Использование методических и дидактических принципов в преподавании курса экологии студентам ссузов и вузов (на примере изучения тем по устойчивому развитию)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ И ДИДАКТИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ В ПРЕПОДАВАНИИ КУРСА ЭКОЛОГИИ СТУДЕНТАМ ССУЗОВ И ВУЗОВ

СОЛОВЬЕВ С.С., ЯНОВСКАЯ Я.В.

В статье показана необходимость междисциплинарных исследований при создании экосетей и сохранения регионального биоразнообразия. Предлагаются методические и дидактические принципы, формы и методы организации учебной и внеучебной работы со студентами по вопросам образования в области охраны окружающей среды, экологического образования и воспитания, формирования основ экологической культуры.

Проблематика устойчивого развития прочно занимает центральное место в мировой экономике, экологистике и сопредельных сферах. Впервые понятие «устойчивого развития» в его современном значении было сформулировано в Докладе Международной комиссии по окружающей среде и развитию (Комиссия Брундтланд) в 1987 г. Мировым сообществом предложено и взято за основу понятие «устойчивое развитие», согласно которому дальнейшее развитие цивилизации может происходить только в согласии с законами природы. Перед человечеством встала очень нелегкая задача - осуществить кардинальные изменения в сознании каждого человека, сформулировать и добровольно принять ограничения и запреты, диктуемые законами развития биосферы. Необходимо освоение нового системного (целостного) мышления. И это новое системное мышление позволяет сформулировать и развить новый глобальный инновационный образовательный проект - образование в интересах устойчивого развития, нацеленный на гарантированное выживание всего человечества.

Концепция устойчивого развития не требует от людей, живущих сегодня на Земле, отказаться от всех благ цивилизации, а предлагает людям брать от природы лишь то, что необходимо, точно просчитывая, что природа может восстановиться. Образование в интересах устойчивого развития - это изменение подходов к самому образованию и предполагает следующее:

1. Для преподавателя - от передачи знаний к созданию условий для активного познания и получения детьми практического опыта.

2. Для студентов - от пассивного усвоения информации к активному ее поиску, критическому осмыслению, использованию на практике, к общению и деятельности.

3. Для учебного заведения - к изменению политики управления коллективом преподавателей и студентов, использования ресурсов, организации взаимодействия с местным сообществом.

Эти задачи могут быть успешно решены с помощью совершенствования всех аспектов образовательно-воспитательной жизнедеятельности учебного заведения. Содержание образования в интересах устойчивого развития (по материалам Руководящего комитета ООН по образованию в интересах устойчивого развития (октябрь 2008 г.) в рамках любого учебного предмета и в организации воспитательной работы, должно опираться на следующие основные содержательные линии образования для устойчивого развития:

1. Взаимосвязи - в обществе, экономике и природе.

Necessity interdisciplinary researches at creation of ecological grid and preservations of a regional biodiversity are shown. Forms and methods of the organization of educational and after-hour work with students concerning ecological formation are offered.

Профессиональное образование. Столица | № 3 2010

1

2. Гражданственность, права и ответственность человека.

3. Потребности и права будущих поколений.

4. Разнообразие - культурное, социальное и биологическое.

5. Качество жизни, равноправие и социальная справедливость.

6. Устойчивые» изменения - развитие в рамках способности экосистем.

7. Рациональное использование природных ресурсов (включая водные, земельные, минеральные, ископаемое топливо и т.п.).

8. Управление отходами.

9. Изменение климата.

10. Права человека (в том числе равноправие полов и возрастных групп; расовое и культурное разнообразие).

11. Личное и семейное здоровье.

12. Экологические аспекты здоровья

13. Борьба с бедностью.

14. Ответственность на местном и глобальном уровнях.

15. Мировая безопасность и разрешение конфликтов.

16. Развитие городских и сельских территорий.

17. Социальная ответственность корпораций.

18. Будущее - прогнозируемое и непредсказуемое.

Традиционно сложившиеся в культуре ориентации и установки, ценностные приоритеты, исследовательские программы и познавательные модели уже не отвечают сегодняшним потребностям. Новые же установки начинают только вырисовываться на фоне катастрофического состояния отношений общества и природы, глубокого глобального кризиса, как в экономике, финансах, культуре, так и в науке, искусстве, политике и педагогике. Современная образовательная система продолжает транслировать в будущее ценности индустриальнопотребительского общества, неустойчивого образа жизни, не обращая внимания на приближение глобальной антропологической катастрофы, не способствуя грядущему выживанию общества.

Наиболее разумным путем решения этой задачи является формирование новых ценностно-нормативных отношений, позволяющих преодолеть отчуждение человека от природы, выработать экологическое мировоззрение, осознать экологические императивы взаимодействия общества и природы через систему образования и воспитания молодежи. Для этого необходимо создание педагогически эффективной и оправданной системы образования в интересах устойчивого развития.

Концепция обучения одной из целей ставит создание условий для дифференциации содержания обучения с возможностями построения индивидуальных образовательных программ. Идея формирования познавательных интересов у студентов и весь процесс обучения экологии должен строиться на известных валеологических принципах. Важнейшим условием реализации экологического образования и воспитания студентов является использование дидактических и методических принципов в процессе преподавания экологии, а также информация о путях решения проблем окружающей природной среды.

Авторы статьи предлагают формы и методы организации учебной и внеучебной работы со студентами в области экологического образования и воспитания. Подбор качественных, экспериментальных задач, практических работ, дидактических игр, анкет для студентов дают возможность преподавателю организовать со студентами учебный процесс, узнать полезную и интересную информацию для экологически грамотного и рачительного потребителя. В по-

следние десятилетия деятельность человека оказывает огромное по масштабам и интенсивности воздействие на природную среду. Свидетельство тому - возникновение многих экологических проблем. К ним можно отнести следующие:

- истощение природных ресурсов;

- глобальное потепление климата («парниковый эффект»);

- истончение озонового экрана в стратосфере;

- проблема чистой пресной воды;

- экологическая безграмотность россиян и т.д.

Экологическая наука постепенно расширяла сферу своих интересов, начав с рассмотрения связей и событий организменного уровня как «естественная история» видов, сейчас экология изучает весь окружающий человека мир. Цель экологического воспитания: сформировать у студентов ответственное отношение к окружающей среде, воспитать личность, готовую к практической деятельности, к пропаганде экологических идей, к защите и улучшению окружающей среды. Опыт работы авторов в системе образования показывает, что большой вклад в дело экологического образования и воспитания студентов вносит междисциплинарный подход. Прекрасно сочетается экологическое образование и воспитание студентов с такими дисциплинами как физика, биология ОБЖ и др.

Рассмотрим взаимосвязь преподавания экологии с физикой. На первый взгляд кажется, что интересы физики и экологии антагонистичны: экология - наука о взаимосвязях в природе; физика - наука, лежащая в основе научно-технического прогресса, который внес нарушения в многочисленные природные взаимодействия. Вспомним, однако, что в переводе с греческого слово «физика» означает - «природа». Определение объема экологической информации в любом предмете - сложный вопрос. Его конкретное решение зависит от опыта преподавание, его способностей и интересов, а также от времени, которое можно отвести на изучение «элементов» экологии. Сегодня учебный процесс в плане преподавания физики весьма напряжен. Это обусловлено сложной программой, большим числом дидактических задач каждого занятия. Вовлечение тематики знаний в области экологии в курс физики и наоборот знаний физики в курс экологии должно быть органически связано с содержанием изучаемого материала. Знания должны излагаться в информативном плане, их следует использовать для возникновения интереса у студентов к изучаемому материалу.

Ученые активно используют принцип научности, который требует адекватного отражения вопросов экологии в содержании учебного предмета. Многие специалисты пытались выстраивать интеграцию научных дисциплин. Проблемой включения вопросов экологии в курс физики занимались многие педагоги, в частности: Э.А. Турдикулов, И.Д. Зверев, А.П. Рыжен-ков [2;4;6], которые обосновали важность и значимость образования в области экологии в школе и доказали, что роль курса физики в изучении основ экологии достаточно велика. Разработали принципы отбора экологического материала. Принцип научности требует, чтобы вопросы экологии включались в содержание учебного предмета. Принцип краеведения предполагает систематическое обращение в процессе преподавания к окружающей студентов действительности, к природе родного края, вопросам экологии, изучаемым на занятиях по дисциплине не полно, непоследовательно. Не весь материал широко раскрывается, о некоторых вопросах только упоминается, некоторые же вопросы вообще упущены. Имеющихся разработок на наш взгляд недостаточно. В связи с этим объектом нашего исследования являлось преподавание экологии, дополненное основами физики [3;6;7].

Исследования, проводимые в 80 - 90-е гг. ХХ века внесли определенный вклад и новизну исследовательской деятельности в преподавание физики вместе с другими естественными науками. Однако, ныне с появлением новых современных возможностей начала 21 века (Интернет, ин-

формационные технологии, совершенствование коммуникаций и т.д.) нами разработаны (доработаны) новые приемы подачи материала. Сегодня ученые стремятся подчеркнуть значение глобальных проблем человечества для всей планеты, то есть для всех стран независимо от размеров территории, численности населения, уровня экономического развития и т.п. В нашем случае рассматриваются проблемы экологии и пути их решения с современных позиций, т.е. должны активно применяться новые технологии. Таким образом, задачами данной программы является:

1. развитие мышления студентов, формирование у них умений самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления;

2. овладение студентами знаниями о современной научной картине мира, о широких возможностях применения физических законов;

3. формирование познавательного интереса к физике и экологии, развитие творческих способностей, осознанных мотивов учения;

4. подготовка к продолжению образования и сознательному выбору профессии на основе принципов здоровьесберегающей педагогики;

5. формирование здорового образа жизни, основанного на знаниях физических процессов, происходящих в организме человека;

6. формирование гуманистического отношения к окружающему миру, воспитание духовности и нравственных основ личности.

Реализация данной программы позволит решить практические задачи связи физики и экологии с жизнью, проявить интерес к изучению естественнонаучных предметов. «Экологизация» учебных дисциплин (т.е. формирования у студентов экологической культуры) приобретает в настоящее время исключительно важное не только теоретическое, но и практическое значение. Для преподавателя экологии и физики это означает изучение физических явлений с точки зрения гармонических отношений человека и природы.

Элементы физики в курсе экологии

Современный культурный человек должен понимать, что природные ресурсы не бесконечны, должен уметь предвидеть и оценивать последствия производственной деятельности, стремиться к созданию экологически чистых технологий, энергоёмких технологий, ресурсосберегающих технологий. Формы изучения экологического материала могут быть различными: сообщение, учебные игры, решение качественных и количественных задач (малоотходные, безотходные производства и т.д.).

Краткие экологические сообщения, предназначены для регулярного использования на занятиях продолжительностью до 5 минут. Преподаватель может использовать для повышения интереса учащихся, мотивации их учебной деятельности, для расширения кругозора учащихся, основ формирования научного мировоззрения, развитие познавательного интереса, внимания, осуществление экологического образования и воспитания. Краткие сообщения студентов органично согласуется с учебным материалом и не противоречит логике изложения. Особой популярностью у студентов пользуются заранее подготовленные сообщения по текущему материалу и на перспективу, что позволяет самим обучающимся изучить данную тему и быть примером для подражания среди сверстников.

Например, при изучении паровой турбины в курсе физики, преподаватель рассказывает, из чего состоит турбина, принцип её действия, для чего она используется: «Паровая турбина используется для производства электрической энергии. А любой вид человеческой деятельности, связанный с производством энергии и использованием, сопровождается выбросом тепла в окружающую среду, что прямо или косвенно негативно влияет на множество природных явлений. Степень этого влияния зависит от количества произведенной энергии. Подсчитано, что

за последние 20 лет человечеством использовано столько же энергии, сколько за всю предшествующую историю. Особенно заметно влияние теплового загрязнения на атмосферные явления и состояние рек вблизи больших городов и промышленных центров. Появился даже термин «теплые острова», определяющий эти источники тепла. Тепловое загрязнение атмосферы происходит в результате выбросов тепла в окружающую среду вместе с нагретыми газами, жидкостями и твердыми телами. Одних только газообразных продуктов сгорания в мире, по подсчетам специалистов, - выбрасывается около 40 млрд. тонн в год. Температура воздуха вблизи антропогенных источников тепла повышается. Усиливаются конвекционные потоки воздуха, увеличивается скорость ветров. Повышение температуры воздуха ведет к усилению испарения с поверхности почвы, растительности и водоемов, может привести к изменению погоды в данном районе, к изменению условий жизни и хозяйственной деятельности людей.

Демонстрационный эксперимент с физическим содержанием с целью ознакомления студентов с загрязнениями на практике. В этой вязи, нами разработаны демонстрационные опыты и эксперименты, где обучающиеся наблюдают загрязнение, и объясняют его с точки зрения законов физики. Например: в курсе «Экологии» темы: «Взаимоотношения организмов в экосистемах. Экологическое равновесие» или «Агроэкосистемы, их загрязнения», а в курсе «Физики»: «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах».

Цель занятия: ознакомление обучающихся с явлением диффузии в газах, жидкостях и твердых телах показывает, как разного рода загрязнители проникают в те вещества, которые обеспечивают жизнедеятельность растений, животных, человека и негативная реакция живого организма на вмешательство «извне».

Ход практической работы может быть следующим: на чистое стекло, находящееся на кадровом окне графопроектора, наносим пипеткой каплю чистой воды, а рядом с ней каплю «загрязнителя» - раствора марганцовки или чернил. Капли должны соприкоснуться. На экране обучающиеся наблюдают как вследствие диффузии жидкий «загрязнитель» проникает в чистую воду (диффузия жидкостей). Если рядом с каплей воды положить пинцетом кусочек твердого «загрязнителя» -кристаллик марганцовки или кусочек красной свеклы (так чтобы край касался капли), то на экране будет видно, как постепенно от этого края окрашивается вода (диффузия твердого тела и жидкости).

Диффузия в жидкостях в случае слива загрязненной воды из автогаражей, фабрик и заводов приводит к загрязнению чистой воды рек, каналов, морей, фактически отравлению организмов, живущих в них, к гибели растительности. Используя в пищу пойманную в них рыбу, человек может отравиться сам.

Загрязнение почвы тоже происходит вследствие диффузии. Так излишки удобрений, различных ядохимикатов, попавших на неё, при опрыскивании сельскохозяйственных культур, распространяются в почве не только с потоками воды, но и в результате диффузии, а затем попадают в плоды, которые человек употребляет в пищу.

Доклады по экологии предназначены для использования на занятиях в качестве дополнительного материала. Данный материал с применением эксперимента интересен и запоминается учащимися хорошо. Преподаватель использует повышение интереса учащихся, для воссоздания естественно-научной картины мира, расширения их кругозора, формирования лич-ностно-значимового отношения к состоянию окружающей среды.

Цель: закрепление понятия радиоактивность, а также сформировать у студентов понятия о радиоактивных и токсичных выбросах атомных электростанций. В процесс осуществления занятия происходит расширение кругозора студентов, развитие у них познавательного интереса, формируется гражданская позиция в виде личной ответственности за состояния охраны окружающей

среды: вводятся элементы (в виде задач), что развивает экологическое мышление, более успешно и педагогически оправдано осуществляется процесс экологического образования и воспитания.

В статье нашел отражение далеко не весь используемый нами (наработанный в процессе осуществления эксперимента) материал, но и предложенные фрагменты занятий по интеграции физики и экологии свидетельствует о повышении активности, возникновении интереса у студентов к данной проблематике и легкого запоминания учебного материала. Повышение интереса и мотивации у обучающихся к экологии и физики, как учебным предметам, в целом положительно влияет на динамику усвоение нового материала, а также способствует овладению студентами основами экологической культуры и культуры безопасности жизнедеятельности.

Предложенные задачи целесообразно и педагогически оправдано использовать при изучении соответствующего раздела (темы, подтемы) курса, на факультативных занятиях, при организации внеучебных занятий, а также в процессе других мероприятий. Эти задачи активизируют познавательную деятельность учащихся, воспитывают бережное отношение к природе и эффективно влияют на формирование высоких моральных качеств. Курс экологии имеет большие потенциальные возможности для формирования у студентов экологических знаний, воспитания бережного отношения к природе.

Тест: Уровень экологической воспитанности оценивается по 5-ти бальной шкале, по 5 вопросам:

1. Дать оценку своих экологических знаний, полученных в школе;

2. Выбрать варианты, которые отвечают взглядам учащихся:

а. нечего ждать милостей от природы, взять их у неё - наша задача;

б. природа - не храм, а мастерская, и человек в ней - работник;

в. не будем, однако, обольщаться победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из таких побед имеет, правда, в первую очередь, те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и в третью очередь - совсем другие, непредвидимые последствия, которые часто уничтожают значение первых.

3. Распределить капиталовложения в различные сферы деятельности человека в % к общему итогу.

4. Что лично ты уже сделал или готов сделать для оздоровления окружающей среды в своем городе, поселке, районе?

5. Каких знаний в экологической сфере тебе не хватает?

На основании ответов на 5 вопросов выводится средний балл. Повторяя анкетирование через каждые 1 - 3 года, можно в динамике изучить процесс повышения уровня экологического образования и воспитания в учебном заведении.

Успешная реализация возможностей экологического образования студентов может быть достигнута при осуществлении всех форм обучения. Необходимо привлекать студентов к обсуждению обычных (типовых) задач из курса физики с точки зрения экологических проблем, таких как рациональное использование природных ресурсов, экологизация сельского хозяйства, промышленности и транспорта.

Библиографический список

1. Грищенков А.В., Грабарник Т.Н., Масленникова А.В. Обучение по индивидуальным учебным планам как условие качества образования. - Организация работы по индивидуальным учебным планам обучающихся в старшей школе // Серия: «Экспериментальная и инно-

вационная деятельность образовательных учреждений Москвы»/Ответственный редактор Курнешова Л.Е. - М.: Центр «Школьная книга»,2006. - С.111-115.

2. Зверев А.Г. и др. Вопросы экологии в курсе физики. Новосибирск, 2005. - с.

3. Захлебный А.Н., Зверев И.Д., Суравегина И.Т. Охрана природы в школьном курсе биологии. М., 1977. - 224 с.

4. Зверев И.Д., Максимова В.Н. Межпредметные связи в современной школе. - М.: Педагогика, 1981. - с.

5. Сульженко Н.А. // Новые подходы к организации экологического образования в школе / Департамент образования г. Москвы. - М.: Центр "Школьная книга", 2007. - С. 121-122.

6. Турдикулов Э.А. Экологическое образование и воспитание учащихся в процессе обучения физике: Кн. для учителя.- М.:Просвещение,1988 .-124 с.

7. Физика и экология. 7-11 классы. Материалы для проведения учебной и внеурочной работы по экологическому воспитанию /Сост. Г.А. Фадеева, В.А. Попова. - Волгоград: Учитель, 2005. - 74 с.

8. Экология Москвы и устойчивое развитие: Учебное пособие для 10 (11) классов средних общеобразовательных школ /Под ред. Г.А.Ягодина. - М.: МИОО, «Интеллект-Центр», 2008. -352 с.

Ключевые слова: экология, экологическое воспитание, экологическое образование.

Keywords: ecology, ecological education, ecological formation.