В статье автор анализирует текущее состояние проблемы изучения растений в природе на летней площадке Эколого-биологического Центра; делится опытом работы по изучению растений на детской летней площадке естественнонаучной направленности.
Ключевые слова: растения, летняя площадка, исследование, проект, методы изучения (измерение, наблюдение, химический анализ, сравнение)
В многочисленных исследованиях [1, 3, 8], посвященных вопросу изучения растений в школе и центрах дополнительного образования, основное внимание уделяется изучению их многообразия и роли в жизни человека [2, 4, 9]. Кажущаяся простота исследования (растения остаются на одном месте, их легко заметить и измерить) создаёт неправильное впечатление скучности и не интересности у подавляющего числа детей. И действительно, животные бегают, прыгают, активно питаются и по-разному реагируют на человека. Это оказывает сильное влияние на детей, и именно животных чаще выбирают в качестве объектов исследований [5, 6, 7]. В процессе работы на летней площадке перед нами, педагогами дополнительного образования, стояла задача донести до сознания обучающихся, что растения — не менее интересный объект, а возможно и более удивительный, чем животные.
Первоначально мы определили круг вопросов, подлежащих изучению: «Физиология клетки и растения», «Анатомические особенности различных экологических групп», «Геоботаника», «Фотосинтез», «Химический анализ на содержание важных веществ: дубильных, витамина С, глюкозы, крахмала и других». Эти вопросы в школьной программе рассматриваются либо поверхностно (физиологические и анатомические особенности в зависимости от условий произрастания, геоботаника), либо недостаточно широко (химический состав растений, особенности фотосинтеза).
В процессе подготовки к летней площадке нами была составлена дополнительная общеобразовательная программа естественнонаучной направленности «Экспериментальная биология» (24 часа) и разработана рабочая тетрадь для детей. В рабочей тетради все темы были разбиты на модули (рис. 1):
Рис. 1. Модули программы «Экспериментальная биология».
В каждом модуле мы выделили несколько тем, например: модуль «Геоботаника» имеет темы «Почвы и растения индикаторы», «Ярусность и проективное покрытие» и др., а модуль «Физиология растений» содержит темы «Физиология клетки», «Минеральное питание растений» и др. В рабочей тетради мы поместили небольшой теоретический материал, задания по лабораторным и практическим работам, оставили специальные листы для гербария, в конце дали примерные темы для проектов. Каждая тема изучалась в течение одного занятия. Все занятия проходили по следующему плану: вводная часть (тема, цель и задачи); основная часть (изучение материала на территории Эколого-биологического Центра); заключительная часть (оформление работы в рабочей тетради) (рис. 2).
|
|
|
Рис. 2. Пример оформления рабочей тетради
Дети с энтузиазмом работали на летней площадке: измеряли высоту растений и площадь их листьев, с интересом проводили химические опыты по обнаружению различных веществ. Следует отметить, что многие обучающиеся подружились с математикой при вычислении площади листьев. Каждый модуль и темы программы давали много разнообразных знаний обучающимся (таблица 1).
Таблица 1
Получение знаний в рамках модуля.
|
Название модуля |
Получение знаний в рамках модуля |
|
«Физиология клетки растений» |
изучение плазмолиза и деплазмолиза, влияние солей калия и кальция, кислот и щелочей на состояние растительной клетки |
|
«Фотосинтез» |
извлечение хлорофилла, опыты с ним, влияние различных условий на фотосинтез (аскорбиновая кислота, свет, темнота) |
|
«Геоботаника» |
ярусность растений, проективное покрытие, массовость по шкале Друде |
|
«Ресурсоведение» |
определение запасов лекарственного сырья, выявление источников дубильных веществ, определение глюкозы в плодах, листьях, цветках |
|
«Биометрия» |
разные способы определения площади листа, флуктуирующая асимметрия, определение высоты дерева |
|
«Экология» |
выявление насекомых-паразитов, вирусов, грибов и бактерий, их влияние на рост и развитие растений |
|
«Анатомия» |
изучение под микроскопом пыльцы растений, особенностей растений влаголюбивых и засухоустойчивых и т. д |
Общеизвестно, что растения очень зависят от условий обитания, поэтому на летней площадке мы изучали не только состав почвы (механический и химический), но и состав воды и сточных вод от зоопарка (химический анализ). Дети наглядно увидели, что почва не однородна и в разных местах имеет различное содержание элементов (железа, сульфатов, нитратов, аммония и т. д.).
Разработанная нами и апробированная на летней площадке рабочая тетрадь имеет практический характер (например, при помощи мхов дети научились очищать воду (делали фильтры и анализировали химический состав воды до мохового фильтра и после); приобрели навыки определения высоты дерева при помощи подручных материалов; наглядно убедились в необходимости минеральных удобрений в опытах по корневому питанию растений) (рисунок 3).
|
|
|
|
|
|
Рис. 3. Проведение обучающимися опыта по минеральному питанию
Ряд работ, выполненных в рабочей тетради, перерос в полноценные проекты, которые дети дорабатывали уже после летней площадки (таблица 2).
Таблица 2
Проектные исследования обучающихся
|
№ |
Название проекта |
Содержательная часть проекта |
|
1 |
«Антагонизм ионов калия и кальция при выращивании растений» |
изучение влияния ионов калия и кальция на рост растений, а также явление антагонизма, когда оба иона при совместном введении нарушают способность корней поглощать воду |
|
2 |
«Влияние антропогенной нагрузки на содержание витамина С» |
проведение химического анализа растительного сырья, полученного из разных районов города (парк, крупная автомобильная трасса, район ТЭЦ) |
|
3 |
«Технология получения крахмала в домашних условиях» |
изучение различных сортов картофеля и технологических процессов получения крахмала и т. д |
|
4 |
«Вирусные болезни клубники» |
изучение вредителей и болезней растений |
Некоторые проекты стали победителями на региональном этапе конкурсов, поэтому работа над проектами продолжается и в настоящее время. По завершению проектной деятельности мы планируем продолжать участвовать в исследовательских конкурсах различного уровня.
В процессе работы и получении положительных результатов, мы пришли к выводу, что организованная нами летняя площадка, способна привить интерес у школьников к изучению природы, развить проектную деятельность и активизировать исследовательскую работу.
Литература:
1. Баранова О. Г., Леконцева Л. Р., Пузырев А. Н. и др. Летняя полевая практика в Ботаническом саду. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009.
2. Изучаем лес. В помощь юному лесоводу (Исследовательская работа школьников). Екатеринбург: УГЛТУ, 2021.
3. Исследовательская деятельность школьников в экологическом лагере. Методическое пособие. — Н. Новгород: Поволжье, 2015.
4. Машкова, И. В. Учебная практика по биоразнообразию: учебное пособие. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2021.
5. Методические рекомендации по организации полевых исследований с учащимися и подготовке к областному конкурсу экспедиций. — Кемерово: ГАУ ДО КЦДЮТЭ, 2022.
6. Методы экологических исследований: сборник методических материалов. М.: Журнал «Исследовательская работа школьников», 2006.
7. Организация опытнической работы учащихся по растениеводству: Методическое пособие. — М.: ФГБОУ ДОД ФДЭБЦ, 2013.
8. Сивохина, Л. Н. Методика обучения биологии: полевая практика: учебно-методическое пособие. — Новосибирск: Изд. НГПУ, 2008.
9. Эркенова, М. А. Полевая практика по ботанике: учебное пособие для обучающихся. — Черкесск: БИЦ СКГА, 2023.
