Формирование экологических знаний младших школьников на основе УМК «Байкальский сундучок»

Введение . Основные проблемы современности (экологические, энергетические, обеспечения человечества необходимыми ресурсами, здоровья человека) ставят перед системой образования задачи поиска новых оптимальных условий для воспитания социально активной, творческой, саморазвивающейся личности, способной быстро адаптироваться в меняющемся мире. В этой связи нужны нетрадиционные подходы к обучению, способствующие включению человека в общество и его подготовке к какой-либо деятельности, иными словами требуется внедрение компетент-ностного подхода, который позволит современным детям применять свои знания на практике в любой ситуации. В экологическом образовании школьников наиболее эффективными, на наш взгляд, являются технологии, позволяющие реализовывать междисциплинарный подход. Как отмечает А.В. Миронов, в экологическом образовании одним из первых был сформулирован принцип междисциплинарного подхода, который предполагает формирование знаний, умений, навыков, а также отношений в процессе изучения практически всех учебных дисциплин¹.

Большой вклад в разработку методики формирования экологических знаний младших школьников внесли А.А. Плешаков, З.А. Клепинина, В.Ф. Виноградова2, Г.Г. Ивченкова и другие исследователи. Особый интерес представляют работы авторов концепции общего экологического образования в средней школе: Н.М. Верзилина, А.Н. Захлебного, И.Д. Зверева, И.Т. Суравегиной.

В ФГОС начального общего образования одним из требований к предметным результатам прохождения курса «Окружающий мир» является «освоение основ экологической грамотности», что подразумевает формирование экологических знаний, которые можно разделить на следующие основные группы:

• 1)    биоэкологические – знания о взаимодействии животных, растений, грибов между собой и неживой природой;

• 2)    социально-экологические – знания об использовании человеком природных ресурсов, об особенностях хозяйственной деятельности человека, об улучшении природной среды, знания в области охраны природы (правила поведения в лесу, экологические традиции и т. д.)³.

В настоящее время традиционные формы обучения заменяются формами обучения интерактивного: деловые игры, дебаты, кейс-технологии, метод проектов, проблемное обучение и др. Перечисленные технологии находят свое отражение в природоохранной, экологической деятельности и в современном образовании4.

В части ФГОС начального общего образования, формируемой участниками образовательных отношений, имеется возможность выбора с учетом мнения ребенка факультативных и элективных учебных курсов, модулей, обеспечивающих различные образовательные потребности и интересы обучающихся, в том числе этнокультурные5. Так, этнокультурный компонент в образовательном процессе начальной школы Республики Бурятия представлен УМК «Байкальский сундучок». Содержание учебно-методического комплекта состоит из 5 разделов и связано с уникальной природой Байкальского региона, экологическими традициями народов, живущих на Байкале, флорой и фауной озера. По мнению авторов УМК (Н.Ж. Дагбаевой, В.А. Бабикова и др.), такой подход позволяет учащимся рассматривать экологические проблемы с разных точек зрения, дает потенциальные возможности для обсуждения и понимания экологических, экономических, социальных проблем региона. Следует отметить особенности УМК «Байкальский сундучок»: научность, междисциплинарность, практикоориентированность. В каждом разделе имеются научные достоверные данные об озере Байкал и интерактивные задания (Бабиков, 2015а; 2015б).

Результаты исследования и их обсуждение . В рамках настоящего исследования нами определены критерии и показатели уровня сформированности экологических знаний младших школьников. К ним можно отнести:

• 1)    объем знаний, под которым понимается многообразие различных сторон изучаемого объекта или явления;

• 2)    существенность знаний – выделение наиболее значимых признаков в изучаемом объекте;

• 3)    обобщенность знаний – отражение общих свойств изучаемого объекта или явления;

• 4)    системность знаний, представляющая связи с другими понятиями при последовательном рассмотрении объектов и явлений.

Оценка результативности:

Высокий уровень (3 балла). Младший школьник без труда распределяет предметы и явления по классам и особенностям, при этом аргументирует свой выбор. Называет их характерные признаки, и чем они отличаются от других. В ходе работы демонстрирует познавательный интерес и эмоционально выражает свое отношение к изучаемым объектам и явлениям живой и неживой природы.

Средний уровень (2 балла). Младший школьник в некоторых случаях допускает незначительные ошибки и иногда затрудняется с аргументацией своего выбора. Определяет характерные признаки тех или иных объектов и явлений, но иногда неточно. На наводящие вопросы дает последовательные, но краткие ответы. Проявляет интерес и эмоционально выражает свое отношение к изучаемым объектам и явлениям.

Низкий уровень (1 балл). Младший школьник достаточно часто допускает неточности при классификации объектов и явлений живой и неживой природы и не может объяснить свой выбор. Периодически затрудняется в названии их характерных признаков. На наводящие вопросы чаще всего не отвечает или делает это неверно, с ошибками. В целом отсутствуют интерес и эмоции при изучении природных объектов и явлений, относящихся к живой и неживой природе (Бобылева Л., Бобылева О., 2003)

В эксперименте приняло участие 40 младших школьников. Результаты констатирующего эксперимента (рис. 1) показывают, что уровень сформированности экологических знаний обучающихся начальных классов недостаточный (преобладают низкий и средний уровни) как в контрольной группе (КГ), так и в экспериментальной (ЭГ). Поскольку 3 «А» класс продемонстрировал более низкие результаты по сравнению с 3 «Б», он выбран в качестве экспериментального.

■ 3 "А" класс экспериментальный          ■ 3 "Б" класс контрольный

Рисунок 1 – Уровни сформированности экологических знаний у младших школьников (ЭГ и КГ)

Figure 1 – Levels of Formation of Environmental Knowledge in Primary School Children (EG and CG)

На формирующем этапе эксперимента нами был разработан комплекс мероприятий на основе УМК «Байкальский сундучок» с использованием интерактивных технологий, таких как деловые игры, кейсы, ИКТ-технологии, а также разнообразные творческие и проблемные задания в ходе проектной деятельности.

В освоение курса «Окружающий мир» по программе А.А. Плешкова в том числе включены разделы: «Как устроен мир», «Эта удивительная природа», где представлены знания о свойствах различных веществ, включая воду, воздух, горные породы, информацию о разнообразных растениях и животных, об уникальных природных достопримечательностях и особо охраняемых территориях. Среди формируемых понятий по программе 3 класса можно выделить следующие: свойства воды и воздуха, эндемики, система особо охраняемых природных территорий (ООПТ), редкие виды растений и животных. В целом, формирование любого понятия проходит в несколько этапов, среди которых ощущение, восприятие, представление и, наконец, само понятие.

Приведем наиболее интересные примеры использования УМК «Байкальский сундучок» в образовательном процессе начальной школы на разных этапах формирования экологических знаний (табл. 1).

Таблица 1 – Комплекс мероприятий на основе УМК «Байкальский сундучок»

Table 1 – A Set of Measures Based on the Baikal Chest

	Разделы УМК	Тематика мероприятий
1.	Байкал – чудо природы	•    Построение различных типов диаграмм в электронном виде (максимальные глубины крупнейших озер мира). •    Обозначение географической номенклатуры на контурной карте (названия мысов, островов, заливов, населенных пунктов). •    Аппликация из бумаги на контуре Байкала с обозначением местных ветров и направления их движения. •    Построение макета побережья Байкала. •    Виртуальная экскурсия «Погружение на дно Байкала»
2.	Чудеса байкальской воды	•    Опыты с байкальской, минеральной и водопроводной водой. •    Изготовление аппликации «Образование байкальских волн». •    Опыты с байкальским льдом и его мониторинг. •    Виртуальный микроскоп. Рассмотрение микроорганизмов, обитающих в толще байкальских вод. •    Решение математических задач «Как экономить воду». • Проект «Путь речки Заганки до озера Байкал». •    Создание комикса «Путешествие капельки воды»
3.	Над водой и под водой	•    Создание модели распределения различных экологических групп птиц побережья (водных, околоводных) и рыб (планктонных, нектонных, бентосных). •    Виртуальное путешествие «Нерест байкальского омуля». •    Изготовление нерпы в технике оригами. •    Квест-технология
4.	По заповедным тропам Байкала	•    Виртуальная экскурсия по крупнейшим ООПТ мира. •    Разработка маршрутов по заповедникам и    национальным паркам вдоль побережья озера Байкал. •    Виртуальная экскурсия в эвенкийский чум, бурятскую юрту, русскую избу. •    Деловая игра «Экологические проблемы байкальского региона». •    Опыты: «Влияние тепла на пластик», «Подвергается ли пластик разложению». •    Экологический проект «Одетые с иголочки», состоящий из 3 этапов: 1.    Разноцветное чтение. 2.    Выращиваем кедры. 3.    Мониторинг загрязнения воздуха по состоянию хвои сосны. • Подготовка эссе «Я и мой Байкал»
5.	Интересно и занимательно	• Виртуальная галерея путешественников и исследователей Байкала и его побережья. •    Технология синквейна «Байкал и его обитатели». •    Работа с цифровым материалом, соотношение с морфометрическими показателями. •    Заполнение контурной карты объектами топонимики (эвенкийской, бурятской, русской, иноязычной). •    Театрализованное представление по байкальским легендам и преданиям («Красавица Ангара») (Бабиков, Маладаева, Урбанова, 2020)

Современное общество сталкивается с комплексом разнообразных проблем и противоречий. Наиболее острые вопросы возникают в сфере межкультурного взаимодействия и в области бережного использования природы. Будущее человечества зависит от устойчивого развития Человека в гармонии с Природой и с другими людьми. Пути решения указанных проблем необходимо искать в области образования и воспитания. Одним из наиболее эффективных является так называемый метод проектов, в наиболее общем виде – это технология реализации деятельности, направленная на достижение конкретного результата1. Необходимо отметить, что метод проектов, как особая технология, представляет собой совокупность различных методов – исследовательских, творческих, проблемных, поисковых. Так, нами реализован проект «Байкальский эко-мобиль: от Знания к Защите». Основной его целью является повышение осведомлённости и обогащение знаний детей о Байкале и Байкальском регионе. Иллюстрированные материалы о флоре и фауне Байкала, географии озера и его жителях не только предоставляют познавательную информацию, но и прививают гордость и любовь к родному краю, стремление защищать крупнейший пресноводный резервуар планеты – озеро Байкал.

Опыт, полученный в ходе реализации различных проектов, позволяет говорить о том, что проектная деятельность способствует формированию знаний о взаимодействии животных, растений между собой и неживой природой, повышению познавательного и исследовательского интереса у учеников и педагогов, что ведет к улучшению качества образования, результативности учебно-воспитательного процесса. По оценкам самих участников проектов, занятия проектной деятельностью активизируют интерес младших школьников к учебной деятельности, расширяют их кругозор, способствуют развитию навыков самостоятельной работы.

Все проекты направлены на формирование умения выявлять противоречия и формулировать проблему, находить и отбирать необходимую информацию, применять ее для решения поставленных задач. Проект развивает у школьников коммуникабельность, умение сотрудничать, способствует повышению социокультурной компетенции.

Интересен опыт работы педагогов и учащихся Музыкально-гуманитарного лицея им. Д. Аю-шеева (Улан-Удэ) в использовании УМК «Байкальский сундучок». Ими разработан веб-квест «Байкальская буренка», при реализации которого учитывались три условия:

• 1)    выбор главного героя;

• 2)    создание объектов игрового мира: графических и текстовых;

• 3)    поддержка коммуникационной платформы.

Главный герой квеста «Сибирская буренка» – (сибирское чудо-дерево, способное давать молоко, – кедр или сибирская сосна).

Ключевым элементом игрового мира, позволяющим двигаться по сюжету, являются задания, сформулированные в виде задач. Содержание каждой задачи разработано таким образом, что узнать об эколого-биологических особенностях дерева возможно только в опосредованной форме, через серию увлекательных фактов, сопряженных с историей, географией, искусством и литературой (Бабиков, Маладаева, 2021).

Следующая технология, являющаяся эффективным методом развития у обучающихся навыков анализа и критического мышления, умения работать в команде, принимать собственные и групповые решения и действовать в ситуации неопределённости – это проблемное обучение, которое концентрирует в себе значительные достижения технологии «создания успеха». В технологии проблемного обучения предусматривается деятельность по активизации школьников, стимулирование их успеха, подчеркивание достижений обучаемых. Именно достижение успеха выступает одной из главных движущих сил технологии, формирования устойчивой позитивной мотивации, наращивание познавательной активности. Одним из основных элементов проблемного обучения являются проблемные ситуации, которые предъявляются учащимся в форме задач и вопросов.

Приведем пример модельного занятия – решения проблемных ситуаций на основе фактов из реальной жизни1.

Кейс 1.

Введение. Проблема загрязнения природной среды заключается в том, что промышленные выбросы оказывают негативное действие на людей, животных, растения, почву, здания и сооружения, повышают влажность воздуха, вызывают коррозию металлических изделий. Используя разные элементы окружающей среды в своей деятельности, человек изменяет ее качество. Часто эти изменения проявляются в виде загрязнений.

Текст ²

Минприроды Республики Бурятия признало, что уровень загрязнения воздуха в столице Бурятии Улан-Удэ оценивается как «Очень высокий». «Дышать нечем!». Такое признание сделал 27 октября 2015 г. председатель комитета городского хозяйства Константин Мошковский. И это действительно так. Содержание бензопирена в Улан-Удэ превышено зимой в 20 раз. Помимо бензопирена, горожанам приходится вдыхать взвешенные частицы, формальдегид, диоксид азота и фенол.

Как сообщила начальник отдела управления охраны окружающей среды министерства природных ресурсов Светлана Трофимова, суммарные выбросы вредных веществ в воздух за последние 5 лет выросли на 28,8 тысяч тонн. Выбросы от автотранспорта увеличились на 19 %.

Постоянный мониторинг чистоты воздуха ведется в Кяхте, Гусиноозерске, Улан-Удэ, Се-ленгинске. Измеряют концентрацию взвешенных частиц пыли, оксида углерода, диоксида серы, диоксида азота, бензопирена, тяжелых металлов, сероводорода, фенола.

Так, в Гусиноозерске основным источником загрязнений является ГРЭС и транспорт. Воздух загрязнен взвешенными веществами – пылью, предельно допустимая концентрация по этому показателю превышена в 2 раза. В Селенгинске воздух загрязняется из-за ЦКК, уровень загрязненности оценивается как очень высокий. А вот в Улан-Удэ воздух загрязняют предприятия топливно-энергетического комплекса, ЛВРЗ и авиазавод, а также транспорт, печи домов частного сектора и котлы.

Вопросы для работы с кейсом:

• 1.    Выделите в тексте основные проблемы, связанные с загрязнением воздуха.

• 2.    На основе текста предложите варианты решения указанной проблемы.

Кейс 2.

Большая проблема загрязнения байкальского побережья – мусор и его утилизация. Бывая на Байкале вместе с родителями и друзьями, ты, наверное, замечал, сколько мусора люди оставляют после себя: это стеклянные и пластиковые бутылки, пакеты, жестяные банки. Представь, сколько отходов скапливается каждый день от туристов, от приезжающих на отдых семей – а это десятки сотен человек. Известно, что бумага в земле разрушается за 15 дней, консервная банка – за 20 лет, а пластик не разрушается вообще.

Задание

• 1.    Как ты думаешь, из чего получают пластик? Почему пластик используется для изготовления тех или иных вещей? Какие преимущества у вещей, изготовленных из пластика? Какие недостатки у вещей, сделанных из пластика?

• 2.    Составь памятку простых правил по уменьшению мусора.

Критерии оценки:

• 1.    Качество презентации:

  – логика изложения;

  – аргументированность и убедительность;

  – ответы на вопросы.

• 2.    Качество аналитической работы:

  – полнота в раскрытии использованного материала;

  – применение личного опыта;

  – аналитическое обобщение.

• 3.    Качество обоснования позиции:

  – логика и новизна;

  – аналитическое обобщение.

Итак, из вышеперечисленных примеров технология проблемного обучения имеет самые широкие образовательные возможности. Ее применение позволяет формировать знания об использовании человеком природных ресурсов, об особенностях хозяйственной деятельности человека, об улучшении природной среды, знания в области охраны природы (правила поведения в лесу, экологические традиции и т. д.). Кроме того, учащиеся приобретают навыки решения реальных экологических проблем; технология более адекватна жизненной ситуации, чем заучивание терминов с последующим пересказом, поскольку требует не только их знания и понимания, но и умения оперировать ими, выстраивая логические схемы решения проблемы, аргументировать свое мнение1.

При изучении раздела «Чудеса байкальской воды» использовался урок-исследование: дети должны были узнать, откуда произошло название «Байкал» и что оно означает? В качестве домашней работы учащиеся должны были определить историю названия озера Байкал в виде творческих сочинений на тему «Почему так назван Байкал?»; самостоятельно рассмотреть перевод слова «Байкал» с разных языков народов, проживающих на его берегах, используя словари и УМК «Байкальский сундучок». Также для формирования этого понятия реализовывался исследовательский проект по изучению свойств байкальской воды с использованием раздела УМК «Я – экспериментатор!». Результаты исследования представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Сравнение свойств воды из разных источников (этап ощущения и восприятия)

Table 2 – Comparison of the Properties of Water from Different Sources (Stage of Sensation and Perception)

№ колбы	Прозрачная/ непрозрачная	Наличие цвета/ отсутствие цвета	Наличие запаха/ отсутствие запаха	Присутствие примесей
1. Байкальская вода	Прозрачная	Бесцветная	Без запаха	Без взвесей
2. Вода из-под крана	Прозрачная	С оттенком	Запах ржавчины	Небольшое количество песчаных частиц
3. Вода из водоема	Непрозрачная	Замутненная	Запах речной тины	Хлопья и песчаный осадок

• •    Цвет жидкостей . Анализ на цветность должен показать, какого цвета вода: прозрачная, замутнённая, с каким-либо оттенком. Определяли с помощью белого листа бумаги: при дневном свете поставили лист позади колб и внимательно посмотрели на цвет воды. Сравнительные выводы зафиксировали в таблице².

• •    Запах жидкостей . Определили, имеет или не имеет запах вода в каждой колбе.

• •    Наличие взвесей . Анализ провели в два этапа: (1) взболтав колбы, сравнили их и посмотрели, не плавают ли в воде какие-либо хлопья, частицы и пр.; (2) профильтровали воду с помощью салфеток и посмотрели, есть ли на них выраженные осадки.

После проведенного анализа дети сделали вывод о том, что вода в колбе под номером 1 – прозрачная, бесцветная, не имеет запаха и выраженных осадков. Это была байкальская вода. Значит, для сохранения здоровья человека нужно употреблять чистую воду и, в свою очередь, бережно и рационально использовать этот важный «дар» Байкала.

По окончании формирующего этапа был проведен контрольный эксперимент. Согласно результатам протоколов в экспериментальной группе вырос уровень сформированности экологических знаний (рис. 2). Следует отметить, что у обучающихся 3 «А» класса, по сравнению с 3 «Б», вырос уровень экологических знаний по признаку объема, существенности, обобщенности и системности. У детей экспериментальной группы в целом повысилось качество знаний, расширился общий кругозор, связанный с изучением таких понятий, как: свойства воды и воздуха, эндемики, система ООПТ, редкие виды растений и животных. На наш взгляд, УМК «Байкальский сундучок» имеет достаточно высокий педагогический потенциал.

■ 3 "А" класс экспериментальный         ■ 3 "Б" класс контрольный

Рисунок 2 – Уровни сформированности экологических знаний у младших школьников (ЭГ и КГ) на контрольном этапе

Figure 2 – Levels of Formation of Environmental Knowledge in Primary

School Children (EG and CG) at the Control Stage

Таким образом, формирование экологических знаний у младших школьников осуществляется с помощью интерактивных технологий, которым целесообразно придавать экологическую направленность. Творческие задания, проекты, кейсы, используемые на уроках и во внеурочной деятельности, должны раскрывать не только связи организмов со средой обитания, но и нравственные аспекты отношения человека к родной и социальной природной среде (Сорокина, 2016).

Заключение . В современном технологическом мире первоочередной задачей экологического образования младших школьников следует учитывать постулат о том, что в шкале ценностей охрана природы должна находиться на первом месте.

Поиск интерактивных технологий школьного обучения в наше время – явление не только закономерное, но и необходимое. Современный подход к обучению должен ориентировать на внесение в процесс обучения новизны, обусловленной особенностями динамики развития жизни и деятельности, спецификой различных технологий обучения и потребностями личности, общества и государства в выработке у обучаемых социально полезных знаний, убеждений, черт и качеств характера, отношений и опыта поведения.

Анализ теоретических источников по проблеме исследования, а также практического опыта формирования экологических знаний учеников младших классов школ Республики Бурятия позволил сделать следующие выводы:

• 1.    Актуальность проблемы исследования обусловлена социальным заказом общества, необходимостью научного осмысления идей компетентностного подхода в экологическом образовании школьников. Проработка теоретической, психолого-педагогической, методической литературы подтвердила возможность формирования экологических знаний учеников начальной школы.

• 2.    Полученные результаты доказали наметившуюся тенденцию формирования экологических знаний у младших школьников на основе УМК «Байкальский сундучок».

• 3.    Проведенный анализ полученных результатов показал, что исследование не исчерпывает всех проблем, связанных с формированием экологических знаний детей младшего школьного возраста. В перспективе следует рассмотреть возможности, пути и способы разработки региональной модели формирования этих знаний с учетом положения нашего региона в пределах Байкальской природной территории.