Науково-методичні аспекти проблеми формування екологічної змістової лінії учнів старшої школи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова

Науково-методичні аспекти проблеми формування екологічної змістової лінії учнів старшої школи

Лагутенко Оксана Тарасівна - кандидат сільськогосподарських наук

Шевченко Валентина Григорівна - кандидат біологічних наук

Настека Тетяна Миколаївна - кандидат біологічних наук

Ніколенко Тетяна Юріївна - вчитель біології спеціалізованої СШ № 211

м. Києва

Постановка та обґрунтування актуальності проблеми. Основні підходи до визначення змісту, сутності та структури екологічної змістової лінії, визначення принципів, за якими відбувається формування екологічної компетентності, визначено у працях О.Колонькової, В.Маршицької, О.Пруцакової, Н.Пустовіт, Л.Руденко, Л.Титаренко, С.Шмалєй.

Аналіз навчальних програм з біології для старшої школи [6, 9] засвідчив, що формування екологічної змістової лінії на уроках біології у старшій школі тісно пов'язано з формуванням екологічної компетентності.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Так, у науковій праці Л.М. Титаренко, «екологічна компетентність визначається як індивідуальна риса особистості, на противагу екологічній культурі, яка має суспільний та особистісний характер» [14].

В.Маршицька стверджує, що екологічною компетентністю слід вважати «здатність особистості до ситуативної діяльності в побуті та природному оточенні, коли набуті екологічні знання, навички, досвід і цінності актуалізуються в умінні приймати рішення і виконувати адекватні дії, усвідомлюючи їх наслідки для довкілля» [5].

О.Колонькова вважає екологічну компетентність системою екологічних знань, умінь та навичок у сфері екологічної діяльності, яка «відповідає внутрішній позиції та забезпечують кваліфіковане розв'язання екологічно небезпечних ситуацій, спостереження та контроль за дотриманням екологічних вимог у різних сферах життєдіяльності згідно з екологічним законодавством України» [2].

Мета статті полягає у визначенні й обґрунтування науково-методичних аспектів проблеми формування екологічної змістової лінії на уроках біології учнів старшої школи.

Виклад основного матеріалу дослідження.

Аналіз підходів науковців до тлумачення поняття «екологічна компетентність», дозволяє зробити висновок, що його трактують як: інтегральну якість особистості, яка включає в себе нормативний, когнітивний, емоційно- мотиваційний та практичний компоненти, регламентує здатність особистості аналізувати, розуміти й оцінювати сучасні екологічні процеси, спрямовані на розвиток екологічної культури та раціонального природокористування (С.В. Шмалєй) [17]; характеристику особистості, яка дозволяє людині свідомо вирішувати життєві ситуації, підпорядковуючи задоволення власних потреб відповідно з принципам сталого розвитку (Н.А. Пустовіт) [10]; підготовленість і здатність людини до практичного вирішення екологічних завдань, наявності в неї ряду особистісних якостей у поєднанні з необхідним запасом знань і умінь ефективно діяти у проблемних ситуаціях, що виникають у різних сферах діяльності, та знаходити правильні шляхи їх вирішення (Н.А. Пустовіт, Л.Д. Руденко, О.Л. Пруцакова) [11].

За висновками вчених, екологічна освіта здатна впливати на усвідомлення власної причетності до екологічних проблем, врахування у професійній, суспільній і побутовій діяльностях наслідків впливу на довкілля й таким чином спрямована на формування екологічно компетентної особистості.

Як правило, у психолого-педагогічній літературі екологічну компетентність пов'язують із набуттям учнями: а) системи знань про навколишнє середовище (соціальне і природне у їх взаємозв'язку і взаємозалежності), б) практичного досвіду використання знань для вирішення екологічних проблем на локальному й регіональному рівнях; в) прогнозуванням відповідної поведінки й діяльності у професійній сфері й побуті; г) потребою спілкування з природою та бажанні брати особисту участь в її відновленні та збереженні [14].

Наприклад, поняття «біоценоз» та «агроценоз» розглядаються низкою курсів, які викладаються студентам-біологам у вищих педагогічних закладах освіти: «Біогеографія», «Екологія», «Фітоценологія» тощо. Знання про біоценоз та агроценоз матиме значення при викладанні вчителем курсу природознавства й біології, та в науковій роботі. У програмі з біології для учнів 10-11 класів загальноосвітніх навчальних закладів профільного рівня [9] змістом п'ятого розділу «Надорганізмові рівні організації живої природи» у темі 2 «Екосистемний рівень організації живої природи» передбачено вивчення організації та функціонування надорганізмових систем різних рівнів (популяцій, видів, біоценозів, екосистем, біосфери), ролі антропогенних впливів на природу, перспектив розвитку взаємовідносин людини і біосфери. Висвітлення особливостей будови та функціонування природних і штучно створених угруповань має здійснюється на засадах міждисциплінарних зв'язків, що дає змогу всебічно аналізувати будь-яке негативне явище у навколишньому середовищі, що виникло під впливом антропічної діяльності [12].

Мета навчання біології та екології на рівні стандарту полягає у формуванні в учнів природничо-наукової компетентності шляхом засвоєння системи інтегрованих знань про закономірності функціонування живих систем, їх розвиток і взаємодію, взаємозв'язок із довкіллям; розуміння біологічної картини світу та цінності таких категорій, як життя, природа, здоров'я; свідомого ставлення до природи як універсальної, унікальної цінності;

застосування знань з біології та екології у повсякденному житті, оцінювання їх ролі для сталого (збалансованого) розвитку людства, науки та технологій.

Основна концептуальна ідея навчальної програми базується на реалізації функціонального, системно-структурного та екологічного підходів і полягає у формуванні природничо-наукової компетентності випускників шляхом засвоєння знань про живу природу як цілісну систему, розвитку ціннісних орієнтацій у ставленні до природи.

Змістові лінії «Екологічна безпека і сталий розвиток» і «Здоров'я і безпека» відображені системно в усіх темах програми. Змістова лінія «Екологічна безпека і сталий розвиток» націлена на формування в учнів екологічної культури, соціальної активності, відповідальності та готовності брати участь у вирішенні питань збереження довкілля і сталого (збалансованого) розвитку суспільства. Змістова лінія «Здоров'я і безпека» забезпечує формування здоров'я збережувальної компетентності учнів як духовно, емоційно, соціально і фізично повноцінних членів суспільства, які здатні дотримуватися здорового способу життя і формувати безпечне життєве середовище.

Зміст тем можна розширити знаннями про біоценоз та агроценоз. Формування означених понять сприятиме забезпеченню ефективного розвитку екологічної змістової лінії. Так, біоценоз - це історично складене комплексне угруповання живих організмів, які населяють ділянку суші чи водойми з більш-менш однотипними умовами існування і перебувають у тісних взаємозв'язках як із неорганічним середовищем, так і з іншими організмами. Біоценози складаються з окремих, складних за будовою, ценозів: фітоценозу (угруповання

рослин), зооценозу (угруповання тварин) та мікробіоценозу (угруповання мікроорганізмів) [8, с. 18]. Важливими показниками біоценозів є біорізноманіття (сукупна кількість видів у біоценозі) та біомаса (сукупна маса усіх видів живих організмів даного біоценозу) [16].

У видовому складі біоценозів виділяють дві характерні групи видів: домінантні види, які формують зовнішній вигляд біоценозу (очеретяний, сосновий, ковиловий, сфагновий), і субдомінанті види, присутність яких характеризує умови місцезростання. Видова різноманітність біоценозів залежить від місцезнаходження, кліматичних та едафічних умов, а також від його історії розвитку [1]. Очевидно, що найбільшим видовим багатством характеризуються біоценози екваторіальних і тропічних вологих лісів, а найменшим, відповідно, біоценози полярних льодових пустель.

Усі живі організми у складі біоценозу поділяються на функціональні групи: продуценти - організми, здатні утворювати органічні речовини з неорганічних; консументи (споживачі) - гетеротрофні організми, які споживають рослинну або тваринну їжу; редуценти - організми, які руйнують органічні речовини. Ряди видів організмів, пов'язаних один з одним харчовими відносинами, що створюють певну послідовність у передачі речовин та енергії, формують трофічні ланцюги [7, с. 29-30]. Кожна трофічна група біоценозу внаслідок життєдіяльності утворює значну кількість органічних речовин - детрит (мертві рослинні і тваринні залишки) [13]. Ефективність трофічних ланцюгів оцінюється біологічною продуктивністю. Біологічну продуктивність біоценозу визначає відтворення біомаси рослинних або тваринних організмів екосистеми за певний період часу [7, с. 32 ].

Проблема компетентнісного підходу полягає в тому, що самі по собі компетентності не піддаються оцінці. Безпосереднім результатом освітнього процесу є очікувані результати навчання, які являють собою сукупність знань, умінь, навичок, суджень, ставлень, набутих особою у процесі навчання, досягнення яких можна чітко ідентифікувати, кількісно оцінити та виміряти. Виявлення сформованості знаннєвого компонента можливе через уміння оперувати термінами та поняттями; формулювати визначення понять; називати ті чи інші явища, процеси тощо; характеризувати їх за певними ознаками; пояснювати механізми процесів тощо.

Установлено, що найпоширенішими формами екологічної освіти в школах під час урочної діяльності є: інтегровані уроки, уроки- подорожі, лекції, конференції, семінарські заняття, дискусії, екскурсії, екологічні ігри, кіноуроки, розробка екологічних проектів, заняття з використанням сучасних інформаційних і телекомунікаційних технологій, мультимедійних та інтерактивних технологій [15].

Наприклад, зміст курсу біології у старшій школі можна розширити знаннями про агроценоз. А саме, науково обґрунтувати визначення поняття «агроценоз», розкрити основні закономірності функціонування та особливості видової структури. Агроценоз виділяється в межах штучно створеного фітоценозу і складається з агрофітоценозу (угруповання культурних рослин і бур'янів), зооценозу та мікробіоценозу. Живі організми в агроценозі, як і в біоценозі, залежно від функцій, які вони виконують, поділяють на продуценти, консументи та редуценти. Загальні біоценологічні закономірності взаємовідносин продуцентів і консументів різних порядків, властиві природним біоценозам, зберігаються на обмеженому рівні в багаторічних насадженнях (сади, ягідники), проте формування фауни агроценозу однорічних польових культур має суттєві особливості. У природних біоценозах з роками складається відносно стабільна екологічна ситуація і, навпаки, в умовах територіального переміщення культур у польовій сівозміні склад живих організмів агроценозу щорічно формується заново і значною мірою визначається кількісним і просторовим розміщенням рослин у посіві [4, с. 18]. Якщо культурних рослин (або їх сортів) у агроценозі декілька, велике значення для оптимізації взаємовідносин має добір їх з урахуванням біологічних і екологічних особливостей.

Агроценози з декількох компонентів використовують з метою як збільшення врожайності і поліпшення якості кормів і зерна, так і захисту рослин. У сумісних посівах кормових рослин (вики ярої з вівсом, гороху з вівсом, вівса з ріпаком) компоненти агроценозу розвиваються не гірше, а іноді навіть краще, ніж в одновидових посівах. У посівах цукрових буряків чи гороху змієголовник або фацелія приваблюють бджолиних і, водночас, помітно зменшують кількість шкідливих комах.

Необхідно звертати увагу учнів на те, що природні біоценози багатші на види рослин і тварин, а штучні - характеризуються обов'язковим домінуванням вирощуваних культурних рослин. Агроценози мають високу біологічну продуктивністю вибраних домінуючих видів рослин. У той же час саморегуляція в них здійснюється слабко, тому агроценози потребують активної турботи про них з боку людини. Наприклад, для боротьби з бур'янами та шкідниками аграрії застосовують хімічні засоби захисту (гербіциди, інсектициди). Проте хімікати впливають не лише на бур'яни, збудників хвороб та шкідників, а й на інші, корисні рослини та тварин.

З метою ефективного формування знаннєвого та діяльнісного компонентів компетентності можна провести лабораторну роботу на тему «Вивчення основних показників видової структури агроценозу», під час виконання якої учні навчаються розраховувати абсолютну густоту рослин основної культури та бур'янів для оцінки видової різноманітності та густоти різних агроценозів у польовій сівозміні, а також визначати структуру біомаси різних польових агроценозів для оцінки їх біологічної продуктивності [3, с. 20-23]. В процесі виконання даної лабораторної роботи учні опановують відповідну методику та набувають практичних навичок, що можуть бути використані при написанні учнівських наукових робіт. У майбутній професійній діяльності стане в нагоді уміння розрахувати потік енергії і біологічну продуктивність агроценозів, що дозволить одержувати найбільший вихід продукції, необхідної людині.

Важливо відзначити, що в агроценозах у зв'язку з вивезенням з поля значної частини органічної речовини у вигляді рослинницької продукції (зерно, солома, зелена маса тощо) значно зменшується кількість органічної речовини, яка повертається в грунт (кореневі та післяжнивні залишки). Крім того, агротехнічні заходи (оранка, внесення азотних мінеральних добрив) сприяють розкладу (мінералізації) органічної речовини, тому детрит не нагромаджується. Як в біоценозі, так і в агроценозі ці органічні рештки розкладають деструктори, або редуценти - організми, які забезпечують їх мінералізацію (руйнування або розкладання шляхом спрощення будови речовини). Деструкторами у пасовищних трофічних ланцюгах переважно виступають мікроорганізми (бактерії, дріжджі, гриби) та дрібні тварини (нематоди, кільчасті черви, комахи). Завдяки їхній діяльності відбувається повернення до мінеральної форми елементів, які містяться в органічних речовинах. Це забезпечує можливість їх повторного засвоєння продуцентами [13]. Для збагачення ґрунту поживними речовинами в сільському господарстві використовують добрива, що не завжди безпечно для навколишнього середовища.

Трофічна структура агроценозу також має характерні відмінності порівняно з природним біоценозом. Щоб довести дану гіпотезу учням пропонують самостійно скласти приклади трофічних ланцюгів різних типів біоценозів та агроценозів. Приклади трофічних ланцюгів можна запропонувати такі: екологічний компетентність освіта урочний

На підставі аналізу трофічних ланцюгів, учні мають зробити висновки щодо їх довжини, розгалуженості та стійкості. Проявом високого рівня сформованості екологічної компетентності буде висновок учнів про те, що в агроценозі трофічні зв'язки значно деформовані. При застосуванні пестицидів трофічні ланцюги стають коротшими або руйнуються, оскільки гинуть консументи, а якщо вони і зберігаються, то кількість цих ланцюгів значно зменшується. Крім того, аналізуючи трофічні ланцюги, учні можуть обґрунтувати необхідність заходів із приваблювання комахоїдних птахів та медоносних бджіл у садах, на полях.

Практика засвідчує, що екологізація освіти є складовою частиною оновлення суспільства, яка відображає і формує його свідомість, нове мислення.

Висновки та перспективи подальших розвідок напряму

Біоценоз та агроценоз - основні біологічні та екологічні поняття, тому формування знань про них має базуватися на науковій основі. Отже, у процесі вивчення біології в 10 класі важливо продовжувати розвивати пізнавальний інтерес у школярів, пропонуючи самостійну роботу з різними джерелами інформації: науково-популярною літературою, відеоматеріалами, ресурсами Інтернету тощо. Перспективним вважаємо розробку шляхів мотивації освітньої діяльності школярів, наприклад аналіз видової та трофічної структури біоценозу з елементами наукового дослідження сприятиме формуванню глибоких екологічних знань.

Список джерел

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба. Ю.А. Основи екології: Навч. посібн. Київ: Каравела, 2006. 368 с.

2. Колонькова О.О. Формування екологічної компетентності старшокласників засобами дистанційної освіти. Теоретико-методичні проблеми виховання дітей та учнівської молоді: зб. наук. праць. Кам'янець-Подільський, 2017. Вип. 10. Т.1. С. 379-387.

3. Лагутенко О.Т. Агроекологія: Лабораторний практикум. Київ, 2012. 88 с.

4. Лагутенко О.Т. Агроекологія: Навчальний посібник. Київ, 2012. 206 с.

5. Маршицька В.В. Сутнісні характеристики екологічної компетентності учнів початкової школи. Теоретико-методичні проблеми виховання дітей та учнівської молоді: зб. наук. праць. Київ, 2015. Кн.2. Вип.8. С. 20-24.

6. Настека Т.М. Лабораторний практикум з курсу «Біогеографія» для студентів спеціальності 6.070800 «Екологія та охорона навколишнього середовища». Київ, 2014. 73 с.

7. Настека Т.М. Польові дослідження в курсі «Біогеографія» (Методичні рекомендації для студентів спеціальності 014 Середня освіта Біологія - заочної форми навчання). Київ, 2018. 48 с.

8. Програма з біології для 10-11 класів загальноосвітніх навчальних закладів. Профільний рівень.

9. Пустовіт Н.А. Особистісно орієнтовані технології екологічного виховання підлітків. Наукові записки. Серія: педагогіка і психологія, 2001. Випуск 5. С. 59-62.

10. Пустовіт Н.А., Пруцакова О.Л., Руденко Л.Д., Колонькова О.О. Формування екологічної компетентності школярів : наук.-метод. посібник. Київ: Педагогічна думка., 2008. 64 с.

11. Скиба Ю.А. Екологічна освіта як складова частина стратегії сталого розвитку. Сайт ВЕГО «МАМА-86».

12. Титаренко Л.М. Формування екологічної компетентності студентів біологічних спеціальностей університету: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.04. Київ, 2017. 22 с.

13. Шарко В.Д., Куриленко Н.В. Використання інформаційних технологій у процесі формування екологічної компетентності учнів на уроках фізики. Інформаційні технології в освіті. 2011. № 10. С. 4243.

14. Шернік О.П., Крюков Р.В., Ганчук М.М. Штучний біоценоз як основа агроекосистеми. Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VIII Міжнародної наукової конференції. Дніпропетровськ: Ліра, 2015. С. 60-61.

15. Шмалєй С.В. Система екологічної освіти в загальноосвітній школі в процесі вивчення предметів природничо-наукового циклу: дис. ... доктора пед. наук: 13.00.01. Київ, 2015. 479 с.

References

1. Zaverukha, N.M., Serebriakov, V.V., & Skyba, Yu.A. (2006). Osnovy ekolohii [Principles of Ecology]. Kyiv: Karavela [in Ukrainian].

2. Kolonkova, O.O. (2017). Formuvannia ekolohichnoi kompetentnosti starshoklasnykiv zasobamy dystantsiinoi osvity [The

3. Formation of Ecological Competence of High School St udents By Means of Distance Education]. Proceedings of the Teoretyko-metodychni problemy vykhovannia ditei ta uchnivskoi molodi - Theoretical and Methodical Problems of Children and Youth Education. (Vols. 1), (pp. 379-387). Kam'janecj-Podiljsjkyj [in Ukrainian].

4. Lahutenko, O.T. (2012). Ahroekolohiia: Laboratornyi praktykum [Agroecology: Laboratory Manual]. Kyiv [in Ukrainian].

5. Lahutenko, O.T. (2012). Ahroekolohiia: Navchalnyi posibnyk [Agroecology: A Textbook]. Kyiv [in Ukrainian].

6. Marshytska, V.V. (2015). Sutnisni kharakterystyky ekolohichnoi kompetentnosti uchniv pochatkovoi shkoly [Essential Characteristics of

7. Environmental Competence of Primary School Students]. Proceedings of the Teoretyko-metodychni problemy vykhovannia ditei ta uchnivskoi molodi - Theoretical and Methodical Problems of Children and Youth Education. (Vols. 2), (pp. 20-24). Kyiv [in Ukrainian].

8. Navchalni prohramy 10-11 klasiv. [Curricula for the students of 10-11 classes].

9. Nasteka, T.M. (2014). Laboratornyi praktykum z kursu «Bioheohrafiia» dlia studentiv spetsialnosti 6.070800 «Ekolohiia ta okhorona navkolyshnoho seredovyshcha»» [Laboratory manual on the course "Biogeography" for students of the specialty 6.070800 "Ecology and Environmental Protection"]. Kyiv [in Ukrainian].

10. Nasteka, T.M. (2018). Polovi doslidzhennia v kursi «Bioheohrafiia» [Field research in the course "Biogeography"]. Kyiv [in Ukrainian].

11. Prohrama z biolohii dlia 10-11 klasiv zahalnoosvitnikh navchalnykh zakladiv. Profilnyi riven [Biology curriculum for the students of 10-11 classes of general educational institutions. Profession- oriented course].

12. Pustovit, N.A. (2001). Osobystisno oriientovani tekhnolohii ekolohichnoho vykhovannia pidlitkiv [Personally Oriented Technologies of Ecological Education of Teenagers] Naukovi zapysky. Seriia: pedahohika i psykholohiia - Scientific issues. Section: Pedagogics and Psychology, vol. 5, pp. 59-62.

13. Pustovit, N.A., Prutsakova, O.L., Rudenko, D., & Kolonkova, O.O. (2008). Formuvannia ekolohichnoi kompetentnosti shkoliariv [The Formation of Ecological Competences of Schoolchildren]. Kyiv: Pedahohichna dumka [in Ukrainian].

14. Skyba, Yu.A. Ekolohichna osvita yak skladova chastyna stratehii staloho rozvytku [Environmental Education as an Integral Part of the Strategy of Sustainable Development]. Sait VEHO «MAMA-86».

15. Superahronom. Slovnyk ahronom [Superagronomist. Dictionary of Agronomist]

16. Tytarenko, L.M. (2017). Formuvannia ekolohichnoi kompetentnosti studentiv biolohichnykh spetsialnostei universytetu [The Formation of Ecological Competence of the Students of Biological Specialties of the University]. Extended abstract of candidate's thesis. Kyiv [in Ukrainian].

17. Sharko, V.D., & Kurylenko, N.V. (2011). Vykorystannia informatsiinykh tekhnolohii u protsesi formuvannia ekolohichnoi kompetentnosti uchniv na urokakh fizyky [The Use of Information Technologies in the Process of Formation of Environmental Competences of the Students During the Physics Lessons]. Informatsiini tekhnolohii v osviti - Journal of Information Technologies in Education, no.10, pp. 4243 [in Ukrainian].

18. Shernik, O.P., Kriukov, R.V., & Hanchuk, M. M. (2015). Shtuchnyi biotsenoz yak osnova ahroekosystemy [Artificial Biocenosis as the Basis of Agroecosystem]. Proceedings from Bioriznomanittia ta rol tvaryn v ekosystemakh- Biodiversity and Role of Animals in Ecosystems. (pp. 60-61). Kyiv [in Ukrainian].

19. Shmaliei, S.V. (2015). Systema ekolohichnoi osvity v zahalnoosvitnii shkoli v protsesi vyvchennia predmetiv pryrodnycho-naukovoho tsyklu [The System of Environmental Education at the General Educational Institutions in the Process of Studying the Subjects of the Natural Science Cycle]. Doctor's thesis. Kyiv [in Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru