Блэкотонские школьники обучают шмелей

В декаб­ре 2010 г. бри­тан­ский ака­де­ми­че­ский жур­нал Biology Letters (име­ю­щий респек­та­бель­ный импакт-фак­тор 3,5) опуб­ли­ко­вал ста­тью, напи­сан­ную 8–10-летними уче­ни­ка­ми началь­ной шко­лы Блэко­то­на (Девон­шир, Англия). Ими руко­во­дил про­фес­си­о­наль­ный ней­ро­био­лог Бо Лот­то, отец одно­го из уче­ни­ков. Детей инте­ре­со­ва­ло, как шме­ли запо­ми­на­ют, какие цвет­ки для них хоро­ши, а какие – нет и мож­но ли научить этих насе­ко­мых нахо­дить кор­муш­ку, ори­ен­ти­ру­ясь не на окрас­ку, а на вза­им­ное рас­по­ло­же­ние цве­тов. Школь­ни­ки заклю­чи­ли, что шме­ли очень умные и научить­ся это­му могут, но у их рабо­ты есть и вто­рой вывод: «Нау­ка – это здо­ро­во, пото­му что ты можешь сде­лать то, что еще никто до тебя не делал». Имен­но ради этой идеи Бо Лот­то и зате­ял про­ект «Шме­ли Блэко­то­на».

Дети «про­бу­ют» нау­ку

Лот­то (на сним­ке – в цен­тре). Фото Beau Lotto

Док­тор Лот­то – руко­во­ди­тель лабо­ра­то­рии «Лот­то­лаб», кото­рая ста­ра­ет­ся заин­те­ре­со­вать нау­кой широ­кую обще­ствен­ность. Для это­го сотруд­ни­ки лабо­ра­то­рии созда­ют инстал­ля­ции, раз­ра­ба­ты­ва­ют обра­зо­ва­тель­ные про­грам­мы, про­во­дят пуб­лич­ные экс­пе­ри­мен­ты со шме­ля­ми. Сов­мест­но с дирек­то­ром шко­лы Дэви­дом Стра­дви­ком док­тор Лот­то раз­ра­бо­тал спе­ци­аль­ную про­грам­му для вось­ми­лет­них дети­шек. Под­го­тов­ка к экс­пе­ри­мен­ту нача­лась с раз­го­во­ра о нау­ке как об игре. Играя, дети (при­чем не толь­ко чело­ве­че­ские) позна­ют мир, но игра не быва­ет без пра­вил. Игра по опре­де­лен­ным пра­ви­лам, кото­рая поз­во­ля­ет узнать что-то ранее неиз­вест­ное, -это и есть нау­ка. Рас­суж­дая подоб­ным обра­зом, есте­ствен­но­на­уч­ное обра­зо­ва­ние мож­но пред­ста­вить как про­цесс поста­нов­ки вопро­сов и раз­ра­бот­ки игр, поз­во­ля­ю­щих искать отве­ты на эти вопро­сы.

Зем­ля­ной шмель Bombus terrestris http://dic.academic.ru/

И вот взрос­лые ста­ли вме­сте с детьми при­ду­мы­вать раз­ные игры, решать голо­во­лом­ки. Дети посмот­ре­ли фильм о том, как собак обу­ча­ют забав­ным трю­кам, им пока­за­ли, как по-раз­но­му видит­ся мир, если смот­реть в зер­ка­ла, в спе­ци­аль­ные очки, в свер­ну­тый тру­боч­кой жур­нал. Со школь­ни­ка­ми, кото­рых таким обра­зом под­го­то­ви­ли, ста­ли бесе­до­вать о пове­де­нии живот­ных. Детей боль­ше все­го заин­те­ре­со­ва­ли шме­ли, и они ста­ли пред­ла­гать раз­лич­ные вопро­сы, например,можно ли научить насе­ко­мое ради кап­ли сиро­па пере­дви­гать что-нибудь тяже­лое или какой нек­тар пред­по­чи­та­ют шме­ли – холод­ный или теп­лый. Но в ито­ге оста­но­ви­лись на вопро­се о том, как шме­ли выби­ра­ют цвет­ки: толь­ко ли по их окрас­ке или по вза­им­но­му рас­по­ло­же­нию цве­тов тоже? Это очень важ­ный вопрос, реши­ли школь­ни­ки, пото­му что «цве­тов вокруг мно­го, и не все они хоро­ши для шме­лей».

Бо Лот­то утвер­жда­ет, что дети сами пред­ло­жи­ли вопрос и воз­мож­ные вари­ан­ты отве­та на него, а затем при­ду­ма­ли игру (она же экс­пе­ри­мент), кото­рая поз­во­ля­ла про­ве­рить эти гипо­те­зы. Они же ана­ли­зи­ро­ва­ли полу­чен­ные дан­ные, рисо­ва­ли цвет­ны­ми каран­да­ша­ми иллю­стра­ции и писа­ли ста­тью. Сам Лот­то непо­сред­ствен­но рабо­тал со шме­ля­ми и вме­сте с груп­пой школь­ни­ков напи­сал связ­ный текст (его сочи­ня­ли в мест­ном пабе, кото­ро­му в кон­це ста­тьи выне­се­на отдель­ная бла­го­дар­ность за бес­плат­ную колу для детей и пиво для всех осталь­ных). Впро­чем, мно­гие дет­ские обо­ро­ты он в тек­сте оста­вил.

Полет шме­лей в пла­сти­ко­вом кубе

Све­то­вая панель http://gawker.com/

В раз­де­ле «Мате­ри­а­лы и мето­ды» напи­са­но, что шме­ли были в чер­ную и жел­тую полос­ку, с белой задуш­кой, вида Bombus terrestns (зем­ля­ной шмель). Для рабо­ты с ними соору­ди­ли про­зрач­ный плек­си­гла­со­вый куб с гра­нью 1 м. В двух его боко­вых гра­нях было по три отвер­стия, через кото­рые зале­та­ли насе­ко­мые. Внутрь куба поста­ви­ли алю­ми­ни­е­вый ящик, а в него поме­сти­ли лам­пы. Перед­няя вер­ти­каль­ная стен­ка ящи­ка была про­зрач­ная и закры­та четырь­мя тем­ны­ми пане­ля­ми. В каж­дой пане­ли про­ре­за­ли 16 круг­лых отвер­стий диа­мет­ром 8 см, рас­по­ло­жен­ных по четы­ре в ряд. В каж­дое отвер­стие мож­но было вста­вить про­зрач­ный цвет­ной фильтр, и когда внут­ри ящи­ка зажи­га­ли лам­поч­ки, его перед­няя стен­ка све­ти­лась раз­но­цвет­ны­ми круж­ка­ми. Перед каж­дым кру­жоч­ком была кор­му­шеч­ка, в кото­рую нали­ва­ли сироп, соле­ную воду или ниче­го не нали­ва­ли. Кста­ти гово­ря, это соору­же­ние сто­и­ло денег, и Лот­то пытал­ся полу­чить финан­си­ро­ва­ние, но ему вез­де отка­зы­ва­ли, пото­му что, как ска­за­но в ста­тье, в раз­де­ле «Бла­го­дар­но­сти», «рецен­зен­ты утвер­жда­ли, что моло­дые люди не могут зани­мать­ся нау­кой». В ито­ге день­ги взя­ли из бюд­же­та Лот­то­лаб.

Куб уста­но­ви­ли на лужай­ке у церк­ви, напол­ни­ли все кор­муш­ки сиро­пом и поста­ви­ли рядом улей. Когда шме­ли при­учи­лись зале­тать внутрь и осво­и­ли кор­муш­ки, начал­ся экс­пе­ри­мент. Сна­ча­ла пин­це­том собра­ли пять шме­лей, сидев­ших на стен­ках куба, в гор­шо­чек с крыш­кой и поста­ви­ли его в школь­ный холо­диль­ник. «Шме­ли­ный пирог сде­ла­ли», – пошу­ти­ли дети и нари­со­ва­ли смай­лик. Пря­мо в науч­ной ста­тье. (Тут я пре­рву рас­сказ, что­бы вос­хи­тить­ся подроб­ней­шим изло­же­ни­ем мето­ди­ки. Мно­гим взрос­лым иссле­до­ва­те­лям сто­и­ло бы поучить­ся у детей опи­сы­вать усло­вия экс­пе­ри­мен­та.) В холо­диль­ни­ке шме­ли засну­ли, и тогда их поме­ти­ли – поста­ви­ли на спин­ках цвет­ные точ­ки. Затем шме­лей ото­гре­ли и выпу­сти­ли на аре­ну. Во вре­мя экс­пе­ри­мен­та ни одно насе­ко­мое не постра­да­ло.

В пер­вой серии экс­пе­ри­мен­тов на двух пане­лях внеш­ние круж­ки сде­ла­ли голу­бы­ми, а четы­ре внут­рен­них – жел­ты­ми. Полу­чи­лось подо­бие соцве­тия с жел­ты­ми цве­та­ми в сере­дине и голу­бы­ми по кра­ям. Две дру­гие пане­ли покра­си­ли «наобо­рот»: жел­тые края и голу­бой центр (см. схе­мы экс­пе­ри­мен­тов, сле­ва). Во всех слу­ча­ях в цен­траль­ных кор­муш­ках была слад­кая вода, а в край­них – соле­ная. В этом экс­пе­ри­мен­те шме­ли долж­ны были научить­ся садить­ся в сере­ди­ну фигу­ры, неза­ви­си­мо от ее цве­та. Что­бы убе­дить­ся, что шме­ли не про­сто запо­ми­на­ют поло­же­ние кор­му­шек и не руко­вод­ству­ют­ся запа­хом, пане­ли мыли и пере­ме­ща­ли каж­дые 10–40 мин. Когда насе­ко­мые при­вык­ли кор­мить­ся в цен­тре фигу­ры, сироп убра­ли. Без поощ­ре­ния шме­ли в 90% слу­ча­ев сади­лись в центр фигу­ры, одна­ко неко­то­рые пред­по­чи­та­ли либо толь­ко голу­бую сере­дин­ку, либо жел­тую, дру­гие же не обра­ща­ли вни­ма­ния на цвет. Дети реши­ли, что такие шме­ли умнее про­чих.

Во вто­ром тесте экс­пе­ри­мен­та­то­ры про­ве­ри­ли, дей­стви­тель­но ли шме­ли научи­лись садить­ся в центр фигу­ры или они реа­ги­ру­ют на опре­де­лен­ное соче­та­ние цве­тов: голу­бое в окру­же­нии жел­то­го или жел­тое в окру­же­нии голу­бо­го. Для это­го все цен­траль­ные круж­ки сде­ла­ли зеле­ны­ми (см. схе­мы экс­пе­ри­мен­тов, центр). Три шме­ля явно ори­ен­ти­ро­ва­лись на цвет: они лета­ли к голу­бым и жел­тым бор­дюр­чи­кам в два раза чаще, чем к зеле­ным сере­дин­кам. Дети реши­ли, что они про­ва­ли­ли тест. Одна­ко два шме­ля усво­и­ли урок и чаще сади­лись в сере­ди­ну, на зеле­ное.

Но может быть, насе­ко­мые летят не к цен­тру, а к круж­кам более ред­ко­го цве­та? Что­бы это про­ве­рить, всю панель сде­ла­ли одно­тон­ной, а цве­том выде­ли­ли четы­ре угло­вых круж­ка (см. схе­му экс­пе­ри­мен­тов, спра­ва). При этом при­выч­ный для шме­лей рису­нок, квад­ра­тик в обод­ке, исче­за­ет, т.е. цен­тра как тако­во­го нет. В этом тесте насе­ко­мые оши­ба­лись при­мер­но в 60% слу­ча­ев, т.е. выби­ра­ли место посад­ки слу­чай­но. Это озна­ча­ет, что шме­ли ори­ен­ти­ру­ют­ся имен­но на опре­де­лен­ный рису­нок.

В обсуж­де­нии дети напи­са­ли, что их экс­пе­ри­мент важен, посколь­ку рань­ше никто его не ста­вил. Ока­за­лось, что шме­лей мож­но научить решать голо­во­лом­ки. Это озна­ча­ет, что они спо­соб­ны к обу­че­нию, и, если зна­ко­мые цвет­ки вдруг исчез­нут, шме­ли смо­гут най­ти новые под­хо­дя­щие.

А еще дети напи­са­ли, что рань­ше они о шме­лях не дума­ли, а теперь дума­ют. И было очень инте­рес­но их каж­дый день обу­чать. И вооб­ще, нау­ка – это здо­ро­во.

Пре­крас­ное заклю­че­ние для науч­ной рабо­ты.

Что ска­за­ли спе­ци­а­ли­сты

Схе­мы экс­пе­ри­мен­тов, нари­со­ван­ные школь­ни­ка­ми http://blogs.discovermagazine.com/

Когда ста­тья была гото­ва, Бо Лот­то попы­тал­ся ее опуб­ли­ко­вать, одна­ко Nature, Science и Current Biology отверг­ли руко­пись, ссы­ла­ясь на нестан­дарт­ный язык, отсут­ствие обзо­ра лите­ра­ту­ры и ста­ти­сти­че­ской обра­бот­ки дан­ных.

Конеч­но, Лот­то мог напи­сать ста­тью как поло­же­но, но не стал это­го делать по двум при­чи­нам. Во-пер­вых, зада­ча заклю­ча­лась в том, что­бы дети сами выпол­ни­ли всю рабо­ту, а ста­ти­сти­че­ский ана­лиз и напи­са­ние литоб­зо­ра для них непо­силь­ны. Во-вто­рых, школь­ни­ков подвиг­ло на это иссле­до­ва­ние соб­ствен­ное любо­пыт­ство, а не чте­ние науч­ной лите­ра­ту­ры. Лот­то полу­чил заклю­че­ния пяти экс­пер­тов, из кото­рых лишь один поста­вил под сомне­ние науч­ную цен­ность рабо­ты, и уго­во­рил редак­то­ра Biology Letters Кри­са Фри­та напе­ча­тать ста­тью. По прось­бе редак­то­ра ее про­ком­мен­ти­ро­ва­ли ней­ро­био­лог Лоуренс Мэло­ни (Нью-Йорк­ский уни­вер­си­тет) и спе­ци­а­лист по пове­де­нию живот­ных из Уни­вер­си­те­та Эксе­те­ра (Вели­ко­бри­та­ния) Ната­ли Хем­пелл де Ибар­ра.

Спе­ци­а­ли­сты напи­са­ли всё то, чего не хва­та­ло дет­ской рабо­те: и обшир­ное вве­де­ние про шме­лей, и обзор лите­ра­ту­ры со спис­ком, и саму ста­тью крат­ко пере­ска­за­ли. Они отме­ти­ли, что экс­пе­ри­мент, хоть и скро­мен по мас­шта­бам, выпол­нен гра­мот­но. Вопрос постав­лен разум­ный, ответ, без­услов­но, най­ден. Резуль­та­ты рабо­ты име­ют боль­шое зна­че­ние, посколь­ку рас­кры­ва­ют роль цве­та и рисун­ка в виде­нии шме­лей. Цен­ность экс­пе­ри­мен­та заклю­ча­ет­ся в том, что обна­ру­же­на спо­соб­ность шме­лей к обоб­ще­нию: они смог­ли обоб­щить поня­тие «центр».

Ком­мен­та­то­ры упо­мя­ну­ли эмо­ци­о­наль­ную окрас­ку ста­тьи, сре­ди «насто­я­щих» уче­ных не при­ня­тую: оче­вид­но, что дети очень гор­дят­ся сво­и­ми дости­же­ни­я­ми. И отме­ти­ли, что нена­сыт­ное дет­ское любо­пыт­ство в соче­та­нии со стро­ги­ми науч­ны­ми мето­да­ми дает пре­крас­ные резуль­та­ты.

Лот­то мог бы убрать из тек­ста все дет­ские обо­ро­ты и объ­яс­нить школь­ни­кам, поче­му так не пишут. Но он это­го не сде­лал, и теперь газе­ты вовсю цити­ру­ют его под­опеч­ных и упо­ми­на­ют его имя. Заме­ча­тель­ная рекла­ма! Меж­ду тем, и в нашей стране до сих пор дей­ству­ют школь­ные круж­ки, в кото­рых детей при­вле­ка­ют к науч­ной рабо­те, порой весь­ма серьез­но; напри­мер, они раз­ра­ба­ты­ва­ют экс­пе­ри­мен­ты для Меж­ду­на­род­ной кос­ми­че­ской стан­ции. Прав­да, в обыч­ный класс никто не при­хо­дит поиг­рать в нау­ку. А может, и при­хо­дит, толь­ко об этом у нас не пишут, пото­му что изме­ни­лись при­о­ри­те­ты.

Ната­лья Рез­ник

Фото с сай­та www.lottolab.org

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Метки: , , ,

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *