Компьютерные фенологические проекты как средство развития проектно-исследовательской деятельности учащихся в дополнительном экологическом образовании

Обложка журнала "Исследовательская работа школьников"

Титульная страница журнала "Исследовательская работа школьников"

Приведенная ниже работа была опубликована в журнале "Исследовательская работа школьников" Издательского дома "Народное образование" и была любезно предоставлена главным редактором журнала О.В.Глушенковым в 2017 году.

Из огромного количества статей, опубликованных в журнале за годы его работы в 2011-2016 гг, мы отобрали публикации в области экологии, биологии, географии и краеведения, а также небольшое число работ по археологии, истории и культуре.

Примечания: 1) приведенная ниже работа размещена на нашем сайте в оригинальном виде, т.е. так, как она была предоставлена для публикации в журнале; 2) автор сайта не несет ответственности за достоверность сведений, изложенных в работе; 3) данная работа является авторской и ее перепечатка возможна только с указанием авторов и активной гиперссылкой на наш сайт.

Компьютерные фенологические проекты как средство развития проектно-исследовательской деятельности учащихся в дополнительном экологическом образовании

Варламов Алексей Сергеевич
ассистент ФГБОУ ВПО Нижегородский педагогический университет имени К.Минина

В основе всевозможных форм и видов деятельности, нацеленных на применение и открытие знаний, находятся два основных вида – это проект и исследование. Под проектом мы понимаем деятельность по созданию оригинального продукта (изделие, мероприятие, знание, решение проблемы), предполагающую координированное выполнение взаимосвязанных действий в условиях временных и ресурсных ограничений. Под исследованием мы понимаем процесс открытия новых знаний, один из видов познавательной деятельности.

Одной из основополагающих характеристик современного человека, действующего в пространстве культуры, является его способность к проективной деятельности. Проективная (или проектная) деятельность относится к разряду инновационной, так как предполагает преобразование реальности, строится на базе соответствующей технологии, которую можно унифицировать, освоить и усовершенствовать. Актуальность овладения основами проектирования обусловлена, во-первых, тем, что данная технология имеет широкую область применения на всех уровнях организации системы образования. Во-вторых, владение логикой и технологией социокультурного проектирования позволит более эффективно осуществлять аналитические, организационно-управленческие функции. В-третьих, проектные технологии обеспечивают конкурентоспособность специалиста.

В основу метода проектов положена идея о направленности учебно-познавательной деятельности на результат, который получается при решении той или иной практически или теоретически значимой проблемы. Внешний результат можно увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности. Внутренний результат – опыт деятельности – становится бесценным достоянием, соединяя в себе знания и умения, компетенции и ценности.

Фенология (от греч. φαινομαι — появление) — система знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки, а также наука о пространственно-временных закономерностях циклических изменений природных объектов и их комплексов, связанных с годичным движением Земли вокруг Солнца [2].

Фенологические наблюдения являются одним из наиболее доступных форм массовой эколого-краеведческой работы. Эти наблюдения не требуют специальных приборов и оборудования, могут быть легко организованы во многих уголках природы по всему миру. Всюду, где есть люди, интересующиеся изучением природы - и горожане и жители сельской местности, и юные натуралисты и пенсионеры, могут проводиться фенологические наблюдения. В России они включены в программы школьного и внешкольного образования. Данные фенологических наблюдений помогают агробиологическим и метеорологическим станциям, научно-исследовательским учреждениям полнее изучать разнообразие и закономерности динамики природы [2].

Фенологические наблюдения имеют давнюю традицию. Народная фенология зародилась в глубокой древности. Начало научной фенологии положили Р. Реомюр и К. Линней в XVIII веке. В это же время и в России начались регулярные наблюдения. Сеть сроков прилёта птиц была организована в середине прошлого столетия А.Ф. Миддендорфом. Его дело продолжил сын Эрнст, долгое время руководивший сетью наблюдателей в Эстонии [1]. В последствии эти наблюдатели влились в сеть корреспондентов, организованную Д.Н. Кайгородовым. С его именем связан наибольший размах фенологических наблюдений в дореволюционной России. Результаты наблюдений, получаемых от корреспондентских сетей применялись для авифенологического картирования. Материалы по миграциям птиц, получаемые с помощью методов орнитофенологии и визуального наблюдения, обобщались также Н.А. Северцовым, Е. Гомейером и другими орнитологами. В настоящее время сетью наблюдателей-корреспондентов на территории России ведает Русское Географическое общество. Начиная с исследований А.Ф. Миддендорфа, наряду с профессиональными орнитологами существенную роль в развитие орнитологии вносили массовые наблюдения птиц любителями.

Формирование у людей высокой экологической культуры невозможно без экологического образования школьников. Экологическое образование и воспитание должно быть основным направлением в работе как на уроках естественнонаучного цикла, так и во внеурочной деятельности. Но воспитать у ребят ответственное отношение ко всему живому на земле можно лишь при регулярных контактах с природой [4]. Значение фенологической подготовки школьников и студентов особенно возрастает в настоящее время в связи с проблемой экологического образования и воспитания. Это, прежде всего, воспитание любви к природе, приобщение школьников, студентов к систематическим наблюдениям за периодическими явлениями природы, обработка фенологических данных и составление фенологических обзоров, планирование природоохранной деятельности [3].

Фенологическую подготовку школьников, студентов, научных сотрудников широкого экологического профиля следует рассматривать как одно из основных звеньев системы экологического образования. В качестве примера могут послужить разработанные программы и пособия по фенологии: «Фенологические наблюдения за сезонными изменениями родного края» [8]; Шернин А.И. «Фенологическая работа в школах Кировской области» [8]; Хомченко С.И. «О фенологических наблюдениях» [7]; Куприянова М.К. «Весенние фенологические наблюдения» [2]; Ромашова А.Т. «О фенологической работе в школах» [6].

Раннее занятие фенологией может послужить источником полезной информации и доступным инструментом начального этапа исследовательских работ, и познакомиться с природой родной страны, способствуя проявления любознательности и наблюдательности [6]. Фенологические наблюдения дают педагогам ценнейший материал для конкретизации и закрепления знаний, полученных учащимися на уроках.

Исследовательская деятельность учащихся в дополнительном образовании не связана рамками учебных программ, осуществляется в различных условиях, предполагает участие в ней специалистов в области охраны природы. Именно в такой работе у ребят закладываются умения и навыки природоохранной деятельности [5]. Практическая деятельность позволяет установить связи между знаниями и жизненной (социальной) ситуацией, дает возможность ребенку самоутвердиться, самореализоваться в сферах деятельности и чувствовать свою сопричастность к жизни общества.

Большой потенциал для формирования ИКТ-компетентности обучающихся предоставляют образовательные интернет-проекты. Участие в таких работах может успешно осуществляться в рамках дополнительного образования.

Педагоги и психологи подчеркивают, что такие проекты повышают эффективность учебного процесса, способствуют повышению мотивации школьников, развитию творческой и исследовательской деятельности школьников, знакомят с культурой других народов.

Дети и взрослые во многих странах мира используют Интернет не только как справочник, позволяющий найти ответы практически на все вопросы. Существуют сайты, в которых можно хранить свои собственные материалы по наблюдению за живой природой, сделав их доступными как для широкой сети пользователей, так и для избранного круга единомышленников. В этом случае сайт становится эффективным инструментом для познания мира [5]. Для школьников в Интернете есть много интересного и полезного, в том числе - международные проекты, где дети регистрируют результаты своих наблюдений за животным миром своих стран.

Наиболее масштабный компьютерный экологический проект – это «Проект Земля» (http://www.projectearth.net/), экологическая онлайн-сеть, веб-инструмент для глобального диалога по вопросам, связанным с окружающей средой, и для решения сегодняшних глобальных экологических проблем. Данный проект – это своеобразная социальная сеть, в которой школьники вместе с учителями со всей планеты могут делиться идеями и информацией об экологических проектах и учиться друг у друга. На сайте осуществляются:

Благодаря встроенному Интернет-переводчику снимается языковой барьер – дети и учителя из разных уголков планеты успешно взаимодействуют в решении локальных экологических проблем, проводят школьные исследования, реализуют экологические проекты.

Продемонстрируем пример одного их проектов сайта: «Помогите птицам» (2011), Казань, Россия.

Цель проекта: Изучение образа жизни и поведения птиц зимой. Воспитывать заботливое отношение к птицам, желание помогать им в трудных зимних условиях;

Задачи проекта: Расширить представление о жизни зимующих птиц нашего города; провести наблюдения за поведением и питанием зимующих птиц; практическое выполнение кормушек и скворечников; сделать анализ и обобщить результат [7].

Интересен опыт функционирования международного проекта ГлобалЛаб (http://www.globallab.ru/). Это деятельностная, проектно–ориентированная образовательная среда, разработанная на основе современных Интернет-технологий для развития проблемного обучения надпредметным навыкам и компетенциям параллельно с углубленным изучением предметного содержания естественнонаучных дисциплин. Важным для наших задач является элемент, обязательный для всех участников проекта – «синхронный экологический стоп-кадр». В один день, в одно и тоже время все классы - участники Глобальной школьной лаборатории, выходят на свои опытные участки и проводят согласованные наблюдения и исследования по стандартному протоколу. Учащиеся измеряют температуру воздуха на своем опытном участке, проводят фенологические наблюдения, описывают облачный покров. Затем данные всех классов вводятся в общую базу данных, сравниваются и анализируются на основе предлагаемых в проекте методик [9].

Накоплен достаточно обширный региональный и международный опыт организации компьютерных фенологических проектов. В табл. 1 приведен обзор наиболее распространенных фенологических проектов:

Таблица 1. Распространенные фенологические проекты

Название проекта	Организатор	Ссылка на проект	Цель и сущность проекта
Международный проект «Ход Весны 2012-2014: свидетельства изменения климата через 120 лет»	Немецкие и российские естествоиспытатели на территории современной Калининградской области, Польши, Литвы и Германии.	springway2013@gmail.com; http://www.springway2013.ru/	Проект базируется на регистрации сезонных явлений в развитии 48-ми видов растений, широко распространенных в этом регионе.
Фенологический проект "наблюдаем природу"	Томский областной центр информационных технологий	root@phenolog.obluo.tomsk.su; http://gimn1567.ru/expir/fen.htm	Технология проекта "Наблюдаем природу" проста: любое природное сезонное явление нужно обнаружить, записать дату его начала (или окончания) и запись отправить электронной почтой сразу после наблюдения.
«Фенологический календарь окрестностей города Рузы»	Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия №1 г.Рузы»	http://www.ruza-gimnazia.ru/index.php	Изучение сезонного развития природы окрестностей города Рузы и составление фенологического календаря за 2009-2011 гг.
Учебный эколого-фенологический телекоммуникационный проект "Загадки и тайны мира снега"	Разработан кафедрами "Экологии и экологического образования" и "Физической географии" УрГПУ	http://starteen.unets.ru/klient/starteen/	Ознакомление детей с основными закономерностями функционирования естественных компонентов экосистем и их взаимосвязей
Исследовательский проект "Фенология птиц"	А.С.Боголюбов, Экосистема, 1996	http://karpolya.ru/uploads/zoologija/10fenolptic.pdf	Организации наблюдений за птицами по нескольким направлениям (разделам), порядок сбора, первичной обработки и оформления результатов наблюдений.
Проект сбора систематизированных и всеохватных наблюдений за фенологическими явлениями	Программа птицы Москвы и подмосковья. Пётр Волцит	PetrVolzit@yandex.ru; http://www.birdsmoscow.net.ru/phenology.html	Формирование разветвленной сети наблюдателей, которая позволит детально описывать «шествие» весны или осени по Подмосковью, корректировать невольные ошибки (например, аномально раннее зацветание растения у теплой стенки), и снизит риск пропуска какого-либо явления – что не заметит один, запишут другие.
«Фенологические наблюдения за растениями»	Эколого-просветительского центра «Воробьёвы горы»	http://www.ecocenter-vg.ru/index.php	Формирование и развитие исследовательских навыков учащихся в рамках деятельностного подхода на основе наблюдений за сезонными изменениями в природе.
Фенологический календарь родного края	Коротков Михаил Александрович	http://wiki.iteach.ru/index.php/Проект_Фенологический_календарь_родного_края	Сбор и подготовка материалов к краеведческой конференции.

Рубрики (разделы) сайта, содержащие публикации по проблемам организации исследовательской и проектной деятельности школьников:

На нашем сайте, помимо текущего раздела, есть также три других раздела, также посвященные исследовательской и проектной деятельности школьников. Это раздел Вебинары, посвященный вопросам организации исследовательской деятельности школьников в природе, а также разделы Исследовательские работы и Публикации. Последние два раздела отличаются от текущего раздела тем, что там собраны детские исследовательские работы и публикации педагогов по тематике "полевого изучение природы", т.е. исключительно работы, выполненные или описывающие исследовательскую деятельность школьников В ПРИРОДЕ. Данный же раздел посвящен более общим вопросам организации исследовательской и проектной деятельности.

Внимание! На нашем сайте мы готовы публиковать статьи по вопросам организации экологического образования детей в природе, которые могут быть полезны коллегам по всей стране. Это могут быть проблемные статьи, авторские образовательные программы, методические пособия, нормативно-инструктивные документы и материалы, фотографии, отчеты и т.п. по таким тематикам как:

О Вас и Вашем опыте узнает вся Россия, а главное - Вы сможете принести пользу системе экологического образования нашей страны, "вложить свою лепту" в совершенствование форм и методов работы с детьми!

Если Вы готовы поделиться своим опытом с коллегами по всей стране - присылайте свои предложения (кратко опишите свои материалы), мы рассмотрим их и вместе обсудим наиболее оптимальную форму их публикации на нашем сайте.