Електронний гербарій як один із засобів формування професійної компетентності майбутніх учителів біології

Електронний гербарій як один із засобів формування професійної компетентності майбутніх учителів біології

Кириенко Олена Олександрівна,

асистент кафедри біології та основ сільського господарства, аспірантка

Анотація

Ключові слова: гербарій, електронний гербарій, компетентність, професійна компетентність.

Основна частина

Сучасні умови розвитку освіти, нових інформаційних технологій створюють непередбачені умови організації освітнього процесу у відповідності до нових стандартів, що впливають і на процес фахової підготовки майбутніх учителів біології. У сучасних умовах під час надання освітніх послуг основна роль відводиться процесу передачі, розповсюдження, збереження та обробки інформації. Тому у вирішенні цього завдання на допомогу вчителеві приходять інформаційні технології та процеси, що повсяк час супроводжують як професійну, педагогічну, так і будь-яку іншу сферу діяльності педагога.

Професійна діяльність учителя біології передбачає оволодіння знаннями про видове розмаїття місцевої флори та фауни; навичками їх визначення та виготовлення біологічних колекцій та гербарію. Основним призначенням гербарію, як зазначають учені, є накопичення документованої інформації про таксономічну різноманітність рослинного світу, а також забезпечення можливості вільного використання цієї інформації фахівцями різних галузей ботаніки; збереження протягом нескінченно довгого часу у стані, що відповідає збереженню інформаційної цінності [5].

Гербарій - колекція спеціального зібрання засушених і відповідно змонтованих на аркушах паперу рослин, що призначається для науково - дослідних, навчальних і пізнавальних цілей [11] і є одним із традиційних способів зберігання зразків рослин.

Метод гербаризації був винайдений у першій половині XVI ст. італійським медиком та ботаніком Лукасом Гіні. Це виявилося дуже доречним, оскільки численні подорожі та експедиції першовідкривачів були настільки тривалими за часом, що привезти живі рослини з далеких невідомих земель було практично неможливо. Тому свої наукові колекції натуралісти-мандрівники привозили у вигляді засушених рослин - гербарію [5].

Сьогодні у 147 країнах світу налічується понад 2500 гербаріїв, у колекціях яких зосереджено майже 300 млн. гербарних зразків. Найбільші гербарії світу зібрані в Музеї Природної історії в Парижі - 8,8 млн зразків, у Королівських ботанічних садах Кью (Великобританія) - 6 млн, у Ботанічному інституті РАН у Санкт-Петербурзі - понад 5,5 млн зразків [7]. Haйcтapiшим і нaйбiльшим в Україні гepбapiєм є гербарій бiocфepнoгo зaпoвiдникa Acкaнiя-Нова ім. Ф.С. Фальц-Фейна, заснованого ще у 1845 р. у межах сучасної території заповідника на землях герцога Ангальт-Кетена [1].

Наукове значення гербарію дуже різноманітне. А. Скворцов [10] вважав гербарний зразок автентичним первинним документом, який принципово не може бути замінений в повному обсязі ні описом, ні рисунком, ні фотографією. Найважливіше і першочергове призначення гербарних зборів - створення основ систематики рослин, накопичення даних про фіторізноманітність певних територій. Гербарні зразки дають можливість виявити діагностичні ознаки видів, що є невід'ємною складовою у вирішенні наукових та освітніх завдань, пов'язаних з рослинами. Відтак, як у загальнобіологічному так і в історичному розумінні гербарні фонди є багатовіковою пам'яткою людства, оскільки зберігають інформацію про видову різноманітність рослин [12].

У зв'язку зі зміною умов викладання дисциплін природничого циклу, зокрема і «Ботаніки», пов'язаних з ситуацією в країні, з'являється необхідність у створенні нових способів, засобів та методів, що дозволяють значно інтенсифікувати та вивести на новий, вищий рівень класичні ботанічні дослідження. Такими засобами є електронні гербарії, що дозволяють дистанційно і оперативно ознайомитися з різноманіттям рослин, виявити їх систематичні ознаки, а також уможливити компактне зберігання гербарію на будь-яких електронних носіях.

Електронний гербарій - колекція спеціально зібраних, засушених або іншим способом зафіксованих та оброблених рослин [6], які мають на меті убезпечити цінні гербарні зразки та розширити доступ зацікавлених осіб до каталогів і віртуальних гербарних баз.

Проблема створення віртуального гербарію актуальна як для наукових установ щодо збереження гербарних фондів (І. Аніщенко, Л. Безусько, В. Вірченко, І. Дудка, С. Кондратюк, Є. Кутявін, С. Панченко, К. Ситник, П. Царенко, Н. Шіян), так і для навчальних закладів середньої та вищої школи (О. Горелова, Є. Дмитрієва та інших.).

Найвагомішою перевагою створення та використання електронних гербаріїв у мережі Інтернет є їхня доступність: спрощення пошуку необхідного зразка у гербарії іншої наукової установи, міста, країни. За допомогою інформаційно-пошукових систем дослідник може отримати дані про склад, стан, колектори шуканого гербарію, морфологію, систематику, екологію певного зразка та його цифрове зображення.

Електронна форма зберігання гербарію в порівнянні з паперовою має ряд переваг:

- запобігає пошкодженню унікальних зразків;

- забезпечує економічність та ергономічність, що проявляється в економії часу та грошових коштів;

- швидкість і зручність;

- доступність;

- оновлюваність;

- можливість пошуку та аналізу.

Серед недоліків слід відмітити:

- можливість втрати діагностичних ознак визначення приналежності рослинного зразка до певного виду і навіть роду;

- можливість використання виключно з наочною метою (немає можливості відбору зразків для інших форм аналізу);

- обмеженість можливості розширення бази даних якісних (відповідно великих за МБ) відцифрованих даних ємністю сервера установи;

- наявність якісного дорогого обладнання та трудовитрати для відцифрування великих обсягів гербарних фондів [8].

Відтак, електронний гербарій є інформаційним ресурсом, що забезпечує швидкий та якісний доступ до оновлюваних та відкритих баз даних та є вищим рівнем накопичення, зберігання та розповсюдження текстової та графічної інформації.

Безперечно, якісна підготовка майбутніх учителів біології націлена на повсякденне використання гербарних матеріалів. Електронний гербарій може слугувати інструментом для виконання реферативних, курсових, дипломних і наукових робіт. Використання розроблених ресурсів електронного гербарію сприяє формуванню у майбутніх учителів біології певних загальних і фахових компетентностей, зокрема:

- здатність до самостійного навчання з використанням спеціальної літератури (фахової, наукової, економічної тощо);

- володіння навиками використання сучасного програмного забезпечення, Internetресурсів і роботи в комп'ютерних мережах, володіння основними методами, способами й засобами отримання, зберігання та переробки і використання інформації у професійній діяльності;

- здатність здійснювати безпечні біологічні дослідження в лабораторії та природних умовах, застосовувати наукові методи пізнання в освітньому процесі [2].

Відповідно до Державного стандарту базової й повної середньої освіти [4], професійного стандарту за професіями «Вчитель початкових класів закладу загальної середньої освіти», «Вчитель закладу загальної середньої освіти», «Вчитель з початкової освіти (з дипломом молодшого спеціаліста)» [9], визначені професійні компетентності вчителя, серед яких відмічені: вільне володіння державною мовою (мовно-комунікативна компетентність), інноваційна компетентність, прогностична компетентність, рефлексивна компетентність, предметно-методична компетентність, інформаційно-цифрова компетентність, екологічна компетентність, навчання впродовж життя, здоров'язбережувальна компетенніть, оцінювально-аналітична (математична) компетентність тощо. Вище окреслені компетентності є визначальними у процесі формування професійної компетентності майбутнього вчителя біології.

Однак, базова компетентність учителя, зокрема і біології, полягає в умінні організувати заняття, створювати невимушене доброзичливе, розвивальне середовище, в якому стає реальною можливість досягнення освітніх результатів учня, сформульованих як ключові компетентності, незалежно від зміни умов освітнього процесу. Відтак, одним із завдань педагогів ЗВО є формування у здобувачів освіти - майбутніх учителів, професійної компетентності, а також навчити здобувачів методам формування зазначених вище компетентностей в учнів. Це здійснюється шляхом творчого підходу до навчання, на основі розвитку пошуково-експериментальних умінь та дослідницької діяльності на заняттях, під час лекцій та польової практики.

На нашу думку, одним із засобів формування професійної компетентності майбутніх учителів біології є використання здобувачами освіти гербарних зразків електронного гербарію під час вивчення дисципліни «Ботаніка». Використання електронного гербарію в аудиторній роботі, під час польової практики, а також у процесі дистанційного навчання допомагає вирішити низку основних завдань щодо розвитку професійної компетентності здобувачів освіти, зокрема:

- розвиває у здобувачів освіти знання з систематики рослинних об'єктів, їх анатомо-морфологічної будови, місця рослин серед інших живих організмів, їх відношення один на одного та взаємодію;

- формує у здобувачів освіти практичні вміння та навички, науковий світогляд, досвід експериментальної та дослідницької роботи, зокрема, з використанням методів визначення й систематизації рослинних об'єктів природи здобувачі вірно визначають рослину, розуміють її анатомо - морфологічні особливості, встановлюють її систематичне положення у системі органічного світу;

- сприяє формуванню у здобувачів усвідомленого, мотивованого прагнення до оволодіння знаннями, уміннями та навичками, необхідними для розв'язання завдань під час вивчення навчальної дисципліни «Ботаніка», виробленню навичок прогнозування подій і їхніх наслідків;

- створює умови, що сприяють самореалізації та особистісному зростанню особистості;

- надає науково-дослідного, екологізованого характеру освітньому процесові, зокрема, здобувачі переглядаючи місце зростання рослинних об'єктів та основні напрямки людської діяльності відносно них звертають увагу на урахування вимог щодо збереження навколишнього середовища (сталий розвиток) і як наслідок відбувається формування відповідальності за стан природного середовища;

- формує у здобувачів освіти уміння критично мислити, здобувати й аналізувати інформацію з метою здійснення моніторингу власної педагогічної діяльності і визначення індивідуальних професійних потреб.

На нашу думку, впровадження електронного гербарію в освітній процес вищої школи, зокрема, під час вивчення «Ботаніки», сприятиме формуванню професійної компетентності майбутніх учителів біології. Розглянемо деякі основні компетентності, відмічені у Професійному стандарті, що можна формувати з допомогою електронного гербарію. Розглядаючи це питання ми будемо спиратися на навчальну дисципліну «Ботаніка», що є основною нормативною дисципліною у фаховій підготовці вчителя біології.

Відтак, робота з електронним гербарієм забезпечує формування наступних компетентностей:

- мовно-комунікативну компетентність (вільне володіння державною мовою): формування цієї компетентності є невід'ємною складовою професійної компетентності, оскільки її розвиток сприяє формуванню у здобувачів освіти уміння правильно, логічно, лаконічно, доступно викладати матеріал навчальної дисципліни. З огляду на це електронний гербарій стає також у пригоді, адже визначаючи систематичне положення рослини під час лабораторного заняття або польової практики здобувачі не тільки набувають знань та умінь, а також вони вчаться правильно висловлюватись, доносити інформації, ставити запитання своїм одногрупникам, що у свою чергу сприяє формуванню мовно - комунікативної компетентності. Під час польової практики з анатомії та систематики рослин здобувачі об'єднуючись у групи навчаються співпрацювати, дослуховуватись до думки інших або відстоювати власну думку, якщо вона є вірною тощо.

- інноваційну компетентність: використання електронного гербарію під час викладання «Ботаніки» сприяє не тільки визначення здобувачами систематичного положення рослинного організму, а й націлює на виявлення причинно-наслідкових зв'язків (чому така саме будова органів рослинного організму, про що це свідчить, які умови існування призвели до таких пристосувань, тощо). Саме електронний гербарій націлює здобувачів до самостійної роботи, розвитку спеціальних теоретичних знань, практичних умінь та навичок, творчих здібностей, які спрямовані на саморозвиток здобувачів освіти.

- предметно-методичну компетентність: використання різних типів електронного гербарію: морфологічного, анатомічного, систематичного, екологічного, дендрологічного супроводжується вирішенням здобувачами проблемних ситуацій. Саме використання електронного гербарію сприяє проблемному викладанню матеріалу, що у свою чергу формує особистість здобувача, як таку, яка здатна логічно мислити, систематизувати і накопичувати знання, здібна до високого самоаналізу, саморозвитку і самокорекції. Під час розв'язання проблемної ситуації розумова діяльність набуває активного, цілеспрямованого характеру, мотиви здобувачів освіти співпадають з метою вирішення проблеми, запам'ятовування є ефективним. Електронний гербарій може виступати і як засіб навчання і як демонстраційний матеріал, що формує здатність знати і використовувати у професійній діяльності систему наукових і методичних знань, умінь із конкретної предметної галузі, уміння проводити навчальні заняття ефективно, тобто відбувається формування предметно - методичної компетентності майбутніх педагогів.

- інформаційно-цифрову компетентність: відомо, що інформаційні навчальні засоби (телевізор, магнітофон, телефон, комп'ютер, тощо), інформаційні технології (аудіо-, відеозапис, ЗМІ, Інтернет) сприяють реалізації формування вміння самостійно шукати, аналізувати та відбирати необхідну інформацію, сприяють її організації, перетворенню, зберіганню та передачі. Відтак, беручи до уваги, що електронний гербарій є цифровим засобом збереження та передачі інформації щодо окремого виду рослин, який дозволяє дуже швидко опрацювати інформацію про цю рослину, вивчити її малюнки чи фотознімки, особливості анатомії, морфології, систематики. А відтак можемо стверджувати, що електронний гербарій є ефективним засобом у формуванні інформаційно-цифрової компетентності.

- здоров'язбережувальну компетентність: знання морфологічних особливостей, наприклад, отруйних рослин допомагає здобувачам освіти їх вірно визначити та запобігти небажаним наслідкам. Також доцільним є відмічення у електронному гербарію інформації про отруйні гриби рідної місцевості, яку можна використовувати не тільки під час аудиторних занять, а й під час польової практики в школі: на уроках, у позакласній діяльності та під час екскурсій.

Відтак, важливою складовою підготовки майбутніх учителів біології є поінформованість про специфіку складу та функціонування флори, що у свою чергу призводить до виникнення необхідності розширення можливостей використання біологічних колекцій та переведення гербарних фондів у електронні, що на сучасному етапі розвитку освіти є актуальним і потребує детальної розробки.

Електронні гербарії, поряд з електронними ботанічними базами даних, можуть бути використані як предметна наочність у ході професійної підготовки майбутніх вчителів біології (під час аудиторної, самостійної та дистанційної формах роботи, а також під час проведення польової практики). Сфера їх використання досить широка та забезпечується доступністю та інформативністю.

Перспективою подальших досліджень є повне відцифрування гербарного фонду кафедри біології та основ сільського господарства Глухівського національного педагогічного університету імені Олександра Довженка та впровадження електронного гербарію в електронні навчальні курси дисциплін з професійної підготовки.

Список використаних джерел

[1] Аніщенко І.М. (2009). Застосування досвіду відомих «електронних» гербаріїв світу для комп'ютеризації колекцій рослин та грибів природоохоронних об'єктів України. Заповідна справа в Україні. Том 15. (2). С. 120-126. Вилучено із http://www.botany. kiev.ua/doc/anishchenko1.pd.

[2] Галузевий стандарт вищої освіти. Освітньо-професійна характеристика спеціаліста за спеціальністю 7.110201 «Фармація» напряму підготовки 1102 «Фармація» кваліфікації 2442.6 «Провізор» (2016). Київ: Міністерство охорони здоров'я України. 54 c.

[3] Гербарное дело: Справоч. Руководство (1995). / Под ред. Д.В. Гельтмана. Кью: Королевский ботанический сад. 341 с.

[4] Державний стандарт базової й повної середньої освіти. Вилучено із https://mon.gov.ua/ua/osvita/zagalna-serednya-osvita/nova-ukrayinska-shkola/derzhavnij-standart - bazovoyi-serednoyi-osviti.

[5] Дослідницька робота школярів у біології: навчально-методичний посібник (2008). / за заг. ред. С.М. Панченка, Л.В. Тихенко. Суми: ВТД «Університетська книга». 368 с.

[6] Енциклопедія сучасної України Вилучено із https://esu.com.ua/search_articles.php? id=29278.

[7] Павлов В.Н. &Барсукова А.В. (1976). Гербарий: Руководство по сбору, обработке и хранению коллекций растений. Москва: МГУ. 32 с.

[8] Перерва В.В. (2019). Перспективы использования виртуального гербария в профессиональной подготовке будущих учителей биологии. Образование в ХХІ веке: Международный научно-методический рецензированный журнал. Ереван: Изд-во ЕГУ. (2). С. 213-219.

[9] Про затвердження професійного стандарту за професіями «Вчитель початкових класів закладу загальної середньої освіти», «Вчитель закладу загальної середньої освіти», «Вчитель з початкової освіти (з дипломом молодшого спеціаліста)» (2020).

Вилучено із https://zakon.rada.gov. Ua/rada/show/v273691520# Texthttps://zakon. rada.gov.ua/rada/show/v2736915-20#Text.

[10] Скворцов А.К. (1977). Гербарий. Пособие по методике и технике. Москва: Наука. 199 с.

[11] Фармацефтична енциклопедія. Вилучено із https://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3266/gerbarij.

[12] Чопик В.І., Мякушко Т.Я. & Соломаха Т.Д. (1999). Гербарій. Історія, створення, функціонування. Київ: Фітосоціоцентр. 130 с.

Размещено на Allbest.ru