CC BY
19
Смирнов
Иван Алексеевич,
кандидат биологических наук, учитель биологии, первый заместитель директора по учебно-воспитательной работе в Православной Гимназии Святителя Василия Великого, Московская область
e-mail: smirnov_ia@ vasiliada.ru
Папунов
Валерий Григорьевич,
кандидат географических наук, генеральный директор Оперативного Центра Института Океана, г. Москва
e-mail: papunov@mail.ru
Организация школьных практик и экспедиций в заповеднике Утриш
Organization of school practices and expeditions in the Utrish Nature Reserve
Аннотация. В статье представлен опыт по организации школьных экспедиций на территории заповедника, сделан анализ тематик школьных исследований, предложены подходы к формированию программы исследований, проанализированы образовательные и научные результаты экспедиций 2015-2018 годов. Ключевые слова: исследовательская работа школьников, морские исследования,полевые практики
Abstract. The article presents the experience of organizing school expeditions in the reserve, analyzes the topics of school research, suggests approaches to the formation of a research program, and analyzes the educational and scientific results of the 2015-2018 expeditions.
Keywords: research work of schoolchildren, marine research, field practices
Территория и акватория заповедника «Утриш» сочетает в себе уникальные для России экосистемы, что делает данную местность привлекательной для проведения школьных экологических практик и экспедиций. На протяжении ряда лет на территории заповедника проходит практика для студентов географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, именно здесь традиционно начинается зональная практика для учащихся биологического факультета и факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. Много лет проводятся практики Кружка юных натуралистов при Зоологическом музее МГУ под руководством Евгения Анатольевича Дунаева. Последние несколько лет заповедник «Утриш» активно посещается учащимися Клуба юных исследователей и путешественников под руководством Сергея Валерьевича Рупасова. Все это создает хороший задел для проведения школьных практик и экспедиций, так как многие студенческие практики завершаются публикациями, и многие работы, выполненные в ходе таких практик, вошли в Сборник трудов Заповедника Утриш [Винер et al. 2015; Гмошинский et al. 2015; Смирнов et al. 2016; Тарасова 2016; Рудакова 2016; Папунов 2017; Колючкина et al. 2017]. Благодаря трудам заповедника проще организовывать школьные практики и экспедиции, так как есть
Смирнов И.А., Папунов В.Г., Макалова П.Г.
необходимая литература, иллюстрированные атласы и определители по отдельным группам живых организмов.
Целесообразность и эффективность совместного проведения научной экспедиции и эколагеря была апробирована нами на примере разработки Таманского проекта РГО (2012 г.), в котором одновременно приняли участие научные сотрудники, студенты и школьники. Такой подход обеспечил своеобразный симбиоз, когда школьники, помогая старшим, намного успешней осваивают учебный материал, быстрее обучаются навыкам полевой практики.
Принципы построения учебного процесса в экологическом лагере
Целью эколагеря является знакомство школьников с особенностями подводных экосистем прибрежно-морской зоны заповедника «Утриш», а также привитие навыков подводных экспедиционных исследований.
Так как место проведения практики объединяет сразу несколько принципиально различных типов экосистем, то имеет смысл разделить как саму практику, так и подготовку к ней на ряд разделов, в рамках каждого из которых будут решаться следующие задачи:
• ознакомление с геологической историей региона и влиянием моря на формирование рельефа и биогеоценозов береговой зоны (включая как приморскую сушу, так и сопредельный подводный береговой склон);
• изучение видового состава водных и прибрежных сообществ;
• исследование адаптаций живых организмов к условиям высокоширотных приморских биотопов;
• сравнение экологии биоценозов различных грунтов;
• исследование сопряженных ландшафтов «суша-море». Под нашим руководством с 2015 г. ежегодно в летний период (обычно в июне-июле) проходит экспедиция для учащихся московских школ, прежде всего биологических и географических классов школы № 171 (г. Москва), а также Гимназии Святителя Василия Великого (Московская обл., Одинцовский р-н). В состав наших экспедиций за эти годы входило от 4 до 25 участников. В основном мы использовали стационарное базирование в палаточном лагере с радиальными маршрутами. Наши экспедиции были бы невозможны без сотрудничества с заповедником «Утриш» и научными организациями, такими как Оперативный центр Международного института океана и Институт океанологии РАН им. П.П. Ширшова. За время экспедиций мы выработали оптимальный вариант программы, который легко применим как для четырех участников (работа идет в рамках одной группы), так и для большего количества участников (мы делим школьников на несколько групп: каждая со своей программой).
Макалова
Полина Георгиевна,
аспирант Географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, учитель географии ГБОУ «Школа № 171», г. Москва
Ivan
Smirnov,
Candidate of Biological Sciences, teacher of biology, First Deputy Director for educational work in the Orthodox Gymnasium of St. Basil the Great, Moscow Region
e-mail: smirnov_ia@ vasiliada.ru
Valery
Papunov,
Candidate of Geographical Sciences, General Director of the Operational Center of the Ocean Institute, Moscow
e-mail: papunov@mail.ru Polina
Makalova,
graduate student of the Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University, geography teacher at School 171, Moscow
Для реализации поставленных задач лагеря необходимо сочетание нескольких форм работы: теоретических лекций, тематических маршрутов и самостоятельных работ.
Начинается практика с теоретических занятий. Вводные лекции читаются с целью знакомства с географическими особенностями региона и включают общие сведенья по: геологии и геоморфологическому строению, климату, морской гидрологии, составу и распределению растений и животных. Объем (детальность) и содержание лекций определяется, исходя из требования к пониманию материала, получаемого в результате индивидуальных полевых исследований, а также грамотной интерпретации результатов исследований. Первый этап экспедиции обычно занимает от 2 до 4 дней, в течение которых проводятся адаптация к полевым условиям и подготовка полевых исследований. В эти дни для детей читаются лекции по геологии и метеорологии региона, методам подводных исследований, а также истории флоры и фауны заповедника «Утриш». Лекции проводятся непосредственно в самом заповеднике (что добавляет наглядности к теоретическому материалу) и дополняются практическими занятиями, связанными прежде всего с морскими исследованиями.
Ниже приведены возможные темы лекций. Стоит учесть, что материал может быть избыточен: обычно продолжительность практики не позволяет реализовать все перечисленные мероприятия, зато представляется возможность выбора лекций и экскурсий с учетом специфики конкретной экспедиции.
Лекционный курс
1. Курс подводного плавания: работа в первом комплекте и с аппаратом.
2. Основы морской географии и подводного ландшафтоведения.
3. Вводная лекция по геологии и геоморфологии региона.
4. Общая лекция по климату и гидрологии района исследования.
5. Вводная лекция по морской биологии (структура морских биоценозов, специфика морей, основные биоценозы региона, история формирования флоры и фауны, экологические группы морских организмов).
6. Биоценозы рыхлых грунтов (факторы, лимитирующие развитие живых организмов, видовой состав, частые виды, организмы, имеющие практическое значение и опасные для человека, пространственная и временная структура биоценоза).
7. Биоценозы твердых грунтов (факторы, лимитирующие развитие живых организмов, видовой состав, частые виды, организмы, имеющие практическое значение и опасные для человека, пространственная и временная структура биоценоза).
8. Наземная флора и фауна (растительность, животный мир, видовой состав, частые виды, организмы, имеющие практическое значение и опасные для человека).
9. История природопользования региона (исторический анализ использования природных ресурсов, использование природных сообществ в настоящий момент, прогноз на будущее).
Смирнов И.А., Папунов В.Г., Макалова П.Г.
После этого проводятся экскурсии по учебным маршрутам, на которых осуществляется знакомство с конкретными биоценозами, явлениями живой и неживой природы. Наиболее интересны экскурсии, связанные либо с несколькими биотопами, объединенными общей тематикой, либо с одним местообитанием, но показывающие его с необычной точки зрения (например, «Сравнение морских биоценозов рыхлых грунтов различных участков побережья Утриш» и т. п.). Учебный маршрут разрабатывается заранее, чтобы охватить по возможности все необходимые биотопы и полностью раскрыть тему. Текст экскурсии можно условно разбить на две части: первая — более содержательная и предназначена для целенаправленного рассказа при интересных встречах, находках (сразу после погружения); вторая — в большей степени «развлекательная», необходимая для заполнения пауз во время переходов, вынужденных остановок, между погружениями и т. д. Во вторую часть стоит выносить интересную информацию, не требующую запоминания — это могут быть легенды и мифы, связанные с только что встреченным видом, или рассказ об особенностях открытия этого вида. Во время экскурсий также происходит знакомство с окрестностями, что будет особенно необходимо на следующем этапе практики, которым являются самостоятельные работы.
Дети осваивают погружение в первом и втором водолазных комплектах, а также управление моторной лодкой и шлюпочную практику. Лекционные и практические занятия завершаются сдачей зачетов по соответствующим курсам, которая является допуском к исследовательской части экспедиции. В рамках ознакомительной части первого этапа экспедиции также проходят основные маршруты в окрестностях лагеря для того, чтобы школьники смогли научиться ориентироваться на местности, а также для того, чтобы ознакомиться с основными растительными сообществами и водными экосистемами. Обычно маршруты включают знакомство с прибрежной растительностью. Один из вариантов — это маршрут по Водопадной щели, который позволяет познакомиться с основными видами предгорной и горной растительности. Отдельный интерес представляет знакомство с пе-трофитными сообществами в Кабаньей щели или аналогичных местах, а также вдольбереговые маршруты, которые позволяют познакомиться с видовым составом лагун и лиманов.
После завершения первого (ознакомительного) этапа экспедиции школьники приступают к выполнению индивидуальных и групповых исследовательских работ. Основная часть работ проводится по морским, биологическим и географическим исследованиям. Для тех детей, которые не готовы к погружению (например, по состоянию здоровья), предлагаются темы исследований, связанные с наземными экосистемами (как с растительным, так и с животным миром). Например, это может быть исследование экологических особенностей эпифитных
лишаиников заповедника или проведение социологических исследований экологической культуры «диких» туристов, встречающихся в окрестностях заповедника.
В рамках собственных исследований обучающимися ставится цель и задачи, разрабатывается методика. Тематика работ может быть самой разнообразной, однако важно, чтобы при изучении того или иного явления школьники могли самостоятельно прийти к интересным выводам об особенностях экологии живых организмов, закономерностях развития подводных ландшафтов и т. д.
Распределение тем стоит проводить так, чтобы максимально расширить разнообразие методов и объектов исследования — это позволит избежать однообразия получаемого исследовательского опыта и будет способствовать более комплексному знакомству с местной природой. Определиться с тематикой исследований лучше заранее, так как это позволит осмыслить цель и задачи, поработать с литературой, провести анализ методик, а кроме того, сбор материала для работы можно будет начать уже во время экскурсий. Как один из вариантов возможно распределение тем после вводной лекции по морской биологии и первой экскурсии в окрестностях базового лагеря, когда школьники своими глазами увидят возможные объекты исследования.
Ряд исследований объединяет сухопутную и морскую тематику и связан с оценкой рекреационного потенциала местности или оценкой рекреационной нагрузки, которую испытывает как территория заповедника, так и примыкающая к ней местность.
Морские исследования носят многолетний мониторинговый характер, проводятся по унифицированным методикам и посвящены изучению макрофитобентоса и макрозообенто-са, (например, исследованию распространения и особенностей экологии фоновых видов макроводорослей). Значительную часть времени в таких исследованиях занимает разбор проб, который обычно проводится во второй половине дня (после обеда и до ужина), в то время как их сбор осуществляется в первой половине дня.
Возможные темы самостоятельных работ
1. Видовой состав моллюсков рыхлых грунтов.
2. Сравнение видового состава моллюсков в морских грунтах и приморских выбросах.
3. Составление определителя раковин моллюсков.
4. Особенности экологии макроводорослей.
5. Особенности экологии мидий и митилясторов (или других двустворчатых моллюсков).
6. Экологические особенности медуз.
7. Видовой состав и распространение гребневиков.
8. Сравнение таксономического состава ракообразных твердых и рыхлых грунтов.
9. Особенности экологии крабов.
Организация школьных практик и экспедиций в заповеднике Утриш_
Смирнов И.А., Папунов В.Г., Макалова П.Г.
10. Исследование численности и плотности популяций раков-отшельников различных участков побережья.
11. Видовой состав рыб различных участков побережья.
12. Птицы береговых биотопов различных участков побережья.
13. Возрастная структура популяций водорослей-макрофитов.
14. Субстратные приуроченности гидроидных полипов.
15. Динамика штормовых и приливных выбросов сцифоидных медуз.
16. Эко-фаунистические комплексы булавоусых бабочек приморских биотопов.
17. Флористический анализ приморской растительности.
18. Физиолого-морфологические адаптации литоральных и супралиторальных растений.
19. Влияние биотопа на характер фенотипической изменчивости брюхоногих моллюсков.
20. Фитопланктон прибрежных участков заповедника «Утриш».
21. Влияние экологических факторов на формирование мидиевых банок.
22. Характер пространственного распределения усоногих ракообразных.
23. Биотопические предпочтения приморских птиц при гнездовании.
24. Экологические особенности водорослей рода Сystoseira.
25. Видовое разнообразие и распространение рода Сodium в Черном море в районе Большого Утриша.
26. Исследование миксомицетов на территории заповедника «Утриш».
27. Оценка экологического состояния прибрежных экосистем в районе заповедника «Утриш» методом биоиндикации по макрофитобентосу.
28. Описание мониторинговых подводных ландшафтных профилей.
29. Ландшафтная структура мелководья.
30. Описание надводной и подводной части пляжа и определение их характеристик с волновыми нагрузками.
31. Разработка познавательных маршрутов и оценка аттрактивности заповедника «Утриш».
32. Структура подводных ландшафтов заповедника «Утриш».
33. Картографирование подводных ландшафтов заповедника «Утриш».
34. Разработка проекта экологического мониторинга заповедника «Утриш».
35. Разработка проекта развития подводного познавательного туризма в заповеднике «Утриш».
36. Разработка проекта морской охраны заповедника «Утриш».
За время проведения экспедиций выработался следующий оптимальный режим дня. Подъем — около 7 часов (достаточно рано), для того чтобы, с одной стороны, максимально использовать светлое время суток, с другой стороны, не работать в жару. Завтрак — в 7:30, затем обычно проводится лекция, после которой проводится либо экскурсия, либо дети занимаются полевыми работами. В 13 или 14 часов — обед, после которого предусмотрено время для отдыха, так как в соответствии с техникой безопасности между принятием пищи и морскими работами необходим перерыв не менее двух часов. Также в некоторых
случаях перед второй частью работ в расписание ставится лекция для того, чтобы избежать длительного пребывания детей на жаре. Таким образом, вечерний блок (экскурсии или исследовательские работы) обычно начинается не ранее 15:30-16:00 и продолжается до ужина (19:00). После ужина у детей свободное время, продолжительность которого ограничена наступлением темноты, после чего наступает отбой.
Экологические лагеря в силу своей специфики связаны с повышенной как физической (работы по лагерю, ежедневные маршруты, погружения), так и психологической (обилие информации) нагрузкой. Поэтому особое внимание стоит уделять организации досуга и отдыха, а также формам проверки полученных знаний. Для создания грамотного рабочего ритма экспедиции важно соблюдение режима дня, включение в программу выходных и «разгрузочных» дней (в которые не проводятся погружения или лекции и экскурсии).
В ходе поездки авторы работ могут поделиться друг с другом своими результатами, предположениями и выводами на регулярных конференциях. В конце экспедиции проводится итоговая конференция, на которой представляются предварительные результаты проделанной работы. В совокупности это позволяет в сжатые сроки расширить кругозор обучающихся и от конкретной проблематики перейти к обобщениям, касающимся специфики данного региона в целом. Особенно привлекательны работы со «сквозными темами», связанные с изучением модельных видов или систем, которые встречаются в различных участках побережья. Такие работы в еще большей степени способствуют комплексному знакомству с особенностями сразу нескольких регионов.
Кроме стандартных теоретических зачетов и конференции необходимо проведение зачетных экскурсий, в рамках которых на маршруте рассказывается не новый материал, а заполняются специальные бланки с указанием встреч тех или иных видов. Возможны также и устные ответы. Зачетные маршруты направлены в большей степени на закрепление практических навыков (распознавание видов в полевых условиях, применение методов в реальных условиях). Особенно эффективны комплексные зачетные экскурсии, во время которых проверяются знания сразу по нескольким темам, например, по различным группам животных и растений или по особенностям тех или иных биоценозов. Подобные экскурсии более интересны по форме, а кроме того, позволяют сократить время на проверку. Другими формами оценки могут быть сборы гербария и коллекций или составление определителя. В первом случае происходит не только запоминание признаков видов, но и освоение методик сбора и хранения биологического материала, однако не стоит забывать и юридические аспекты коллекционирования. При составлении определителей у обучающихся также вырабатывается навык различения
Организация школьных практик и экспедиций в заповеднике Утриш_
Смирнов И.А., Папунов В.Г., Макалова П.Г.
видов и приобретается опыт построения определительных ключей. В случае если объекты могут быть легко идентифицированы по внешним признакам, то еще одной формой проверки может быть контрольное определение с помощью определителя вида, не указанного на экскурсии (а, например, найденного потом). Как вариант итогового зачета может быть предложен метод проблемного обучения, когда школьники должны сделать заключение по комплексной проблеме (например, конкурентного природопользования).
Формы проверки полученных знаний
1. Сбор коллекции морских беспозвоночных.
2. Зачетная экскурсия по прибрежной альгофлоре.
3. Теоретический зачет по особенностям экологии морских и приморских экосистем.
4. Зачетная экскурсия по морским и приморским птицам.
5. Составление определителя по водорослям-макрофитам, раковинам моллюсков и т. п.
Результаты данных исследований изложены в ряде статей [Папунов 2017; Колючкина еТ а1. 2017; Смирнов еТ а1. 2016]. В завершение экспедиции проводится мини-конференция, в ходе которой подводятся итоги проведенных исследований, а также школьники представляют основные результаты, полученные ими на момент окончания экспедиции. На этом обработка данных не заканчивается, т. к. наиболее интересными оказываются такие исследования, когда по окончании экспедиции школьники в течение учебного года продолжают проведение анализа данных. В этом случае дети представляют свои исследования как на школьных конференциях, так и на Всероссийской олимпиаде школьников по экологии. Работы, выполненные в рамках экспедиций, занимали первые места на Секции экологии Московского городского конкурса проектных и исследовательских работ, а также на Всероссийском конкурсе экологических проектов «Заповедник». Также экологические проекты, подготовленные на основе исследований, выполненных в ходе наших экспедиций, для отдельных учащихся стали важной составляющей в победе на Всероссийской олимпиаде школьников по экологии и, как следствие, возможностью внеконкурсного поступления на биологический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова. Хочется отметить, что работы участников экспедиций были также представлены на крупных международных научных конференциях, таких как MARESEDU [Смирнов еТ а1. 2016]. Результаты одной из экспедиций были обобщены в Трудах Заповедника Утриш [Колючкина еТ а1. 2017].
Организация и проведение в течение четырех лет полевых экспедиций для школьников позволяют в дальнейшем масштабировать полученный опыт, так как подготовленные и апробированные нами программы по географии, ботанике,
метеорологии, геологии и комплексным подводным исследованиям могут быть полезны для широкого круга школьников, интересующихся вопросами изучения и охраны окружающей среды. Обобщая имеющийся у нас опыт, мы можем предложить программу для летнего лагеря, действующего на территории заповедника «Утриш» или в его окрестностях, что будет способствовать экологическому образованию и просвещению.
Благодарности. Авторы выражают благодарность к. б. н., научному сотруднику Института океанологии РАН им. П.П. Ширшова Ульяне Вадимовне Симаковой за помощь в проведении школьных исследований. щ
Литература
Биоразнообразие заповедника «Утриш» 2013 — Биоразнообразие государственного природного заповедника «Утриш». Научные труды. Том 1. 2012. Анапа, 2013. 340 с.
Винер et al. 2015 — Винер И.А, Дунаев Е.А., Калинин Е.Д. Предварительные результаты изучения трутовых и кортициоидных грибов заповедника «Утриш» // Охрана биоты в государственном природном заповеднике «Утриш». Научные труды. Том 3. 2014. Майкоп: ООО «Полиграф-Юг», 2015. С. 185-194.
Гмошинский et al. 2015 — Гмошинский В.И. и др. Итоги изучения мик-сомицетов заповедника «Утриш» // Охрана биоты в государственном природном заповеднике «Утриш». Научные труды. Том 3. 2014. Майкоп: ООО «Полиграф-Юг», 2015. С. 195-200.
Колючкина et al. 2017 — Колючкина Г.А. и др. Аннотированный список видов морских беспозвоночных и макроводорослей заповедника «Утриш» // Наземные и прилегающие морские экосистемы полуострова Абрау: структура, биоразнообразие и охрана. Научные труды. Том 4. 2017. Москва, 2017. C. 241-252.
Папунов 2017 — Папунов В.Г. Ландшафтное обеспечение морских особо охраняемых природных территорий // Наземные и прилегающие морские экосистемы полуострова Абрау: структура, биоразнообразие и охрана. Научные труды. Том 4. 2017. Москва, 2017. С. 231-240.
Рудакова 2016 — Рудакова О.Г. Диагностика видов дендрофлоры Северного Причерноморья по побегам в безлистном состоянии // Учебно-исследовательские практики в Европейской России. Сборник исследовательских работ учащихся Кружка юных натуралистов Научно-исследовательского Зоологического музея Московского Государственного университета им. М.В. Ломоносова и методические материалы к ним / Под редакцией М.В. Калякина и Е.А. Дунаева. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2016. С. 66-72.
Смирнов et al. 2016 — Смирнов И.А, Симакова У.В., Матанова А.М., Бабич Г.О., Рокова А.И, Мироненко Я.В. Морские школьные практики в Утришском заповеднике (Краснодарский край) // Труды V Международной научно-практической конференции «Морские исследования и образование (MARESEDU-2016)». М.: Феория, 2016. С. 468.
Тарасова 2016 — Тарасова Т.А. Флора и особенности экологии первоцветов Северного Причерноморья России // Учебно-исследовательские практики в Европейской России. Сборник исследовательских работ учащихся Кружка юных натуралистов Научно-исследовательского Зоологического музея Московского Государственного университета им. М.В. Ломоносова и методические материалы к ним / Под редакцией М.В. Калякина и Е. А. Дунаева. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2016. С. 73-84.
