Статья на тему: Использование биоиндикации и биологического мониторинга в организации проектной деятельности обучающихся в условиях реализации ФГОС

Камнев А. Н.

Евстафьева Н.С. учитель географии МБОУ СОШ № 26, г.о. Мытищи МО,

Степина К. В., магистрант ГЭФ, МГОУ,

Новиченкова Ю. Н., магистрант  ГЭФ, МГОУ,

Котова В. В., магистрант  ГЭФ, МГОУ,

мастер производственного обучения ГБПОУ МО «Электростальский колледж»

Использование биоиндикации и биологического мониторинга в организации проектной деятельности обучающихся в условиях реализации ФГОС.

Аннотация. В статье рассматривается  опыт использования  методов биоиндикации и биологического мониторинга в эколого – ориентированной проектной деятельности обучающихся  в образовательных учреждениях

Ключевые слова: проектная деятельность, исследовательская деятельность, биоиндикация, биологический мониторинг

Abstract. The article deals with the experience of using the methods of bioindication and biological monitoring in environmental-oriented project activities of students in educational institutions

Key words: project activities, research activities, bioindication, biological monitoring

Еще в начале  70-х годов многие страны стали приходить к пониманию того, что сбор, хранение и использование  данных о состоянии окружающей среды на региональном, национальном и глобальном уровнях  нуждается в унификации и координации.   Конференция  ООН по охране окружающей среды  в Стокгольме в 1972 году  подвела итоги многолетних  дискуссий   о  структуре и задачах,   существующих и планируемых систем мониторинга. В 1974 году на встрече в Найроби были  одобрены рекомендации по организации межправительственной комиссии по созданию  системы глобального мониторинга окружающей среды (GEMS). Уже практически 50 лет назад подчеркивалось, что изменение  окружающей среды  во времени и пространстве можно контролировать  по  небольшому  числу важных параметров, характеризующих её состояние. В зависимости от масштабов и сложности организации контролируемого объекта (сухопутные, пресноводные и водных экосистемы) в программах мониторинга  предполагалось использовать  разные варианты наборов интегральных параметров. При этом,  следует иметь в виду, что  данные о состоянии окружающей среды добывались и будут впредь пополняться в ходе проведения научных исследований в области таких наук как геология, геофизика, география, климатология, биология, экология и др. Все эти научные дисциплины питали и впредь будут питать вновь возникающие направления деятельности, связанные с необходимостью вести систематические наблюдения за состоянием окружающей среды.

Нет необходимости объяснять,  насколько трудно создавать и внедрять программы мониторинга состояния наземных и водных экосистем, для того, чтобы выдавать безошибочные краткосрочные или долгосрочные  прогнозы относительно их благополучия. Поэтому, в ряде стран успешно апробируются программы мониторинга, ориентированные на использование метода индикаторных видов или биологических переменных прямо или косвенно связанных с оценкой состояния окружающей среды. Т.е., наряду с прямыми (химичес­кими, физическими) методами определения загрязняющих ве­ществ в окружающей среде, для этих целей используют организмы-индикаторы, например водоросли, мхи, лишайники, моллюски и другие живые организмы. Что, при создании системы мониторинга, позволяет экономить значительные средства. Такой подход называется биологическим мониторингом.

Если быть более корректным, то под биологическим мониторингом следует понимать систему наблю­дений, оценки и прогноза любых изменений в биоте, вызван­ных факторами антропогенного происхождения. Структура биологического мониторинга строится исходя из принципа, основанного на уровнях орга­низации биологических систем — субкле­точный, клеточный, организменный, популяционный и биоцено­логический

Преимущество использования этих организмов состоит в том, что они  не могут изолироваться от окружающей среды, переживая неблагоприятные условия. Они всегда находятся в прямом контакте со средой и поэтому на­иболее адекватно отражают состояние почвы, донных отложений, воды и воздуха.

Биологический мониторинг может осуществляться на локальном, регио­нальном, национальном и глобальном уровнях. Структура биологического мониторинга включает оценку загрязнения биоты (самих организмов), оценку изменения продуктивности, оценку исчезновения видов в системе. Кроме того, биологический мониторинг может осуществляться на  разных уровнях организации самого организма: на генетическом, биохимическом, физиологическом, популяционном, экосистемном. 

В состав биологического мониторинга входят три вида деятельности: разработка систем раннего оповещения, диаг­ностика и прогнозирование. Главными этапами деятельности при разработке систем раннего оповещения являются отбор подходящих организмов и создание автоматизированных сис­тем, способных с достаточно большой точностью выделить сигнал «отклика» на фоне «шума». Диагностический монито­ринг предполагает обнаружение, идентификацию и определение концентрации загрязняющих веществ в биологической состав­ляющей на основе широкого использования организмов-монито­ров. Исследования, направленные на получение прогноза сос­тояния биотической составляющей окружающей среды могут ид­ти по двум направлениям в зависимости от поставленных за­дач и особенностей объекта исследования (биотестирование и экотоксикология).

 Живые организмы (водоросли, мхи, лишайники, моллюски и др.) исполь­зуют во всех трёх направлениях биологического мониторинга, но следует учитывать физиологию видов и выбирать объекты, пригодные для конкретного исследования. (Например, для диагноза состояния окружающей среды следует использо­вать индикаторные виды, способные накапливать высокие кон­центрации тяжёлых металлов без нарушения физиологических механиз­мов организма. Для прогноза состояния среды могут быть исполь­зованы чувствительные виды организмов с низким порогом ус­тойчивости механизмов регуляции содержания тяжёлых метал­лов).

В начале 90-х годов прошедшего века представления о мониторинге состояния окружающей среды стали адаптировать для их использования в средних школах. Наибольшую известность получила международная программа по глобальному исследованию и мониторингу с целью сохранения окружающей среды (Global learning and observations to benefit the environment – GLOBE). Эта программа начала осуществляться с 1994 года по инициативе США в содружестве с другими странами. Предполагалось, что для участия в выполнении  этой  программы могут приглашаться школьники в возрасте 8-14 лет.

      Коллектив учёных и учителей,  работавших над созданием программы  GLOBE, ставили перед собой достижение трёх главных целей:

1. Повышение уровня ответственности за состояние окружающей среды как можно большего числа жителей планеты.
2. Повышение уровня знания об особенностях функционирования нашей планеты.
3. Создание условий учащимся средних школ в достижении более высоких уровней знаний в естественных науках, статистике и повышения общего интеллектуального развития.

Создание аналогичной по сути, но локальной по масштабу — школьной подмосковной программы биологического мониторинга, может существенным образом обеспечить полноценное и более рациональное формирование всей системы мониторинга Подмосковья. Более того, в дальнейшем  — модель данной школьной работы в области биологического мониторинга может тиражироваться на всю территорию России.

К данной программе на любом этапе её работы могут подключаться любые образовательные учреждения Подмосковья. Для этого достаточно лишь сообщить о своём желании в штаб-квартиру Мособлэкомониторинга  и получить пакет материалов для учителей и школьников с описанием стандартных методов. Собранные данные, должны передаваться через интернет в головной центр Мособлэкомониторинга, а откуда, в свою очередь, каждая школа может получать сведения из других районов Подмосковья. Важно отметить, что данная программа позволит установить прямые контакты между разными школами региона. Не маловажно и то, что программа биологического мониторинга может быть состыкована со школьной учебной программой и быть составной частью целого ряда школьных предметов и внеаудиторных практик.

  Биоиндикация, биологический мониторинг широко используется в образовательных учреждениях  при организации  эколого — ориентированной проектной деятельности обучающихся.

 ФГОС ООО предлагают использовать в образовательном процессе проектную и исследовательскую деятельность учащихся. В соответствии с ФГОС, основная образовательная программа основного среднего образования должна обеспечивать «формирование компетенций и компетентностей в предметных областях, учебно – исследовательской и проектной деятельности», и должна содержать «…4) описание особенностей реализации основных направлений учебно-исследовательской и проектной деятельности обучающихся (исследовательское, инженерное, прикладное, информационное, социальное, игровое, творческое направление проектов), а также форм организации учебно-исследовательской и проектной деятельности в рамках урочной и внеурочной деятельности по каждому из направлений» [1, 4].

Мы рассматриваем проектную деятельность, как педагогическую технологию, которая включает в себя совокупность исследовательских, поисковых, проблемных методов [2].

И.С.Сергеев при классификации  проектов по доминирующей деятельности выделяет исследовательский проект, который  по структуре напоминает научное исследование [3].

  Исследовательский проект включает обоснование актуальности избранной темы, обозначение задач исследования, обязательное выдвижение гипотезы с последующей ее проверкой, обсуждение полученных результатов. При этом используются методы современной науки: лабораторный эксперимент, моделирование, социологический опрос и другие.

 В настоящее время интерес обучающихся к исследованиям состояния окружающей среды очень высокий. Это выражается в активном участие школьников в научно-практических конференциях, форумах, конкурсах, олимпиадах по экологии, различного уровня.

 В условиях реализации ФГОС ООО эколого-ориентированная проектная  и исследовательская деятельность возможна через внеурочную деятельность, в рамках факультативных, элективных курсов, которые формируют у обучающихся исследовательскую и проектную компетенции.

  На основании вышеизложенного нами была разработана программа по курсу внеурочной деятельности «ЭКОПРО», которая основана на проектной и исследовательской деятельности обучающихся, с использованием методов биоиндикации и биологического мониторинга.

Данный курс включает использование методик изучения состояния окружающей среды с помощью биоиндикации.

Курс  рассчитан на 1 учебный,  на 34 часа, 1 занятие в неделю.

Целью данной программы является формирование экологической, проектной, исследовательской компетенций обучающихся.  Знакомство обучающихся с процессами биологического мониторинга, с методами биоиндикации, которые можно использовать для оценки экологического состояния окружающей среды.

Программа состоит из следующих разделов, которые включают в себя основные понятия:

1. Основные понятия курса
2.  Эколого – ориентированная проектная и исследовательская деятельность обучающихся
3. Методы мониторинга почвы
4. Методы мониторинга водных объектов
5. Методы мониторинга воздушной среды
6. Методы мониторинга биологических объектов
7. Научно — практическая конференция школьников.

Список литературы:

1. Коротаева Е.В. Обучающие технологии в познавательной деятельности школьников. – М.: Сентябрь, 2003.-176 с.
2. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Е.С.Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В.Моисеева, А. Е. Петров; под ред. Е. С. Полат. — 3-е изд., испр. и доп. — М. : Издательский центр «Академия», 2008. — 272 с.
3. Сергеев И.С.   Как организовать проектную деятельность учащихся: Практическое пособие для работников общеобразовательных учреждений. — 2-е изд., испр. и доп.— М.: АРКТИ, 2005. — 80 с.
4. Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего образования от «17» декабря 2010 г. № 1897/ − [Электронный ресурс] − Режим доступа: http://www.rg.ru/2010/12/19/obrstandart-site-dok.html (Дата обращения 06.10.2019).