Діти-вчені опублікували наукову працю про джмелів

Незвичайна стаття опублікована днями в рецензованому науковому журналі. У ній відсутні посилання на попередні роботи, зате є смайлики і розфарбовані кольоровими олівцями малюнки від руки. Не менш цікаві й пропоновані таблиці, а ще присутній дивна подяку: "Спасибі місцевим бару за надання дітям безкоштовної кока-коли на час написання рукопису".На сміливий експеримент зважилися редактори Biology Letters. Вони опублікували статтю, написану групою з 25 школярів у віці від 8 до 10 років. Всі вони - учні початкової школи Блекотона (Blackawton Primary School), розташованої в британському графстві Девоншир.

Діти з`ясували, що земляні джмелі (Bombus terrestris) Можуть навчитися шукати солодкий нектар. Короткий огляд статті сказано: "Ми виявили, що джмелі здатні використовувати поєднання кольору і просторового розташування при виборі квітки для годування".

"Якщо хочеш зрозуміти джмеля - встань на його місце. Так ми вирішили провести день джмелів", - Розповідає один з керівників експерименту. Для перевтілення в волохатих комах в хід пішли всі підручні засоби. Навіть спеціальні окуляри (фото Beau Lotto і з сайту gawkerassets.com).

Провести справжню наукову роботу "першокласникам" запропонував один з лекторів, нейробіолог Бо Лотто (Beau Lotto) з університетського коледжу в Лондоні (UCL).

Бо, батько одного з учнів, розповідав малечі про сприйняття світу людьми, роботами і джмелями. Одного разу йому спало на думку створити експериментальну програму, в ході якої педагоги навчали б дітей, які не вдовблюючи їм в голови готові факти, а даючи їм можливість самим осягати закони природи.

"Природний спосіб пізнання світу - гри. Тим часом ті ж цілі у науки. Так чому б не вчитися граючи? Я вважаю, що будь-яка людина займається наукою кожен день. Наукова діяльність насправді частина нашого життя", - Говорить Бо.

Лотто поспілкувався з директором школи Дейвом Страдвік (Dave Strudwick) і декількома викладачами. Разом вони задумали дослідний проект, в якому головна роль належить дітям. Так три роки тому з`явилася програма "бджоли Блекотона" (Blackawton bees).

У Лотто (на знімку в центрі) вже був досвід в створенні подібних проектів: він розробив програму "Вулиця науки" (Street Science), в якій до виконання оригінальних експериментів поза лабораторними стін залучалися люди, які не є вченими (фото Beau Lotto).

Було вирішено, що темою дослідження "першокласників" стане життя джмелів. Протягом двох місяців Страдвік і Лотто розпитували дітей, дізнавалися, які питання їх цікавлять, і придумували, як отримати відповіді за допомогою головоломок та ігор.

Спочатку діти пропонували дурні з точки зору дорослих питання: "Чи можуть джмелі навчитися грати в "монополію"?", "А як щодо футболу?". Спільноті біологів до них далеко: їх цікавлять більш приземлені речі, наприклад, чи можуть ці комахи асоціювати колір з теплом.

В ході остаточного обговорення всієї "науковою групою" було вирішено з`ясувати, чи можуть джмелі по розташуванню квітів в просторі визначати, в якому квітці є солодкий нектар, а який нічим їх не порадує.

Школярі спорудили з плексигласу невеликий будиночок з майданчиком і помістили його на території церкви неподалік школи. Крім того, вони намалювали для комах кілька картинок-загадок, які помістили на майданчик.

Учні намалювали квадратні "квітки" з кіл. Половину часу джмелям виставляли жовту серединку з блакитними "пелюстками", Половину - блакитну з жовтими. На малюнку b показаний вибір джмелів, з - зведена таблиця, в якій зазначено, який із джмелів куди частіше сідав (фото з сайту gawkerassets.com, ілюстрація Biology Letters).

Над схемами розташували лунки з рідиною. Підсолоджену воду завжди поміщали над центральними кружками, по краю (над "пелюстками") Розташовувалися чашечки з солоною водою.

"Ми зробили так, що джмелі повинні були не просто вивчити кольори, а навчитися орієнтуватися по візерунках. Інакше вони б провалили тести, а це було б катастрофою", - Написали школярі в своїй статті.

Після кількох навчальних спроб, коли більшість джмелів вибирали саме солодкі серединки "квіток", Учні прибрали воду-частування. І перевірили, як часто комахи будуть направлятися до кіл, які обіцяли їм ласощі. Виявилося, що в 90,6% випадків джмелі підлітали саме до центральних чашках візерунка (малюнок b на ілюстрації вище).

"квітки", Намальовані школярами для другого і третього тестів (ілюстрації Biology Letters).

Потім школярі вирішили з`ясувати, яким чином комахи визначають, куди летіти за солодкою водою (другий тест). Що все-таки є для них головним орієнтиром: кольору або просторове розташування чашок? Для перевірки були намальовані "квітки" з зеленими центрами. З`ясувалося, що в цьому випадку джмелі вибирали лунку з рідиною хаотично. Лише двоє комах з п`яти відразу попрямували до центру штучного квітки (все-таки вивчили загальне правило?).

У третьому тесті учні винесли чотири центральних гуртка іншого кольору в кути картинки. На цей раз джмелі остаточно заплуталися і відвідували різні чашечки. Висновок: двоє "відмінників" з минулого експерименту, швидше за все, вибирали квітки за принципом "квадрат іншого кольору посередині".

Син Бо, Миша (на знімку внизу), якому зараз 10 років, вважає, що завдяки цьому експерименту його уявлення про науку змінилося: "Я думав, що це так само моторошно нудно, як математика, наприклад. А тепер я бачу, що це досить весело. Коли тобі цікаво, що й до чого, можна провести досвід, щоб отримати відповідь на своє питання" (Ілюстрації Beau Lotto, bbcimg.co.uk, Royal Society).

Звичайно, це дослідження не можна назвати видатним. Але стаття все одно варто того, щоб її прочитати. Хоча б заради оригінальної лексики. Адже діти писали те, що думали, а іноді навіть жартували над власною розповіддю. Наприклад, в розділі, що розповідає про маркування джмелів:

"Ми дозволили збирачам влетіти всередину будиночка і вимкнули світло. Джмелі перестали літати (вони ж не хочуть в щось врізатися). Ми зібрали джмелів пінцетом і помістили кожного в горщик з кришкою. Потім ми поставили всі горщики в шкільний холодильник (і зробили пиріг з джмелів :)) Джмелі заснули. Як тільки вони заснули, ми їх по черзі вийняли і намалювали на їх спинках маленькі точки (жовті, блакитні, оранжево-блакитні, жовто-блакитні і так далі). Ми помістили їх назад в горщики, нагріли і знову випустили на майданчик. Жоден джміль в ході цієї процедури не постраждав".

Або в розділі "обговорення результатів":

"Джмелі вміють вирішувати головоломки. Якщо нам пощастить, через пару років ми навчимо їх вирішувати судоку".

Як написав Бо, діти самі вибирали питання, самі обгрунтовували відповіді, придумували експерименти, проводили аналіз даних.

Напевно, тому вперше справжніми вченими був оцінений працю діточок такого юного віку. У перший раз розпещені лояльними правилами навчання британські школярі були поставлені врівень з дорослими дослідниками. І, мабуть, вперше в світі дитиною була усвідомлено написана фраза "Ми дізналися, що наука - це кльово і весело, тому що ми робили те, що ніхто до нас не робив".

Бо і ряд його колег сподіваються, що цей приклад наслідують вчителя інших шкіл. І не тільки у Великобританії. Хоча тут же додають, що було непросто знайти бажаючих фінансувати такий проект. Одні говорили, що діти не впораються з таким завданням, інші, що кінцева вигода не буде коштувати витрачених зусиль.

Окремою проблемою було надрукуватися в науковому журналі. Багато хто не хотів приймати статтю на розгляд через відсутність літературного огляду.

Лотто вважає, що подібна робота не цікава дітям, а значить, не потрібна. "Рушієм будь-якого якісного дослідження є цікавість. Я завжди говорю це своїм студентам: не читайте, прокиньтеся вранці і подумайте, що цікавить саме вас. І тільки потім починайте шукати літературу по темі", - Говорить він. І, здається, такий підхід працює не тільки зі студентами, а й зі школярами. По крайней мере, екзаменаційні оцінки учнів Блекотона вищі за середні по країні.

Діти припустили, що у джмелів може бути особистість. Тоді одні будуть вибирати тільки блакитні чашечки, а інші тільки жовті. Експеримент показав, що любові до певного кольору комахи не проявляють (фото UCL).

"Необов`язково ставати ученим. Я просто хочу навчити дітей відчувати себе некомфортно, коли вони чогось не знають, навчити їх радіти тому, що ще є можливості для відкриттів", - Підсумовує Бо.

До речі, зараз він спільно зі Страдвік розробляє схожу програму "Я, учений" для Музею науки Лондона (Science Museum). Цілком можливо, років через п`ять у науковому журналі вийде стаття, написана відвідувачами музею.