Экология. обучение экологии. Учебник для студ высш учеб заведений н. Д. Андреева, В. П. Соломин, Т. В. Васильева под ред
 Скачать 1.56 Mb.
|
|
Особенности практических методов обучения экологии. Прак- тические методы обучения характеризуются тем, что в качестве источника учебной информации выступает практическая деятель- ность учащихся. Эти методы применяют на уроках при выполнении практических, лабораторных или самостоятельных работ. Практические методы широко используют также на экскурсиях, во внеурочной и внеклассной работе. Каждый вид практического метода проходит ряд этапов: по- становка вопроса, обусловливающего цель работы; инструктаж технический и организационный; выполнение работы; фиксация результатов; выводы, отвечающие на поставленный вопрос; отчет или сообщение о своей работе на уроке. На уроках и экскурсиях часто применяют такие практические методы, как распознавание и определение объектов изучения, наблюдения (длительные и краткосрочные), эксперимент. 86 Распознавание и определение объектов. В основном этот метод применяют при изучении материала о среде, факторах среды и экологии организмов. Например, при ознакомлении учащихся с характером действия экологических факторов, при выявлении черт приспособленности организмов к той или иной среде обитания, при ознакомлении с экологическими группами организмов, при установлении типов взаимоотношений организмов. В этих случаях изучают объект не простым его созерцанием, а активным прак- тическим исследованием, предполагающим применение методов анализа (иногда не только теоретического, но и практического), сравнения, установления причинно-следственных связей, синтеза и обобщения. Наблюдение с последующей регистрацией данных. Наблюде- ние — целенаправленное восприятие природного объекта или яв- ления. Наблюдения могут быть долгосрочными (фенологические) и краткосрочными (проводятся на уроке, экскурсии). Целенап- равленная деятельность учащихся по изучению экологического яв- ления может быть организована индивидуально, а также в больших и малых группах учащихся. Тематика наблюдений зависит от содержания учебного мате- риала. Методика проведения наблюдения организуется с учетом возрастных особенностей учащихся. Например, для учащихся об- щеобразовательной школы (7 — 9 классы) целесообразно проводить наблюдения в природе, где основной целью выступает оценка состояния природной среды, выявление причинно-следственных связей между природными явлениями, а для учащихся старших классов задания могут носить более сложный характер: установление закономерностей, прогнозирование и моделирование природных явлений. Наблюдение незаменимо при изучении взаимосвязей в природе. По характеру познавательной деятельности выделяют иллюст- ративные, частично поисковые и исследовательские наблюдения. Иллюстративные наблюдения применяют в тех случаях, когда учащимся трудно самостоятельно разобраться в строении природных объектов или сущности экологических явлений и требуется помощь учителя или обращение к учебнику. В таком случае полученные ранее представления уточняются и конкретизируются путем наблюдения. Частично поисковые наблюдения существенно активизируют познавательную деятельность учащихся, так как предполагают более высокую степень самостоятельности в приобретении знаний. Например, такие наблюдения организуются в целях выявления адаптации растений к условиям среды обитания (на примере комнатных растений) или приспособленности гидробионтов к обитанию в водной среде (на примере обитателей аквариума). Исследовательские наблюдения применяют в основном на эк- скурсиях в природу или во внеклассной работе, при организации учебно-исследовательской деятельности учащихся в условиях ка- бинета экологии. Наиболее широко и часто такие наблюдения организуются с учащимися в экологических центрах, экологических 87 лабораториях, в учреждениях системы дополнительного об- разования, а также во время экологических походов, экспедиций или летнего экологического лагеря. Примером может служить организация наблюдения сезонных явлений в жизни растительных сообществ, взаимосвязей в экосистеме (на примере различных типов взаимоотношений), процессов, связанных с экологическими сукцессиями. Важно, чтобы учащиеся четко понимали цель наблюдения и представляли последовательность и суть наблюдаемого явления. Все данные, полученные учащимися в ходе наблюдения, четко фиксируются в дневнике наблюдений, а затем обрабатываются, интерпретируются с целью формулировки вывода. Методика проведения наблюдений в природе. В качестве при- мера проведения наблюдения в природе может служить снегомерная съемка, имеющая определенную практическую значимость. В качестве долгосрочных наблюдений можно предложить учащимся задания по выяснению особенностей распределения снежного покрова во времени (динамика по месяцам года) и мощности снеж- ного покрова. Примечательно, что в европейской части России снег не выпадает только в июле и августе. Однако последний снег в этом регионе может выпасть в мае, а ранний может наблюдаться уже в сентябре. Наиболее долго снег сохраняется на северо-востоке России (200 дней в году), а на юге России — 20 дней. Снег — важный фактор, влияющий на природу не только зимой, но весной и летом и даже тогда, когда земля свободна от снега. Так, появляясь вследствие понижения температуры, снег в то же время сам способствует охлаждению окружающего воздуха (из-за спо- собности отражать солнечные лучи). Таяние снега наблюдается тогда, когда рядом имеются предметы, поглощающие солнечную радиацию, или в случаях наступления фронта теплого воздуха. Весной с учащимися можно наблюдать такие явления, как обра- зование воронок вокруг деревьев, быстрое таяние грязного снега, т.е. покрытого инородными частицами, поглощающими свет. Можно измерить температуру снега (на поверхности, в глубине снежного покрова) и сравнить ее с температурой голой почвы и воздуха. Температура воздуха понижается по мере приближения к снежной поверхности, а температура почвы несколько выше, чем снега. С помощью линейки можно измерить мощность снежного покрова. Предложить учащимся подсчитать количество случившихся оттепелей. Для этого нужно выявить количество ледяных корок в снежном слое, так как во время оттепели верхний слой снега сначала оттаивает, а затем вновь подмораживается и получается своеобразный «слоеный пирог» состоящий из чередующихся рыхлых и плотных слоев. В ходе данного наблюдения целесообразно также предложить учащимся следующие задания: • сравнить частоту наступления оттепелей и мощность снежного покрова (выявить закономерность: чем мощнее снежный покров, тем реже и менее продолжительны оттепели); • изучить талый снег на предмет присутствия в нем примесей; 88 • высказать и обосновать предположение о влиянии снега на силу ветра (снег сдерживает силу ветра: нижний слой воздуха вследствие охлаждающего влияния снега становится более плотным, менее подвижным, поэтому не вовлекается в круговорот верхними течениями, и снежные метели редко сопровождаются бурями); • установить, у каких видов растений надземные части зимуют под снегом (например, кустарнички брусники сохраняют листву благодаря тому, что под снегом почва не промерзает из-за плохой теплопроводности снега); • с помощью лупы изучить форму снежных кристаллов (по форме кристаллы разнообразны, но в их основе лежит гексагональная структура). Это могут быть шестиконечные звездочки, шестиконечные диски и пластинки, шестигранные призмы и слож- ные комбинации этих фигур, самая простая форма — иглы; • высказать предположение о том, способен ли снег испаряться (исчезновение утреннего инея к середине дня, сушка белья на морозном воздухе — доказательство того, что снег испаряется). По результатам наблюдения составляются графики хода темпе- ратур, диаграммы, формулируются выводы о роли снега в природе. Лабораторная работа. Этот практический метод обучения включает специальное оборудование для проведения работы и предполагаемое сочетание разнообразных методов в ходе ее выполнения. Значение лабораторных работ для обучения экологии очень велико, поскольку полноценное познание природных процессов затруднено без опытно-экспериментальной работы. В ходе выполнения работы у учащихся формируются интеллектуальные и практические умения, важные для обучения, воспитания и развития личности. Лабораторная работа может быть организована как индивиду- альная, групповая или звеньевая. В каждой группе учащиеся вы- полняют работу самостоятельно, причем темпы работы могут быть различными, т. е. учащиеся выполняют ее не одновременно. Важно четкое определение учителем последовательности в ходе выполнения лабораторной работы: постановка цели, инструктаж, проведение наблюдений и опытов, выполнение зарисовок и записей в тетради, подведение итогов проделанной работы, формулирование выводов. Лабораторная работа — одна из самых эффективных форм орга- низации учебного процесса, обеспечивающая наибольшую само- стоятельность учащихся. Она может быть проведена при изучении нового материала, при контроле знаний и умений. В старших классах лабораторные работы экологической тематики должны носить поисковый или исследовательский характер. Важно перед учащимися выдвинуть проблему, предложить им самим вскрыть противоречия, высказать гипотезу и предложить пути ее решения. Для организации и проведения лабораторных работ Н.М.Вер- зилиным была определена их логическая структура: 89 Практические и лабораторные работы проводятся в классе и непосредственно на уроке, а также в живом уголке и на пришколь- ном участке во время внеурочных занятий. Нельзя недооценивать значение работы учащихся с цифровыми данными, картосхемами, поскольку в ходе выполнения заданий на сравнение, выявление закономерностей, установление причинно-следственных связей, создание мысленных моделей у них формируются важные интеллектуальные и практические умения. На лабораторных и практических занятиях по общей экологии возможно изучение школьниками черт приспособленности орга- низмов к условиям водной, наземно-воздушной и почвенной среды; изучение жизненных форм и экологических групп (на примере комнатных растений). На практических внеклассных или внеурочных занятиях целе- сообразно организовать практическую деятельность учащихся по созданию и поддержанию искусственной экосистемы (на примере аквариума). У старшеклассников методологические знания и умения можно формировать на уроках на следующие темы: «Моделирование динамических процессов в популяции», «Моделирование процессов в экосистемах (игра «Остров»)», «Моделирование отношений «хищник—жертва». Постановка цели работы Технический инструктаж Организационный инструктаж Подготовка места работы Правила обращения с оборудованием Способ организации : (фронтально, индивидуально , по группам) Содержание работы (вариативное, инвариативное ) Работа с объектами Инструктаж Материал одинаковый или разный Выполнение paботы учащимися По устной команде учителя По плану в учебнике По инструктивной карточке Фиксация результатов работы Словесный ответ Показ учителю Описание работы Запись в таблице Зарисовка схем Монтировка материала 90 С применением практических методов обучения можно орга- низовать деятельность учащихся по изучению экологических атласов и составлению геоэкологических карт; на основе изучения карт и атласов определять возможные места для размещения про- мышленных предприятий. Лабораторные работы учащихся могут быть посвящены изучению и оценке экологического и санитарно-гигиенического состояния учебных помещений, анализу проб воды (водопроводной и из различных водоемов), снега, льда, дождевой воды. Учащимся предлагают определить такие показатели воды, как прозрачность, цвет, запах; сухой остаток; общее содержание примесей, а также определить кислотность, жесткость воды; выявить присутствие в ней масел и жиров. Вопросы и задания 1. Какие признаки характеризуют практические методы обучения экологии? 2. Какие виды практических методов применяют преимущественно на уроке, а какие — на экскурсии? 3. Приведите примеры практических методов, используемых на ил- люстративном и поисковом уровнях. 4. Какое значение имеют практические методы для развития личности ученика? Чем характеризуются лабораторные работы по экологии? 91 6.5. Выбор методов при обучении экологии Зависимость выбора метода обучения от содержания учебного материала . При подготовке к уроку, к проведению экскурсии перед каждым учителем стоит важная проблема — выбор наиболее эффективных методов для изучения конкретного учебного мате- риала. Ведущее значение для выбора методов обучения имеют ха- рактер содержания изучаемого материала, учет предполагаемого уровня уже усвоенных учащимися знаний. Кроме этого, при выборе методов обучения необходимо учитывать возрастные особенности учащихся, обеспеченность кабинета экологии тем или иным учебным оборудованием. Напомним, что в содержание школьного курса экологии входят понятия о средах жизни и экологических факторах, о водной, почвенной, наземно-воздушной среде жизни и их особенностях. Особенности содержания этих понятий определяют необходимость применения в первую очередь наглядных и практических,, а затем уже словесных методов обучения. Практические методы применяются при изучении и оценке экологического и санитарно-гигиенического состояния помещений, при анализе проб почвы, водопроводной и дождевой воды, снега, льда. Для осознанного и системного усвоения экологических понятий целесообразно организовать работу учащихся по составлению схем, сводных таблиц, позволяющих классифицировать и систе- матизировать понятия об экологических факторах. Группа аутэкологических понятий в содержании курса экологии представлена понятиями об адаптациях организмов к жизни в разных средах, о живом организме как особой среде обитания, о жизненных формах и средообразующей роли живых организмов, о приспособленности организмов (анатомо-морфологической, физиологической, поведенческой и др.). Эти понятия предполагают преимущественное применение наглядных и практических методов обучения. Здесь целесообразны демонстрации натуральных объектов, отражающих черты адаптаций к условиям среды, и представителей различных экологических групп. Напомним, что популяционно-экологические понятия в со- держании курса экологии представлены такими понятиями, как «популяция», «структура популяции», а также понятиями о чис- ленности, плотности, возрастной, половой и пространственной структуре популяции. Здесь уместно широкое применение наглядных методов обу- чения, содействующих раскрытию этих понятий. Целесообразным может быть демонстрация таблиц и схем, раскрывающих динами- ческие характеристики популяций, показ кино- и видеоматериалов, отражающих структуру популяции и типы внутрипопуляционных взаимоотношений. 92 При изучении содержания, где основные понятия — биогеоце- нотические («экологическая система», «структура экосистемы», «потоки энергии», «круговорот вещества и информации», «разно- образие экосистем»), сочетают все группы методов: словесные, наглядные, практические. Выбор словесных методов обучения осуществляется при ха- рактеристике компонентов биогеоценоза. Рассказ или лекция ис- пользуются в ходе ознакомления учащихся с историей создания учения о биогеоценозе (В.Н.Сукачев) или учения о биосфере и ноосфере (В.И.Вернадский). Практические методы обучения в целях формирование у уча- щихся биогеоценотических понятий применяются в основном на экскурсиях в природу. При этом особое значение придается изу- чению структуры биогеоценоза (на примере конкретного вида биогеоценоза), определению его типа и вида (например, тип биогеоценоза — лесной, вид — ельник-беломошник). В связи с этим организуется практическая работа учащихся по определению ведущих видов растений, частоты их встречаемости в растительном сообществе. Практические методы обучения целесообразны и при изучении искусственных биогеоценозов (парк, поле, сад), в том числе города как особой экосистемы. В ходе наблюдений на экскурсии устанавливаются типы взаи- моотношений между видами, при этом раскрывается содержание понятий «конкуренция», «паразитизм», «симбиоз» и других понятий, отражающих смысл биотических отношений в биогеоценозе. При изучении учебного материала о круговороте веществ и потоке энергии в биогеоценозе, о смене биогеоценозов (первичных и вторичных сукцессиях) требуется применение наглядных методов (демонстрации кинофильмов, видеофильмов, мультимедийных средств, схем). Раскрытие содержания понятий глобальной экологии вызывает необходимость выбора преимущественно словесных методов обучения. В ходе лекций изучается феномен В. И. Вернадского в мировой науке и культуре, раскрываются понятия о структуре биосферы, границах биосферы, функции живого вещества. На лекциях могут быть также рассмотрены экологические кризисы как этапы эво- люции биосферы. Вместе с этим учебный материал об основных типах биогеохимических циклов для своего изучения должен со- провождаться наглядными методами (демонстрации фильмов, мультимедийных средств, схем, таблиц, рисунков). Социально-экологические понятия — понятия об антропогенном изменении природных компонентов биосферы, антропогенных воздействиях на гидросферу, литосферу и биоту — раскрываются на уроке словесными методами, в основном с помощью беседы и лекции. Поиск учебной информации, отражающей сущность взаимо- действия общества и природы на этапах их становления и развития, на современном этапе, организуется и осуществляется учащимися 93 как самостоятельная работа с научной и учебной литературой. Результаты этой учебно-исследовательской работы можно оформить как сообщение, доклад или мультимедийную презентацию. Группа методологических знаний (о полевых и лабораторных методах экологических исследований, об экологическом контроле, о методах сбора, обработки и учета информации, моделировании экологических ситуаций и их прогнозировании) невозможна без применения практических методов поискового и исследовательского характера. |