В данной статье рассматривается вопрос о применении метода проектов исследовательского характера младшими школьниками как личностно ориентированной технологии, способа самостоятельной деятельности учащегося через детальную разработку проблемы с конкретной практической целью изучения экологического состояния различных территорий г. Арзамаса.
Ключевые слова: исследовательский проект; проблемное поле; техногенное загрязнение городских территорий; листья осины; площадь, некрозы и оводненность листьев.
В практике российского образования в последние десятилетия произошли существенные изменения. Реализуются принципы ориентации на личность, индивидуальный подход, субъективность. Все это направлено на формирование самостоятельности, инициативности, приобретение общеучебных навыков и умений — рефлексии, самооценки, самостоятельности и активности учащихся в учебной деятельности, то есть на развитие определенных компетенций; реализацию связи обучения с жизнью, умение адаптироваться к действительности, общаться, сотрудничать с людьми в разных видах деятельности [2;4]. Согласно Е. С. Полату, проектный метод — это способ достижения дидактической цели через детальную разработку проблемы, которая должна завершиться вполне реальным, осязаемым практическим результатом, оформленным тем или иным образом. Автором обосновано применение метода проектов по целому ряду критериев: он органично входит в учебную деятельность; позволяет активно-деятельностным способом достигать поставленных образовательных целей; обеспечивает прочное усвоение учебного материала и профессиональное развитие обучающихся, повышение их коммуникабельности.
Нами был выбран исследовательский вид проекта, который, по сути, представляет собой мини-научное экспериментальное исследование. Этот метод предполагает: представление темы, ее проблематизации и ее проблемного поля; обоснование актуальности темы; выбор объекта или объектов исследования; постановку целей и задач проекта; выдвижение гипотезы; подбор современных методов, методик и материалов технического выполнения; обсуждение полученных результатов проекта; подтверждение или опровержение гипотезы на основе полученных результатов и их обсуждения; заключительных выводов по выполненной работе; презентацию проекта.
Проблематизация и проблемное поле — это части предметной области теоретического или практического знания человечества, в которых имеются неразрешенные задачи, непознанные разделы или отдельные вопросы [3].
Одной из неразрешенных проблем в окружающем нас мире является сильнейшее действие целого комплекса антропогенных факторов, как на самого человека, так и на природную городскую среду, и, в первую очередь, на её зеленые насаждения, которые подвергаются вредным воздействиям различных техногенных выбросов [1]. При этом степень повреждающего действия на растения определяется в основном двумя факторами — концентрацией токсических веществ и продолжительностью их воздействия. Поэтому степень повреждения растений от техногенного влияния является, по сути, индикатором загрязненности той или иной территории города. Отсюда следует, что изучение степени загрязненности различных участков города техногенными выбросами является задачей очень актуальной в плане здоровьесбережения населения города и, в первую очередь, подрастающего поколения — детей дошкольного и школьного возраста.
В качестве объектов исследования были выбраны различные участки города Арзамаса: парк культуры и отдыха им. А. П. Гайдара (ПКиО); территории, прилегающие к автомагистралям у виадука и пр. Ленина.
Материалом для изучения повреждающего действия техногенных выбросов служили листья осины.
Целью нашей работы было выявление уровня загрязненности различных территорий города Арзамаса по степени изменения некоторых морфологических и эколого-физиологических показателей листьев осины.
Исходя из этого были поставлены следующие задачи — на различных территориях города Арзамаса:
— определить изменение ростовых показателей листьев (площадь листовой пластинки);
— сравнить степень поврежденности листьев по величине и количеству некротических пятен;
— исследовать количество воды в листьях;
— определить наиболее чистую и загрязненную территории из исследуемых зон города.
Гипотеза — более сильные изменения морфологических и эколого-физиологических показателей листьев осины, вероятно, будут наблюдаться в районах наибольшего техногенного загрязнения.
Методы исследований.
Листья собирали в июле с деревьев осины трех изучаемых территорий. Работа с материалом проводилась в лабораторных условиях:
1) Площадь листовой пластинки определялась с помощью торсионных весов. Для этого взвешивали квадрат миллиметровой бумаги определенной площади. Накладывали на такую же миллиметровую бумагу исследуемый лист, обводили его по краям карандашом, врезали бумажную фигуру и ее взвешивали. Площадь листовой пластинки вычисляли по пропорции: a / b = c / x, где а — масса квадрата, b — масса бумажной фигуры, с — площадь квадрата бумаги, х — площадь листа.
Степень уменьшения размеров листа является показателем увеличения загрязненности территории [1].
2) Степень поврежденности листьев некрозами определяли в процентах к общей площади листа.
Некрозы — это очаговое отмирание участков листьев, которое свидетельствует о повреждении тканей листа под действием загрязнителей.
3) Содержание воды в листьях определяли в % к общей массе свежего листа методом высушивания материала в сушильном шкафу до абсолютно сухого состояния при температуре 100–105°С с дальнейшим взвешиванием высушенной листовой пластинки.
Техногенные загрязнения приводят, как правило, к снижению количества воды в листе, что является причиной нарушения целого ряда жизненных процессов в листовой пластинке.
Исследования показали, что:
1. Наибольшая площадь листьев характерна для листьев осины, произрастающей в парке — 50,1 см2, а наименьшая в районе виадука — 18,5 см2. На проспекте Ленина эта величина составила 20,4 см2.
2. Явные некрозы отмечаются только у листьев в зоне виадука — их площадь, по отношению к общей площади листа, составляет в среднем 8 –11 % %.
3. Наиболее высокими показателями по содержанию воды в листовой пластинке характеризуются листья осины парковой зоны. Эта величина, по отношению ко всей массе листа, составляет 71 %. На территориях же прилежащих к пр. Ленина и виадуку количество воды в листьях составляет соответственно 52 % и 43 %.
Наши опыты, проведенные с применением ряда биоиндикационных методов, позволили выявить степень техногенной загрязненности некоторых территорий г.Арзамаса. При этом, по двум эколого-биологическим показателям — площади листовой пластинки и содержанию воды в листьях, наиболее чистой зоной является территория ПКиО, а техногенно загрязненными — территории прилежащие к пр. Ленина и виадуку. При этом, судя по цифровым данным, степень загрязнения двух последних районов довольно высокая. И особенно это касается района автострады вблизи виадука, где у листьев осины на фоне самых низких, по сравнению с другими вариантами, показателей площади листьев и количества в них воды, отмечаются еще и некрозы. Исходя из изложенного следует, что наша гипотеза о наиболее сильных морфологических и эколого-физиологических изменениях листьев в сторону их уменьшения в зонах наиболее сильного техногенного загрязнения подтвердилась.
Выводы.
1. Наибольшей величиной листовой пластинки отличаются листья осины парковой зоны, а наименьшей — территорий прилегающих к пр. Ленина и виадуку.
2. Некрозы листьев наблюдаются только у деревьев осины вблизи виадука.
3. Наиболее оводненными являются листья осины ПКиО, менее обеспеченные водой — зон пр. Ленина и виадука.
4. Самой чистой из исследованных нами зон города является территория парка, а наиболее техногенно загрязненной — территория у виадука.
Таким образом, исследовательский проект представляет собой личностно ориентированную технологию обучения, которая может быть успешно использована в работе со школьниками для реализации активно-деятельностного подхода в обучении. Эколого-морфологические и эколого-физиологические эксперименты, примененные нами при исследовании техногенной загрязненности некоторых территорий г. Арзамаса, на примере листьев осины, могут найти достойное применение в школе при изучении дисциплины «Окружающий мир» методом проектов. Экологические мини-исследования, рассмотренные нами на примере изучения загрязненности нескольких территорий г. Арзамаса по эколого-физиологическим показателям листьев, обладают рядом преимуществ. Многие методики достаточно просты в исполнении, что немаловажно в работе с младшими школьниками. Кроме того, методом проектов реализуется практическая направленность исследования.
Литература:
- Бухарина И. Л. Биоэкологические особенности травянистых и древесных растений в городских насаждениях / И. Л. Бухарина, А. А. Двоеглазова. — Ижевск: «Удмуртский университет», 2010–184 с.
- Гузеев В. В. Развитие образовательной технологии / В. В. Гузеев. — М.: Знание, 1998. — 69 с.
- Пахомова Н. Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении: Пособие для учителей и студентов педагогических вузов / Н. Ю. Пахомова. — М.: АРКТИ, 2009. — 112 с.
- Полат Е. С. Новые педагогические технологии в системе образования / Е. С. Полат. — М.: Академия, 2005. — 272 с.
