Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Теория и методика обучения биологии экологическое образование и воспитание. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 159 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Третья часть программы — блиц-курс, фестиваль экологических знаний, олимпиада, или экологическая спартакиада. Она включает как индивидуаль-

ные, так и командные соревнования; учащиеся демонстрируют опыт и знания,

приобретенные в ходе выполнения научной работы.

Выделяют следующие основные этапы научно-исследовательской работы учащихся:

1. Формулирование цели и задач исследования.

2. Сбор предварительных данных об объекте изучения, приемах и мето-

дах работы.

3. Составление плана исследования, проектирование эксперимента.

4. Отбор необходимого материала и оборудования, создание условий для

достижения поставленной цели.

5. Выполнение исследовательской работы, регистрация и анализ резуль-

татов.

6. Формулировка выводов.

7. Оформление работы.

8. Подведение итога научно-исследовательской работы. Выделенные эта-

пы научно-исследовательской работы можно условно разделить на такие три стадии:

• начальную (сбор информации для обоснования и построения рабочей

гипотезы, исследования, планирование работы);

• центральную (подготовку к исследовательской работе, эксперимен-

тальную проверку выдвинутой гипотезы);

• конечную (итоги проведенного эксперимента, получение окончатель-

ных теоретических и практических выводов).

Такой подход позволит стимулировать учащихся к более углубленному теоретическому и практическому изучению учебного материала.

Выполнение исследований повышает познавательный интерес учащихся к биологии и экологии, к теоретической и практической деятельности, самостоятельности и активности в приобретении новых знаний. Организация научной деятельности способствует развитию творческих способностей школьников, переходу от репродуктивной к творческой работе, получению лучших резуль-

татов в овладении системой знаний, умений и навыков по биологии.

Вопросы и задания для самопроверки

1. В чем заключаются особенности организации научно-исследователь-

ской работы учащихся по биологии?

2. Какие этапы научно-исследовательской работы учащихся вы знаете?

3. Как происходит руководство учителя научной работой учащихся?

4. Охарактеризуйте требования к научной работе учащихся.

Практикоориентированные задания

для самостоятельной работы

1. Разработайте тематику научных исследований учащихся по зоологии.

2. Разработайте инструктивные карточки к научной работе учащихся по

изучению фауны окружающей среды.

3. Смоделируйте план проведения научного исследования на тему «Мо-

ниторинг окружающей среды в районе местожительства».

4. Вам предстоит организовать и провести научно-исследовательскую ра-

боту учащихся, направленную на изучение растений. Выделите основные этапы

и раскройте их содержание.

5. Методисты указывают на большую роль опытнической работы в эколо-

гическом образовании школьников. Вам необходимо организовать опытниче-

скую работу на пришкольном участке. Составьте тематику опытов на учебно-

опытном участке. Спланируйте методику проведения опыта в экологическом

отделе на конкретном примере.

6. В школе, куда Вас пригласили на работу, не практикуются летние зада-

ния по экологии для учащихся. Разработайте тематику и программу организации летних заданий по экологии, направленных на развитие исследовательских

умений учащихся.

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИИ

ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ

ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

ПО ИЗУЧЕНИЮ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ)

4.1. Постановка проблемы, определение объекта и предмета исследо-

вания.

4.2. Методы эколого-биологических исследований и интерпретация их

результатов.

Целью освоения содержания главы является формирование умений осуществлять экологическое образование на основе использования современных образовательных технологий (на примере организации исследовательской работы учащихся с растениями, произрастающими на территории Волгоградской области), что предполагает: знание логики научного исследования, методов эколого-биологических исследований; умение определять возможности школьных курсов биологии и экологии для организации эколого-биологических исследований; владение навыками организовывать эколого-биологические исследования учащихся.

4.1. Постановка проблемы, определение объекта и предмета исследования

Исследование начинается с определения проблемы, выбранной для спе-

циального изучения. Следует различать проблему для себя и проблему для

всех. Проблема для себя — это пробел в знаниях самого исследователя, в его

личном опыте. Для науки, возможно, эта проблема уже решена. Но есть и проблемы, не решенные пока никем. Если они актуальны для всех, их нужно ис-

следовать.

Приступая к научной работе, исследователь не имеет достаточно ясного представления о том, что сделано до него в данной области. Он рискует проделать напрасный труд, нужный только ему. Поэтому без уверенности, что данная проблема в том аспекте, который избран для изучения, не решена никем из жи-

вущих на Земле, не стоит приниматься за дело.

Проблема должна найти отражение в теме исследования. Сформулиро-

вать тему очень непросто. Нужно так ее обозначить, чтобы в ней нашло отра-

жение движение от достигнутого наукой, от привычного к новому, момент столкновения старого с тем, что предполагается в исследовании. Прежде всего, самому исследователю должно быть ясно, с одной стороны, с какими более

широкими категориями и проблемами она соотносится, а с другой — какой новый познавательный и практический материал он предполагает освоить.

Необходимо различать, с одной стороны, весь круг явлений, на которые

направлено внимание исследователя, т.е. объект, а с другой — то, относительно чего он обязуется получить новое знание, т. е. предмет его научной работы.

Определяя актуальность, исследователь думает о том, насколько остра потребность науки и практики в знаниях определенного вида, а место и специфику недостающего знания устанавливает, выдвигая проблему. Предмет, как отмечалось, обозначает тот аспект объекта изучения, относительно которого будет получено такое знание, и т.д. Наконец, по завершении исследования нужно

описать и кратко изложить, в чем состоит новизна полученных результатов.

Определяя объект исследования, следует дать ответ на вопрос: что рассматривается? А предмет обозначает аспект изучения, дает представление о

том, как рассматривается объект именно в данном исследовании.

Соотношение объекта и предмета можно кратко охарактеризовать так: объект объективен, а предмет субъективен. Не зря, наверное, в английском языке предмет (по крайней мере, учебный) обозначается словом subject. Наиболее очевидно это в том случае, когда употребляется слово «как» в смысле «в каком качестве принимается объект к изучению» [В.В. Краевский, В.М. Полон-

ский, 2001].

Объектом нашего исследования является экологическое образование

учащихся. Предметом исследования — воспитание экологической культуры учащихся при изучении флоры родного края.

Лекарственные растения издавна вызывали интерес у ученых. Больше всего сведений о лекарственных растениях накопилось в Древней Греции. Сре-

ди ученых, их изучавших, самым выдающимся был Гиппократ (460–377 гг. до н.э.), в его книге насчитывалось свыше 230 названий лекарственных трав.

В настоящее время, в связи с развитием фармацевтической промышленности и увеличением спроса населения, общая потребность страны в лекарственных растениях непрерывно увеличивается. Возрос объем производства

культивируемого растительного сырья (17 тыс. т в год), объем заготовок дикоросов составляет около 22 тыс. т.

И сегодня перед современной фармакогнозией стоят немаловажные задачи:

• изучение лекарственных растений как источников биологически актив-

ных веществ, обусловливающих их терапевтическое действие;

• изучение ресурсов лекарственных растений, выявление мест их массо-

вого произрастания;

• разработка мероприятий по рациональному использованию ресурсов

лекарственных растений: охрана, воспроизводство, сушка, введение в культуру

и др.;

• изыскание новых целебных растений с целью пополнения каталога бо-

лее эффективными лекарственными препаратами;

• культивирование лекарственных растений, потребность в которых у

населения наиболее высока;

• охрана и рациональное использование лекарственных растительных ре-

сурсов.

Используя материал о многообразии лекарственных растений, можно расширить знания учащихся о систематике как о науке, изучающей разнообразие растительного мира. Опираясь на данные исследований среды обитания ле-

карственных растений и их отношения к влаге, свету, теплу, — развить понятия

об экологических группах и факторах. Кроме того, используя данные об их

редких или находящихся на грани исчезновения видах, занесенных в Красную

книгу, можно придать предмету изучения растительного мира экологическую направленность. Рассматривая морфологию растительного, организма и демонстрируя для наглядности заспиртованное или гербаризованное сырье, можно довольно полно и четко сформировать представления о разнообразии жизнен-

ных форм (листовых пластинок, плодов и т.д.).

Если перенести опыт выращивания лекарственных растений садоводами-

любителями на пришкольный участок, заинтересовать школьников таким культивированием, то это поможет развить у детей еще и навыки по уходу за расте-

ниями.

В последние годы все больше людей увлекаются любительским садоводством, высаживая на своих приусадебных участках не только новые сорта различных культур, но и дикорастущие лекарственные растения. Всестороннее ботаническое, биохимическое, агротехническое, технологическое и медицинское изучение, а также целенаправленное использование плодов и ягод в оздорови-

тельной практике позволили создать основы нового направления — лечебного

садоводства. Цветы, листья, плоды, корни, корневища многих растений содержат витамины и другие биологически активные вещества в значительных коли-

чествах, обладают целебными свойствами, являются высокоэффективными лекарствами и должны приниматься только в лечебных дозах и по назначению

врача. Одна из важнейших задач лечебного садоводства — «превратить совре-

менный сад в место, где не только лакомятся плодами, но и получают средства,

предупреждающие различные заболевания», — писал в своей книге «Сад лечебных культур» горячий сторонник лечебного садоводства профессор Л.И. Вигоров.

В настоящее время наблюдается сокращение ареала лекарственных растений в естественных условиях и снижение их продуктивности в результате усиления эксплуатации лесных ресурсов, строительства плотин и дорог, проведения мелиоративных работ, освоения площадей под сельхозугодья и других причин. Урожайность этих растений подвержена значительным колебаниям, а

сбор урожая затруднен из-за разобщенности площадей. Поэтому развертывают-

ся исследования по введению многих лекарственных растений и культур, разрабатываются рекомендации по их возделыванию, изучаются их биологические особенности в плантационных условиях и реакции на агрономические приемы, разрабатываются и осваиваются прогрессивные методы вегетативного корне-

способного размножения.

В силу высокого содержания биологически активных веществ лекар-

ственные растения нужно иметь на приусадебном участке в небольшом количе-

стве. Практика показывает, что они обладают высокой потенциальной продуктивностью и при соблюдении определенных условий агротехники могут давать хорошие урожаи. Так как эти растения еще мало распространены и с большин-

ством из них научная селекция не ведется, работа садоводов-любителей по ин-

дивидуальному отбору полезных признаков и свойств способствовала бы выве-

дению хозяйственно ценных сортов, пригодных для возделывания.

В ходе исследования, проведенного будущими учителями биологии — студентами естественно-географического факультета Волгоградского государ-

ственного педагогического университета совместно с учащимися школы № 19 г. Волгограда, были изучены лекарственные растения, культивируемые садово-

дами-любителями на приусадебных участках, а именно — выяснено, насколько хорошо население информировано о лекарственных растениях, и как те расте-

ния, выращиваемые на участке, приспособились к «ненаучному» культивированию. С этой целью были поставлены следующие задачи: провести систематический, экологический анализ выращиваемых лекарственных растений, анализ жизненных форм, анализ по фармакологическому действию и наблюдения за фенофазой цветения лекарственных растений, наиболее распространенных на

приусадебных участках в окрестностях г. Волгограда; определить место данно-

го исследования в работе учителя биологии с учащимися, а именно — проана-

лизировать типовую программу для средней (полной) школы по биологии для

определения тем, в которых можно использовать материалы данного исследо-

вания, разработать уроки для проведения в кабинете и на пришкольном участке

и предложить тематику научной работы по изучению лекарственных растений.

Работа по изучению систематического, экологического состава лекарственных растений приусадебных участков г. Волгограда, а также их жизнен-

ных форм и фенологических особенностей была начата в 1994 году.

Местом проведения исследовательской работы были крупные дачные

массивы г. Волгограда и его окрестностей.

4.2. Методы эколого-биологических исследований и интерпретация их результатов

Многообразие и сложность взаимосвязей и взаимозависимости живых си-

стем разных уровней организации со средой обитания обусловливают возмож-

ность использования различных методов экологических исследований.

Методы эколого-биологических исследований являются средством по-

знания изучаемой проблемы и способом достижения поставленной цели. Веду- щие методы эколого-биологических исследований учащихся следующие: наблюдение за природными явлениями, эксперимент, распознавание, описание и определение объектов, исследовательский, моделирование экологических явлений и пр. Все они основаны на опыте, чувственном познании. Однако эмпирическое познание не является единственным источником достоверного знания. Выявить сущность предмета и явления, их внутренние связи помогают такие методы теоретического познания, как систематизация, интеграция, дифференциация, абстрагирование, системный анализ, сравнение, обобщение. Решение задачи экологического образования и воспитания учащихся требует взаимосочетания эмпирического и теоретического познаний. С одной стороны, необходима опора на факты непосредственного наблюдения и изучения экологических явлений, растительных и животных организмов, изучение и осмысление результатов эксперимента, опыта. С другой стороны, требуются обобщение, прогнозирование и конструирование позитивных сторон результатов исследования, выдвижение идей решения экологических проблем. В свою очередь, выдвигае-

мые идеи вновь должны пройти апробацию путем наблюдения и осмысления

опытных данных, новых фактов, действий и явлений.

Методы экологических исследований очень разнообразны и классифици-

руются по месту проведения на полевые и лабораторные. Первостепенное значение имеют полевые исследования, т. е. изучение популяций видов и их сообществ в естественной обстановке, непосредственно в природе. Эти исследования подразделяются на маршрутные и стационарные, описательные и

экспериментальные [Антипова, 2003].

Маршрутные методы используются главным образом для выявления эко-

логических объектов (присутствие тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов, охраняемых видов растений и животных различных экосистем и т. д.), их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории. Следовательно, здесь основными приемами исследования выступают прямое наблюдение, оценка состояния, измерение, описание фенофаз растений, отдельных представителей животного мира, составление схем и карт,

размещение исследуемых объектов и их инвентаризационных списков.

К стационарным относятся методы длительного (сезонного, круглого-

дичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, тре-

бующие неоднократных описаний, замеров изменений, происходящих у них.

Обычно они совмещают в себе полевые и лабораторные методики.

Описательные методы используются при прямом наблюдении за основ-

ными признаками изучаемых объектов. Однако наблюдения не могут дать точного ответа на вопрос исследования, например: «Какой из факторов среды определяет характер жизнедеятельности особи, вида, популяции или сообщества?» На него можно ответить с помощью эксперимента, задачей которого яв-

ляется выяснение причин наблюдаемых в природе отношений.

Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого

вмешательства в обычные характеристики исследуемых объектов. Производимые наблюдения, описания и измерения выявленных свойств объекта обяза-

тельно сопоставляют с такими же объектами, но не задействованными в экспе-

рименте, т. е. контрольными. Указанные методы позволяют проанализировать влияние отдельных факторов на развитие организма в искусственно созданных условиях и таким образом изучить все разнообразие экологических механиз-

мов, обусловливающих его нормальную жизнедеятельность.

В последнее время широкое распространение получил метод моделирова-

ния экологических явлений и успешно разрабатывается экологический мониторинг — система слежения за состоянием окружающей среды с целью прогнози-

рования, выяснения причин и предупреждения возникновения критических си-

туаций в природе.

Проведение мониторинговых исследований — одна из самых эффектив-

ных форм экологического образования школьников. Дети участвуют в реальной практической работе, направленной на оздоровление окружающей среды. Получение конкретных результатов развивает у них ответственность, неравнодушное отношение и интерес к продолжению исследований. При планировании, проведении и обработке данных нельзя обойтись без глубокого знания теоретических законов общей экологии. Существенно также и то, что в ходе исследований может быть получена достоверная научная информация, на кото-

рой будет базироваться дальнейшая работа коллектива.

Помимо непосредственного вовлечения в данную работу школьников, ко-

торые в процессе своей деятельности глубже знакомятся с методами анализа,

обработки результатов и составления заключений, соответствующие службы

получают важную информацию о состоянии природной среды, что дает воз-

можность своевременно принять необходимые меры.

Вовлечению учащихся в мониторинг окружающей среды препятствует

малая доступность традиционных методов физико-химического анализа. В свя-

зи с этим в современных экологических исследованиях все большее внимание

уделяется методам биоиндикации и биотестирования (Бродский, 1997). Метод

биоиндикации основан на биологической информации, получаемой при исследовании биоты среды. Его успешно применяют при мониторинге водной и воздушной среды, почвы. В отличие от биоиндикации, биотестирование является

экспериментальным методом, суть которого — в быстром и обобщенном определении качества среды при ее воздействии на лабораторные культуры тест-

организмов. Методы биотестирования перспективны для экспрессной интегральной оценки, полезны при рекогносцировочных исследованиях и хорошо дополняют методы биоиндикации. К достоинствам методов биоиндикации и биотестирования можно отнести чувствительность, быстроту, универсальность (применяемость в разных регионах), информативность, доступность, нагляд-

ность, эффективность и пр.

Из всего многообразия видов экологических исследований учащихся вы-

деляют три основных направления — теоретические; прикладные, опытно- проблемные; системные, комплексные — по программе экологического мони- торинга.

Подготовка учителя и учащихся к ведению исследовательской работы

включает следующие позиции:

• выбор темы исследования, обоснование необходимости выполнения

данной работы, формулировка цели, определение гипотезы (при постановке

эксперимента) и конкретных задач;

• выбор объекта экологических исследований, приемов и методов рабо-

ты, подготовка необходимого оборудования;

• составление плана и определение последовательности работ, включая

планирование наблюдений, эксперимента;

• организация ведения дневника наблюдений, регистрация хода работ,

обработка собранного и полученного материала, формулировка выводов, рекомендаций по внедрению положительных результатов, написание отчета в твор-

ческой форме.

Эколого-биологические исследования осуществляются в определенной

последовательности по следующим этапам: подготовительный, исследова-

тельский, камеральный, аналитический, отчетный, информационный, практический. Достоверный результат таких исследований достигается путем соблю-

дения следующих методических условий (Харитонов, 2004):

1. Нельзя сравнивать данные наблюдений, проведенных в разных местах

и в разные сезоны.

2. Опыты, как правило, ставятся не менее чем в двух вариантах. При этом

тот из них, в котором условия остаются естественными или обычными, называется контрольным. Чем сложнее характер условий, в которых протекает опыт (или ведутся наблюдения), тем больше повторов должно быть. Между опытом

и наблюдениями в природе нет резкого отличия.

3. Очень часто материал или площадь исследуемого объекта настолько ве-

лики, что исследовать все невозможно. В таких случаях пользуются методом проб или выборки материала. Пробами могут быть отдельные участки местности

(площадки, трансекты и т. п.), отрезки времени, отдельные части объекта и др.

4. Любые научные материалы должны быть достоверными, отражать ис-

тинную картину имеющихся в природе закономерностей, численных соотношений и процессов. Поскольку различные закономерности иногда взаимно за-

тушевывают друг друга, очень малочисленные наблюдения и пробы часто дают данные, искаженные случайным взаимодействием каких-либо неучтенных обстоятельств.

5. Искажает истину и неосознанная предвзятость подбора проб. Их выбор

либо должен совершенно не зависеть от исследователя, либо подчиняться математической закономерности. В первом случае, например, изучающий видовой

состав и особенности произрастания травянистых растений на лугу, бросает, не

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 159 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]