Статья Формирование экологического мышления на уроках биологии при изучении раздела Растения
Формирование экологического мышления учащихся на уроках биологии при изучении раздела «Растения».
По общепринятому определению, экология – это наука, изучающая системы живых организмов, их отношения с окружающей средой и зависимости между различными формами жизни. Но в сознании большинства слово «экология» еще связано с понятиями «тревога», «защита», «сохранение». Экологические проблемы и необходимость их преодоления породили новое направление в образовании – экологическое. Всем необходимо понимать, как человек связан с природой и как зависит от нее, какие в природе существуют закономерности и почему человечество не имеет право их игнорировать. Экологическое образование вносит большой вклад в умственное развитие школьника и ему принадлежит главная роль в формировании экологического мышления. Для экологического мышления большое значение имеет направленность мыслительных операций на разрешение экологических ситуаций или проблем, возникающих в результате неадекватных действий человека в природе. Только с позиций экологического мышления мир может восприниматься как единое целое. Основой для формирования экологического мышления служат экологические знания. Именно экологические знания раскрывают смысл естествознания и позволяют понять процессы, а также особенности живых систем как результат этих процессов.
Формирование экологического мышления возможно лишь при овладении тремя блоками знаний: о биологических системах, среде обитания и взаимовлиянии факторов среды и систем. Овладение детьми объективными и относительно полными экологическими знаниями обеспечивает объективное и правильное формирование экологического мышления.
Биология как учебный предмет, обладает огромной возможностью для формирования экологического сознания, как основы экологической культуры и дает большие возможности для решения учебных задач через использование методов: наблюдения, эксперимента, решения логических задач, просмотр видеофильмов, сообщения учащихся, участие в научно-исследовательской работе. В процессе преподавания биологии в школе необходимо вести целенаправленную работу по воспитанию экологического мировоззрения учащихся, начиная с 6 класса, при изучении первого раздела курса биологии.
Первый урок биологии – «Введение» строится на выяснении сущности предмета, его задач, а главное – сохранение растительного царства и его восстановление. Говоря о многообразии растений, их роли в природе и в жизни человека, нельзя не остановиться на проблемах охраны растительного мира. На этом уроке необходимо познакомить учащихся с редкими растениями региона, убедить их в необходимости бережного отношения к ним.
У детей стремление познавать окружающий мир растений связано с рефлекторной реакцией – взять. Задача учителя – воспитать умение видеть прекрасное, наблюдать за ним и охранять его. При изучении осенних и весенних явлений в жизни растений желательно проводить экскурсии в природу, в лес, где учащиеся узнают названия растений, убеждаются, что растения – живые организмы, что в природе все взаимосвязано. Систематическое проведение экскурсий – необходимое условие формирования естественнонаучных знаний и экологического мышления. Попадая в природную среду со всем ее многообразием предметов и явлений, учащиеся учатся разбираться в этом многообразии, устанавливать связи организмов друг с другом и с неживой природой. Здесь открываются широкие возможности для организации творческой работы учащихся, инициативы и наблюдательности.
Изучая тему «Органы цветкового растения», познакомив учащихся с корневой системой и ее строением, следует обратить внимание на размеры, протяженность, глубину проникновения в почву в зависимости от места обитания.
При знакомстве с видоизменениями корней необходимо связать их строение с условиями жизни (опорные корни баньяна, воздушные корни орхидей – обитателей тропических лесов, дыхательные корни растений мангровых зарослей). Говоря о видоизменении таких корней, как корнеплоды и корнеклубни, следует обратить внимание, что они встречаются, как правило, у двулетних растений, в частности, корнеклубни у чистяка – раннецветущего растения. Именно запас питательных веществ в корневой системе способствует раннему цветению этого растения. Видоизмененные подземные побеги (корневище, клубни, луковица), накапливающие питательные вещества, характерны для многолетних растений, в том числе, и для раннецветущих (пролеска, хохлатка). Для закрепления изученного материала можно использовать биологические задачи, в ходе решения которых у учащихся формируются навыки устанавливать причинно-следственные связи. Например:
- Откуда у подснежника силы, чтобы зацвести ранней весной? (ответ: раннецветущие растения с осени накапливают запасы питательных веществ – за счёт этих запасов они могут сформировать цветок, не распуская листьев и не дожидаясь условий для интенсивного фотосинтеза).
На уроках биологии можно применять упражнения, направленные на формирование экологического мышления. Так, при изучении темы «Листопад» ребятам предлагается рассказ-задача «Деревья в жаркую погоду»:
- Уже несколько дней стояла очень жаркая погода. Лето было в самом разгаре. Листья на деревьях опустились, как будто просили пить. Но все деревья не польешь. И вдруг одно дерево сбросило все листья, как осенью. Но осенью деревья сбрасывают листья постепенно, а здесь все сразу. Соседние деревья посмотрели на это дерево и зашептали: « Все, не вынесло жару. Погибло». Но дерево было живое, ему даже стало легче дышать, и теперь жара ему была нестрашна. Почему? При ответе на вопрос учащиеся пользуются знаниями, полученные при изучении темы: «Лист. Функции листа».
При изучении видоизменений листьев и стеблей аналогично связываем их строение с условиями жизни. С целью активизации познавательной деятельности учащимся предлагается ответить на вопросы:
- Зачем нужны видоизменения листьев?
- Как вы думаете, мы можем по внешнему виду растения определить, где оно растет?
Закрепление пройденного материала можно провести, предложив учащимся выполнить задание:
- Определите, на карточке с растением как видоизменен у него лист, подумайте, в какой растительной зоне он может расти?
При изучении темы «Распространение плодов и семян» необходимо обратить внимание учащихся на взаимосвязь живых организмов в природе: птицы и животные в поисках пищи непроизвольно распространяют плоды и семена, способствуют расселению растений.
Изучая тему: «Минеральное питание растений» важно обратить внимание учащихся на правильность внесения удобрений в почву по времени, по количеству. Указать, что слишком большое количество азотных удобрений, внесенных в почву, приводит к накоплению нитратов в растительных организмах, которые являются продуктами питания для человека, что отрицательно сказывается на здоровье. А избыток удобрений вымывается из почвы выпадающими осадками, в результате чего происходит загрязнение водоемов.
При изучении процесса фотосинтеза важно указать на космическую роль зеленых растений: только зеленые растения способны в процессе фотосинтеза поглощать углекислый газ и выделять кислород, необходимый для дыхания всем живым организмам. Выясняя роль листьев, как органа воздушного питания перед учащимися ставится проблема:
-Несмотря на то, что клубни образуются в земле, урожай их зависит от развития надземной части. Почему снижается урожай картофеля, если на поле заведется вредитель - колорадский жук, который питается листьями этого растениями?
Таким образом, при решении той или иной биологической задачи учащиеся учатся применять свои знания о функциях листьев.
Важно привести некоторые интересные данные: летом зеленые насаждения на площади 1 га за один час могут усвоить 8 кг углекислого газа, т.е. столько, сколько его выделяют 200 человек во время дыхания. А за год зеленые растения выделяют в атмосферу 400 млрд. тонн кислорода, в свою очередь, усваивая примерно 600 млрд. тонн углекислого газа и образуя около 450 млрд. тонн органического вещества. Кроме того, следует обратить внимание на роль растений в очищении воздуха от пыли и снижении шумовых вибраций; на растения, устойчивые к загрязнению воздуха, используемые при озеленении улиц города: клен, тополь, вяз, можжевельник, боярышник, акация.
Подчеркивая важность зеленых растений в поддержании постоянного газового обмена в атмосфере и ее чистоты, необходимо коснуться вопроса охраны зеленых растений.
При ознакомлении со способами опыления у покрытосеменных растений необходимо подчеркнуть взаимосвязь живых организмов в природе, предложив учащимся решить ситуационную задачу:
- Почему, когда в Австралию завезли семена клевера и посеяли их, клевер хорошо цвел, но плодов и семян не было? ( Не было естественных опылителей – шмелей).
Необходимо обратить внимание учащихся на то, что насекомые, птицы в поисках пищи (нектара, пыльцы) опыляют растения, способствуя образованию плодов и семян, т.е. появлению следующего поколения растений. Таким образом, необычность ситуации порождает интерес, а понимание личной значимости изучаемого материала определяет мотивацию обучения.
При изучении темы «Растения и окружающая среда» учащиеся вовлекаются в процесс решения экологических задач, в ходе которого школьники выявляют влияние на сообщества различных факторов, раскрывают взаимосвязь организмов в растительном сообществе, обосновывают значение природоохранной деятельности человека в сохранении и умножении растительного мира. Примеры экологических задач:
1. В широколиственном лесу вскоре после таяния снега зацветают многие растения, а в еловом лесу не наблюдается такого массового цветения. Как объяснить эти фенологические различия?
2. Постройте схему пищевой цепи, включив в нее следующие организмы: 1. Травянистое растение; 2. Заяц; 3. Почвенные бактерии; 4. Воробей; 5. Почвенные грибы; 6. Ягодный кустарник бузина; 7. Волк; 8. Ястреб; 9. Паук; 10. Растительноядное насекомое.
3. Какие из указанных мероприятий следует проводить для сохранения редких видов растений.
4. Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча – пустыню. Объясните смысл данной поговорки.
5. На месте вырубленного леса часто начинается заболачивание почвы. Чем это можно объяснить, ведь эти участки гораздо сильнее освещаются и обогреваются?
Познакомившись с одним растительным сообществом, учащиеся должны самостоятельно привести примеры других сообществ. Характеризуя различные растительные сообщества, учащиеся должны обратить внимание на то, что растительное сообщество не существует само по себе, оно населено животными организмами. В процессе беседы необходимо, чтобы учащиеся сделали вывод, что биоценоз, на примере леса – это не
случайно, произрастающая группа растений, а организмы, взаимно приспособленные к совместной жизни. Таким образом, заканчивая 6 класс, учащиеся получают первые представления о биоценозах, саморегуляции и цепях питания.
Изменение условий ведет к смене биоценозов естественным путем, но более быстрыми темпами при вмешательстве человека. Следовательно, человеку без должных знаний вмешиваться в деятельность биоценозов недопустимо. При объяснении учебного материала необходимо еще раз вернуться к вопросам охраны окружающей среды, обращая внимание учащихся на охраняемые растения региона.
Изучая семейства отдела покрытосеменных, обратить внимание учащихся на условия произрастания тех или иных растений, показывая взаимосвязь растений с окружающей средой, выделяя растения, занесенные в Красную книгу, продолжая работу по формированию бережного отношения к природе.
При знакомстве с основными этапами развития растительного мира, необходимо акцентировать внимание на каждом этапе развития растительного мира, связанного с изменением климатических условий, т.е. изменением условий окружающей среды.
Тема «Влияние хозяйственной деятельности человека на растительный мир» позволяет ознакомить учащихся с антропогенными факторами – результатом необдуманного вмешательства человека в окружающую среду. В основу понятия «экологическое мышление» положены причинно-следственные связи, которые учащиеся устанавливают при выполнении задания:
Установи связь между деятельностью людей в природе и ее возможными результатами.
А. В водоемы спускают воду с промышленных предприятий.
Б. Сажают деревья.
В. Разводят в лесу костры.
Г. Собирают букеты цветущих растений.
Результаты:
1. Увеличивается количество растений и воздух становится чище.
2. В природе исчезают многие растения.
3. В лесу возникают пожары и выгорают леса.
4. Загрязняются водоемы, погибают растения и животные.
Таким образом, в процессе знакомства с растениями, у учащихся формируются первые представления о сложных взаимоотношениях между живыми организмами, между живыми организмами и неживой природой. А изучение и познание связей в природе – важнейшая задача для экологии, решение которой позволит правильно и рационально использовать природные богатства. В процессе знакомства с антропогенными факторами воздействия на окружающую среду, учащиеся приходят к выводу: что бы мы ни делали в природе, все вызывает в ней те или иные последствия, часто непредсказуемые. Правильно сформированное экологическое мышление приводит к убеждениям в необходимости охраны природы, является основой понимания школьниками сущности явлений природы.
Работа по формированию экологического мышления учащихся должна быть продолжена в процессе изучения следующих курсов биологии.