Изучение мира природы – одна из сторон деятельности человека. Сначала от таких исследований зависела жизнь, позднее люди позволили себе роскошь заняться наукой с познавательными целями.

Биология и экология – дисциплины с необъятным полем деятельности для проведения научных изысканий силами школьников. С первой ступеньки “интереса” к природе ребенок поднимается выше: для поисков ответов ему нужны “знания”. Небольшие научные исследования – наблюдения вполне доступны младшим школьникам (выяснение условий прорастания семян, жизнь обитателей аквариума, фенологические наблюдения).

Ступенька “знания” растянута во времени: ребенок по ней идет долго, отыскивая ответы на все более сложные вопросы. От первого восторга “ой, лягушка!” через наблюдения за ней до смелых замыслов об использовании свойств бактерицидной кожи для создания медицинских препаратов. Далее юный исследователь, задавая новые “почему”, может увлечься самим научным процессом, или будет использовать знания на практике через природоохранные мероприятия, создания проектов и т.д.

На уроках в Томпонской муниципальной гимназии активно используются элементы научного подхода, опытно-экспериментальной работы. Они просматриваются при проведении практических и лабораторных занятий: замеры пульса, определение плоскостопия, изучение экологического состояния квартиры, класса, др.

Дети не должны бояться выдвигать даже ошибочные гипотезы, ведь нередко “безумная идея” дает толчок для правильного решения, и учителю важно поддержать все версии возникающие у учеников при решении познавательных задач по биологии и экологии. Интересны вопросы и серии “ТРИЗ”, требующие умения разработать и провести эксперимент, например, при помощи каких органов чувств ориентируется жук-плавунец. Также важно умение поставить хороший “научный” вопрос к докладу, фильму, сюжету и попытаться дать ответ.

Полигоном для исследований является экскурсионная работа. Предлагаются карточки – задания, как-то: измерение проекционного покрытия леса, изучение деятельности муравьев, биологическая индикация воздушного загрязнения по лишайникам. Итоги экскурсии, могут стать продолжением работы, для дальнейших научных исследований. Многодневные наблюдения в природе и полевой лаборатории за живыми объектами могут быть сделаны в период экспедиций, экологических практик и тематических лагерных смен.

Основная же исследовательская работа проводится на занятиях кружка, в курсе специализации. Программа “Окружающая среда и здоровье человека” включает курс теории и защиту научных проектов. Внеурочная работа по биологии и экологии активно контактирует со специализациями по психологии, ИВТ, химии, литературе. Создаются межпредметные научные проекты: интерактивный словарь терминов к работе по мониторингу или глава о психологическом климате к реферату об экологическом состоянии гимназии. Стимулом для дальнейшей работы являются результаты исследовательских проектов гимназии, их высокая оценка на конференциях, олимпиадах, публикации в сборниках научных работ.

Научно-исследовательская деятельность учащихся ставит образовательную цель: расширяется кругозор, формируется мировоззрение, происходит приобщение к экологической культуре. Преследуется и цель воспитательная: дети приучаются работать в группах, общаться со специалистами, отыскивать информацию.

Наука – лишь один из путей познания окружающего нас мира. Предоставьте детям возможность через научную деятельность глубже понять явления природы, и быть может, кому-то из них удастся раскрыть ее тайны.

Экологическое образование организовано по трехуровневой системе: младших, средних и старших классов.

Для младшего школьного возраста (5-6 класс), организовано обучение по комплексной программе “Человек и окружающая среда” в форме элективного курса “Наша окружающая среда”. Содержание данного курса программы направлено на достижение цели экологического образования и воспитания у младших школьников эмоционально-нравственного гуманного отношения к окружающей среде обитания. Реализация данной цели достигается решением следующих задач:

• формирование представлений об окружающей среде, как среде жизнедеятельности человека;
• расширение кругозора детей о ближайшем природном окружении: растениях, животных, памятниках природы и города;
• воспитание эстетического, нравственного, гуманного и практического отношения к среде жизнедеятельности человека;
• умение вести себя в соответствии с общечеловеческими правилами поведения в природе и окружающей среде.

Учащиеся среднего звена (7–8 классы) изучают элективный курс “Человек и природная среда”. В рамках данного курса учащиеся получают систему научных знаний, адекватных их возрасту, овладевают системой научных понятий и основой техники простейшего эксперимента, выявляют объективно существующие в мире связи и закономерности.

Третья ступень экологического образования – лаборатория экологического мониторинга (научно-творческое объединение учащихся старших классов). Клуб “Сталкер”.

Существенную роль в экологическом образовании играют летние и зимние экологические лагеря, экспедиции, походы. Это праздники детской души, их свобода. Удивление чудом природы и общения со сверстниками, старшими товарищами и взрослыми, ненавязчивая подзарядка знаниями и энергией.

Именно серьезная летняя работа с детьми позволяет обеспечить непрерывность и всеобщность экологического образования через тесное общение с природой и заботу о природе. Формы этой работы могут быть многообразными.

Основными особенностями организации летней экологической работы со школьниками являются следующие:

• общение с природой для воспитания чувств и формирования чувства благоговения перед жизнью;
• проведение экологических лагерей на особо охраняемых природных территориях;
• использование современных информационных технологий для обучения школьников и проведения учебно-исследовательской деятельности;
• создание среды взаимодействия, сочувствия друг другу, природе;
• использование инновационных технологий – сюжетно-ролевые игры, имитационное моделирование, поисковые методы;
• направленность на развитие личности, увеличения социальной адаптации детей;
• постоянная природоохранная работа на конкретном природном объекте, знакомом с детства, с проведением мониторинга состояния этого объекта;
• создание регионального детского экологического движения;
• социальная активность учащихся, направленная на диалог с органами власти, природоохранными структурами, населением, средствами массовой информации, с целью неуклонного достижения улучшения экологического состояния на конкретном объекте.

Для реализации задачи формирования и развития рефлексивных умений учащихся в процессе приобщения их к методам научного познания целесообразно использовать внеурочную научно-исследовательскую деятельность школьников. С целью формирования у ребят потребности к познавательной деятельности, к саморазвитию, организована и работает экологическая экспедиция “Сталкер”, которая была основана летом 1998 года, на базе средней школы п.Хандыга, по инициативе учителей биологии Томпонской муниципальной гимназии Огневой Е.П. и Бердиковой П.Н.- учителя биологии Хандыгской средней школы. Создавая экологическую экспедицию, были определены задачи:

• Освоение школьниками эмпирических методов: наблюдение (прямое и косвенное) с целью описания биотических, абиотических компонентов природной систем, состояния здоровья, наблюдение за развитием личностно-характерологических особенностей людей, межличностных отношений;
• Формирование умений экспериментирования;
• Формулирование проблемы, гипотезы, исследовательской задачи, составление плана, проведение вариантов опыта, оформление результатов, интерпретация данных;
• Овладение методами: количественного учета живых существ в единицах пространства и времени, инвентаризация природных объектов (разработка цели, формы документов, метода учета, способов обобщения результатов), слежение (мониторинг) за состоянием окружающей среды, психологической диагностики;
• Овладение приемами оформления данных наблюдений и опытов в виде таблиц, диаграмм, графиков;
• Освоение школьниками: теоретических методов (анализ, синтез, обобщение, выдвижение гипотез), социологических методов (анкетирование, опрос, беседа, тестирование);
• Развитие умения построить связанный рассказ о проведенном исследовании, используя термины и соответствующие понятия;
• Формирование навыков аргументированного отстаивания своей позиции;
• Пропаганда опыта лучших юных исследователей;
• Привлечение к руководству творчеством школьников научной, педагогической, и инженерно-технической общественности, расширение творческих контактов между юными исследователями и коллективами, создание благоприятных условий для учебно-исследовательской и научно-практической деятельности школьников.

Индивидуальная внеурочная исследовательская деятельность – наиболее оптимальная форма развития интеллектуальных способностей учащихся. Это объясняется наличием практически неограниченного времени общения педагога с учащимися, заинтересованностью учащихся конкретными вопросами, определенной проблемой, свободой выбора темы по содержанию, а также конкретными результатами этой деятельности. Педагоги имеют возможность работать с детьми самого широкого диапазона, образовательный процесс не имеет фиксированных сроков. Благодаря этому исследовательская деятельность последовательно переходит из одной стадии в другую: сначала создается почва, благоприятная для творческой деятельности ребенка, затем обеспечивается сотрудничество в теоретических группах начинающих с теми, кто уже овладел соответствующими навыками, и, наконец, учащийся выходит на уровень самостоятельного творчества.

Благодаря самостоятельности ученик научается управлять своим мышлением: ставить исследовательские цели, выдвигать гипотезы причинно-следственных зависимостей, рассматривать известные факты с позиции выдвинутых гипотез. Критичность мышления проявляется в том, что дети начинают оценивать свою и чужую точку зрения с учетом законов природы и общества. В школьные годы рабочее исследование – это форма, расширяющая кругозор, формирующая познавательный интерес. Навыки исследования, сформированные в школьные годы, помогают моим выпускникам быть успешными в вузе.

Экологическая экспедиция “Сталкер” – первая экологическая практическая деятельность подростков. Данная деятельность направлена на слежение, наблюдение за происходящим в окружающей среде, за ее качеством для жизни.

Цели мониторинга:

1. Воспитание экологической культуры;
2. Развитие общественного экологического мнения на окружающую среду обитания;
3. Выполнение научно-исследовательского эксперимента по контролю окружающей среды.

Исследуются: состав воздуха, воды открытых питьевых источников и водопроводной, почва и ее загрязнения, влияние автотранспортных выбросов на окружающую растительность и человека.

При этом полагаем, что учащийся овладел экспериментом, если он отчетливо и в полном объеме представляет его условия, результат и умеет проводить анализ. При этом полагаю, что учащийся овладел экспериментом, если он отчетливо и в полном объеме представляет его условия, результат и умеет проводить анализ. Выделим следующие уровни знания наблюдения и эксперимента.

0 уровень. Учащийся не владеет экспериментальным доказательством, не знает условия и результата эксперимента или наблюдения, а значит, и не может провести его анализ.

1 уровень. Учащийся не владеет экспериментальным доказательством, но по известному условию опыта правильно предсказывает его результат, то есть отвечает на вопрос: “Что произойдет, если…(сформулировано условие опыта)?”, затрудняясь при этом сделать анализ эксперимента.

2 уровень. Учащийся не владеет экспериментальным доказательством, но знает условие-результат-анализ данного эксперимента, то есть на вопросы: “Что произойдет, если…(сформулировано условие опыта)? Чем это объясняется?” правильно описывает результат и проводит анализ.

3 уровень. Учащийся владеет экспериментальным доказательством, то есть при выполнении задания: “ Докажите существование данного явления (функциональной зависимости)” описывает условие, результат опыта, доказывающего это явление (функциональную зависимость), проводит его анализ. Для определения уровня, возможно, использовать тесты или более гибкий метод оценки – беседу, которая должна быть построена по следующему принципу: сначала задается вопрос, соответствующий более высокому уровню знаний, затем, если ответ неудовлетворительный, вопрос, отвечающий более низкому уровню.

В экспедиции “Сталкер” действует разновозрастная, доброжелательная среда общения: дети разного возраста от 12 до 17 лет, преподаватели и специалисты Комитете охраны природы.

Всех детей в “Сталкере” объединяет совместная общественно значимая природоохранная работа. Начало лето 1998 года – исследовательская деятельность по оценке экологического состояния и очистке береговой зоны водоемов, которые являются зоной отдыха жителей поселка. Начиналось как игра. Общественный интерес в виде публикаций в прессе и по телевидению подогревал стремление к продолжению этой деятельности. А затем дети увидели результаты своего труда – чистые берега и дорожки, таблички с призывами сохранять чистоту и порядок, мусорные ящики в зоне отдыха, а также созданная общими усилиями экологическая тропа.

Следующие три года, 1999 –2001, “Сталкер” выезжал в природный резерват “Сунтар – Хаята” (южные отроги Верхоянского хребта), созданный для охраны редких животных и растений, занесенных в Красную книгу России. Резерват пересекает Магаданская трасса – автодорога федерального значения, которая соединяет Якутию и Магаданскую область. Участники экспедиции изучали влияние автомобильного транспорта и человека на экологическое состояние резервата. Проведена экологическая оценка состояния почвы, фауны и флоры вблизи автотрассы, также сделаны анализы воды рек пересеченных мостами и непосредственно автотрассой. По итогам исследований сделаны выводы:

Автодорога отрицательно влияет на состояние фауны (ежегодно уменьшается биоразнообразие насекомых, птиц млекопитающих, как результат распугивания, загрязнения нефтепродуктами почвы, хищнической охоты на редких животных –эндемиков Якутии и России – снежного барана, черношапочного сурка, бабочки Аммосова и тд.);

Ежегодные пожары, возникающие по халатности человека, резко уменьшили разнообразие уникальных растений резервата – лишайников, мхов, рододендронов, рябинокизильника Позднякова и тд.;

На всем протяжении дороги через резерват, на обочинах встречаются мусорные свалки в местах несанкционированных остановок водителей дальнобойщиков (стоянки запрещены на территории резервата и преследуются законом).

В 2002-2003 году группа учащихся и преподавателей выезжала в устье реки Амга (левого притока р.Алдан), где на правом берегу был разбит палаточный лагерь. Работа проводилась по секциям почвоведения, зоологии, ботаники по заранее составленным планам.

В результате:

1. Детально была изучена растительность береговой зоны, ее разнообразие и изменение в зависимости от рельефа местности, и влияние наводнения 2001 года.
2. Изучена энтомофауна заливных, пойменных лугов;
3. Изучена береговая и луговая орнитофауна, учащиеся научились определять и различать птиц не только по внешнему виду, но и по голосу, характеру полета, по гнездам, следам на песке и почве;
4. Собраны лекарственные травы 7 видов для проведения аромотерапии и фитотерапии в учебный период;
5. Собраны растения для изготовления гербария и занятий по флористике в зимний период;
6. Изучены состав и строение почв береговой зоны;
7. Взяты пробы воды реки Амга и ее притоков для химического и бактериологического анализа.

Каждый год при организации летних экспедиций мы сталкиваемся с определенными трудностями, самые главные из которых:

• отсутствие научного руководства выполняемыми работами;
• недостаток информации об экологических проектах проводимых в республике и за ее пределами;
• отсутствие литературы необходимой для проведения исследований (определителей растений, животных, насекомых и т.д.);
• отсутствие оборудования для проведения исследований непосредственно в природе (лупы, микроскопы, миниэколаборатории и т.д.).

По результатам данного эксперимента учащиеся пишут научно-исследовательские работы и успешно защищают их на районных, республиканских научно-практических конференциях “Шаг в будущее”, также в зимний период проходит интенсивная теоретическая и практическая подготовка к летней экспедиции.

За период с 1998 по 2003 год в экологической экспедиции “Сталкер” приняли участие 142 ученика с 6 по 10 классы средней школы и гимназии, они в сумме провели полгода в естественных условиях приобщаясь к красоте окружающей их Родной Природы. Помимо природоохранной и исследовательской работы учащиеся освоили навыки горного туризма, а также в каждом походе активно занимались спортом, развивали самостоятельность, так как приходилось добывать и рубить дрова, ловить рыбу, готовить пищу и тд. В течение существования экспедиции изменение отношения к Природе у учащихся отслеживалось с помощью психологических тестов, по результатам которых хорошо видно повышение уровня ответственного отношения к Природе и возрастание экологического сознания. Также положительным итогом экспедиций можно считать тот факт, что большинство учащихся выпускников школы и гимназии, принимавших участие в экспедиции, выбрали для дальнейшего обучения вузы с биолого-экологическим профилем.

Такая эколого-практическая деятельность с наиболее близким и доступным школьнику конкретным региональным проявлением, аккумулирующим в себе специфику местных условий, дает адекватную и дифференцированную оценку моральным ситуациям окружающей среды обитания.