Ю.
Л. МалешкинаИсследователь – это человек, который продвигается
по линии наибольшего удивления
Силья Грин
Экология (от греч. ойкос – дом и логос – учение) – наука о законах взаимодействия живых организмов со средой их обитания. К настоящему времени экология вышла за рамки собственно биологии и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Экология прошла сложный и длительный путь к осознанию проблемы «человек – природа», опираясь на исследования в системе «организм – среда» [1].
На современном этапе развития цивилизации экология представляет собой сложную комплексную дисциплину, основанную на различных областях человеческого знания: биологии, химии, физики, социологии, природоохранной деятельности, различных видов технологии и т. д. Впервые в науку понятие «экология» ввел немецкий биолог Э. Геккель (1886). Это понятие первоначально являлось чисто биологическим. В дословном переводе «экология» означает «наука о жилище» и подразумевала изучение взаимоотношений между различными организмами в природных условиях [2].
В федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования второго поколения отмечено, что личностные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования должны отражать формирование основ экологической культуры, соответствующей современному уровню экологического мышления, развитие опыта экологически ориентированной рефлексивно-оценочной и практической деятельности в жизненных ситуациях [1].
Экологическое воспитание оценивается как систематическая педагогическая деятельность, направленная на развитие у обучающихся экологической культуры. Основные задачи экологического воспитания:
1) формирование экологических знаний,
2) воспитание любви к природе, стремление беречь и приумножать её,
3) формирование умений и навыков деятельности в природе [3].
На сегодняшний день именно урок и внеурочная деятельность способствуют как приобретению новых экологических знаний, так и формированию экологической культуры, экологического мышления. Во внеурочной деятельности большое внимание уделяется исследовательской работы именно в природе, окружающей среде. Чаще общаясь с природой, обучающиеся имеют возможность изучить живые объекты в их естественной среде, выявлять черты приспособленности к среде обитания, выявлять различные взаимоотношения между живыми организмами [4].
В ходе исследовательской деятельности школьники вводятся в широкий круг экологических вопросов теоретического характера, приобщаются к практической и познавательной деятельности, развивают способности экспериментировать с живыми объектами, вести учёт и анализ данных опытнической работы, сопоставлять полученные факты и обобщать их, пользоваться справочной и специальной литературой, готовить доклады и рефераты по материалам исследования и т.д. Внеклассная форма занятий, по мнению Н.М. Верзилина и В.М. Корсунской, открывает широкие возможности, как для проявления педагогической творческой инициативы учителя, так и для многообразной познавательной самодеятельности учащихся и, главное, воспитания их [2].
Внеурочная работа позволяет использовать краеведческие принципы, так как чаще всего на уроке уделяется внимание далёким проблемам, общим вопросам биологии, а своего ближайшего природного окружения дети не знают, не замечают их. И без краеведения положительного результата в освоении экологических знаний добиться просто невозможно [4].
Любовь к природе нужно воспитывать с раннего детства. «Детей, не умеющих ещё ходить, - писал в личных трудах теоретик и педагог физического воспитания Григорий Ващенко, - надо чаще выносить на свежий воздух, чтобы они могли видеть родное небо, деревья, цветы, разных животных. Все это остается в детской душе, озаренное чувством радости и положит основы любви к родной природе» [3].
Являясь по своей сути интегративными, экологические знания удачно вплетаются в систему краеведческих знаний о родном крае, своей малой родине. А это прямым образом формирует уважение, любовь к родной природе, к своему дому, улице, родному городу или селу.
Внеурочная деятельность позволяет не только окунуться в исследовательские изыскания, но и создать по её итогам наглядный, демонстративный материал в виде коллекций, способствующих формированию экологических понятий, которые играют не последнюю роль в полноте восприятия изучаемого материала [2].
Исследовательская работа во внеурочной деятельности – самая наглядная, демонстрационная, доступна для понимания обучающихся. Проблема заключается даже не в слабой материально-технической базе образовательной организации, а в выборе объекта исследования и методов его исследовании. Однако в данном вопросе существенную роль играют специалисты станции юных натуралистов, а также преподаватели, учёные Смоленского педагогического университета, которые в данном вопросе предоставляют методологическое обоснование того или иного исследования.
Одним из первых исследовательских проектов в 5 классе является проект «Тайна песочницы», целью которого стало изучение горных пород Смоленской области. Среди основных задач выступили знакомство с геологической историей планета Земля и в частности Смоленской области; знакомство с процессами перемещения ледников и влияния их на внешний облик Смоленщины; изучение классификации горных пород; знакомство со значением минеральных пород в деятельности человека на Смоленской земле.
Исследование показало, что такая работа, как изучение геологии своего края, является непростой, сложной, долговременной, но увлекательной и познавательной. Одним из важных выводов и даже открытий для пятиклассников явилось то, что природный песок, который мы привыкли видеть и с которым мы все любим играть, оказывается видоизменённой многочисленными факторами природы и миллиардами лет магмой Земли, частью внутреннего слоя планеты! А мы, не задумываясь, прикасаемся к песку, который является прямым свидетелем сложнейших внутренних и внешних процессов формирования нашей планеты Земля! Кроме того, песок – это горная осадочная порода, которая добывается, в том числе, и на территории нашей области. А значит, в экономике Смоленщины развивается добывающая промышленность. Особенно это актуально на фоне массовой эксплуатации информации о том, что в России добывают только нефть и газ.
Интересным этапом работы стало посещение карьера «Савино», где с 1991 года ведётся добыча песка, гравия, валунов. Знакомство с масштабами добычи, колоссальной техникой по добыче и переработке сырья не могут не восхищать как детское сознание, так и взрослого человека.
Сегодня природные пески имеют широкое применение в народном хозяйстве: строительная, дорожная, стекольная промышленность; используется песок для ваяния скульптур, картин; он нашёл применение у психологов и логопедов. Удивительно, на Смоленщине издавна люди занимались обработкой горных осадочных пород: глины, камня и известняка. У песка, оказывается, в недрах нашей области есть «родственники»: валуны, гравий, бурый уголь и т.д. По итогам работы созданы коллекции многообразия природного минерала – песка и осадочных горных пород Смоленской области. Данное исследование очень перспективно и обязательно будет продолжено.
Для ребят среднего звена особо актуально изучение объектов, которые ежедневно окружают их. Поэтому одним из проектов стал исследовательский проект «Ольха - живой символ Смоленщины». Ольха – небольшое, невзрачное растение. Однако за свои уникальные биологические и экологические особенности это дерево может быть живым символом не только Смоленщины, но и России.
В ходе изучения видового разнообразия растительного объекта проведены экскурсии на озеро Святец, реку Вопь. Для подтверждения полученных выводов состоялась консультация со специалистом-дендрологом станции юных натуралистов. На практике в ходе постановки экспериментов доказано высокое плодородие почвы из-под ольхи; наибольший жар при сжигании ольховых дров.
По итогам работы, во-первых, создана коллекция видового разнообразия ольхи на территории Ярцевского района, где представлены спилы, веточки с ольховыми шишками, ольховые серёжки, ольховые семена. Во-вторых, разработана и оформлена эмблема «Ольха – живой символ Смоленщины», в которой отображены основные достоинства ольхи. Основа эмблемы – лист ольхи, в центре которого помещён контур Смоленской области. Разноцветные рисунки эмблемы – это изображения, демонстрирующие роль ольхи: топливо, лекарство, краситель, полноценный корм скоту (особенно в зимний период времени), строительный и поделочный материал. О важности этого растения у смолян можно судить и по многочисленным географическим названиям деревень и рек: Ольховики, Ольховка, Ольшанка, Ольхово и др., которые нашли отражение на эмблеме. Даже народное творчество (и загадки, и стихи, и пословицы, и приметы) тесно связано с этим неказистым растением. Поэтому по краю листа помещены одни из самых характерных пословиц об ольхе: «Выросла елоха (ольха) там, где всем плохо», «Перед ольхой и мороз шапку ломает».
В продолжение изучения растительного мира Смоленщины перешли к изучению видового разнообразия лишайников в Ярцевском районе. Среди основных задач - познакомиться с биологией лишайников, изучить и отработать на практике методику сбора и гербаризации лишайников, отработать на практике методику работы с определителем, создать коллекцию найденных видов лишайников. В ходе исследования, используя электронный микроскоп, химические реактивы, дополнительные научные источники и ресурсы Интернет, в нашем районе мы определили 17 родов, 27 видов лишайников; оформлена коллекция представителей лихенофлоры Ярцевского района.
Интересно, что в разных районах (центральная улица города, пришкольная территория, удалённый лесной массив, городской парк) были найдены лишайники одного и того же вида, при этом они сильно отличались: лишайники в районе центральной улицы мелкие с грязно-серым налётом; в лесной черте – наоборот: яркие, крупные. Предварительный вывод: лишайники чувствительны к состоянию воздуха, а значит, изучение лишайников имеет продолжение в работе «Лишайники – индикаторы воздуха». По итогам данной работы созданы обширные коллекции лишайников по разновидности таллома, по субстратам на которых они фиксируются, по видовому разнообразию.
Дальнейшая работа заключалась в переходе к объекту живой природы, почвенной среды обитания. Им оказался дождевой червь, интереснейшее и малоизученное существо на территории нашей области. Так появился исследовательский проект «Дождевой червь – повелитель почвы», целью которого стало изучение особенностей экологии дождевого червя Ярцевского района Смоленской области. Среди задач - изучение на практике биологии дождевого червя и его видового разнообразия.
В результате двухлетней работы на территории Ярцевского района найдено 6 из 12 видов дождевых червей, обитающих на территории Смоленской области. Выявлено, что дождевой червь, как природный биоиндикатор, предпочитает рыхлую, богатую перегноем почву. Плотные, сухие или переувлажнённые, песчаные и кислые почвы отрицательно сказываются на существовании этого организма. Опытническим путём доказано, что на своих огородных участках необходимо дождевых червей привлекать, угощая перепревшей листвой. Тогда и урожай будет богаче.
Найденные дождевые черви относятся ко всем экологическим группам по типу питания. Их присутствие в том или ином почвенном ярусе, так же, как и в почвенных субстратах с разным органическим содержимым (готовый перегной или же органические остатки) в целом соответствует экологическим классификациям червей по вертикальному распределению и типу питания. В ходе проекта использовался просторный прозрачный садок, в который помещались слоями песок, опилки, почва и плодородный грунт. Сюда же размещались 10 дождевых червей. Садок увлажнялся. За год произошло полное перемешивание слоёв. так было доказана роль дождевого червя в перемешивании и формировании почвы.
В продолжение работы «Дождевой червь – повелитель почвы» разработан и реализован исследовательский проект «Сравнительная характеристика почв различных биоценозов Ярцевского района», целью которого стало изучение почв различных биоценозов Ярцевского района. Среди основных задач: проведение полевых исследований почв в изучаемых работах; проведение комплекса механических и химических анализов исследуемого материала. Для получения результатов использовались следующие методики: определение механического и минерального состава почвы, её структуры; определение влагоёмкости и водопроницаемости, содержания воздуха и рН почвы; определение содержания гумуса в почве и её засолённость.
В результате выявлены типы почв Ярцевского района, это дерново-сильноподзолистые и дерново-среднеподзолистые почвы. Исследуемые образцы были отнесены к тяжёлым суглинистым, суглинистым, лёгким суглинистым почвам.
Вывод: знания о почвах позволит каждому из нас разобраться в вопросах правильного ведения приусадебного хозяйства, учитывая структуру, кислотность, водопроницаемость, влагоёмкость, засолённость почвы.
Почвенные исследования помогают разобраться в происхождении и истории развития экосистем той или иной территории, а также оценить перспективы развития её растительности, водного режима, фауны.
Почвы исследованных биоценозов Ярцевского района отличаются по своим морфологическим характеристикам. Все исследуемые почвы отличаются между собой по внешнему виду, физическим и химическим показателям. Засоления имеют как почвы в естественных биоценозах (ненарушенные почвы), так и почвы в нарушенных биоценозах (нарушенные почвы). Возможно круговорот веществ, а значит те же самые кислотные осадки, результат деятельности человека, внесли в почвы Ярцевского района ионы солей. По итогам работы создана коллекция «Виды почв Ярцевского района».
Далее был разработана и реализована исследовательская работа «Родники Ярцевского района как источник питьевой воды», целью которой выступило сравнительное изучение качества питьевой воды природных источников Ярцевского района. Среди основных задач определение качественного содержание некоторых микроэлементов в родниковой и водопроводной водах; проведение сравнительного анализа физических и химических показателей родниковой и водопроводной воды.
В результате экскурсий в природу выявлено равномерное распределение родников в Ярцевском районе, однако их обустроенность на низком уровне, высокая степень захламлённости бытовым мусором прилегающей к родникам территории.
Экспериментальным путём доказано, что родниковая вода наилучшим образом влияет на рост и развитие проростков. Кроме того химический анализ воды, проводимый в лаборатории «Центр гигиены и эпидемиологии в Смоленской области», показал высокое качество природной воды в разных водоисточниках, отсутствие в них болезнетворных бактерий.
По итогам работы создана карта с нанесёнными природными водоисточниками, по утвержденному образцу созданы паспорта природных исследуемых водоисточника.
Дальнейшая работа заключается в изучении родников в зимний период, пополнение созданных паспортов и оформлении заявления в Департамент Смоленской области по природным ресурсам и с целью присвоения данных природных водоисточников статуса природных памятников природы.
Проектно-исследовательская работа во внеурочной деятельности, как ни одна другая, позволяет формировать активную жизненную позицию современных школьников, придаёт целенаправленный характер приобретённым практикоориентированным знаниям, связывая их с жизнью [4].
