- природа как среда обитания (литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера, космос);
- физические факторы природной среды (освещённость, температура, влажность, давление, ветер, шум, излучение).
Учащиеся старших классов получают представление о тех проблемах, которые связаны с влиянием человека на окружающую его природу, о современном состоянии окружающей среды, об основных источниках загрязнения и способах охраны её от этой беды.
Биология должна быть важным звеном в системе общего среднего образования, обеспечить учащихся знаниями основ науки о живой природе и методах её познания, составляющих фонд общечеловеческой культуры, прочное овладение которыми необходимо для материалистического объяснения явлений природы, формирования научной картины мира, трудового, экологического и гигиенического воспитания, для овладения интеллектуальными, практическими и общеучебными умениями.
Методические рекомендации
Одно из условий, необходимых для диалектико-материалистического объяснения явлений природы, формирования научного мировоззрения, экологического воспитания школьников в курсе биологии является развитие знаний о многообразии и эволюции растительного и животного мира. Знание учащимися элементарных основ систематики, изучение растений и животных в порядке эволюционного развития и усложнения, рассмотрение места и роли изучаемого вида в биогеоценозе, в народном хозяйстве – вот основной круг вопросов, необходимых для реализации этого условия.
Уже на вводных уроках ботаники необходимо рассмотреть общебиологическое понятие «природное сообщество»; дать характеристику природного сообщества, как исторически сложившейся совокупности растений, животных, грибов и микроорганизмов. Учащиеся знакомятся с группами организмов, которые обязательно входят в состав сообществ, узнают о характере питания организмов и способах получения ими энергии, о цепях питания, круговороте веществ в природе.
Такое содержание вводных уроков позволяет в дальнейшем все изучаемые организмы рассматривать в рамках сообщества и среды их обитания, показывать роль видов в сообществе во взаимосвязи с другими организмами (см. приложение № 4).
Изучение многообразия растительного мира организуется на основе эволюционного подхода в восходящем порядке – от водорослей до покрытосеменных. Водоросли рассматриваются не только с точки зрения их места в системе растительного мира, но и как важный компонент водного сообщества (на примере пруда). Показывается место водорослей в цепи питания водоёма, обращается внимание на то, что водоросли могут обитать лишь на той глубине, куда проникает солнечный свет, необходимый им для процесса фотосинтеза.
В ходе изучения всего раздела большое внимание уделяется вопросам охраны природы, формированию и развитию у школьников представлений о ценности любого вида как неповторимого и невосполнимого элемента биосферы. В частности, при изучении водорослей рассматриваются причины и биологические последствия отравления рек пестицидами, изучают сброс сточных вод с промышленных предприятий на жизнь водорослей и других организмов водного сообщества, а также вопросы защиты водоёмов от загрязнений (см. приложение № 15)
Изучение мхов проводится в сравнительном плане с водорослями. Но кроме того, они изучаются в качестве организмов, входящих в сообщество болота, а так же указывается их роль в жизни других сообществ: леса, луга. Уделяется большое внимание использованию мхов в хозяйственной деятельности человека. При этом школьникам сообщается, что мхи угнетают рост микроорганизмов: кишечной палочки, сальмонеллы. Холерного вибриона и других. Отмечается, что мхи рассматриваются как перспективное сырьё для получения антибиотиков.
На замечательной способности мхов поглощать и накапливать воду и различные химические элементы основано применение их для очистки сточных вод предприятий, для определения степени загрязнения окружающей среды, для поиска полезных ископаемых. При изучении мхов обращается внимание учащихся на существенное сокращение их ареала в промышленно развитых странах вследствие особой их чувствительности к нарушению среды обитания, к изменению экологических условий; говорится о необходимости сохранения редких, исчезающих видов мхов.
При изучении папоротников также раскрывается их место в системе растительного мира, в экосистемах. Наземные папоротники – орляк, страусник, щитовник – рассматриваются в качестве компонентов лесного сообщества; сальвиния, азолла – как составные части водных сообществ. Особое внимание обращается на хорошо развитую способность сальвинии к вегетативному размножению, вследствие чего толщина её слоя в водоёме порой достигает 25см., что может привести к гибели других растений и животных, нарушить судоходство и вызвать другие негативные последствия.
Знакомство с особенностями строения, жизнедеятельности и многообразием голосеменных растений завершается изучением тайги как примера природного сообщества хвойного леса. Рассказывается о видовом составе деревьев тайги, рассматривается краткая экологическая характеристика доминирующих в тайге видов, например сосны. Она характеризуется как светолюбивое, нетребовательная к почве порода, которая может расти всюду: на бедных песчаных почвах, известняковых склонах, сфагновых болотах, что связано с особенностями её корневой системы. Учащиеся составляют схемы пищевых связей обитателей тайги: кара осины – заяц–беляк – рысь; семена кедра – бурундуки – медведь; и др. Большое внимание уделяется вопросу о значении хвойных деревьев в хозяйственной деятельности человека и сохранении таёжных лесов и их богатств.
При характеристике семейств цветковых растений обращается внимание на их роль в формировании травянистой растительности различных сообществ (луг, степь и др.), на место и роль рассматриваемых видов в природе.
На уроках учащиеся составляют экологическую характеристику видов, в которой отмечают связи растений с факторами живой и неживой природы, ареал, роль в природе и значение в жизни человека. Особое внимание обращается на редкие и исчезающие виды, занесённые в Красную книгу. С целью ознакомления школьников с жизненными формами растений, их видовым многообразием и приспособленностью к условиям среды предусматривается проведение экскурсий, например в парк, расположенный недалеко от школы (см. приложение № 5).
Важный этап в подготовке экскурсии – составление заданий для самостоятельной работы учащихся. Ребятам удобнее работать в паре или группе, они вместе проводят наблюдения, обмениваются мнениями и составляют отчёт о проделанной работе. Одно из заданий предполагает внесение собственных предложений по благоустройству данного парка или данной местности (см. приложение № 3).
Экскурсии играют большое значение: ребята становятся активнее, заинтересованные в изучаемом и обсуждаемом материале, с удовольствием делятся наблюдениями и впечатлениями.
При изучении раздела «Животные» осуществляется знакомство учащихся не только с видами широко распространенными, массовыми, имеющими значение для природы и человека, но и с видами редкими, находящимися под угрозой исчезновения, а потому требующими к себе особого внимания, заботы и охраны. В ходе изучения раздела широко используются такие приёмы, как постановка перед учащимися познавательных проблем, имеющих экологическую направленность и привлечение их к самостоятельному поиску решения (см. приложение № 6).
Кроме экскурсий в природе экологическую направленность имеют и лабораторные и практические работы, которые нацелены не только на выявление конкретных знаний, но и требующие от школьников интеллектуальных умений: умения сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи (см. приложение № 7-8).
По оценкам экспертов ВОЗ, состояние здоровья населения на 15-20% зависит от генетической обусловленности, на 25-50% - от образа жизни, на 10% - от деятельности служб здравоохранения и на 20 – 40% - от качества окружающей среды (по некоторым данным последняя категория иногда достигает 70%).
Поэтому экологическую направленность должно иметь и изучение организма человека. При изучении определённых тем учащиеся знакомятся не только со строением систем органов, таких как кровеносная, пищеварительная, дыхательная и др., но и выясняют, какие заболевания могут развиваться в связи с неблагополучной экологической обстановкой. Школьники привлекаются к самостоятельной подготовке сообщений по данной тематике и проведению бесед (см. приложение № 9).
В курсе общей биологии изучение живой природы строится на основе идеи уровней организации жизни. Начинается курс с изучения клетки и заканчивается рассмотрением надорганизменных систем: вид, популяция, биогеоценоз, биосфера. И совершенно невозможно изучение общей биологии без основных экологических понятий. Например, нужно показать на опыте влияние загрязняющих веществ на одно из основных свойств белков – денатурацию (см приложение №10); при знакомстве с генетикой необходимо выяснить, что важным условием для снижения частоты появления у людей наследственных недугов является забота о чистоте среды обитания людей, непримиримая борьба с загрязнениями воды, воздуха, пищевых продуктов веществами, обладающими мутагенным и канцерогенным действием.
При изучении темы «Возникновение жизни на Земле» важно отметить мнение известного астрофизика, члена-корреспондента АН РФ И.С. Шкловского, который считает, что наша цивилизация является единственной в нашей галактике или даже во всей наблюдаемой части Вселенной. Этот вывод только подчеркивает необходимость особой ответственности человечества по сохранению нашей планеты как среды обитания жизни.