроме теоретической физики. Соответственно, очень разумно пользоваться математикой, как простым инструментом, где главная идея – это несколько простых приемов. Один прием – это когда мы работаем с малыми величинами.

Александр Костинский: Мне все-таки кажется, что такой подход во многом все-таки... у Якова Борисовича Зельдовича была «Высшая математика для начинающих», где он пытался описать... он не пользовался при описании математики строгими доказательствами, ну, как у Фихтенгольца в огромном курсе или более скромно у Смирнова и так далее. Значит, математика все-таки входит... Понимаете, вот какие у меня есть опасения. Вы мне все-таки ответите за гуманитарные науки и литературу. Но с другой стороны, всегда есть опасность, когда у вас... ну, у ребенка есть какой-то ритм жизни, и если вы это разрываете, чтобы не получилось так, что он вообще ничего знать не будет, что вообще все будет фрагментарно. Ну, какие-то принципы... Он и квадратное уравнение не решит. Не знаю, может быть, его и не надо решать – это уже другой вопрос.

Игорь Окштейн: Я бы сказал так: ясно, что всегда, когда вводится что-то новое, важно проявить предельную аккуратность по отношению к существующему.

Александр Костинский: «Не навреди», да?

Игорь Окштейн: Да. Вот принцип «не навреди» здесь, на мой взгляд, остается самым важным.

Александр Костинский: Но, вы знаете, от вашего проекта очень трудно...

Игорь Окштейн: Я понимаю.

Александр Костинский: ...что он не навредит.

Игорь Окштейн: Я понимаю, что сейчас еще кто-нибудь из слушателей запомнит, что сейчас все переменят, все предметы закроют, а введут не понятно что.

Александр Костинский: Что пришли люди, которые вообще все губят – и образование, и науку...

Игорь Окштейн: Господа, не пугайтесь. Ничего такого так сразу не предлагается. Нет, речь идет о достаточно аккуратных новациях. И вообще вопросы тактические, ясно, что мы сходу не обсудим. Я могу только общие принципы сформулировать.

Ясно, что, во-первых, хорошим первым шагом, как нам кажется, было бы формулирование некоторого курса, состоящего, действительно, из двух частей, - обобщенная физика (ну, это условное название) и обобщенная биология, назначение которого было бы повторить всю школьную программу в двух последних классах. Большие проблемы будут с преподаванием этого курса. Потому что я знаю очень мало, так сказать, живых людей, способных свободно ориентироваться в большом числе школьных предметов на том уровне, когда школьная программа уже почти пройдена. Это большая проблема. Поэтому даже подготовить нескольких преподавателей такого курса уже будет проблемой.

Третий момент. Ясно, что так просто ничего не войдет в обобщенные курсы. Какой бы сильной ни была основа для систематизирования материала школьных предметов, войдет далеко не все. Останутся очень большие куски...

Александр Костинский: Вот, например, гуманитарные науки, что с ними делать – с литературой, с историей?

Игорь Окштейн: Минимальный ответ: оставить как есть.

Александр Костинский: То есть все-таки ваша программа не является тогда универсальной.

Алексей Васильев: Давайте я тогда отвечу, поскольку...

Игорь Окштейн: Я все-таки закончу. В первом приближении – оставить как есть. В следующем приближении – посмотреть, может быть, есть какие-то общие вещи и обобщения, которые в эти два курса все-таки войдут.

Александр Костинский: Да, какие-то - можно. Вот если говорить сейчас буквально о достижениях последних лет (это я уже могу сказать), у нас в рамках программы о науке были ученые, которые рассказывали об описании больших систем... типа мир-система. Оказывается, для совсем больших систем возможно математическое описание, и оно довольно простое. И многие историки с этим соглашаются. И математический аппарат, который для этого нужен, для ребят очень скромный. По большому счету, не нужен сложный математический аппарат. Например, для каких-то обобщенных и сложных разделов физики нужен сложный математический аппарат, и нет времени его дать. А тут он не нужен. Ну, какие-нибудь экспоненты, какие-нибудь функции, типа 1 на Х, и так далее.

Игорь Окштейн: Конечно. Вообще, вот я, как биолог, могу сказать, что я был бы категорически против выбрасывания из школьного курса вопросов, связанных с многообразием животного и растительного мира.

Александр Костинский: Описательным разнообразием, да?

Игорь Окштейн: Конечно, описательным разнообразием. И это важная вещь. Потому что какими бы обобщениями мы ни занимались, нужна база для делания всех этих обобщений.

Александр Костинский: Алексей, пожалуйста.

Алексей Васильев: Просто это, по сути дела, разные специализации. Есть биология описания, а есть биология понимания и обобщения. То же самое и с историей. Есть история дат, а есть история социально-экономических процессов. То есть ясно, что эта составляющая, она вполне органична вот в этом фрагменте «расширенная биология».

Александр Костинский: Понятно. То есть все-таки это как надстройка. Все-таки это только старшие классы, будем так говорить...

Игорь Окштейн: Нет, не совсем так. Я говорил про первый шаг, а шагов должно быть много. Скорее, речь идет о том, чтобы создать некоторую концептуальную основу для дальнейшей интеграции всего, что согласится туда интегрироваться постепенно.

Александр Костинский: Что природно туда...

Игорь Окштейн: Да. То есть создать некоторую конструкцию, в которую дальше могли бы втягиваться разные куски из школьной программы. А какие втянутся – отчасти сейчас нельзя сказать, отчасти можно сказать, но у нас просто времени не хватит это сказать.

Алексей Васильев: Причем я еще дополню, что это все-таки не проект, а реальность. То есть мы это преподаем. Мы это уже попробовали. Есть люди, которые это воспринимают. И развитие тоже вполне понятно.

Александр Костинский: И слушаем Михаила из Москвы. Добрый день.

Слушатель: Добрый день, господа. Я сам когда-то давным-давно оканчивал физтех, и мне эти идеи близки, они у меня у самого бродили. Но тут вот какие соображения. Во-первых, вы правильно сказали, что не надо обобщать все на свете. Вот то, что туда влезает естественным образом, туда пусть и влезает. Не надо писать динамику полета пули, которая влетела в Пушкина.

Но тут вот какие вопросы возникают. Во-первых, курс. Не забудьте, пожалуйста, господа, какие-нибудь следы оставьте, как вас найти.

Александр Костинский: А как вас найти, действительно?

Алексей Васильев: А найти нас довольно просто. Можно набрать в Интернете наши фамилии, имена и отчества вместе – и вы автоматом попадете на все, что мы делаем. Васильев Алексей Артемович и Окштейн Игорь Леонидович. Там просто у нас есть очень разного типа продукты. Есть моя книжка «Теоретическая биология».

Александр Костинский: Она уже есть в Интернете?

Алексей Васильев: Она есть уже пять лет.

Васильев А.А. «Теоретическая биология» (часть 1), М.: МФТИ, 2002   или  http://www.plib.ru/library/book/14527.html

Можно написать по электронной почте И.Л.Окштейну по адресу okshtein@yandex.ru или позвонить А.А.Васильеву по тел. (495) 615-08-61(д)

Вот еще несколько ссылок:

– на полный текст «Впереди – революция системы образования и изменение отношения к интеллектуальной деятельности»

http://www.bio.mipt.ru/student/diff_articles/teor_biology_012004.esp

(этот текст по сравнению с предметом обсуждения на передаче несколько устарел);

  – на текст  «Кризис современного отношения к образованию и науке»

http://www.bio.mipt.ru/student/diff_articles/crisis.esp

(этот текст по сравнению с предметом обсуждения на передаче существенно устарел);

  – на текст  «Задачи по количественной физиологии»

www.fizhim.ru/student/files/biology/seminar_vasilev/compphys_task.pdf ;

  – на текст  «Введение в количественную биологию

www.fizhim.ru/student/files/biology/seminar_vasilev/seminar_vasilev.pdf

(в ближайшие месяц-два появится вторая половина этого текста)

Прямое научное обоснование для объединения наук под названием "расширенная биология" – текст, который появится в течение ближайшего года под ориентировочным заголовком "Биологическое и социально-экономическое описание как дополнение точных наук". Промежуточная версия появится раньше, и если она Вас очень интересует, напишите или позвоните.

Александр Костинский: Михаил, пожалуйста.

Слушатель: А дальше заканчиваются все эти физические вопросы и начинаются, увы, бытовые. Во-первых, придем в книжный магазин, я имею в виду вот эту специфическую литературу – в большинстве случаев мусор, конечно. Про Рымкевича я говорить не буду, потому что нормальная, надежная книжка, Погорелова... Кстати говоря, Погорелов – физик-теоретик, как ни странно. А так, вообще-то, то, что сейчас... Нужно пробиться на этот рынок. Но это уже не физическая задача. Там будет скрежет зубов... Спасибо.

Александр Костинский: Понятно, Михаил.

Алексей, как пробиваться?

Алексей Васильев: С пробиванием ситуация очень простая. В каком-то смысле мы занимаемся тем, чем раньше занималась вся армия советской науки и образования с огромными ресурсами.

Александр Костинский: Вы имеете в виду педагогическую науку?

Алексей Васильев: Ну да, и педагогическая наука. Но, в общем, по сути дела, большая часть нации у нас всем этим занималась. Сейчас из этой области ушли почти все.

Александр Костинский: Ну, кое-кто все-таки остался.

Алексей Васильев: Естественно. Но в основном это не в варианте какого-то развития, а в варианте поддержания. Число людей, которые активно чем-то занимаются, чрезвычайно мало. Ресурсы, которыми они располагают, ничтожны.

Александр Костинский: Поэтому пробиваться им сложно.

Алексей Васильев: Нет, я хочу сказать как раз о другом. Поэтому наиболее эффективным способом продвижения всего является производство продукции такого качества, которая обладает свойством самодействия.

Александр Костинский: Самораспространения.

Алексей Васильев: Да, самораспространения. И мы на самом деле до этого уровня уже дошли.

Александр Костинский: То есть вы надеетесь на то, что в какой-то момент все начнет распространяться само?

Алексей Васильев: Да, совершенно верно. Пять лет назад нам, действительно, были нужны какие-то ресурсы материальные, какие-то помощники, а сейчас фактически дело уже в каком-то смысле закончено и начато новое.

Александр Костинский: Я благодарю всех за участие в нашей программе.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика