Изучение лесных сообществ на территории самарской области со студентами и школьниками в целях повышения их экологической культуры
- Авторы: Ильина В.Н.1, Козловская О.В.2
-
Учреждения:
- Самарский государственный социально-педагогический университет
- Самарский государственный технический университет
- Выпуск: Том 24, № 2 (2022)
- Страницы: 20-28
- Раздел: СОЦИАЛЬНЫЕ НАУКИ
- URL: https://journals.eco-vector.com/2413-9645/article/view/120136
- DOI: https://doi.org/10.37313/2413-9645-2022-24-83-20-28
- ID: 120136
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Современная система образования включает в себя основополагающие компоненты, среди которых экологизация образовательного процесса с использованием ведущих форм, методов и средств обучения. Несмотря на разнообразные экологические акции, экологические просветительские мероприятия, экологическая культура населения все еще остается на недостаточно высоком уровне. Нередко это происходит по причине «оторванности» человека от экологической ситуации конкретного региона. В связи с этим неоднократно поднимался вопрос о необходимости введения краеведческой информации в процесс обучения и обязательного личного знакомства с природными объектами и явлениями. Участие обучающихся в разработке и осуществлении социально-экологических проектов формирует усвоение знаний, ценностные и патриотические установки. Развитие методов и средств обучения и воспитания должно проходить взаимосвязано с достижением других наук, в том числе цифровых технологий. В связи с выше сказанным считаем актуальным эффективную подготовку педагога, деятельность которого будет направлена на формирование экологической культуры обучающихся с использованием оригинальных материалов о лесных комплексах, получаемых в ходе собственных исследований в природе. Необходимым условием формирования необходимых компетенций у обучающихся следует назвать деятельностный подход в обучении биологии и экологии. В статье приведены некоторые результаты учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы студентов и школьников Самарской области, целью которых являлось оценка современного состояния лесных экосистем на территории Самарской области. Приведен пример использования современных цифровых ресурсов для изучения возникновения и развития пожаров. Даны рекомендации для осуществления полевых исследований.
Полный текст
Введение. Экологический сегмент играет важнейшую интегративную роль в системе образования. Он выполняет различные педагогические функции, в том числе способствует становлению и развитию единой картины мира в сознании обучающихся; является существенным компонентом гуманизации образования; формирует компетенции, направленные на прогнозирование деятельности; расширяет возможности нравственного воспитания в процессе обучения. Фундамент экологического сознания составляет естественнонаучное знание, формирующее взвешенное, грамотное понимание окружающего мира и разумное отношение к явлениям и процессам, происходящим в нем [7].
История вопроса. Формирование экологической культуры у школьников и студентов невозможно без создания базы знаний и умений по биологии и экологии, прежде всего без возможности свободного оперирования биоэкологическими понятиями. Поэтому в основе воспитания экологической культуры личности лежит концепция биоэкологического образования [1-6, 8-21].
Экологическое воспитание личности неразрывно связано с патриотическим воспитанием. Поэтому очень важным компонентом биоэкологического образования является использование конкретных региональных и местных примеров воздействия человека на окружающую среду.
Наиболее эффективно экологическая культура может быть воспитана при субъект-субъектном подходе к процессу обучения, когда педагог создает предпосылки для развития личности обучающегося. Этому может способствовать применение в работе разнообразных форм и методов обучения. Общение обучающихся с природными объектами и явлениями во время экскурсий, при просмотре видеофильмов, при создании проблемных ситуаций в процессе обучения несет в себе не только познавательную, но и эстетическую функции. Изучение природы родного края формирует гражданское самосознание, развивает кругозор, прививает исследовательские навыки. Кроме того, эффективным является использование деятельностного подхода в обучении, что особенно важно при осуществлении биоэкологических исследований студентами и школьниками.
Участие обучающихся в разработке и осуществлении социально-экологических проектов формирует в их деятельности усвоение знаний, ценностные и патриотические установки.
Освещение экологических проблем требует от педагога широкого кругозора, научного подхода, т.е. хорошей осведомлённости в данном вопросе. В связи с этим педагог должен иметь навыки работы в природе и иметь подготовку для осуществления камерального этапа работы [8, 9, 12, 17-20].
Одной из наиболее важных экологических проблем Самарской области является охрана и восстановление лесных экосистем. В связи с этим актуальным представляется подготовка педагога, деятельность которого будет направлена на формирование экологической культуры обучающихся с использованием оригинальных материалов о лесных комплексах, получаемых в ходе собственных исследований в природе.
Методы исследования: в рамках деятельностного подхода с использованием как цифровых технологий, так и непосредственного участия в полевых работах, был проведен ряд педагогических экспериментов.
Результаты исследования. Студентами и школьниками осуществляется изучение лесных ценозов Самарской области в ходе экскурсий в природу и экспедиционных выездов. В основном осуществляются традиционные геоботанические описания и составление флористических списков и их последующим анализом. Учебно-исследовательские и научно-исследовательские работы школьников и студентов в последние годы были связаны с изучение лесов Волжского, Кинельского, Ставропольского, Шигонского, Кинель-Черкасского, Сызранского, Похвистневского и некоторых других муниципальных районов Самарской области. Изучение природных объектов осуществляется в ходе натурных исследований и дистанционными методами.
Использование современных технологий при изучении лесов школьниками и студентами не ограничивается использованием простейших цифровых ресурсов и программного обеспечения. Однако существует значительное количество специализированных ресурсов, разработанных для научных целей. В том числе интересным для обучающихся является мониторинг лесных пожаров с использованием данных космоснимков. В 2019-2021 гг. мониторинг пожаров с использованием доступных сервисов осуществлялся студентами СГСПУ и школьниками (школы пос. Алексеевка, Кинельский район). Предварительный поиск очагов возгорания осуществляется с помощью оцифрованных по временной серии космических снимков Landsat-5, Landsat-7, SPOT-2,4, Spot-5, продуктов Terralook Aster и др., доступных для просмотра на веб-сервисе http://oopt.kosmosnimki.ru. Обучающимися проведен мониторинг возникающих пожаров на особо охраняемых территориях, таких как Бузулукский бор, Жигулевский государственный заповедник им. И.И. Спрыгина и некоторых других. Такие новые возможности в проведении исследовательских работ студентов и школьников (и исследователей-экологов) в дистанционном формате очень важны, так как значительно упрощают сбор предварительных данных.
По итогам 2021 г. проведена оценка количества пожаров, произошедших на территории Кинельского района Самарской области (табл.). Данная территория характеризуется наличием сосняков. Кроме того, район расположен в непосредственной близости от г.о. Самара, что значительно увеличивает число пожаров, возникающих по вине человека.
Таб. Пожары на территории Кинельского района Самарской области (2021 г.)
(Fires on the territory of the Kinelsky district of the Samara region (2021)
№ | Населенный пункт | Количество термоточек | Время наблюдения | Площадь | Координаты |
1 | Грачевка | 3 | 25.05.2021-25.05.2021 | 2,499 кв. км | 53.187999N 9980001 Е |
2 | Зелененький | 7 | 25.05.2021 | 3.42 кв. м | 53.026001 N, 50.109001 Е |
3 | Дубовый Умет | 4 | 24.05.2021 | 3.38 кв. см | 52.951999N, 50.168999 Е |
4 | Павловка | 2 | 24.05.2021 | 2.244 кв. км | 52.646999 N, 51355999 Е |
5 | Бариновка | 2 | 25.05.2021 | 2.398 кв. км | 52.904998N, 50.85.9001 Е |
6 | Кротовка | 3 | 26.05.2021 | 2.6 кв. км | 53.268001 N, 51.147998 Е |
7 | Грачевка | 1 | 27.05.2021 | 1.993 кв. км | 53.187999 N, 51.007000 Е |
8 | Бол. Малышевка | 3 | 26.05.2021 | 2.594 кв. м | 53.264999 N, 51.146999 Е |
9 | Казахский аул | 6 | 22.08.2021 | 3.95 кв. км | 53.348999 N, 50.872001 Е |
10 | Тургеневка | 26 | 22.08.2021 | 8.8 кв. км | 53.248001 N, 50.826999 Е |
11 | Спиридоновка | 3 | 22.08.2021 | 4.9 кв. км | 53.2050002 N, 50.735999 Е |
12 | Филипповка | 4 | 22.08.2021 | 4.01 кв. км | 53.187999 N, 51.002998Е |
13 | Муханова | 3 | 22.08.2021 | 1.993 кв. км | 53.319000 N, 51.331001 Е |
14 | Павловка | 8 | 23.08.2021 | 9.43 кв. км | 53.271999 N, 50.89899 Е |
15 | Спиридоновка | 1 | 23.08.2021 | 1.993 кв. км | 53.200000 N, 50.722000 Е |
16 | Филипповка | 5 | 23.08.2021 | 3.73 кв. км | 53.192001 N, 51.000000 Е |
17 | Кинель | 13 | 24.08.2021 | 6.11 кв. км | 53.213001 N, 51.000000 Е |
18 | Филипповка | 2 | 24.08.2021 | 2.81 кв. км | 53.186001 N, 51.001999 Е |
19 | Филипповка | 3 | 25.08.2021 | 3.1 кв. км | 53.18600 N, 51.001999Е |
20 | Филипповка | 2 | 26.08.2021 | 2.158 кв. км | 53.187000 N, 50.998001 Е |
21 | Муханова | 4 | 26.08.2021 | 3.2 кв. км | 53.318001 N, 51.337001 Е |
По имеющимся данным, на территории Кинельского района Самарской области в период с 25 мая по 26 сентября 2021 г. произошло не менее 21 пожаров. Число термоточек – от 1 до 26. Площадь локальных пожаров - до 9 кв.км.
По нашему мнению, 2021 г. не являлся, с точки зрения возникновения пожаров, критическим для Кинельского района Самарской области, что обусловлено метеоусловиями сезона с достаточным для зоны количеством осадков, и возросшим вниманием со стороны МЧС к проблеме возникновения, развития и тушения пожаров. Однако проблема возникновения и локализации природных пожаров для Самарской области остается острой и требует более взвешенного и конструктивного решения.
Получение подобных сведений о пожарах, в том числе лесных, несомненно повышает уровень сформированности компетенций обучающихся, в том числе в вопросах экологической грамотности.
Без сомнения, дистанционные и аналитические методы исследований не могут в полной мере заменить полевые исследования. Он связаны с высоким уровнем подготовки педагога и молодых исследователей. Несмотря на то, что существует большое количество методических рекомендаций по проведению полевых описаний, молодые исследователи часто сталкиваются с различного рода затруднениями. Прежде всего необходим достаточный объем выполненных исследований для формирования профессиональных компетенций, в том числе исследовательского характера.
Полевые исследования являются базовыми при изучение растительного покрова в естественной обстановке. В целях осуществления единообразных исследований и последующего сравнения полученных результатов в настоящее время в отношении определения растительных группировок, в том числе на уровне ассоциации, многие отечественные геоботаники склонны придерживаться взглядов В.Н. Сукачёва. Согласно этой методике, ассоциацией называется элементарная единица растительного покрова, представляющая совокупность однородных фитоценозов с одинаковой структурой, видовым составом и со сходными взаимоотношениями организмов как друг с другом, так и со средой. Любая растительная ассоциация тесно связана с сопутствующими абиотическими факторами, в том числе климатом, почвой, населяющими её животными. Кроме того, в ходе исследований необходимо учитывать, что растительные сообщества характеризуются определённой структурой, продуктивностью и динамичностью.
При изучении растительных ассоциаций мы использовали метод закладки и описания пробных учётных площадок по общепринятым методикам. Размеры пробных площадей для травяных сообществ обычно составляют 100 м2, для лесов – от 100 м2 до 1 гектара (10000 м2). Они могут иметь строго определённую форму (прямоугольник или квадрат) или повторять естественные границы изучаемого сообщества. В своих исследованиях мы проводили описание древостоя на площади 2500 м2, разбивая квадратные участки со стороной 50 м. С целью более точного подсчёта всходов деревьев, побегов, отдельных видов растений в пределах пробной площади на ключевых участках выделяли учётные площадки размером 100 м2.
При характеристике растительных сообществ рекомендуется производить их подробное описание со строгой фиксацией полученных данных (обычно заполняются специальные бланки и проводится картирование с обозначением координат). Предварительно характеризуются местообитания изучаемых сообщества с указанием рельефа, экспозиции и крутизны склона (если рельеф имеет пересеченный характер), особенности почв и грунтов (окраска, структура, мощность горизонтов), её гранулометрический состав, органические остатки, а также наличие лесной подстилки, злаковой дернины или войлока.
Важным признаком сообщества является его физиономичность. В этом случае необходимо обращать внимание на санитарное и экологическое состояние лесных фитоценозов, степень трансформации травянистых сообществ, трофность водоемов, а также его общий вид на момент появления цветущих, плодоносящих, отмирающих, вегетирующих растений.
Далее составляется список растений в определённой последовательности (согласно общепринятым бланкам – по ярусам). Для лесных сообществ описывается древостой, для которого указывались сомкнутость крон, породный состав, средняя высота деревьев каждого вида (измеряется с помощью высотомера), диаметр стволов на уровне 120 см, визуально или по годичным кольцам рядом расположенных пней определяется примерный возраст древесного яруса. Затем определяются характеристики кустарникового яруса (подлеска), для видов которого фиксируется высота, проективное покрытие почвы и обилие. Вместе с подлеском указывается породный состав подроста, достигшего яруса кустарников. Кустарнички, полукустарнички, многолетние и однолетние травы относят к травянистому ярусу леса. Составляется их видовой список и для каждого вида отмечается обилие в баллах (согласно выбранной методике), высота, фенофаза и жизненность растений. При наличии в составе сообществ отмечаются мхи, лишайники, грибы и водоросли.
Существенным показателем при изучении фитоценозов является хозяйственная оценка сообщества. Для лесных угодий отмечается бонитет древостоя наличие подроста, подлеска, семенного или порослевого возобновления. В нашей работе использована пятибалльная шкала оценки обилия видов. Также в сообществах определялись истинное и проективное покрытие почвы травостоем. Для лесных ценозов определялась сомкнутость крон.
Изучение флоры проводилось параллельно с геоботаническими описаниями. Кроме видов, входящих в состав пробных площадок, в общую флору включали и представителей, произрастающих на границе фитоценозов, и не всегда попадающих в модельные описания сообществ.
В камеральный период проводится обработку собранных материалов. Обрабатываются полевые описания фитоценозов, составляются характеристики ассоциаций и уточнялись их наименования. Анализируется флористический состав территорий. Для уточнения видовой принадлежности растений и их характеристики используются определители, научная и краеведческая литература и гербарные фонды.
Русские и латинские наименования видов и семейств растений чаще всего приводятся в соответствии с названиями таксонов, принятыми в сводке С.К. Черепанова. Для каждого зарегистрированного вида растений приведятся эколого-географические характеристики: жизненная форма (экобиоморфа), экологическая группа по отношению к условиям увлажнения (гигроморфа), приуроченность к растительным группировкам (фитоценотип) и тип ареала, характеризующий современное распространение вида. Указываются также хозяйственно-ценные свойства растений. Эти данные необходимы для осуществления флористического анализа.
Однако имеются некоторые особенности методики изучения древостоя, с которыми необходимо ознакомить молодых исследователей в ходе натурных исследований. Среди таких моментов считаем важным ознакомление с методикой определения толщины ствола в зависимости от особенностей роста и развития конкретного дерева. Толщина (диаметр) стволов стандартно измеряется на высоте 1,3 м над уровнем почвы («на уровне груди»). Однако существуют некоторые особенности (рис.).
Рис. Измерение стволов деревьев (Measuring tree trunks) [10]
Выводы. Анкетирование школьников и студентов перед началом осуществления научно-исследовательских и учебно-исследовательских работ и после их завершения показал несомненный рост сформированности ряда компетенций, в том числе ключевых, общепредметных и предметных. Использование в процессе обучения деятельностного подхода повышает эффективность обучения, способствует формированию экологической культуры.
Об авторах
Валентина Николаевна Ильина
Самарский государственный социально-педагогический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: 5iva@mail.ru
доцент кафедры биологии, экологии и методики обучения
Россия, СамараОльга Викторовна Козловская
Самарский государственный технический университет
Email: savenkoov@mail.ru
доцент кафедры «Химическая технология и промышленная экология»
Россия, СамараСписок литературы
- Акимова, Т.А., Хаскин, В. В. Основы экоразвития. – М.: Издательство Российской экономической Академии, 1994. – 312 с.
- Акопов, Г. В., Чердымова, Е. И. Структурно-функциональное исследование экологического сознания // Российская конференция по экологической психологии. Тезисы. – М., 2000. – С. 14-15.
- Алексеев, С. В. Прогнозирование педагогических стратегий развития экологического образования. Сборник материалов Международной научно-практической конференции (19-20 ноября 2013 г.) «Проблемы развития методики обучения биологии и экологии в условиях социокультурной модернизации образования». – Выпуск 12 / Под ред. проф. Н.Д. Андреевой. – СПб.: Изд-во «ТЕССА», 2013. – 362 с.
- Боброва, Н. Г. Биологическое краеведение как основа формирования экологической культуры школьников // Структурно-функциональная организация и динамика растительного покрова: Материалы III всероссийской научно-практической конференции, посвящённой 70-летию Самарского отделения Русского ботанического общества. – Самара, 2018. – С. 192-196.
- Глазачев, С. Н., Козлова, О. Н. Экологическая культура / Пробное учебное пособие для учащихся школ, гимназий, лицеев, колледжей, студентов педвузов, вузов культуры и учителей. – М.: Горизонт, 1997. – 208 с.
- Ермакова, Ю. Д., Носова, Т. М., Колыванова, Л. А., Большакова, Ю. С. Естественнонаучная, экологическая грамотность в профессиональном образовании // Среднее профессиональное образование. – 2019. – № 6. – С. 56-62.
- Захлебный, А. Н. Экологическая компетенция - новый планируемый результат экологического образования // Экологическое образование: до школы, в школе, вне школы. – 2007. – № 3. – С. 3-8.
- Ильина, В. Н., Малахова, Л. А., Чернышова, И. Е. Возможности использования природных объектов экологического каркаса Самарской области в формировании экологического сознания населения // Экология: вчера, сегодня, завтра: Материалы всероссийской научно-практической конференции. – 2019. – С. 216-219.
- Ильина, В. Н., Ильина, Н. С., Шишкина, Г. Н. Опыт проведения ботанико-краеведческих работ со школьниками и студентами в аспекте формирования экологической культуры личности // Актуальные вопросы организации научно-методического обеспечения университетского образования: материалы Междунар. научно-практической интернет-конференции, Минск, 26–27 октября 2017 г. / БГУ, Центр проблем развития образования ГУУиНМР ; редкол.: Л. И. Мосейчук (отв. ред.) [и др.]. – Минск: БГУ, 2017. – С. 57-63.
- Комплексная национальная оценка лесных ресурсов. Руководство по полевым работам. Документ НФМА, 37/R. – Рим, 2009. – 220 с.
- Макарова, Е. А. Экологическое образование студентов в процессе изучения биологии с основами экологии // Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук. – 2007. – № 12. – С. 156–172.
- Митрошенкова, А. Е. Методика комплексного исследования карстовых форм рельефа студентами и школьниками // Исследования в области биологии и методики ее преподавания. Межкафедральный сборник научных трудов. – Самара: СГПУ, 2003. – С. 135-147.
- Носова, Т. М., Колыванова, Л. А. Экологическое образование в реализации идеи устойчивого развития природы и общества // Материалы МНПК «Инновационные подходы к обеспечению устойчивого развития социо-эколого-экономических систем». – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2018. – С. 180-184.
- Носова, Т. М., Колыванова, Л. А., Шведов, В. Г. Педагогическое образование, его экологические идеи и перспективы // Научное отражение. – 2017. –№ 5-6 (9-10). – С. 121-123.
- Носова, Т. М., Колыванова, Л. А., Шведов, В. Г. Гражданско-патриотическое воспитание учащихся в процессе обучения биологии // Гражданско-патриотическое воспитание детей и молодежи в XXI веке как ресурсличностного развития человека: традиции, инновации, перспективы исследования: материалы Всерос. науч.-исслед., метод. семинара-практикума с междунар. участием / сост. и отв. ред. Е.И. Тихомирова. – Самара: ООО «Науч.-техн. центр», 2018. – С. 307-314.
- Носова, Т. М., Шведов, В. Г. Зоологический музей СГПУ в образовании для устойчивого развития [Текст]: учебно-методическое пособие. – Самара: СамГПУ, 2005. – 194 с.
- Семенов, А. А. Биологическое краеведение как предмет школьного (вариативного) компонента // Исследования в области биологии и методики ее преподавания. Межкафедральный сборник научных трудов. Самарский государственный педагогический университет. – Самара, 2003. – С. 81-89.
- Силаева, Т. Б., Смирнов, В. М. Использование местной флоры и фауны в преподавании биологии и экологии от школы до вуза // Интеграция образования. – № 4. – 2001. – С. 88-90.
- Соловьева, В. В. Экологическое образование студентов-биологов в процессе изучения дисциплины по выбору «Гидроботаника» // Экология. Риск. Безопасность. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Курган: Курганский ГУ, 2020. – С. 433-435.
- Соловьева, В. В., Семенов, А. А., Яицкий, А. С. Экологическое образование студентов средствами гидроботаники // Самарский научный вестник. – 2019. – Т. 8. – № 1 (26). –С. 298-303. doi: 10.24411/2309-4370-2019-11315.
- Semenov, A., Ilyina, V., Mitroshenkova, A. and Makarova, E. Specially Protected Natural Areas as a Means of Forming the Ecological Culture of learners. – E3S Web of Conferences 265, 01019 (2021), Actual Problems of Ecology and Environmental Management (APEEM 2021), 6 р. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126507006
Дополнительные файлы
