Опыт и результаты научно-исследовательской работы по эколого-биологическому направлению в декоративных питомниках



Скачать 110.07 Kb.
Дата25.10.2016
Размер110.07 Kb.
ОПЫТ И РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ ПО ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОМУ НАПРАВЛЕНИЮ В ДЕКОРАТИВНЫХ ПИТОМНИКАХ
Семенютина В.А., Свинцов И.П.
Аннотация: Представлен опыт и результаты научно-исследовательской работы по эколого-биологическому направлению с одаренными старшеклассниками, реализуемый в рамках кружковой работы на декоративном питомнике ФГУП «Волгоградское».

Ключевые слова: образование; инновации; одаренные дети; научно-исследовательская работа; формирование профессиональных компетенций; исследования на питомниках; сохранение биоразнообразия; охрана окружающей среды
V. Semenyutina, I. Svintsov (Russia). Experience and results of research on ecological and biological direction in decorative nurseries.
Annotation: The experience and results of research on the ecological and biological direction with gifted high school students, implemented in the framework of circle work on the decorative nursery-garden Federal State Unitary Enterprise "Volgograd".

Key words: education, innovation, gifted children, scientific research, development of professional competence, research on nursery-gardens, conservation of biodiversity, environmental protection
Традиционная система образования недостаточно способствует поиску, поддержке, развитию одаренности. В XXI веке усиливается роль успешности социализации личности: инициативности, ответственности, способности к нешаблонным поступкам и творческому подходу к жизни и деятельности. В связи с этим встает необходимость поиска новых форм и методов работы с одаренными детьми. Выполнение научно-исследовательских работ по естественным дисциплинам дает возможность творческому и интеллектуальному развитию личности, профессиональной ориентации, является одной из современных образовательных технологий при получении общего образования.

Одаренными и талантливыми детьми специалистами принято называть тех, кто в силу своих способностей демонстрирует высокие достижения в одной или нескольких сферах деятельности. Задачей каждого учителя является расширение и углубление знаний по предмету, развитие способностей, привитие интереса к самостоятельному изучению предмета, развитие инициативы, творчества обучающихся. Значимым условием успешного обучения одаренных детей является максимальная индивидуализация их учебной деятельности [1].

Согласно классификации основных требований к содержанию и организации учебной деятельности одаренных обучающихся выделяют три основные сферы развития ребенка (когнитивного, творческого и аффективного развития).

Сфера когнитивного развития включает углубление и большую абстрактность материала, задания дивергентного и конвергентного типов, доминирование развивающих возможностей учебного материала, учебную деятельность в соответствии с познавательными потребностями, сочетание уровня развития продуктивного мышления с навыками практического использования, информационное обогащение среды.

В сферу творческого развития входят ориентация на интеллектуальную инициативу, доминирование собственной исследовательской практики над репродуктивным усвоением знаний, сочетание индивидуальной учебной и исследовательской деятельности с их коллективными формами, активизация трансформационных возможностей предметно-пространственной среды, гибкость использования времени, средств, материалов.

В сферу аффективного развития включаются максимально глубокая проработка изучаемой темы, высокая степень самостоятельности учебной деятельности, формирование способности критичной и лояльной оценки идей, ориентация на соревновательность, актуализация лидерских качеств [2].

Развитию данных сфер способствуют занятия ребенка научно-исследовательской и проектной работой. Они повышают эффективность приобретения учащимися компетенций, помогают сделать правильный профориентационный выбор. В данном случае исследовательская работа выступает как образовательная технология получения общего образования [3].

В период с 2012 г. по настоящее время нами осуществлялось выявление, наставничество и научное руководство одаренными школьниками по естественному направлению, связанному с биоэкологическим обоснованием применения перспективных хозяйственно ценных древесных растений при рационализации природопользования Волгоградской области. Объектами исследований являлись интродуцированные сорта и виды родовых комплексов барбарис, унаби различного географического происхождения, произрастающие на коллекционных участках Федерального государственного унитарного предприятия «Волгоградское» Всероссийского НИИ агролесомелиорации. Программа исследований включала выбор интересующей тематики, обоснование ее актуальности, анализ литературных источников по состоянию вопроса, формулирование цели и задач исследования, проработку методик и осуществление полевых и лабораторных исследований (изучение роста, развития, особенностей цветения и плодоношения, отношения к факторам среды, химический анализ плодов). Анализ экспериментальных данных давал возможность выделить растения и разработать рекомендации по перспективам их многоцелевого применения. По результатам проведенных исследований школьниками оформлялась научная работа, осуществлялись подготовка статей для публикации и выступления на конференциях Международного, Всероссийского и Регионального уровней с подготовленными докладами и презентациями по проведенным исследованиям. Это способствовало овладению такими компетенциями, как культурой мышления; способности к обобщению, анализу, восприятию информации; постановке цели и выбору путей ее достижения; умению логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь; базовыми знаниями естественных наук и понимание причинно-следственных связей; основными способами составления текстов научного стиля (конспекты, аннотации, рефераты, творческие эссе, статьи, доклады) ; иметь навыки работы с информацией и тд. Лучшие ученики, успешно проявившие себя во всех этапах имели возможность быть удостоенными Стипендии Волгоградской Городской Думы по направлению образование и наука, а также получить льготы при поступлении в профильный ВУЗ [4].



В 2012 – 2014 гг. обучающийся Богданов Михаил (10-11 класс) проводил работу по определению биологического потенциала видов рода Berberis в Нижнем Поволжье. Краткие результаты исследований представлены ниже.

Видовой состав естественной растительности Волгоградской области отличается крайней бедностью. Новые хозяйственно ценные виды можно использовать в качестве декоративных, лекарственных, плодовых, медоносных и лесомелиоративных. Значительный практический и теоретический интерес в этом отношении представляют виды рода барбарис – Berberis из семейства Berberidaceae. Род включает 175 видов, из них в России дико растет 12 и интродуцировано около 45 [5].

Цель исследований – эколого-биологическая оценка и отбор перспективных интродуцированных видов рода Berberis для многоцелевого применения в засушливых условиях. Объектами исследований являлись 6 видов рода Berberis – обыкновенный, канадский, разноножковый, монетовидный, амурский, цельнокрайний, произрастающих в коллекциях ФГУП «Волгоградское» ВНИАЛМИ.

Исследования проводились по общепринятым методикам [6]. Климатические условия Волгоградской области благоприятствуют росту и развитию барбарисов. Период вегетации составляет 193-206 дней. Все изученные виды цветут ежегодно, обладая высокой декоративностью в этот период. Наиболее интенсивное плодоношение было выявлено в условиях орошения и в благоприятные в гидрологическом отношении годы. Высокой оказалась и жизнеспособность семян (от 70 до 95%).

Результаты исследований по водному режиму выявили, что общей закономерностью является снижение оводненности листьев вслед за падением влажности почвы. Более сильно обезвоживаются листья у относительно требовательных к увлажнению видов (барбарис амурский). Сравнительная оценка засухоустойчивости позволила распределить интродуцированные виды рода барбарис на 2 группы: относящиеся к I группе – более стабильны, без повреждений переносили засушливые периоды. У видов II группы имело место снижение тургора листьев. Лучшим ростом отличаются интродуценты I группы. Плоды барбарисов содержат кислоты: яблочную, лимонную, винную и др., пектиновые вещества, сахара (около 5%), аскорбиновую кислоту (примерно 150 мг%); молодые листья – до 125 мг% аскорбиновой кислоты и витамин Е.

Все изученные виды рода Berberis пригодны для создания солитеров, групп и живых изгородей. В результате изучения биологии и экологии барбарис канадский, монетовидный, цельнокрайний, разноножковый, обыкновенный рекомендуются для насаждений многоцелевого назначения во всех районах Волгоградской области. Барбарис амурский – для умеренно-засушливых, засушливых и резко-засушливых районов Волгоградской области. Барбарис канадский и обыкновенный наиболее перспективны в качестве ценной плодовой культуры. Применение барбарисов в насаждениях Волгоградской области как видов многоцелевого назначения при обустройстве урбо– и агроэкосистем, а также для получения лекарственного сырья будет способствовать повышению биоразнообразия, улучшению экологической обстановки и повышению продуктивности различных территорий.



Богданов Михаил неоднократно занимал призовые места. Награжден дипломом II степени на XVII Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2012), удостоен II места в Региональном научно-исследовательском конкурсе «Новое поколение выбирает науку» по направлению «Биология» (Волгоград, 2013) и направлению «Экология» (Волгоград, 2014) за научно-исследовательскую работу на тему: «Интродукция видов рода барбарис для многофункциональных насаждений Волгоградской области». На 66-й Международной студенческой научной конференции РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва, 2013) доклад на тему «Биологический потенциал видов рода Berberis в Нижнем Поволжье» удостоен III места. Имеет три публикации.

Наставничество способствовало проявлению активной гражданской позиции. Богданов Михаил участвовал во Всероссийских экологических акциях, посвященных Международному дню биоразнообразия (Волгоград, 2012), Всемирному дню Земли, Международному дню птиц (Волгоград, 2013). Участник финального этапа Всероссийского конкурса научных работ школьников «Юниор» (Москва, 2013) и 65-й Всероссийской научно-практической конференции Мичуринского государственного аграрного университета (Мичуринск, 2013), и Международной конференции «Ломоносов-2013». Эти достижения позволили ему участвовать в конкурсе и получить персональную стипендию Волгоградской городской Думы за достижения в области образования и науки. Автор этой статьи (Семенютина Виктория Алексеевна) как наставник удостоена диплома Волгоградской городской Думы за воспитание и подготовку стипендиата.

В 2013 – 2014 гг. обучающаяся Авдоян Хатуна (9 класс) изучала новые декоративные древесные растения унаби для садоводства и озеленения. Краткие результаты представлены ниже..

Резкая континентальность климата, низкая лесистость и бедный видовой состав деревьев и кустарников в Нижнем Поволжье ставит задачу поиска перспективных растений. Одним из путей повышения биологического потенциала засушливых районов является введение в культуру хозяйственно ценных видов [7-8].

Новизна исследований заключается в интродукции и введении в культуру экономически важных растений унаби (китайский финик). Унаби мало распространена в России, является ценной лесомелиоративной, декоративной, плодовой и лекарственной культурой из семейства крушиновых. Её родина Китай, где площади промышленных насаждений достигают 200 тыс. га. Унаби успешно введена в культуру в Ставропольском крае. Наиболее морозостойкие сорта унаби представляют научно практический интерес для Нижнего Поволжья [9].

Целью исследований являлось изучение биохимического состава сортов унаби (Zizyphus jujubа Mill.) с учетом их адаптационных возможностей и эколого-хозяйственной перспективы практического применения в засушливых условиях Волгоградской области. Объектом исследований являлись сорта из коллекций, произрастающих на светло-каштановых почвах ФГУП «Волгоградское». Коллекция включает крупноплодные, среднеплодные и мелкоплодные сорта. Работа выполнена на базе химической лаборатории ВГСПУ и отдела биологии ВНИАЛМИ.

Определение сахаров проводилось по методике Бертрана. Изученные сорта варьируют по содержанию общего сахара в диапазоне 25-30%. Самым высоким его содержанием характеризуется сорт Южанин (30%), меньше всего у Темрюкского.

Аскорбиновая кислота оказывает чрезвычайно разнообразное действие на организм. Ее содержание является важным в определении перспективы применения. Определение количественного содержания витамина С в плодах проводилось титриметрически. В плодах сортов Сочинский, Темрюкский самое высокое содержание аскорбиновой кислоты (около 740 мг %). Среднеплодные сорта содержат около 410 , около 460 мг % – крупноплодные. Содержание рутина у изученных сортов составляет около 70 мг %. Самое высокое (72) отмечено у сорта Та-Ян-Цзао, самое низкое у сорта дружба (68 мг %).

Изученные сорта представляют большую научно-практическую ценность в качестве ассортимента пород многоцелевого назначения, которые перспективны для оптимизации насаждений, фармацевтической промышленности и плодоводства Волгоградской области.

Достижения работы с этим одаренным учеником следующие:



Авдоян Хатуна является победителем XX региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (2014), Регионального научно-исследовательского конкурса «Новое поколение выбирает науку» по направлению «Химия» (Волгоград, 2014) Награждена сертификатами за участие в Международной конференции «Ломоносов» (2014), 66-й Всероссийской научно-практической конференции Мичуринского государственного аграрного университета (Мичуринск, 2014). Имеет две опубликованные работы. Достижения учеников в научно-исследовательской работе высоко оценены специалистами Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. В октябре 2014 года Семенютина Виктория Алексеевна приглашалась на Академию STEM для педагогов с докладом «Методические основы работы с одаренными старшеклассниками по направлению биология-химия» в рамках конкурса «Ученые будущего» и «Всероссийского фестиваля науки».

Изложенный опыт работы с одаренными старшеклассниками (Богданов М. МОУ СШ № 75, персональный стипендиат Волгоградской городской Думы за достижения в области образования и науки 2013-14 гг., в настоящее время студент 1 курса Волгоградского медицинского университета) показал, что в результате выполнения научно-исследовательской работы осуществляется когнитивное, творческое и аффективное развитие у старшеклассников. И формируются следующие компетенции:

1. понимание социальной значимости выбора своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению деятельности;

2. углубление базовых представлений о теоретических основах естественных наук;

3. знание основ природопользования, оценки воздействия на окружающую среду, способность понимать, излагать и анализировать базовую информацию, применять знания в практической деятельности

Одним из важных элементов результативности работы является повышение уровня и культуры публичных выступлений, навыков ведения диалогов и дискуссий. Индивидуализация образования (на примере изложенных конкретных работ с учениками Богдановым и Авдоян и получение диплома Волгоградской городской Думы за воспитание и подготовку стипендиата, 2013 и участие в Академии STEM для педагогов) указывает на перспективность методического выбора и подходов.


Исследование выполнено при финансовой поддержке РГНФ и Правительства Волгоградской области (проект № 14-16-34011)
Литература:

  1. Осмоловская И.М. Организация дифференцированного обучения в современной общеобразовательной школе. — М.: Изд-во «Институт практической психологии»; Воронеж: Изд-во НПО «МОДЭК», 1998. 160 с.

  2. Савенков А.И. Принципы разработки учебных программ для одаренных детей // Педагогика. 1999. - № 3. - С. 97-101.

  3. Semenyutina A.V., Huzhahmetova A. Sh.,Semenyutina V.A., Kulik D.K. Introduction and rationale for growing diversity of tree species in nurseries Volgograd region // Biдновлення порушених природних екосистем: Матер. V мiжнар. наук. конф. – Донецьк, 2014. – С. 264-266

  4. Повышение биоразнообразия кустарников в рекреационно-озеленительных насаждения засушливого пояса России (научно-методические указания) / К.Н. Кулик, И.П. Свинцов, А.В. Семенютина [и др.] – М., 2008. – 64 с.

  5. Семенютина А.В., Свинцов И.П., Кулик Д.К., Хужахметова А.Ш., Семенютина В.А., Костюков С.М., Дрепина О.И. Методология использования биоразнообразия кустарников в «зеленых технологиях» аридных регионов // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия естественные и технические науки. - № 11-12. -2014. –С. 36-45.

  6. Дендрофлора лесомелиоративных комплексов / А.В. Семенютина - Под ред. И.П. Свинцова. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 2013. – 266 с.

  7. Семенютина А.В., Свинцов И.П., Таран С.С., Кружилин С.Н., Хужахметова А.Ш., Семенютина В.А., Ульянов Д.В. Принципы формирования фонда посадочного материала биоразнообразия древесных видов для улучшения экологической ситуации малолесных регионов / Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия естественные и технические науки. – №7-8. – 2014. – С. 56-74.

  8. Semenyutina V.A. On the question of the introduction of economically valuable shrub of southern origin in the conditions of Volgograd // Biдновлення порушених природних екосистем: Матер. V мiжнар. наук. конф. (м. Донецьк, 12-15 травня 2014 р.). – Донецьк, 2014. – С. 266-267.

  9. Свинцов И.П., Семенютина В.А. Оценка влияния комплекса экологических факторов на интродукционную устойчивость древесных растений / Наука. Мысль. – 2014. – №1. – Ч.2. – С. 9-13.


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница