2.2 Кейс-метод при изучении модуля «Агротехнические основы

защиты земель от эрозии»

Научиться усваивать и должным образом перерабатывать информацию позволяет эффективная технология обучения с использованием кейсов. Внедрение учебных кейсов в практику российского образования является весьма актуальной задачей.

Кейс-метод - это метод активного обучения на основе реальных или модельных готовых ситуаций: кейсов. Использование этой методики позволяет студентам совершенствовать навыки учебной работы, применять на практике теоретический материал, увидеть неоднозначность решения проблем в реальной жизни, развить навыки решения проблем.

Отличительными особенностями кейс–метода являются описание реальной проблемной ситуации, альтернативность решения и коллективная работа по выработке решения, эмоциональное напряжение обучаемых.

Педагогический потенциал данной современной образовательной технологии гораздо больше, чем у традиционных методов обучения. Преподаватель и студент здесь постоянно взаимодействуют, выбирают формы поведения, сталкиваются друг с другом, мотивируют свои действия, аргументируют их моральными нормами.

Наличие в структуре кейс-метода дискуссий тренирует участников обсуждения, учит соблюдению норм и правил общения. Еще больше нагрузка ложится на преподавателя, который должен быть эмоциональным в течение всего процесса обучения, разрешать и не допускать конфликты, создавать обстановку сотрудничества и конкуренции одновременно, и самое главное, обеспечивать соблюдение личностных прав студента.

Цели, реализуемые в кейс-технологии:

1. Интеллектуальное развитие обучаемых.

2. Осознание многозначности профессиональных проблем.

3. Развитие коммуникативных навыков.

4. Приобретение опыта поиска альтернативных решений.

Особенность работы преподавателя, практикующего кейс-метод, заключается в том, что он не только реализует максимально свои способности, но и развивает их. Основное содержание деятельности педагога включает в себя выполнение нескольких функций — обучающей, воспитывающей, организующей и исследовательской. Если в реальной вузовской деятельности эти функции довольно часто реализуются раздельно, то в процессе преподавания кейсов наблюдается их единство.

Модуль «Агротехнические основы защиты земель от эрозии» в структуре дисциплины изучается после освоения таких важных разделов как «Научные основы земледелия», «Сорные растения и меры борьбы с ними», «Севообороты», «Обработка почвы». Это создает условия для творческой самостоятельной работы студентов, способствует ориентации в изучаемом материале и принятию одного или нескольких правильных решений.

2.2.1 Подготовительный этап. Разработка ситуационных заданий

Подготовительный этап. Преподаватель составляет кейс, т.е. обдумывает его тему и собирает необходимую информацию, источниками которой могут служить как учебная литература и СМИ, так и Интернет-ресурсы (в большей степени). Это позволит студентам представить ситуацию и найти проблему или ряд проблем. Кейсы могут быть представлены в самых различных видах: печатном, видео, аудио, мультимедиа.

Основные требования к кейсу:

• исследовательская проблема должна быть актуальна и не иметь однозначного или очевидного решения;

• соответствие тематике курса;

• достаточное количество информации для проведения анализа и нахождения решения, отсутствие несущественных деталей;

• отсутствие авторской оценки проблемы;

• представленная информация должна быть противоречива, тогда она повлечет дискуссию между студентами.

Разработка ситуационных заданий.

Ситуационные задачи – это задачи, позволяющие студенту осваивать интеллектуальные операции последовательно в процессе работы с информацией: ознакомление – понимание – применение – анализ – синтез – оценка.

Специфика ситуационной задачи заключается в том, что она носит ярко выраженный практико-ориентированный характер, но для ее решения необходимо конкретное предметное знание. Зачастую требуется знание нескольких учебных дисциплин. Кроме этого, такая задача имеет не традиционный номер, а красивое название, отражающее ее смысл. Обязательным элементом задачи является проблемный вопрос, который должен быть сформулирован таким образом, чтобы студенту захотелось найти на него ответ.

Ситуационные задачи близки к проблемным и направлены на выявление и осознание способа деятельности. При решении ситуационной задачи преподаватель и обучаемые преследуют разные цели: для обучаемых – найти решение, соответствующее данной ситуации; для преподавателя – освоение студентами способа деятельности и осознание его сущности.

Методика разработки ситуационных задач

Первый подход - построение задачи на основе соответствующих вопросов учебника.

Второй подход - основан на выделенных типах практико-ориентированных задач, которые необходимо научиться решать каждому ученику.

Третий подход - основан на проблемах реальной жизни, познавательная база решения которых закладывается в соответствующих учебных дисциплинах.

Четвертый подход - обусловлен необходимостью отработки предметных знаний и умений, но не на абстрактном учебном материале, а на материале, значимом для ученика.

Ситуационные задачи ориентированы на формирование наиболее универсальных способов работы с информацией. Большинство исследователей выделяют следующий набор универсалий: анализ, синтез, сравнение, обобщение, классификация, узнавание, выбор, составление, комбинирование, перестановка, преобразование, унификация, структурирование, построение, варианты по аналогии. (Акулова, Писарева, Пискунова, 1996).

Модель ситуационной задачи

1. Название задания.

2. Личностно-значимый познавательный вопрос.

3. Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде (текст, таблица, график, статистические данные и т.д.).

4. Задания на работу с данной информацией.

При подготовке к решению ситуационных задач студентам выдается задание самостоятельно изучить дополнительную учебную и научную литературу по модулю «Агротехнические основы защиты земель от эрозии», для этого выдается перечень вопросов и список дополнительной литературы.

Вопросы для подготовки.

1. Причины эрозии почв и вред, причиняемый ею. Эрозия - одна из форм загрязнения и разрушения окружающей среды.

2. Факторы и условия, вызывающие дефляцию почв.

3. Роль стерни, комковатости поверхности поля, полосного размещения культур в предотвращении ветровой эрозии.

4. Особенности обработки чистых паров на землях подверженных дефляции.

5. Противоэрозионная обработка в районах проявления дефляции.

6. Факторы и условия, способствующие развитию водной эрозии почв.

7. Особенности обработки почв, подверженных водной эрозии.

8. Специальные приемы, способствующие созданию водозадерживающего микрорельефа.

9. Противоэрозионная организация территории. Почвозащитные севообороты (на склоновых землях и подверженных дефляции).

10. Почвозащитная роль полевых культур и разных видов паров.

Список дополнительной литературы.

1. Адаптивные севообороты – основа рационального землепользования / под общ. ред. Ю.Ф. Едимеичева; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2004.- 240 с.

2. Актуальные вопросы эрозиоведения /под ред. А.Н.Каштанова, М.П.Заславского. - М.: Колос, 1984.

3. Бекетов, А.Д. Агрокомплекс возделывания озимой ржи в Красноярском крае (рекомендации) /А.Д. Бекетов, А.М. Берзин А.М., Т.А. Бекетова; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 1985.

4. Берзин, А.М. Зеленые удобрения в Средней Сибири /А.М. Берзин; - Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2002.- 394 с.

5. Берзин, А.М. Зональные особенности обработки почвы в Приенисейской Сибири /А.М. Берзин; - Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2001. – 190с.

6. Берзин, А.М., Волошин Е.И., Кильби И.Я. Методические рекомендации по определению количественных показателей нерационального использования и деградации сельскохозяйственных угодий / А.М. Берзин, Е.И. Волошин, И.Я.Кильби; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск,1999.- 32 с.

7. ГОСТ 16265-89. Земледелие. Термины и определения.

8. Дорогой, А.А Повышение эффективности сидерального донникового пара в условиях Восточной Сибири / А.А.Дорогой. – Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т, 2009.- 132 с.

9. Едимеичев, Ю.Ф. Руководство к решению задач по обработке почвы /Ю.Ф. Едимеичев; Краснояр. гос. аграр. ун-т.- Красноярск, 1994.- 132 с.

10. Едимеичев, Ю.Ф. Основные направления совершенствования систем земледелия в Красноярском крае в современных условиях (проблемная лекция) /Ю.Ф. Едимеичев; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2002.- 28 с.

11. Защита почв от эрозии в Восточной Сибири (рекомендации).- Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1981. – 110 с.

12. Зональные системы земледелия /под ред. А.И.Пупонина. - М.: Колос, 1995.

13. Кирюшин, В.И. Экологические основы земледелия /В.И. Кирюшин.- М.: Колос, 1996.

14. Почвозащитное земледелие / под ред. А.И.Бараева.- М.: Колос, 1975.

15. Системы земледелия: учебник / под ред А.Ф.Сафонова. - М.-КолосС, 2006.- 447с.

16. Яшутин, Н.В. Земледелие в Сибири: учеб. пособие / Н.В. Яшутин, А.П. Дробышев. [и др.] – Барнаул: Изд-во АГАУ, 2004. – 520 .

2. Проведения занятия с использованием кейс метода

Решение ситуационных задач может способствовать развитию навыков самоорганизации деятельности, формированию умения объяснять явления действительности, развитию способности ориентироваться в мире ценностей, повышению уровня функциональной грамотности, формированию ключевых компетентностей, подготовке к профессиональному выбору, ориентации в ключевых проблемах современной жизни. Во всех случаях решение ситуационных задач будет направлено на достижение межпредметных результатов.

Решение многих ситуационных задач связано с анализом конкретных ситуаций, отражающих происходящие в обществе изменения. Эти ситуации могут быть новыми не только для ученика, но и для учителя, что изменяет характер отношений между учителем и учеником. В обычной учебной практике преподаватель «знает», а студенты «не знают». При решении ситуационной задачи преподаватель и студенты выступают как равноправные партнеры, которые вместе учатся решать проблемы. Таким образом, возможности ситуационных задач состоят в способствовании изменению отношений учитель – ученик в направлении их равноправного взаимодействия, когда учитель выступает не как источник верного ответа, а как помогающий взрослый.

В силу своей межпредметности, интегративности ситуационные задачи способствуют систематизации предметных знаний на деятельностной практико-ориентированной основе, когда ученики, осваивая универсальные способы деятельности, решают личностно-значимые проблемы с использованием предметных знаний. Ситуационные задачи могут выступать в качестве ресурса развития мотивации учащихся к познавательной деятельности.

Процесс решения ситуационной задачи всегда предполагает «выход» обучаемого за рамки учебного процесса, в пространство социальной практики, что позволяет ситуационной задаче стать инструментом организации социальной практики студентов (выход на разработку социальных проектов).

Таким образом, использование ситуационных задач в образовательном процессе позволяет:

• развить мотивацию обучаемых к познанию окружающего мира, освоению социокультурной среды;

• актуализировать предметные знания с целью решения личностно- значимых проблем на деятельностной основе;

• вырабатывать партнерские отношения между обучаемыми и педагогами.

Тема занятия: «Разработать почвозащитную энергосберегающую технологию возделывания культур»

Почвозащитный комплекс разрабатывается для каждого агроландшафта с учетом местных условий, прежде всего типа и степени проявления эрозии, максимально учитывается экологическая обстановка:

• общее состояние земельной территории (ландшафта) хозяйства, района, области, края по подверженности эрозии;

• характер почвенного покрова и потенциальную опасность подверженности его эрозии;

• особенности рельефа местности (равнинный, слабо-, средне-, сильнопересеченный);

• растительный покров (облесенность, наличие естественных сенокосов и пастбищ, задерненность, структура пашни, посевных площадей).

При разработке севооборотов наиболее важным являются ландшафтно-экологические условия, которые предполагают:

• размещение сельскохозяйственных культур на землях, экологически пригодных для их произрастания;

• устойчивость сельскохозяйственных культур к проявлению неблагоприятных антропогенных или физико-географических процессов: заболачиванию, засолению, подтоплению, эрозии, дефляции, воздействию засух;

• совмещение границ севооборотов с природными ландшафтными границами.

В каждом конкретном случае могут быть выделены массивы, экологически пригодные для всех с/х культур, и массивы, экологически пригодные для определенных групп культур.

При организации систем севооборотов необходимо учесть устойчивость с/х культур к проявлению неблагоприятных антропогенных или физико-географических процессов (засоление, закисление, эрозия, дефляция и т.д.).

При формировании агроландшафтов должны обеспечиваться устойчивость, надежность и резервирование надежности. Устойчивость агроландшафта – это способность сохранять структуру и свойства, выполняя определенную функцию в условиях антропогенного воздействия (ГОСТ 17.8.1.01-80).

Устойчивость агроландшафта в зонах дефляции (ветровой эрозии) обеспечивают следующие мероприятия:

• оставление на поверхности пожнивных остатков при минимальной и плоскорезной обработке;

• при низкой урожайности оставление на поверхности всей нетоварной продукции;

• системы лесополос;

• на легких почвах – полосной размещение культур и многолетних трав, создание кулис.

Главные противоэрозионные требования: создание ветроустойчивой поверхности и накопление влаги в почве, уменьшение скорости ветра в приземном слое воздуха и сокращение пылесборных площадей.

При водной эрозии устойчивость агроландшафта в первую очередь обеспечивает мульчирование поверхности почвы растительными остатками. Главные противоэрозионные требования: регулирование стока талых вод, создание водоустойчивой поверхности и предотвращение смыва почвы.

Проблема.

В Красноярском крае пахотные угодия размещены на склонах крутизной более 1º, в том числе от 1 до 3º - 47,0%, 3-5- 14,5%, 5-7º - 6,3% и более7º-3,6%. Склоновый характер земледелия, почвенно-климатические особенности региона и сложившаяся структура посевных площадей способствуют развитию эрозионных процессов в агроценозах.

В земледельческой части края дефляции и водной эрозии подвержено 32,8% пашни. Удельный вес дефлированных и эродированных почв в основных земледельческих районах выше среднекраевых показателей и составляет более 53% пашни.

Задание.

Сельскохозяйственное предприятие расположено в зоне лесостепи, годовое количество осадков 360 мм, сумма активных температур 1780^оС, облесенность территории – 18 %. Планируется возделывание следующих культур: яровая пшеница- 1600га, ячмень – 1400 га, овес- 800 га, многолетние бобовые травы – 800 га, донник 100, горох - 100, подсолнечник -80 га, картофель -20га, однолетние травы (бобово-злаковые смеси) - 300 га. Всего пашни – 5200 га.

Выделены четыре агроэкологические группы земель.

1. агроландшафт равнинный, почвы чернозем обыкновенный, среднесуглинистый, рН 6-7 (3000 га).

2. агроландшафт равнинный, почвы чернозем обыкновенный, легкосуглинистый, ветровая эрозия средней степени, рН 5,5-6,5 (1600 га).

3. агроландшафт с преобладанием среднесмытых почв (слабоэрозионные), склон 3-5⁰, серые лесные почвы, тяжелосуглинистые, рН 5,0-5,5 (400 га).

4. агроландшафт заболоченный, пойменные, суглинистые, рН 6-7 (200 га).

Задание: Подобрать культуры, составить чередование культур и разработать почвозащитную энергосберегающую научно-обоснованную технологию возделывания.

Таблица 5 - Технология возделывания культур в севообороте

Чередование культур и пара (севооборот)	Технология обработки (приёмы и способы)	Календарный срок	Агротехнический срок	Глубина обработки	Марка машины	Обос-нова-ние
Полевой ….
1.
2.
3.

Студенты работают в группах 2-3 человека

Заключительный этап.

Каждая группа представляет обоснование выбора культур в виде презентации и защищает разработанные технологии.

Следующим этапом работы является корректировка размещения культур с учетом потребностей хозяйства и оптимизация агротехнологий в соответствии с различными экономическими условиями.

Дополнительная информация дана в таблицах.

Таблица 6 - Показатели устойчивости почв к эрозии и дефляции

под различными культурами

Агрофон	Коэффициент
	Эрозионная опасность	Дефляционная опасность
Чистый пар	1	1
Подсолнечник	0,8	0,85
Картофель	0,75	0,85
Яровые зерновые	0,6	0,75
Смешанные посевы яровых культур	0,5	0,75
Однолетние травы	0,5	0,75
Горох, вико-овсяная смесь	0,35	0,35
Кукуруза на зеленый корм	0,6	0,35
Яровые зерновые с подсевом многолетних трав	0,4	0,7
Озимые зерновые	0,3	0,7
Поукосные и пожнивные посевы яровых культур (в качестве промежуточных культур)	0,3	0,3
Пожнивные посевы озимых культур (в качестве промежуточных культур)	0,2	0,25
Многолетние травы 1-го года пользования	0,08	0,08
То же 2-го года пользования	0,03	0,03
То же 3-го года пользования	0,01	0,01

Таблица 7 - Устойчивость сельскохозяйственных культур к проявлениям ветровой эрозии (дефляции)

Физико-географическим процессы	Сельскохозяйственные культуры
	неустойчивые	среднеустойчивые	устойчивые
Слабая	Пшеница, подсолнечник, пар	Ячмень, овес, гречиха, кукуруза	Озимая рожь, горох, вика, картофель, однолетние и многолетние травы
Средняя	Пшеница, ячмень, картофель, кукуруза, подсолнечник, пар	Овес, гречиха, кукуруза	Озимая рожь, горох, вика, однолетние и многолетние травы
Сильная	Картофель, кукуруза, подсолнечник, пар, пшеница	Озимая рожь, ячмень, овес,	Горох, вика, однолетние и многолетние травы

Таблица 8 - Оптимум влажности почвы для различных растений

Содержание воды в почве, % НВ
> 100	100–80	80–70	70–60
Рис	Огурцы Мята	Картофель Гречиха Горох Клевер Овес Кукуруза Соя Конопля	Сахарная свекла Люцерна Пшеница Рожь Ячмень Подсолнечник

Таблица 9- Отношение растений к гранулометрическому составу почв

Растения, предпочитающие почвы
Песчаные и супесчаные	Средне- и легкосуглинистые	Структурные тяжелосуглинистые и глинистые	Малоструктурные и слитые тяжелосуглинистые и глинистые
Озимая рожь	Сорго	Пшеница	Донник
Яровая рожь	Овес	Ячмень	Кукуруза
Картофель	Просо	Кукуруза	Люцерна синегибридная
Сераделла	Рожь	Рожь
Эспарцет	Гречиха	Соя
Люцерна желтая	Ячмень	Подсолнечник
Житняк сибирский	Соя	Нут
Овес песчаный	Подсолнечник	Фасоль
	Кунжут	Сахарная свекла
	Клещевина	Конопля
	Горох	Вика
	Картофель	Клевер

Таблица 10- Интервал рН почвы, благоприятный для роста различных растений

Растение	рН	Растение	рН
Люцерна	7,2–8,0	Подсолнечник	6,0–6,8
Сахарная свекла	7,0–7,5	Просо	5,5–7,5
Конопля	6,7–7,4	Рожь	5,0–7,7
Кормовые бобы	6,0–7,0	Овес	5,0–7,5
Фасоль	6,4–7,1	Лен	5,5–6,5
Клевер	6,0–7,0	Гречиха	4,7–7,5
Ячмень	6,0–7,5	Люпин	4,6–6,0
Пшеница озимая	6,3–7,5	Картофель	4,5–6,3
Пшеница яровая	6,0–7,3	Тимофеевка	4,5–7,6
Кукуруза	6,0–7,5
Соя	6,5–7,5
Горох	6,5–7,0

Таблица 11- Урожайность сельскохозяйственных культур на почвах разной степени эродированности, % к урожайности на несмытой почве

Культура	Степень эродированности почвы
	слабая	средняя	сильная
Озимая пшеница	85–90	50–60	30–35
Озимая рожь	85–90	55–60	35–40
Яровая пшеница	70–80	40–50	15–20
Ячмень	80–85	45–55	30–40
Овес	80–85	55–60	30–40
Кукуруза	80–85	60–70	15–25
Горох, вика	85–95	60–70	50–60
Сахарная свекла, картофель	80–90	30–40	10–15
Подсолнечник	70–80	40–50	20–30
Вико-овсяная смесь	85–90	65–70	35–45
Суданская трава	80–90	55–60	30–40
Многолетние травы	90–95	85–90	60–75