УРОКИ ЭКОЛОГИИ У МУРАВЕЙНИКА
числе о муравейниках. Здесь имеются в виду гнезда наших обычных рыжих лесных муравьев рода Formika rufa, состоящие из наземной части (купола) и подземной.
Целью данного сообщения является пропаганда эколого-просветительской работы в школе с привле-чением разнообразной информации о муравьях, в том
В 7-м классе при изучении темы "Стандартный вид числа" можно подобрать задачи, отражающие соотношение физических величин: определить, во сколь- ко раз масса земного шара больше массы всего окружающего его воздуха; один грамм керосина растекаясь по воде, покрывает круг поперечником в 30 см (обычный расход нефти при покрытии ею водоемов в целях уничтожения личинок малярийного комара - 400 кг на 1 га) Какова величина керосиновой пленки на воде? Как это отразиться на экологической обстановке водоема? (Кубический сантиметр керосина весит 0,8 г)
С помощью заданий вычислительного характера можно донести информацию любого типа.
Например, чтобы узнать в каком году был принят Закон Российской Федерации об охране окружающей природной среды, достаточно найти значение выражения:' 5 ]"4 + V35560 + 45+ + 3.
Или тестовое задание: какое озеро в нашей стране называют "жемчужиной планеты"?
Ответ: Чудское - 2,9; Ильмень - 3,6; Байкал - 1,7
После вычисления числового выражения, закодированного в виде блок-схемы, находим ответ и делаем вывод.
Одной из фундаментальной составляющей экологического образования является проектно-деятельно- стный подход: проведение каких-либо исследований, разработка проектов, моделирование процессов. Эта деятельность осуществляется в основном во внеурочное время. При подготовке к городской научно-практической конференции школьников "Юные дарованию - Томску" обучающимися 5 и 9-х классов были проведены исследования по темам "Санитарно-гигиеническая оценка учебного кабинета" и "Санитарно- гигиеническая оценка рабочего места обучающегося".
В результате работы учащиеся изучили состояние среды в учебных помещениях школы, оценили размеры помещений, определили соответствие температурного режима в учебных кабинетах, а также основные показатели, характеризующие санитарно-гигиеническое состояние школьного рабочего места. Используя математический аппарат, были проведены соответствующие измерения, результаты которых соотнесены с установленными санитарно-гигиеническими нормами.Таким образом, междисциплинарный межпредметный подход обеспечивает формирование формированию у обучающихся экологического сознания и экологической культуры, коммуникативной компетенции и привлекает школьников в сферу профессиональной деятельности.
Муравейник является уникальным природным объектом со многих точек зрения. Он является важным элементом почвы, играющим большую роль в формировании и эволюции биосферы и геологической среды. Его можно рассматривать с разных точек зрения: биологической, этологической, эволюционной, геологической, геофизической, экологической. При этом открываются новые познавательные, воспитательные и практические возможности [1-8].
Наш подход к муравейнику определяется следующим:
пограничным положением на поверхности Земли;
привлекательностью и относительной доступностью на местности;
наглядностью и разнообразием скрытой в нем информации;
сравнительно хорошей изученностью муравьев.
Купол муравейника (К) располагается на границе литосферы и биосферы. Это открытая биосистема, состоящая из живого вещества и неживого (косной, по В.И. Вернадскому). Первое - собственно локальный биоценоз гнезда, включая симбиотические организмы, второе - стройматериал, как аморфный (органика), так и кристаллический (минеральная фракция).
Поскольку К существует и эволюционирует, в основном, благодаря биологической энергии, в целом его можно рассматривать как живой организм. Семья муравьев представляет собой высокоорганизованное сообщество животных, называемых эусоциальными (около-, почти социальными).
Эволюция муравьев за сотни миллионов лет сформировала уникальное "на- дорганизменное" коллективное сознание этого сообщества.Но возможность воспроизведения К ограничена. По этому признаку К является структурным элементом верхнего геологического слоя литосферы - почвы, то есть геологическим телом. По ряду признаков (биологических, экологических, геохимических и архитектурных) К близок к другим органогенным геологическим образованиям (коралловым рифам, постройкам термитов и др.).
Как физическое тело К обладает определенными системными признаками и свойствами - геометрической формой, внутренней архитектурой, геохимическим и минеральным составом, физическими свойствами и полями как геологического, так и биологического генезиса. Изменение свойств и формы К как уникальных и эволюционно устойчивых биогеосистем является ответом насекомых на изменение параметров среды; реакция насекомых может быть изучена корректно и инструментально.
Купол муравейника является хорошим объектом для познавательного изучения. Перспективно проведение и полевых, и лабораторных исследований с привлечением как известных, так и нетрадиционных идей и технологий. При этом используются неразрушаю- щие методы наблюдения и воздействия. Возможны следующие основные подходы:
экологический: описание и анализ формы и соста-ва К в статике и динамике для исследования их связей с состоянием природных экосистем и их отдельных элементов [6-13].
инженерно-этологический: исследование и статистический анализ строительных конструкций гнезд и строительных технологий насекомых с точки зре- ния их энергоемкости, влагоустойчивости и др.
геолого-минералогический: выбор мест для строительства гнезд и колоний; изучение способностей муравьев к накоплению в гнездах различных (в том числе полезных) минералов и космических частиц [1-5]. Связь минералогических "пристрастий" с изменяющимся состоянием окружающей среды.
Из вышеназванных особенностей К муравейников вытекает методология и технология их исследования.
Наряду с традиционными этологическими исследованиями возможно выполнение не очень сложных натурных экспериментов. Их можно проводить в интерактивном режиме с привлечением минералого-гео- физических и геодезических методов.Все это и многое другое очень живо и с большим интересом воспринимается и усваивается учащимися всех возрастов и разных уровней подготовки. Сведения о муравьях незаменимы с точки зрения развивающегося обучения. Они в большой мере способствуют воспитанию чувства сопричастности к окружающему миру, экологического восприятия природных событий, явлений и процессов.
Мирмекологическая информация с успехом может использоваться и непосредственно в классе при теоретическом изучении экологии и других предметов, и на практике, во внеклассных занятиях непосредственно в лесу. Разработаны методические рекомендации, позволяющие любознательным школьникам принять самое деятельное участие в выполнении таких исследований [10, 13]. Эти пособия касаются методологии и технологии общих и прикладных исследований, выполняемых с участием школьников. При этом простая технология и большое количество строго метризованных измерений обеспечивают хорошее усвоение излагаемого учебного материала, статистическую достоверность информации и получаемых результатов и, следовательно, обоснованность выводов из опытов.
Привлечение экологической и иной информации о муравьях может не ограничиваться только уроками по биологии. Такая информация может быть использована при изложении программного материала по разным предметам - природоведения, географии, математики, литературы и др.
Целесообразна и практическая работа со школьниками в лесу. Эта работа в той или иной степени может включать следующие элементы:
картографирование и учет муравейников и их колоний;
систематизация гнезд;
изучение связей муравьев с местной орнитофауной;
мониторинг гнезд совместно с биологическим мониторингом окружающей среды;
изучение особенностей расселения и поведения рыжих лесных муравьев с геологической и геохимической точек зрения.
Последнее возможно с использованием методики, разработанной в Красноярском научно-исследовательском институте геологии и минерального сырья (Бакшт Ф.Б. и др., 2002).Опыт по выяснению возможности использования муравьев в качестве индикатора состояния окружающей среды нами проводился в сосновом бору Академгородка г. Красноярска. С использованием специаль- ной минеральной приманки изучалась способность муравьев уносить в гнезда различные вещества. Таким образом исследовалась литофильность (камнелюбие) этих насекомых.
Из набора разных минералов у обитателей наших муравейников наибольший интерес вызвал золотистый порошок латуни. Они за месяц унесли в гнезда 36,4% от предложенной им латуни. Это можно объяснить как ярким цветом этого металла, так и большой его электропроводностью и, соответственно, хорошей способностью изменять физические свойства среды (электромагнитные поля).
Выполнение такого несложного эксперимента, как и некоторых других, очень привлекательно для учащихся, познавательно и вполне им по силам. Кроме того, такой натурный эксперимент, если его провести на должном уровне, несомненно, даст результаты, представляющие научный интерес.
Имеется большой опыт активного участия учащихся в природоохранных мероприятиях в тех урочищах, где распространены муравьи. Это организация лесных патрулей, ограждение гнезд, расселение муравейников, пропаганда экологических знаний и многое другое [10, 13].
Все сказанное вместе будет в большой мере способствовать эффективному формированию экологичного мировоззрения у учащихся, у детей и молодежи любого возраста.