Нынешняя эпоха отличается стремительным развитием информационно-коммуникационных технологий, тенденциями глобализации в экономике и острой потребностью в разрешении сложнейших эколого-экономических задач. Данная ситуация обусловливает необходимость высокого качества естественнонаучного образования, которое выступает важнейшим фактором формирования профессионально подготовленных кадров, способных продуктивно взаимодействовать с окружающим миром и технологическими достижениями, оперативно реагировать на вызовы внешнего окружения и успешно разрешать многообразные профессиональные задачи.
Современное естественнонаучное образование тесно переплетается с существующими глобальными социально-политическими вызовами. В условиях продолжающегося санкционного давления на нашу страну развитие отечественной системы высшего образования и науки приобретает особую значимость. Ограничения на международное взаимодействие и доступ к зарубежной технической базе создают предпосылки для ускоренного внедрения инновационных образовательных технологий и выстраивания эффективной отечественной научной инфраструктуры. Данный подход способствует не только формированию базовых профессиональных навыков у студентов, но и укрепляет стратегическую автономию отечественной науки, что становится ключевым компонентом устойчивого наращивания научно-образовательного потенциала России в текущих геополитических обстоятельствах.
Актуализация естественнонаучных знаний стала непременным условием успешной карьеры практически во всех отраслях деятельности современного специалиста [1, с. 88]. Овладение базовыми принципами естественных наук формирует основу для выработки навыков аналитического мышления, глубокого понимания закономерностей функционирования окружающего мира, построения аргументированных выводов и принятия взвешенных управленческих решений. Общество XXI века испытывает серьезные трудности, связанные с сохранением целостности экосистем планеты, обеспечением устойчивого экономического роста и поддержанием общественного здоровья.
Для нахождения эффективных решений вышеуказанных проблем в нашей стране необходимы специалисты, обладающие глубокими естественнонаучными знаниями в таких дисциплинах, как биология, химия, физика и экология. Таким образом, хорошо структурированная система естественнонаучного образования приобретает особую значимость как гарант стабильности и устойчивого развития общества.
Необходимо учитывать, что действенное освоение естественнонаучных компетенций невозможно вне контекста активного участия студентов в исследовательском процессе, лабораторной практике и полевом опыте. Овладение методами самостоятельного целеполагания, планирования эксперимента, обработки эмпирических данных и презентации научных результатов требуют внедрения инновационных педагогических моделей, способствующих раскрытию творческого потенциала каждого учащегося и созданию нового поколения исследователей, готовых конструктивно справляться с вызовами стремительно развивающегося мира. Участие студентов в научно-исследовательских проектах занимает центральное место в повышении уровня профессионализма и развитии важнейших компетенций, востребованных в условиях быстрого технического прогресса и изменений в трудовой среде.
Исследовательская деятельность студентов является ключевым фактором формирования комплексных компетенций, включающих овладение методологией научного исследования, развитие способности к системному анализу, критической оценке данных и самостоятельному принятию обоснованных решений, а также стимулирует интерес к углубленному изучению предмета и практическому применению теоретических знаний [2, с. 55].
Исследование жуков-жужелицы (Coleoptera: Carabidae) представляет собой оптимальный подход для формирования естественнонаучных компетенций у начинающих исследователей благодаря уникальному сочетанию биологических и экологических характеристик. Их высокая численность, видовое разнообразие, доступность для полевых и лабораторных наблюдений, а также чувствительность к изменению условий среды способствуют эффективному освоению практических методов биологического мониторинга, системного анализа и интерпретации результатов [3, с. 24; 4, с. 91; 5, с. 91; 6, с. 177; 7, с. 156; 8, с. 51]. Работа с данным отрядом жесткокрылых насекомых стимулирует развитие навыков научного наблюдения, экспериментирования и критического мышления, что является важной основой для формирования компетенций в области естественных наук.
Авторы предлагают использовать следующую методику, ориентированную на поэтапное развитие естественнонаучных компетенций у студентов посредством интеграции активных образовательных методов, самостоятельного выполнения учебных заданий и коллективного анализа достигнутых результатов. Данная методика разделена на пять последовательных этапов: подготовительный этап, полевые исследования, лабораторные исследования, завершающий этап, последующая поддержка студентов (рис. 1).
Рис. 1. Схема пошагового освоения компетенций
Первый этап включает в себя вводную лекцию, где преподаватель знакомит студентов с видами жужелиц, особенностями их образа жизни, значимостью в экосистемах и возможностями использования в исследовательской практике. Преподаватель ставит цели и задачи, определяя направления исследования (например, выявление особенностей распространения отдельных видов, определение трофических предпочтений, изучение репродуктивного поведения), а также предоставляет необходимый инструментарий в виде полевых руководств, определителей насекомых, набора оборудования для ловли и фиксации образцов.
Второй этап включает в себя полевую практику, где преподаватель-наставник выбирает местоположение, где будет проходить полевой опыт. Организует выезд на территории с различными ландшафтами и условиями среды (лес, луг, водоем, сельхозугодье); учит студентов собирать образцы с последующим занесением в журнал наблюдений сведений о месте находки, дате, погоде и характеристиках найденных особей. Помимо отбора жужелиц, студенты проводят мониторинг сопутствующей флоры и фауны, записывают данные абиотических факторов среды. Важным этапом полевых исследований является работа в группе, т. к. групповые занятия способствуют обмену опытом и обсуждению интересных случаев, а также развивают навыки сотрудничества и взаимопомощи.
Третий этап включает в себя лабораторные исследования. Непосредственно в лаборатории студенты под чутким руководством своего преподавателя занимаются идентификацией обнаруженных жуков, используя учебные пособия и базы данных, определяют принадлежность пойманных жужелиц к видам и родам, регистрируют находки в своем блокноте. Проводят анатомические исследования, изучая внутреннее устройства жужелиц, что помогает закрепить знания о строении организма насекомого и физиологии беспозвоночных животных. В дальнейшем студенты составляют индивидуальный или группового отчет с описанием этапов исследования, указанием полученных данных и выводами.
Завершающий этап включает в себя коллективное обсуждение полученных результатов, где проходит совместный с преподавателем разбор выполненной работы, сопоставление результатов разных групп, дискуссия о возможных ошибках и трудностях. Обучающиеся представляют доклады с результатами своих исследований, демонстрация коллекции жужелиц и иллюстративных материалов (фотографии, графики, диаграммы). Для оценки компетенций преподаватель проводит рефлексивный опрос, проверяющий степень усвоения теоретических знаний и практической готовности студентов к выполнению аналогичных исследований.
Последующая поддержка студентов, предполагает, создание электронного ресурса, размещенного на кафедральном сайте или форуме полноценного комплекта материалов, включая инструкции и руководства по работе с жужелицами, фотокаталог видов, а также дополнительные полезные образовательные материалы. Данный ресурс будет служить удобной платформой для самостоятельного изучения и коллективного обмена информацией, способствуя углублению знаний и развитию практических навыков у студентов. Также студентам предлагается продолжить наблюдение за жужелицами, например, сделать мини-проект на следующий семестр, поучаствовать в летней практике и написать курсовую работу.
Данная методика сочетает элементы теории и практики, создает условия для интенсивного погружения студентов в процесс изучения природы, помогает сформировать у них базовые естественнонаучные компетенции и прививает любовь к исследовательскому поиску.
Благодаря данной методике студенты приобретают ценные навыки: умение собирать и классифицировать материалы, проводить анализ полученных данных, формировать гипотезы и проверять их обоснованность. Особое внимание уделено воспитательным аспектам подобного подхода, так как взаимодействие с живой природой способствует выработке бережного отношения к окружающей среде и формированию чувства ответственности за сохранение биоразнообразия. Анализ проведенных исследований подтверждает целесообразность дальнейшего развития данного направления, расширения перечня изучаемых объектов и масштабного внедрения предлагаемых методик в учебный процесс высших учебных заведений. Такой подход позволит добиться существенного укрепления естественнонаучной грамотности студентов и повысить общий уровень конкурентоспособности выпускников вузов на рынке труда.
Литература:
1. Ансимова, Н. П. Специфика научно-исследовательской работы студентов и аспирантов педагогического вуза / Н. П. Ансимова // Ярославский педагогический вестник. — 2009. — № 3(60). — С. 87–91. — EDN MUQSPX.
2. Екшикеев, Т. К. Формирование компетенций и компетентности студентов ВУЗа / Т. К. Екшикеев // Труды экономического и социально-гуманитарного факультета РГГМУ / под редакцией М. М. Глазова. Том Выпуск 8. — Санкт-Петербург: Издательство Российского государственного гидрометеорологического университета, 2014. — С. 54–58. — EDN TWZYUT.
3. Замотайлов, А. С. Роль практического обучения в формировании профессиональных навыков в области энтомологии / А. С. Замотайлов, А. И. Белый // Практико-ориентированное обучение: опыт и современные тенденции: Сборник статей по материалам учебно-методической конференции, Краснодар, 01–30 апреля 2017 года. — Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, 2017. — С. 24–25. — EDN ZNKCNB.
4. Сердюк, В. Ю. Сезонная фауна жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах ФГБНУ «ВНИИБЗР» (Краснодар) в 2016 году / В. Ю. Сердюк, А. С. Замотайлов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2016. — № 63. — С. 90–94. — DOI: 10.21515/1999–1703–63–90–94. — EDN YLPSYR.
5. Сердюк, В. Ю. Агробиологические особенности и хозяйственное значение некоторых видов полевых жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах Краснодарского края / В. Ю. Сердюк, А. С. Замотайлов, А. С. Бондаренко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2018. — № 75. — С. 90–96. — DOI: 10.21515/1999–1703–75–90–96. — EDN YVSIWT.
6. Сердюк, В. Ю. Трофические связи доминантных видов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах лиманно-плавневой зоны Краснодарского края / В. Ю. Сердюк, А. С. Замотайлов, А. И. Белый // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2024. — № 110. — С. 176–182. — DOI: 10.21515/1999–1703–110–176–182. — EDN JAGDGW.
7. Сердюк, В. Ю. Жужелицы (Coleoptera: Carabidae) как биотический компонент агроландшафта в условиях антропогенной трансформации / В. Ю. Сердюк, А. С. Замотайлов // Экология и природопользование: тенденции, модели, прогнозы, прикладные аспекты: материалы II Всероссийской научно-практической конференции, Рязань, 28 марта 2025 года. — Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева, 2025. — С. 155–160. — EDN VDMZYG.
8. Сердюк, В. Ю. Фауна и экологические особенности жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на территории памятника природы «Дубовый рынок» (Краснодарский край) / В. Ю. Сердюк, А. С. Замотайлов // Самарский научный вестник. — 2025. — Т. 14, № 1. — С. 50–56. — DOI: 10.55355/snv2025141107. — EDN UZELFC.
