МУ "Отдел образования администрация городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан"
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей "Детский Экологический Центр"
Методическая разработка
"Методика проведения фенологических наблюдений в
эколого-биологических образовательных учреждений"
Разработал: Гизатуллина Г.Ф.
педагог дополнительного
образования "Детский экологический центр"
Стерлитамак-2010г
Содержание работы
Пояснительная записка
Задачи фенологии
Организация фенологических наблюдений
Практическая часть
Наблюдения за гидрометеорологическими явлениями
Наблюдения за растениями
Наблюдения за грибами
Наблюдения за насекомыми
Наблюдение за птицами
Наблюдения за млекопитающими
Наблюдения за земноводными
Литература
Заключение
Использованная литература
Приложение
Прекрасна и разнообразна природа нашей Родины. На ее просторах одновременно можно наблюдать не только различные периоды какого-либо сезона, но и разные сезоны года. Весна и лето, осень и зима неизменно дают знать о себе специфическим комплексом сезонных явлений, которые следуют друг за другом в определенной последовательности и через определенные промежутки времени. К сезонным явлениям относятся и весенний прилет птиц, и отлет их осенью, кладка яиц и вывод птенцов, появление и исчезновение насекомых, развертывание листьев у деревьев и кустарников. Весь этот комплекс сезонных явлений изучает фенология (от греч. fenomen - явление и logos - учение) - наука о явлениях, учитывающая, систематизирующая закономерности порядка и сроков наступления сезонных явлений, т.е. изучающая закономерности сезонного развития природы. Фактическую основу фенологических знаний составляют фенологические наблюдения, содержащие сведения о сроках (календарных датах) наступления конкретных сезонных явлений. Развитие фенологии как отрасли знаний было вызвано запросами практики, а истоки фенологических знаний лежат на заре человеческой культуры. Как только человек обрел способность отмечать в своей памяти явления окружающей его природы, он стал собирателем фенологических наблюдений. Увязывая их с производственным опытом, человек получал представление о лучших сроках проведения полевых работ и учился определять их. Однако прийти к этому он мог лишь путем сопоставления наблюдений за широким кругом сезонных явлений природы.
Для современного общества усвоение школьниками суммы разнообразных знаний по различным предметам представляется недостаточным. Те ребята, которые успешно освоили базовый курс школьной программы, научились применять свои знания в знакомой ситуации, но не умеют самостоятельно приобретать знания, умело применять их на практике для решения возникающих проблем, генерировать новые идеи, творчески мыслить, не могут рассчитывать на успех в обществе XXI века. Пришла пора смены приоритетов в образовании - с усвоения готовых знаний в ходе учебных занятий на самостоятельную познавательную деятельность каждого ученика с учетом его способностей и возможностей. Самостоятельная познавательная деятельность проявляется в потребности и умении приобретать новые знания из различных источников, путем обобщения раскрывать сущность новых понятий, овладевать способами познавательной деятельности, совершенствовать их и творчески применять в различных ситуациях для решения любых проблем. Наряду с учебными занятиями важную роль в формировании самостоятельной познавательной деятельности учащихся играет внеурочная работа: занятия на пришкольном участке, постановка опытов и экспериментов, фенологические наблюдения, и экскурсии. Таким образом, будущие педагоги должны сами обладать познавательной самостоятельностью и должны знать, как сформировать данное качество у учащихся.
Вопросы организации натуралистической работы с учащимися нелегко решать на теоретических занятиях. Трудность заключается в том, что этот раздел тесно связан с наблюдениями и опытами непосредственно в природе, со сбором натуральных объектов и изготовлением учебно-наглядных пособий. Кроме того, ему необходимы навыки организации проведения опытно-практической работы на школьном учебно-опытном участке. Наряду с теоретическим курсом и лабораторными занятиями полевая практика дает возможность наиболее полно показать широкий диапазон знаний, умений и навыков, которые необходимы будущему учителю биологии. Различные методы и методические приемы работы с учащимися в природе могут освоить лишь под руководством педагога во время учебно-полевой практики по биологии.
Формирование у людей высокой экологической культуры невозможно без экологического образования школьников. Экологическое образование и воспитание должно быть основным направлением в работе как на уроках естественно-научного цикла, так и во внеурочной деятельности. Но воспитать у ребят ответственное отношение ко всему живому на земле можно лишь при регулярных контактах с природой. В своей работе я использую одну форм, позволяющих приобщить учащихся к непосредственным наблюдениям в природе.
Сейчас детальное изучение конкретных объектов природы составляет задачу частной фенологии. Получение информации, дающей представление об особенностях сезонного развития природы в различных природных зонах и районах, составляет предмет общей фенологии.
Мера времени в фенологии становится предметом специального изучения. То есть фенологию интересует время, требуемое для развития того или иного природного объекта, в его точной привязке к календарным датам.
Во всех случаях фенология имеет дело с годичными циклами развития. Если это касается растений, то у однолетних берется весь период их жизненного цикла - ежегодно повторяющийся, от прорастания семени и до момента отмирания. В равной мере это относится и к животным, среди которых есть и "однолетние", и долгоживущие. Относится это и к целым природным комплексам - ландшафтам, которые в своем годичном цикле также претерпевают последовательные сезонные изменения.
Процессы развития в фенологии описываются датами наступления определенных стадий и фаз, устанавливаемых по внешнему их проявлению. Так, на фенологическом языке развитие пшеницы будет характеризоваться датами появления всходов, начала колошения, цветения и созревания, а зимующая во взрослом состоянии бабочка - датами весеннего пробуждения, началом откладывания яиц, появлением гусениц, окукливанием и вылетом взрослых бабочек.
Главное в фенологическом освещении развития природных объектов - это точная привязка как развития в целом, так и каждого из его этапов к определенной календарной дате (календарному времени). Сведения о поэтапном календаре развития растений и животных составляют существенную часть их общей характеристики. Так, каждый биологический вид отличается присущей только ему привязкой развития к календарному времени. Занимаясь календарем развития биологических видов, фенология исследует, таким образом, одну из присущих всему живому форму их адаптации к среде обитания.
В зависимости от изменений условий существования календарь развития биологических видов может существенно изменяться. При этом очень часто влияние среды становится доминирующим. Внешне это проявляется в том, что одно и то же сезонное явление наступает по годам в несовпадающие сроки. Причем это присуще всем сезонным явлениям. Изменчивость сроков наступления сезонных явлений, ее закономерности составляют главный предмет изучения фенологии, а каждое из сезонных явлений может считаться изученным в фенологическом плане, если известно, в каких пределах изменяются сроки его наступления по годам и чем обусловлена изменчивость этих сроков. Для получения таких сведений необходимы многолетние наблюдения, поэтому многолетняя повторяемость наблюдений и составляет основу метода фенологических наблюдений. Однако сроки наступления сезонных явлений изменчивы не только во времени (по годам в одном пункте), но и в пространстве. Вот почему для того, чтобы получить ясную картину сезонного развития природы в широком географическом плане, требуется проведение многолетних параллельных наблюдений в большом числе пунктов.
Центральной и в известной степени самостоятельной частью фенологической характеристики является ее фенологический календарь. Это разделение года на качественно различающиеся фенологические периоды - сезоны и под сезоны, каждому из которых свойственно специфическое состояние объектов живой и неживой природы и их особое взаимодействие. Фенологическую периодизацию называют естественной, поскольку в фенологическом календаре для каждой конкретной территории даются не условные, а реальные сроки перехода природы из одного сезонного состояния в другое. Естественная фенологическая периодизация исходит из того, что каждому времени года присущ строго определенный специфический набор сезонных явлений. Эта определенность позволяет использовать сезонные явления в качестве индикаторов времен года и строить на этой основе естественный календарь природы конкретных территорий.
Система фенологической периодизации как часть комплексной фенологической характеристики территории имеет важное значение в связи с другой важной задачей фенологии, заключающейся в определении и прогнозировании оптимальных сроков проведения сезонных работ. Поскольку сроки сезонного развития природы изменчивы, оптимальное планирование производственных календарей становится в зависимость от возможностей своевременного определения и прогнозирования хода сезонного развития природы. Эти возможности заложены в индикационной фенологии - учении о временной сопряженности сезонных явлений. Принципы ее довольно просты. Если путем наблюдения мы устанавливаем, что какая-то группа сезонных явлений ежегодно наступает практически одновременно (синхронно), мы можем говорить об общности условий, определяющих срок наступления явлений этой группы, а в ряде случаев и о причинно-следственных связях между отдельными явлениями. В данном случае важен не характер связей, а сам факт синхронности. Если он установлен, то очевидно, что срок наступления одного из явлений синхронной группы может служить индикатором, сигнализирующим о наступлении прочих явлений этой группы.
Сезонные явления, служащие индикаторами естественных фенологических периодов, вместе с тем приобретают значение синхронизаторов наступления времени проведения связанных с тем или иным периодом сезонных работ. Уже известно много сезонных явлений, используемых в качестве указателей оптимальных сроков проведения работ и мероприятий в сельском хозяйстве, в области защиты растений, в лесном хозяйстве. Однако возможности фенологической индикации на основе синхронности явлений далеко еще не исчерпаны. Дальнейшие поиски надежных систем фенологической сигнализации остаются одной из важнейших задач фенологии.
Сопоставляя наблюдение, установили, что между сроками наступления сезонных явлений существует определенная очередность и что временной промежуток между двумя интересующими нас явлениями довольно постоянен. Поэтому по сроку наступления одного явления можно предсказать вероятный срок наступления другого.
Это простейшая форма фенологического прогноза, основанная на относительной устойчивости временных интервалов между сроками наступления сезонных явлений. Довольно часто, когда не требуется высокой точности прогноза, такая форма предсказания вполне себя оправдывает. Более надежные способы фенологического прогнозирования дает изучение прямой зависимости хода развития растений и животных от экологических факторов: температуры окружающей среды, влажности, солнечной радиации.
Многочисленными исследованиями доказано, что развитие растений и холоднокровных животных во многом определяется температурным режимом. Активные процессы их развития начинаются лишь при достижении определенного порога положительных температур. В зависимости от того, как распределяется тепло во времени, развитие может ускоряться или замедляться. На этой зависимости основано фенопрогнозирование по данным о потребности организма в тепле на разных стадиях его развития. Зная потребности организма в тепле и то, как будет складываться температурный режим согласно метеорологическому прогнозу, можно предсказать сроки наступления интересующих нас фаз и связанных с ними работ.
Температурные условия - очень важный, но не единственный среди факторов среды определяющий сроки сезонного развития живых организмов. Из метеофакторов большое значение имеют влажность и освещенность, а из биологических - условия питания. Фенологический прогноз будет тем точнее, чем полнее учитывается влияние этих факторов в их взаимодействии.
Таким образом, из всего сказанного выше следует, что задачи фенологической индикации и прогнозирования решают на основе анализа связей и зависимостей между сезонными явлениями. Так как каждое явление по сроку его наступления изменчиво и, выражаясь математическим языком, представляет собой математическую величину, анализ сводится к выяснению характера связей между рядами переменных величин, которые представляют собой многолетние ряды дат наступления сезонных явлений. Чем длиннее эти ряды, тем точнее может быть охарактеризована степень прочности связей между явлениями. Поэтому для решения задач фенологической индикации и прогнозирования требуется создание широкой сети долгодействующих пунктов фенологических наблюдений.
Фенологические наблюдения специального назначения проводятся в государственных учреждениях и службах. О