А.В. ТИХОМИРОВ,
учитель биологии
шк. №192, г. Москва

Экологическое образование и углубленное изучение биологии

В последнее время все большее внимание уделяется экологическому образованию и воспитанию, поскольку без этого невозможно решить важнейшие проблемы развития цивилизации. Экология выделяется в отдельный предмет, при этом имеется тенденция к сокращению количества часов, отводимых на изучение биологии и других естественно-научных дисциплин. Все это заставляет всерьез задуматься над тем, как может быть организован процесс изучения экологии и биологии в школе, в том числе в профильных и специализированных классах.

Для начала отметим некоторые актуальные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при прохождении курса экологии и биологии. Наиболее ярко эти проблемы проявляются при углубленном преподавании в специализированных или профильных классах.

Изучать экологию невозможно отдельно от биологии, поскольку экосистемный, или биогеоценотический, уровень – это одна из ступеней организации живых систем. Изоляция, отделение экологии от биологии приводит к потере представлений о единстве всех уровней организации жизни, их общих свойствах, таких как открытость, обмен веществ и энергии, наличие онто- и филогенеза, способности к регенерации. Очень важно рассматривать экосистему как живую систему.

Часто происходит смешение и подмена понятий «экология» и «состояние среды», «экология» и «охрана природы». (Недопустимо говорить: «Здесь плохая экология», это почти равнозначно выражениям «плохая анатомия», «плохая физиология», «плохая физика»).

Увлечение социальными и экономическими аспектами экологии, «антропоэкологией», мешает развитию биоцентрического мышления, необходимого на современном этапе развития общества для сохранения жизни на Земле. Очень часто на уроке задаются вопросы в недопустимой форме, например: «Зачем нужен данный вид, какая от него польза, нужно ли сохранять его на планете?..» Каждый организм занимает определенное место в природе, является ее частью, и потеря его – это путь к разрушению, уничтожению биосферы.

Возможны различные пути решения этих проблем. Отметим некоторые важные моменты, которые мы учитывали при организации образовательного процесса в лицейских биолого-химических и профильных классах.

• Очень важна «экологизация» преподавания биологии. Практически во всех разделах программы по биологии затрагиваются вопросы экологического плана, такие как взаимосвязь организма и среды, влияние различных факторов на организм и адаптация его к определенным условиям обитания. Живая система неотделима от среды, в которой она существует, поэтому и клетка, и организм, и популяция, и даже биогеоценоз рассматриваются только во взаимодействии со средой обитания.

• Нельзя забывать про единство процесса обучения и воспитания. Правильное отношение к природе развивается в процессе ее изучения. Понимание сложности и уникальности живого формирует бережное и уважительное отношение к нему.

• Преподавание естественных дисциплин немыслимо без проведения практических работ. Особенно это важно в отношении биологии и экологии. Необходимо знакомить учащихся с живыми системами, в том числе и надорганизменного уровня, в естественной обстановке.

• Известный закон Геккеля «Онтогенез – краткое повторение филогенеза» применим не только к индивидуальному развитию организма. Изучение науки должно повторять путь ее развития, поэтому без наблюдения в природе, без «натурализма» на определенном этапе невозможно полноценное изучение биологии.

Именно исходя из всего вышеизложенного, важную роль в обучении мы отводим практическим работам. Они позволяют:

– проиллюстрировать изученный теоретический материал конкретными хорошо запоминающимися примерами;
– осуществить индивидуальное, личностно-ориентированное обучение, поскольку учащиеся работают по одному или в малых группах, и учитель может общаться с каждым персонально;
– реализовать самостоятельное обучение: ребенок ищет ответ на поставленный вопрос, работает с литературой сам, собирая необходимые сведения;
– освоить методы исследовательской деятельности при постановке учебных экспериментов, сборе информации и обработке результатов;
– показать красоту природы, создать «точку удивления» и сформировать эстетическое отношение к природе.

Практические работы проводятся не только во время уроков и факультативов в школе или научных лабораториях, но и на выездах. Общая структура выездных мероприятий со школьниками достаточно сложна (см. схему). Рассмотрим подробнее организацию и проведение летней выездной практики по ботанике для 8-го класса.

Прежде всего надо определить, какие задачи мы ставим на этом выезде (во многом они совпадают с общими задачами). Кроме усвоения определенного объема знаний ребята приобретают навыки работы с природными объектами, учатся наблюдать, обобщать, делать выводы. Организм растения изучается в его естественном природном окружении.

Одна из задач подобной практики – формирование бережного отношения к природе. Многие растения (и что важно – не только редкие или занесенные в Красную книгу) определяются, описываются и зарисовываются на месте, т.е. без сборов и гербаризации. Важно также то, что можно наблюдать удивительные особенности самых обычных растений, их красоту и гармоничность.

Попадая на практику, многие ученики впервые сталкиваются с исследовательской работой. Перед ними ставится небольшая научная задача, и им приходится пройти весь путь исследования от работы с литературой и постановки проблемы через эксперимент и наблюдение до обработки результатов и представления их в виде законченного письменного сообщения.

Организация практики

Мы исходим из положения, что полевая практика должна проводиться в полевых условиях: невозможно заменить длительное погружение в природу на экскурсии в городские парки и короткие однодневные выезды. Не буду подробно рассматривать вопросы финансирования, подготовки оборудования и закупки пропитания. Большую помощь в организации практики нам оказывают биологический факультет МГУ и Окский государственный биосферный заповедник (ОГБЗ). Необходимость подобной поддержки очевидна. Сложно обойтись и без помощи родителей, особенно в вопросах транспорта.

Обычно базовый палаточный лагерь на 20–30 человек мы разбиваем на берегу реки Пры в районе поселка Брыкин Бор, где расположена центральная усадьба ОГБЗ. Близость заповедника с его научными кадрами и лабораториями является для нас очень важным фактором при выборе места. Как правило, налаживание быта и работы требует одного-двух дней. Обычно, с небольшими изменениями, соблюдается режим детского туристического лагеря с подъемом и отбоем, дежурством и приготовлением пищи, уборкой территории, заготовкой дров и вечерними песнями у костра.

Учебная и научная работы ведутся как во время экскурсий (группы по 5–10 чел.), так и самостоятельно под наблюдением преподавателя. Для лабораторных работ в лагере устанавливается каркасный «парник» из полиэтилена. Дирекция заповедника предоставляет для проведения занятий помещение в центральной усадьбе. В качестве осветителей для микроскопов и бинокуляров в лагере можно использовать автомобильную лампу–«переноску» или карманные фонарики.

Учебный процесс

Во время практики работа каждого ученика состоит из двух основных частей. Первая – это общее для всех знакомство с представителями местной флоры, определение и составление морфологических описаний растений, изучение растительных сообществ. При этом ребята осваивают работу с определителем, запоминают «в лицо» основные виды растений, признаки семейств и различных растительных сообществ.

Вторая часть – это индивидуальная самостоятельная работа по заранее выбранной теме. Индивидуальные задания школьники получают за 3–4 месяца до выезда на практику и могут заранее ознакомиться с литературой по данной тематике, продумать план практической работы и методику ее выполнения. Такая организация позволяет учесть разнообразные интересы и различный уровень подготовки учащихся.

Примеры тем, по которым были выполнены индивидуальные работы, приведены ниже.

Темы геоботанической направленности: «Видовой состав фитоценоза заливного луга», «Видовая и пространственная структура растительного сообщества сосняка-беломошника», «Фитоценозы болот».

Флористические темы: «Раннецветущие розоцветные Мещеры», «Осоки ОГБЗ», «Лекарственные растения семейства лилейных средней полосы России». Учащимся предлагается составить определитель растений для конкретного биотопа, времени года и группы растений. Возможно составление атласа рисунков и фотоколлекции.

Темы экологической и смешанной направленности: «Адаптация эпидермиса растений к условиям обитания», «Анатомо-морфологические особенности стебля гидрофитов в связи со средой обитания», «Гетерофилия», «Морфологические особенности гигрофитов», «Особенности морфологии растений семейства крестоцветных различных местообитаний», «Морфологические различия растений одного вида в зависимости от освещенности», «Изучение факторов, влияющих на произрастание гипогимнии вздутой (Hypogimnia physodes)», «Влияние освещенности на морфологию травянистых растений» и др.

Ребят, интересующихся зоологией, могут увлечь такие темы, как «Опылители растений семейства зонтичных», «Приспособление цветка губоцветных к опылению насекомыми», «Приспособления к перекрестному опылению у энтомофильных растений», «Особенности биологии мирмикофильных растений». Могут быть предложены темы по паразитам растений и т.п.

При работе по любой теме следует обращать внимание учащихся на взаимосвязи явлений, объектов и процессов в природе.

Кроме обязательной учебной работы во время практики проводятся обзорные экскурсии по заповеднику, в зубропитомник, в краеведческий музей, в журавлиный питомник. Ребята принимают участие в массовых учетах птиц и проверке искусственных гнездовий, проводимых сотрудниками заповедника, помогают в работе на постоянных пробных лесных площадках. Очень важна и помощь заповеднику в организации плановых туристических стоянок в охранной зоне, уборка территории от бытового мусора.

Трудно описать все, что позволяют дать ученикам подобные выезды. Несколько дней, которые они проведут вместе с преподавателями на берегу реки вдали от городского шума и грязи, вместе решая бытовые и научные проблемы, прокладывая маршруты, помогая заповеднику в его важном деле по охране природы – это немало. Даже если они забудут в дальнейшем латинские названия растений, представление о природе, как о единой гармоничной системе, навыки самостоятельной работы и исследовательской деятельности у них останутся.

По результатам практики и других экспедиций ежегодно проходят школьные конференции, на которых ребята докладывают результаты самостоятельных работ, рассказывают об интересных поездках, удивительных и красивых местах.

Можно отметить следующие результаты нашей работы.

• Повышение уровня заинтересованности учащихся и, как следствие, уровня усвоения материала.

• Формирование дружного учебного коллектива с позитивным настроем по отношению к природе.

• Включение школьников в решение некоторых конкретных научных и природоохранных проблем.

• Оказание реальной помощи заповедникам и заказникам в их практической и научной деятельности.

• Отработка методики проведения выездных биологических практик для учащихся 7–9-х классов с выполнением самостоятельных работ.

Работа по экологическому образованию и воспитанию школьников очень интересна и важна, поэтому мы планируем продолжать ее в дальнейшем и приглашаем к сотрудничеству всех, кого она заинтересовала.