Обоснование выбора экологии, как базовой науки в рамках полигонного обучения

Нельзя переоценить значения тесного общения с природой, что происходит во время проведения различных экскурсий и экспедиций в рамках полигонного обучения, как для воспитательного, так и для образовательного процесса.

«Выход в поле» — это мощное средство экологического образования, а т.к. экология — это наука, объединяющая в себе и использующая целый комплекс естественных дисциплин (физика, химия, математика и т.д.), то она мощное средство изучения окружающего мира с помощью применения всего комплекса знаний.

Но речь идет не только об образовании, но и о воспитании. На каждом новом месте, даже во время однодневного выхода, руками ребят создается свое маленькое «государство», в котором все, начиная от бытовых мелочей и необходимости поддерживать элементарную чистоту, заканчивая расположением каждого элемента лагеря, должно быть грамотно выверено. Если посчитать, чего больше в экспедиционной жизни — исследовательской (равно и учебной) деятельности или работ по устройству быта, то получается, что едва ли не второго. Со временем приходит понимание, что именно это и есть наиболее важное для этого учащегося жизни народа. И как приятно во время радиального выхода слышать: «А когда домой?». Значит, домом признан тот, случайно выбранный кусочек бесконечных просторов, на котором могут стоять палатки, дымить очаг… Возможность неспешного простого созерцания вечернего заката способствует формированию и развитию чувств, любви к природе и родине. В первую очередь мы помним, что изо всех естественных наук биология и экология единственные стоят на грани естественных и гуманитарных сторон познания человечества. А разве жизнь сама, жизнь каждого живого существа не проходит по этим границам? И можно ли иметь дело с жизнью без святых понятий о ДОБРЕ, ЛЮБВИ И КРАСОТЕ? Именно это является для нас самым необходимым и первым шагом в экологическом воспитании, как во время экспедиций, так и в «городской» жизни.

Выбор экологии в качестве основы, если можно сказать, научной деятельности и мировоззрения в жизни Клуба, был не случаен. Что может интересовать в первую очередь? Конечно, состояние собственного дома, а домом на период Путешествия, к которому стремится каждый, кто приходит в Клуб «Зюйд-Вест», становится Великая Русская река Волга, со всеми ее водами, берегами, лесами, полями... А наука о доме — это экология. Жизнь каждого дома в первую очередь зависит от уклада жизни его хозяев, и знакомиться с этим нам позволяет устная история. Из этих глобальных наук легко выкристаллизовываются гидрология, гидробиология, ботаника, зоология, этнология, зодчество (храмоведение), судостроение...

Попытаемся определить, что такое экология и какого подхода она требует. Экология — это сложная, серьезная, требующая почти энциклопедических знаний наука, изучающая взаимовлияния живой и неживой природы. Чтобы помочь прикоснуться к основам этой науки требуется соблюдение, как минимум, нескольких условий, среди которых основополагающими в деятельности клуба «Зюйд-вест» являются следующие:

1.      При знакомстве со всем многообразием мира природы, необходимо наличие конкретной темы, в рамках которой происходит наиболее углубленное изучение.

2.      Углубленное изучение этой конкретной темы не должно ограничиваться лишь теоретической частью, а обязательным компонентом процесса является научно-исследовательская работа.

3.      Необходима неразрывность и взаимосвязь обучения и воспитания.

4.      Важной частью является поиск грамотных педагогов - специалистов.

Мир природы бесконечен и от этого возникает взгляд на невозможность его познания во всем многообразии. И не споря с этим, нельзя, однако, не ставить перед собой задачу показать основные принципы организации природных систем. Еще в 19 веке русский биолог, профессор МГУ Карл Францевич Рулье справедливо утверждал, что для понимания многих закономерностей организации организмов и их сообществ иногда вполне достаточно обратиться к ближайшей луже. Водные объекты стали конкретным объектом наших экологических исследований. Среди причин, определяющих выбор в пользу водной среды, можно назвать следующие:

1.      Именно водная среда становится средой нашего обитания в интереснейший период экскурсионно-экспедиционной жизни.

2.      Водная среда занимает большую часть суши, а ее значение в жизни человека велико.

3.      Основные факторы среды в ней проявляют свои системообразующие свойства.

4.      Богатый водный и околоводный растительный и животный мир позволяет познакомиться со всем многообразием жизненных форм.

Гидроэкология, как один из элементов системы ПФО в деятельности клуба используется на всех этапах (в течение всех курсов) жизни учащегося.

Основные цели и задачи блока «гидроэкология» в рамках Клуба

Основная цель блока «гидроэкология» заключается в изучении основ науки экологии и подготовке не просто неравнодушных к судьбе природы, но и образованных людей. В ходе реализации блока решаются образовательные, практические и воспитательные задачи.

I. Образовательные задачи

1.      Знакомство и изучение представителей всех царств живой природы в водной и околоводной среде на базе школьных и дополнительных — получаемых в стенах Клуба — знаний, умений и навыков.

2.      Знакомство и изучение строения, основных закономерностей развития различных водных организмов.

3.      Знакомство и изучение основных морфоэкологических группировок и сообществ организмов водной среды (нейстон, планктон, нектон, бентос, перифитон).

4.      Знакомство и изучение основных факторов, определяющих развитие и распределение сообществ водных организмов, а также состояние различных экосистем.

5.      Знакомство с основными методами оценки состояния сообществ и определения качества среды.

II. Практические задачи

1.        Обучение основным навыкам:

·           работы с различными приборами для отбора проб,

·           работы с увеличительными приборами,

·           постановки исследовательской задачи,

·           сбора первичных гидрологических, гидрохимических и гидробиологических материалов

2. Изучение различных водных объектов, включающее исследования по:

·        видовому составу флоры и фауны,

·        структурной характеристике различных сообществ,

·        определению качества воды, как среды обитания гидробионтов,

·        выяснению основных факторов, определяющих экологическое состояние, а также мероприятий (проектов) по улучшению качества воды,

·        на разных этапах: подготовка отчета, либо исследовательской работы в виде научного доклада или статьи

III. Воспитательные задачи

1. Развитие чувственности личности ребенка посредством

·        обучения умению видеть,

·        сопереживать живому,

·        созерцать красоту многообразия природы,

2. Развитие интеллектуального потенциала личности посредством

·        сосредоточения на знаниях, получаемых как из книг, так и от общения со старшими сотрудниками,

·        сосредоточения на методах познания

3. Развитие воли и коммуникативных связей при обучении и исследовательской деятельности посредством

·        соподчинения личности нравственным ценностям,

·        соблюдения оптимальных норм жизнедеятельности и поведения в природе и коллективе,

·        умения работать и жить в коллективе,

·        готовности не только эмоционально сопереживать товарищам в коллективе, а также природной среде, конкретным организмам и их сообществам при негативных последствиях хозяйственной деятельности человека, но и к активным действиям, способным оказать реальную помощь.

Основные принципы организации учебно-исследовательского и воспитательного процессов в рамках блока «гидроэкология»

В качестве преподавателей блока экологических дисциплин мы приглашаем специалистов, профессионально занимающихся той или иной наукой, но не всегда имеющих достаточный педагогический опыт. Поэтому разработка принципов организации учебно-исследовательского и воспитательного процессов является основой нашей методической деятельности, от которой зависит успех как усвоения учащимися знаний, организации исследовательской деятельности, воспитания и просто человеческого контакта. При отборе знаний мы предъявляем к ним следующие требования:

1.      последовательное построение системы знаний основ наук с учетом возрастных особенностей учащихся,

2.          обеспечение научной, мировоззренческой и практической значимости знаний,

3.          создание условий для политехнической, трудовой направленности знаний,

4.          соблюдение требований научности и доступности знаний для учащихся на каждой ступени обучения,

5.          последовательное углубление и расширение экологических представлений, понятий, категорий на всех ступенях обучения учащихся,

6.          пробуждение и развитие устойчивого познавательного интереса у учащихся к изучению экологии и понимания ими значения познания природы,

7.          соблюдение оптимальной меры знаний, то есть соответствия их объема возможности усвоения учащимися, а также четкий баланс времени отводимого для теоретических и практических занятий в общем количестве часов, отводимых на весь курс.

Наиболее существенным недостатком преподаваемых дисциплин биологии и экологии является отсутствие целостности в его содержании. Составляющие этот курс дисциплины в рамках школьных курсов, как правило, изолированы, замкнуты в себе, взаимно не связаны и излагаются в разных планах. Поэтому за основу нами принят экологический подход, позволяющий многогранно рассматривать окружающий мир, вмещающий в себя основы естественных и гуманитарных наук, позволяющий применять и расширять знания, полученные в школе на уроках ботаники, зоологии, физики, химии, географии, математики.

Успех работы может быть обеспечен при соблюдении следующих условий:

1.      работа должна вызывать живой интерес у детей,

2.      по содержанию и форме она должна отличаться от уроков,

2.      В ее основу должна быть положена творческая (как индивидуальная, так и коллективная) самодеятельность детей,

3.      сама работа организуется под руководством преподавателя с привлечением в помощь старших курсов,

4.      работа должна быть по возможности разнообразной, содействовать разностороннему развитию творческих сил учащихся.

5.      целесообразнее проводить лишь отдельные теоретические занятия, направленные на подготовку намеченной практической и исследовательской работы.

Необходимо отметить, что блок «гидроэкология» делится на две части. Первая часть — общеобразовательная — рассчитана на всех членов клуба, независимо от их интересов и специализации. Вторая часть рассчитана на небольшой коллектив ребят, заинтересовавшихся гидроэкологией и выбравших ее в качестве специализации и основной исследовательской деятельности.

Краткое описание основных видов полигонных форм обучения на различных этапах (курсах) обучения и воспитания детей в клубе «Зюйд-Вест»

В своей работе в рамках блока «гидроэкология» мы используем групповые ознакомительные разовые экскурсии, групповые экскурсии с элементами исследовательской работы, групповые экспедиционные исследовательские выходы, индивидуальные экспедиционные выходы.

Первый год обучения (новички, охламоны)

Пожалуй не найти ни одного ребенка, глаза которого не загорятся при словах «животные», «микроскоп», «исследовательские экспедиции» и пр., поэтому сам блок «гидроэкология» занимателен для детей.

В первый год проводится четыре погружения в гидроэкологию: начальное (осень); первое исследовательское (осень), второе исследовательское (весна), третье исследовательское (лето).

Начальное погружение — экскурсия на ближайший полигон — копань на территории парка отдыха.

Экскурсия проводится в конце сентября - начале октября. Во время небольшого (20 минут) вступления рассказывается о правилах поведения во время выхода, об основных задачах, орудиях лова и приборах для измерения глубин и температуры воды.

На первом этапе (25 - 30 мин) каждый проводит самостоятельное описание 1) водоема (размеры, цвет воды, замусоренность и т.д.) и 2) его береговой части (характер берегов, растительности, близость дорожек и троп и т.д.).

На втором этапе ставятся задачи сбора конкретных данных: 1)промеры глубин (необходимо решить задачу, как, не заходя в воду, провести промеры?); 2) измерение температуры; 3) сбор различных водных животных со дна водоема и с поверхности различных предметов в воде.

Как правило, не находится не одной группы детей, не обративших внимания на большое количество мусора в водоеме и выделяется специальное время на его расчистку.

Третий этап (40 - 50 мин) проходит в лаборатории, где разрабатывается карточка описания водоема, а затем все собранные животные разглядываются с помощью увеличительных стекол и бинокуляров.

Первое исследовательское погружение. Проводится во время осенних каникул на полигоне в Подмосковье на акватории р. Клязьмa. В теоретической части (45 мин) дети знакомятся с основными видами и группами макробеспозвоночных (насекомые и их личинки, ракообразные, паукообразные и т.д.), видами высших водных растений, водорослями и экологическими группировками (планктон, бентос, нектон, нейстон, перифитон), а также различными приспособлениями к жизни в водной среде. Исследовательская работа заключается в сборе различных водных животных (1.5 – 2.0 часа). Камеральная обработка собранных проб (2.5 – 3 часа) проходит в лаборатории на территории базы «Экосистема» с использованием уникальных определительных таблиц. Каждый учащийся в конце представляет отчет, в котором представлены описания основных видов, их таксономическая принадлежность и рисунок.

Второе исследовательское погружение. Проводится в марте и заключается в двух курсах: 1) теоретическом — в лаборатории клуба «Зюйд-Вест» (90 мин) и 2) исследовательском — на водотоках Кавказа во время весенних каникул (в среднем 5-6 часов).

В рамках теоретического курса рассказывается об особенностях Кавказского полигона, особенностях речных экосистем, организации в них жизни сообществ, а также методических приемах проведения исследовательской работы.

Во время исследовательско-экскурсионной работы учащиеся под руководством преподавателя осуществляют сбор первичных материалов: морфометрогидрологических — глубина и ширина речного створа, температура воды, скорость течения, мутность воды; гидрохимических — жесткость воды, содержание кислорода, содержание тяжелых металлов; гидробиологических — макробеспозвоночные бентоса и перифитона.

В заключении каждый учащийся пишет научный отчет о проделанной работе, с описанием основных результатов и выводов, основу которых составляет определение зависимости развития гидробионтов от скорости течения.

Третье исследовательское погружение. Также подразделяется на два курса: 1) теоретический (1.5 – 2 часа; апрель, май) и 2) исследовательский (4 часа; июнь).

В теоретическом курсе учащиеся знакомятся с особенностями водного объекта на полигоне участка акватории Углического водохранилища и особенностями нового типа водных объектов — водохранилищ, методами работы на глубоководных участках с использованием ЯЛов-6, новыми приборами, с помощью которых проводится исследование основных характеристик воды, как среды обитания организмов и их сообществ. Важным моментом выступает знакомство с результатами исследований предыдущих лет, так как во время третьего погружения ставится не просто ознакомительная задача, но и исследовательско-аналитическая — сравнительная характеристика результатов многолетнего мониторинга.

Во время исследовательского радиального выхода экипажи осуществляют сбор всех первичных материалов. Камеральная обработка, анализ полученных данных, написание групповых (экипажных) исследовательских работ проводятся в полевых условиях в базовом лагере, где имеются все необходимое оборудование (бинокуляры, лупы, препорировальные иглы, определители), а также материалы результатов предыдущих исследований.

Важной особенностью третьего погружения является проведение научных мини-конференций, где представители каждого экипажа (как правило, дети, выбравшие гидроэкологию в качестве основного направления работы в клубе, с которыми в течение учебного года проводились дополнительные занятия) делают сообщения о результатах работы.

Второй год обучения (граждане)

В межсезонье основная работа проводится с группой детей, специализирующихся на гидроэкологии. С октября по март с ними проводятся секционные занятия, где рассматриваются вопросы систематики, биологии и экологии гидробионтов, влияние основных факторов на элементы структурной организации сообществ, методы определения экологического состояния водных объектов, основные пути решения многочисленных экологических проблем. Проводится подготовка для изучения не только бентосных, но и планктонных сообществ, что требует гораздо больших усилий и напряжения. Кроме этого обобщаются материалы весеннего и летнего экскурсионно – исследовательских радиальных выходов и готовятся материалы для печати в клубном журнале «На фордачке».

Основная задача для этой группы — подготовка научно-исследовательских программ по гидроэкологии в рамках весенней экспедиции на Кавказ и летней экспедиции на Угличское водохранилище по маршруту Углич-Калязин.

Весенняя экспедиция на горные водотоки Кавказа ставит задачу описания водной флоры и фауны, выявления основных факторов развития и определения качества воды, как среды обитания организмов. Перед каждым участником экспедиции инициативная группа ставит конкретные задачи по описанию биотопов, сбору гидрологических и гидробиологических материалов, их фиксация и транспортировка до места.

Камеральная обработка и написание научных работ проводится инициативной группой гидробиологов в Москве по окончании экспедиции. Все материалы готовятся к публикации в клубном журнале «На фордачке».

Основная задача летней экспедиции — экологическая характеристика притоков Угличского водохранилища, изучение изменений, произошедших в них в результате создания искусственных водных систем.

Перед началом работ руководителем (преподавателем) ставятся конкретные задачи, объясняются особенности водохранилищ и участков их нижнего течения. В сборах первичных материалов принимают участие все члены экспедиции, используя при этом, наряду с привычными методами, и опрос местного населения, проверка выполнения экологического законодательства (в частности, выполнения положений о водоохранных полосах).

Первичная обработка данных и анализ факторов среды, а также доклад основных результатов проходит в полевых условиях. Кроме этого, если замечены грубые нарушения экологического законодательства, выявлены участки акватории, испытывающие мощную нагрузку, приводящую к деградации системы, оперативно сообщается в органы местного самоуправления через сотрудников краеведческого музея г. Калязина.

Вообще, в результате проведения этих экспедиций в музей г. Калязина мы предоставили уникальные данные об экологическом состоянии основных притоков водохранилища на территориях Тверской и Ярославской областей. Рассмотрели и подготовили несколько научных статей о мало изученных биотопах — зонах выклинивания речных вод. Они имеют огромное значение в жизни водохранилищ. Во-первых, в них концентрируются все последствия влияния хозяйственной деятельности человека на всей площади речного водосбора. Во-вторых, именно здесь формируется уникальная зона — зона контакта речных вод с водами водохранилища. Уникальность этого контакта заключается в том, что здесь обитают наиболее продуктивные сообщества гидробионтов. Все эти научные изыскания проводятся на примере изучения планктонных животных — веслоногих (всем хорошо знакомы циклопы) и ветвистоусых (кто не знает дафний) ракообразных. Выяснено, что численность и биомасса этих организмов в устьевых областях притоков выше, чем в реке и в водохранилище в среднем в 12 и в 3 раза соответственно. Основное развитие приобретают животные-фильтраторы, способные в течение суток пропускать через себя огромную массу воды. И благодаря этому естественному фильтру в водохранилище поступают более чистые воды. Этот биотоп еще и уютный, защищенный от ветров и штормов из простыней высших водных растений «роддом» — нерестилище — для многих видов рыб и богатая «столовая» для выклюнувшихся мальков.

Третий год обучения (путешественники)

Межсезонная работа проводится с инициативной группой гидроэкологов. С октября разрабатываются индивидуальные задания к осенней экспедиции в горный Крым.

Во время работы на полигоне в Крыму изучаются наиболее распространенные организмы водотоков — бокоплавы (численность, биомасса, число видов) на различных биотопах, а также гидрологический режим водотоков. Активное участие в сборе материалов принимают все члены экспедиции, независимо от «специализации».

Описание результатов, а также сравнительный анализ гидрологического режима малых рек средней полосы, Кавказа и Крыма проводят «гидроэкологи» в лаборатории клуба «Зюйд-Вест». Наряду с этим, до марта, осуществляется камеральная обработка материалов летней экспедиции.

В марте начинается разработка основных задач экспедиции по очередному водохранилищу на Волге. Каждая экспедиция имеет конкретные задачи в зависимости от возраста водохранилища, его режима, характера окружающих берегов и т.д.

В результате исследований готовятся научные работы и доклады на различные городские, региональные и межрегиональные конференции и симпозиумы.

Заключение

Основные данные по видам ПФО блока «гидроэкология»в клубе «Зюйд-Вест» представлены в таблице:

Таким образом, мы видим, что в течение обучения наблюдается эволюция использования различных видов ПФО следующим образом: ознакомительная экскурсия ® ознакомительно - исследовательсткая экскурсия ® экспедиционно - радиальный выход ® экспедиционно - исследовательская работа. Следовательно, экспедиционно - исследовательская работа выступает высшей ступенью ПФО в блоке «гидроэкология». При этом решаются одни и те же образовательные, исследовательские и воспитательные задачи, но на разных уровнях, то есть такая система напоминает своеобразную спираль расположения задач, которые повторяются и в то же время развиваются на всех ступенях деятельности.

Путешествие по экологии — это знакомство со многими организмами и законами жизни, но не взглядом «эксплуататора» этих чудес для понимания научных премудростей, а взглядом, способным увидеть нечто большее. В конце концов, не первобытные мы люди, для которых изучение диктовалось вопросами жизни и смерти, вопросами добывания пропитания. Притягивает взоры Красота Природы, ее удивительные творения, величие и мудрость. Придя на самую малую речку, не думают дети в первую очередь о ее длине и ширине, не строят планов исследования, а оглядываются кругом, смотрят, стараются увидеть, вдохнуть Красоту, задержать ее у себя в сердце. И понимают, что пришли мы сюда Людьми — сыновьями Природы, а потом уже исследователями.

Впрочем, исследования то же составляют смысл. Основой нашего блока выступает комплексный подход. Исследование участка водохранилища или его притока (с теми или иными вариациями в зависимости от возраста и уровня подготовки детей) начинается с изучения гидрофизических и химических характеристик: органолептическое определение качества воды — цвет, запах, мутность, а также промер глубин и составление профиля разрезов, определение ширины участка, определение прозрачности воды, скорости течения, содержания растворенного кислорода, температуры. Завершает сбор гидроэкологических материалов отбор проб бентоса, перифитона и планктона.

Кроме этого, проводится цикл исследований на прибрежных участках: изучается почва, растительность, орнитофауна. Все это позволяет создать цельную картину изучаемого участка и определить основные взаимосвязи среди различных компонентов экосистемы. Например, легко раскрываются вопросы влияния скорости течения на содержание кислорода, качественный и количественный состав различных группировок водных организмов (планктон, бентос, перифитон), состав грунтов помогает определить зоны наибольшего загрязнения, прибрежная растительности и почвы служат индикаторами уровневых колебаний воды, орнитофауна формируется под влиянием окружающего ландшафта и т.д.

Важным моментом служит и процесс обработки собранных проб. Тонкая работа с мелкими объектами позволяет развивать внимание, моторику, способности рук. Заключительная часть работы, призванная представить результаты и основные выводы способствует развитию аналитического мышления, заставляет напрягать память и применять полученные ранее знания.

Важной частью исследований становится опрос местного населения, т.к. существует тесная связь развития и жизни, как отдельного человека, так и любого населенного пункта с жизнью реки. Таким образом, река представляется не просто объектом исследований нашего временного дома, а сами исследования не просто удовлетворением собственного любопытства (или прихоти педагогов). Большое значение придается и мотивации исследований.

В мотивировке используется примерно следующие положения. У нас есть уникальная возможность путешествовать по Великой реке Волге. Волга давно стала символом России, но от этого проблем она испытывает ничуть не меньше, чем безымянный ручеек. Да и проблемы у нее не простые. Сколько перестраивали ее, применяя для собственных нужд, но по настоящему задумались о том, насколько изменили, насколько загубили нормальное течение ее жизни, совсем недавно. Задумались, но экономическое положение нашей страны не позволяет провести не только восстановительные работы, но и исследовательские, даже на отдельных участках. А сбор таких материалов необходим любому ученому и наша деятельность вполне способна помочь гидрологам, биологам, экологам...

Менялась жизнь реки, меняя жизнь людей, проживающих на ее берегах. Насколько эта перестройка нарушила материальный и духовный уклад жизни людей? Что изменила? Все ли так в этой жизни беспросветно плохо? Не потерялась ли связь поколений, если не помним мы жизнь своих предков? Тысячи вопросов стоит перед учеными, но только своими силами им не охватить всего пространства, а в этом случае есть риск потерять ценнейшие и интереснейшие сведения о жизни простых жителей больших и малых городов, сел и деревень, которые и есть наша история, наша гордость.

На каждый сезон ставятся конкретные цели и задачи, определяемые спецификой водохранилища или его участка, а также в зависимости от способностей и степени подготовки потока детей. Для каждого экипажа есть собственный участок исследований, и участие в работе по сбору и анализу полученных материалов принимает каждый по индивидуальному заданию. Окончательный анализ всех собранных за экспедиционный период материалов проводит группа детей, наиболее глубоко заинтересовавшихся различными областями, составляющими гидроэкологию: гидрологией, гидрохимией, гидробиологией, почвоведением, ботаникой, орнитологией, устной историей. Таким образом, существует и важный момент профессиональной ориентации детей.

За время экспедиций были изучены температурные условия, прозрачность воды, содержание растворенного кислорода, исследован видовой состав организмов животного планктона, определено качество среды обитания для гидробионтов. Выяснено, что качество воды снижается на участках ниже городов, а качество воды притоков гораздо ниже, чем основной артерии. Описаны берега, изменения растительности под влиянием водохранилищ, следы геологических эпох, почвы...

• FAQ по системе
• Инструкции для uCoz