Методика формирования и развития экологических понятий

Общий подход к определению термина «понятие»

Любая область знаний, любая наука основываются на системе научных понятий. Понятие - это форма мышления, которая обозначает какой-либо объект или его признак и выражается в форме слова или словосочетании. В каждом понятии различают содержание и объем. Содержание понятия - это совокупность отраженных в нем предметов. Объем понятия - это множество элементов, каждому из которых принадлежат признаки, относящиеся к содержанию понятия. Понятия входят в содержание школьного экологического образования.

Экологическое образование учащихся - это ознакомление их с природой, в основу которого положен экологический подход, когда педагогический процесс опирается на основополагающие идеи и понятия экологии.

Первое понятие, которое необходимо определить на уроке, - это понятие «экология»: что за ним стоит, какая наука имеется в виду.

Ведущий отечественный эколог Н.Ф. Реймерс считает, что при обучении учащихся значимым является первое определение экологии как биологической науки, изучающей взаимоотношения организмов со средой обитания и между собой.

Понятия должны формироваться в разделах экологии, в которых рассматриваются взаимосвязи:

отдельно взятого организма со средой обитания (аутэкология);
популяций разных видов растений и животных с занимаемым ареалом (демэкология);
сообществ живых организмов со средой совместного их проживания (синэкология).

В 1956 г. научной группой методистов-биологов, возглавляемой Н.М. Верзилиным, была разработана теория развития биологических понятий. Она изложена в коллективном труде «Развитие биологических понятий в 5 - 9 классах».

Учеными были выявлены основные группы биологических понятий, их взаимосвязи, а также предложены подходы к классификации понятий, входящих в содержание школьного биологического образования. Исходя из этой теории, экологические понятия можно классифицировать по следующим критериям:

По степени сложности: экологические понятия подразделяются на простые и сложные. Например, понятие «светолюбивое растение» может считаться относительно простым по сравнению с такими сложными понятиями, как «экосистема», «биогеоценоз», «биосфера»;
По степени обобщенности: различают понятия общеэкологические и локальные. В качестве примера можно рассмотреть понятие «экологические факторы среды» как более общее по сравнению с понятием «свет, как экологический фактор». Локальные понятия формируются в пределах 1-2 уроков, а формирование и развитие общеэкологических понятий продолжается на протяжении изучения целой учебной темы или раздела курса экологии;
По содержанию понятий: различают понятия о среде и экологических факторах, об экологии организма (аутэкологические), популяционно-экологические, биогеоценологические, социально-экологические понятия и понятия глобальной экологии.

Такая классификация понятий отражает особенности их содержания и соответствует основным разделам науки экологии: экологии организмов, популяционной экологии, биогеоценологии, глобальной и социальной экологии, прикладной экологии.

В практике обучения экологии в школе понятия могут формироваться разными способами: индуктивным и дедуктивным.

Индуктивный способ формирования понятий предполагает определенную последовательность в действиях учителя и учащихся. Вначале характеризуется предмет или явление, выявляются его существенные признаки, а затем дается определение понятия.

При дедуктивном способе формирование понятия начинают с его определения, а затем переходят к раскрытию его содержания и обогащению его объема.

Способ формирования понятий определяется особенностями и степенью абстрактности содержания конкретного понятия, уровнем подготовленности учащихся к восприятию содержания понятия, а также имеющейся у них понятийной базой. В старших классах чаще применяют дедуктивный способ.

В процессе обучения экологии происходит формирование различных по содержанию, по степени сложности, общности и значимости экологических понятий. Формирование понятий - сложный продолжительный во времени процесс, включающий следующие этапы:

Введение понятия - чувственно-конкретное восприятие предмета (или явления) во время наблюдений за объектом, за результатами опытов, в ходе работы учащихся с раздаточным материалом, демонстрации кинофильмов и видеофильмов. Этот этап целенаправленный: учитель ориентирует учащихся на выявление определенных свойств, сторон наблюдаемых объектов и существенных связей. Познавательная деятельность учащихся сопровождается анализом, сравнением, сопоставлением. Чтобы сравнить свойства и признаки объекта, вначале устанавливают цель сравнения, затем выделяют главные признаки, по которым проводится сравнение. После этого находят различия и сходства.
Выявление общих и существенных признаков (свойств) класса изучаемых предметов или явлений - этап, характеризующийся деятельностью учащихся по вычленению главного и второстепенного, обобщению и систематизации признаков. Например, при формировании понятия «экологические факторы» выявляются существенные признаки абиотических, биотических и антропогенных факторов, устанавливаются закономерности их влияния на организмы.
Абстрагирование - мысленное выделение существенных свойств, признаков предмета, не принимая во внимание несущественные признаки и отношения. Этот этап выделяется при формировании экологических понятий, особенно таких, которые характеризуются высокой степенью абстрактности: «фотопериодизм», «биологические ритмы», «иерархия экосистем».
Определение понятия - осознание содержания и объема понятия, которому нужно дать определение, затем определение ключевого слова - объекта, предмета (или явления), выделение общих (родовых) признаков и наконец отличительных существенных (видовых) признаков и несущественных признаков понятия.
Установление связей данного понятия с другими понятиями - решение учащимися учебных задач, составление схем понятий, заполнение сравнительных и обобщающих таблиц.
Применение понятий при решении задач - формирование умений по оперированию понятиями, применению знаний для решения новых задач, а также обеспечение прочности усвоения понятий.
Классификация понятий - уточнение и обобщение знаний о связях и отношениях группы уже сформированных понятий.

Этапы формирования понятий и их последовательность могут меняться во времени или осуществляться одновременно и взаимосвязано. На каждом этапе важна активная познавательная деятельность учащихся. Сущность процесса усвоения понятий учащимися заключается в усвоении содержания понятия, его объема и связей с другими понятиями в структуре системы экологических знаний.

Условия, содействующие усвоению понятий учащимися:

знание учителем содержания формируемого понятия, соответствующее уровню развития современной науки, и понимание его образовательной значимости;
введение учителем траектории развития понятия (этапов и узлов обогащения его содержания и объема), что обеспечивает его целенаправленное осознание;
правильный выбор способа формирования понятия (дедуктивный или индуктивный);
обоснованный выбор методов обучения и методических приемов, содействующих быстрому по времени выделению существенных признаков понятия и его связей с другими понятиями;
мотивированное введение новых понятий, когда перед учащимися подчеркивается значимость формируемых понятий.

Роль урока биологии в формировании экологических понятий

На сегодняшний день целью экологического образования является

подготовка экологически грамотного человека, который должен понимать значение жизни как наивысшей ценности,
уметь строить свои отношения с природой на основе уважения к жизни, человеку и окружающей среде;
обладать экологической культурой, ориентироваться в экологической и пограничных с ней областях знания;
знать экологические понятия, теории, владеть навыками их практического применения в различных областях материальной или духовной культуры.

Важную роль в формировании экологических понятий выполняет урок биологии. Экологические понятия вошли во все разделы биологии и представляют собой систему знаний о жизни организмов и природе, проявление их свойств, отношении между организмами и взаимосвязи организмов со средой.

Пономарева И.Н. определяет формирование и развитие экологических понятий в три этапа:

накопление, развитие опорных знаний как основных элементов содержания определяемого понятия;
синтез элементов содержания и определения на этой основе понятия;
использование сформированного понятия как целостного знания по пути закрепления и дальнейшего развития.

В соответствии с системой экологических понятий И.Н. Пономарева определяет ряды формирования экологических понятий:

I ряд: понятия о среде и факторах среды

II ряд: понятия экологии и среды

III ряд: понятия популяционной экологии

IV ряд: понятия беогеоценотические

V ряд: понятия социальной экологии

Определение названных рядов как компонентов системы обусловлено структурой самой современной науки «Экология», а наполнение рядов конкретными экологическими понятиями определено содержанием учебного предмета средней школы. В каждый ряд, представляющий собой одну из главных линий в овладении основами науки экологии, входят простые и сложные экологические понятия, развиваемые в ходе изучения биологии. Эта система отображает состав экологических понятий всего учебного предмета в целом. В отдельных же учебных курсах она проявляется по-особому — в соответствии со спецификой содержания учебного курса, его местоположением в общей цепи школьных курсов биологии и возрастными особенностями учащихся.

В 6 классе в разделе «Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники» развивают экологические понятия четырех рядов: о среде и факторах среды, экологии организмов, биогеоценологии и социальной экологии. В курсе биологии 6 класса отсутствуют понятия популяционно - экологического ряда, так как в учебном содержании для этого еще нет основы.

В 7-м классе система экологических понятий, отражается в школьном разделе «Зоология – наука о животных. И.Н. Пономарева в соответствии с их разнохарактерным содержанием выделяет пять рядов понятий: о среде и ее факторах, экология организмов, экологии популяции, биогеоценологии, социальной экологии. В этой системе понятий каждый ряд представляет собой одну из главных линий в овладении экологическими понятиями. В каждый ряд входит большое число простых и сложных экологических понятий, развиваемых в ходе изучения предмета «Зоология – наука о животных».

В системе экологических понятий курса «Человек» в 8 классе могут быть представлены достаточно широко экологические понятия о среде и факторах среды, об экологии организмов, а также некоторые понятия популяционной экологии, биогеоценологии и социальной экологии. О системе экологических понятий курса «Человек» следует отметить: формирование знаний по экологии продолжают на основе развития тех экологических понятий, которые были введены при изучении биологии в 6-м и 7-м классах. Развитие экологических понятий осуществляют путем тесного взаимного сочетания с понятиями физиологическими, гигиеническими, медицинскими и природоохранительными; система экологических понятий данного курса выступает звеном в развитии знаний по экологии в процессе изучения биологии в школе.

Особое значение в экологическом образовании учащихся приобретает курс «Общая биология» - завершающий и обобщающий биологическое образование в средней школе. Это значение определяется двумя основными факторами такими, как возрастными особенностями учащихся и спецификой содержания курса.

Возраст старшеклассников, сформированность у них основных мыслительных операций, таких как анализ, синтез, сравнение, классификация, позволяет формировать сложные экологические понятия на высоком уровне обобщения, говорить о принципах экологии как о системе знаний, с позиций системно-структурного подхода. У старшеклассников достаточно развита и мотивационная сфера, что способствует развитию ценностного компонента экологической культуры.

Содержание курса «Общая биология», сконцентрированность в нем основных и наиболее общих теоретических положений биологии влияет на глубину и степень обобщенности экологических понятий. Экологические понятия курса «Общая биология» с одной стороны обобщают экологические понятия, сформированные ранее, а с другой стороны - усложняются, благодаря взаимосвязи с эволюционными, генетическими, цитологическими и другими общебиологическими понятиями.

Все это определяет значение курса «Общая биология» в формировании и развитии экологических понятий, выводит экологические понятия на новую ступень обобщенности, способствует развитию целостной системы экологических понятий, взаимосвязанной с другими общебиологическими понятиями. В содержание курса «Общая биология» включены основные экологические понятия, как закономерности взаимоотношений организма с его абиотической и биотической средой, роль температуры, света, влажности в жизнедеятельности организмов, формы биотических отношений, биоценоз, пищевые цепи и трансформация энергии в биоценозе, общие закономерности жизни биосферы как особой оболочки Земли. Следует особо подчеркнуть включение в программу вопросов охраны природы, что имеет большое воспитательное значение.

Список литературы:

Алексеев С.В. Экология: наука и область образования. С-Пб.: 1994
Васильева И.B. Развитие экологических понятий в курсе биологии 6-7 кл. во взаимосвязи с географией. С-Пб., 1992.
Вербицкий А.А. Концепция непрерывного экологического образования. Отчет НИР о ГНТП "Экология России". М., 1992.
Верзилин Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии:
учеб. Для студ. пед. ин-тов по биол. спец. М.: Просвещение, 1976
Гирусов Э.В. Экологическая культура, образование. – М.,1989.
Дерябо С.Д., Ясвин В.А. Экологическая педагогика и психология. Ростов-на-Дону: Феникс, 1996
Зверев И.Д., Суравегина И.Т. Концепция общего среднего экологического образования. Пермь, 1990.
Комисаров Б.Д. Методологические проблемы школьного биологического образования. М: Просвещение, 1991.
Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. Вып. 5 – М.: Педагогика, 1981 – 188 с.
Пономарева, И. Н. Общая методика обучения биологии : учебное пособие для педагогических вузов/ И. Н. Пономарева, В. П. Соломин, Г. Д. Сидельникова ; ред. И. Н. Пономарева. -2-е изд., перераб.. -М.: Академия, 2007.
Концепция школьного экологического образования / под ред. И.Д. Зверева, И.Т. Суравегиной. - М., 1994.
Назарова Т. С. Средства обучения: технология создания и использования / Т.С.Назарова, Е.С.Полат. М., 1998.