Формирование представлений о взаимосвязях живой и неживой природы у младших школьников через фенологические наблюдения

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный педагогический университет»

Факультет начального, дошкольного и специального образования

Кафедра предметных технологий начального и дошкольного образования

Допущена к защите

«08»_ноября__2013 г.

Зав. кафедрой: к.б.н., профессор

Березина Е.С.

Формирование представлений о взаимосвязях живой и неживой природы у младших школьников через фенологические наблюдения

Выпускная квалификационная работа

по специальности 050708.65 «Педагогика и методика начального образования»

Выполнил: студент

4 курса заочной формы обучения

Спиридонова Раиса Юрьевна

Научный руководитель:

ст. преподаватель

Ижойкина Людмила Викторовна

Омск, 2014



ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава I. Теоретические основы взаимосвязей живой и неживой природы

1.1 Характеристика взаимосвязей живой и неживой природы

1.2 Сезонные изменения в жизни растений и животных Омского Прииртышья

1.3 Анализ УМК курса «Окружающий мир» образовательной системы «Школа 2100»

Вывод по главе 1

Глава II. Методические аспекты формирования представлений о взаимосвязях живой и неживой природы у младших школьников

2.1 Методика проведения фенологических наблюдений в начальных классах

2.2 Способы фиксации наблюдений младшими школьниками

2.3 Опытно-экспериментальная работа

Вывод по главе 2

Заключение

Библиографический список

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3



Введение

Проведение фенологических наблюдений является необходимым условием изучения курса естествознания. Наблюдения за погодой и фазами развития растений и животных продолжаются при изучении биологии и географии, поэтому очень важно в начальном курсе естествознания познакомить детей с правилами проведения наблюдений, выработать у них первоначальные умения по отбору объектов и фиксации результатов наблюдений.

В процессе наблюдения у учащихся формируются умения наблюдательности (умения видеть, подмечать, объяснять явления природы).

Экскурсия увлекательная форма работы учителя с классом, в ходе которой дети учатся ориентироваться на местности, наблюдать, сравнивать, находить примеры взаимосвязи организмов друг с другом, с явлениями природы, с условиями окружающей среды. Следовательно, экскурсия как форма обучения решает целый комплекс образовательно-развивающих и воспитательных задач и как нельзя лучше позволяет использовать фенологические наблюдения.

Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между, необходимостью организации фенологических наблюдений младшими школьниками и недостаточным использованием дневников наблюдений на печатной основе.

Объект исследования: процесс изучения взаимосвязей живой и неживой природы младшими школьниками на уроках окружающего мира.

Предмет исследования: фенологические наблюдения при изучении взаимосвязей живой и неживой природы младшими школьниками.

Цель исследования: определить эффективность формирования представлений о взаимосвязях живой и неживой природы у младших школьников через фенологические наблюдения.

Задачи исследования:

1) сделать характеристику взаимосвязей живой и неживой природы, а также сезонных изменений в жизни растений и животных Омского Прииртышья;

2) проанализировать УМК курса «Окружающий мир» образовательной программы «Школа 2100» по проблеме исследования;

3) описать методику проведения фенологических наблюдений в начальных классах, в том числе отразить наиболее эффективные способы фиксации наблюдаемого;

4) разработать 3 экскурсии и урок с элементами фенологических наблюдений, способствующие формированию представлений о живой и неживой природе;

5) проверить эффективность выполненных разработок в опытно-экспериментальной работе.

Методы исследования:

- изучение научной и учебно-методической литературы;

- анализ программы, учебников, учебных пособий и других учебно-методических материалов, соответствующих образовательной системе «Школа 2100»;

- тестирование обучающихся;

- опытно-экспериментальная работа с элементами наблюдения за природой.

Опытно-экспериментальная работа проводилась на базе в БОУ «СОШ № 55» Кировского административного округа города Омска с обучающимися 1-1 класса. Обучающиеся занимаются по программе «Школа 2100». Состав класса - 24 ученика.

Период проведения опытно-экспериментальной работы: октябрь 2013 г. - апрель 2014 г.



ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ

1.1 Характеристика взаимосвязей живой и неживой природы

Связи между неживой и живой природой состоят в том, что воздух, вода, тепло, свет, минеральные соли являются условиями, необходимыми для жизни живых организмов, изменение в действиях этих факторов определенным образом влияет на организмы. Связь эта выражается и в приспособленности живых существ к среде обитания. Например, известно, как ярко проявляются способности живых организмов к жизни в воде. У организмов, обитающих в наземно-воздушной среде, прослеживается очень интересная форма связи с неживой природой: движение воздуха - ветер служит средством распространения плодов и семян целого ряда растений, а сами эти плоды и семена имеют хорошо заметные приспособительные признаки [25].

Все живые организмы, населяющие Землю, испытывают влияние экологических факторов среды.

Экологические факторы - это отдельные свойства или элементы среды, воздействующие прямо или косвенно на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий индивидуального развития. Экологические факторы многообразны. Существует несколько квалификаций, в зависимости от подхода. Это по влиянию на жизнедеятельность организмов, по степени изменчивости во времени, по длительности действия.

Классификация экологических факторов представлена на рисунке 1.



Рис.1 Классификация экологических факторов, влияющих на организм

Подробно рассмотрим влияние абиотических факторов среды, так как их влияние более значительно - это температура, свет и влажность.

Например, у майского жука личиночная стадия проходит в почве. На него влияют абиотические факторы среды: почва, воздух, косвенно влажность, химический состав почвы - совсем не влияет свет.

Например, бактерии способны выжить в самых экстремальных условиях - их находят в гейзерах, сероводородных источниках, очень соленой воде, на глубине Мирового океана, очень глубоко в почве, во льдах Антарктиды, на самых высоких вершинах (даже Эвересте 8848 м), в телах живых организмов.

Температура

Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. Колебание температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому пределы устойчивости к температуре у водных организмов хуже, чем у наземных. От температуры зависит интенсивность обмена веществ. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 0С на поверхности песка в пустыни и до - 70 0С в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от +50 до -50 0С в наземных местообитаниях и от +2 до +27 0С - в Мировом океане. Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до -200 0С, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88 0С.

Различают животные организмы:

1. с постоянной температурой тела (теплокровные);

2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Организмы с непостоянной температурой тела (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся).

В природе температура не постоянна. Организмы, которые живут в умеренных широтах и подвергаются колебанию температур, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания - зной, морозы - неблагоприятны для организмов.

Организмы с постоянной температурой тела (птицы, млекопитающие).

У этих организмов произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела. Это, например, четырёхкамерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на уровне благоприятности для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

Свет

Свет обеспечивает все жизненные процессы, протекающие на Земле. Для организмов важна длина волны воспринимаемого излучения, его продолжительность и интенсивность воздействия. Например, у растений уменьшение длины светового дня и интенсивность освещения приводит к осеннему листопаду.

По отношению к свету растения делят на:

1. светолюбивые - имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента - хлебные злаки. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи.

2. тенелюбивые - имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц.

3. теневыносливые - растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения

Важную роль в регуляции активности живых организмов и их развитии играет продолжительность и интенсивность воздействие света - фотопериод. В умеренных широтах цикл развития животных и растений приурочен к сезонам года, и сигналом для подготовки к изменению температуры служит продолжительность светового дня, которая в отличие от других факторов всегда остается постоянной в определенном месте и в определенное время. Фотопериодизм - это пусковой механизм, включающий физиологические процессы, приводящие к росту и цветению растений весной, плодоношению летом, сбрасыванию листьев осенью у растений. У животных к накоплению жира к осени, размножению животных, их миграции, перелету птиц и наступлению стадии покоя у насекомых.

Кроме сезонных, есть еще и суточные изменения режима освещенности, смена дня и ночи определяет суточный ритм физиологической активности организмов. Важное приспособление, которое обеспечивает выживание особи - это своего рода «биологические часы», способность ощущать время.

Животные, активность которых зависит от времени суток, бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

Влажность

Вода - это необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.

Избыток влаги в почве приводит к заболачиванию почвы и появлению болотной растительности. В зависимости от влажности почвы (количество осадков) видовой состав растительности меняется. Широколиственные леса сменяются мелколиственными, затем лесостепной растительностью. Далее низкотравье, и при 250 мл в год - пустыня. Осадки в течение года могут выпадать не равномерно, живым организмам приходится переносить длительные засухи. Например, растения и животные саванн, где интенсивность растительного покрова, а так же и интенсивное питание копытных животных зависит от сезона дождей.

В природе происходят и суточные колебания влажности воздуха, которые влияют на активность организмов. Между влажностью и температурой есть тесная связь. Температура сильнее влияет на организм при высокой или низкой влажности. У растений и животных появились приспособления к разной влажности. Например, у растений - развита мощная корневая система, утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в иголки и колючки. У саксаула фотосинтез идет зеленой частью стебля. Рост в период засухи у растений прекращается. Кактусы запасают влагу в расширенной части стебля, иголки вместо листьев уменьшают испарение.

У животных тоже появились приспособленности, позволяющих переносить недостаток влаги. Мелкие животные - грызуны, змеи, черепахи, членистоногие - добывают влагу из пищи. Источником воды может стать жироподобное вещество, например у верблюда. В жаркое время некоторые животные - грызуны, черепахи впадают в спячку, продолжавшуюся несколько месяцев. Растения - эфемеры к началу лета, после кратковременного цветения, могут сбрасывать листья, отмирать наземные части и так переживать период засухи. При этом до следующего сезона сохраняются луковицы, корневища.

По отношению к воде растения делят:

1. водные растения повышенной влажности;

2. околоводные растения, наземно-водные;

3. наземные растения;

4. растения сухих и очень сухих мест, обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху;

5. суккуленты - сочные, накапливают воду в тканях своего тел.

По отношению к воде животных делят:

1. влаголюбивые животные;

2. промежуточная группа;

3. сухолюбивые животные.

Виды приспособленностей организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

1. теплокровность - поддержание организмом постоянной температуры тела;

2. зимняя спячка - продолжительный сон животных в зимнее время года;

3. анабиоз - временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных и у животных зимой и в жаркий период времени);

4. морозостойкость - способность организмов переносить отрицательные температуры;

5. состояние покоя - приспособительное свойство многолетнего растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание наземных побегов у травянистых форм растений и опадение листьев у древесных форм;

6. летний покой - приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь [http://festival.1september.ru/articles/517948/].

Между неживой и живой природой существуют связи обратного характера, когда живые организмы оказывают влияние на окружающую их неживую среду. Например, изменяют состав воздуха. В лесу, благодаря растениям, в почве больше влаги, чем на лугу, в лесу другая температура, другая влажность воздуха.

Почва образована взаимосвязью неживой и живой природы с живыми организмами. Она занимает промежуточное положение между неживой и живой природой, служит связующим звеном между ними. Многие полезные ископаемые, которые относятся к неживой природе (известняк, торф, каменный уголь и другие) образовались из остатков живых организмов.

Экологические связи внутри живой природы тоже очень разнообразны. Связи между различными растениями наиболее заметно проявляются в косвенном влиянии одних растений на другие [5].

Например, деревья, изменяя освещенность, влажность, температуру воздуха под пологом леса, создают определенные условия, благоприятные для одних растений нижних ярусов и неблагоприятные для других. Так называемые сорняки в поле или огороде, поглощают значительную часть влаги, питательных веществ из почвы, затеняя культурные растения, влияя на их рост и развитие, угнетая их.

Интересны связи между растениями и животными. С одной стороны, растения служат животным пищей (пищевая связь); создают среду их обитания (насыщают воздух кислородом); дают им убежище; служат материалом для построения жилищ (например, птичье гнездо). С другой стороны, животные тоже влияют на растения. Например, распространяют их плоды и семена, в связи, с чем у некоторых плодов имеются специальные приспособления (семена лопуха).

Между животными разных видов особенно хорошо прослеживаются пищевые связи. Это отражено в понятиях «насекомоядные животные», «хищные животные». Интересны связи между животными одного вида, например, распределение гнездовой или охотничьей территории, забота взрослых животных о потомстве.

Существуют своеобразные связи между грибами, растениями и животными. Растущие в лесу грибы своей подземной частью грибницей срастаются с корнями деревьев, кустарников, некоторых трав. Благодаря этому грибы получают от растений органические питательные вещества, растения от грибов - воду, с растворимыми в ней минеральными солями. Некоторые животные питаются грибами и лечатся ими [1].

Перечисленные виды связей между неживой и живой природой, между компонентами живой природы проявляются в лесу, на лугу, в водоеме, благодаря чему последние становятся не просто набором разных растений и животных, а природным сообществом.

Очень большое значение имеет раскрытие связей между человеком и природой. Причем, человек рассматривается как часть природы, он существует, внутри природы и неотделим от нее [11].

Связь между человеком и природой проявляется, прежде всего, в той многообразной роли, которую природа играет в материальной и духовной жизни людей. Вместе с тем они проявляются и в обратном воздействии человека на природу, которое в свою очередь может быть положительным (охрана природы) и отрицательным (загрязнение воздуха, воды, уничтожение растений, животных и другое). Воздействие человека на природу может быть прямым - сбор дикорастущих растений на букеты, истребление животных на охоте; и косвенным - нарушение местообитания живых организмов, то есть нарушение того состояния неживой или живой природы, которое для данных организмов необходимо: загрязнение воды в реке приводит к гибели рыбы, вырубка старых дуплистых деревьев ведет к уменьшению численности птиц, живущих в дуплах и т.д. [23].

1.2 Сезонные изменения в жизни растений и животных Омского Прииртышья

живой природа наблюдение фенологический

Приспособления к смене сезонов у животных и растений чрезвычайно разнообразны. Характер адаптаций во многом зависит от уровня организации, от морфологических и физиологических особенностей организмов. Несмотря на разнообразие сезонных адаптаций , их можно распределить на три категории, соответствующие трем основным формам приспособления организмов к сезонным изменениям климата:

1) приспособления, направленные на переживание неблагоприятных сезонов в активном состоянии;

2) приспособления, помогающие избегать неблагоприятных условий путём миграций;

3) приспособления, направленные на переживание неблагоприятных сезонов в покоящемся состоянии [белозеров, с.24].

Сезонная периодичность относится к числу наиболее общих явлений в живой природе. Она особенно ярко выражена в умеренных и северных широтах. В основе внешне простых и хорошо знакомых нам сезонных явлений в мире организмов лежат сложные приспособительные реакции ритмического характера, которые выяснены сравнительно недавно.

Например, сезонная периодичность в центральных районах Омской области. Здесь ведущее значение для растений и животных имеет годовой ход температуры. Период, благоприятный для жизни, продолжается около шести месяцев.

Признаки весны появляются, как только начинает сходить снег. Еще не распустив листья, зацветают некоторые виды ивы, ольха, лещина; на проталинах даже сквозь снег пробиваются ростки первых весенних растений; прилетают перелетные птицы; появляются перезимовавшие насекомые.

В середине лета, несмотря на благоприятную температуру и обилие осадков, рост многих растений замедляется или полностью прекращается. Уменьшается количество цветущих растений. Заканчивается размножение птиц. Вторая половина лета и ранняя осень период созревания плодов и семян у большинства растений и накопления питательных веществ в их тканях. В это время уже заметны признаки подготовки к зиме. У птиц и млекопитающих начинается осенняя линька, перелетные птицы сбиваются в стаи. Еще до прихода устойчивых морозов в природе наступает период зимнего покоя.

Зимний покой не просто остановка развития, вызванная низкой температурой, а очень сложное физиологическое приспособление. У каждого вида состояние зимнего покоя наступает лишь на определенной стадии развития. Так, у растений (в зависимости от вида) зимуют семена, надземные и подземные части с покоящимися почками, а у некоторых травянистых растений прикорневые листья. На разных стадиях развития наступает зимний покой у насекомых. Например, малярийный комар и бабочки-крапивницы зимуют в стадии взрослого насекомого, бабочки-капустницы в стадии куколки, непарный шелкопряд в стадии яйца.

Животные выработали приспособления для борьбы с охлаждением и перегревом. Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

Зимующие стадии растений и животных имеют много сходных физиологических особенностей. Значительно снижена интенсивность обмена веществ. Ткани организмов, находящихся в состоянии зимнего покоя, содержат много запасных питательных веществ, особенно жиров и углеводов, за счет которых поддерживаются сниженные процессы обмена в течение зимовки. Обычно уменьшается количество воды в тканях, особенно в семенах, зимних почках растений. Благодаря всем этим особенностям покоящиеся стадии способны длительно переживать суровые условия зимовки.

У каждого вида в процессе эволюции выработался характерный годичный цикл интенсивного роста и развития, размножения, подготовки к зиме и зимовки. Это явление получило название биологического ритма. Совпадение каждого периода жизненного цикла с соответствующим временем года имеет решающее значение для существования вида.

Наиболее заметна связь всех физиологических явлений у организма с сезонным ходом температуры. Но хотя она влияет на скорость жизненных процессов, все, же не служит главным регулятором сезонных явлений в природе. Биологические процессы подготовки к зиме начинаются еще летом, когда температура высока. Насекомые при высокой температуре все-таки впадают в зимующее состояние, у птиц наступает линька и появляется стремление к перелету. Следовательно, какие-то другие условия, а не температура влияют на сезонное состояние организма.

Главным фактором регуляции сезонных циклов у большинства растений и животных является изменение продолжительности дня. Реакция организмов на продолжительность дня получила название фотопериодизма.

При искусственном круглосуточном освещении или продолжительности дня более 15 ч сеянцы березы растут непрерывно, не сбрасывая листьев. Но при освещении в течение 10 или 12 ч в сутки, рост сеянцев даже летом прекращается, вскоре происходит сбрасывание листьев и наступает зимний покой, как под влиянием короткого осеннего дня.

Продолжительность дня определяет не только наступление зимнего покоя, но и другие сезонные явления у растений. Так, длинный день способствует образованию цветков у большинства наших дикорастущих растений. Такие растения называют длиннодневными. Из культурных к ним относятся рожь, овес, большинство сортов пшеницы и ячменя, лен. Однако некоторые растения, преимущественно южного происхождения, например хризантемы, георгины, для цветения нуждаются в коротком дне. Поэтому они зацветают у нас лишь в конце лета или осенью. Растения такого типа называют короткодневными.

Сильно сказывается влияние длины дня и на животных. У насекомых и клещей длина дня обусловливает наступление зимнего покоя. Так, при содержании гусениц бабочки-капустницы в условиях длинного дня (более 15 ч) из куколок вскоре выходят бабочки и без перерыва развивается последовательный ряд поколений. Но если гусениц содержать при дне короче 14 ч, то даже весной и летом получаются зимующие куколки, которые не развиваются в течение нескольких месяцев, несмотря на достаточно высокую температуру. Подобный тип реакции объясняет, почему в природе летом, пока день длинный, у насекомых может развиваться несколько поколений, а осенью развитие всегда останавливается на зимующей стадии.

У большинства птиц весенний, удлиняющийся день вызывает развитие половых желез и проявление гнездовых инстинктов. Осеннее сокращение дня вызывает линьку, накопление запасных жиров и стремление к перелету.

Длина дня является сигнальным фактором, определяющим направление биологических процессов. Почему именно сезонные изменения длины дня приобрели такое большое значение в жизни живых организмов?

Изменение длины дня всегда тесно связано с годовым ходом температуры. Поэтому длина дня служит точным астрономическим предвестником сезонных изменений температуры и других условий. Это объясняет, почему у самых разных групп организмов умеренных широт под влиянием движущих сил эволюции сформировались специальные фотопериодические реакции приспособления к климатическим изменениям в различное время года.

Фотопериодизм это общее важное приспособление, регулирующее сезонные явления у самых разных организмов.

Изучение фотопериодизма растений и животных показало, что реакция организмов на свет основана на чередовании в течение суток периодов света и темноты определенной длительности. Реакция организмов на продолжительность дня и ночи показывает, что они способны измерять время, т. е. обладают какими-то «биологическими часами». Эту способность имеют все виды живых существ, от одноклеточных до человека.

«Биологические часы», кроме сезонных циклов, управляют многими другими биологическими явлениями, природа которых еще недавно оставалась загадочной. Они определяют правильный суточный ритм, как активности целых организмов, так и процессов, происходящих даже на уровне клеток, в частности клеточных делений.

Выяснение роли длины дня и регуляции сезонных явлений открывает большие возможности для управления развитием организмов.

В настоящее время установлено, что фотопериодизм - это общее приспособление, регулирующее сезонные явления (сроки размножения, развития и подготовки к зиме) у самых разных организмов. Например, для птиц выяснено, что их миграции определяются не таинственным «инстинктом перелёта», а реакцией на длину дня. Именно фотопериодические реакции помогают птицам, находящимся на зимовьях, определять время возвращения в места, расположенные за многие тысячи километров.

Огромное значение имеют фотопериодические адаптации у насекомых. Длиной дня определяется возникновение (а у ряда видов и снятие) диапаузы, обеспечивается регуляция других сезонных адаптаций (полиморфизм, способ размножения, смена кормовых растений).

Круг явлений, регулируемых длиной дня, охватывает практически все известные сезонно-циклические адаптации, направленные на упорядочение сезонного развития: переход к половому и вегетативному размножению, темпы вегетативного роста и переход к состоянию покоя. Разные этапы генеративного развития (образование цветочных побегов и бутонов, цветение, развитие плодов) находятся под контролем фотопериодических реакций, причем для разных видов в зависимости от их экологических особенностей в световых условиях неодинаковы [Белозеров, с.31-34].

1.3 Анализ УМК курса «Окружающий мир» образовательной системы «Школа 2100»

На современном этапе образования в школах функционируют разнообразные дидактические системы, представленные различными программами и авторскими наработками.

Для того чтобы определить каково место формирования представлений о взаимосвязях живой и неживой природы у младших школьников, необходимо проанализировать программный материал по окружающему миру в начальной школе. Для анализа был выбран программный курс образовательной системы «Школа 2100».

Программа А.А.Вахрушева, О.В.Бурского, А.С.Раутиана и С.В.Тырина «Мир и человек» является одной из достаточно интересных в плане структурирования материала, хотя и достаточно сложной в отношении работы.

Программа нацелена на воспитание человека, осознающего свое место и место человечества в окружающем его мире, т.е. на воспитание биосферной этики. Последнее невозможно без ознакомления ребенка с элементами целостной картины мира, которая должна стать своеобразным личностным императивом в его поведении. Это находит отражение в своеобразном расположении материала: межотраслевое следование от биоэкологии к глобальной с параллельным рассмотрением вопросов экологии человека как части природы и одновременно несколько отошедшего в своем развитии от животных. При этом смысл сообщения картины мира видится авторам в том, чтобы при минимуме сообщаемых детям знаний сделать их сознательными участниками жизни, что в свою очередь предполагает творческо-исследовательский характер работы со стороны и учителя, и учащихся. То есть предполагается не только познакомить школьников с образом мира, но и научить их пользоваться своим опытом. Поэтому решение проблемных творческих задач рассматривается как главный способ осмысления мира [коз, с.403].

Для облегчения работы в учебнике основные понятия выделены в рамке в конце каждого параграфа, а их толкование четко дано в словарике (в конце пособия), структурированном порядке [коз, с.405].

В процессе работы у учащихся сознательно формируется умение выдвигать гипотезы и доказательно отстаивать свою точку зрения (искать способы проверки), принимать чужую позицию (выслушать и выбрать правильный ответ), диагностировать и прогнозировать происходящее. Такого рода поисковая ориентация дает возможность подготовить человека к постоянному изменению условий среды. Поэтому-то именно разнообразное отражение единого и его объяснение становятся предметом данного курса [коз, с.406].

Содержание материала относительно взаимодействия живой и неживой природы по классам представим следующим образом.

1-й класс. «Я и мир вокруг» (66 ч) - Вахрушев А.А., Раутиан А.С.

Что нас окружает (10 ч). Зависимость человека от природы. Живые природные богатства: животные и растения. Неживые природные богатства: воздух, почва, вода, запасы подземных кладовых. Силы природы - ветер, солнечный свет, течение рек. Роль природных богатств в хозяйстве человека. Бережное отношение к природным богатствам. Твёрдые, жидкие и газообразные тела, их отображение в русском языке. Три состояния воды: твёрдое (лед, снег), жидкое (вода), газообразное (пар).

Живые обитатели планеты (9 ч). Растения, грибы, животные, человек - живые организмы. Рост, дыхание, питание, размножение - свойства живых организмов. Смертность живых организмов. Бережное отношение к живым обитателям Земли.

Сходство растений и животных: дыхание, питание, рост, развитие, размножение. Растения - «кормильцы». Животные - «едоки». Многообразие растений (цветковые и нецветковые растения). Грибы. Многообразие животных. Связь живых организмов разных «профессий» друг с другом. Их приспособленность к своему месту жизни.

Времена года (12 ч). Осень. Признаки осени: похолодание, короткий день, листопад, лёд на лужах. Окраска листьев. Подготовка животных к зиме.

Зима. Признаки зимы. Погода зимой. Снег, снежинка, сосулька, морозные узоры. Животные и растения зимой. Помощь животным.

Весна. Признаки весны: ледоход, таяние снега, распускание листьев, прилёт птиц, начало цветения растений, гнездование птиц. Цветы - первоцветы. Птицы и их гнёзда.

Лето. Признаки лета: длинный день, короткая ночь, яркое солнце, гроза (гром, молния). Народные приметы. Всё живое приносит потомство, созревание плодов. Грибы. Путешествие воды. Правила поведения при грозе. Гнёзда и логова животных.

Экскурсия в парк «Осенняя природа».

Экскурсия в парк «Зимняя природа».

Экскурсия в парк «Весенняя природа».

2-й класс. «Наша планета Земля» (68 ч) - Вахрушев А.А., Раутиан А.С.

Введение (4 ч). Живая и неживая природа.

Земля и солнце (16 ч). Определение времени дня и года по Солнцу и Луне. Определение направлений по Солнцу и Полярной звезде. Основные стороны горизонта.

Смена дня и ночи. Основной источник света на Земле - Солнце. Вращение Земли вокруг своей оси - причина смены дня и ночи. Соразмерность ритма жизни человека суткам. Режим дня. Практическая работа с глобусом.

Смена времён года. Жизнь природы изменяется по сезонам. Высота солнца над горизонтом в разные сезоны года. Изменение угла наклона солнечных лучей в течение года. Обращение Земли вокруг Солнца - причина смены сезонов года. Ось Земли направлена на Полярную звезду. Благодаря наклону оси Земля поворачивается к Солнцу то своим северным полушарием (лето северного полушария), то южным (зима северного полушария). Земля сохраняет тепло солнечных лучей.

Земля - наш общий дом (11 ч). Взаимосвязь всех живых существ в экосистеме. Их взаимная приспособленность. Круговорот веществ.

Природные зоны - территории суши со сходными природными условиями, получающие сходное количество солнечного тепла и света и сменяющиеся в определённом порядке от полюса к экватору.

Природные зоны.

3-й класс. Раздел 1: «Обитатели Земли» (34 ч). - Вахрушев А.А., Раутиан А.С.

Оболочка планеты, охваченная жизнью (5 ч). Живая оболочка Земли - биосфера. Жизнь распространена в области взаимного проникновения атмосферы, гидросферы и литосферы.

Участники круговорота веществ. Растения - производители, их роль в обеспечении пищи и кислорода. Животные - потребители, их роль в ограничении числа растений. Грибы и бактерии - разрушители, их роль в превращении умерших организмов в минеральные питательные вещества для растений.

Роль Солнца как источника энергии. Запасание энергии Солнца живыми организмами.

Экологическая система (9 ч). Большой круговорот в биосфере связывает между собой все экосистемы. Экосистема - единство живой и неживой природы, в котором сообщество живых организмов разных «профессий» способно совместными усилиями поддерживать круговорот веществ. Сообщество. Живые и неживые компоненты экосистемы. Цепи питания. Почва - единство живого и неживого.

Экосистема озера. Болото - заросшее озеро. Экосистема луга. Экосистема леса.

Поле - искусственная экологическая система.

Аквариум - маленькая искусственная экосистема. Неживые (песок, камни, вода) и живые компоненты аквариума. Водоросли, рачки и рыбы, бактерии. Взаимосвязь всех живых и неживых компонентов в аквариуме. Возможные ошибки начинающего аквариумиста.

Экскурсия «Обитатели озера, луга, леса».

3-й класс. Раздел 2: «Моё Отечество» (34 ч) - Данилов Д.Д., Тырин С.В.

Данный раздел содержит следующие темы:

Твои родные и твоя Родина в потоке времени (4 ч)

Времена Древней Руси. IX - XIII века (5 ч)

Времена Московского государства. XIV - XVII века (4 ч)

Времена Российской империи. XVIII - начало XX века (5 ч)

Времена Советской России и СССР. 1917 - 1991 годы (4 ч)

Современная Россия (8 ч)

4-й класс. Раздел 1: «Человек и природа» (34 ч) - Вахрушев А.А., Раутиан А.С.

Данный раздел содержит следующие темы:

Человек и его строение (14 ч)

Происхождение человека (2 ч)

Рукотворная природа (10 ч) Животноводство и растениеводство, их роль в хозяйстве человека.

Вода, её свойства. Устройство простейшего парового двигателя, гидравлический пресс и домкрат.

Воздух, его состав и свойства. Воздушный шар.

Горные породы и минералы, их использование человеком. Драгоценные и поделочные камни.

Металлы, их свойства. Использование различных металлов.

Торф, каменный уголь, нефть и природный газ - ископаемое топливо, его происхождение. Паровой двигатель. Двигатель внутреннего сгорания, ракетный двигатель.

Электричество в природе. Использование электричества человеком. Магниты, их особенности.

Звук, его свойства. Средства связи и музыкальные инструменты. Свет, его свойства.

4-й класс. Раздел 2: «Человек и человечество» (34 ч) - Данилов Д.Д., Тырин С.В.

Данный раздел представлен следующими темами:

Человек и его внутренний мир (9 ч)

Человек и общество (4 ч)

Картина всемирной истории человечества (6 ч)

Человек и многоликое человечество (5 ч)

Человек и единое человечество (4 ч) [Образовательная система «Школа 2100». Сборник программ. Дошкольное образование. Начальная школа / - М.: Баласс, 2010. - 400 с.]. -С. 245-267

В целом естествоведческий по своей сути курс носит экологическую направленность с историко-культурологической ориентацией, отраженную как в представленном материале, так и в подходах по его построению. Он содержит много интересных авторских находок, богатый иллюстративный материал, усложненную подборку сведений и опытов, а также базируется на исследовательском, проблемном, деятельностно-практическом принципе получения информации как основополагающем, хотя и лишен в основном социально-исторического материала. Действенный его характер и идея целостности как доминантная линия построения отражены в конечном результате: понимать мир - это значит знать, что и почему так происходит в нем, прогнозировать, что с ним может произойти, и решать как далее вести себя в нем [коз, с.409].

Анализ учебников образовательной системы «Школа 2100»

Учебники формата А4, для каждого класса предусмотрено 2 части учебника, что, несомненно, облегчает эксплуатацию учебника ребенком - он лёгкий по весу, содержит крупный шрифт, красочный. Всё это обусловлено возрастными особенностями ребенка обучающего в начальной школе.

1 класс, часть 1, 2 «Я и мир вокруг»

На первых страницах учебника расположена информация для учителя родителей. Далее по содержанию идет материал о том, как пользоваться учебником. Тут ученик может познакомиться с условными обозначениями, встречающимися по тексту учебника и каким образом, ему на них реагировать.

Каждая тема начинается с новой страницы. Автор учебника как бы ведет ненавязчивый диалог с ребенком, что делает процесс обучения более свободным в плане усвоения информации.

В конце учебников размещен толковый словари.

Взаимосвязь живой и неживой природы изучается в темах о временах года [].

2 класс, часть 1, 2 «Наша планета Земля»

Автор с первых страниц знакомит ученика как работать с учебником, чему он будет учиться, так же обращает внимание ребенка на условные знаки и шрифт.

Начиная со второго класса в учебнике помимо иллюстраций, схем еще встречаются фотоматериалы, что дает ребенку в большей степени представлять те или иные объекты окружающего мира.

В 1 части учебника, имеются 3 приложения: 1. Учимся решать жизненные задачи; 2. Проект «Моя страна»; 3. Карты (размещено 6 различных физических карт).

Вторая часть так же содержит приложения: 1. Учимся решать жизненные задачи; 2. Проект «Всемирная выставка»; 3. Карты (15 карт); 4. Игра «Путь человечества.

Как и в каждом из учебников 1 класса, во втором имеется толковый словарик в конце учебника.

Взаимосвязь живой и неживой природы можно проследить в темах о природных зонах [].

3 класс, часть 1 «Обитатели Земли»

На первых страницах учебника авторы знакомят ученика, как работать с учебником, объясняет им, зачем мы учимся, как будем учиться, что надо обязательно запомнить. Далее представлен маршрут в страну знаний и с этой страницы авторы знакомят ученика с их помощниками Мишей и ленной.

1 часть учебника содержит больше текстового материала, напечатанного уже более мелким шрифтом, нежели учебники 1 и 2 классов. Много красочных схем, иллюстраций.

В этой части учебника, имеются 2 приложения: 1. Учимся решать жизненные задачи; 2. Проект «Сохраним красоту природы».

В конце учебника размещен толковый словарь.

Взаимосвязь живой и неживой природы можно проследить в главе 3 «Экологическая система» [].

3 класс, часть 2 «Моё Отечество»

Здесь авторский коллектив не изменил своей традиции - знакомить учеников с устройством учебника. В учебнике в каждой теме прописан проблемный вопрос, который предлагают обсудить герои учебника Анюта и Илюша. Далее на разворот учебника представлена карта «Путешествие по «реке времени» российской империи».

В учебнике 6 глав относительно истории нашей страны.

Глава 1. Твои родные и твоя Родина в потоке времени

Глава 2. Времена Древней Руси. 9-13 века

Глава 3. Времена Московского государства. 14-17 века

Глава 4. Времена Российской империи. 18- начало 20 века

Глава 5. Времена Советской России и СССР. 1917-1991 годы

Глава 6. Современная Россия.

В конце учебника расположены 2 приложения: 1. Учимся решать жизненные задачи; 2. Проект «Сохраним историю родного края» и проект «Отмечаем государственные праздники».

Завершает курс обучения толковый словарь.

Во второй части учебника взаимосвязь живой и неживой природы не изучается [].

4 класс, 1 часть «Человек и природа»

В очередной раз авторский коллектив предлагает обучающимся познакомиться с инструкцией по работе с учебником. Опять ученика на протяжении всего курса сопровождают герои учебника Лена и Миша.

Первая часть учебника состоит из двух глав:

Глава 1. Как работает организм человека

Глава 2. Рукотворная природа

После каждой главы учащимся предлагаются приложения. В первой главе - приложение 1. Учимся решать жизненные задачи, а во второй главе - приложения: 2. Учимся решать жизненные задачи; 3. Повторение. Природа, вещества, явления; 4. Повторение. Земля - планета жизни; 5. Повторение. Растения и животные; 6. Повторение. Природные зоны. Экосистемы.

По окончании изучения всего курса предлагается толковый словарик.

В первой части учебника взаимосвязь живой и неживой природы повторяется в приложениях 5 и 6. Где ученику предложены вопросы относительно растений и животных, их взаимосвязи, а так же вопросы касательно природных зон и экосистем [].

4 класс, часть 2 «Человек и человечество»

Завершая курс «Окружающий мир» авторский коллектив предлагает руководство к учебнику.

Вторая часть учебника состоит из двух разделов. В первом разделе две главы с включенными в нее параграфами.

Раздел 1. Человек

Глава 1. Человек и его внутренний мир

Глава 2. Человек и мир людей

После главы 1 обучающимся предлагается дополнительный материал, а после первого раздела есть приложение 1. Учимся решать жизненные задачи.

Раздел 2. Человечество

Глава 3. Человек и прошлое человечества

Глава 4. Человек и многоликое человечество

Глава 5. Человек и единое человечество

После главы 4 предложен дополнительный материал, а после главы 5 приложение 2. Учимся решать жизненные задачи; приложение 3. Проект «Моё человечество».

И по завершении пройденного материала обучающимся предлагается толковый словарик.

Во второй части учебника взаимосвязь живой и неживой природы не изучается [].

Вывод по главе 1

Первая глава направлена на рассмотрение теоретических основ взаимосвязей живой и неживой природы.

Охарактеризованы взаимосвязи живой и неживой природы: представлена характеристика экологических факторов; рассмотрены важнейшие экологические факторы - температура, свет и влажность.

Рассмотрены сезонные изменения в жизни растений и животных Омского Прииртышья. Дано описание изменений в живой и неживой природе по сезонной периодичности: весна, лето, осень, зима. Рассмотрено понятий «фотопериодизм».

Проанализирован УМК курса «Окружающий мир» образовательной системы «Школа 2100». Подводя итоги, констатируем, что взаимосвязь живой и неживой природы изучается в 1 классе в 4 темах о каждом времени года; во 2 классе при изучении природных зон; в 3 классе, части 1 - в главе 3 «Экологическая система»; в 4 классе, части 1 в конце учебника даются лишь вопросы для повторения природных зон и экосистем.

Глава II. Методические аспекты формирования представлений о взаимосвязях живой и неживой природы у младших школьников

2.1 Методика проведения фенологических наблюдений в начальных классах

Сезонные изменения в жизни растений и животных (распускание листьев, листопад, прилет и отлет птиц и т.п.) называют фенологическими явлениями.

В обязательном минимуме содержания начального образования рекомендуется проводить регулярные наблюдения за погодой и сезонными изменениями в природе.

Фенологические наблюдения содержат много ценных педагогических элементов, дают простор исследовательской работе. Их проведение помогает развитию внимания, наблюдательности, памяти, логического мышления детей - качеств, необходимых при изучении естественных наук.

Для организации наблюдений за сезонными явлениями в природе учителю нужно знать основные правила их проведения.

1. Выберите постоянный участок для наблюдений. Он должен быть расположен недалеко от школы или от места жительства детей. При сравнении наблюдений помните, что в разных частях города микроклимат разный. Поэтому одни и те же фенологические явления (например, зацветание черемухи) могут наблюдаться в разное время в центре и на окраине, в южной и северной части города.

2. Выбранный участок по своему рельефу и составу растительности должен быть характерным для окружающей местности. Наметьте несколько видов деревьев и кустарников, растущих по соседству друг с другом и в достаточном количестве. Попытайтесь подметить, как сказываются на сроках сезонных изменений условия, в которых находятся растения (освещенность солнцем, возвышенный или низменный участок), и их возраст.

3. Определите названия деревьев, кустарников и травянистых растений вашего участка. Это могут быть: тополь черный, клен остролистный, береза повислая, ива ломкая, сосна обыкновенная, бузина красная, жимолость татарская, шиповник майский, лапчатка гусиная, клевер луговой и другие распространенные растения. По каждому виду ведите отдельные записи.

4. Проводите наблюдения весной ежедневно, летом и осенью 2-3 раза в неделю. Помните, что качество наблюдений зависит от их частоты.

5. Наблюдение за насекомыми, птицами и другими животными проводите в полной тишине. Не берите животных в руки. Помните, что нельзя наблюдать жизнь любого организма вне условий его существования.

6. Наступление того или иного фенологического явления соотносите с погодой, состоянием водоемов, почвы. Это поможет вам установить закономерности в развитии неживой и живой природы.

7. Все записи происходящих в природе явлений делайте в тот же день. В противном случае вы можете забыть точную дату их наступления.

8. Проводить летние наблюдения дети могут вместе с родителями или во время отдыха в оздоровительном лагере.

В классе должен быть «Фенологический уголок», который чаще всего имеет следующие рубрики:

а) наблюдения за погодой (на месяц);

б) план фенонаблюдений (за неживой природой, растениями, животными);

в) народный календарь;

г) «Это интересно» (занимательные сведения о природных объектах и явлениях);

д) «Подумай, наблюдай, ответь» (вопросы и задания с конвертом для ответов детей). Сведения, помещенные в этих рубриках должны обновляться каждую неделю.

Рубрики могут меняться. В фенологический уголок может помещаться дополнительный материал к текущему уроку естествознания; делаться обзор периодических изданий о природе; проводиться конкурсы на лучший рисунок, фотографию или сочинение об экскурсиях и прогулках на природу.

Кроме этого в уголок помещают календарь «Сезонное развитие природы в нашей местности». Он может иметь следующий вид (таблица 1).

Таблица 1. Календарь «Сезонное развитие природы в нашей местности»

Сезоны года	Сроки наступления
	Календарные	Астрономические	Климатические	Фенологические
Лето	1.06-31.08	22.06	Период с t0 выше +15 0C	1. Начало лета (зацветание шиповника). 2. Полное лето (зацветание липы). 3. Спад лета (первый жёлтый лист на берёзе).
Осень	1.09-30.11	23.09	Период понижения t0 от +15 0C до 0 0C	1. Ранняя осень (первый заморозок). 2. Золотая осень (23 сентября). 3. Глубокая осень (окончание листопада). Предзимье (неустойчивый снежный покров).
Зима	1.12-28.02	22.12	Период с t0 ниже 0 0C	1. Начало зимы (установление снежного покрова, ледостав). 2. Коренная зима (22 декабря). 3. Перелом зимы (первая песня большой синицы).
Весна	1.03-31.05	21.03	Период повышения t0 от 00C до +15 0C	1. Ранняя весна (первые проталины, прилет грачей). 2. Зелёная весна (полный сход снега). 3. Предлетье (зацветание черёмухи).

Совершенно очевидно, что фенологические наблюдения не могут быть уложены в рамки учебных занятий. Они требуют свободного общения с природой во внеурочное и внеучебное (летнее) время. Результаты таких наблюдений должны фиксироваться в специальных фенологических дневниках.

«Дневники наблюдений над природой и трудовой деятельностью человека» для учащихся 1-4 классов были созданы Е.А. Валериановой, а впоследствии З.А. Клепининой и Г.Н. Аквилевой. Их основу составляют задания для наблюдений в природе, сгруппированные по сезонам. План наблюдений соответствует традиционному построению программ по курсу «Окружающий мир». Внутри сезона задания распределены согласно определенной логике: сначала даны задания для наблюдений за неживой природой, затем - за растениями, за животными и, наконец, за трудом людей. Такой порядок отражает естественные взаимосвязи в природе. В каждом сезоне есть таблицы наблюдений за погодой (облачностью, осадками, температурой, ветром). Для фиксации таких наблюдений в дневнике приводятся условные знаки, обозначающие погодные явления.

В настоящее время в различных регионах страны издаются «Дневники наблюдений» с краеведческим содержанием. Так, например, в ходе эксперимента, проводившегося в школах Челябинской области в 1996 - 1997 учебном году, были апробированы различные методические варианты заданий для проведения фенологических наблюдений с младшими школьниками. Наиболее интересными для выполнения детьми оказались задания, требующие сравнения средних многолетних сроков наступления фенологических явлений на Южном Урале с текущими наблюдениями учащихся в конкретной местности.

Было решено внести в региональный «Дневник наблюдений» информацию о фенологических сезонах на Южном Урале и сроках их наступления. Кроме этого в дневнике появились таблицы со значением средних сроков наступления тех или иных фенологических явлений.

С появлением краеведческой информации наблюдения детей стали более осмысленными. Учащиеся уже не просто замечали, что, например, зацвела черемуха, а делали вывод, что наступило предлетье и могли сравнить, раньше или позже, чем обычно, наступило это явление в текущем году.

По отзывам учителей, внесение в «Дневник наблюдений» региональной фенологической информации, объяснение, почему необходимо наблюдать за определенными явлениями в природе, привело к повышению познавательной активности детей и даже их родителей.

Регулярные внеурочные наблюдения за сезонными изменениями в природе начинаются в 1 классе и ведутся на протяжении всех лет обучения в начальной школе. Задания для наблюдений на предстоящий отрезок времени (чаще, на неделю) выбираются учителем из «Дневников наблюдений» с учетом вероятности наступления в это время определенных сезонных явлений. Намечаются задания по наблюдениям за неживой природой, жизнью растений, животных, трудом людей. Учащимся разъясняется, на каких объектах и явлениях следует сосредоточить внимание, объясняются правила определения дат наступления ожидаемых явлений.