Содержание школьного курса экологии

Гносеологический (знаниевый) компонент содержания экологического образования.

Содержание экологического образования представляет собой систему общих экологических и частно-экологических знаний теоретического, прикладного и практикоориентированного характера, способов экологической деятельности, экологических идей, норм и правил. Рассмотрим состав знаний, входящих в содержание экологического образования на уровне учебного предмета «Экология», предназначенного для изучения в 10—11 классах общеобразовательной школы.

В теории и методике обучения экологии экологические знания принято подразделять на группы: среда и экологические факторы, экология организма (аутэкология), популяционно-экологические, биогеоценологические, социально-экологические понятия и понятия глобальной экологии. В настоящее время в содержание экологического образования в соответствии с требованиями принципов фундаментальности и практической направленности знаний следует дополнительно включать группу методологических и экологических знаний прикладного характера. В связи с этим в содержание курса экологии необходимо ввести элементарные знания по истории науки экологии, о полевых и лабораторных методах экологических исследований, об оценке антропогенного воздействия и прогнозах состояния природной среды (табл. 2).

Таблица 2.

Состав экологических понятий школьного курса экологии

В содержании школьного курса экологии широко отражены понятия о средах жизни и экологических факторах, о водной, почвенной, наземно-воздушной среде жизни и их особенностях. Большое значение в содержании дисциплины придается экологическим факторам: введено понятие «экологический фактор» и представлена традиционная классификация экологических факторов, на конкретных примерах рассматриваются такие понятия, как «фотопериодизм», «биологические ритмы».

Группа аутэкологических знаний представлена фактами и примерами об адаптациях организмов в разных средах жизни, о живом организме как особой среде обитания. В ознакомительном плане в содержание включены понятия о жизненных формах и средообразующей роли живых организмов, уделено внимание понятиям и фактам о приспособленности организмов, основных приспособительных свойствах организмов (анатомо-морфологических, физиологических, поведенческих и др.).

Популяционно-экологические понятия представлены категориями: «популяция», «структура популяции». Рассматриваются характеристики: численность, плотность, возрастная, половая и пространственная структуры популяции. Раскрываются динамические характеристики популяций: рождаемость, смертность, изменение численности.

В группу биогеоценотических понятий входят такие понятия, как «экологическая система», «структура экосистемы», «потоки энергии», «круговороты вещества и информации», «разнообразие экосистем», «иерархия экосистем».

Рассматривается учение В. Н. Сукачева о биогеоценозе, изучается структура биогеоценоза, раскрываются понятия о стабильности биогеоценоза во времени и пространстве, о механизмах поддержания равновесия. Как экологическая единица изучается понятие «сообщество». В содержании уделено внимание связи видового богатства с различными факторами среды и стадией развития сообщества.

Особое значение в содержании данной дисциплины придается изучению типов взаимоотношений между видами, приводятся различные подходы к классификации типов взаимоотношений.

Экологическим смыслом наполняются такие понятия, как «конкуренция», «паразитизм», «симбиоз» и другие, отражающие смысл биотических отношений. Изучению подлежат понятия об отношениях «хищник—жертва», «паразит—хозяин».

Знания о круговороте веществ в содержании дисциплины рассматривается как интегрирующий фактор экосистемы. Это биогеохимические циклы углерода, азота, фосфора, серы; скорость круговоротов различных химических элементов.

В содержании предмета «Экология» в общих чертах рассматриваются динамика сообществ и экосистем, экологические сукцессии, их причины и механизмы.

Для понимания целостной научной картины мира в содержание курса «Экология» включено учение В. И. Вернадского, содействующее формированию у учащихся мировоззрения и экологического стиля мышления. Данные понятия слагают группу понятий глобальной экологии. В рамках этой группы понятий изучается феномен В. И. Вернадского в мировой науке и культуре. Приводится определение понятия «биосфера», раскрываются понятия о структуре биосферы и ее границах; о лимитирующих факторах. Так же, согласно взглядам В. И. Вернадского, трактуется содержание понятий «живое вещество», «косное вещество», «биокосное вещество». Даются знания об основных биосферных функциях живого вещества, общих закономерностях эволюции биосферы. Экологические кризисы рассматриваются как закономерные этапы эволюции биосферы.

В содержание предмета «экология» включены социально-экологические знания об антропогенном воздействии на природные компоненты биосферы, об изменении параметров биологического круговорота, газового состава атмосферы, об антропогенных нарушениях гидросферы, литосферы и биоты.

В содержание предмета входят понятия, раскрывающие сущность взаимодействия общества и природы, этапы становления и развития взаимодействия общества и природы. Большое воспитательное значение имеют изучение исторических типов взаимоотношений природы и человечества, анализ исторических причин экологических кризисов, выяснение роли русского естествознания и философии в формировании экологического сознания, особенностей взаимодействия биосферы, общества и человека на современном этапе. Включен также материал об особо охраняемых природных территориях (ООПТ), о состоянии и перспективах природоохранного дела в России, о правовых и моральных требованиях к охране природы.

Группа прикладных экологических знаний включает понятия «рациональное природопользование», «охрана природы», «оптимизация окружающей среды». Наука экология рассматривается как фундаментальная основа рационального природопользования. Представлены цели, принципы и приоритеты рационального природопользования. В содержании приведена классификация ресурсов (основные группы естественных ресурсов, исчерпаемые и неисчерпаемые, возобновляемые и невозобновляемые).

В содержании курса должны найти отражение глобальные и региональные проблемы водопользования и загрязнения водоемов, последствия перерасхода водных ресурсов, возможности сохранения и вторичного использования водных ресурсов. Отдельной темой могут быть включены знания о проблемах использования почв, о эрозии, ее причинах и выветривании и выщелачивании, о профилактике.

Экологические знания прикладного характера позволят обеспечить понимание школьниками экологии как научной базы для всех видов практической деятельности человека в природе, в промышленности, сельском и лесном хозяйстве.

В соответствии с требованиями принципа краеведения введены знания об экологической ситуации в регионе и причинах ее изменения, о медико-экологических проблемах региона, структурно-отраслевых и техногенных факторах обострения экологической ситуации. В содержание дисциплины включены знания об экологических проблемах города и области (на конкретных примерах): экологической и демографической ситуациях в городе и области, состоянии городского и областного транспорта, проблемах утилизации и обезвреживании отходов; радиационной обстановке в городе. Рассматриваются возможные способы оптимизации городской среды.

Группа методологических знаний выполняет методологическую функцию в экологическом образовании школьников. Они представлены сведениями о значении полевых и лабораторных методов экологических исследований, об экологическом контроле, о методах сбора, обработки и учета информации, моделировании экологических ситуаций и их прогнозировании. В содержание дисциплины включены такие методологические знания, как описание, наблюдение в экологии, картографирование, мониторинг, методы анализа и оценки. Мониторинг рассматривается как форма и метод изучения состояния окружающей среды на региональном, национальном и глобальном уровнях.

Деятельностный компонент содержания экологического образования. Этот компонент должен содействовать развитию у учащихся учебных и исследовательских умений в области экологии и развивать интерес к исследовательской работе (см. подразд. 9.2).

Деятельностный компонент содержания предполагает развитие у школьников умений собирать первичный материал для дальнейшего лабораторного исследования, применять основные методы по изучению и исследованию эколого-биологических объектов (наблюдение, описание, экологический эксперимент), использовать методы теоретического анализа и синтеза в процессе исследований в лабораторных и полевых условиях. При изучении экологии учащиеся должны научиться собирать и обрабатывать экспериментальные данные; анализировать и интерпретировать полученные результаты с учетом данных, имеющихся в современной научной литературе, представлять результаты учебной и исследовательской работы в виде отчета, реферата, доклада.

Содержание деятельностного компонента должно обеспечивать изучение школьниками экосистем разного уровня с позиций системного подхода. При обучении экологии учащиеся должны овладеть элементарными методами количественного учета, оценки и прогноза состояния параметров среды и применять их при решении конкретных учебно-исследовательских задач. Например, при изучении водной экосистемы формируются умения оценивать состояние водоема, определять скорость течения, температурный режим, соленость и прозрачность воды, исследовать видовой состав и экологические особенности представителей планктона, бентоса, нектона; определять виды растений, обитающих в водной среде, выявлять их адаптации к условиям обитания в водной среде. При изучении особенностей наземно-воздушной среды как среды обитания организмов формируются умения наблюдать за температурным режимом, влажностью воздуха, направлением и силой ветра, за особенностями светового режима, характером осадков (с помощью измерительных приборов: термометров, психрометра, гигрометра, самописцев, люксметра и др.).

В содержание курса экологии входит также ознакомление школьников с нормативными документами по рациональному природопользованию и охране окружающей среды, описание урбоценозов и агроценозов, составление экологических карт и паспортов; оценивание антропогенных воздействий на природные экосистемы и т. д.