ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОРНИТОФАУНЫ ЮЖНОГО ЗАУРАЛЬЯ ... 10
1.1. История изучения видового состава птиц Южного Зауралья 10
1.1.1. История изучения видового состава птиц южной подзоны
лесостепной зоны Зауралья 11
1.1.2. История изучения видового состава птиц северной подзоны
лесостепной зоны Зауралья 12
1.2. Физико-географическая характеристика районов исследования 13
1.2.1. Физико-географическая характеристика районов исследования,
расположенных в Челябинской области 14
1.2.2. Физико-географическая характеристика районов исследования,
расположенных в Курганской области 15
1.3. Методы исследования 16
1.4. Описание площадок наблюдений 19
1.5. Видовой состав, численность и плотность птиц южной подзоны
лесостепной зоны Зауралья 23
1.6. Количественные характеристики орнитофауны Октябрьского района
Челябинской области 25
1.7. Видовой состав, численность и плотность птиц северной подзоны
лесостепной зоны Зауралья 33
1.8. Количественные характеристики орнитофауны площадок исследования
в Курганской области 35
1.9. Сравнение орнитофаун северной и южной подзон лесостепной зоны
Зауралья 45
1.10. Суточная динамика активности пения некоторых видов
воробьеобразных в разгар гнездования в южной подзоне лесостепной зоны Зауралья 47
1.11. Спектр питания обыкновенного филина (Bubo bubo, L., 1758)
Курганской области 49
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХСЯ
ПО БИОЛОГИИ 53
2.1. Основополагающие понятия исследовательской деятельности 53
2.2. Аспекты исследовательской деятельности в школе 55
2.3. Виды исследовательских работ учащихся 57
ГЛАВА 3. ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «ОРНИТОЛОГИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ» 60
3.1. Понятие элективного курса 61
3.2. Программа элективного курса «Орнитология для детей» 63
3.2.1. Пояснительная записка 63
3.2.2. Содержание курса 65
3.2.3. Требования к результатам обучения 67
3.2.4. Конструкт практического занятия 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ 86
Исследовательская деятельность в школьном курсе биологии является неотъемлемым компонентом качественного образования школьников, так как компетенции, формируемые в результате это деятельности, полезны в настоящее время не только учащимся, планирующим связать свою дальнейшую деятельность с наукой, но и тем, кто просто осваивает основное общее образование.
Биология, как предмет естественнонаучного цикла, сильно зависима от принципа наглядности в обучении, и наиболее лучшим вариантом реализации данной необходимости является организация полевых исследований и наблюдений, где учащиеся могут непосредственно «прикоснуться» к объектам живой природы, и в лучшей степени усвоить все происходящие процессы и явления, выявить необходимые закономерности. Даже специализированные фильмы, зачастую, не позволяют учащимся полноценно воспринимать представляемый материал.
Проблема сохранения биоразнообразия является в настоящее время одной из центральных проблем экологии. Интерес исследователей к ней вызван в первую очередь тем, что биоразнообразие считается необходимым условием устойчивости экосистем. И хотя в последнее время это положение и подвергается сомнению, но никто не отрицает того факта, что сама жизнь на Земле возможна только при достаточном разнообразии эволюционного материала [9].
Частные цели сохранения биоразнообразия могут включать в себя следующие составляющие: минимизация изменений существующего уровня биоразнообразия, сохранение и восстановление его «естественного уровня», поддержание уровня биоразнообразия выше критического или вблизи оптимального значения [7].
Отрицательные последствия воздействия антропогенных факторов на природные экосистемы в полной мере относятся и к Южному Уралу. Развитие в этом регионе со второй половины XVIII века промышленности повлекло за собой необычайно интенсивную эксплуатацию природных ресурсов. При этом в наибольшей степени пострадали леса, и к настоящему времени первичный лесной покров почти повсеместно уничтожен и замещен вторичными, частично восстановленными, экосистемами пониженной продуктивности и устойчивости. Со второй половины XX в. началось освоение целинных и залежных земель, что еще больше усугубило ситуацию, приведя к полному исчезновению естественного растительного покрова на больших пространствах лесостепной и степной зон.
В результате антропогенной трансформации коренным образом изменились местообитания животных, что явилось причиной исчезновения целого ряда видов. Так, за последние 100 лет из фауны региона исчезли северный олень, речной бобр, обыкновенная выхухоль, росомаха, черный аист, дрофа. В настоящее время на грани исчезновения находятся выдра, европейская норка, скопа, сапсан, стрепет, беркут, степной орел, филин. Потребовались значительные усилия, чтобы реакклиматизировать некоторые виды — речного бобра и обыкновенную выхухоль, хотя дальнейшая судьба этих животных не совсем ясна [10].
Птицы, как представители живого мира, являются удобным и, весьма, интересным объектом для проведения наблюдений, так как хорошо заметны, практически повсеместно встречаются, и наглядно демонстрируют большинство важных биологических процессов и явлений. Использование методов изучения птиц при организации исследовательской деятельности оказывает большую помощь учителю-предметнику благодаря своей доступности и простоте.
Цель исследования - методика изучения птиц Южного Зауралья в исследовательской деятельности с обучающимися в школьном курсе биологии.
Задачи:
1. Определить видовой состав и численность птиц отдельных территорий Челябинской и Курганской области;
2. Сравнить и проанализировать особенности орнитофаун южной и северной подзон лесостепной зоны Южного Зауралья;
3. Сравнить собственные результаты наблюдений с литературными данными;
4. Разработать элективный курс по орнитологии для учащихся 7-х классов.
Объект исследования: процесс обучения и воспитания школьников на занятиях элективного курса.
Предмет исследования: изучение орнитофауны Южного Зауралья на занятиях элективного курса.
По материалам выпускной квалификационной работы опубликовано 13 статей:
1) Грачев С.В. К изучению видового разнообразия птиц лесостепных колков Октябрьского района Челябинской области // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды. Материалы Международной научной конференции. Челябинск. 2016. С. 85¬89.
2) Тарасов В.В., Грачев С.В. Птицы октябрьского района челябинской области // Фауна Урала и Сибири. Екатеринбург. 2016 г. № 2. С. 191-204.
3) Грачев С.В. Орнитофауна лесостепных колков Октябрьского района Челябинской области // «Урал: природа, история, культура». Материалы Межрегиональной молодёжной научно-практической конференции, проходящей в рамках Большого географического фестиваля «Моя Земля». Екатеринбург. 2017. С. 14-16;
4) Грачев С.В. Птицы лесостепных колков Челябинской области // «Экология: факты, гипотезы, модели» Материалы конференции Молодых учёных. Екатеринбург. 2017. С. 29-31;
5) Грачев С.В. Использование сведений об орнитофауне лесостепной зоны при организации экскурсионной и научно-исследовательской деятельности обучающихся // «Экология XXI века: синтез образования, науки, производства» Материалы V Всероссийской научно¬практической конференции с международным участием. Челябинск. 2017. С. 17-20;
6) Грачев С.В. Видовое разнообразие птиц лесостепных колков Октябрьского района Челябинской области // «Экология России и сопредельных территорий» Материалы XXII Международной экологической студенческой конференции. Новосибирск. 2017. С. 39-40;
7) Грачев С.В. Спектр питания обыкновенного филина (Bubo bubo, L., 1758) в Курганской области // «Зоологические исследования регионов России и сопредельных территорий» Сборник статей по материалам IV Международной научно-практической конференции. Нижний Новгород. 2018. С. 28-32;
8) Грачев С.В. Суточная динамика активности пения некоторых видов воробьеобразных в разгар гнездования в лесостепном Зауралье // «Первый всероссийский орнитологический конгресс»; Тезисы докладов. Тверь. 2018. С. 86;
9) Грачев С.В. Суточная динамика активности пения некоторых
видов воробьеобразных в разгар гнездования в лесостепном Зауралье // «Урал: природа, история, культура» Материалы Межрегиональной
молодёжной научно-практической конференции. Екатеринбург. 2018. С. 70-74;
10) Грачев С.В. Спектр питания обыкновенного филина (Bubo bubo,
L., 1758) в Курганской области // «Урал: природа, история, культура» Материалы Межрегиональной молодёжной научно-практической конференции. Екатеринбург. 2018. С. 142-145;
11) Грачев С.В. Сравнение орнитофауны колков северной и южной подзон лесостепной зоны Зауралья // «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» Материалы VII Международной научно-практической конференции. Под ред. Д.З. Шибковой, П.А. Байгужина. Челябинск. 2018. С. 81-82.
12) Тарасов В.В., Гашек В.А., Рябицев А.В., Грачев С.В. К фауне птиц лесостепной зоны Челябинской области // Фауна Урала и Сибири. Екатеринбург. 2018. № 2. С. 106-112.
13) Грачев С.В., Некрашевич П.С. «Урал: природа, история, культура» Материалы Межрегиональной молодёжной научно-практической конференции, 19 марта 2019 г., Екатеринбург / ред. О. В. Янцер, Ю. Р. Иванова. Екатеринбург. 2019. С. 193-198.
По результатам выпускной квалификационной работы были сделаны доклады на следующих конференциях:
1) Межрегиональная научно-практическая конференция «Урал: природа, история, культура», направление «Биологические и экологические исследования», Екатеринбург (март 2017, 2018, 2019 гг.);
2) Конференция молодых учёных «Экология: факты, гипотезы, модели», Екатеринбург (апрель 2017, 2018 гг.);
3) Международная научная конференция «Адаптация
биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды», Челябинск (октябрь 2017, 2018, 2019 гг.);
4) Первый Всероссийский орнитологический конгресс, Тверь, февраль 2018;
5) Международный молодёжный научный форум «Ломоносов - 2019», г. Москва, апрель 2019.
За организацию и проведение экспедиций, за помощь в сборе и обработке материалов исследования, за научные консультации, выражаем глубокую благодарность старшему научному сотруднику Института экологии растений и животных УрО РАН, кандидату биологических наук Тарасову Владимиру Васильевичу и старшему научному сотруднику ИЭРиЖ УрО РАН, кандидату биологических наук Кропачевой Юлии Эвальдовне.
Орнитофауна представляет собой ценный природный ресурс, который имеет большое значение в различных аспектах жизни человека и всего живого мира в целом. Насущная потребность в изучении современного состояния орнитофауны определяется нашей жизнью. Ведь птицы представляют собой одновременно наиболее мобильный и, практически, мгновенно реагирующий на изменения, происходящие в окружающей среде, ресурс. Этот ресурс служит чутким и надёжным индикатором того, насколько правильно или неправильно человек использует дары природы, и следит за её поддержанием и сохранением. Поэтому в настоящее время проблема изучения видового разнообразия и численности птиц различных местообитаний не теряет своей актуальности, а, наоборот, обращает к себе всё больше и больше внимания.
В ходе научно-исследовательской экспедиции нами был описан видовой состав птиц лесных колков и перелесков лесостепной зоны Южного Зауралья. Была изучена динамика изменения численности и плотности, а также проведён анализ изменения данных показателей по сравнению с 1982¬1984, и с 1993-1997 годами. Для пеночки-теньковки (Phylloscopus collybit a), варакушки (Luscinia svecica) и лесного конька (Anthus trivialis) были проведены исследования суточной динамики песенной активности. Для филина обыкновенного (Bubo bubo) был проведён анализ спектра питания.
После анализа информации об орнитофауне лесостепных местообитаний южного Зауралья отмечены положительные изменения в количестве видов, а также плотности населения птиц, населяющих лесостепные колки Зауралья: общая плотность птиц в осиново-березовых лесах и перелесках северной лесостепи составила 3,95 пар/га, в южной - 7,13. В северной лесостепи по сравнению с южной выше плотность у пеночки- веснички (0,27 и 0,04 пар/га), зеленой пеночки (1,3 и 0,05) и обыкновенного ремеза (0,25 и 0,05). А в южной лесостепи плотность этот показатель выше всего у обыкновенной зеленушки (0,8 и 0,1 пар/га), большой синицы (0,5 и 0,1), пеночки-теньковки (1,8 и 0,5), серой славки (0,3 и 0,1), лесного конька (1,0 и 0,38) и зяблика (0,7 и 0,3). Возможно, это связано с предпочтением данных видов селиться у опушек, протяженность которых в южной лесостепи (где леса сильно фрагментированы и представлены в основном колками) выше, чем в северной. Доминирующими видами в южной лесостепи являются: пеночка-теньковка (25%), лесной конек (14) и обыкновенная зеленушка (11), в северной - пеночка-теньковка (12).
По сравнению с данными 1982-1984 гг. практически у всех видов наблюдается тенденция увеличения плотности, наиболее сильное - у пеночки-теньковки (с 0,1 до 1,8 пар/га) и лесного конька (с 0,18 до 1,0). Снижение плотности обнаружено только у большой синицы (с 0,21 до 0,1) и зяблика (с 0,62 до 0,3).
На основании полученных результатов сделаны следующие выводы:
1. По сравнению с 1993-1997 годами увеличилось количество видов птиц, населяющих лесостепные колки с 37 до 49. Возросла общая их плотность (354,4 ^ 1124,2 особей/км2) и к числу доминантных видов (с долей в населении выше 10%) прибавилась пеночка-теньковка.
2. В северной лесостепи по сравнению с южной выше видовое разнообразие, а общая плотность видов, наоборот, выше в южной лесостепи;
3. С 1980-х гг. плотность у большинства видов увеличилась;
4. Увеличение плотности ряда видов птиц в южной лесостепи, вероятно, связано с фрагментарным характером лесных местообитаний и большей протяженностью опушек.
Благодаря полевым исследованиям мы получили возможность более подробно описать современные особенности орнитофауны лесных местообитаний Южного Зауралья, собрать материал для разработки элективного курса «Орнитология для детей», и для применения в дальнейшей работе со школьниками на занятиях данного курса.
Общепринятым фактом является то, что структурированная и упорядоченная информация удобна для изучения. Элективный курс позволяет в рамках дополнительного времени (то есть помимо основного времени образовательной программы по биологии) углублённо, но более систематизировано и, следовательно, облегчённо для восприятия, донести до школьников необходимую информацию.
Элективные курсы имеют большой набор функций и решают следующие задачи:
• обеспечение повышенного уровня освоения одного из профильных предметов;
• освоение смежных учебных предметов на междисциплинарной основе;
• организация непрерывной профориентационной работы и др. [54].
Немаловажную роль в освоении элективного курса играет исследовательская и проектная деятельность обучающихся, позволяющая им научиться самостоятельно проектировать свой образовательный процесс, способствующая развитию у них творческих навыков.
Курс «Орнитология для детей» относится к элективным, так как он соответствует целям и задачам элективов, носит рекомендательный характер, имеет широкий диапазон продолжительности.
Наш элективный курс по орнитологии будет весьма полезен и удобен учителям биологии, педагогам дополнительного образование при организации соответствующего курса, так как птицы являются одним из наиболее доступных объектов изучения в биологии, а простота методов их изучения позволяет с лёгкостью использовать этот курс повсеместно. Особую ценность данный курс будет предоставлять педагогическим работникам Южного Зауралья, так как позволит им более практикориентированно изучать с обучающимися темы курса.
Согласно программе нашего элективного курса, он предназначен для обучающихся 7-х классов и рассчитан на 36 часов.
Следует отметить, что нами было апробировано 10 занятий в рамках элективного курса с учащимися 7 «в» класса МАОУ СОШ № 117 (г. Екатеринбург).
Таким образом, разрабатываемый курс «Орнитология для детей» соответствует целям и функциям элективного курса [53]. Широкий спектр разнообразия форм образовательной деятельности учащихся в рамках элективного курса, позволяет им изучить материал с высоким уровнем заинтересованности, и сформировать в процессе обучения основные учебно-исследовательские компетенции, такие как:
• Учебно-познавательные компетенции - целеполагание, планирование, анализ, рефлексия, самооценка,
• Информационные компетенции - умение работать со средствами информации;
• Коммуникативные компетенции - навыки групповой работы, навыки ролевого распределения;
• Компетенции личностного самосовершенствования.
Таким образом, полевые исследования птиц могут являться базой для организации практико-ориентированного учебного процесса для школьников, и, даже, для студентов, так как предоставляют возможность непосредственно взаимодействовать с объектами исследования и полноценно погрузиться в исследовательскую деятельность.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
