Дети-учёные опубликовали научный труд о шмелях

Необычная статья опубликована на днях в рецензируемом научном журнале. В ней отсутствуют ссылки на предыдущие работы, зато есть смайлики и раскрашенные цветными карандашами рисунки от руки. Не менее интересны и предлагаемые таблицы, а ещё присутствует странная благодарность: "Спасибо местному бару за предоставление детям бесплатной кока-колы на время написания рукописи".

На смелый эксперимент решились редакторы Biology Letters. Они опубликовали статью, написанную группой из 25 школьников в возрасте от 8 до 10 лет. Все они – учащиеся начальной школы Блэкотона (Blackawton Primary School), расположенной в британском графстве Девоншир.Дети выяснили, что земляные шмели (Bombus terrestris) могут научиться искать сладкий нектар. Краткий обзор статьи гласит: "Мы обнаружили, что шмели способны использовать сочетание цвета и пространственного расположения при выборе цветка для кормления".

Провести настоящую научную работу "первоклашкам" предложил один из лекторов, нейробиолог Бо Лотто (Beau Lotto) из университетского колледжа в Лондоне (UCL).

Бо, отец одного из учеников, рассказывал малышне о восприятии мира людьми, роботами и шмелями. Однажды ему пришло в голову создать экспериментальную программу, в ходе которой педагоги обучали бы детей, не вдалбливая им в головы готовые факты, а давая им возможность самим постигать законы природы.

"Естественный способ познания мира – игры. Между тем те же цели у науки. Так почему бы не учиться играя? Я считаю, что любой человек занимается наукой каждый день. Научная деятельность на самом деле часть нашей жизни", — говорит Бо.

Лотто пообщался с директором школы Дэйвом Страдвиком (Dave Strudwick) и несколькими преподавателями. Вместе они задумали исследовательский проект, в котором главенствующая роль принадлежит детям. Так три года назад появилась программа "Пчёлы Блэкотона" (Blackawton bees).

Было решено, что темой исследования "первоклашек" станет жизнь шмелей. В течение двух месяцев Страдвик и Лотто расспрашивали детей, узнавали, какие вопросы их интересуют, и придумывали, как получить ответы при помощи головоломок и игр.

Поначалу дети предлагали глупые с точки зрения взрослых вопросы: "Могут ли шмели научиться играть в "Монополию"?", "А как насчёт футбола?". Сообществу биологов до них далеко: их интересуют более приземлённые вещи, например, могут ли эти насекомые ассоциировать цвет с теплом.

В ходе окончательного обсуждения всей "научной группой" было решено выяснить, могут ли шмели по расположению цветов в пространстве определять, в каком цветке есть сладкий нектар, а какой ничем их не порадует.

Школьники соорудили из плексигласа небольшой домик с площадкой и поместили его на территории церкви близ школы. Кроме того, они нарисовали для насекомых несколько картинок-загадок, которые поместили на площадку.

Над схемами расположили лунки с жидкостью. Подслащённую воду всегда помещали над центральными кружками, по краю (над "лепестками") располагались чашечки с солёной водой.

"Мы сделали так, что шмели должны были не просто выучить цвета, а научиться ориентироваться по узорам. Иначе они бы провалили тесты, а это было бы катастрофой", — написали школьники в своей статье.

После нескольких обучающих попыток, когда большинство шмелей выбирали именно сладкие серединки "цветков", ученики убрали воду-угощение. И проверили, как часто насекомые будут направляться к кругам, которые сулили им лакомство. Оказалось, что в 90,6% случаев шмели подлетали именно к центральным чашечкам узора.

Затем школьники решили выяснить, каким образом насекомые определяют, куда лететь за сладкой водой (второй тест). Что всё-таки является для них главным ориентиром: цвета или пространственное расположение чашечек? Для проверки были нарисованы "цветки" с зелёными серединами. Выяснилось, что в этом случае шмели выбирали лунку с жидкостью хаотично. Лишь двое насекомых из пяти сразу направились к центру искусственного цветка (всё-таки выучили общее правило?).

В третьем тесте ученики вынесли четыре центральных кружка другого цвета в углы картинки. На этот раз шмели окончательно запутались и посещали самые разные чашечки. Вывод: двое "отличников" из прошлого эксперимента, скорее всего, выбирали цветки по принципу "квадрат другого цвета посередине".

Конечно, это исследование нельзя назвать выдающимся. Но статья всё равно стоит того, чтобы её прочитать. Хотя бы ради оригинальной лексики. Ведь дети писали то, что думали, а иногда даже подшучивали над собственным рассказом. Например, в разделе, повествующем о маркировке шмелей:

"Мы позволили сборщикам влететь внутрь домика и выключили свет. Шмели перестали летать (они же не хотят во что-то врезаться). Мы собрали шмелей пинцетом и поместили каждого в горшочек с крышкой. Потом мы поставили все горшки в школьный холодильник (и сделали пирог из шмелей :) ) Шмели заснули. Как только они заснули, мы их по очереди вынули и нарисовали на их спинках маленькие точки (жёлтые, голубые, оранжево-голубые, жёлто-голубые и так далее). Мы поместили их обратно в горшочки, нагрели и снова выпустили на площадку. Ни один шмель в ходе этой процедуры не пострадал".

Или в разделе "обсуждение результатов":

"Шмели умеют решать головоломки. Если нам повезёт, через пару лет мы научим их решать судоку".

Как написал Бо, дети сами выбирали вопросы, сами обосновывали ответы, придумывали эксперименты, проводили анализ данных.

Наверное, поэтому впервые настоящими учёными был оценён труд детишек столь юного возраста. В первый раз избалованные лояльными правилами обучения британские школьники были поставлены вровень со взрослыми исследователями. И, пожалуй, впервые в мире ребёнком была осознанно написана фраза "Мы узнали, что наука – это клёво и весело, потому что мы делали то, что никто до нас не делал".

Бо и ряд его коллег надеются, что этому примеру последуют учителя других школ. И не только в Великобритании. Хотя тут же добавляют, что было непросто найти желающих финансировать такой проект. Одни говорили, что дети не справятся с такой задачей, другие, что конечная выгода не будет стоить затраченных усилий.

Отдельной проблемой было напечататься в научном журнале. Многие не хотели принимать статью на рассмотрение из-за отсутствия литературного обзора.

Лотто считает, что подобная работа не интересна детям, а значит, не нужна. "Движителем любого качественного исследования является любопытство. Я всегда говорю это своим студентам: не читайте, проснитесь утром и подумайте, что интересует именно вас. И только затем начинайте искать литературу по теме", — говорит он. И, кажется, такой подход работает не только со студентами, но и со школьниками. По крайней мере, экзаменационные оценки учеников Блэкотона выше средних по стране.

"Необязательно становиться учёным. Я просто хочу научить детей чувствовать себя некомфортно, когда они чего-то не знают, научить их радоваться тому, что ещё есть возможности для открытий", — подытоживает Бо.

Кстати, сейчас он совместно со Страдвиком разрабатывает похожую программу "Я, учёный" для Музея науки Лондона (Science Museum). Вполне возможно, лет через пять в научном журнале выйдет статья, написанная посетителями музея.