CC BY
410
УДК 504:37.03
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 1 (19) 2012. с. 76-86.
КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ПРОЕКТЫ УЧАЩИХСЯ В СИСТЕМЕ ЭКОЛОГО-
ВАЛЕОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Елена Г еннадьевна Новолодская Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина
novolEG2508@yandex.ru novolodskayaEG2508@mail.ru
Ключевые слова: школьный экологический мониторинг, проектная технология, исследовательские проекты, здоровьетворение, жизнетворчество.
Аннотация: В статье представлена характеристика комплексных исследовательских проектов, реализованных учащимися в рамках эколого-валеологического мониторинга: мониторинг зеленых насаждений и лесного фитоценоза, мониторинг почв, фенологический и валеологический мониторинг. Охарактеризованы используемые методики диагностики результатов проектной деятельности учащихся.
УДК 504:37.03
STUDENTS’ COMPLEX RESEARCH PROJECTS IN THE SYSTEM OF ECOLOGICAL AND VALEOLOGICAL MONITORING
Elena Gennadievna Novolodskaya
The Shukshin Altai State Academy of Education novolEG2508@yandex.ru novolodskayaEG2508@mail.ru
Key words: school ecological monitoring, project technology, research projects, health creation, life creation.
Annotation: The article deals with characteristics of complex research projects carried out by students as the part of ecological and valeological monitoring that includes monitoring of green planting and forest community, soils monitoring, phenological and valeological monitoring. Methods using for diagnostics of the results of students ’ project activities are described.
Одной из задач современной системы образования является вовлечение учащихся в исследовательскую деятельность, формирование и развитие навыков планирования и ведения наблюдений, обобщения результатов исследования, формулирования выводов. Эффективной формой работы по изучению географии и биологии, экологии и валеологии в системе школьного образования является организация исследовательской деятельности учащихся в рамках эколого-валеологического мониторинга.
В 90-е годы в рамках федеральной программы «Экологическая безопасность России» разрабатывалась Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). В ряде регионов страны были составлены территориальные программы комплексного экомониторинга (ТСЭМ). Одним из компонентов таких программ является школьный экологический мониторинг (ШЭМ) - часть системы экологического образования, ориентированная на формирование экологических знаний, умений и навыков и мировоззрения на базе практической деятельности, включающей программные наблюдения за состоянием окружающей среды своей местности. Мониторинг - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов [3].
В процессе мониторинга происходит непосредственное общение учеников с природой, приобретаются навыки проведения научного эксперимента, самопознания и самодиагностики, развивается наблюдательность, пробуждается интерес к изучению конкретных экологических и других вопросов. Кроме того, мониторинговая деятельность учащихся способствует повышению их экологической и валеологической грамотности, развитию экологической культуры и культуры здоровья, формирует активную позицию воспитанников в созидании вокруг себя экологически здоровой среды обитания и в самосозидании (здоровьетворчестве и жизнетворчестве). Внеклассная работа по географии и экологии, биологии и валеологии предоставляет широкие возможности для учителя в плане организации мониторинга условий окружающей среды: природной, предметно-пространственной, социальной. Следует отметить, что работа по вовлечению школьников в проведение мониторинга должна начинаться с начальных классов, естественно, в доступной для данного возраста форме, с привлечением игровых, творческих элементов.
При организации исследовательской деятельности учащихся в системе эколого-валеологического мониторинга представляет интерес внедрение проектной технологии. Нами разработаны и апробированы комплексные исследовательские проекты, реализованные в содружестве со студентами естественно-
географического и педагогического факультетов Алтайской государственной академии образования имени В.М. Шукшина, учителями и учащимися школ Алтайского края и Республики Алтай:
• в период организации и прохождения педагогической практики;
• при изучении вузовских дисциплин: «Валеология» и «Школьный практикум: эколого-географический мониторинг» (естественно-географический факультет); «Методика преподавания интегративного курса «Окружающий мир», «Краеведение», курсов по выбору «Основы экологии и валеологии в начальной школе» и «Здоровьесберегающие технологии в начальном образовании» (педагогический факультет);
• на занятиях по специальности «педагог-валеолог» в рамках факультета дополнительного образования;
• при организации исследовательской работы учащихся в рамках преподаваемого автором факультативного курса «Школьный эколого-валео-логический мониторинг».
Предлагаемая характеристика программ комплексных исследовательских проектов является результатом многолетней опытно-экспериментальной работы по внедрению проектной технологии в учебно-воспитательный процесс, при организации урочной и внеклассной работы учащихся. При разработке заданий для инструкционных карт использовались различные методики, представленные в современных методических пособиях. Данные проекты могут пополнить методическую копилку учителей географии и биологии, экологии и валеологии среднего и старшего звена, но также, в упрощенном варианте, могут использоваться и учителями начальных классов.
Мониторинг зеленых насаждений
Комплексная программа эколого-валеологического мониторинга зеленых насаждений предназначена для последовательного и планомерного включения учащихся в исследовательскую работу и реализацию различных проектов.
Цели исследовательской работы:
• проведение экспертной оценки условий ближайшего окружения детей (пришкольная территория, микрорайон школы) и выявление динамики (положительной или отрицательной) их изменения с течением времени;
• изучение влияния условий ближайшего окружения на здоровье учеников, учителей и всех жителей микрорайона;
• вовлечение учащихся в экологическую и здравотворческую деятельность;
• развитие и совершенствование умений реализации исследовательских проектов, навыков обобщения и графической интерпретации результатов работы;
• развитие творческих способностей учащихся при составлении и внедрении дизайн-проектов по облагораживанию и оздоровлению своего ближайшего окружения (в содержании заданий указаны примерные темы).
Результаты многолетних наблюдений фиксировались и обобщались в специальных дневниках, были составлены подробные инструкционные карты для организации исследовательской работы. Задания усложняются по мере прохождения программного материала по географии, биологии, экологии. Учащиеся могут выполнять их индивидуально или в микро-группах по интересам.
Основные направления исследований и реализации проектов:
5-6 классы - организуется работа по проведению долговременных непосредственных наблюдений за комнатными растениями в классе, зелеными насаждениями на пришкольной территории и в микрорайоне школы при выполнении проектов - выявление эколого-валеологической роли растений.
• «Сад на подоконнике - путешествие в мир комнатных растений» - название, место произрастания, исторические и занимательные сведения, требования по уходу, влияние на окружающую среду и здоровье человека (ядовитое, лекарственное, выделяет фитонциды и т.п.), составление «визиток» комнатных растений.
• «Растения-создатели микроклимата» - выявление видового состава растений, способствующих созданию экологически здоровых условий среды: охлаждение и ароматизация воздуха, снижение шума, выделение фитонцидов.
• «Растения-столовые для птиц» - определение видового состава «растений-кормушек», привлекающих птиц в течение всего года, количественного соотношения корма и кормящихся птиц по сезонам.
• «Растения-указатели времени» - наблюдение и регистрирование времени закрытия и открытия венчиков и соцветий цветковых растений.
• «Растения-предсказатели погоды» - наблюдение за положением соцветий до, во время и после дождя; появлением капель влаги на цветках и листьях перед дождем; состоянием цветков в период резких колебаний температур; при переходе к ясной или пасмурной погоде; выявление факторов усиления и ослабления аромата.
• «Растения-собиратели пыли» - подсчет количества пыли, осаждаемой на листовых пластинках древесных и кустарниковых пород, определение самых запыленных участков пришкольной территории (школьного микрорайона); составление шкалы степени запыленности (чистый воздух, слабое загрязнение, умеренное загрязнение, сильное загрязнение), картосхемы запыленности пришкольной территории (микрорайона школы, района города).
Идет формирование умений школьников работать с инструкционными картами, обобщать результаты наблюдений в сводных таблицах, оформлять и творчески защищать продукты проектов: «карточки-визитки» комнатных растений, дизайн-проекты озеленения школьных кабинетов, озеленения пришкольной территории
определенными породами деревьев и кустарников для оздоровления микроклимата, кормушки и «меню для птиц», организация на пришкольной территории «Птичьего городка», клумб «Цветочные часы» и «Цветочное бюро прогнозов» и пр.
В 7-9 классах учащимся можно предложить провести экспертную оценку эколого-валеологических условий пришкольной территории, реализовать проект «Мое дерево», начать работу по учету пылевого загрязнения пришкольной территории и автотранспортной нагрузки, а также совершенствовать умения графической интерпретации собранного материала.
Экспертиза эколого-валеологических условий пришкольной территории включает:
• описание расположения школы в микрорайоне, составление плана пришкольной территории;
• определение соответствия расположения школьного здания санитарно-гигиеническим нормам;
• подсчет количества деревьев и кустарников, произрастающих на пришкольной территории, определение и составление шкалы степени достаточности зеленых насаждений для восстановления кислорода в воздухе;
• выявление степени запыленности воздуха в различных местах пришкольной территории по материалам исследовательского проекта «Растения - собиратели пыли»; подсчет количества пыли, которое способны задерживать зеленые насаждения пришкольной территории;
• разработку и реализацию дизайн-проекта озеленения пришкольной территории для улучшения экологического и эстетического состояния среды.
Примечание: данную работу можно расширить, например, проводить замеры пылевого загрязнения каждый месяц в определенные дни в течение нескольких лет, заполняя сводную таблицу, сравнивая полученные данные с результатами учета автотранспортной нагрузки, можно построить кривую изменения степени запыленности и установить закономерности.
Проект «Мое дерево». Вся пришкольная территория (или парковая зона вблизи школы) делится на участки между классами (участкам присваиваются порядковые номера). Каждый класс составляет рабочую карту своего участка пришкольной территории (парка). Каждый ученик выбирает «свое» дерево (всем растениям присваиваются порядковые номера), за которым будет вести наблюдения в течение нескольких лет. Учитель выступает в роли консультанта, разъясняя порядок выполнения работы, рассказывая учащимся дополнительный материал. Желательно, чтобы педагог оказал помощь в выборе дерева для каждого ученика. Кроме того, в зависимости от степени подготовленности учащихся, учитель сам определяет, на каком году обучения дети будут выполнять предлагаемые задания по экологическому мониторингу.
Используя инструкционные карточки и проводя некоторые наблюдения и измерения, ученик составляет «паспорт дерева», в котором описывает основные показатели и изменения дерева:
• основные характеристики: порода, состояние коры (морщинистая, гладкая, толстая, тонкая и т.п.), окружность и диаметр ствола; форма и размер листьев (хвои), цветов, плодов и семян (при их наличии), цветовая гамма; форма (треугольная, овальная, яйцевидная, круглая, пирамидальная и др.), ширина и густота кроны (густая, средней густоты, ажурная (сквозистая)); примерный возраст (по количеству междоузлий на стволе) и высота;
• порядок размещения веток на стволе, динамика изменения прироста;
• наличие лишайников на дереве: виды, степень покрытия (пятибалльная шкала), примерная площадь покрытия ствола лишайниками, жизненность каждого вида (есть ли плодовые тела, каковы размеры розеток и состояние слоевища); признаки повреждений (изменение окраски слоевища, появление на слоевище пятен различной окраски, уменьшение степени прикрепления лишайников к субстрату, появление трещин на слоевищах);
• присутствие насекомых-вредителей на дереве: типы повреждений и их динамика, частота встречаемости насекомых-вредителей, составление коллекции насекомых-вредителей;
• наличие механических повреждений на дереве: следы рубок, пожара, дупла и др., степень (сильное, среднее, слабое) и динамика повреждений;
• категория состояния дерева по морфологическим показателям: здоровое, ослабленное, сильно ослабленное, усыхающее, сухое;
• влияние, оказываемое деревом на окружающую среду (материалы наблюдений за 5-6 классы): выделяет фитонциды, освежает и охлаждает воздух, снижает шум, предсказывает изменение погоды, указывает время, привлекает птиц.
По мере выполнения наблюдений и измерений, ученик оформляет страницы «паспорта дерева», выполняет рисунки, заполняет сводные таблицы. Проанализировав весь собранный и графически интерпретированный материал, он составляет прогноз о дальнейшем развитии дерева, при необходимости оказывает дереву посильный уход и помощь. К результатам работы учащийся прилагает гербарии, пробы лишайников, собранные коллекции и пр. природный материал. Кроме того, данную работу можно расширить: поместить фотографии дерева в разное время года, дополнительный теоретический материал, загадки, пословицы, стихотворения, сказки и др.
Учет автотранспортной нагрузки:
• величина и динамика изменения автотранспортной нагрузки, соответствие санитарным нормам (по санитарным требованиям интенсивность в жилой зоне должна составлять не более 200 авт./ч): построение кривых суточной, недельной и сезонной динамики движения транспорта на дорогах у школы, сравнение их с результатами
наблюдений за пылевым загрязнением пришкольной территории; сопоставление интенсивности движения на разных дорогах у школы за все годы наблюдений;
• шумовое загрязнение пришкольной территории: измерение уровня шума, производимого разными видами автотранспорта, проходящего по данному отрезку дороги; измерение уровня шума на участке пришкольной территории, непосредственно примыкающей к магистрали и внутри нее, у здания школы; вычисление общего шумового загрязнения.
Учащимся предлагаются методики вычисления количества загрязняющих веществ, выделяемых при прохождении автотранспорта (угарный газ, углеводороды, диоксид азота), которые помогают более наглядно показать и дать возможность оценить роль зеленых насаждений в оздоровлении окружающей среды. Данную работу можно расширить, охватив наблюдениями весь микрорайон школы, а при желании учеников район города или весь город.
В 10-11 классах учащиеся анализируют результаты мониторинга за все годы обучения, составляют паспорт зеленых насаждений пришкольной территории, обобщают данные наблюдений за пылевым загрязнением пришкольной территории, по учету автотранспортной нагрузки и шумового загрязнения.
Паспорт зеленых насаждений пришкольной территории. Объединив и проанализировав результаты наблюдений учащихся всех классов, на основании рабочих карт составляется общая карта и паспорт зеленых насаждений пришкольной территории (или парковой зоны вблизи школы):
• географическое положение;
• общий характер рельефа, мелкие формы рельефа;
• тип зеленых насаждений (естественные, посадки);
• примерный возраст насаждений;
• площадь, занимаемая зелеными насаждениями;
• сводная таблица состояния зеленых насаждений.
Проводится обследование зеленых насаждений в плане характеристики наличия лишайников:
• частота встречаемости каждого типа лишайников в % и степень покрытия деревьев каждым видом в %;
• средние показатели жизнеспособности каждого типа лишайников: наличие плодовых тел, величина розеток, состояние слоевищ;
• средние баллы встречаемости и покрытия для каждого типа лишайников и показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА).
Сравниваются данные каждого года наблюдений за лишайниками с динамикой автотранспортной нагрузки, выявляются закономерности.
Дается характеристика повреждений зеленых насаждений школы насекомыми-вредителями:
• видовой состав вредителей по типам повреждений:
• степень опасности насекомых-вредителей: особо опасные, вредоносные, маловредоносные;
• частота встречаемости отдельных видов вредителей в насаждениях: массовые, обычные, единично встречающиеся;
• степень повреждения зеленых насаждений: сильно повреждаемые, средне повреждаемые, слабо повреждаемые;
• наиболее устойчивые к воздействию вредителей породы в зеленых насаждениях;
• степень усыхания насаждений (определяется по наличию сухих ветвей в кронах с подразделением их по породам и в % отношении от общего количества деревьев): усохшие, усыхающие, суховершинные, с частично усохшей кроной; характер распределения усыхающих деревьев и насаждений: одиночный, групповой, куртинный, сплошной.
Формулируются выводы об экологическом состоянии зеленых насаждений пришкольной территории (парка), определяется динамика дальнейших изменений, составляются предложения и проводятся экологические рейды по оздоровлению условий пришкольной территории (парка), улучшению общего экологического и эстетического состояния насаждений, благоустройству.
Формулируются выводы по учету пылевого и шумового загрязнения, автотранспортной нагрузки на пришкольной территории (в микрорайоне школы, районе города). Определяется динамика загрязнения воздушной среды. Составляется прогноз на будущее. Разрабатываются предложения по снижению атмосферного загрязнения в городе.
Мониторинг лесного фитоценоза
Мониторинг лесного фитоценоза - составная часть мониторинга биологических объектов (биоты). Комплексный проект «Экологический паспорт лесного фитоценоза» тесно связан с мониторингом зеленых насаждений и расширяет рамки исследовательской деятельности учащихся. Предлагаемая ученикам система заданий охватывает круглогодичные и многолетние наблюдения за лесным сообществом. При изучении леса необходимо со школьниками заложить несколько контрольных и опытных ключевых участков с доминантными видами растительности для сравнительного анализа состояния природной среды и достоверности результатов.
Характеристика ключевого участка включает:
• географическое расположение (координаты или расстояние до населенного пункта);
• рельеф местности (макро- и мезорельеф);
• тип почвы (подзолистая, серая лесная и т.п.);
• состав опада, его равномерность;
• тип леса (первичный, вторичный, посадки);
• схема ярусов и доминирующие виды (в описании ярусов леса дается характеристика древостоя, подлеска, травяно-кустарничкового покрова, яруса мхов, напочвенных лишайников, грибов);
• вид растений: общее количество видов, охраняемые (краснокнижные), эндемики, реликты, растения-индикаторы;
• влияние человека и животных;
• рекомендуемые меры по охране леса.
Характеристика ярусов леса:
• древостой: количество деревьев на ключевом участке, их высота и примерный возраст, формула древостоя (относительное число деревьев разных пород), жизненность растений (охватывает реакции видов растений на среду обитания в растительном сообществе: хорошая, удовлетворительная, неудовлетворительная);
• кустарниковый ярус: количество кустарников на ключевом участке, вид, средняя высота, жизненность растений;
• сомкнутость крон (в %): общая сомкнутость, крон первого яруса, крон второго яруса;
• травяно-кустарничковый ярус: видовой состав, фенофаза (облиствение, цветение (пыление), плодоношение, увядание и пр.), обилие травянистых растений, общее покрытие травяным покровом ключевого участка в %;
• моховой и лишайниковый покровы: степень покрытия почвы мхом в %, видовой состав, характер распределения мха (равномерное, мозаичное, редкое), наличие напочвенных лишайников, их вид и обилие;
• наличие лишайников на древесно-кустарниковой растительности: частота встречаемости каждого типа лишайников в % и степень покрытия деревьев каждым видом в %, средние показатели жизнеспособности каждого типа лишайников (наличие плодовых тел, величина розеток, состояние слоевищ), средние баллы встречаемости и покрытия для каждого типа лишайников, показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА).
Характеристика растительного сообщества:
• тип растительного сообщества (ассоциации) по доминантным видам основных ярусов;
• встречаемость растительных видов в сообществе в % (по количеству общих видов для всех участков);
• сравнение видового состава растений, коэффициент общности (выражается в %, чем он выше, тем выше видовое сходство двух сравниваемых участков), перспективы сукцессии (смена биоценозов во времени).
Лесопатологическая оценка сообщества:
• категории состояния деревьев: здоровые, поврежденные человеком, спиленные (пеньки), населенные насекомыми-вредителями;
• возобновление леса - количество всходов древесных пород, высота, состояние и преобладающие породы подроста, характер возобновления для разных пород (семенное, вегетативное), прогноз развития;
• стадия лесной дигрессии по состоянию роста и развития деревьев и кустарников, жизнеспособности подроста и подлеска, наличию механических повреждений, нарушений и уплотнений подстилки, обнаженных корней деревьев, состоянию почвы, мха и почвенных лишайников:
1 класс - регулирование рекреации не требуется, экосистема функционирует;
2 класс - незначительное регулирование рекреации, природный комплекс может восстановиться за несколько лет;
3 класс - значительное регулирование рекреации, природный комплекс может восстановиться в течение несколько десятилетий;
4 класс - строгий режим рекреации, экосистема практически утратила природную способность к самовосстановлению;
5 класс - рекреация не допускается;
• оценка древостоя смешанного леса: баллы состояния каждого вида деревьев, коэффициент состояния лесного древостоя в целом, степень экологической угрозы смешанного леса (угрожающее состояние, критическое состояние, начало распада лесных насаждений).
Биоиндикация по состоянию сосны:
• состояние прироста, динамика изменений;
• состояние хвои: неповрежденная, с пятнами, с признаками усыхания, соотношение доли каждой категории хвоинок по степени усыхания в %;
• продолжительность жизни хвои с возрастом от 1 года до 4 лет и старше, индекс продолжительности жизни;
• состояние генеративных органов сосны по линейным размерам (средняя длина, средний диаметр).
После проведенных исследований лесного фитоценоза учащиеся заполняют в дневниках наблюдений сводную таблицу и прикладывают ее в экологический паспорт.
Фенологический мониторинг
Изучение сезонных изменений природы имеет давнюю историю. Сначала приметы погоды связывались с земледелием, затем возникла необходимость подвести научно-теоретическое обоснование данной отрасли
человеческих знаний. Еще Петр I приказывал присылать из разных мест листья деревьев, пришитые к бумаге, с указанием места и точной даты их распускания. Со второй половины XIX века учение о сезонных явлениях природы стало называться «фенология». Термин предложил бельгийский ученый Ш. Морран. В конце XIX века, благодаря усилиям Д.Н. Кайгородова, фенологические наблюдения в России получают методическую основу и становятся систематическими.
Фенология - система знаний о закономерностях сезонного развития природы. Основная цель - установить даты наступления сезонных явлений, выявить существенные признаки сезонов года.
Феноиндикация позволяет по наступлению одного явления судить о начале других, что отражается в народных приметах погоды (зацвела черемуха - будет похолодание; окунь клюет, когда шиповник цветет и пр.).
Фенологическая работа - наблюдение за погодными изменениями, происходящими с объектами неживой и живой природы и фиксирование сроков их наступления. Программа фенологических наблюдений, учитывающих географическую специфику местности, может включать основные разделы:
• гидрометеорологические явления «осень-зима»: первый заморозок в воздухе, последний дождь, последняя гроза, первый иней (заморозок на почве), первый снегопад, установление устойчивого снежного покрова, начало осеннего ледохода, ледостав на реке (озере), даты перехода среднесуточной температуры воздуха через +15о, +10о, +5о, 0о, -5о, -10о и пр.;
• гидрометеорологические явления «весна-лето»: первые проталины на южных склонах и на открытом месте, разрушение снежного покрова, первая капель, вскрытие реки (озера), ледоход, первый дождь, первая гроза, последний снегопад, переход среднесуточной температуры через 0о, +5о, +10о, +15о и пр.;
• явления в мире растений: начало сокодвижения, набухание почек, распускание почек, развертывание первых листьев, цветение (пыление), созревание плодов и семян (плодоношение), осеннее расцвечивание листвы, листопад (хвоепад) и пр.;
• явления в мире животных: насекомые (появление взрослых особей, массовое появление, начало откладки яиц, начало отрождения личинок, начало окукливания), птицы (начало прилета (отлета), пролет, первая песня, появление в городе, появление слетков и пр.), земноводные (первое появление, икрометание, появление головастиков, исчезновение и пр.) и др.;
• сельскохозяйственная фенология: появление первых всходов и массовое появление, колошение, цветение у злаков, созревание семян (молочная, восковая, полная спелость) и пр.
Фенологические наблюдения проводятся учащимися ежедневно в оговоренное время и их результаты заносятся в «Дневники наблюдений». Задания для изучения природных явлений усложняются и расширяются с каждым годом обучения. Могут быть предложены детям задания для летних наблюдений, с учетом городской и сельской местности (за растениями, домашними животными и пр.). Важно научить воспитанников способам графической интерпретации результатов своих наблюдений. Это может быть построение «фенологического дерева», «розы ветров», круговой диаграммы облачности, кривой среднесуточных и среднемесячных температур. Проводя фенологические наблюдения, ученики могут проверять достоверность народных примет для своей местности и выявлять свои собственные приметы погоды.
Цели организации фенологического мониторинга:
• развитие умений учащихся проведения ежедневных длительных фенологических наблюдений, фиксирования результатов наблюдений;
• совершенствование навыков анализа и обобщения полученных данных и их графической интерпретации в сводных таблицах, диаграммах
Для каждого месяца заполняется таблица со следующими колонками: дата, облачность (балл и тип облаков), температура (среднесуточная температура), атмосферное давление, направление и сила ветра, тип осадков, явления в неживой природе (ледостав, гроза, ледоход и т.п.), явления в живой природе (исчезновение насекомых, появление растений-первоцветов, начало и конец листопада и т.п.). В дополнительных источниках ученики знакомятся с народными приметами погоды и оценивают, насколько они соответствуют нашей местности. Знакомятся со старинными названиями месяцев и их характеристикой.
Комплексная оценка фенологических наблюдений:
• фенологические сроки наступления сезонов года, смена периодов в каждом сезоне;
• самый холодный и теплый день каждого месяца, среднемесячная температура, даты устойчивого повышения или понижения температуры, кривые среднесуточных температур для каждого месяца;
• преобладающий тип облачности для каждого месяца, средний балл облачности, круговые диаграммы облачности для каждого месяца;
• преобладающие направления ветра, розы ветров для каждого месяца;
• общее количество дней с осадками и без осадков для каждого месяца, преобладающий вид осадков;
• наблюдаемые атмосферные и явления в живой природе за данный промежуток времени и их даты, например: ледоход, первая весенняя гроза, прилет грачей и скворцов, распускание почек, появление бабочек и пр.;
• наблюдаемые народные приметы;
• схемы причинно-следственных связей для каждого времени года, например:
О С Е Н Ь
4
Солнце ниже над горизонтом
4
П
заморозки на почве ^ О ^ исчезновение насекомых
Х
осадки в виде дождя и мокрого снега ^ О ^ сбор в стаи и отлет перелетных птиц
Л
первый лед на лужах ^ О ^ прилет кочующих зимующих птиц
Д
первый снег ^ А ^ линька у зверей
Н
появление тонкого льда на водоемах ^ И ^ впадение некоторых животных в спячку
Е
4 4 4 увядание трав изменение окраски листьев листопад Мониторинг почв
Мониторинговые исследования почв могут охватывать различные экосистемы: лес, луг, поле, участки, прилегающие к автомагистрали, парки и скверы. В мониторинге почвенного покрова ключевых участков основными направлениями исследовательской деятельности учащихся являются:
• оценка наличия индикаторных видов растений, которые могут свидетельствовать о водном режиме почв, их кислотности, состоянии плодородия и пр.;
• определение степени солевого загрязнения (индикатор - липа);
• выявление степени загрязнения почв тяжелыми металлами (индикатор - кресс-салат);
• определение степени антропогенной нагрузки на территорию по фенотипам белого клевера;
• изучение состояния органов растений на предмет избыточного содержания химических элементов в почве.
Цели мониторинга почв:
• формирование системы знаний учащихся о растениях-индикаторах свойств почвы, используемых в системе ШЭМ;
• совершенствование навыков проведения наблюдений за природными объектами в естественных условиях произрастания, определения степени засоления и избыточного содержания химических веществ в почве, уровня антропогенной нагрузки на территорию;
• развитие умений проведения экспериментальной работы по выращиванию и оценке скорости прорастания семян кресс-салата в субстратах с разных ключевых участков с различным уровнем загрязнения.
Основные направления исследовательской работы:
• видовой состав травянистой растительности на участках, растения-индикаторы свойств почвы: степени плодородия (малина, сныть, чистотел, кислица, валериана, чина луговая и др.), наличия азота (иван-чай, крапива, пырей, гусиная лапчатка, спорыш и др.), содержание кальция (бобовые, лиственница сибирская и др.), показатели водного режима (голубика, ежа сборная, багульник, клевер луговой, горошек мышиный, кошачья лапка и др.), индикаторы залегания грунтовых вод и характера увлажнения (черника, кислица, папоротники, зеленые мхи и пр.), индикаторы кислотности почвы (брусника, багульник, калужница болотная, лютик ядовитый, толокнянка и др.);
• солевое загрязнение почвы по состоянию липы: краевой хлороз на листьях (хлороз - утрата листовой пластинкой зеленой окраски вследствие разрушения хлорофилла и появления желтой окраски, что приводит к отмиранию участков листа в целом и раннему сбрасыванию их на землю), степень солевого загрязнения, источники засоления, интенсивность их воздействия;
• признаки избыточного содержания химических элементов (цинк, медь, марганец, фосфор и пр.) в почве по внешним признакам растений (хлороз, слабый рост растений, скручивание, потемнение листьев и др.);
• скорость прорастания семян кресс-салата (однолетнего овощного растения, обладающего повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта), степень загрязнения по состоянию проростков (отсутствует, слабое, среднее, сильное), источники загрязнения, интенсивность их воздействия;
• частота встречаемости фенов (фены - это четко различающиеся варианты какого-либо признака или свойства биологического вида, под воздействием антропогенных факторов в популяциях увеличивается частота встречаемости специфических фенотипов у различных видов растений и животных) белого клевера Trifolium repens (клевер ползучий): количество экземпляров с разными вариантами белого рисунка на листьях, наличие новых фенотипов (например, с красным рисунком, с 4-5 листочками и пр.), частота встречаемости отдельных фенов, суммарная частота встречаемости всех форм с рисунком - индекс соотношения фенов ИСФ (на чистых участках ИСФ не превышает 30%, на загрязненных территориях может достигать 70-80%).
Валеологическая экспертиза школьного здания
Рассматривая школьное здание как сложный, многофункциональный образовательный комплекс, следует отметить, что грамотная организация его предметно-пространственной среды в плане благоприятного воздействия на здоровье учеников, его сохранения и укрепления, может явиться значительным стимулом в повышении работоспособности и деловой активности школьников, педагогов и других сотрудников в течение учебного дня.
Предлагаемая методика реализации комплексного проекта «Валеологическая экспертиза школьного здания» подразумевает организацию совместного с учащимися изучения санитарно-гигиенического состояния школьной среды, составления «валеологических паспортов» школьных кабинетов, моделирования дизайн-проектов по оздоровлению окружающего пространства. Такая работа способствует активному включению детей в процессы познания окружающего мира, оценку валеологических условий своего непосредственного ближайшего предметно-пространственного окружения (школа и дом), где ребенок проводит большую часть времени, способствует пониманию учащимися того, что организация школьной среды является не только обязанностью учителей и администрации, но и может стать интересным и увлекательным делом для них самих, где они смогут реализовать свои творческие способности и совершенствовать исследовательские умения. Повышается ответственность воспитанников, сознательное отношение к необходимости самосозидания и созидания экологически чистой окружающей среды.
Исследовательская деятельность учеников (такой вид работы, в зависимости от объема и сложности заданий, по усмотрению учителя можно порекомендовать для 5-8-х классов) предполагает несколько этапов:
1. Подготовительный (организационный) этап. Учащиеся внутри класса (все классы на параллели или члены кружка, факультатива) по желанию организуют творческие группы, изучают содержание инструкционных карт, подготовленных учителем, по валеологической оценке школьной среды, подбирают необходимое оборудование, определяют сроки выполнения заданий, ответственных в группе, и т.п. В инструкционных картах представлен теоретический блок - научное обоснование предмета исследования и практический блок - задания по организации наблюдений.
Работа рассчитана на внеурочное время. По усмотрению учителя и учеников длительность наблюдений по оценке воздушной среды школьного здания: температуры и влажности, режима вентиляции и чистоты может быть различна, например одна из недель каждого месяца (или четверти) объявляется «Неделей валеологической экспертизы». Исследование школьных кабинетов по оценке организации естественного и искусственного освещения, цветового интерьера, соответствия мебели росту учащихся и наличию геопатогенных зон можно произвести один раз.
2. Практический этап. Ученики выполняют исследовательскую работу валеологического содержания по нескольким направлениям:
• изучение особенностей влияния воздушной среды на здоровье человека и валеологическая оценка школьного здания по ряду характеристик: соответствие санитарно-гигиеническим нормам температуры и влажности, режима вентиляции и чистоты воздуха, организации естественного и искусственного освещения;
• оценка мебели и ее расстановки в классных комнатах;
• знакомство с биолокационным методом и его использование в определении геопатогенных зон в школьных помещениях;
• валеологическая оценка интерьера школьных помещений с учетом рекомендаций по цветооздоровлению окружающей среды.
Валеологическая оценка условий собственной квартиры выполняется каждым учеником индивидуально. Учитель выполняет функцию научного консультанта в усвоении теоретического материала и при выполнении практических заданий.
3. Аналитический этап. Результаты наблюдений школьники фиксируют в инструкционных картах. Здесь важно продумать способы графической интерпретации полученных данных, например заполнение сводных таблиц. При характеристике температуры и влажности, режима вентиляции и чистоты воздуха ученики оформляют сводные таблицы для каждого замера, анализируют полученные данные по всем замерам, выявляют закономерности, которые могут быть связаны с особенностями протекания сезонных изменений в данной местности, материальным оснащением, ухудшением или улучшением соблюдения санитарно-гигиенических требований.
4. Творческий этап. По мере выполнения заданий проводятся внеклассные мероприятия (или занятия кружка), на которых каждая творческая группа учеников представляет отчет о проделанной работе. На завершающем этапе исследования составляется «валеологический паспорт» каждого кабинета школы, где обобщаются полученные данные по основным направлениям валеологической оценки предметнопространственной среды, присваивается определенная степень (уровень или номинация) валеологического благополучия, формулируются рекомендации.
В ходе подведения итогов учащиеся, в содружестве с учителями-предметниками, составляют дизайн-проекты по улучшению и оздоровлению школьных помещений с целью их позитивного влияния на самочувствие воспитанников, учителей и всех сотрудников (например: эскизы цветового решения интерьера, расстановки мебели и озеленения, предложения по оформлению информационных стендов и др.), определяют возможности личного участия в их реализации.
Основные направления исследовательской работы:
• оценка воздушной среды: соответствие санитарно-гигиеническим нормам температуры и влажности воздуха, режим вентиляции, длительность сквозного проветривания кабинетов в зависимости от наружной температуры воздуха, степень запыленности;
• оценка организации естественного и искусственного освещения: левостороннее естественное освещение, тип расстановки парт, световой коэффициент, угол падения солнечных лучей на рабочее место ученика, сидящего на наибольшем удалении от окна, коэффициент заглубленности кабинета, организация озеленения, наличие солнцезащитных устройств, наличие раздельного (по рядам) включения освещения, удельная мощность искусственного освещения и техническое состояние, освещенность рабочих мест (люкс);
• оценка мебели школьных кабинетов: размеры помещения, площадь, вход в кабинет, расстановка мебели в классной комнате, соответствие школьной мебели санитарно-гигиеническим требованиям: достаточность для всех ростовых групп учащихся, соответствие требованиям расстановки, техническое и эстетическое состояние;
• оценка цветового оформления интерьера: соответствие цветового климата школьных кабинетов требованиям цветооздоровления, оформление стен и стендов, организация озеленения, окраска рабочих столов и доски;
• валеологическая оценка санитарно-гигиенического состояния собственной квартиры - реализация индивидуального проекта «Валеологический паспорт комнаты»: экологическую комфортность комнат: организация озеленения, цветовое оформление, экологическое состояние пола, стен, мебели, ковров и пр.; состояние воздушной среды, освещенности, соответствие мебели росту, степень (уровень) валеологического благополучия комнаты, «валеологическая номинация».
Используя данные проведенных исследований, учащиеся составляют «валеологические паспорта» школьных кабинетов, определяют степень валеологического благополучия для каждого из них, придумывают «валеологические номинации», разрабатывают дизайн-проект организации кабинета. В дальнейшем может быть составлен «валеологический паспорт школы», разработан дизайн-комплекс организации всех школьных помещений, что поможет администрации школы в дальнейшей работе по достижению оздоровительного эффекта организации предметно-пространственной школьной среды.
Индивидуальная валеологическая карта - паспорт здоровья
Валеологический проект «Мой паспорт здоровья» может быть реализован в процессе урочной и внеурочной работы при изучении биологии (например, некоторых тем из курса анатомии), валеологии, на занятиях факультатива. Выполнение проекта расширит познавательный кругозор, границы самопознания молодых людей, будет способствовать формированию ценностных установок на позитивное самосозидание и самосовершенствование. В основе выполнения проекта лежит деятельность учащихся по самонаблюдению, самооценке и самодиагностике. Продуктом проекта является оформленный индивидуальный «паспорт здоровья». Содержание валеологического паспорта будет интересно не только самому подростку, но и его родителям и учителям.
Методические рекомендации по составлению «паспорта здоровья»:
• для выполнения заданий по самодиагностике каждый ученик заводит отдельную тетрадь;
• задания представлены в виде инструкционных карт, которые могут быть использованы учителем в разных вариантах: при организации исследовательской работы на уроках, для домашней работы, при проведении факультативных или кружковых занятий;
• количество предлагаемых заданий учитель регламентирует по своему усмотрению в зависимости от особенностей учеников;
• содержание заданий направлено на выявление показателей различных компонентов здоровья человека: соматического и физического, социального, психоэмоционального, их выполнение не требует редкого или сложного в обращении оборудования;
• границы выполнения заданий могут быть расширены - ученик может составить, в сотрудничестве со своими родителями, «паспорт здоровья» для каждого члена своей семьи, поэтому в инструкционных картах предлагаются методики замеров и вычислений для разных возрастных групп;
• заключительным этапом работы является составление учеником своей индивидуальной программы здоровьетворения.
Основные направления исследовательской работы:
• соответствие роста и массы тела: индекс Кетле, формула Бернгарда, росто-весовой показатель Брукша, формула идеальной массы тела по Куперу, конституция тела (индекс Пинье), индекс гармонии телосложения, пропорциональность телосложения (индекс Эрисмана, индекс Брукша) и др.;
• характер протекания болезни (стайер, спринтер, микст);
• уровень иммунитета;
• преобладающий биохронотип («сова», «голубь», «жаворонок»);
• резервы сердечнососудистой системы: частота сердечных сокращений, артериальное давление, оценка аппарата внешнего дыхания (задержка дыхания на вдохе и выдохе), оценка резервной мощности системы дыхания (проба Серкина), индекс Руфье;
• уровень двигательной активности;
• острота слуха и зрения;
• индивидуальная функциональная межполушарная ассиметрия головного мозга, коэффициент праворукости;
• преобладание индивидуальных черт темперамента (меланхолик, флегматик, сангвиник, холерик);
• цветотестирование (на предпочтение цвета, индивидуальные цветовые ассоциации психофизических состояний);
• канал восприятия информации (визуал, аудиал, кинестетик, дигитал); канал восприятия на «входе» и «выходе» информации (оптимальный режим обучения);
• соционический тип личности (логик, этик, интуитив, сенсорик);
• индивидуальное качество жизни (построение круговой диаграммы «роза моей жизни» и диагностика качества жизни в %);
• значимость (ранг) отношения к здоровью, степень значимости для различных составляющих жизни (жизненных ценностей);
• индекс отношения к здоровью (эмоциональная шкала, познавательная, практическая и шкала поступков), показатель интенсивности отношения к здоровью;
• концепция индивидуального здоровья: «состояние благополучия - это данность, «состояние благополучия завоевывается», «ресурсы - это данность», «способность к развитию»;
• заполнение паспорта здоровья и составление программы индивидуального здоровьетворения (необходимые в настоящее время здоровьесберегающие мероприятия для всех компонентов здоровья).
Диагностика результатов проектной деятельности
Для диагностики полученных нами результатов работы, оценки продвижений учащихся и их самооценки, мы использовали некоторые методики.
Паспорт проектной деятельности: творческая группа проектантов после реализации проекта составляли его паспорт:
1. Название проекта.
2. Эмблема проекта (в классе была оформлена общая карта проектов по определенному направлению с указанием общих задач, названиями творческих групп, их достижениями, номинациями проектов и т.п.).
3. Цель проекта и задачи проекта.
4. Области знаний, в рамках которых проводится работа по проекту (экология, валеология, фенология, краеведение и пр.).
5. Какие виды деятельности охватывает содержание проекта (игровая, исследовательская, познавательная, предметно-поисковая, художественно-оформительская, творческая и т.п.).
6. Вид проекта: по доминирующей деятельности проектантов, комплексности, характеру контактов между участниками, по срокам реализации, интересам и тематике, сфере применения.
7. Ключевые компетенции проектной деятельности (рефлексивные, поисковые (исследовательские), оценочная самостоятельность, менеджерские, работа в сотрудничестве (партнерские), коммуникативные, презентационные) и способы их формирования и развития при реализации данного проекта.
8. Состав и роли в проектной группе.
9. Необходимое оборудование, дополнительная литература и другие источники информации.
10. Этапы и содержание работы над проектом.
11. Предполагаемый продукт проекта.
12. Область применения продукта.
13. Форма презентации продукта проекта.
15. Оценка результатов проектной деятельности.
16. Перспективы дальнейшей проектной деятельности.
Оценка проектной работы осуществлялась по критериям: самостоятельность работы над проектом, актуальность и значимость темы, полнота раскрытия темы, оригинальность решения проблемы, грамотный отбор методик проведения работы, артистизм и выразительность выступления, качество продукта, как раскрыто содержание проекта в презентации, убедительность презентации, использование наглядности, технических средств, приборов и т.п.
План оценки проектной деятельности:
1. Основная идея проекта, достаточность ее проработки, соответствие проведенного исследования поставленным целям, учет местных особенностей.
2. Основные требования к проекту. Соответствует ли им выбранная тема?
3. Планирование работы. Определение потенциальных пользователей.
4. Достаточность знаний и умений для реализации проекта.
5. Результат проекта, кому он предназначен, его соответствие основной идее и требованиям. Используемые материалы.
6. Временные рамки реализации проекта, их оптимальность.
7. Оказанная помощь при выполнении проекта, ее эффективность.
8. Можно ли улучшить проект: что могло быть сделано по-другому, если бы вы снова начали разрабатывать этот проект. Какие направления можно выделить для дальнейшей работы?
9. Степень индивидуальной комфортности при подготовке своей программы и ее презентации?
10. Комментарии творческих партнеров по оценке вашего участия в проекте.
11. Уровень реализации компетенций, проявляющихся в проектной деятельности.
Индекс удовлетворенности учащихся проектной деятельностью (аналогично методике В.А. Ядова по вычислению индекса удовлетворенности учебной деятельностью). Школьникам предлагалось ответить на вопрос: насколько нравится тебе участвовать в реализации проекта и варианты ответа на него: «занимаюсь с удовольствием», «нравится», «не очень нравится», «совсем не нравится» и «не знаю, мне все равно», из которых ученик должен выбрать только один. Чем ближе результат к 1, чем выше удовлетворенность детей своим участием в проектной деятельности.
Методика «Мое отношение к творческому проекту» (по Н.В. Матяш, В.Д. Симоненко). Ученики оценивали свое отношение по предложенным шкалам (из пары характеристик выбрать только одну) [2]. «Когда дается задание по выполнению проекта, я считаю его»: приятным - неприятным, однообразным - разнообразным, интересным - скучным, нужным - ненужным, беспокойным - спокойным, простым - сложным, непонятным -понятным, полезным - бесполезным. В процентном соотношении высчитывалось преобладание положительных или отрицательных выборов при характеристике проекта.
Методика уровневой диагностики ключевых компетенций, проявляющихся в проектной деятельности (по Г.Б. Голуб и О.В. Чураковой). Оценивался уровень сформированное™ основных компетенций: решение проблемы, работа с информацией, коммуникация. В диагностике для каждого уровня (I, II, III, IV) приведены показатели освоения той или иной компетенции на входе (качественное изменение по сравнению с предыдущим уровнем) и на выходе (увеличение доли самостоятельности ученика или усложнение того способа деятельности, владение которым он должен продемонстрировать). Авторами предполагается, что первый уровень ученики осваивают в начальной школе, второй в 5-7 классах, третий в 8-9 классах, четвертый - на старшей ступени. Оценочные бланки данной диагностики позволяют отмечать продвижение ученика, основные пробелы и успехи в освоении того или иного способа деятельности, включая показатели предыдущего и последующего уровней [1].
Литература
1. Голуб, Г.Б. Портфолио в системе педагогической диагностики [Текст] / Г.Б. Голуб, О.В. Чуракова // Школьные технологии. - 2005. - № 1. - С. 181-188; 2005. - № 2. - С. 189-195.
2. Матяш, Н. В. Проектная деятельность младших школьников [Текст]: книга для учителя начальных классов / Н.В. Матяш, В.Д. Симоненко. - М.: Вентана-Графф, 2002. - 112 с. - (Библиотека учителя). - ISBN 5-9252-0214-7.
3. Экологический мониторинг [Текст]: учебно-методическое пособие / под ред. Т.Я. Ашихминой. - М.: Академический Проект, 2006. - 416 с. - («Gaudeamus»). - ISBN 5-8291-0708-2 (Академический Проект); ISBN 5902844-14-2 (Константа).
