научная статья по теме МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЭКОЛОГИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ Биология

Текст научной статьи на тему «МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЭКОЛОГИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ»

— глубина и системность экологических знаний;

— проявление интереса к экологическим проблемам;

— понимание природы как общечеловеческой ценности;

— соблюдение норм и правил поведения в природе;

— принятие правильных решений в природопользовательской практике;

— единство экологического сознания и поведения;

— совокупность ценностных ориента-ций и др.

Анализируя этот перечень показателей убеждаемся, что преобладающее их число имеет психологический контекст и в равной степени может быть отнесено к характери-

Библиографический список

стике различных сторон как экологической, так и психологической культуры личности.

Идея такого подхода к рассмотрению психологической культуры как личностного образования не находится в противоречии с основными концептуальными положениями самого психологического образования, является одним из направлений реализации идей его интеграции и дифференциации.

Приведенный анализ экологичности как составной части и сущностного качества психологической культуры личности позволяет заключить, что формирование общей культуры человека, интеллектуального и практического опыта его взаимодействия с природой — неотъемлемая часть развития личности.

1. Гирусов Э. В. Природные основы экологической культуры // Экология, культура, образование. - М.: Наука, 1989. - С.11-18.

2. Даль В. И. Толковый словарь живого великорусского языка: Т. 1-4. — М.: Русский язык, 1981. - Т. 2. - 779 с.

3. Вересов Н. Н. Психологический анализ условий формирования основ экологического сознания: Автореф. дисс... канд. психол. наук. - Москва, 1991. - 16 с.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЭКОЛОГИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

Т. В. Коростелева

Елецкий госуниверситет им. И.А.Бунина

Природа и социум в настоящее время слиты в единый комплекс, развивающийся как целостная система с интенсивными внутренними связями и взаимовлияниями. Возможность научно обоснованного, целенаправленного управления процессами, входящими в проблематику экологии человека, зависит от решения вопросов прогнозирования и планирования деятельности по отношению к окружающей среде.

В связи с этим в экологическом образовании исключительно актуальной становится задача развития прогностической деятельности школьников, которым присуща активная потребность как личности выходить за свои границы, экстраполировать себя в бу-

Обсуждается моделирование как метод изучения природных объектов и явлений. Приводится классификация моделей, а на примере модели здоровья населения в структуре антропо-экологической системы города освещается технология ее разработки при обучении экологии в средней школе.

Modelling as a method of natural objects and phenomena study is discussed. The classification models in example of model of poputation health in the structure of antropoecological system of a town is given.

дущем для наиболее целесообразной организации своей жизнедеятельности и оптимального преобразующего воздействия на природу и общество.

В этом контексте при изучении экологических процессов и явлений эффективным будет использование метода моделирования. Настоящая статья является попыткой анализа проблемы моделирования как метода экологических исследований, причем, в первую очередь, в образовательном аспекте.

Под моделированием в рамках нашего изложения будем понимать исследование объектов на их моделях. Моделью (лат. «modus» — мера, образец) считается «искусственно созданный объект в виде схемы, чертежа, логико-математических знаковых формул, физической конструкции и т. п., который, будучи аналогичен исследуемому объекту, отображает и воспроизводит в более простом, уменьшенном виде структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами исследуемого объекта». [1. С. 361]. То есть модель рассматривается как специальное представление о каком-либо объекте или явлении, реконструирующем его существенные черты, замещает сам исследуемый объект и является посредником между ним и человеком.

Моделирование как метод познания природы имеет богатую историю, причем на нее всегда оказывали влияние социальные тенденции данного времени.

Первой моделью прогнозирования расхода природных ресурсов была модель Т. Мальтуса (1798), который принял за основу геометрический рост численности населения и арифметический рост средств существования. Последующий научный опыт проиллюстрировал упрощенность и ошибочность этого подхода. С появлением идеи глобализации Дж. Форре-стер в 1970 г. предложил динамическую мировую модель, учитывающую изменение населения, капитальных вложений, природных ресурсов, загрязнение среды и продуктов питания. Одним из результатов его исследования были графики расхода природных ресурсов при стабилизации численности населения, фондов и «качества» жизни.

В этот период ускоряющейся индустриализации группа Д. Медоуза (1972 г.) построила динамическую модель на базе основных показателей: рост численности

населения, истощение ресурсов, факторы научно-технического прогресса, ухудшение окружающей среды. В данной модели заложен большой набор взаимосвязей: производство сельскохозяйственной продукции увязано с площадью пахотной земли, загрязнение среды учитывает срок существования загрязняющих веществ, индустриализация увязана с добычей полезных ископаемых и т. д. Прогноз по модели Д. Медоуза в различных вариантах показал, что вследствие исчерпания природных ресурсов и растущего загрязнения в середине XXI века прогнозируется мировая катастрофа, а единственным вариантом для ее исключения может быть стабилизация численности населения, объема промышленности, стимулирование развития сельского хозяйства [3].

В конце 70-х годов группой экспертов ООН под руководством В. Леонтьева разработана межрегиональная модель межотраслевого баланса мировой экономики для создания мероприятий по охране воздушного и водного бассейнов от загрязнений с учетом отраслей промышленности, типов загрязнителей и категорий сточных вод.

В 80-е годы ХХ века Н. И. Моисеевым [2] была предложена математическая модель биосферы «Гея». Она состояла из двух систем: первая описывала процессы атмосферы и океана, вторая — круговорот веществ в природе. В основу математической модели положены локальные модели испарения и конденсации воды в атмосфере, поглощения углекислоты морской водой, переноса энергии атмосферой, фотосинтеза, распределения биомассы по поверхности земли и др. На базе модели «Гея» также были рассчитаны различные сценарии изменения климата на планете под воздействием крупного пожара, извержения вулкана, ядерного взрыва, изменения горного ландшафта, т. е. предприняты первые попытки системного прогнозирования последствий экологических катастроф.

На рубеже веков появилась необходимость глобальных моделей, в которые входили бы подсистемы взаимодействия биосферы и Космоса, механизмы саморегулирования в природе, сохранения здоровья человечества.

Актуальность, универсальность, многоплановость моделирования как метода познания природы не могли не найти

отражения в образовательном пространстве. Прежде всего это касается биологического образования школьников. Потенциальные возможности содержания биологии и экологии как учебных предметов в этом плане чрезвычайно велики. Опыт теоретического и практического освоения нами этой проблемы позволяет говорить о следующих возможных видах моделей изучения природы на уроках экологии в средней школе.

1. По характеру воспроизводимых сторон оригинала:

- структурные;

- функциональные;

- смешанные.

2. По способу представления:

- вещественные;

- знаковые;

- образные;

- ситуационные.

3. По полноте описания объекта (явления):

- полные;

- неполные (фрагментарные).

4. По области знаний:

- биологические;

- психологические;

- технические;

- социальные, др.

Структурные модели имитируют внутреннюю организацию природного объекта-прототипа. Эта организация может рассматриваться как в статическом, так и в динамических планах. В первом случае примерами могут выступать: планетарная модель атома, биосферы, план местности, административная схема производства; во втором - это искусственное представление процессов во времени и энергетике: уравнения химических реакций, археологическая периодизация антропогенеза, возрастные структуры индивидуального развития человека и общества и т. д.

Функциональные модели имитируют способы взаимодействия объекта с природной средой. Например, лабораторный или полевой опыт, эксперимент здесь можно рассматривать как модель жизненной ситуации, а действия испытуемого или испытателя - как модель его поведения. Если функциональная модель демонстрирует и структуру объекта, то это смешанная модель (схема анализатора, рефлекторного акта, модель «искусственного интеллекта», др.).

Вещественные модели представляют собой определенное физическое воплоще-

ние оригинала и выполняются в виде осязаемых предметов. Это макеты, муляжи, живые организмы. Знаковые модели представляют объект - оригинал посредством условных обозначений, исполнены в графической форме: рисунки, графики, формулы, специальные изображения и т. п. Образная модель отражает идеальное представление об изучаемых объектах и явлениях в сознании человека, в них совмещена информация, полученная с помощью непосредственного чувственного восприятия и абстрактно-логического мышления. Ситуационные модели -это искусственное представление реальных обстоятельств существования природного объекта, обусловливающих его функционирование. Они имитируют не сам природный объект, а условия его существования, поэтому могут носить провоцирующий характер (например моделирование изменений в сообществе при исчезновении какого-либо вида или избранном варианте поступка человека).

Полные модели реализуют максимально возможное число свойств элементов природного объекта или явления-прототипа; неполные - обладают только частью его свойств, наиболее существенных. Чаще при изучении экологических процессов идет построение неполных моделей с воспроизведением свойств, необходимых в данном контексте исследования.

Эффективность применения метода моделирования при изучении экологии в средней школе обусловлена

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком