Форма вопроса, как и его содержание, определяется целью, с которой этот вопрос задается. А целей может быть несколько. Одна из них — заинтересовать ребят биологией. Эта цель существенна при подготовке вопро­сов для школьников 5—7-х классов. Ребята приходят на олимпиаду, в кружки, в Дома детского творчества, еще не имея устойчивых интересов.

Приходят попробо­вать свои силы, просто так — на разведку. Для привле­чения таких ребят недостаточно лишь интересного со­держания задач. Они еще не могут оценить их глубину или красоту, но хорошо чувствуют интересное внешнее оформление (здесь вполне подходит пословица: «По одежке встречают, по уму провожают»). Для ребят это­го возраста нужна красивая «одежка», то есть интерес­ная формулировка вопросов и задач.

На олимпиаде внешне вопросы оформлялись по-разному. Например, в виде кроссвордов. Другой способ сде­лать вопрос интересным для младших школьников — сопроводить его рисунком, требующим наблюдательности и сообразительности. Например, удачным был вопрос с картинкой:

Определите, в каком направлении двигается машина времени — из прошлого в будущее или, наоборот, из будущего в прошлое.

Еще пример вопроса, требующего сообразительности. Нужно было определить, где в природе используются принципы работы обычных предметов, изображенных на рисунке.

Интересны для младших школьников задачи типа «найди ошибку». Они могут быть представлены в виде картинки (на одной из олимпиад школьникам давали рисунок, на котором неверно были изображены акула и другие рыбы) или в форме рассказа, где рассказчик допускает ряд ошибок. Рассказ может быть частью де­тективной истории (рассказ про майора Багоцкого). Не­обходимо подчеркнуть, что такая форма заданий при­годна не только для прямой проверки конкретных зна­ний, когда школьник должен обнаружить фактическую ошибку, но и для более серьезной проверки подготовки школьника. Например, рассказ может содержать утверж­дения, противоречащие каким-либо более общим биоло­гическим закономерностям, либо логические противоре­чия.

Необычно и увлекательно «филологическое» или «историческое» оформление вопросов. Обыгрывание на­званий животных и растений в младших классах впол­не уместно: у ребят еще велик интерес к словам, к их про­исхождению, так как идет процесс освоения словаря. Примером может служить вопрос о том, почему у разных народов те или иные животные считались священными. Интересно обсуждение свойств сказочных и мифологи­ческих существ (русалок, кентавров и т. п.).

Занимательная форма имеет значение даже в 8-м классе. Многие школьники весьма положительно отзыва­лись о таких, например, вопросах:

Может ли в действительности существовать Ихтиандр, описанный Беляевым в «Человеке-амфибии»?

У одного ковбоя в перестрелке была пробита с двух сторон грудная клетка. Хотя легкие не были задеты, ковбой умер от удушья. Чем это объясняется?

Однако у старшеклассников уже иное отношение к такого рода формулировкам. Многие школьники, которые серьезно занимаются биологией, в 9—10-х классах уже выбрали область своих интересов, и им не нужна внеш­няя занимательность вопросов. Такие вопросы их даже раздражают: «Что мы, маленькие?» Это, конечно, не зна­чит, что форма вопросов перестает иметь какое бы то ни было значение.

Вопросы для старшеклассников тоже не должны быть скучными. Однако теперь их привлекательность должна обеспечиваться прежде всего содержательной стороной. Вопрос может, например, заставить взглянуть на какую- либо проблему под новым углом зрения. Так, в физике часто рассматривают миры с измененными физическими чаконами, например мир без трения. В биологии воз­можно использование того же приема:

Рассмотрите все последствия, к которым привело бы

внезапное полное исчезновение насекомых.

Ясно, что этот вопрос в такой формулировке инте­реснее, чем в обычной: «Какую роль играют насекомые и сообществах?» В Заочной биологической школе учени­кам предлагалось представить мир без мутаций и т. д.

Составляя задачи для старшеклассников, можно использовать графики, формулы, диаграммы и другие средства. Так, в задаче можно предложить проанализи­ровать разный ход графиков (размножение бактерий, кривые выживания и др.) или дать ответ в графической форме (например, привести качественный ход графиков скорости синтеза белка в разные фазы клеточного цикла). Здесь речь идет именно о форме подачи материа­ла, так как эти задачи или ответы могут быть даны и в другой, словесной, форме.

"ВИКТОРИННЫЕ" ВОПРОСЫ

«Викторинными» мы считаем вопросы такого типа:

Какое животное называют «царем зверей»?

Какой зверь бегает быстрее всех?

Сколько лет живет щука?

Подобные вопросы сейчас не используются в школь­ных Биологических олимпиадах МГУ; лишь в вариантах первых олимпиад встречались вопросы этого типа (на­пример, «Кто такой архаромеринос? Когда, где он по­явился?»). Негативное отношение к «викторинным» во­просам объясняется несколькими причинами.

Во-первых, педагогически такие вопросы обладают весьма безобидным свойством, так как качество отве­тов на них не зависит от способности школьника к логи­ческому рассуждению. Если школьник будет встречаться преимущественно с вопросами такого типа, то он привык­нет к скоропалительности и легковесности суждений, у него может сложиться впечатление, что в биологии думать не надо. Ведь нельзя же в самом деле серьезно рассуждать, какой зверь бегает быстрее всех, это можно только знать или не знать (возможность сравнивать аб­солютные либо относительные величины не меняет дела).

Во-вторых, хотя «викторинные» вопросы могут вы­явить знания учащихся, они делают это очень неэффек­тивно. Главная причина — в них не учитывается струк­турированность научного знания, не выделено, что глав­ное, а что частное. В результате в одинаковых условиях оказываются школьники, умеющие и не умеющие запо­минать и выделять наиболее существенное; кроме того, чтобы достоверно выявить знание фактического материа­ла у школьника, он должен ответить на множество вопро­сов. Необходимо также сказать, что «викторинные» во­просы требуют подчас знаний вовсе не биологических и иногда могут некорректно подталкивать ученика к бес­почвенному фантазированию и «угадыванию».

В-третьих, «викторинные» вопросы неудобны в тех­ническом отношении: «двухбалльность» оценки за них (угадал — не угадал) требует для дифференцирования участников конкурса большого числа вопросов. Это на­кладывает определенное ограничение: «викторинные» вопросы обычно используются в устных соревнованиях. Видимо, они уместны только в шуточных конкурсах.

Естественно, столь пестрая, разношерстная группа вопросов не может иметь типовых подходов к решению, кроме разве что психологической настроенности на воспроизведение наиболее широко известных фактов. Это тоже может быть отнесено к недостаткам таких вопро­сов.

Как говорилось выше, истинно олимпиадными мы считаем задачи развивающего характера, которые сти­мулируют творческий подход школьников к предмету. Только такие задачи и заслуживают названия «задача» и отличие от контрольных вопросов учебника. В ряде школьных дисциплин (в математике, физике) подавляю­щее большинство задач носит развивающий характер, и биологические задачи для школьников должны достиг­нуть того же уровня.

ВОПРОСЫ «НА НАБЛЮДАТЕЛЬНОСТЬ»

В эту категорию попадают довольно разнообразные вопросы. Для ответа на некоторые из них достаточно заинтересованного внимания к обычным, широко извест­ным явлениям или фактам. 

Пример такого вопроса:

Курица и голубь начали пить одновременно. Какая из птиц дольше останется с опущенным в воду клювом? Ответ поясните.

Большинство школьников множество раз наблюдали птиц, о которых идет речь, и для ответа на такой вопрос им действительно нужна только наблюдательность. Од­нако некоторые достаточно подготовленные школьники способны подходить к ответу на эти вопросы иначе: они не вспоминают, как выглядит пьющий голубь, а знают, что для отряда голубей характерно всасывание воды при питье. Для таких школьников этот вопрос — не «на на­блюдательность».

Данный пример показывает относительность класси­фикации биологических задач. В зависимости от уровня подготовки школьника один и тот же вопрос может акти­визировать разные мыслительные процессы и поэтому может относиться к разным группам задач в нашей клас­сификации.

Вопросы «на наблюдательность», несомненно, полез­ны. Они пробуждают любознательность. Если школьник не смог ответить на такой вопрос, он почти наверняка заинтересуется, как пьет голубь, и попытается это выяс­нить. Однако такие вопросы не лишены некоторых не­достатков «викторинных»: они обычно касаются очень узкой области, часто трудно дифференцировать оценки за них.

ВОПРОСЫ ТИПА «УГАДАЙ — КТО»

Хотя вопросы этого типа близки к «викторинным», они используются в вариантах олимпиад МГУ для млад­ших классов достаточно регулярно. Их использование оправдано по нескольким причинам. Во-первых, часто требуется угадать малоизвестное растение или животное (например, узнать по рисунку личинок циклопа, офиуры, мухи-львинки). 

Обычно один вопрос охватывает несколь­ких животных или растений, что снижает вероятность случайных ошибок и позволяет дифференцировать оцен­ку. Хорошо ответить на такой вопрос может лишь школьник, специально интересовавшийся ботаникой или зоологией и имеющий достаточно обширные знания. Кроме того, иногда на рисунках (на основе которых обычно построены вопросы этого типа) изображаются растений или животные не целиком, а какие-то их части, что тре­бует от отвечающего большей наблюдательности.

Как правило, такие вопросы используются не в чистом виде. Школьник должен не только назвать изображенных животных, но и указать некоторые их свойства: напри­мер, в какой местности или среде они обитают, к какому классу или типу относятся, как питаются или передвигаются. В таком виде эти вопросы уже заметно отличиются от «викторинных» и приближаются к вопросам других типов, поскольку требуют от школьника мо­билизации имеющихся у него знаний.

ВОПРОСЫ "НА СОПОСТАВЛЕНИЕ"

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

Какие преимущества дает насекомым умение летать?

Какие черты сходства между осьминогом и человеком Вы можете указать?

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

ВОПРОСЫ «НА УСТАНОВЛЕНИЕ СВЯЗЕЙ»

Существует ряд основополагающих биологических понятий: образ жизни, условия среды, приспособления организмов, функции органов и др. В рассматриваемой группе задач ученики должны устанавливать разнообраз­ные и возможно более полные связи между этими поня­тиями, но не в общей форме, а на конкретных примерах.

Задачи такого рода наиболее важны для учеников младших классов, так как они позволяют им подготовить­ся к изучению экологии и эволюционной теории. Однако они полезны и для учеников более старших классов. На­пример, вопрос «Какие приспособления к жизни в пусты­не существуют у верблюда?» позволяет привлечь сведения и из анатомии, и из физиологии, и из биохимии.

При решении этих задач школьник вынужден моби­лизовать свои знания, порыться в памяти (или в книгах по окончании олимпиады). В результате у него форми­руется более сложная система структурированных зна­ний, чем до размышления над такого рода вопросами.

ВОПРОСЫ «НА ГЛОБАЛЬНЫЕ СВЯЗИ»

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

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

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

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

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

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

К этой же группе «на глобальные связи» можно отне­сти те биологические задачи, при решении которых школьник должен использовать свои знания по физике, химии или математике. При решении задач этой группы

Школьник должен уметь сравнивать сильно различаю­щиеся объекты, использовать аналогии, в некоторых уметь проводить достаточно серьезный логический или тематический анализ.

Все задачи, разобранные выше, рассмотрены с одной точки зрения: в какой мере они создают у школьников представление о биологии как о единой системе взаимосвязанных понятий и фактов, другими словами — правильно организуют хранение знаний в памяти. Если говорить на языке компьютеризации, то речь идет об орга­низации базы данных.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

К задачам такого же рода принадлежат некоторые задачи «на эксперимент». В этих задачах нужно либо придумать эксперимент, либо интерпретировать экспери­мент, описанный в вопросе. Для придумывания экспе­римента надо представить себе, например, связи в орга­низме и какие последствия вызовет то или иное экспери­ментальное воздействие. При решении задач «на экспери­мент» школьник должен овладеть рядом специфических умственных приемов (выдвижение гипотез, понимание возможности неоднозначной интерпретации результатов эксперимента и роли «контроля», придумывание крити­ческих экспериментов для проверки гипотез и др.). Ины­ми словами, он должен освоить систему тех или иных приемов, которые использует ученый при работе над на­учной проблемой. Недаром формулировки многих задач «на эксперимент», приведенных в сборнике, начинаются словами: «Представьте себе, что Вы ученый, которому требуется выяснить...»

КОМУ ПОЛЕЗЕН ЭТОТ РАЗДЕЛ-ЗАДАЧНИК И КАК ИМ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ

Любому школьнику, 

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

Школьным учителям. 

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

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

Организаторам олимпиад, 

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

МЕТОДИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОПРОСАМ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОЛИМПИАД