Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Биологическое разнообразие: теория и практика изучения в основной школе 16-83
1. Биологическое разнообразие и его функции в биосфере 16-3 7
2. Концепция экосистемы и биологическое разнообразие 38-56
3. Экологическая направленность развития методики биологии 57-71
4. Принципы конструирования темы «Биологическое разнообразие и человек» в разделе «Животные» 72-83
Выводы поі главе 84-85
Глава II. Методические особенности изучения темы «Биологическое разнообразие и человек» 86-152
1. Планируемые результаты обучения по теме «Биологическое разнообразие и человек» 86-96
2. Последовательность развития знаний и формы организации учебной деятельности 96
3. Особенности методов и приемов изучения биологического разнообразия., 111-131
4. Определение успешности обучения 132-152
Заключение 153-156
Список литературы 157-179
- Биологическое разнообразие и его функции в биосфере
- Концепция экосистемы и биологическое разнообразие
- Планируемые результаты обучения по теме «Биологическое разнообразие и человек»
Введение к работе
Актуальность темы исследования определяется неравномерностью развития теории экологического образования как междисциплинарного и многоаспектного педагогического явления и отставанием реального решения задач экологизации учебных дисциплин, включая биологию.
Концептуальные основы экологического образования определяются его значением в решении проблем устойчивого развития общества и окружающей среды.
Сохранение биологического разнообразия биосферы является одной из глобальных проблем современности. Конвеїіия о биоразнообразии (Рио-де-Жанейро, 1992) предписывает странам, присоединившимся к Конвенции, «использовать средства массовой информации и образовательные программы для того, чтобы помочь общественности понять важность биологического разнообразия и необходимость принятия мер по его сохранению».*
Новая цивилизация, для того чтобы она оказалась способной обеспечить дальнейшее существование на Земле человечества как развивающегося вида, должна опираться не только на новую технологическую основу производственной деятельности людей, но и на глубокое понимание места человека в окружающем мире, без чего невозможно формирование новой нравственности, то есть нового общественно необходимого поведения людей. Широкая образованность населения планеты необходимо и для становления новой морали, то .есть духовного мира людей (205).
Биоразнообразие планеты определяет устойчивость биосферы в целом и каждой экосистемы как экологической единицы среды обитания людей. Следовательно, изучение биоразнообразия будет способствовать обогащению опыта переживания гармонии целостного мира, который задает стандарты поведения человека. А потому понятие целостного мира и мира как целого, его динамики, в первую очередь, развития, коэволюции природы и общества * Встреча на высшем уровне «Планета Земля». Повестка дня на XXI век и другие документы Конференции в Рио-де-Жанейро в популярном изложении. Публикация Центра «За наше общее будущее». Составитель Майкл Китинг. -Центр «За наше общее будущее», 1993, с. 66. приобретают фундаментальное значение (205). Тем самым понятие биологического разнообразия включает не только научные, но и ценностно-нормативные аспекты, а, следовательно, может способствовать экологизации общего среднего образования.
На сегодняшний день проблема биоразнообразия, его уникальной ценности, значения высокой экокультуры и ответственности за жизнь на планете не дооцениваются общеобразовательными системами России. Выпускники школы плохо знакомы с биоразнообразием планеты и России, с его планетарными функциями.
Понятие биологического разнообразия, таким образом, многопла-ново и многоаспектно. Оно включает биологические, эволюционные, экологические аспекты, может быть интерпретировано как эмпирическое (факт наличия разнообразия видов, разнообразия генов, разнообразия экосистем) и как теоретическое (разнообразие как результат эволюции, разнообразие как способ и функция биосферного круговорота веществ, что обеспечивает непрерывность жизни и параметры окружающей человека среды).
А потому понятие биоразнообразия несет ценностно-нормативную нагрузку, являя собой уникальную ценность -значение для человечества, диктуя экологический императив -необходимость обязательного следования нормам поведения, сберегающим разнообразие жизни на планете.
Стремительное сокращение биоразнообразия составляет одну из глобальных экологических проблем.
Тем самым понятие биоразнообразия междисциплинарно по своему составу, хотя наибольшее значение в его исследовании принадлежит биологам.
Биология в сложившихся условиях приобретает особо важное значение в связи с тем, что раскрывает основные законы и закономерности жизни. Именно биология характеризует глобальное и общечеловеческое значение биологического разнообразия. Мир существ потрясающе разнообразен, и по самым скромным подсчетам биота нашей планеты (т.е. ее флора и фауна вместе) насчитывает более 1 млн. видов животных (а по мнению некоторых зоологов, даже значительно больше 2 млн. видов) и, по-видимому, не менее 350 тыс. видов растений (некоторые ботаники доводят эту цифру до полумиллиона) (302; 303).
Наука о разнообразии приобретает все большее прикладное значение в сельском и лесном хозяйстве, в защите растений, в ветеренарии и медицине, в разработке научных основ разумного использования природных ресурсов и, особенно, в охране биосферы и наиболее интересных и ценных, редких и исчезающих видов организмов. Познание разнообразия имеет большое культурное значение, доставляя глубокое интеллектуальное и эстетическое наслаждение.
И хотя это данные двадцатилетней давности, порядок цифр и на сегодня остается верным. «Разнообразие жизни на Земле с трудом поддается описанию. Полагают, что сейчас на нашей планете обитает свыше миллиона видов животных, 0,5 млн. видов растений, до 10 млн. микроорганизмов, причем эти цифры занижены. Нет и не будет никогда человека, который знал бы все эти виды»*. На сегодняшний день предполагаемое число видов живых существ в биосфере составляет около 10 млн. (64).
Совокупность живых организмов составляет живое вещество биосферы, которое определяет биотический круговорот веществ на планете и ее самоочищение, выполняя энергетическую, концентрационную, средообразующую, транспортную, деструктивную функции.
За последние десятилетия успехи цитологии, физиологии, эволюционного учения привели к расширению понятия «царства живого», к выделению дробянок (бактерий и сине-зеленых водорослей) и грибов в особые царства, равнозначные растениям и животным.
В связи с расширением числа царств живого за счет дифференци-ровки этого понятия в результате развития системы наук о живой природе, углубляется объем и изменяется структура понятия охраняемого объекта. Им становятся живые организмы каждого из царств, так как уничтожение генофонда существующих ныне живых существ ученые признают в качестве единственно непоправимого из * Медников Б.М. Биология: формы и уровни жизни / Пособие для учащихся. -М.: Просвещение, 1994, с. 14. всех видов ущерба, наносимого среде обитания человека (34).
Такой «взрыв» численности царств отражает ситуацию, характерную для современности. Раньше «низшие» группы организмов считались довольно однородными. Молекулярно-биологические и электронно-микроскопические методы исследования убеждают исследователей в том, что разнообразие так называемых микроорганизмов не ниже, чем хорошо изученных «высших» организмов.
К.Линней разделил природу на три царства: животные, растения и минералы. Их отличия он сформулировал так: «Камни растут. Растения растут и живут. Животные растут, живут и чувствуют».
В 1821 году Е.Фриз выделил в особое царство грибы - организмы, имеющие черты растений и животных. Однако вплоть до середины XX века царство Грибы не признавалось большинством биологов. Э. Геккель построил трехцарственную систему, в которой выделялись царства Растения, Животные и Протесты, Последние, по мнению Э.Геккеля, являются исходными как для растений, так и для животных.
В 1925 году Шаттон разделил все живые организмы на прокариот и эукариот.
Развитие мегасистематики связано с развитием анализа последовательностей нуклеиновых кислот и электронномикроскопического исследования клеток. «Большие» системы, где выделяется более 4-5 царств методически неудобны как для восприятия, так и для использования (338).
Таким образом, понимание жизни в ее разнообразии связано прежде всего с систематикой, которая является одновременно и «фундаментом и венцом биологии», в наши дни трудно представить серьезное исследование экосистем без солидной систематической базы (302).
Биологическое разнообразие планеты - уникальное явление природы, обеспечивающее устойчивость жизни не один миллиард лет, а потому биоразнообразие входит в понятие достояния человечества. Поддержание разнообразия живого вещества биосферы - важнейшая биосферная функция человека. Биоразнообразие тем самым представляет собой большую ценность по экологическим, генетическим, социальным, экономическим, образовательным, культурным, рекреационным и эстетическим причинам (61).
Понимание биосферной роли биологического разнообразия | > является одним из приоритетов развития экологической культуры;' ( каждого жителя планеты. А потому понятие биологического: разнообразия должно стать компонентом общего среднего! образования.
Веками сложившаяся и существующая поныне антропоцентристс-кая парадигма «Биосфера для человека» должна уступить место биоцентристской парадигме «Человек для биосферы».
Биоцентристский взгляд предполагает, что современная деятельность человека в биосфере должна быть освещена разумом. В этом и состоит феномен ноосферы: в ней эволюцию организует человеческий разум, он отвечает за ее направленность.
Академик КН.Моисеев предлагает понимать состояние устойчивого развития как выражение необходимости развития процесса, приводящего однажды к реализации принципа коэволюции или эпохе ноосферы (208).
Однако на сегодняшний день проблема биоразнообразия, его уникальной ценности, значения высокой экокультуры и ответственности за жизнь на планете не дооцениваются общеобразовательными системами России. Выпускники школы плохо знакомы с биоразнообразием планеты и России, с биосферными функциями животных, их ролью в экосистемах, их функциями в окружающей среде. Ценностные экологические ориентации учащихся обеднены.
Типовая программа по биологии не содержит термина «биологическое разнообразие», хотя и знакомит учащихся с растениями, бактериями, грибами, лишайниками (VI-VII кл.), животными (VTI-VIII кл.), природными сообществами (VIII кл.), человеком (IX кл.), многообразием видов, как результатом эволюции (X кл.) (254; 255).
Однако, как отмечают ведущие методисты, в школьном курсе биологии должны получить методическое обоснование приоритетные направления теоретической биологии, среди которых экологическое: сохранение биологического разнообразия и биосферы в целом (115, с. 33).
Одна из первых обращенных к педагогической значимости понятия биоразнообразия была публикация Терри Лоусона Дана (73).
В 90-е годы выполнен ряд исследований в связи с преподаванием дисциплин биологического цикла» усилением их экологической направленности (158; 130; 40; 287).
Проблеме экологического образования учащихся V-VII классов в процессе туристско-краеведческой деятельности посвящена работа Л.Е.Куприной (158). Ею выявлено, что в массовой школе преобладает бессистемный подход к формированию умений рекреационного природопользования, не опирающийся на сочетание классно-урочных и внеклассных форм работы.
Г.Н.Ковалько (130) в своей работе применяет системный подход в формировании экологических понятий у учащихся 7-9 классов общеобразовательных школ в процессе факультативных занятий.
Т.В.Васильева (40) указывает на необходимость использования взаимосвязи биологии и географии в процессе экологической подготовки, определяет роль и место географического материала в процессе формирования экологических понятий в курсе биологии 6-7 класса; считает необходимым включение некоторых важных экологических понятий (биогеоценоз, биосфера, экология) в 6-7 класс.
П.В.Станкевич (287) указывает на необходимость формирования и развития экологических понятий раздела «Животные» во взаимосвязи с краеведческими понятиями. На основе анализа содержания основных экологических и краеведческих понятий курса биологии 7-8 классов она определяет некоторые содержательные условные линии.
Приходится сделать вывод о том, что за истекщее десятилетие проблема введения понятия биоразнообразия не исследовалась.
Сказанное подтверждает создавшееся противоречие между ориентацией мирового сообщества на экологическое образование в целях сохранения биоразнообразия как фактора поддержания жизнепригодных качеств окружающей среды и недостаточной с этих позиций научно-методических оснований экологизации курса биологии и его раздела «Животные».
Учитывая, что понятие биологического разнообразия имеет генетические, таксономические и экологические составляющие, его можно ввести лишь на этапе изучения общей биологии, в то время, когда школьники знакомятся с понятиями эволюции и гена. Однако общая биология и так перегружена теоретическими конструкциями, а потому остро стоит проблема приближения теории к начальным этапам изучения биологии. Учение о биоразнообразии должно составить самостоятельную содержательную линию биологии как учебной дисциплины.
Опираясь на идеи Б.Д.Комиссарова о циклическом построении Iкурса (140; 141), можно предложить такую спираль развития понятия биоразнообразия: / ^ разнообразие видов и экосистем (таксономия, экология) разнообразие видов и экосистем как результат эволюции и разнообразия физико-географических условий планеты / (эволюция) ) генетическое, видовое, экосистемное разнообразие как ) результат эволюции и различий в условиях жизни t (таксономия, экология, эволюция, генетика) ]
Подобная схема потребует «очеловечивания», введения элементов природных и культурных оснований бытия человека.
Начальный этап введения понятия биоразнообразия наиболее? ? целесообразно связать с разделом «Животные», ; ' '
Животные составляют значительную долю биологического разно-' образия. Они образуют особое царство живого, населяют разнообразные среды обитания, выполняют важнейшие функции в биосфере.
Животные - необходимый, незаменимый компонент пищи человека, незаменимый компонент окружающей среды, создающий ее гигиенические, эстетико-ландшафтные особенности.
С позиции культурно-исторической животные играли и продолжают играть в жизни человека роль тотемов, роль объектов кровавых жертвоприношений. Сюжеты с животными являются предметом искусства. До возникновения денежного обращения скот имел особое значение для простого товарообмена.
С древнейших времен человек рассматривал хищных животных как пищевого конкурента, а потому вел с ними борьбу. Это привело в рабовладельческом обществе к новому отношению человека к хищным животным: вавилонские, ассирийские, египетские правители устраивали на них крупные охоты, хорошо подготовленные и организованные. В римских цирках хищных животных использовали для развлечения публики. В жестоких и кровавых поединках хищных животных натравливали на гладиаторов, которым предстояло сражаться с ними. В зверинцах хищных держали для показа.
Изучение раздела «Животные» на завершающем этапе позволяет представить как таксономические аспекты понятия биоразнообразия, так как уже известны царства растений, грибов, бактерий, так и экологические, потому что известны основные типы питания.
Проблема исследования состоит в поиске концептуальных оснований введения фундаментального понятия биоразнообразия в методическую систему в качестве средства экологизации курса биологии.
Цель исследования: разработать концепцию экологизации курса биологии посредством введения понятия биоразнообразия в структуре самостоятельной темы.
Объектом исследования является процесс экологизации общеобразовательного курса биологии.
Предметом исследования выступает понятие биоразнообразия как способ экологизации преимущественно таксономических дисциплин курса биологии.
Анализ исследуемой проблемы позволил выдвинуть следующую гипотезу:
Если рассматривать понятие биоразнообразия как сложное образование, имеющее научные, ценностно-нормативные и культурно-исторические компоненты, то его введение в начальные курсы биологии будет способствовать их экологизации при соблюдении следующих условий: организация учебного содержания в самостоятельную тему; придание проблемного характера логике изложения; сочетание методов, обеспечивающих развитие эмпирических и теоретических компонентов понятия биоразнообразия; ориентация методической системы на планируемые результаты обучения.
Проблема и гипотеза определили следующие задачи исследования:
1. разработать концепцию введения понятия биоразнообразия в ] граздел «Животные» на экологической основе; /
2. определить название и структуру темы, раскрывающей эмпирические и теоретические компоненты понятия биоразнообразия;
3. обосновать последовательность развития знаний о биоразнообразии и формы организации учебной деятельности; разработать планируемые результаты и показатели успешности обучения; в опытном обучении проверить эффективность предложенной методики.
Методы исследования.
Исследование проводилось с помощью теоретических, социологических и эмпирических методов: - изучение философской, биологической, психологической, дидактической, методической литературы с целью выявления мировоззренческого значения, концептуального строя познания проблем, связанных с биологическим разнообразием биосферы, а также методических рещений, касающихся их преподавания; изучение и обобщение опыта преподавания биологии в школах города Москвы с целью выявления состояния изучения биоразнообразия; наблюдение, анкетирование и педагогический эксперимент, позволяющие определить эффективность предлагаемой методики.
Этапы исследования
На первом этапе (1974-1982) проводился анализ научной и педагогической литературы, действующих учебных программ, учебников и учебных материалов, анализ преподавания биологии с позиций экологизации школьного курса. Были разработаны материалы для учащихся и учителей, в которых раскрывалось содержание и методика уроков, связанных с изучением таких понятий экологии, как популяция и биоценоз. Проводилась подготовка учителей к проведению этих занятий.
На втором этапе (1983-1992) проводился поисковый эксперимент с целью определения оптимального варианта методики в школах г. Москвы - № 204 (Р.Ф.Молокина), № 315 (Л.М.Аверина), № 170 (Л.П.Тюрикова), №№ 578, 559, 698, 526 (автор диссертации), школа Памяти ЕШ.Ленина (З.М.Шинкарева); школы №№ 2 и 4 г. Домодедово Московской области (С.В.Аникина); Мещеринская средняя школа Ступинского района Московской области; школа № 3 г. Калининграда. Был сформулирован вывод о необходимости введения понятия биоразнообразия и проблемы его сохранения, которые служат основой экологизации таксономических разделов биологии «Растения», «Животные».
На третьем этапе (1993-1995) были разработаны программа темы «Биологическое разнообразие и человек» и методические рекомендации для учителя. Был начат поисковый и обучающий эксперимент с целью проверки объема, глубины, доступности понятия биоразнообразия, последовательности его развития при изучении животных.
На четвертом этапе (1996-1997) проведена опытно-экспериментальная проверка эффективности предложенной обобщающей темы «Биологическое разнообразие и человек» (школы г. Москвы № 92 -учитель О.Л.Рацул, № 149 - учитель А.Н.Ивашкин, № 1026 - учитель ИХЕлсукова, УВК-1679 - учитель Т.Ю.Чичканова); проанализированы полученные результаты, и закончено оформление текста диссертации.
Исследование выполнено с учетом ряда основополагающих теорий и концепций: - биосферы и ее экосистемного строения (В Л Вернадский, М.И.Будыко, А.М.Гиляров, В.В.Докучаев, Ю.Одум, Р.Рнклефс, В.Н.Сукачев, А.Тенсли - биоразнообразия и охраны окружающей среды (А.Н.Белозерский,Н.И.Вавилов, В.И.Данилов-Данильян, .Г.Заварзин, Э.Майр, Б.М.Медников, Н.Ф. Реймерс, А.Л.Тахтаджян, А.В.Яблоков); - ноосферы и устойчивого развития (Б.Коммонер, В.А.Коптюг, А.Н.Кочергин, М.Я.Лемещев, В.АЛось, Н.Н.Моисеев, Н.Ф.Реймерс, Н.В.Тимофеев-Ресовский, Э.Д.Урсул, А.Швейцер, А.Д.Яншин); экологического образования (Э.В.Гирусов, С.Н.Глазачев, И.Д.Зверев, А.Н. Захлебный, Н.М.Мамедов, Б.М.Миркин, В.В. Пасечник, А.Печчеи, И.Н.Пономарева, И.Т.Суравегина, Л.В. Тарасов, И.Т.Фролов, Н.М .Чернова); - методики биологического образования (Л.П.Анастасова, Е.Т.Бровкина, Е.П-Бруновт, Н.М.Верзилин, Г.С.Калинова, Б.Д.Комиссаров, Т.А.Козлова, В.М.Корсунская, А.Н.Мягкова, Р.Д.Маш, В.ВЛасечник, И.Н.Пономарева, Л.В.Реброва, В.З.Резникова, Д.И.Трайтак, А.Г.Хрипкова); проектов стандартов образовательных областей «Биология» и «Экология», разработанных ИОСО РАО; документов ЮНЕСКО и ЮНЕП по проблемам экологического образования (Тбилиси, 1977; Москва, 1987); - документов конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992).
Новизна исследования*
Разработана методика изучения биоразнообразия в разделе «Животные», существенными особенностями которой являются: - включение знаний о биоразнообразии в цели и планируемые результаты обучения; - интеграция научного, нормативно-ценностного, культурно- исторического и практического компонентов понятия на основе экологического подхода в обобщающей теме «Биологическое разнообразие и человек»; организация этапов изучения понятия на основе последовательной характеристики глобальной экологической проблемы сохранения биоразнообразия; - опора на методы и приемы, обеспечивающие личностную значимость проблем биоразнообразия; сочетание различных форм организации учебно-воспитательного процесса, способствующих разнообразной деятельности учащихся.
Теоретическая значимость исследования определяется обоснованием концепции экологизации раздела «Животные» через введение и развитие понятия биоразнообразия, что способствует развитию у школьников знаний о целостности и устойчивости экосистем, непрерывности циклических процессов круговорота, приобщает их к пониманию глобальных экологических проблем и заботе о будущем.
Практическая значимость исследования состоит в разработке методических рекомендаций, которые включают: минимальное содержание, требования к общеобразовательной подготовке, поурочное планирование, методические приемы и формы организации преподавания по комплексу занятий «Биологическое разнообразие и человек».
Апробация результатов исследования-
Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на совещаниях окружных методистов г. Москвы, на методических семинарах учителей Северного, Восточного и Южного округов, на курсах повышения квалификации учителей биологии МИПКРО, на заседаниях учебно-методической лаборатории биологии МИПКРО и в школах №№ 92, 149, 1026 г. Москвы; на семинарах и курсах переподготовки учителей биологии городов России и ближнего зарубежья (Севастополь - 1992, 1994, 1998; Сочи - 1991» 1993; Шевченко - 1987; Джамбул - 1989; Тбилиси - 1996). Результаты исследования отражены в 12 публикациях.
На защиту выносится методика развития знаний о биоразнообразии в разделе «Животные», существенными особенностями которой являются: - конкретизация цели до уровня планируемых результатов обучения; - содержание и структура темы «Биологическое разнообразие и человек», последовательно раскрывающие эмпирические и теорети- ческие аспекты таксономического и зкояогического разнообразия и его сохранения как глобальной экологической проблемы; - методические приемы, обеспечивающие достижение планируемых результатов обучения и стимулирующие, восприятие проблемы биоразнообразия как личностно значимой.
Структура диссертации определена последовательностью решения основных задач исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии.
Биологическое разнообразие и его функции в биосфере
Учащиеся, заканчивающие основную школу, должны иметь глубокую подготовку в области экологии, понимать универсальную ценность биологического разнообразия биосферы, осознанно использовать общеэкологические закономерности в своей жизни, в любой профессиональной деятельности.
Многообразие - одно из самых удивительных свойств живой природы. Весьма примечательная особенность этого многообразия заключается в его непрерывности, в том, что оно слагается из отдельных дискретных единиц (180).
Разнообразие видов неискушенному человеку представляется нагромождением, хаосом. Однако, это на самом деле не так. И понять упорядоченность разнообразия видов позволяет, с одной стороны, систематика (таксономия ), с другой - экология.
Систематика дает название объектов - номенклатура; позволяет найти объект по его названию - адресация; у предъявленного объекта позволяет определить название, а также описывает взаимосвязи объектов, т.е. классифицирует их.
Попытки рассматривать органический мир как упорядоченную систему предпринял еще Аристотель (IV в. до н.э.) Таксономия, или систематика как наука, занимающаяся описанием видов организмов и присвоением им научных названий, была создана К.Линнеем (1707-1778). Десятое издание его "Системы природы" (1758 г.) содержала описание примерно 9000 видов растений.
В системе К.Линнея различались 4 взаимно подчиненные систематические категории - таксона: вид, род, порядок, класс.
На основе работ Ж.Кювье его ученик А.М.Бленвиль в 1825 году вводит в систему понятие тип как высшую таксономическую категорию.
Последующие годы таксономисты увеличивали список, хотя процесс этот идет неравномерно. В наше время ученые каждый год открывают от 3 до 5 новых видов птиц, 20 новых .видов и один новый род млекопитающих. Около половины открытий составляют виды, которые действительно не были известны, остальные появляются в результате пересмотра систематики прежних видов на основе современных биологических данных.
Даже по самым скромным подсчетам на Земле обитает не менее 3 млн. видов. Это так много, что даже при современных методах исследования открыть и систематизировать их в обозримом будущем не представляется возможным.
Современная систематика бурно развивается, однако она еще далека от совершенства (192; 193; 194; 339; 328). Тем не менее в ней в последние годы произошли революционные изменения: ученые научились количественно оценивать различия между систематическими гругатировками - таксонами (192; 194).
Новая систематика включает высочайший систематический ранг -империю. Различают три империи - безъядерных, или доядерных -прокариот, ядерных - эукариот, и, наконец, архебактерий, или архот (192) (табл. 1).
Однако биоразнообразие может быть представлено и в иной форме (табл, 2).
Конечная цель составления каталога всего биологического разнообразия заключается в создании реальной основы для ответа на главные вопросы об эволюции и экологии. Таксономические списки служат отправными точками для изучения структуры пищевых цепей, относительности обилия видов или общего числа организмов различных разделов и общих тенденций в численности и распределении живых организмов.
Систематикам удивительно мало известно о простейших, широко распространенных формах жизни.
Так, протесты, бактерии и вирусы составляют лишь 5% всего списка известных видов. Однако недавние исследования показали, что природные популяции этих организмов гораздо более разнообразны, чем это представляется при изучении привычных лабораторных культур.
Задача определения систематического статуса бактерий и вирусов осложняется тем, что различные штаммы легко обмениваются генетическим материалом и от одного родительского индивидуума путем клонирования может возникнуть целая популяция (84).
Вклад микроорганизмов и нематод в общий генофонд может быть поразительно велик. По некоторым данным, каждый вид насекомых и сосудистых растений содержит по одному специализированному к нему паразиту из числа нематод, протестов, бактерий и вирусов. Следовательно, все оценки числа видов нужно умножить на пять (84).
В свете современных данных меняется форма родословного древа. Первое такое древо, нарисованное Э.Геккелем, напоминало древо с центральным стволом и отходящими от него ветвями.
Современные родословные древа больше похожи на кусты без центрального ствола (рис. 1). Некоторые из ветвей (растения, грибы, животные в узком смысле слова - билатерии) образуют великое множество форм. Однако между этими ветвями, то тут, то там, пробиваются отдельные тонкие, малоприметные веточки. Они отделились от общего предка жизни одновременно (или почти одновременно) с основными царствами. И, как и основные, они заслуживают того же ранга.
Огромно значение зоологии в изучении биоразнообразия.
Зоология - наука, всесторонне изучающая животный мир: его многообразие (систематика), строение и жизнедеятельность (морфология и физиология), их распространение (зоогеография), связь со средой обитания (экология), закономерности индивидуального (эмбриология) и исторического развития (75, с. 16).
Концепция экосистемы и биологическое разнообразие
Биогическое разнообразие мира - величайшее достояние человечества. Оно включает разнообразие генов каждой популяции живых существ, разнообразие видов каждого из царств живого, а также разнообразие экосистем.
Биоразнообразие важно для эволюции и функционирования систем жизнеобеспечения биосферы. Обеспечение населения Земли продовольствием, здравоохранение, удовлетворение многих других потребностей человечества зависит от биоразнообразия. Человечество обеспокоено сокращением разнообразия жизни, очень важно предвидеть, предупредить и выяснить причины опасного экологического явления.
На этапе изучения раздела "Животные" учащиеся могут осваивать первоначальное понятие разнообразия видов и разнообразия экосистем. Понятие экосистемы приобретает на этом этапе особое значение, так как позволяет подняться в трактовке биоразнообразия до теоретического понятия.
Учение об экосистеме на рубеже тысячелетий приобретает фундаментальное значение в качестве теоретических основ экологически целесообразной деятельности, выполнения человеком биосферных функций. Становление понятия экосистемы связано со становлением экологии, ее предметного поля.
Экология как наука возникла в результате синтеза уже имеющихся дисциплин: физиологии, флористики, почвоведения, климатологии как подсистем, либо, как последовательных уровней единой системы - биологического сообщества.
Специалисты выделяют пять этапов формирования предметного поля экологии: 1) описательная естественная история; 2) естественная среда отдельных видов; 3) учение об экосистеме, биогеоценозе, биосфере; 4)взаимодействие между экосистемами; 5) человек в биосфере (123).
Элементы экологических идей содержатся уже в работах античных философов Лукреция (I век до н.э.), Аристотеля (384-322 до н.э.), философа и натуралиста Теофраста Эрезийского (371-280), поэта Вергилия (70-19 до н.э.), натуралиста Колумеллы (1 век). Экологические идеи оживились в трудах ученых эпохи Возрождения - АЛДезалышна (1519-1603), К.Турнефора (1656-1708), Джона Рея (1627-1705) и др., естество-испытателей XVII и XVIII веков - А.Реомюра (1683-1757), С.П.Крашенинникова (1711-1755), ИЛЛепехина (1740-1802), ПСЛалласа (1741-1811), Ж.Б.Ламарка (1744-1829).
Работы периода описательной естественной истории носили натуралистический характер и обходились простыми техническими средствами. С ранними представлениями о живой природе связаны истоки организмоцентризма. Организмы изучались со многих точек зрения: систематики, морфологии, физиологии, географии и т.д. В этих работах обнаруживаются зачатки экологического подхода через обращение к понятием "среда обитания", "связь организмов друг с другом и со всей окружающей природной средой", "зависимость растений и животных от среды обитания".
Однако подобные идеи еще не были стройной экологией, "ибо не было экологической точки зрения, экологического метода, и объект не был выделен как специфический" (124, с.20). В XIX веке значительное место занимали вопросы биогеографии. Т.Фабер (1826), К.Бергман (1848), А.Декандоль (1855) изучали влияние климатических условий на распространение и биологию растений и животных.
Естествоиспытатель, географ и путешественник Александр Гумбольдт (1769-1859) одним из первых оценил необходимость синтеза наук при изучении природного комплекса, включающего живые и неживые компоненты. Он впервые выдвинул задачу целостного изучения природы, поставил проблему связи организмов со средой обитания и дал классификацию жизненных форм растений.
Работы А.Гумбольдта послужили толчком к развитию понятия о целостных надорганизменных комплексах из неживых и живых компонентов, понятия, ведущего свое происхождение прежде всего из геоботаники и гидробиологии, а также из почвоведения, ландшафтоведения и ряда других естественных наук.
Немецкий зоолог К.Глогер (1831) поставил вопрос об изучении причин, определяющих географическое распространение животных. Значительный вклад в развитие экологии внес Ж.Сент-Илер (1861), определив предмет экологии как науки, изучающей взаимоотношения организмов, семейств и групп, скопление сообществ.
Элементы аутэкологии, синэкологии и зачатки учения о биогеоценозах обнаруживаются в работах ИЛС.Лоренца (1863), развившего понятие экология организма.
В противовес господствовавшим в зоологии и ботанике формальной, описательной, схоластической, кабинетной, оторванной от природы и жизни систематики и анатомии, К.Ф.Рулье высказал мысль о том, что важным аспектом изучения животных должно быть выявление их взаимодействий с другими организмами и абиотической средой ("зообиология», т.е. экология). При этом, по Рулье, следует различать жизнь особи (выбор и запасание пищи, выбор и постройка жилища и т.п.) и "явления жизни общей": взаимоотношения родителей и потомства, законы количественного размножения животных, отношение к животным того же вида и других видов, «жизнь в одиночестве», «жизнь в товариществе», «жизнь в обществе», отношение животных к растениям» почве, к физическим условиям среды (274; 275; 263).
Планируемые результаты обучения по теме «Биологическое разнообразие и человек»
В 90-ые годы школа не имеет единых программ обучения, что усложняет проблему определения его качества. Одновременно ведется работа над стандартами общего образования, что должно обеспечить контроль государства над уровнем общеобразовательной подіишвки школьники».
Разнообразные программы, учебники и учебные пособия должны обеспечить соблюдение общепризнанных научно-педагогической общественностью требований к выпускникам различных учебных заведений. Соблюдение требований является прерогативой государства. Ибо только в таком случае общество может гарантировать права учащихся на получение должжнл знания.
Подавляющее большинство учащихся общеобразовательных учреждений, как правило, далее не продолжит изучение ни биологии, ни экологии. На школу ложится особая ответственность за гарантированный минимум содержания, который обеспечивает общеобразовательный уровень подготовки по экологии. Гем самым содержание экологического образования не может быть нерегулируемым.
В построении концепции экологизации раздела «Животные» мы исходим из приоритета целей как биологического, так и такого широкого образовательного направления как экологическое.
Цели являются важнейшим компонентом методической системы любой учебной дисциплины. Однако кризис целеполагания, свойственный нынешнему этапу общественного развития, свойственен и образовательным системам, хотя методисты давно работают над проблемой целей. Гак, Ь.Д.Комиссаров формулирует цели биологического образования весьма пространно, указывая такие его составляющие: формирование научного мировоззрения, ознакомление с методами и формами научного познания, ознакомление с научной картиной природы, изучение основных теорий науки о жизни, раскрытие роли биологии как производительной силы, формирование политехнического кругозора, профориентация. Названные цели скорее соответствуют задачам обучения, так как в них не затронуты никакие человеческие качества, развитием которых должна заниматься школа.
Наиболее серьезным документом, где формулируются цели биологического образования, является документ о федеральном базовом компоненте биологического образования.
В проекте Федерального государственного образовательного стандарта начального общего, основного общего и среднего (полного) образования, разработанного авторским коллективом под руководством А.Г.Хрипковой, цели изучения образовательной области «Биология» сформулированы следующим образом:
- овладение знаниями о живой природе как важной составной части содержания образования в целом, методами познания, учебными умениями;
- формирование на базе знаний и умений научной картины мира как компонента общечеловеческой культуры;
- формирование биосферного мышления, необходимого для полноценного функционирования в обществе, для гармоничных отношений учащихся с природой, со всем живым как главной ценностью на Земле;
- гигиеническое воспитание и формирование здорового образа жизни в целях сохранения психического, физического и нравственного здоровья человека;
- формирование у школьников отношения к живой природе как объекту и сфере собственной практической деятельности.
Время требует от руководителей образования и от каждого учителя осознания новых реальностей и соответствующего этой реальности изменения педагогической деятельности.
Иначе подходят к целям специалисты в области экологического образования.
Генерализованной целью экологического образования является становление экологической ответственности как многомерной характеристики личности, как меры свободы в условиях экологической необходимости, как системы избирательных связей и взаимодействий, определяемых отношением к окружающей среде (внешнее отношение) и отношением к себе, своему здоровью и благополучию (внутреннее отношение), как единство эмоциональных, интеллектуальных и волевых свойств личности, определяющих не только понимание и переживание экологических ситуаций, но и реальную экологическую деятельность человека.
Преподавание биологии, а также введение новой учебной дисциплины «экология» могут и будут способствовать достижению целей экологического образования в случае, если учебные дисциплины будут ориентироваться на этапность достижения основной цели - экологической ответственности. Так, основная школа призвана ориентировать преподавание учебных дисциплин на становление экологической культуры как культуры разумного потребления, здорового образа жизни и реальной экологической деятельности на основе знаний о системном строении окружающей среды и понимания опасности потери природной средой жизнепригодных качеств.
Названные цели имеют как мировоззренческую, так и конкретно научную познавательную окраску, что усложняет задачи обучения и требует выражения целей достижения в более конкретной и определенной форме.
