CC BY
43
Серия «Биология. ЭкологияП И З В Е С Т И Я
/ 1 2011. Т. 4, № 2. С. 109П112 Иркутского
%\ ..... / Онлайн-доступ к журналу: государственного
іДДі ^ http://isu.ru/izvestia университета
УДК 574:582.394
Папоротники как объекты для изучения в цепи непрерывного экологического образования
1 2 3
О. В. Храпко , М. В. Касинцева , Е. В. Меделян
1Ботанический сад-институт ДВО РАН, Владивосток;
2Уссурийский государственный педагогический институт, Уссурийск;
3Приморский краевой институт переподготовки и повышения квалификации работников образования, Владивосток
Аннотация. Папоротники обладают целым спектром уникальных особенностей биологии, экологии, морфологии и имеют значительную ценность как объекты изучения в цепи непрерывного экологического образования. В статье рассмотрено место ботанических садов в этом процессе.
Ключевые слова: папоротники, экологическое образование, коллекции Ботанического сада.
В условиях обострения экологического кризиса особую актуальность приобретает проблема реализации одной из высших целей образования □ формирования экологической культуры. В качестве одной из основ экологического образования предлагается ценностно-созидательная модель, в которой природа выступает как объект познания, ценности и личной заботы человека [4]. Предложенная модель, в отличие от традиционной, помимо развития эколого-биологической грамотности наполняется деятельностью, развивающей исследовательские и конструктивносозидательные умения и навыки.
Особую роль в формировании эмоциональноценностной и познавательно-деятельностной сферы личности занимают ботанические сады. В литературе уже освещалась роль ботанических садов в процессе непрерывного экологического образования [2; 7], подразумевающего охват широкого спектра возрастных групп □ он начинается с дошкольного возраста и продолжается в средней школе, вузах и во время послевузовского образования. Используемые подходы, приёмы и методы формирования экологического мышления в значительной степени зависят от возраста обучаемых. Помимо того, важна и роль объектов, на примере которых демонстрируются те или иные законы окружающего мира, в частности, мира растений. Их правильный выбор позволяет сделать процесс обучения более увлекательным, расширить кругозор обучаемых, ввести необходимый региональный компонент.
Ботанические сады, центральным стержнем работы которых является стремление в
максимально возможных пределах воспроизвести многообразие мира растений [6], обладают значительными коллекционными фондами живых растений. Многие их группы могут использоваться в качестве объектов изучения в процессе непрерывного экологического образования. В качестве примеров чаще выступают растения из группы цветковых, что сужает представления о разнообразии мира растений. Уникальным особенностям высших споровых растений □ папоротников, уделяется намного меньше внимания.
Несмотря на то что папоротники значительно уступают цветковым по числу представителей, они достаточно разнообразны по особенностям экологии и биологии, морфологическим структурам. В составе большинства флор нашей страны папоротники выступают в качестве реликтовой группы, эта особенность предопределяет целый ряд их специфических черт.
В Ботаническом саду-институте ДВО РАН (БСИ ДВО РАН) папоротники представлены в составе коллекций субтропических и тропических растений (25 видов), природной флоры (15), ряд дикорастущих видов (28) входит в состав естественных растительных сообществ на лесопокрытой территории сада. Помимо того, в гербарных фондах имеются образцы дальневосточных видов папоротников, а в библиотеке □ специально подобранные литературные источники по данной группе растений. Всё это предоставляет широкие возможности использования папоротников в качестве демонстрационного материала в процессе экологического обучения.
Начинается знакомство детей с окружающим миром ещё в дошкольном возрасте. Живущие во Владивостоке дети на свою первую «Лесную □ экскурсию нередко приезжают в БСИ ДВО РАН. Во время прогулки по лесу ранней весной можно обратить внимание детей на хорошо заметные на бурой почве зелёные вайи щитовника толстокорневищного (Dryopteris crassirhizoma Nakai) □ лесного папоротника, вайи которого сохраняются живыми даже зимой. В начале лета невольно привлекают взгляд необычные по окраске (виннокрасные), свернутые в своеобразные улитки раскрывающиеся пластинки вай кочедыжника китайского (Athyrium sinense Rupr.). Позже, демонстрируя детям своеобразные «вазы» чистоустника азиатского (Osmundastrum asiaticum (Fern.) Tagawa) и страусника обыкновенного (Matteuccia struthiopteris (L.) Todaro), можно особо отметить, что папоротники, в отличие от других лесных растений, никогда не цветут.
В начальной школе в рамках знакомства с окружающим миром экскурсия по БСИ ДВО РАН может быть расширена. Во время её проведения папоротники природной флоры могут быть показаны как примеры лесных (Adiantum pedatum L., Athyrium filix-femina (L.) Roth и др.), скальных (Woodsia ilvensis (L.) R. Br., Cystopteris fragilis (L.) Bernh. и др.) растений. Знакомство с многообразием растительного мира продолжается в оранжерее, где субтропические и тропические наземные (адиантум мелковолосистый Adiantum hispidulum Swartz., птерис длиннолистный Pteris longifolia L.) и эпифитные (платицерум оленерогий Platyce-rum bifurcatum (Cav.) C.Chr., флебодиум золотистый Phlebodium aureum (L.) Smith.) папоротники демонстрируют разнообразие мест обитаний, освоенных растениями. На этом этапе необходимо использовать приём «Эффект удивления □ Удивление □ импульс, благодаря которому сознание выводится из состояния равновесия повседневных смыслов и заставляет более пытливо и внимательно всматриваться в окружающий мир.
В средних и старших классах гербарные образцы и живые растения папоротников служат объектами демонстрации при рассмотрении особенностей полового и вегетативного размножения, разнообразия биологических процессов, происходящих в растительном мире, при характеристике полезных свойств растений. О них можно рассказывать как о составных элементах растительных сообществ.
Так, во время экскурсии по лесной территории БСИ ДВО РАН в составе травяного покрова выделяются папоротники (чистоустник азиатский, щитовник толстокорневищный и др.), которые являются характерными компонентами хвойно-широколиственных лесов и нередко образуют куртины, пятна или полностью формируют подъярус высоких трав. На этом этапе исследовательская культура школьников позволяет видеть и анализировать целостную, многокомпонентную картину окружающего мира, грамотно взаимодействовать с ним.
Папоротники могут быть использованы при проведении внеклассной и внеурочной работы. Они послужат объектами в проведении экспериментальной работы школьниками, например, наблюдений за ростом и развитием гаметофитов, полученных при посеве спор. Для проращивания пригодны споры видов, которые характеризуются высокой всхожестью (кочедыжник китайский, щитовник толстокорневищный). Достаточно посеять их на влажную почву в обычный цветочный горшок, и эти споры довольно быстро прорастут, образуя на почве зелёный, сходный со мхами покров, состоящий из гаметофитов папоротников. Процесс формирования спорофитов потребует более длительного времени, но на его протяжении можно совместно с учащимися наблюдать за постепенным развитием молодых папоротников.
Многие дальневосточные виды (кочедыжник китайский, щитовник толстокорневищный и др.) достаточно неприхотливы, их испытание в условиях коллекции БСИ ДВО РАН показало возможность использования на затенённых пришкольных участках [8]. Они не только послужат украшением таких участков, но могут быть использованы в учебном процессе и при внеклассных занятиях. Той же цели послужат папоротники закрытого грунта, размещенные в учебных кабинетах. Достаточно известные в комнатной культуре нефролеписы (нефроле-пис сердцелистный Nephrolepis cordifolia (L.) C. Presl., нефролепис возвышенный N. exaltata (L.) Schott), адиантумы (адиантум мелковолосистый, адиантум венерин волос Adiantum capillus-veneris L.) и т. д. позволят расширить знания учащихся о разнообразии растительного мира, познакомить их с представителями тропических и субтропических флор, а также с декоративными растениями.
При обучении студентов вузов использование представителей этой группы растений можно организовать более разнообразно и уг-
лубленно. Так, при знакомстве с систематическими группами высших споровых растений виды папоротников российского Дальнего Востока в качестве примеров могут быть приведены в учебных пособиях [1]. Гербарные образцы папоротников можно использовать в ходе лабораторных работ при знакомстве с растениями природной флоры, в проведении таких занятий поможет «Определитель папоротников Приморского края □ [5].
Разнообразие экзотических папоротников в оранжерейном комплексе БСИ ДВО РАН служит основой для изучения жизненных форм растений. В коллекции имеются представители особой группы жизненных форм □ папоротники-лианы (лигодиум японский Lygodium japonicum (Thunb.)Swartz.), обвивающие опоры вайями. Приспособительные особенности эпифитных видов можно наблюдать на примере представителей рода платицерум. На участках природной флоры студенты знакомятся с жизненными формами папоротников умеренной зоны □ длиннокорневищными (голокучник иезский Gymnocarpium jessoense (Koidz.) Koidz.), короткокорневищными (щитовник толстокорневищный), водными (сальвиния плавающая Salvinia natans (L.) All.). Наблюдая за развитием вай папоротников на коллекционных участках, студенты получают возможность познакомиться с их важнейшей эволюционной особенностью □ макрофилльным происхождением листьев. Хорошо заметный верхушечный рост вай доказывает их необычное «йобеговое» происхождение, что является характерным отличием папоротников от других групп высших растений.
У ряда видов папоротников имеются функциональные различия вай, которые могут быть продемонстрированы на примере дальневосточных видов, встречающихся на лесопокрытой территории сада и в коллекции растений природной флоры. Наиболее наглядными примерами таких видов являются страусник обыкновенный, оноклея чувствительная Onoclea sensibilis L., имеющие особые спороносные вайи, значительно отличающиеся цветом и формой от вегетативных.
Для студентов-биологов важно сформировать представления об эволюционных тенденциях, наметившихся в конкретной систематической группе. Изучая папоротники на массовом гербарном материале, широко представленном в саду, а также используя богатейшие фонды библиотеки БСИ ДВО РАН, студенты смогут самостоятельно выявлять первичные
(примитивные) признаки этих растений и прослеживать их в различных таксономических группах. Те или иные аспекты, связанные с биологией, экологией, использованием папоротников, могут быть положены в основу экспериментальной и научно-исследовательской работы, проводимой студентами. Так, отдельным направлением в изучении папоротников, освещающим не только особенности их размножения, но и определенный уровень развития, является детальное знакомство с гамето-фитами. Проводя эксперименты по проращиванию спор в лабораторных условиях, студенты имеют возможность изучать условия образования, продолжительность развития, образ жизни гаметофитов разных видов папоротников. В свою очередь, это формирует у них представление о смене поколений в жизненном цикле, биологическом значении редукции и разнополовости гаметофитов.
Имеющееся в БСИ оборудование обеспечивает достаточно высокий уровень научных исследований, результаты которых могут быть оформлены как курсовые и дипломные проекты. Например, микроскопная лаборатория оснащена современными микроскопами для морфологических и микроморфологических исследований (универсальный электронный микроскоп Ахюр1ап 2, стереомикроскоп 81еш1 2000-С и др.).
Особое место изучение папоротников занимает при подготовке студентов-дизайнеров, специализирующихся в области ландшафтного дизайна и дизайна интерьеров. Коллекционные фонды живых растений и различные экспозиции БСИ ДВО РАН позволяют познакомить обучаемых с декоративными качествами этих растений, показать, как они выглядят в ландшафтных композициях, а также в интерь-ерном озеленении. В качестве декоративнолистных растений папоротники включены в учебное пособие [3], фотографии отдельных видов и композиций с папоротниками используются для демонстраций во время лекций и практических занятий.
Изложенные выше материалы на примере папоротников показывают, как отдельные группы растений могут быть использованы в процессе экологического образования. Привлечение в качестве примеров видов природных флор позволяет отразить особенности окружающего растительного мира, ввести региональный аспект в процесс обучения. Осуществление непрерывного экологического образования на базе ботанических садов, с использованием их ресурсов (коллекций живых
Серия «Биология. Экология»2011. Т. 4, № 2
растений, гербарных и библиотечных фондов, научного оборудования и др.) даёт возможность полнее отразить многообразие растительного мира, пробудить познавательный интерес обучаемых, сделать изучаемый материал более наглядным и запоминающимся, расширяет возможности проведения школьниками и студентами исследовательской работы.
Литература
1. Касинцева М. В. Архегониальные и голосеменные растения : учеб. пособие / М. В. Касинцева. □ Уссурийск : Изд-во «УГПИ» 2011. □ 68 с.
2. Кузеванов В. Я. Ботанические сады как экологические ресурсы / В. Я. Кузеванов, С. В. Сизых // Вестн. ИрГСХА. □ 2010. □ Вып. 40. □ С. 23-36.
3. Ландшафтное проектирование среды : учеб. пособие / отв. ред. О. В. Храпко, А. В. Копьева □ Владивосток : Изд-во ВГУэС, 2006. □268 с.
4. Меделян Е. В. Ценностно-созидательная модель эколого-биологического образования / Е. В. Меделян // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. (24-
25 сентября 2010 г., Владивосток). □ Владивосток : ПИППКРО, 2010. □ С. 126-130.
5. Пешеходько В. М. Определитель папоротников Приморского края : учеб.-метод. пособие для студентов естеств. фак. вузов и учащихся средних школ / В. М. Пешеходько, О. В. Храпко. □ Владивосток : Изд-во Дальневост. гос. ун-та., 1994. □ 55 с.
6. Скворцов А. К. Многообразие мира растений и ботанические сады / А. К. Скворцов // Биологическое разнообразие. Интродукция растений : материалы науч. конф. (12 П5 декабря 1995 г. Санкт-Петербург). □ СПб., 1995. □ С. 7.
7. Храпко О. В. Ботанические сады в цепи непрерывного образования / О. В. Храпко // Жизнь в гармонии: Ботанические сады и общество : материалы Междунар. науч. конф., посвящ. 125-летию Ботан. сада ТвГУ (Тверь, 19 И2 сент. 2004 г.). □ Тверь : ООО «ГЕРС» 2004. □ С. 12П4.
8. Храпко О. В. Растения для затененных участков / О. В. Храпко, М. Ю. Горбань // Озеленение пришкольных участков. □ Владивосток, 2003. □
С. 40С50.
Ferns for continuous environmental education
O. V. Khrapko M. V. Kasintseva2, E. V. Medelyan 3
'Botanical Garden-Institute FEB RAS, Vladivostok;
2Ussuriysky State Pedagogical Institute, Ussuriysk;
3Primorsky Regional Institute for Retraining of Employees in Education, Vladivostok
Abstract. The ferns have some specific features and are interest as objects for continuous environmental education. A considerable role of botanical gardens in this process is discussed.
Key words: ferns, environmental education, collections of botanic garden.
Храпко Ольга Викторовна Ботанический сад-институт ДВО РАН 690024, Владивосток, ул. Маковского, 142 доктор биологических наук, заведующий лабораторией тел./факс: (4232) 38С80И1 E-mail: botsadplus@yandex.ru
Касинцева Марина Викторовна
Уссурийский государственный педагогический
институт
692500, Приморский край, г. Уссурийск, ул. Некрасова, 35 кандидат биологических наук, доцент тел./факс: 8(4234) 32-10-85 E-mail: canc@uspi.ru
Меделян Елена Викторовна
Приморский краевой институт переподготовки и
повышения квалификации работников образования
690003, Владивосток, ул. Станюковича, 28
главный методист
тел.: 61-15-38
E-mail: medelena64@mail.ru
Khrapko Olga Viktorovna Botanical Garden-Institute FEB RAS 142 Makovsky St., Vladivostok, 690024
D. Sc. in Biology, Head of Laboratory
phone/fax: (4232) 38C80B1 E-mail: botsadplus@yandex.ru
Kasintseva Marina Viktorovna Ussuriysky State Pedagogical Institute
35 Nekrasov St., Ussuriysk, Primorsky region, 692500 Ph. D. of Biology, ass. prof. phone/fax: 8 (4234) 32-10-85 E-mail: canc@uspi.ru
Medelyan Elena Viktorovna
Primorsky Regional Institute for Retraining
of Employees in Education
28 Stanyukovich St., Vladivostok, 690003
senior methodist
phone 61-15-38
E-mail: medelena64@mail.ru
