Сущность основных экологических понятий «среда обитания», «живой организм», «сообщество».

Растительный мир чрезвычайно разнообра­зен. В настоящее время на нашей планете насчитывается около 500 тысяч видов растений. Огромные площади занимают леса. Боль­шие участки — степи, луга, болота, поля. В океанах, морях, реках, озерах также представлена разнообразная растительность.

Растения как живые существа значительно отлича­ются от животных. Наиболее выраженное различие проявляется в способе питания. Зеленое растение — это производитель органи­ческого вещества: поглощая из окружающей среды углекислоту, воду, минеральные соли, т.е. неорганические элементы, оно со­здает органическое вещество. Это автотрофный (или раститель­ный) способ питания. Он не требует от растений необходимости перемещаться в пространстве в поисках пищи - пища для них имелась повсюду. Поэтому в процессе эволюции сложились их оседлый образ жизни и характерное строение.[1]

Организм высшего растения состоит из отдельных частей — ор­ганов, которые выполняют сложные жизненные функции. Все органы растения можно разделить на вегетативные и генеративные.

Корень, стебель, листья — это вегетативные органы, обеспе­чивающие рост и питание растения. Цветок и плод — генеративные (репродуктивные) органы, обеспечивающие половое размножение растения и сохранность вида.

У большинства растений есть надземная и подземная части. Под землей находится корень, функции которого — закрепление растения в земле и всасывание из почвы воды и минеральных солей. У большинства растений корни уходят глубоко в землю, имеют множество разветвлений и тонких волосков. Старые части корня покрыты пробковой тканью, которая не пропускает воду. Функцию поглощения воды и питательных веществ выполняют только молодые тонкие корни. Стебель (ствол, ветки) выполняет проводящую функцию — передает воду и соли листьям, цветам, плодам.

Чрезвычайно важна функция листьев у растений. Еще в XVIII в. было обнаружено, а потом доказано, что растение днем при солнечном свете выделяет кислород, в листьях осуществляется процесс фотосинтеза — окислительно-восстановительной реакции образования органических веществ из углерода воздуха с помощью световой энергии, улавливаемой хлорофильными элементами зеленого растения. Таким образом, основная функция зеленых листьев — поглощение света. Ее довольно легко наблюдать на комнатных растениях, листья которых всегда располагаются перпендикулярно к потоку световой энергии.

Дошкольник знакомится с природой на уровне целостного организма. Предметом его восприятия и деятельности становятся, прежде всего, отдельные растения, способы их функционирования. Предметом познания является связь объектов живой природы с внешней средой. Таким образом, исходной единицей живой природы, в наибольшей степени, отвечающей специфике и познавательным возможностям дошкольников, является конкретный предмет живой природы. В роли этой единицы чаще всего выступает целостный растительный организм. Но и отдельные части (плод, лист, цветок и т.д.) или цельный организм в единстве со средой (например, горшечное растение), если его габариты и форма создают впечатление законченного предмета, который так или иначе можно использовать в деятельности, воспринимаются дошкольниками как единица живой природы. Таким образом, отдельный природный объект, стоящий в центре внимания ребенка, может служить исходным звеном для дидактического анализа экологических знаний.

Как и животные, растения относятся к живым организмам. При формировании представлений у дошкольников о растении как живом организме следует выделить специфику живого организма, его отличия от неживого объекта (предмета).

К. Вилли указывает: «Всем живым организмам в большей или меньшей степени свойственны определенные размеры и формы, обмен веществ, подвижность, раздражимость, рост, размножение и приспособляемость».[2]

Остановимся на каждом из этих признаков отдельно. Знакомясь с многообразием растений, дошкольники в первую очередь познают их внешние параметры: характерные черты строения, размеры, форму, окраску и прочие признаки, по которым в дальнейшем они могут узнавать знакомые объекты и сравнивать их с новыми. Тем самым дети исподволь учатся суммировать и обобщать сходные особенности (например, у всех растений есть листья; листья зеленого цвета и пр.). Таким образом, первый из выделенных К. Вилли признаков живого (внешние параметры) будет широко представлен знаниями о многообразии растений.

Второй признак — обмен веществ в живом организме (метаболизм). Как биохимический процесс в целом обмен веществ, конечно, недоступен наблюдению дошкольников. Однако начальные и конечные акты процесса метаболизма дети наблюдают всякий раз, когда поливают растения и пр.. Такое неполное, казалось бы, представление об обмене как особенности живого на самом деле является достаточно убедительным для детей дошкольного возраста, так как оно воспринимается по аналогии с собственными процессами роста, происходящими в результате поглощения пищи. Познавая условия жизни живых существ, дети, естественно, поставят на первое место пищу (т. е. питание в широком смысле) как основной фактор существования.

«Третья особенность живых организмов — это их способность к движению. Подвижность большинства животных совершенно очевидна: они ползают, плавают, бегают или летают. У растений движения гораздо более медленны и не так заметны, но они все же происходят». [3] В определении живого признак движения у детей дошкольного возраста является доминирующим. Движущиеся объекты воздействуют на эмоции ребенка и оставляют яркие впечатления. Именно поэтому дети без колебаний относят к живому животных и сомневаются в случае с растениями. Движение как функциональный признак живого организма можно наблюдать при формировании любых представлений о растениях и животных, т. е. при реализации системы знаний о живой природе на всех возрастных уровнях.

Еще одно свойство живых организмов — раздражимость. Раздражимость животных легко обнаруживается и может быть понята дошкольниками, чего не скажешь о растениях. Хотя исследования последних лет доказали, что растения способны «чувствовать», что они «реагируют» на обращение с ними хозяев и т.д.

Два последующих признака - рост и размножение — тесно связаны между собой и чрезвычайно значимы для характеристики живого. «Если есть какое-либо свойство, которое можно считать совершенно обязательным атрибутом жизни, так это способность к воспроизведению».[4]

Последнее, что выделяет К.Вилли как важный признак живого, — это приспособление, или адаптация организма. «Способность растения или животного приспособляться к окружающим условиям позволяет ему выживать в мире, полном неожиданных перемен. Тот или иной вид может либо отыскивать пригодную для его жизни среду, либо претерпевать изменения, делающие его лучше приспособленным к существующим в данный момент внешним условиям».[5]

Под средой или условием ме­стопроизрастания (местообитания) понимается вся совокупность экологических факторов, влияющих на данное растение или данную группировку растений.[6]

Организм и среда — единый природный комплекс, в котором физиологические и морфофункциональные особенности организма соответствуют среде обитания с точностью ключа, открывающего замок. Ознакомление с любым конкретным растением может быть осуществлено в единстве, и только в единстве, со средой его обитания. Поэтому для показа общего положения о взаимосвязи живого существа с внешними условиями достаточно выбрать любой конкретный момент в его индивидуальном развитии. Эту связь может демонстрировать каждая реакция растения на любой из факторов внешней среды.

Следует отметить, что на всех возрастных этапах на организм воздействует комплекс факторов среды обитания, но наиболее значимыми оказываются лишь некоторые из них. Таким образом, на каждом этапе связь организма со средой приобретает свое специфическое выражение. Например, на стадии прорастания семена требуют влаги, а в некоторых случаях — воздействия низкой температуры и совсем не нуждаются в почвенном питании (т. к. прорастание происходит за счет запасов питательных веществ, имеющихся в самом семени). Иное взаимоотношение со средой у растений на стадии цветения и плодоношения им необходимо обилие влаги, света, тепла и почвенного питания.

Растения, развиваясь в тесном единстве с окружающей средой, приспосабливаются к тем или иным условиям и образуют различные группировки.

Растительные сообщества — это закономерная, устойчивая совокупность различных видов растений на однородной территории, приспособленных к определенным условиям жизни, взаимно влияющих друг на друга и на окружающую среду.[7] Такие сообщества несут в себе сходство связей уже не отдельных организмов, а целых групп, находящихся в одинаковых условиях.

Таким образом, предлагаемая детям система знаний о живой природе, в центре которой стоит взаимосвязь растений и животных с внешней средой, дает им представления и о специфических особенностях живого организма вообще. При таком подходе формирование понимания живого осуществляется не путем специального раскрытия понятия живого, а попутно с формированием самых различных знаний о растениях. Система знаний о природе, построенная на различных взаимосвязях растений с внешней средой и тем самым являющаяся экологической по своей сущности, обеспечивает образовательный стержень в экологическом воспитании дошкольников.

Содержание знаний о растении как единице живой природы и предмете познания ребенка. Морфофункциональная приспособленность растений к среде обитания

Итак, первое экологическое понятие, которое может быть использовано при построении методики экологического образования, это понятие взаимосвязи живого организма со средой обитания. Оно проистекает оттого, что любой живой организм обладает потребностями, которые не могут быть удовлетворены через его внутренние ресурсы. Потребности живого организма удовлетворяются факторами внешней среды. Это, прежде всего, потребности в питательных веществах, воде, кислороде, которые посредством обмена веществ создают жизненную энергию, и позволяет живому организму реализовать себя во всех сферах жизни.

Следующее важное понятие — морфофункциональная приспособленность (адаптация) организма к среде обитания — по существу является расшифровкой предыдущего: оно раскрывает механизм взаимосвязи живого существа со средой обитания, отвечает на вопрос, как происходит эта взаимосвязь. Отсюда вытекает главная экологическая идея: любой живой организм через свои потребности и необходимость их удовлетворения связан со средой обитания посредством морфофункциональной приспособленности (адаптации) к определенным условиям жизни.[8]

Внешние морфологические (относящиеся к строению) особенности растений доступны восприятию дошкольника, поэтому и знание о приспособленности, продемонстрированное на конкретных примерах, может быть ему понятным. Внешние проявления функционирования также доступны наглядно-образному мышлению ребенка и интересны ему.

Взрослый вполне может обсуждать с детьми, что необходимо для жизни растения (субстрат, вода, воздух, пища, определенные температурные условия и др.), какими предметами, материалами и с какими свойствами они окружены.

Необходимо подчеркнуть, что факторы внешней среды действуют на растение не изолированно, а во всей их совокупности. Например, питательные вещества почвы используются растением лишь при наличии оптимальной температуры, влажности и реакции почвы. Изменение одного фактора приводит к повышенной или пониженной потребности в другом факторе. Столь сложные взаимоотношения растения со средой обитания, учет всего многообразия факторов и их изменений недоступны детям дошкольного возраста. Однако их модификация и упрощение до нескольких факторов, наиболее значимых в жизни растений, вполне доступны пониманию и усвоению в старшем дошкольном возрасте.

Как и все живые организмы, растения хорошо приспособлены к среде обитания. Приспособленность проявляется в различных морфологических особенностях растений, в их физиологических процессах, которые можно наблюдать в сезонной смене их состояний. Осеннее сбрасывание листвы, например, имеет определенный биологический смысл: значительно уменьшается общая поверхность надземной части растения, а, следовательно, и опасность зимнего испарения влаги. Сбрасывая листву, растение облегчает себе перезимовку, сокращает возможные потери воды. Это одно из приспособлений, позволяющих лучше переносить суровые условия холодного времени года. Многолетние травянистые растения, которые зимуют под толстым слоем снега (т.е. в совершенно иных условиях), приобрели другие формы приспособленности: у одних выработалась холодоустойчивость, и они зимуют в зеленом виде (например, копытень, брусника); у других отмирает лишь надземная часть растения, а под землей в состоянии покоя сохраняются корневища, клубни, луковицы, которые весной дают новые молодые побеги.

Приспособленность к различным условиям жизни, проявляющаяся в морфологических особенностях, отчетливо видна на растениях разных климатических зон.

Внешний облик растительного покрова, состав растений любой территории во многом определяются особенностями местного климата — прежде всего температурой и количеством осадков в разные периоды года.

По типу отношения растений к таким факторам внешней среды, как вода, свет, температурные условия, сложились группы, которые мирятся с недостатком какого-либо фактора или, наоборот, требуют его изобилия. Та или иная особенность таких растений имеет ярко выраженные характерные признаки строения. Например, имеются растения фотофилы (светолюбивые) – жасмин комнатный, герань, бегония, фотофобы (теневыносливые) – папоротник, вьюнок, плющ, кипарис, туя, аспарагус и др.

Растения, которые приспособились к суровым условиям пустынь (обезвоженность, сильная жара, резкие температурные колебания), относятся к группе ксерофитов. Крайняя форма ксерофитов — кактусы, обитатели американских пустынь: их строение направлено на длительное сохранение и очень экономное расходование влаги — вместо листьев колючки, чрезмерно толстый стебель (основное хранилище влаги) покрыт толстой водонепроницаемой кутикулой, мощная корневая система располагается в поверхностных слоях почвы, что помогает максимально использовать каждый случай выпадения осадков. Не хуже приспособились к засушливым условиям суккулентные растения, имеющие толстые, сочные стебли и листья.

Противоположное явление представляют собой растения, привыкшие к изобилию влаги (например, папирус), — их тонкие стебли и листья легко испаряют ее и быстро реагируют на недостаток воды.

Дети знакомятся с постоянно повторяющимися закономерными изменениями в жизни растений в разные сезоны, с основными этапами их развития. Все эти морфологические приспособительные особенности хорошо представлены на разнообразных комнатных растениях. Эти особенности можно наблюдать с детьми и учитывать при уходе за растениями.

Важно показать ребенку, как разнообразны комнатные растения по внешнему виду, окраске, происхождению, требованию к теплу, влаге, почве; как тот или иной живой организм приспособлен к среде обитания, почему у него именно такой внешний вид, научить видеть его красоту, сформировать понимание зависимости жизни растений от действий человека, в том числе и самого ребенка.

Растения нашей планеты чрезвычайно разнообразны и представлены большим многообразием форм. Размеры растений колеблются от нескольких микрон (одноклеточные водоросли) до десятков метров (длина самого высокого мамонтового дерева – 150 м). Каждое живое существо обитает в определенных условиях, к которым оно хорошо приспособлено.

Многообразие форм живой природы, имеющееся повсюду, составляет непосредственное окружение ребенка с самого его рождения. Оно воздействует на его чувства, ум, воображение. Непосредственные наблюдения в природе, общение с взрослыми, чтение книг, просмотр телепередач имеют огромное значение для ребенка в первые семь лет его жизни и являются важным условием накопления разнообразных представлений о растительном мире. Исследованиями и практикой дошкольного воспитания установлено, что дошкольниками к семи годам накоплено много разнообразных, но разрозненных и поверхностных знаний о растениях. Это проявляется в том, что дети могут знать название растения и рассказать о его наиболее ярких признаках внешнего вида. Однако они имеют мало сведений о среде обитания данного растения, особенностях размножения, развития и ухода за ним. Для них составляет трудность провести параллель между наличием такого количества разных растений и средой их обитания. Необходимо подвести ребенка к пониманию того, что многообразие видов растений — это исторический итог эволюции, в основе которого лежит связь живо­го организма со средой и последовательная цепочка изменений в этих взаимоотношениях: преобразование условий жизни побуж­дает организм к адаптивным изменениям. Постоянные, но вечно меняющиеся взаимоотношения организма со средой неизбеж­но и закономерно ведут к созданию новых форм живого.

Конкретные знания детей о многообразии растительного мира могут быть обобщены посредством формирования групп, объединенных каким- либо признаком:

По жизненным формам (детям можно сказать — по внешнему виду) все растения делят на деревья, кустарники и травы.

§ Деревьями называют многолетние растения с одним одревесневшим стеблем (стволом). Далее деревья можно разделить на лиственные (береза, осина, тополь, яблоня) и хвойные (ель, сосна, лиственница).

§ Кустарниками называют многолетние растения с несколькими одревесневшими стеблями. Это калина, боярышник, бузина, смородина, крыжовник и т.д.

§ Травами называют растения без одревесневших стеблей. Их стебли обычно зеленые, мягкие, травянистые. Это клевер, колокольчик, зверобой, горох, огурец и т.д.

По принадлежности к крупным растительным сообществам – растения лесов, лугов, болот, пустынь и т.п;

По потребностям в воде растения делятся на три группы:

§ Гидрофиты – это водолюбивые растения и поливать их надо сразу после просыхания земляного покрова. Такого полива требуют большинство тропических растений с тонкими нежными листьями, а также некоторые растения с кожистыми листьями. Например: бегония, фиттония, адиантум, лимон, фикус, плющ.

§ Мезофиты – растения со средней потребностью во влаге. Это самая многочисленная группа. Полив осуществляется спустя 1-2 дня после просыхания. Так поливают растения с сильно опущенными стеблями и листьями, с толстыми корнями, а также с водоносными клубнями на корнях и луковичные. Например: пеперония, сенполия, пальмы, драцены, аспидистры, ароидные, аспарагус, хлорофитум, маранта.

§ Ксерофиты – растения, потребляющие очень небольшое количество воды. Их оставляют сухими в течение нескольких дней, месяцев. Например: алоэ, эхеверия, глоксиния, гиппеаструм, каладиум.[9]

по отношению к интенсивности света растения делятся на три группы: (Марковская М.М.)

§ светолюбивые растения, к ним относятся афеляндра, герань, кактусы, эхмея полосатая, абутилон (комнатный клен), ананас крупнохохролковый, колокольчик, каллизия изящная и др. Это растения со светло-зелеными или пестрыми листьями (исключение папоротники). Если растению не хватает света, то стебли вытягиваются, листья становятся меньше по размеру, позже они желтеют и даже могут побелеть.

§ Теневыносливые растения, такие растения могут расти и при освещении и при легком затемнении, к ним относятся аспарагусы, хлорофитумы, плющи, циссус, циртомиум серповидный, цикламен и др. На освещенных участках они быстро достигают декоративности, а в затемнении продолжительнее цветут. Это растения с темно-зелеными листьями.

§ Тенелюбивые растения, такие растения хорошо произрастают при неполном освещении. К ним относится аспидистра, традесканция, папоротники, давалия канарская, фикус крохотный, фиттония вершафельта, араукария разнолистная и др.[10]

Обозначенные способы классификации растений могут соста­вить содержание обобщенных представлений, которые будут сред­ством упорядочивания конкретных знаний дошкольников о мно­гообразии растительного мира.

Формирование обобщенных представлений, о которых идет речь, имеет большое значение для умственного воспитания стар­ших дошкольников. Важным моментом при этом является изме­нение оснований для построения различных обобщений с исполь­зованием одних и тех же объектов, т. е. когда одни и те же растения могут входить в различные группы. Относительность основа­ния обобщений, возможность его изменения тесно связаны со способностью отражать предметы во всем многообразии их свойств. Переориентировка с одних признаков предметов на другие при формировании обобщенных представлений способствует разви­тию гибкости, подвижности детских представлений.

Таким образом, такой подход при формировании обобщенных представлений имеет методологическое значение: уже со старшего дошкольного возраста он создает возможность диалектического рассмотрения природных явлений, диалектического подхода в упорядочивании их многообразия. Объединяя растения по вышеназванным разделам, мы каждый раз выделяем новые особенности их отношения с внешней средой, новые сильные стороны приспособленности к ней. Это позволяет дошкольнику познавать природу не в раз и навсегда застывших категориях, а видеть их относительность, качественную изменчивость, единство противоречивых и различие внешне схожих явлений. С этих позиций сама идея многоаспектного анализа одних и тех же объектов при формировании обобщенных представлений о многообразии растительного мира становится воплощением диалектико-методологического подхода в ознакомлении старших дошкольников с природой.

Ребенок может забыть, как называется то или иное растение, но гораздо важнее, чтобы он получил первые представления об особенностях разнообразия растительного мира и местообитаний живых организмов; научился отличать растения друг от друга не только на картинках, но и в природе; мог объяснить некоторые особенности их внешнего вида в зависимости от среды обитания; имел элементарные представления о том, что нужно живым организмам для развития; о взаимосвязях растений и животных; проявлял к ним познавательный интерес, эмоционально-положительное, бережное отношение и желание их сохранить.