автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование экологических понятий у школьников на основе метода аналогии

Автореферат диссертации по теме "Формирование экологических понятий у школьников на основе метода аналогии"

На правах рукописи

Ревин Сергей Николаевич

Формирование экологических понятий у школьников на основе метода аналогии (на примере изучения экосистемы космической станции)

Специальность: 13.00.01 - Общая педагогика, история педагогики

и образования

О 5 СЕН 2013

Москва - 2013

005532689

Работа выполнена на кафедре педагогики и психологии высшей школы Автономной некоммерческой организации высшего профессионального образования «Московский гуманитарный университет»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации Ситаров Вячеслав Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Глазачев Станислав Николаевич,

директор Научно-образовательного центра технологий экологического образования ФГБОУ ВПО "Московский государственный гуманитарный

университет им. М.А. Шолохова"

кандидат педагогических наук, доцент Гришаева Юлия Михайловна, доцент кафедры естественно-математических дисциплин Института математики и информатики ГБОУ ВПО "Московский городской педагогический университет"

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО "Владимирский

государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых"

Защита диссертации состоится 24 сентября 2013г. в 14.00 час. на заседании диссертационного совета Д 521.004.05 при AHO ВПО «Московский гуманитарный университет» по адресу: 111395, г. Москва, ул. Юности, 5, корпус 3, ауд. 511.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке AHO ВПО «Московский гуманитарный университет».

Автореферат разослан "_" _2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета

E.B. Гурова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. На современном этапе экологическое образование школьников нуждается в существенном обновлении и совершенствовании в связи с нарастающими проблемами и тенденциями ухудшения состояния окружающей среды. Решение этих проблем связано с готовностью и способностью человека изменить основы своей жизнедеятельности. Развитие экологического сознания и культуры становится важнейшей задачей образовательной политики и практики.

Состояние экологического образования в современной школе требует качественного повышения эффективности содержания и технологий обучения. Как показывает практика, начавшийся два десятилетия назад процесс экологизации школьного образования до сих пор сводится в основном к механическому и эпизодическому внедрению отдельных экологических понятий и тем в корпус дисциплин естественнонаучного цикла, и носит зачастую весьма абстрактный наукообразный характер, слабо отвечающий как насущным вопросам экологии, так и жизненным интересам школьников.

Парадигма экологизации образования, в том виде в каком она сложилась сегодня, направлена преимущественно на формирование грамотного природопользователя и слабо связывается с задачами природосбережения. При этом в экологическом образовании преобладает в основном традиционная объяснительно-иллюстративная технология, не требующая личностного, деятельного включения обучаемых в процесс постижения основных экологических закономерностей и процессов. Как результат — большинство учеников не видят и не чувствуют связи между их самочувствием, здоровьем, безопасностью и процессами, происходящими в природной среде.

Научно-педагогические основы экологического образования получили развитие в трудах С.Н. Глазачева, Э.В. Гирусова, О.Н. Головко, АЛ. Захлебного, И.Д. Зверева, Д.Н. Кавтарадзе, Б.Т. Лихачева, Н.Ф. Реймерса, Е.С. Сластениной, И.Т. Суравегиной, С.М. Сухоруковой, Н.М. Черновой, Г.А. Ягодина и др. Практика экологического образования во многом стимулировалась продвижением идей и ценностей устойчивого развития общества {sustainable development) (Г.Х. Брундтланд, В.И. Данилов-Данильян, И.М. Ильинский, К.Я. Кондратьев, Ф. Майор, Д.Х. Медоуз, Н.Н. Моисеев, Р.А. Перелет, А.Д. Урсул и др.). На базе этих идей, а также гуманистической традиции в культуре складываются такие направления как экологическая педагогика и психология (В.Л. Левин, Л.В. Моисеева, С.Д. Дерябо, В.А. Ясвин и др.), социальная экология (Е.В. Гончарова, А.А. Горелов, А.Н. Кочергин, A3. Лосев, В.И. Малофеев, Ю.Г. Марков, Д.Ж. Маркович, В.А. Ситаров, В.В. Пустовойтов и др.).

К настоящему времени в педагогической науке и практике накоплен значительный опыт в сфере экологического образования, проведена масса научных исследований и разработок экологической направленности.

Большая часть этих изысканий сложилась в рамках следующих аспектов экологизации школьного образования:

- природоведческий и природоохранительный аспект (A.B. Гагарин, И.С. Телегина, В.М. Ворошилова, JI.JI. Кшнясева, И.Б. Шилина, П.В. Аксенова, С.Л. Бакланова, Л.И. Пономарева, Т.Ю. Ковтун и др.); регионально-краеведческий аспект (В.П. Горлачев, Т.И. Петрова, Е.й. Полянская, JI.P. Джамбаева, Т.З. Мухутдинова, З.К. Узденова, Г.М. Федоров, Р.Р. Мухамедьярова, П.Ю. Утков, М.А. Якунчев, JI.M. Берман, Б.А. Колобова и др.);

- физкультурно-оздоровительный аспект (Л.М. Борлакова, Т.В. Сидорова, С.А. Ряднова, Н.Р. Ахмадуллин, Т.В. Волосникова и др.);

- туристический аспект (И. Л. Беккер, И.А. Самарина, Е.Л. Керпельман, М.А. Гордина, К.С. Воронова, Е.С. Шестакова и др.);

- этнокультурный аспект (Т.Н. Кондратьева, М.С. Багов, О.П. Терехова, Н.Р. Астраханова, Г.Р. Ахметгалиева, А.Г. Киямова, РА. Лайпанов, М.А. Лиджиева, И.Г. Агузарова, И.М. Гилемшин, Л.В. Наранова, З.А. Хусаинов, Р.И. Пазова, A.M. Степанов и др.);

- гражданско-правовой аспект (М.Р. Искандарова, Н.Г. Бибикова, Н.В. Божко, О.В. Гусев, В.А. Кравцова, И.В. Щепеткина и др.);

- художественно-эстетический аспект (А.К. Шульженко, Е.О. Козина, Т.И. Островская, М.В. Панкина, И.В. Абдрашитова, З.Г. Сафаргалина, Т.Ф. Шайхутдинов, H.A. Беневольская и др.);

- духовно-нравственный аспект (A.A. Сотников, М.М. Сутягина, A.A. Ниязова, О.С. Наумова, Е.Ю. Жукова, A.B. Гришин, Т.О. Газизулина, А.М. Степанов и др.).

В контексте представленных разноплановых аспектов экологизации школьного образования необходима их интеграция и актуализация с целью формирования экологически компетентной личности (А.Н. Захлебный, Д.С. Ермаков, О.Г. Роговая, Э.Б. Калашникова, К.Г. Эрдынеева, Л.В. Панфилова, В.И. Томаков, Г.М. Галиева, Н.П. Овсянникова, Г.В. Таранова, A.A. Макоедова, С.А. Павлова, Ю.А. Шаронова, Л.Е. Пистунова, E.H. Нелюбина, Л.С. Чопенко и др.).

Важную роль в таком объединении может сыграть обращение педагогической науки и практики к онтологическим универсальным знаниям эко-бытия земной жизни как проявления космологических процессов экологии вселенной (К.Э. Циолковский, В.И. Вернадский, А.Л. Чижевский, Л.Н. Гумилев, Н.К. Рерих, В.П. Казначеев, H.H. Моисеев и др.).

Интегративность и фундаментальность экологического образования выражается в такой емкой и сложной категории как экологическая культура (А. А. Вербицкий, А.М. Галеева, С.Н. Глазачев, Ю. М. Гришаева, В.А. Игнатова, И.Д. Лаптев, Л.П. Викторова, О.Г. Товстуха, Е.И. Ефимова, О.В. Рублева, E.IO. Ногтева, И.Ю. Широков, О.В. Шишкина, И.Э. Михеева, Т.П. Буренина, О.Н. Рябцева, Е.М. Скурихина, И.Ф. Макринов, Н.В. Ульянова, E.H. Голованова, A.B. Стромова, Г.В. Лоскутникова, М.П. Полева, И.В. Базулина, Г.И. Макеенков и др.).

Задача формирования экологической культуры и сознания будущих поколений требует повышения действенности форм и методов экологического образования. В дидактическом плане речь идет о включении школьников в

процесс активного анализа и оперирования целостными экологическими системами в доступной, наглядной и витагенной форме. Возможность достижения такого уровня обучения открывается посредством широкого и разнопланового применения метода аналогии. Данный метод выступает как универсальный дидактический прием переноса сложных, отвлеченных, масштабных и трудноуловимых для восприятия и сознания учеников явлений в план близких и понятных образов и образцов для последующего усвоения (С.Ф. Бондарь, Н.В. Горбачева, Ю.В. Грызулина, А.Л. Жохов, С.Е. Каменецкий, Р.Ю. Костюченко, В.В. Кочагин, В.Л. Розенберг, М.Н. Сизова И.А. Соловцова и др.). В педагогике еще со времен Сократа и Аристотеля известно, что грамотно выстроенная аналогия может существенно облегчить раскрытие сути самых запутанных и сложных понятий. Педагогический ресурс метода аналогии в понимании экологических процессов сегодня значительно возрос в связи с возможностями их изучения на примере космических экологических разработок.

В целом, анализ практики школьного экологического образования обнажает ряд общих противоречий между:

- универсальным статусом экологических знаний и узкой мировоззренческой основой их усвоения в рамках школьного курса экологии;

- глобальным, непрерывным, целостным характером экологических процессов и локально-дискретным, эклектичным их отражением в содержании школьного образования;

- высокой жизненной значимостью экологической подготовки школьников и недостаточной дидактической базой для ее полноценного обеспечения в современной школе;

- новейшими достижениями в области построениях искусственных экологических систем в космической отрасли и низкой востребованностью этого опыта в экологическом образовании школьников;

- педагогическими возможностями применения метода аналогии в учебном процессе и недостаточным его распространением в практике экологического образования.

Отмеченные выше обстоятельства и противоречия обусловили обращение к теме исследования, проблема которого сформулирована следующим образом: каковы педагогические возможности и условия формирования экологических понятий школьников посредством применения метода аналогии в процессе изучения экосистемы космической станции?

Объект исследования - процесс экологического образования в средней общеобразовательной школе.

Предмет исследования — формирование экологических понятий школьников посредством применения метода аналогии на основе изучения экосистемы космической станции.

Цель исследования — осуществить концептуальное обоснование и педагогическое обеспечение процесса формирования экологических понятий учеников на основе применения метода аналогии, обращенного к изучению экосистемы космической станции.

Замысел и организация исследования предполагали проверку следующей гипотезы: процесс формирования экологических понятий у школьников средних классов может успешно сложиться если:

в содержании обучения будут изначально представлены универсальные знания экологических процессов, а логика обучения будет выстраиваться по линии движения от знаний глобальной экологии к локальной экологии;

- в ценностно-целевой основе обучения будет преодолено экофобное отношение к природному миру и приняты приоритеты экофильного сознания;

- будет использоваться метод аналогии, позволяющий проецировать масштабные, сложные и многоплановые экологические процессы в план доступных, наглядных и близких для детского сознания образцов и образов, раскрывающих сущность изучаемых экологических явлений;

- в качестве дидактического средства применения метода аналогии будет использована экосистема космической станции, которая в своем строении и функционировании отражает основные закономерности и процессы взаимоотношения человека со средой обитания.

В соответствии с проблемой, целью, объектом и предметом исследования были поставлены следующие задачи.

1. Осуществить анализ психолого-педагогическх исследований по проблеме формирования экологических понятий школьников.

2. Раскрыть содержание экофильного сознания как мировоззренческой основы формирования экологических понятий школьников.

3. Представить сущностную характеристику метода аналогии в формировании экологических понятий и возможности его реализации на примере изучения школьниками экосистемы космической станции.

4. Подготовить и внедрить в образовательный процесс средней школы экспериментальный курс по формированию экологических понятий на основе метода аналогии в контексте изучения экосистемы космической станции.

Теоретико-методологическая основа исследования базируется на идеях устойчивого развития (В.И. Данилов-Данильян, К.Я. Кондратьев, Ф. Майор, Д.Х. Медоуз, H.H. Моисеев, А.Д. Урсул и др.), антропоэкологии (К.Н. Вентцель, П. Тейяр де Шарден, В.А. Бухвалов, JI.B. Богданова, Л.В. Максимова и др.), в том числе космической антропоэкологии (Ф.И. Гиренок, В.П. Казначеев, С.С. Шварц и др.), теории глобальной и социальной экологии (Н.Ф. Реймерс, В.А. Ситаров, А.Г. Шевцов), космологических и ноосферных учениях (К.Э. Циолковский, В.И. Вернадский, А.Л. Чижевский, Л.Н. Гумилев, Н.К. Рерих, В.П. Казначеев, H.H. Моисеев, Н.Ф. Маслова, Г.П. Сикорская, А.И. Суббето и др.); «этики благоговения перед жизнью» А. Швейцера; педагогики и психологии ненасилия (М. Ганди, В.А. Ситаров, В.Г. Маралов), этики всеединства русского космизма (H.A. Бердяев, С.Н. Булгаков, B.C. Соловьев, Н.Ф. Федоров и др.).

В основу исследования положены дидактические принципы наглядности, доступности, научности, связи с жизнью, системности и систематичности, природосообразности; а также принципы подобия и идентификации в обучении, взаимосвязи глобального и локального, универсального и единичного в экологическом обучении.

Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений был использован комплекс методов исследования. Теоретические методы:

комплексный теоретический анализ, категориальный синтез, моделирование. Эмпирические методы: обсервационные (прямое, косвенное, включенное наблюдение), диагностические (тестирование, экспертные оценки), интерактивные (коллективно-групповые, поисковые методы), формирующие (педагогический эксперимент в рамках проектной технологии). Методы математический статистики: сравнительный анализ данных, процентное соотношение, корреляционный анализ данных (коэффициент ранговой корреляции Ч. Спирмена).

Экспериментальная работа осуществлялась в течение 2-х лет в муниципальных общеобразовательных учреждениях г. Королева средних общеобразовательных школах № 10, №15. Всего исследованием было охвачено 96 учащихся 5-х классов.

Исследование проводилось в четыре этапа.

На первом этапе (2005-2007гг.) изучалось состояние проблемы в теории и практике психолого-педагогических исследований, проводился теоретический анализ проблемы, формулировались цель, задачи, гипотеза исследования, разрабатывались методики опытно-экспериментальной работы.

На втором этапе (2008-201 Огт.) проводился анализ передового педагогического опыта работы по формированию экологических знаний школьников, обоснование применения метода аналогии в развитии экологической компетентности школьников; проводилась опытно-экспериментальная работа.

На третьем этапе (2011-2013гт.) осуществлена проверка основных положений выдвинутой гипотезы, выполнен обобщающий анализ результатов исследования, проведено литературное оформление диссертации.

Научная новизна исследования:

- обоснован метод аналогии в формировании экологических понятий школьников на основе знаний и технологии функционирования экосистемы космической станции;

предложен дедуктивно-смысловой подход в формировании экологических понятий школьников, оперирующий универсальными экологическими законами и процессами на макро-уровне изучения экосистем;

- выявлены педагогические условия и возможности применения экосистемы пилотируемой космической станции в обучении школьников, сочетающей дидактические возможности наглядного пособия, обучающей модели и образца экологического существования человека в обитаемой среде.

Теоретическое значение исследования:

- интегрированы и актуализированы различные аспекты экологизации школьного образования, ориентированные на формирование экофильного сознания;

представлены дидактические характеристики экосистемы пилотируемой космической станции как средства формирования экологических понятий школьников;

- раскрыт педагогический потенциал использования метода аналогии на базе изучения экосистемы пилотируемой космической в экологическом образовании школьников.

Практическая значимость исследования заключается в прикладной направленности проведенной работы, которая отражает опыт практического решения проблемы формирования экологических понятий школьников на примере изучения функционирования пилотируемой космической станции.

Разработанный в ходе исследования метод аналогии в формировании экологических понятий школьников может повысить учебную мотивацию школьников за счет роста познавательности и эффекта уникальности, необычности учебного материала-экосистемы космической станции.

Достоверность и надежность полученных результатов и сделанных на их основе выводов обеспечиваются методологической обоснованностью исходных параметров работы, использованием методов, релевантных объекту, предмету, цели и задачам исследования, репрезентативностью экспериментальной выборки, опытной проверкой гипотезы.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Процесс формирования экологических понятий есть сложный диалектический процесс выработки обобщенно-смысловых отношений личности к окружающему миру и своему образу жизни в нем, который требует соответствующего дидактического обеспечения в школьном образовании. Ведущими условиями этого обеспечения выступают следующие:

- переход от обучения локальной экологии к познанию глобальной экологии в содержании образования;

- инверсия дидактического аппарата и технологии, состоящей в смене индуктивно-эмпирического подхода в формировании экологических понятий школьников дедуктивно-смысловым подходом, оперирующим универсальными знаниями и смыслами;

- преодоление экофобного сознания в традиционной культуре воспитания в пользу экофильного сознания в теории и практике образования.

2. Устойчивость и полнота усвоения экологических понятий школьниками основывается на развитии и культивировании в образовании экофильного сознания, структура которого представляет собой единство экофильного менталитета и виталитета. В ментальном плане это сознание зиждется на исходном принятии жизни как безусловной базовой ценности, а в витальном плане — в стремлении к постоянной заботе, поддержке, укреплении жизни во всех ее проявлениях и формах.

3. Универсальный характер и статус экологических понятий требует универсальных методов и приемов их формирования в учебном процессе. В качестве такой универсальной дидактической технологии выступает метод аналогии, который прошел и позволяет значительно повысить продуктивность обучения за счет переноса сложных и масштабных экологических процессов в доступный, понятный и наглядный план подобных процессов, знакомых и занимательных для школьников. Обладая функциями иллюстрации, разъяснения, актуализации знаний, метод аналогии несет в себе возможности эффективного формирования экологических понятий школьников.

4. Изучение школьниками экосистемы пилотируемой космической станции как аналога земных экологических процессов служит эффективным приемом формирования основных экологический понятий, поскольку посредством включения данной системы в педагогический процесс она выполняет роль комплексного дидактического средства, сочетающего дидактические возможности наглядного пособия, обучающей модели и образца экологического существования человека в обитаемой среде.

5. Пилотируемая космическая станция как обучающий аналог и модель позволяет более адекватно формировать экологические понятия, поскольку объект изучения (в частности сама станция как эко- аналог Земли) не поглощает субъекта учения и сознание школьников свободно от его влияния. Ученики рассматривают экологические феномены со стороны, имея при этом возможность моделировать их в учебном процессе. Таким образом, выполняется одно из главных психологических требований формирования понятий - достижение рефлексии и возможности оперирования объектом познания путем отделения его от субъекта с тем, чтобы в дальнейшем изучать объект независимо, с разных сторон, в целостном виде, включая его в различные связи и отношения.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования нашли отражение в публикациях, научных статьях, докладах и тезисах выступлений. Они обсуждались и получили одобрение на следующих конференциях: XVII научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов (Королев, 2005); 4-я Международная конференция "Авиация и космонавтика - 2005" (Москва 2005, 2006); XXXIII Международные общественно-научные чтения, посвященные памяти Ю.А. Гагарина (Гагарин, 2006); XI научная конференция аспирантов и докторантов Московского гуманитарного университета в рамках IV Международной научной конференции "Высшее образование для XXI века" (Москва, 2007); Сорок четвертые научные чтения памяти К. Э. Циолковского (Калуга, 2009); IX Международная конференция "Высшее образование для XXI века" (Москва, 2012).

Материалы исследования используются в практике школьного экологического образования.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, приложения.

Введение представляет актуальность и основные методологические характеристики исследования: проблему, цель, объект и предмет, гипотезу, задачи, теоретическую основу и методы исследования, его научную новизну теоретическое значение и практическую значимость.

В первой главе «Теоретические предпосылки формирования экологических понятий школьников на основе применения метода аналогии» рассматривается проблема формирования экологических понятий в психолого-педагогической науке, раскрывается сущность экофильного сознания как носителя экологических знаний и ценностей, описывается дидактическая роль и функции метода аналогии в формировании основных экологических понятий.

Во второй главе «Педагогическое обеспечение формирования экологических понятий школьников на основе изучения экосистемы пилотируемой космической станции» представлены дидактические возможности использования систем жизнеобеспечения космической станции как обучающего аналога в экологическом образовании, особенности использования этих систем как базовых дидактических средств реализации метода аналогии в формировании экологических понятий, анализируется эффективность обучения экологическим понятиям школьников в процессе опытно-экспериментальной работы.

В заключении сформулированы основные теоретические и эмпирические результаты исследования, подведены общие итоги работы.

В приложениях приведен методический и информационно-статистический материал проведенной опытно- экспериментальной работы.

П. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Теоретико-методологический анализ проблемы исследования показал, что обучение экологическим понятиям в школьном образовании осуществляется преимущественно на основе индуктивно-эмпирического обучения. В объяснительно-иллюстративном порядке ученикам доводятся различные частные аспекты проявлений и форм функционирования живых систем и организмов, которые затем обобщаются в определенные понятия и умозаключения. Усвоение понятий сводится к запоминанию, а общая картина экологии жизни складывается из отдельных элементов, зачастую довольно разрозненных и несистемных.

В содержательном плане традиционная логика обучения представляется движением от единичного к общему, от локального к глобальному, от частного к универсальному. На уроках естественнонаучного цикла ученики получают первичные локально-эмпирические представления о жизни с опорой на краеведческий уровень изучения ее форм и проявлений. В такой системе подразумевается, что, познавая локальный природный мир своего края, ученик сможет экстраполировать полученные знания на весь глобальный мир, каким бы сложным и многообразным он не был. Тем самым, обедняется представление учеников о разнообразии жизни в пространстве и времени, культивируется одномерное восприятие этого разнообразия. В русле обучения «локальной экологии» в сознании школьников укореняется представление о жизни как эпизоде, возникшем и получившем развитие в рамках земной биосферы, противостоящей безжизненно-мертвой пустыне космоса.

Индуктивно-эмпирический подход в экологическом образовании ориентирован на локальный характер знаний школьников, которые носят фрагментарный, неустойчивый, поверхностный, одномерный и мозаичный характер. В качестве альтернативы такому обучению в работе предлагается дедуктивно-смысловой подход в формировании экологических понятий с изначально опорой на глобальный план и макро-уровень изучения экосистем. Такой подход позволяет развернуть перед учениками универсальный план генезиса и развития жизни, принимающей многообразие различных форм и

видов в различных мирах и пространствах. Для более продуктивного и полноценного усвоения экологических понятий целесообразнее идти от общего к единичному, от глобального к локальному, от универсального к частному. Именно такой путь предусматривается системой развивающего обучения Д.Б. Эльконина, В.В. Давыдова, нацеленной на формирование теоретических знаний школьников, т.е. знаний о сущности изучаемых явлений и процессов.

В этой связи, начинать обучение экологии в школе следует не с частных и локальных, а с универсальных и глобальных понятий наиболее емкого и предельно общего порядка, таких как: экосистема, биосфера, природное сообщество, структура экосистемы, круговорот веществ и поток энергии, биологическое разнообразие, устойчивость и саморегуляция экосистемы, смена биогеоценозов и т.п. В таблице 1. отражена совокупность и порядок освоения основных экологических понятий, распределенных в пять понятийных кластеров. В качестве первых и базовых понятий в дедуктивно-смысловом обучении выступают совокупность знаний об экологии экосистем (первый кластер) и знания экологических факторов среды (второй кластер) (см. таблица 1).

Таблица 1.

Структура основных экологических понятий в школьном обучении

№ п/п Основные кластеры экологических понятий Состав основных экологических понятий в курсе средней школы

1. Понятия о биогеоценологии (экологии экосистем) Биогеоценоз. Экосистема. Биосфера. Природное сообщество. Агробиоценоз. Структура экосистемы. Круговорот веществ и поток энергии. Биомасса. Экологическая пирамида. Биологическое разнообразие. Ярусы. Устойчивость и саморегуляция экосистемы. Смена биогеоценозов

2. Понятия о среде и экологических факторах среды Окружающая среда. Среды жизни на Земле: водная, наземно-воздушная, почвенная, организм. Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенные. Зона угнетения, зона оптимума. Средообразующее действие организмов. Закономерности воздействия экологических факторов

3. Понятия об экологии организмов Образ жизни организмов. Зависимость организмов от условий окружающей среды. Экологические группы: светолюбивые, тенелюбивые, теневыносливые, влаголюбивые, теплолюбивые. Жизненные формы организмов. Ритмы жизни организмов (суточные, сезонные)

4. Понятия об экологии популяций Популяция как форма существования вида. Экологические свойства популяции: численность, плотность, выживаемость, ареал. Динамика числеппости популяции. Регуляция численности популяции

5. Понятия о социальной экологии Экологические проблемы. Охрана природы. Краспая книга. Зеленые патрули. Рациональное природопользование. Заповедники, заказники. Охрана здоровья. Охрана окружающей среды. Экологический мопиторипг. Устойчивое развитие общества и природы. Экологическая культура

Логике и содержанию дедуктивно-смыслового обучения органично отвечают космологические знания, поскольку они освещают и раскрывают феномены, законы и закономерности функционирования жизни во вселенной.

Известно, что эти законы носят универсальный характер и находят свое преломление в земной жизни, в функционировании экосистемы нашей планеты.

На необходимость переосмыслить сложившийся опыт разработки содержания, методики и философии экологического образования, вести поиск принципиально новых подходов к его построению и организации в современной школе указывают многие авторы.

В частности, одним из перспективных направлений обучения экологическим понятиям выступает развитие антропокосмического мировоззрения как ментальной основы экологически компетентной личности (А.Д. Урсул, Ф.И. Гиренок и др.). При этом гносеологическую основу полноценной экологизации образования могут составлять знания экологии человека (К.Н. Вентцель, П. Тейяр де Шарден, В.А. Бухвалов, JI.B. Богданова, JI.B. Максимова и др.), в том числе космической антропоэкологии (В.П. Казначеев, С.С. Шварц и др.), знания глобальной и социальной экологии (Н.Ф.Реймерс, В.А. Ситаров, А.Г. Шевцов), космологические и ноосферные знания (К.Э. Циолковский, В.И. Вернадский, A.JI. Чижевский, Л.Н. Гумилев, Н.К. Рерих, В.П. Казначеев, H.H. Моисеев, Н.Ф. Маслова, Г.П. Сикорская, А.И. Суббето и др.). Основам экологического воспитания органично отвечает «этика благоговения перед жизнью»

A. Швейцера, положения педагогики и психологии ненасилия (М.Ганди,

B.А. Ситаров, В.Г. Маралов), этика всеединства русского космизма (Н.А.Бердяев, С.Н.Булгаков, В.С.Соловьев, Н.Ф. Федоров и др.) и др.

Сложившаяся система экологического образования оценивается многими учеными как малопродуктивная еще и потому, что она, по сути, направлена на формирование грамотного природопользователя. Однако угроза выживанию человека требует от него способности к самоограничению во имя будущей жизни. Причем ценностный базис этого образования должен быть расширен и углублен за счет привлечения экофильного корпуса знаний и мировоззренческого опыта, сложившихся в философских, культурологических, религиозных, гуманитарных и других отраслях знания.

В работе развивается концепция формирования экофильного сознания школьников в процессе экологического образования. Ключевое значение для образовательного процесса имеет понятие экофильного сознания, под которым подразумевается универсально-глубинное отношение человека, распространяющееся на весь спектр его взаимодействий с окружающей средой и самим собой, которое пронизывает всю личностную структуру. Это понятие вбирает в себя и бережное, ответственное отношение к миру, и любовь к природе, благоговение перед ней, а также и ответственное отношение к самому себе. Выступая в качестве цели экологического образования, экофильное сознание может активно развиваться на базе антропокосмического мировоззрения, которое выступает

системообразующим качеством экологически компетентной личности.

Экофильное сознание должно прийти на смену экофобному сознанию, доминирующему в современной культуре, воспитании, социальных стереотипах и способах хозяйственно-экономической жизнедеятельности.

Экофобное сознание зиждется на изначальном отрыве, противопоставлении человека природному миру. В цивилизованной форме оно проявляется в рационалистичном, утилитарно-прагматическом отношении к природе как собственности человечества, как средству удовлетворения человеческих нужд, как объект^ мяниггул_яций и гмсстттпгатяттии rR.1T. Кепклгг")

• 1 ^ ^ ■ ^------1----v—------х---^ /

Экофильное сознание и культура исходят из того, что наша планета есть не безжизненная глыба мёртвой космической материи, а живой организм, имеющий сложную самоорганизующуюся структуру. Человек не исчезает бесследно в хаосе, а навсегда вписывается в информационно-энергетическое поле Земли и космоса. Данный факт подтверждается исследованиями новых наук: квантовой генетики, биоэнергетики, космо-биоритмики, полевой медицины и других.

Между тем, формирование экологических понятий в русле экофильной парадигмы сопряжено с радом трудностей объективного дидактического порядка. Они обусловлены тем, что экологические знания носят глобальный характер, а усвоить их нужно ученикам на индивидуальном уровне, что требует определенного мастерства и искусства педагога. Масштабность и многоплановость экологических процессов затрудняет возможность их быстрого восприятия школьниками в целостном виде. Кроме того, во временном плане экологические процессы занимают довольно длительные периоды, что затрудняет сознание неизбежности и неотвратимости их влияния на собственную и жизнь и здоровье школьника.

В этой связи возникает задача обеспечения доступности, наглядности, связи с жизнью и личным существованием в экологическом образовании школьников. Для адекватного формирования экологических знаний необходима локализация и миниатюризация экологических процессов с тем, чтобы свернуть их в пространстве и одновременно сжать время их протекания. В дидактическом плане решению подобного рода проблем служит известный со времен Аристотеля, Сократа и Я. А. Коменского метод аналогии.

Педагогическое значение метода аналогии известно еще с библейских времен. Первое систематическое применение аналогий обнаруживается в проповедях Христа, который, пытаясь донести Слово Божье, говорил языком притч как доступных иносказательных форм привития ценностей Нового Завета.

В дидактических исследованиях показано, что метод аналогии представляется как такой обобщенный прием обучения, в процессе которого познавательная деятельность учащихся на основании установления сходства между объектами или явлениями в определенных признаках или отношениях направляется на приобретение новых знаний изучаемого объекта, осознание его места в системе знаний или осмысление и усвоения какого-либо высказанного положения (С.Ф. Бондарь и др.).

Данный метод нашел широкое применение в обучении предметам естественнонаучного цикла (физике, математике и др.) и показал свою высокую эффективность (Н.В. Горбачева, А.Л. Жохов, С. Е. Каменецкий,

Р.Ю. Костюченко, В.Л. Розенберг, И.А. Соловцова, В.В. Кочагин, М.Н. Сизова, Ю.В. Грызулина и др.). В выполненных исследованиях установлено, что правильное применение аналогий, когда учитываются общие закономерности в сравниваемых явлениях, показывается как сходство, так и различие между ними, помогает усвоению трудных понятий, облегчает и убыстряет процесс обучения, а также в ряде случаев углубляет знания учащихся (С.Е. Каменецкий).

По характеру приобретаемых знаний учениками в дидактике различают два класса данного метода: аналогию свойств и аналогию отношений. К первому классу относят такие виды аналогий как: разъясняющая, каузальная и аналогия парадигмы; ко второму классу относят иллюстративную аналогию, соответствия, структурно-функциональную и систематизирующую аналогию.

В данном исследовании аналогия рассматривается как методическое средство организации познавательной деятельности учащихся, позволяющее использовать материал функционирования экосистемы космической станции в школьном курсе экологии, а также как средство создания проблемной ситуации, выполняющее следующие функции:

1) информационную функцию;

2) функцию актуализации знаний учащихся;

3) функцию поиска и систематизации знаний при изучении материала.

В проведении экспериментальной работы в средних и старших

классах общеобразовательной школы курс экологии выстраивался с опорой на изучение пилотируемой космической станции, экосистема которой выступала в качестве учебного аналога земной экосистемы. Основываясь на том факте, что системы жизнеобеспечения станции (СЖО) создавались учеными и инженерами как аналоги земной экосистемы, было выдвинуто предположение, что основные экологические понятия, раскрывающие характер взаимоотношений человека и природы, возможно изучать по аналогии с получаемыми знаниями о взаимоотношениях космонавтов и средой обитания на космической станции. Еще К.Э. Циолковский предложил создать в космической ракете замкнутую систему кругооборота всех необходимых для жизни экипажа веществ, т. е. замкнутую экосистему. Он считал, что в космическом корабле в миниатюре должны быть воспроизведены все основные процессы превращения веществ, которые осуществляются в биосфере Земли.

Опираясь на отмеченные особенности космической станции, она рассматривалась в исследовании как дидактический инструмент и средство, при помощи которого можно существенно облегчить школьникам задачу понимания основных закономерностей и механизмов функционирования процессов, происходящих на Земле путем представления их в уменьшенном масштабе, в свернутом виде, доступном и убедительном для детского восприятия. По сути, нашу планету также можно рассматривать как огромный космический корабль естественного происхождения.

На современных космических станциях решаются задачи обеспечения экипажа свежей разнообразной пшцей, чистой водой и воздухом. Оптимальным решением здесь выступает осуществление внутри ограниченного объема обитаемого космического «дома» полного (или почти полного) круговорота веществ. Решающая роль в создании круговорота веществ на станциях отводится, как правило, процессам биосинтеза. Функции снабжения экипажа пищей, водой и кислородом, а также удаления и переработки продуктов обмена веществ и поддержания требуемых параметров среды обитания экипажа на корабле, станции и т. п. возлагаются на так называемые системы жизнеобеспечения.

Схематическое изображение основных типов систем жизнеобеспечения космических экипажей приведено на рисунке 1.

Обозначения: Э - лучистая или тепловая энергия, ИЭ - источник энергии,

0 — отходы, ББ - биоблок с животными, пунктир - необязательность процесса. Основные типы систем:

1 - система на запасах (все отходы удаляются);

2 - система на запасах с частичной физико-химической регенерацией веществ (ФХР)

(часть отходов удаляется, часть запасов может возобновляться);

3 - система с частичной ФХР и частичной биологической регенерацией веществ

растениями (БР) с блоком коррекции отходов (БК);

4 - система с полной замкнутой регенерацией веществ (запасы ограничены

микродобавками).

Рис. 1. Схемы основных типов систем жизнеобеспечения космических экипажей как аналогов земных экосистем

Включение в системы жизнеобеспечения экипажа наряду с многочисленными техническими устройствами биологических звеньев,

функционирование которых осуществляется по сложным законам развития живого вещества, требует качественно нового, экологического подхода к формированию биотехнических систем жизнеобеспечения, в которых достигается устойчивое динамическое равновесие и согласованность потоков вещества и энергии во всех звеньях системы, В этом смысле любой обитаемый космический аппарат представляет собой искусственную экологическую систему. Обитаемый космический корабль включает как минимум одно активно функционирующее биологическое звено - человека (экипаж) с его микрофлорой. При этом человек и микрофлора существуют во взаимодействии с искусственно созданной в космическом корабле окружающей средой, обеспечивая устойчивое динамическое равновесие биологической системы по потокам вещества и энергии. Таким образом, обитаемый космический корабль представляет собой искусственную космическую экологическую систему.

Ключевым моментом экологического образования на основе обучающей модели пилотируемой космической станции выступает формирование у школьников сознания важной роли человека в качественных и количественных характеристиках круговорота веществ. Круговорот веществ в искусственных экосистемах осуществляется, в конечном счете, в интересах удовлетворения потребностей человека (экипажа), который является главным задающим звеном. Остальные биологические объекты -исполнители функций поддержания среды обитания человека. Исходя из этого, каждому биологическому виду в искусственной экосистеме создаются по возможности наиболее оптимальные условия существования для достижения максимальной продуктивности вида.

В образовательной ситуации в случае использования пилотируемой космической станции в качестве обучающего аналога и модели происходит удаление объекта изучения, т.е. биосферы от субъектов познания, она перемещается на станцию. И в этом случае достигается эффект оторванности субъекта и выхода из лона объекта в позицию независимого исследователя-экспериментатора. Экосистема пилотируемой космической станции представляется как своего рода "зеркало", в которое может заглянуть ученик и увидеть биосферу и себя в ней в целостном и завершенном виде. Кроме того, он может не просто заглянуть, но и включиться в жизнь на станции посредством идентификации с космонавтом. Он может ощутить себя в роли жителя станции, попробовать справляться с задачами полета и обеспечения жизнедеятельности, а главное - почувствовать хрупкость, уязвимость, уникальность самой экосистемы и осознать ведущую роль человека в ее функционировании и процветании.

Организация и проведение опытно-экспериментальной работы в нашем исследовании преследовало цель научить школьников не только экологическим знаниям о строении и функционировании различных экосистем, но и сформировать целостные, системно-смысловые понятия о способах организации и поддержания жизни в природной среде на основе

обращения к космическим достижениям в сфере обеспечения жизнедеятельности экипажа.

Логика формирования экологических понятий школьников в русле космоцентрической направленности экологического образования складывалась из следующих трех этапов.

1-й этап: первичное изучение экосистемы Земли в космическом измерении (на базе данных наблюдений из космоса).

2-й этап: изучение экосистемы пилотируемой космической станции как аналога земной экосистемы.

3-й этап: изучение экосистемы Земли как большого космического корабля, дома для человечества и природного мира, движущегося в пространстве мироздания.

В наглядном виде логика данных этапов отображена на рисунке 2.

Каждый этап строится на основе связи экосистемы Земли и космической станции. Отличия работы на каждом из этапов заключается в разных способах видения экологической проблематики. В первом случае школьники смотрят на Землю из космоса, во втором — на космическую станцию как аналога земной экосистемы, а в третьем сознание учеников вновь обращается к Земле, но уже как своеобразной космической станции, включенной в экосистему Вселенной.

Примечание: 1 этап - изучение экосистемы Земли из космоса;

2 этап - изучение космической станции как аналога земной экосистемы;

3 этап - изучение Земли как космического объекта в экологии Вселенной.

Рис. 2. Схематическое отображение космоцентрической логики экологической подготовки школьников в процессе опытной работы

Представленная логика отвечает развиваемому в настоящей работе дедуктивно-смысловому подходу в экологической подготовке школьников.

Как отмечалось, данный подход оперирует генетически-обобщенными понятиями и направляет сознание учеников от общего к частному и к конкретно-научному знанию. Ведущей логической операцией в данном подходе выступает «анализ через синтез».

Показанная выше логика работы была реализована в ходе проведения комплекса учебно-педагогических мероприятий по формированию экологических понятий школьников.

На первом этапе проводились вводные экологические занятия со школьниками под названием «Экосистема Земли: взгляд из космоса». Были проведены экспериментальные занятия на темы: 1) «Современное состояние окружающей среды», 2) «Глобальные проблемы экологии», 3) «Принципы рационального природопользования».

На втором этапе проводились основные занятия по изучению пилотируемой космической станции как экологического аналога земной природной системы. Была подготовлена и проведена программа экспериментального курса "Космонавтика и экология", а также ряд интерактивно-моделирующих занятий с применением метода аналогии в различных его формах и разновидностях.

Общее построение программы экспериментальных занятий со школьниками на базе метода космической аналогии осуществлялось нами в логике параллельных рядов сведений о функционировании пилотируемой космической станции и процессами, происходящими на Земле. Содержание основных явлений и тем экспериментальных занятий в этой логике представлено в таблицах 2,3.

Таблица 2.

Содержание основных тем экспериментального курса «Космонавтика и экология» для учащихся 5-6 классов_

№ Тема Содержание Обеспечение

1. Общие сведения о биосфере Конструкция космической станции, водообеспечение и атмосфера на космической станции. Сферы Земли: литосфера, гидросфера, атмосфера. Взаимосвязь сфер Земли. Живые организмы на космической станции. Живые организмы Земли и их распределение по сферам. Границы распространения живых организмов на космической станции. Границы распространения живых организмов в сферах Земли. Биосфера как совокупность сфер, населенных живыми организмами. Многообразие и высокая числеппость живых организмов на границах контактирующих сфер. Демонстрация фотографий космической станции и космонавтов, видеофрагментов о жизнедеятельности космонавтов, о животных, растениях и микроорганизмах на космической станции; демонстрация таблиц по геосферам Земли, по биосфере, справочников.

2. Среды Среды жизни на космической станции: водная, воздушная, внутренняя поверхность конструкций. Основные среды жизни на Демонстрация фотографий космической станции

жизни и приспособления к ним живых организмов Земле: водная, наземно-воздушная и почвенная. Воздушная среда обитания па космической станции. Наземно-воздушная среда обитания и ее характеристика. Воздух, его гопптт лллтчп ллплттт тя лвлн^тпа плотглгч 1 кышии* сиииинши ъиии« 1ии Ли (прозрачность, плотность, температура, давление). Вентиляция отсеков космической станции. Перемещение воздушных потоков на Земле. Водообеспечение на космической станции. Наличие влаги как условие жизни оргапизмов наземно-воздушной среды. Выпадение конденсата на внутренней поверхности космической станции. Осадки и их значение. Свет и температура на космической станции. Свет и температура как факторы наземно-воздушной среды. Живые организмы и их приспособленность к жизни на космической станции и в наземно-воздушной среде. и космонавтов, видеофрагментов о жизнедеятельности космонавтов, о животных, растениях и микроорганизмах на космической станции; демонстрация разнообразия объектов живой природы (гербарий, коллекции).

3. Человек как часть природы Загрязнения атмосферы на космической станции и средства очистки атмосферы. Загрязнение воздушной среды современным человеком. Охрана воздушной среды от дальнейшего загрязнения. Использование воды на космической станции. Загрязнение и охрана водных богатств Земли. Состояние здоровья космонавтов на космической станции. Влияние окружающей среды на здоровье человека. Состояние здоровья населения страны и Земли. Деградация элементов конструкции космической станции. Отходы на космической станции и их утилизация. Потери почвы и ее охрана. Космопавты и растения на космической станции. Влияние человека па растительный мир. Охрана растений. Пожароопасная ситуация на космической станции и средства предупреждения возгораний. Лесные пожары и борьба с ними. Космонавты и животные на космической станции. Воздействие человека на животный мир и его охрана. Увеличение объема работ и численности экипажа на космической станции. Сохранение природы и самого человека в условиях увеличения народонаселения. Демонстрация фотографий космической станции и космонавтов, видеофрагментов о жизнедеятельности космопавтов, о животных, растениях и микроорганизмах на космической станции; демонстрация таблиц по экологии и охране природы, слайдов, видеофильмов, журналов и книг по экологии и охране окружающей природной среды. Экскурсия в Звездный городок; экскурсия в природу (желательно в ближайший заповедник).

Учитывая трудность изложения материалов, связанных с работой систем космической станции, для школьных учителей нами были подготовлены в качестве демонстрационного материала специально

отобранные видеофрагменты и фотографии, выполненные на борту космической станции. В таблице 3 приведены фрагменты проведения уроков для учащихся 5 класса.

Таблица 3.

Основные действия учителя и учеников в ходе изучения _экологических феноменов на базе аналогии с МКС_

Изучаемые явления

Действия учителя

Действия ученика

1. Последствия уменьшения кислорода в атмосфере Земли.

Рассказывает о значении кислорода для обитателей космической станции. Показывает фотографии

космонавтов на борту станции, видеофрагмент эксперимента по выращиванию перепелов,

выращиванию гороха. Создаёт проблемную ситуацию, нацеленную на получение вывода о невозможности жизни на Земле без кислорода.

Показывает видеофрагмент с репортажем космонавта о средствах кислородообеспечения на космической станции. Создаёт проблемную ситуацию, связанную с поиском источников кислорода на Земле.

Рассматривает работу данных средств при увеличении потребителей кислорода. Рассматривает нештатную работу аппаратуры средств

кислородообеспечения, приводящую к уменьшению выработки кислорода или прекращению подачи кислорода, пути выхода из нештатной ситуации.

Создаёт проблемную ситуацию и побуждает учащихся

осуществлять поиск причип сокращения содержания

кислорода на Земле и поиск выхода из сложившейся ситуации.

Рассуждая по аналогии, приходит к выводу о необходимости наличия кислорода на Земле.

Высказывает различные

предположения об источниках кислорода на Земле (растения, деревья, лес), актуализируя изученный материал других предметов.

Высказывает различные

предположения о причинах уменьшения содержания

кислорода на Земле (потребление кислорода промышленными предприятиями, вырубка лесов, пожары) и путях улучшения такой ситуации (сокращение вредных производств, совершенствование технологии, посадка деревьев, предотвращение пожаров).

2. Последствия увеличения количества углекислого газа в

Рассказывает об отрицательном воздействии на космонавтов углекислого газа при повышении его содержания выше нормы. Делает вывод о необходимости

Рассуждая по аналогии, высказывает предположения о "средствах" поглощения

углекислого газа на Земле (растения, леса), актуализируя

атмосфере Земли. иметь па борту космической станции средства поглощения углекислого газа. Показывает видеофрагмент с репортажем космонавта о (ч^плтчау ппгплшрптпг углекислого газа. Создаёт проблемную ситуацию, направленную на поиск "средств" поглощения углекислого газа на Земле. Рассмалривает работу средств поглощения углекислого газа при увеличении его выделения. Рассматривает нештатную работу средств поглощения углекислого газа, пути выхода из нештатной ситуации, приводящую в случае невозможности устранить аварию, к покиданию космической станции. Создаёт проблемную ситуацию и побуждает учащихся искать выход из аналогичной ситуации, когда в результате деятельности людей увеличивается содержание углекислого газа на Земле. изученный материал. Высказывает различные предположения о причинах увеличения содержания углекислого газа на Земле (плохая очистка выбросов производств, вырубка лесов) и путях предотвращения увеличения содержания углекислого газа в атмосфере Земли (использование лучшей очистки выбросов, закрытие производств с устаревшей технологией, посадка деревьев).

3. Последствия загрязнения воздуха на Земле. Рассказывает об отрицательном воздействии на космонавтов загрязнителей на станции. Показывает видеофрагмент работы космонавтов и утилизации мусора. Делает вывод о необходимости иметь на борту средства очистки атмосферы. Создайт проблемную ситуацию, нацеленную на получение вывода о вреде загрязпения атмосферы Земли. Показывает видеофрагмент с репортажем космонавта о средствах поглощепия и удаления вредных примесей. Создаёт проблемную ситуацию, направленную на поиск путей уменьшения и предотвращения загрязнения атмосферы Земли. Рассуждая по аналогии, приходит к выводу о вреде загрязнения атмосферы Земли. Высказывает предположения о путях предотвращения загрязнения атмосферы Земли (совершенствование технологии очистки выбросов, закрытие производств с устаревшей технологией, сохранение лесов и увеличение парков в городах).

Данный этап работы завершался проведением экспериментального урока на тему: «Экосистемы» в форме урока-игры «Космический экипаж в

полете». На уроке решались задачи обобщения и систематизации экологических понятий, изучение процессов функционирования искусственной экосистемы, а также процессов жизнедеятельности космонавтов, формирование знаний особенностей искусственной экосистемы, условий ее создания и функционирования, представление о потоках вещества и энергии в подобных экосистемах, а также умений учитывать сложные взаимосвязи в эко- сообществах.

На третьем этапе проводились завершающие занятия в рамках курса «Земля как универсальный космический корабль», направленного на изучение основных форм и способов поддержания жизненных процессов в земной экосистеме. Отрабатывался комплекс понятий, связанных с решением проблемы жизнеобеспечения человека на нашей планете, а также с функционированием экосистемы Земли как большого космического корабля, дома для человечества и природного мира, движущегося в эко- пространстве Вселенной.

Анализ результативности экспериментальной работы осуществлялся посредством уровневого мониторинга степени сформированности экологических понятий школьниками в экспериментальной и контрольной группах. Проверка знаний учащихся осуществлялась суммированием их текущих и итоговых школьных оценок, а также оценок экспертов, выставленных ученикам по результатам экологических тестов и контрольных работ до и после проведения экспериментальных занятий.

В качестве критериальной основы была использована пятиуровневая шкала степени усвоения экологических понятий в следующей градации:

первый уровень — узнавание, распознавание понятий (объекта), установление различия и подобия (1-2 балла);

второй уровень — воспроизведение учебного материала (объекта изучения) на уровне памяти (3-4 балла);

третий уровень — воспроизведение учебного материала (объекта изучения) на уровне понимания (осознанное воспроизведение), описание и анализ объекта изучения (5-6 баллов);

четвертый уровень - применение знаний в знакомой ситуации по образцу, выполнение действий с четко обозначенными правилами, применение знаний на основе обобщенного алгоритма, для решения новой учебной задачи (7-8 баллов);

пятый уровень — применение знаний (умений) в незнакомой ситуации для решения нового круга задач, самостоятельное использование ранее усвоенных знаний в новой ситуации для решения проблемы, видение проблемы (9-10 баллов).

Данная градация уровней отражает большей частью степень полноты и осознанности формирования экологических понятий школьниками и соответствует основным этапам формирования понятия: от простого узнавания и описания через понимание к творческому применению.

Обобщенные данные оценок в контрольной и экспериментальной группах, проведенных в начале и после завершения занятий представлены на рисунке 3.

контрольная группа

■ исходный срез Ш итоговый срез

1 2 3 4 ^уровни усвоения *

* Примечание: 1. - узнавание; 2. - воспроизведение; 3. - понимание;

4. - применение знаний; 5. - решение проблемы.

Рис. 3. Диаграммы динамики результативности усвоения экологических понятий школьниками

Как видно по результатам проведенного мониторинга, при относительно равных исходных показателях ученики экспериментальной группы оказались более продвинутыми по уровню усвоения экологических понятий после проведения экспериментальных занятий. Особенно отмечается рост способности применения полученных знаний в стандартной ситуации (прирост 4-го уровня на 16 %) и нестандартной ситуации (прирост 5-го уровня на 17%).

экспериментальная группа

■ исходный срез Е1 итоговый срез

19

В целях подтверждения данных о глубине и полноте сформированных экологических понятий школьников в ходе экспериментальной работы был проведен корреляционный анализ полученных данных проведенных экспертных оценок и измерений экологических установок школьников (по методике В.А. Левина, С.Д. Дерябо). Выявлялись четыре типа отношений школьников к природе, которая может выступать как: 1. - объект красоты («эстетическая установка»), 2. - объект изучения («когнитивная установка»), 3. - объект охраны («этическая установка»), 4. - объект пользы («прагматическая установка»).

По результатам полученных вычислений коэффициента Ч. Спирмена было установлено, что в экспериментальной группе после проведения опытной работы особо выделялись корреляционные зависимости между:

- показателем понимания экологических явлений (3-й уровень сформированное™ экологических понятий) и когнитивной установкой по отношению к природным явлениям (г = 0,53 при р <0,01);

- показателем применения экологических знаний в знакомой ситуации по образцу (4-й уровень сформированности экологических понятий) и прагматической установкой по отношению к природным процессам (г = 0,51 при р <0,01);

- показателем способности творчески решать экологические проблемы (5-й уровень сформированности экологических понятий) и этической установкой по отношению к природе («природу надо охранять!») (г = 0,48 при Р53>,01).

Полученные корреляционные зависимости подтвердили наше предположение о связи роста экофильного сознания школьников с глубиной и прочностью усвоения ими экологических понятий в ходе экспериментальной работы.

Результаты корреляционных измерений в контрольной группе школьников показали наличие некоторых взаимосвязей между когнитивной установкой по отношению к природе и показателем понимания экологических явлений (3-й уровень сформированности экологических понятий) (г = 0,39 при р <0,01). Других более значимых корреляций не установлено.

Кроме того, как показали результаты наблюдений и выборочных собеседований, проведенный курс занятий с использованием метода аналогии способствовал, во-первых, изменению типа доминирующей установки у учеников по отношению к природе в пользу природосберегающего; во-вторых, росту познавательной активности, связанной с объектами природы; в-третьих, повышению непрагматического практического взаимодействия с природными объектами, а также росту экофильного отношения к окружающей среде.

В целом, данные оценок указывают на отчетливый педагогический эффект проведенной экспериментальной работы. Сравнительный анализ замеров показал эффективность примененного метода аналогии в экологическом образовании школьников, обеспечивающего прочное и

устойчивое усвоение экологических понятий, а также рост экофильной ориентации школьников.

Полученные в исследовании концептуальные и прикладные результаты в основном подтвердили правомерность первоначально выдвинутой гипотезы.

Ш. Основное содержание диссертации отражены в следующих публикациях автора:

1. Ревин С.Н. Метод аналогии в экологическом образовании школьников (на примере пилотируемой космической станции) // Знание. Понимание. Умение. 2009. №3. С. 215-221. (0,4 п.л.).

2. Ревин С.Н. Пилотируемая космическая станция как обучающая модель в экологическом образовании школьников // Знание. Понимание. Умение. 2013. № 2. С. 17-23. (0,4 пл.).

3. Ситаров В.А., Ревин С.Н. Дидактические возможности пилотируемой космической станцин в экологическом образовании школьников // Известия Тульского государственного университета. Гуманитарные науки. 2013. Вып. 2. С. 478-484. (0,4/0,2 пл.).

4. Попова Е.В., Ревин С.Н. Поиск путей формирования знаний школьников в области космонавтики // Известия Тульского государственного университета. Гуманитарные науки. 2013. Вып. 2. С. 474-478. (0,3/0,15 пл.).

5. Ревин С.Н. Организационно-методические подходы в проведении педагогического эксперимента на борту российского сегмента международной космической станции // 4-я международная конференция "Авиация и космонавтика-2005". 10-13 октября 2005 года. Москва. Тезисы докладов. М.: Изд-во МАИ, 2005. О..11. (0,1 п.л.).

6. Ревин С.Н. Образ космонавта в представлении старшеклассника // 5-я международная конференция "Авиация и космонавтика-2006". 23 - 26 октября 2006 года. Москва. Тезисы докладов. М.: Изд-во МАИ, 2006. С. 51-52.(0,1п.л.).

7. Ревин С.Н. Использование фото-и видеоматериала пилотируемых полетов на уроках экологии в средней школе // Научно-технический журнал "Пилотируемые полеты в космос" - Звездный городок: 2011. №2(2). С. 73-78. (0,5 п.л.).

8. Падалка Г.И., Ревин С.Н. Основные итоги подготовки и деятельности экипажа МКС-31/32 при выполнении программы космического полета // Научно-технический журнал "Пилотируемые полеты в космос" 2013. №1(6). С.4-14.(1,0/0,5 п.л.).

Подписано в печать 23.07.2013 г. Заказ № 571 Формат 60x84. 1/16. Объем 1,5 п.л. Тираж 100 экз. Издательство AHO ВПО «Московский гуманитарный университет» 111395, г. Москва, ул. Юности, 5