Экология. обучение экологии. Учебник для студ высш учеб заведений н. Д. Андреева, В. П. Соломин, Т. В. Васильева под ред
 Скачать 1.56 Mb.
|
|
Гносеологический (знаниевый) компонент содержания экологи- ческого образования . Содержание экологического образования представляет собой систему общих экологических и частно-эко- логических знаний теоретического, прикладного и практико- ориентированного характера, способов экологической деятельности, экологических идей, норм и правил. Рассмотрим состав зна- 47 ний, входящих в содержание экологического образования на уровне учебного предмета «Экология», предназначенного для изучения в 10— 11 классах общеобразовательной школы. В теории и методике обучения экологии экологические знания принято подразделять на группы: среда и экологические факторы, экология организма (аутэкология), популяционно-экологические, биогеоценологические, социально-экологические понятия и понятия глобальной экологии. В настоящее время в содержание экологического образования в соответствии с требованиями принципов фундаментальности и практической направленности знаний следует дополнительно включать группу методологических и экологических знаний прикладного характера. В связи с этим в содержание курса экологии необходимо ввести элементарные знания по истории науки экологии, о полевых и лабораторных методах экологических исследований, об оценке антропогенного воздействия и прогнозах состояния природной среды (табл. 2). Состав экологических понятий школьного курса экологии Т а б л и ц а 2 Группы понятий Примеры понятий Понятия о средах жизни и экологических фак- торах Водная, почвенная, наземно-воздушная среды жизни и их особенности; организм как среда жизни; классификация экологических факторов; фотопериодизм, биологические ритмы, лимитирующие факторы; оптимум Аутэкологические Адаптации организмов к условиям среды обитания; жизненные формы; средообразу- ющая роль живых организмов; приспособительные свойства организмов (анатомо-мор- фологические, физиологические, поведенческие, ритмологические, географические и др.) Популяционно- экологические Популяция, структура популяции; численность, плотность, возрастная, половая и пространственная структуры популяции: рождаемость, смертность, прирост популяции, изменение численности Биогеоценотические Экологическая система, структура экосистемы, потоки энергии, круговороты вещества и информации, разнообразие экосистем, иерархия экосистем; структура биогеоценоза; устойчивость биогеоценоза во времени и 48 В содержании школьного курса экологии широко отражены понятия о средах жизни и экологических факторах, о водной, почвенной, наземно- воздушной среде жизни и их особенностях. Большое значение в содержании дисциплины придается экологическим факторам: введено понятие «экологический фактор» и представлена традиционная классификация экологических факторов, на конкретных примерах рассматриваются такие понятия, как «фотопериодизм», «биологические ритмы». Группа аутэкологических знаний представлена фактами и примерами об адаптациях организмов в разных средах жизни, о живом организме как особой среде обитания. В ознакомительном плане в содержание включены Окончание табл. 2 Группы понятий Примеры понятий пространстве, механизмы поддержания рав- новесия; сообщество; типы взаимоотноше- ний: конкуренция, симбиоз, хищничество, паразитизм; круговорот веществ; динамика сообществ и экосистем; сукцессия Понятия глобальной экологии Биосфера, структура биосферы, границы биосферы, живое вещество и его функции, косное вещество, биокосное вещество; основ- ные типы биогеохимических циклов; устой- чивость биосферы, общие закономерности эволюции биосферы; экологический кризис Социально-экологи- ческие Антропогенное изменение природных ком- понентов биосферы; взаимодействие обще- ства и природы, этапы взаимодействия об- щества и природы; структурно-отраслевые и техногенные факторы обострения экологи- ческой ситуации; причины современного экологического кризиса; особо охраняемые природные территории (ООПТ) Прикладные экологи- ческие Рациональное природопользование; охрана природы; оптимизация окружающей среды; ресурсы, классификация ресурсов; водополь- зование и загрязнение водоемов, использо- вание почв, предупреждение эрозии и опус- тынивания; экологическая и демографическая ситуация; утилизация и обезвреживание отходов; радиационная обстановка в городе и регионе; способы оптимизации городской среды Методологические Полевые и лабораторные методы экологичес- ких исследований, экологический контроль, методы сбора, обработки и учета информа- ции, моделирование экологических ситуаций и их прогнозирование; описание, наблюдение в экологии, картографирование, методы анализа и оценки; мониторинг как форма и метод изучения состояния окружающей сре- ды на уровнях: региональном, национальном и глобальном 49 понятия о жизненных формах и средообразующей роли живых организмов, уделено внимание понятиям и фактам о приспособленности организмов, основных приспособительных свойствах организмов (анатомо-морфологи- ческих, физиологических, поведенческих и др.). Популяционно-экологические понятия представлены категориями: «популяция», «структура популяции». Рассматриваются характеристики: численность, плотность, возрастная, половая и пространственная структуры популяции. Раскрываются динамические характеристики популяций: рождаемость, смертность, изменение численности. В группу биогеоценотических понятий входят такие понятия, как «экологическая система», «структура экосистемы», «потоки энергии», «круговороты вещества и информации», «разнообразие экосистем», «иерархия экосистем». Рассматривается учение В. Н. Сукачева о биогеоценозе, изучается структура биогеоценоза, раскрываются понятия о стабильности биогеоценоза во времени и пространстве, о механизмах поддержания равновесия. Как экологическая единица изучается понятие «сообщество». В содержании уделено внимание связи видового богатства с различными факторами среды и стадией развития сообщества. Особое значение в содержании данной дисциплины придается изучению типов взаимоотношений между видами, приводятся различные подходы к классификации типов взаимоотношений. Экологическим смыслом наполняются такие понятия, как «кон- куренция», «паразитизм», «симбиоз» и другие, отражающие смысл биотических отношений. Изучению подлежат понятия об отношениях «хищник—жертва», «паразит—хозяин». Знания о круговороте веществ в содержании дисциплины рас- сматривается как интегрирующий фактор экосистемы. Это биоге- охимические циклы углерода, азота, фосфора, серы; скорость кру- говоротов различных химических элементов. В содержании предмета «Экология» в общих чертах рассматриваются динамика сообществ и экосистем, экологические сукцессии, их причины и механизмы. Для понимания целостной научной картины мира в содержание курса «Экология» включено учение В.И.Вернадского, содействующее формированию у учащихся мировоззрения и экологического стиля мышления. Данные понятия слагают группу понятий глобальной экологии. В рамках этой группы понятий изучается феномен В. И. Вернадского в мировой науке и культуре. Приводится определение понятия «биосфера», раскрываются понятия о структуре биосферы и ее границах; о лимитирующих факторах. Так же, согласно взглядам В. И. Вернадского, трактуется содержание понятий «живое вещество», «косное вещество», «биокосное вещество». Даются знания об основных биосферных функциях живого вещества, общих закономерностях эволюции биосферы. Экологические кризисы рассматриваются как закономерные этапы эволюции биосферы. В содержание предмета «экология» включены социально-экологические знания об антропогенном воздействии на природные компоненты биосферы, об изменении параметров биологического круговорота, газового состава атмосферы, об антропогенных нарушениях гидросферы, литосферы и биоты. В содержание предмета входят понятия, раскрывающие сущность взаимодействия общества и природы, этапы становления и развития взаимодействия общества и природы. Большое воспитательное значение имеют изучение исторических типов взаимоотношений природы и человечества, анализ исторических причин экологических кризисов, выяснение роли русского естествознания и философии в формировании 50 экологического сознания, особенностей взаимодействия биосферы, общества и человека на современном этапе. Включен также материал об особо охраняемых природных территориях (ООПТ), о состоянии и перспективах природоохранного дела в России, о правовых и моральных требованиях к охране природы. Группа прикладных экологических знаний включает понятия «рациональное природопользование», «охрана природы», «оптимизация окружающей среды». Наука экология рассматривается как фундаментальная основа рационального природопользования. Представлены цели, принципы и приоритеты рационального при- родопользования. В содержании приведена классификация ресурсов (основные группы естественных ресурсов, исчерпаемые и неисчерпаемые, возобновляемые и невозобновляемые). В содержании курса должны найти отражение глобальные и региональные проблемы водопользования и загрязнения водоемов, последствия перерасхода водных ресурсов, возможности сохранения и вторичного использования водных ресурсов. Отдельной темой могут быть включены знания о проблемах использования почв, о эрозии, ее причинах и выветривании и выщелачивании, о профилактике. Экологические знания прикладного характера позволят обеспечить понимание школьниками экологии как научной базы для всех видов практической деятельности человека в природе, в промышленности, сельском и лесном хозяйстве. В соответствии с требованиями принципа краеведения введены знания об экологической ситуации в регионе и причинах ее изменения, о медико-экологических проблемах региона, структурно-отраслевых и техногенных факторах обострения экологической ситуации. В содержание дисциплины включены знания об экологических проблемах города и области (на конкретных примерах): экологической и демографической ситуациях в городе и области, состоянии городского и областного транспорта, проблемах утилизации и обезвреживании отходов; радиационной обстановке в городе. Рассматриваются возможные способы оптимизации городской среды. Группа методологических знаний выполняет методологическую функцию в экологическом образовании школьников. Они представлены сведениями о значении полевых и лабораторных методов экологических исследований, об экологическом контроле, о методах сбора, обработки и учета информации, моделировании экологических ситуаций и их прогнозировании. В содержание дисциплины включены такие методологические знания, как описание, наблюдение в экологии, картографирование, мониторинг, методы анализа и оценки. Мониторинг рассматривается как форма и метод изучения состояния окружающей среды на региональном, национальном и глобальном уровнях. Деятельностный компонент содержания экологического образо- вания . Этот компонент должен содействовать развитию у учащихся учебных и исследовательских умений в области экологии и развивать интерес к исследовательской работе (см. подразд. 9.2). Деятельностный компонент содержания предполагает развитие у школьников умений собирать первичный материал для дальнейшего лабораторного исследования, применять основные методы по изучению и исследованию эколого-биологических объектов (наблюдение, описание, экологический эксперимент), использовать методы теоретического анализа и синтеза в процессе исследований в лабораторных и полевых условиях. При изучении экологии учащиеся должны научиться собирать и обрабатывать экспериментальные данные; анализировать и интерпретировать полученные результаты с учетом данных, имеющихся в современной научной литературе, представлять 51 результаты учебной и исследовательской работы в виде отчета, реферата, доклада. Содержание деятельностного компонента должно обеспечивать изучение школьниками экосистем разного уровня с позиций системного подхода. При обучении экологии учащиеся должны овладеть элементарными методами количественного учета, оценки и прогноза состояния параметров среды и применять их при решении конкретных учебно-исследовательских задач. Например, при изучении водной экосистемы формируются умения оценивать состояние водоема, определять скорость течения, температурный режим, соленость и прозрачность воды, исследовать видовой состав и экологические особенности представителей планктона, бентоса, нектона; определять виды растений, обитающих в водной среде, выявлять их адаптации к условиям обитания в водной среде. При изучении особенностей наземно- воздушной среды как среды обитания организмов формируются умения наблюдать за температурным режимом, влажностью воздуха, направле- нием и силой ветра, за особенностями светового режима, характером осадков (с помощью измерительных приборов: термометров, психрометра, гигрометра, самописцев, люксметра и др.). В содержание курса экологии входит также ознакомление школьников с нормативными документами по рациональному природопользованию и охране окружающей среды, описание урбоценозов и агроценозов, составление экологических карт и паспортов; оценивание антропогенных воздействий на природные экосистемы и т.д. Аксиологический (ценностный) компонент содержания. В содер- жание курса экологии входит широкий круг гуманистических и экологических идей, обеспечивающих возможности ценностного и активного восприятия окружающего мира. Идея целостности, системности и единства природы определяет включение таких элементов содержания, как «целостность природы — объективная реальность», «биосфера — глобальная экосистема, обеспечивающая жизнь на Земле», «биоразнообразие — условие устойчивости биосферы», «природа как часть самого человека», «человек как часть природы» и др. Идея причинной обусловленности в природе отражается в содержании курса при введении понятий «глобальные экологические проблемы», «взаимосвязь проблем загрязнения среды и ухудшения здоровья людей», «причины деградации природной среды», «охрана природы», «способы оптимизации природной среды». Идея ценностного подхода к природе, науке и образованию реализуется при изучении следующих вопросов: «жизнь как явление и феномен», «ценность жизни», «ценность жизни и здоровья человека», «ценность биоразнообразия (на уровне генов, видов, популяций, экосистем)», «значение науки в сохранении природы», «ценность образования» и т.д. Компонент , отражающий опыт творческой деятельности. Акси- ологический смысл содержания дисциплины позволяет предполагать и планировать овладение такими видами деятельности, как поиск, воспроизведение и интерпретация учащимися новой учебной информации. Усвоение данного компонента содержания позволит школьникам научиться давать определение основным экологическим понятиям, устанавливать и объяснять причинно-следственные связи в природе; прогнозировать последствия экологических явлений и высказывать суждения о вероятностных процессах; применять усвоенные знания в незнакомых ситуациях при решении новых задач. 52 Вопросы и задания 1. Рассмотрите структуру содержания школьного курса экологии (его компоненты). 2. Дайте характеристику экологическим знаниям, включенным в содержание курса экологии. 3. Какие виды деятельности входят в содержание курса экологии? 4. В чем состоит связь компонентов в структуре содержания курса экологии? Гл а в а 5 Формы обучения экологии 5.1. Формы обучения в учебно-воспитательном процессе по экологии Система форм обучения экологии. Экологическое обучение и воспитание осуществляются на уроках, экскурсиях, во время вне- классных и внеурочных занятий, при выполнении заданий в до- машней работе. Все это составляет формы обучения экологии. Под организационной формой обучения (или формой обучения) следует понимать ограниченную рамками учебного времени конструкцию процесса обучения, включающую взаимосвязанную деятельность учителя и учащихся по изучению учебного материала, осуществляемую в определенном порядке и определенном режиме. Методика обучения экологии сравнительно молодая дисциплина и некоторые теоретические основания для определения и классификации форм и методов обучения она черпает из методики обучения биологии, уже давно сформировавшейся и как область научного знания, и как учебная дисциплина в педагогическом вузе. В методике обучения экологии, как и в методике обучения биологии, форма обучения рассматривается как внешнее выражение учебно-воспитательного процесса. Формы обучения регламентируют совместную деятельность учителя и учащихся, определяют соотношение индивидуальной и коллективной работы, активности, самостоятельности познавательной деятельности учеников и степени руководящей роли учителя. В методике и практике обучения экологии в школе сложилась система организационных форм обучения, включающая урок, эк- скурсию, элективные курсы, внеурочные занятия, внеклассную работу, домашнюю работу. Многообразие форм обучения экологии дает возможность сде- лать учебно-воспитательный процесс богаче, полнее использовать природное окружение в решении задач экологического образования. Использование всех форм обучения в их взаимосвязи позволяет повысить эффективность процесса обучения экологии. Выбор той или иной формы обучения определяется конкретными учебно- воспитательными задачами, содержанием изучаемой темы; возможностями материальной базы (техническое оснащение и оборудование кабинета экологии, уголок живой природы и эко- 54 логический отдел на пришкольном участке и т.д.), особенностями природного окружения школы. Общая характеристика форм обучения экологии. История школьного естественно-научного образования свидетельствует о том, что вначале разрабатывалась структура школьного учебного предмета, определялось содержание и способы его преподавания. Организационные формы в практике школьного обучения начали формироваться позже, а еще позже они получили педагогическое и методическое обоснование. Основной и самой первой формой обучения в истории школы стал урок. Известно, что классно-урочная система впервые была введена Я. А. Коменским (1592— 1670). С тех времен урок занимает центральное положение в системе обучения и воспитания. Несмотря на то что современный урок претерпевает существенные изменения, его структурные компоненты остаются относительно неизменными во времени. Урок традиционно предполагает контроль знаний, изучение нового материала, закрепление изученного материала и домашнее задание. Урок — основная форма обучения экологии. На уроках после- довательно раскрывается содержание курса экологии, организуется деятельность учащихся по усвоению экологических знаний и овладению способами экологической деятельности. При этом при- меняются разнообразные методы обучения, методические приемы и средства обучения. Разрабатывая общую методику обучения биологии, известный методист Н. М. Верзилин предложил следующее определение урока как формы обучения: «Урок — это основная форма организации учебно-воспитательного процесса с классом — постоянным, однородным по возрасту и подготовке коллективом учеников по определенной программе, расписанию, в школьном помещении». Функциональное значение урока экологии может быть рассмот- рено в разных аспектах: • урок как определенный этап в процессе обучения, воспитания и развития личности ученика; • урок как структурная единица изучения содержания курса экологии; • урок как средство интеграции естественно-научных и гума- нитарных понятий, как средство установления межпредметных и внутрипредметных связей между знаниями; • урок как этап контроля, проверки и оценки достижений уча- щихся в освоении содержания учебного предмета; • урок как показатель творчества и педагогического мастерства учителя. Другая важная форма обучения экологии — экскурсия. Школьная экскурсия — это форма организации учебно-вос- питательного процесса с классом или группой учащихся, прово- димая с познавательной целью вне школы. Экскурсии в природу, на производство, в музей, на школьный учебно-опытный участок имеют большое учебно-воспитательное значение. Изучение природных объектов, их взаимосвязей в естественном природном окружении, 55 наблюдение за экологическими явлениями способствуют пониманию учащимися природы как сложной саморегулирующейся и саморазвивающейся системы и содействуют формированию научного мировоззрения. Экскурсии в природу определяют возможность и предоставляют условия для эстетического и экологического воспитания учащихся. На них систематизируются и обобщаются экологические знания, практически осваиваются способы экологической деятельности, в том числе овладение методологическими умениями: наблюдением, учетом, оценкой и прогнозом состояния среды. На экскурсиях пре- доставляется возможность для формирования у учащихся умений исследовательского характера, для развития самостоятельности и ответственности за результаты выполненной работы. Формами обучения, дополняющими урок и экскурсию, высту- пают внеклассная, внеурочная работа. Внеклассная работа — форма организации индивидуальной или коллективной деятельности учащихся под руководством учителя в целях развития познавательного интереса и творческой активности. Внеурочная работа — обязательная форма организации учебно- познавательной деятельности учащихся, проводимая в кабинете экологии, в природе, на учебно-опытном участке с целью вы- полнения заданий, связанных с учебной программой по экологии. Домашняя работа — форма организации самостоятельной учеб- но-познавательной деятельности учащихся по выполнению до- машнего задания, постановке несложных опытов и экспериментов, по наблюдению природных явлений. Результаты, полученные учащимися при выполнении внеурочной, внеклассной и домашней работы, докладываются ими на уроках соответствующей тематики. Материалы (гербарии, коллекции, пробы), собранные на экскурсиях, используются на уроках экологии, во внеклассной и внеурочной работе. Таким образом, все формы обучения связаны и взаимно дополняют друг друга. Взаимосвязь форм обучения экологии обеспечивает условия для непрерывного и последовательного развития экологических знаний и умений. Вопросы и задания 1. Какие формы обучения применяются в учебно-воспитательном процессе по экологии? 2. Почему формы в своей совокупности называют системой форм обучения экологии? 3. Какое значение в обучении экологии имеют урок, экскурсия? 4. Приведите конкретные примеры, доказывающие взаимосвязь форм обучения экологии. 5.2. Урок — основная форма обучения экологии |