Проект создания учебно-научной экологической лаборатории на основе кооперации школы, университета и научно-исследовательского Института Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

9Ш

••'уЧ*

•/■л • • • • •

£ № 2, 2001

СОЗДАНИЯ

КООПЕРАЦИИ ШКОЛЫ, ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО

ИНСТИТУТА

И.Ю. Кудинова, ассистент кафедры общей педагогики Красноярского

государственного университета,

В.А. Кратасюк, зав. кафедрой биофизики Красноярского

государственного университета, доцент

В настоящее время в отечественном обучения разрабатывают методики эколо-образовании широко распространена прак- гического образования, готовят научные

публикации и участвуют в конференциях. Анализ опыта работы Предметной мастерской послужил обоснованием для открытия

тика, когда при применении исследовательского метода обучения используется база действующих лабораторий научно-ис-следовательских институтов. При этом в КрасГУ в 1999 г. новой специализации

преподаватели и учителя делегируют свои функции ученым - сотрудникам лабораторий, которые, однако, не обладают навыка-

«Теория образования и методика преподавания биологии».

Процесс подготовки студентов в рам-

ми организации научного творчества уча- ках новой специализации проходит на базе

щихся, не владеют методами-педагогичес- Института биофизики. Среди курсов спе-

кой диагностики и анализа образователь- циализации, кроме «Предметной мастерс-

ных эффектов. Решить данную проблему, кой», - «Техника лабораторного и демон-

в частности, можно, сделав акцент на подготовке преподавателей биологических

страционного эксперимента в школе», «Экологическое образование», «Валеоло-

дисциплин в вузе как организаторов внут- гия», «Разработка учебных курсов и мате-

ришкольного пространства для совместной продуктивной деятельности (СПД) по экологии. Для этого необходимо тесное со-

Ч-/

трудничество структур высшей и средней школы и институтов Академии наук.

риалов» и др. - всего 6 обязательных дисциплин и 7 курсов по выбору. Все они используют концепцию подготовки исследователей - преподавателей биологии, разработчиков методик биологического и эколо-

Например, в последнее время возник- гического образования и создателей про-

ла тенденция интеграции психолого-педагогического факультета Красноярского госуниверситета (кафедры общей педаго-

странства для СПД в рамках обязательного и дополнительного образования.

Другим принципом нашей работы явля-

гики), Института биофизики СО РАН и эк- ется «стратегический взгляд» на подготов-

спериментальной школы № 106 «Универс» с целью научного образования преподавателей биологических дисциплин. В соответствии с разрабатываемой в Красноярском госуниверситете концепцией преподаватели готовятся как биологи-исследователи-экспериментаторы. Включение студентов в научную деятельность происходит на I кур-

ку преподавателей, с учетом тенденции современной биологии и педагогики, а также реальных условий, в которых придется работать выпускникам. В этом смысле нерефлексивная работа в биологической лаборатории со сложным современным оборудованием, дорогостоящими материалами и реактивами часто является бесполезной

се. Концепция реализуется с 1996 г., после для будущего учителя биологии. Подготов-организации на базе лаборатории фотобио- ка таких преподавателей требует матери-логии Института биофизики курса «Пред- альной базы, отличающейся от используе-

метная мастерская по биологии».

Результаты показывают перспектив ность такой деятельности: студенты (набо-

мой в лабораториях Института биофизики и на биологическом факультете Красноярского университета. Студенты неоднократ-

ры 1996, 1997 и 1998 гг.) начиная с 1 -го года но обращались с просьбой об организации

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ |

специальной лаборатории для проведения

с/

практических исследовании по экологии и школьному биологическому образованию (учебно-научной лаборатории), где были бы возможны совместное творчество со школьниками, консультации с учителями и преподавателями биологических дисциплин. Более того, ими высказано желание самим принять активное участие в создании и обустройстве предлагаемой учебно-научной лаборатории.

В конце 1999 г. Красноярский краевой

ции процесса обучения (стратегия применялась для организации СПД студентов в рамках курсов специализации), которая обеспечивает:

- большую степень свободы и самоорганизации, а также большую степень ответственности участников за ход событий;

- острую постановку реальных проблем и конструктивные поиски их решения;

- превалирование принципа равенства участников процесса решения над принципом иерархии (например, учитель-ученик)

ЗНс1НЫ.

фонд науки поддержал проект создания в организации процесса обучения, большее такой лаборатории. Его целями были при- значение горизонтальных отношений в общении по сравнению с вертикальными;

-организация учебно-научной эколо- -доминирование принципасамообуче-гической лаборатории (УНЭЛ) в экспе- ния над принципом обязательного образования;

-ориентацию наличный интерес участника образовательного процесса, а не на внешнюю дисциплину.

4. Осуществляются постоянное обнов-

риментальнои университетскои школе № 106 «Универс»;

- апробация разработанных студентами методик экологического и валеологи-ческого образования, объединенных в 2 практикума: «Школьный биолюминесцен- ление содержания практических и лабора-тный экологический практикум» и «Эколо- торных работ на основе результатов науч-

го-валеологическии практикум»;

- разработка критериев для оценки деятельности студентов в условиях УНЭЛ;

ных исследований; разработка методик практических работ и комплектование их приборами, принадлежностями, материала-

оптимизация учебного процесса под- ми; составление письменных инструкций

готовки преподавателей биологических дисциплин в КрасГУ.

для учащихся.

В рамках УНЭЛ мы решили провести Работы по проекту начались в январе и апробировать работы давно разрабаты-

2000 г на основе следующих принципов.

ваемого в Институте биофизики направле-

1. УНЭЛ создается в школе № 106 ния - использование биолюминесценции в «Универс» на базе учебных курсов спе- образовании.

циализации «Теория образования и методи-

В мире накоплен богатый опыт исполь-

ка преподавания биологии» студентов зования биолюминесценции (свечения жи-КрасГУ: «Экологическое образование», вых организмов) с целью экологического «Валеология», «Техника лабораторного и образования и воспитания. Большинство

демонстрационного эксперимента в школе» и «Современная биология в школе», тематика которых совпадает с направлением научных работ лаборатории.

преподавателей и учителей биологии Красноярска также давно познакомились с биолюминесценцией либо на курсах повышения квалификации (проводившихся на базе

2. Научными руководителями школьни- Института биофизики СО РАН), либо на на-

учных конференциях с участием сотрудников Института биофизики и КрасГУ, и, как

ков являются студенты психолого-педагогического факультета КрасГУ (специальность «биолог, преподаватель»), деятель- правило, воодушевлены методическими ность которых контролируется и корректи- возможностями этого явления.

руется совместно преподавателями Крас-

Существует потенциальная возмож

ГУ (члены кафедры общей педагогики и ность использования биолюминесценции консультанты по проекту) и учителями шко- как методической основы школьных эколо-

X Т _ V»

лы «Универс».

3. В УНЭЛ действует известная учебно-методическая стратегия самоорганиза-

гических лабораторий - перспективной формы образования. Однако, как и другие инструменты современной биологии, био-

люминесцентные методы с трудом находят себе место в рамках отечественного биологического образования. Это связано не только с нехваткой материальных ресурсов для преподавания экологии на современном уровне (биолюминесцентные методы относительно недороги), но и с недостатком квалификации учителей и инертностью мышления. Студенты КрасГУ -будущие преподаватели биологии хорошо знакомы с использованием биолюминесценции в образовании и являются разработчиками ряда методик, вошедших в биолюминесцентный экологический практикум.

Биолюминесцентный практикум включает в себя следующие компоненты:

- знакомство с явлением биолюминесценции;

-экологический практикум с использованием светящихся бактерий (Визуальный экотест на токсичность среды с использованием лиофилизированных светящихся бактерий. Приборное определение токсичности веществ с использованием лиофилизированных светящихся бактерий. Определение минимальной кратности разбавления сточных вод. Биотестирование моющих средств с помощью светящихся бактерий);

- экологический практикум с использованием биферментной системы NADH:FMN-oкcидopeдyктaзa-люцифepaзa (Регистрация кинетики биолюминесцентной биферментной системы ЫАОН:Р1УГЫ-оксидоредуктаза-люцифераза. Действие хинонов на биолюминесцентную бифермен-тную систему. Действие солей металлов на биолюминесценцию и демонстрация неаддитивности действия солей металлов);

- экологический практикум с использованием триферментных цепей сопряжения с люциферазой (Биолюминесцентный метод измерения токсичности среды с использованием триферментной системы ЫАОН:РМ1Ч-оксидоредуктаза-люцифера-за-алкогольдегидрогеназа. Биолюминесцентный метод измерения токсичности среды с использованием триферментной системы ЫАОН:Р1УШ-оксидоредуктаза-люци-

фераза-трипсин);

- мониторинг экосистем в биолюминесцентном экологическом практикуме (Биотестирование культур микроводорослей. Трансформация поллютантов биоценоза-

ми лабораторных микроэкосистем. Изучение антропогенной нагрузки на водоем с соленой водой).

В значительном объеме наших разработок используется не биолюминесценция, а другие феномены и методы биологии, биохимии, биофизики, компьютерные методы различной сложности, в которых представлен экологический ракурс изучаемых явлений и объектов, демонстрирующий их связь со здоровьем человека. Методический акцент в концепции этих работ сделан на принципе доступности, возможности использования лабораторных и практических работ «в домашних условиях» и условиях недостаточного материального обеспечения отечественной школы. Примерами таких разработок могут быть «Действие курения на пищеварительные ферменты», «Натуральные и искусственные пищевые красители», «Свойства аспирина», «Транспирация комнатных растений», «Изготовление и использование индикаторных полосок» и др.

Предполагается объединить названные разработки в систему эколого-валеологи-ческого практикума с применением межпредметных связей (химия - биология -экология, физика - биология - экология, информатика - биология - экология) и апробировать в УНЭЛ. Такие практические работы могут использоваться как учителями школ, так и учащимися и другими группами населения для экологического самообразования и служить базой для их коммуникации.

Результатами проводимой нами интеграционной работы должны стать:

- корректировка и оптимизация подготовки студентов специальности «биолог, преподаватель» как организаторов и научных руководителей исследовательской деятельности школьников по биологии;

- организация первой в России биолюминесцентной экологической лаборатории для учащихся, студентов и учителей биологии на базе средней школы и выявление условий ее продуктивной деятельности;

- частичное удовлетворение потребности учителей биологии в методических разработках для школьных научно-исследовательских работ по биологии.