Изучение лишайников как индикаторов загрязнения воздуха и их использование в учебном процессе

7

Выпускная квалификационная работа

Изучение лишайников как индикаторов загрязнения воздуха и их использование в учебном процессе

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава 1. Изучение лишайников как индикаторов загрязнения воздуха и их использование в учебном процессе. Лишайник – Гипогимния вздутая. (Hypogymnia physodes)……………………………………………………………6

1.1    Общая характеристика лишайников…………………………………………6

1.2    Аккумуляция вредных веществ из воздуха в лишайниках……………….16

1.3    Формы обучения биологии при изучении лишайников…………………..22

Глава 2. Материалы и методы исследования…………………………………..35

Глава 3. Характеристика мест исследования…………………………………..38

3.1 Географическое расположение Славянского района……………………...38

3.2 Почвенно-климатические особенности района……………………………38

3.3 Особенности растительного и животного мира…………………………...39

3.4 Полезные ископаемые и промышленность района …………………….....40

Глава 4. Результаты исследования и их обсуждение………………………….41

4.1 Обоснование педагогического эксперимента……………………………...41

4.2 Определение процентного значения  качества знаний и успеваемости учащихся обоих классов по итогам входного и выходного контроля знаний41

Выводы…………………………………………………………………………...50

Методическая часть. Разработка и внедрение индивидуально-групповой формы работы на уроках биологии…………….................................................52

Список литературы…………………………………………................................65

Приложения……………………………………………………………………...69

Введение

Актуальность исследования. В современной системе обучения предметам естественнонаучного цикла отводится особая роль. Это связано с применением различных средств обучения, таких как, натуральные объекты обучения биологии, муляжи, таблицы, плакаты, модели, технические средства обучения (ТСО). Классные и внеклассные формы работы, такие как индивидуальная, групповая и фронтальная на уроках занимает важное место в обучении биологии. Такие занятия способствуют развитию мышления, самостоятельности, формированию умения сотрудничества друг с другом, стимулированию активной деятельности учащихся и развитию коммуникабельности. Это обусловлено тем, что при выполнении учащимися различных заданий происходит четкое разделение ролей и обязанностей, также происходит быстрое усвоение знаний. Значительное внимание обращено на развитие человека как личности, на воспитание научного мировоззрения, ментальности, нравственности, гуманности, эстетического вкуса, экологической культуры и бережного отношения к природе.

Некоторые растения, такие как лишайники, наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. А это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды и воздушного бассейна.

Гипотеза исследования. Индивидуально-групповая работа, а также любая форма классной и внеклассной организации работы на уроках биологии, будет способствовать повышению уровня знаний и нравственно-экологической культуры учащихся, будет эффективно реализована, если на уроках биологии будут систематически использоваться натуральные объекты, как средства активизации и стимуляции познавательного интереса и самостоятельной научно-исследовательской работы учащихся.

Объект исследования: процесс обучения учащихся 7-х классов на уроках биологии.

Предмет исследования: лишайники как индикаторы загрязнения воздуха в организации индивидуально-групповой работы по биологии и их влияние на учебно-воспитательный процесс обучения школьников.

Цель исследования: разработать и выявить наиболее эффективные методы классной и внеклассной деятельности учащихся при организации индивидуальной и групповой формы работы в среднем звене в 7 «Б» и в 7 «Д» классах на уроках биологии при изучении лишайников как индикаторов загрязнения воздуха.

Задачи исследования:

1. Исследовать и проанализировать по литературным источникам состояния вопросов  по общей характеристике лишайников как индикаторов загрязнения воздуха и их места произрастания; изучить формы проведения и структуру индивидуальной и групповой форм работ на уроках биологии.

2. Осуществить сравнительный анализ динамики усвоения и приобретения новых знаний у школьников в форме индивидуального урока и групповой формы урока по биологии при входном и выходном контроле знаний.

3. Выявить влияние индивидуальной и групповой форм работы на учебно-воспитательный процесс.

4. Разработать алгоритм содержания и проведения урока по биологии в индивидуальной и групповой форме работы в 7-м классе по теме «Лишайники – индикаторы загрязнения воздуха и их использование в учебном процессе».

Научная новизна исследования заключается в использовании природных биоиндикаторов-лишайников учащимися 7-х классов на уроках биологии в целях исследования мониторинга атмосферы по их наличию или отсутствию, по изменению окраски.

Теоретическая значимость исследования заключается в разработке таких классных и внеклассных форм работы, как индивидуальная, групповая и фронтальная работы в процессе школьного биологического образования путем его проектирования и корректировки с учетом возрастных особенностей учащихся.

Практическая значимость заключается в применении таких классных и внеклассных форм работы на уроках биологии, что способствует повышению познавательного интереса к предмету, воспитывает стремление к постоянному общению учащихся с природой, книгой и друг с другом.

Глава 1. Литературный обзор. Изучение лишайников как индикаторов загрязнения воздуха и их использование в учебном процессе. Лишайник – Гипогимния вздутая. (Hypogymnia physodes)

1.1 Общая характеристика лишайников

Лишайники – очень интересные по своему строению и свойствам растительные организмы. Они образованы симбиотическим сожительством одноклеточных грибов и водорослей. Преимущества, вытекающие из специфической двойной природы лишайников, позволяют расти им в таких условиях, где не могут существовать другие организмы. Но при изменении состава атмосферного воздуха, загрязнение его диоксидом серы (сернистым газом), лишайники фиксируют это изменение, меняют качественный и количественный состав, а иногда и вымирают, т.е. лишайники являются биоиндикаторами [2].

Цель наблюдений за качеством среды – это не только ее оценка, но долговременный мониторинг и прогноз. Лишайники, используемые для биологической индикации состояния окружающей среды, должны быть не слишком чувствительными, но и не слишком устойчивыми к загрязнению. Иметь продолжительный жизненный цикл и повсеместное распространение. В настоящее время эти организмы считаются живыми показателями качества окружающей среды. А сам метод использования лишайников в качестве биоиндикаторов получил название лихеноиндикации. В лесу лишайников много, в городе – хилые маленькие пятнышки лишайников [10].

Лишайники – древняя группа, имеющая по самым скромным подсчетам 200 млн. лет эволюционного развития. И вся их эволюция была направлена на взаимное приспособление гриба и водоросли. В то же время они плохо приспособлены к различным проявлениям антропогенного воздействия. Именно поэтому они могут быть использованы для определения степени воздействия человека на биоценоз. В чем причина повышенной чувствительности этих организмов к составу атмосферы? У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула, и газообмен происходит свободно, через всю поверхность. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсичных газов. Эти организмы сохраняют способность к росту при температуре чуть ниже 0 градусов. Но их первый враг – загрязненный воздух. При изучении лишайников многих городов были обнаружены общие закономерности: при повышении степени загрязненности воздуха первым исчезают кустистые лишайники, за ними листоватые и последними накипные.

В сильно загрязненном воздухе лишайники почти совсем отсутствуют – «лишайниковая пустыня»; средняя загрязненность воздуха – «зона соревнования» – флора лишайников бедна, виды с пониженной жизнеспособностью; «нормальная зона» - окраины, где встречаются многие виды лишайников[25].

Свидетельство загрязненности воздуха – это не только отсутствие лишайников, но и их внешний вид. Слоевища угнетенных лишайников обильно покрыты соредиями – маленькими шаровидными тельцами.

Лишайники чрезвычайно широко распространены в природе и встречаются во всех ботанико-географических зонах. Они обитают по всему миру – от пустынь до Арктики и Антарктики. Поселяются лишайники на самых разнообразных, но обычно бедных субстратах: на голой почве, открытых скалах, стволах деревьев и даже на поверхности кожистых многолетних листьев. Их почвообразовательная деятельность на голых скалах – первая стадия биоценотических сукцессий. Лишайники очень требовательны к чистоте воздуха. Они не выносят дыма, копоти, а особенно сернистых соединений, в изобилии содержащихся в промышленных выбросах. Из-за этого их часто используют в качестве индикаторов загрязненности среды. Именно поэтому лишайники относительно редки на территории крупных городов.

Лишайники, растущие на стволах и ветвях деревьев, особенно чувствительны к двуокиси серы и соединениям фтора, но могут повреждаться также под влиянием, например, азота, озона, тяжелых металлов. Чем чище воздух, тем разнообразнее видовой состав лишайников и интенсивнее их рост. Благодаря обнаруженным особенностям лишайников исчезать с увеличением концентрации двуокиси серы в воздухе, их уже более ста лет используют в мониторинге атмосферного воздуха (лихеноиндикация).

По форме и величине лишайники разнообразны – их размеры от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. Вегетативное тело лишайника представлено слоевищем и в зависимости от образующегося в них пигмента может быть серым, буро-коричневым, желтым, оранжевым или почти черным или даже ярко-зеленым [3].

Лишайники (Lichenes) – широко распространенная группа симбиотических организмов, обычно растущих на камнях или древесных стволах, реже на почве и получающих необходимую им для жизни влагу из атмосферы. Несколько видов обитают на морской литорали (приливо-отливной полосе). Лишайники представляют собой симбиотическую ассоциацию фотосинтезирующего организма, или фотобионта (водоросли или цианобактерии), и гриба (микобионта), в которой либо оба партнера получают от совместного существования пользу (мутуализм), либо гриб в основном использует водоросль (контролируемый паразитизм). Грибной мицелий служит для водоросли защитной оболочкой, предохраняющей ее от высыхания, и в то же время позволяющей водоросли беспрепятственно получать необходимые для фотосинтеза воду и углекислый газ. Сам гриб, не способный синтезировать органические вещества, питается продуктами фотосинтеза водоросли.

Впервые на высокую чувствительность лишайниковой флоры обратили еще в XIX в. Известный лихенолог В. Нюландер заметил, что после появления дыма и газов в Люксембургском саду Парижа исчезли некоторые виды лишайников. Дальнейшие исследования подтвердили предположение о зависимости чистоты воздуха и состояния лишайниковой флоры.

В настоящее время эти организмы считаются наиболее удобными биоиндикаторами. Сам метод использования лишайников в качестве биоиндикаторов получил название лихеноиндикации или лихенодиагностики.

Особенности строения лишайников

Лишайники – пионеры местообитаний, ранее не доступных другим растениям. Поэтому они обладают способностью быстро впитывать влагу (процесс впитывания хорошо виден под микроскопом); переживать неблагоприятные условия среды в абсолютно сухом состоянии в течение длительного времени (возраст отдельных экземпляров лишайников, обнаруженных в Колорадо, Норвегии и Антарктиде, достигает 10 тыс. и более лет). Лишайники в этом случае выполняют две важные биосферные функции – деструктивную и средообразующую. Например, разрушая грани с помощью уникальных кислот, они вовлекают в биотический круговорот слагающие горную породу вещества.

В лесах лишайники служат пищей для улиток, слизней и некоторых насекомых. Лишайники могут быть серьезными конкурентами мхам и даже древесным растениям (при определенных условиях). Например, если в сосновом лесу почва покрыта кладонией звездчатой, то развитие молодых сосенок обычно сильно заторможено. Однако при достижении соснами трех-четырехлетнего возраста такого эффекта не наблюдается. Лишайники, сплошным ковром покрывая почву, создают особый благоприятный микроклимат для целого ряда растений и мелких животных, стимулируют разложение хвои и сучьев, способствуют образования перегноя. Выделение специфических кислот лишайниками подавляет прорастание семян и спор растений, а с другой стороны, те же кислоты стимулируют развитие почвенных микроскопических грибов и бактерий.

Способность некоторых лишайников поселяться на стволах деревьев привела к появлению ошибочного мнения о губительности такого сожительства. Действительно, лишайники селятся обычно на старых или ослабленных, больных деревьях. Но это обусловлено темпами слущивания коры на стволах разных деревьев. С возрастом или вследствие болезни скорость обновления покровов древесного растения уменьшается или прекращается вовсе, что дает возможность лишайникам, у которых скорость прироста слоевища до нескольких миллиметров в год, обосновываться только на таких деревьях [18,20].

Слоевище лишайников состоит из клеток водоросли и гиф гриба. Следовательно, лишайник – симбиоз водоросли и гриба. В последнее время советским ученым П.А. Генкелем в составе некоторых видов лишайников обнаружены бактерии (Azotobacter). Такие лишайники представляют собой тройной симбиоз. В состав лишайников входят некоторые виды зеленых или синезеленых водорослей и ряд видов сумчатых или (редко) базидиальных грибов. Водоросль от гриба получает необходимую ей влагу и минеральные соли, гриб от водоросли – органические вещества, вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза. Бактерии Azotobacter способны усваивать свободный азот атмосферы. Однако большая польза, извлекаемая грибом из симбиоза с водорослью, и наблюдаемые иногда внедрения гиф гриба в клетки водоросли позволяют полагать, что гриб может рассматриваться как паразит, а не как равноправный компонент симбиоза.

По морфологическим признакам лишайники делятся на три группы:

1.      Корковые, или накипные, являющиеся корковым налетом, плотно прикрепившимся к субстрату; это группа составляет около 80% всех лишайников.

2.      Листоватые, представляющие собой пластинку, похожую на пластинку листа, слабо прикрепленную к субстрату.

3.      Кустистые, представляющие свободные маленькие кустики, прикрепленные к субстрату только своими нижними частями.

По анатомическому строению лишайники делят на два типа: 1) гомеомерные лишайники, у которых клетки водоросли равномерно распределяются по всему таллому, между гифами гриба; 2) гетеромерные лишайники, у которых можно различить обособленный слой, содержащий клетки водоросли. Снаружи имеется корковый слой, образованный плотным сплетением гиф. Клетки-водоросли называются гонидиями.

Вегетативное тело лишайника – таллом, или слоевище. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные, листоватые и кустистые. Слоевище накипного лишайника представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом – корой дерева, древесиной, поверхностью камней. Его невозможно отделить от субстрата без повреждения.

Листоватые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикрепленных к субстрату с помощью пучков грибных нитей (гиф) - ризин или дельных тонких гиф - ризоидов. У некоторых лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте с помощью мощного пучка грибных гифов, называемого гомфом.

У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых, чаще ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом гомфом и растет вертикально или свисает вниз [17,18].

Экологические особенности

Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.

Лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды.

Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев. Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их концентрированием [28].

В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем на открытых местах. Особенно много минеральных и органических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Такие лишайники используются для наблюдения за распространением в атмосфере более 30 элементов. Таких как лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца.

Состав минеральных элементов в лишайниковом слоевище определяют классическим методом сжигания, образующаяся зола подвергается химическому анализу на содержание того или иного элемента.

На уровне вида и сообщества о состоянии природной среды можно судить по показателям продуктивности растений. Индикаторами присутствия сернистого газа являются лишайники и хвойные породы, наиболее сильно страдающие от загрязнений. Во многих промышленных городах вокруг заводов возникают зоны, где лишайники вообще отсутствуют - «лишайниковые пустыни». Хвоя сосны образует на своей поверхности тем более толстый слой воска, чем выше концентрация или продолжительнее действие на нее сернистого газа. На этом основании был разработан метод индикации в атмосфере сернистого газа - «тест помутнения по Гертелю». Другой признак действия двуокиси серы на растения – снижение рН содержимого клеток.

Весь комплекс экологических факторов (температура воздуха и почвы, влагообеспеченность, рН среды, загрязнение почв и воздуха металлами) сказывается на биосинтезе пигментов, изменяя окраску различных частей растения. Этот биоиндикатор может оказаться наиболее информативным.

Исследования, проведенные на древесных растениях показали, что тяжелые металлы могут накапливаться в лишайниках, и по их содержанию можно оценить экологическую обстановку территории. Загрязнение медью сказывается на росте растений, цинком – приводит к отмиранию листьев у растений, кобальтом – к ненормальному развитию и т.д.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что селекционеры могут сделать многое для создания биоиндикаторов различного рода загрязнений. Чувствительные растения могут заменить дорогостоящую установку для газовых анализов. Такой «газоанализатор» окажется доступным каждому человеку.

Известны чувствительные лишайники – индикаторы, не выносящие даже очень слабого загрязнения воздуха. Под влиянием очень слабых концентраций сернистого газа мхи и лишайники первыми исчезают из состава фитоценозов.

Кислые газы, нарушая рост и развитие лишайников, могут снижать устойчивость их к другим неблагоприятным факторам: засухе, заморозкам, засолению почв.

Активации повреждаемости лишайников газами способствует повышенная температура, влажность воздуха и солнечная радиация, т.е. факторы повышающих газообмен и поглощение токсичных газов. При пониженной освещенности и ночью повреждаемость растений уменьшается.

Уменьшение загрязнения среды следует добиваться преимущественно технологическими способами. Однако даже самые совершенные очистные сооружения не в состоянии избавить нас от выбросов вредных веществ. Среди вспомогательных способов регуляции чистоты воздуха большое значение, несомненно, имеет биологический способ (поглощение и переработка вредных веществ и газов растениями), так как афтоторфный характер метаболизма позволяет им ежедневно перерабатывать огромные массы воздуха.

Отличия лишайников от других растений

Во-первых, специфичный признак лишайников – симбиотическое сожительство двух разных организмов - гетеротрофного гриба (микобионта) и автотрофной водоросли (фикобионта). Во-вторых, лишайники образуют особые морфологические типы, жизненные формы, не встречающиеся отдельно у слагающих лишайниковое слоевище грибов и водорослей. В-третьих, для лишайников в целом и каждого его компонента в отдельности характерен особый тип метаболизма. В-четвертых, весьма специфична биохимия лишайников, образование в них вторичных продуктов обмена – лишайниковых веществ, не встречающаяся в других группах организмов. Наконец, лишайники отличаются от других групп растений, в том числе и от свободноживущих грибов и водорослей, особой биологией: способом размножения, медленным ростом, отношением к экологическим условиям. На основании этих специфических свойств лишайников можно дать следующее определение: лишайниками являются организмы, тело (слоевище) которых всегда состоит из двух компонентов – автотрофного фикобионта и гетеротрофного микобионта, образующих единое симбиотическое сожительство, отличающееся свободными морфологическими типами и особыми физиолого-биохимическими процессами. Лишайники делятся на три неравноценные группы:

1. К первой группе относится большее число лишайников – класс сумчатых лишайников. Они образованы сумчатыми грибами.

2. Ко второй небольшой группе относится класс базидиальных лишайников, они образованы базидиальными грибами (менее устойчивые грибы).

3. «Несовершенные лишайники» получили свое название из-за того, что у них не были обнаружены плодовые тела со спорами [47,48,49].

Органы спороношения и размножения лишайников

На талломе лишайников из грибных гиф формируется плодовое тело гриба со спорами. Это расположенные на поверхности таллома апотеции или погруженные в таллом кувшиновидные перитеции. В апотециях и перитециях формируются споры для размножения гриба.

Апотеции имеют чаще блюдцевидную форму и могут быть окрашены в один цвет с талломом или в другой.

Размножаются лишайники вегетативно. Вегетативное размножение осуществляется следующим образом. От слоевища лишайника отделяются возникающие наружно изидии или внутри тела – соредии. Это пылевидные комочки, в которых клетки водоросли оплетены гифами гриба. В благоприятных условиях из соредий и изидий разрастаются крупные слоевища. Размножение спорами осуществляется путем образования грибом – компонентом симбиоза – плодовых тел и спор в них. Споры разносятся ветром, в благоприятных условиях прорастают в гифы, которые, встретив клетки соответствующего вида водоросли, оплетают их и образуют лишайник; если гифы гриба не встретят водоросли, они погибают. Водоросль размножается делением и, будучи искусственно выделена из лишайника, может жить самостоятельно.

Более важным для размножения лишайников является сораль. Это такие образования, в которых одновременно присутствуют гифы гриба и клетки водоросли. Это соредии и изидии.

Они служат для размножения лишайника как целого организма. Соредии и изидии чаще всего встречаются у листоватых и кустистых лишайников.

Соредии представляют собой мельчайшие образования в виде пылинок, состоящих из одной или нескольких клеток водоросли, окруженных гифами гриба. Скопление соредий называют соралями. Наличие и отсутствие соредий и соралей, их расположение, форма и окраса постоянны для определенных видов лишайников и служат определенным признаком.

Изидии встречаются реже. Они представляют собой простые или коралловидные выросты, обычно густо покрывающие верхнюю сторону таллома [28].

1.2 Аккумуляция вредных веществ из воздуха в лишайниках

Биоаккумуляция – частный случай биоиндикации, в котором о качестве среды, о факторах, воздействующих на эту среду, судят по степени накопления вредных веществ в живых организмах.

Изучение лихенофлоры городов выявило, что чем больше индустрирован город, чем более загрязнен воздух, тем меньше встречается в его границах разновидностей лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, тем ниже жизненность видов лишайников.

Первыми исчезают кустистые лишайники, затем листоватые и последними – накипные формы лишайников. Советский лихенолог Х. Трасс выделил три группы лишайников - биоиндикаторов. Среди них есть аккумулятивные биоиндикаторы – они накапливают воздействие загрязнителей без быстропроявляющихся нарушений (необходимо проводить химические анализы).

Другие виды показывают степень загрязнения на анатомо- морфологическом уровне, то есть появляются уродливые формы 1) хлороз, 2) некроз, 3) деформация.

Третьи виды вообще не встречаются при загрязнении природной среды. Нужно определить видовой состав лишайников и преобладающие виды.

Чувствительность лишайников к различным веществам (анатомо-морфологический уровень) SO - вызывает разрушение хлорофилла, снижение азотфиксации, гибель лишайников. К SO чувствительны: гипогимная вздутая, пельтигера собачья, ксантория собачья, ксантория настенная, пармелия скальная и пармелия зеленеющая. Их слоевища становятся в виде полумесяца, лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвета. При сильном загрязнении талломы слущиваются и лишайники гибнут.

Тяжелые металлы и их соли вызывают снижение фотосинтеза и изменяют проницаемость мембран клеток.

Под действием цинка – у кладонии шиловидной подеции становятся вздутыми, искривленными, темнеют и покрываются зернистыми чешуйками.

Под действием свинца – псевдопармелия балтиморская растет в 3 раза медленнее у дороги, чем в лесу.

Под действием железа – слоевища приобретают коричневый цвет или оттенок, а меди – слоевища приобретают зеленый оттенок.

Кроме этого лишайники способны накапливать радионуклиды. Особенно кустистые эпигейные лишайники, которых можно считать биоиндикаторами радиоактивного загрязнения природной среды.

По отношению к загрязнению воздуха виды лишайников разделяют на 3 категории:

1) самые чувствительные, исчезающие при первых симптомах загрязнения – уснея хохлатая, уснея пышная, цетрария сизая, кладония неприглаженная.

2) среднечувствительные, приходящие на смену погибшим чувствительным видам, с которыми они не могли конкурировать, пока воздух был чистым – пармелия бороздчатая, пармелия скальная, кладония порошистая, кладония бахромчатая.

3) устойчивые к загрязнению: леканора конизоидная, леканора Хагена, - растут только в городах, среднеустойчивы – гипногимния вздутая, ксантория настенная.

Лихеноиндикация – один из важнейших методов экологического мониторинга, однако он не всегда применим.

Лишайники, как и любой живой организм, откликаются на всякое изменение природной среды и трудно установить конкретную причину. Есть виды - индикаторы сухой почвы – род кладония [47,48,49].

Наиболее опасные для лишайников загрязнители воздушного бассейна города – окислы азота, угарный газ, соединения фтора. В последнее десятилетие доказано, что самое негативное воздействие на них оказывают соединения серы, особенно сернистый газ, который уже в концентрации 0,08 – 0,1 мг/м угнетает большинство лишайников, а в концентрации 0,5 мг/м губителен практически для всех видов. Сернистый газ попадает в атмосферу в результате переработки и сжигания органических веществ (кокс, бурый уголь, нефть и нефтепродукты, древесина), при производстве серы и серной кислоты, плавке руд, содержащих серу. Его выбрасывают ТЭЦ, заводы деревообрабатывающей промышленности, аммиачные производства. Загрязнители воздуха нарушают пигментную систему фотосинтеза, окисляя хлорофилл, разрушающийся уже при pH 3,2-3,4, и нарушая процесс транспорта органических веществ. Известно, что основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются тепловая энергетика, промышленные предприятия и автомобильный транспорт, причем последний служит в городских условиях наиболее мощным загрязнителем атмосферы. В выхлопных газах двигателей содержится более 200 химических соединений и элементов. Наибольший вклад в структуру загрязняющих веществ вносят оксиды углерода и азота, углеводороды, сернистые соединения, сажа.

Многочисленные исследования в районах промышленных объектов на заводских и прилегающих к ним территориях показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определенных видов лишайников. По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются, и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников [34].

Лишайники и загрязненность воздуха

Раздел биоиндикации, в котором изучаются лишайники, и определение изменений в окружающей среде с их помощью называется, соответственно, лихеноиндикацией. Наука об организмах – биоиндикаторах называется биоиндикацией.

Проблема загрязнения природной среды – одна из глобальных проблем современного мира. В связи с интенсивным развитием промышленности и транспорта в атмосферу, гидросферу, литосферу поступает все большее количество вредных выбросов. На земном шаре практически невозможно найти место, где бы ни присутствовали, в той или иной концентрации, загрязняющие вещества (поллютанты).

Среди веществ, загрязняющих воздух, наибольшее значение имеет сернистый газ, галогены и их соединения, оксид углерода, сероводород, аммиак, этилен. А также копоть, пепел, твердые частицы пыли (цемента, извести, кремния, каменного угля, металлов и их соединений). Одними из наиболее известных биологических индикаторов являются лишайники, чувствительность которых обусловлена их физиологией и симбиотической природой. Лишайники выбраны объектом глобального биологического мониторинга, поскольку они распространены по всему земному шару и их реакция на внешнее воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна по сравнению с другими организмами. Благодаря уникальным свойствам лишайников их стали использовать для общей оценки степени загрязненности атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии – лихеноиндикация [10,34].

Как и большинство биологических методов оценки состояния окружающей среды, метод лихеноиндикации не позволяет различить конкретные вредные вещества, загрязняющие атмосферный воздух, но зато позволяет выделить территории, подверженные воздействию загрязненного воздуха. Для этого иногда бывает достаточно даже неполного описания разнообразия и обилия лишайников на единице площади в данном массиве.

Биоиндикатор – это группа особей одного вида или сообщества, по наличию, состоянию и поведению которых судят о естественных и антропогенных изменениях в среде, в том числе о присутствии и концентрации загрязнителей. Живые индикаторы имеют существенные преимущества, устраняя применение дорогостоящих и трудоёмких физико-химических методов для определения степени загрязнения среды. Они суммируют все без исключения биологически важные данные о загрязнениях, указывают скорость происходящих изменений, пути и места скоплений в экосистемах различного рода токсикантов, позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ на живую природу и человека.

Лишайники очень чувствительные и многочисленные биоиндикаторы.

Основные причины, обуславливающие малую устойчивость лишайников и их группировок к атмосферному загрязнению следующие. Это высокая чувствительность водорослевого компонента лишайников, пигменты которого под действием веществ - загрязнителей быстро разрушаются; отсутствие защитных покровов и связанная с этим невозможность контроля поглощение газов и жидкостей слоевищами лишайников; строгие требования к кислотности субстрата, изменение которой приводит к гибели лишайников.

Преимуществами лихеноиндикации по сравнению с другими методами мониторинга загрязнений среды являются: малая стоимость исследований, краткосрочность получения результатов и объективные показания, выражающиеся не в сухих цифрах, а в реальных результатах воздействия на живые организмы антропогенных загрязнителей. Недостаток такого исследования – приближенность результатов [10,44].

Последовательность вымирания разных типов лишайников при увеличении загрязнения атмосферного воздуха ядовитыми веществами, является главным свойством лишайников в лихеноиндикации.

Биоиндикация – это определение биологически значимых нагрузок на основе реакций на них живых организмов и их сообществ. В полной мере это относится ко всем видам антропогенных загрязнений.

Основной задачей биоиндикации является разработка методов и критериев, которые могли бы адекватно отражать уровень антропогенных воздействий с учетом комплексного характера загрязнения и диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ. Биоиндикация, как и мониторинг, осуществляется на различных уровнях организации биосферы: макромолекулы, клетки, органа, организма, популяции, биоценоза. Очевидно, что сложность живой материи и характера ее взаимодействия с внешними факторами возрастает по мере повышения уровня организации. В этом процессе биоиндикация на низших уровнях организации должна диалектически включаться в биоиндикацию на более высоких уровнях, где она предстает в новом качестве и может служить для объяснения динамики более высокоорганизованной системы.

Таким образом, биоиндикацию можно определить как совокупность методов и критериев, предназначенных для поиска информативных компонентов экосистем, которые могли бы адекватно отражать уровень воздействия среды, включая комплексный характер загрязнения с учетом явлений синергизма действующих факторов. А также диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ и оценивать их значимость для всей экосистемы в ближайшем и отдаленном будущем [34].

Значение лишайников

Значение лишайников в природе и в хозяйстве значительно. Лишайники являются первыми растениями, которые поселяются на скалах и им подобных бесплодных местах, где другие растения жить еще не могут. Лишайники разрушают поверхностный слой скалы и, отмирая, образуют слой гумуса, на котором уже могут поселяться другие растения. Лишайник Cladonia rangiferina и др. виды, называемые оленьим «мхом» или ягелем, живут на огромной территории тундр и доходят до Крайнего Севера СССР. Эти лишайники по своей питательности превышают картофель и являются главным кормом для северных оленей, способных доставать их из-под снежного покрова.

Некоторые виды лишайников применяются в медицине: так, используется центрария исландская, или исландский лишайник, или «исландский мох», растущий на почве в лесной и тундровой зонах. Из некоторых видов лишайников вырабатывают антибиотики. В 1943 г. советскими биохимиками А.Л. Курсановым и Н.И. Дьячковым был разработан метод получения из лишайников глюкозы.

Некоторые лишайники используются в парфюмерии для придания стойкости духам. Из некоторых видов лишайников добывается лакмус.

1.3 Формы обучения биологии при изучении лишайников

Сущность индивидуальной работы в обучении биологии

Изучение биологии возможно лишь при использовании активных форм и методов обучения. Одним из способов активизации познавательной деятельности учащихся является организация и проведение различных самостоятельных и индивидуальных работ. Они занимают очень важное место в процессе обучения, потому что ученики получают знания только при выполнении самостоятельной работе. Ученик на уроке должен трудиться под руководством учителя. Пассивно заслушанное, заученное по учебнику еще далеко не знания. Прочно и хорошо усвоено то, что добыто активным собственным трудом. Самостоятельная работа вынуждает, а потом приучает ученика искать ответ на вопрос, читать дополнительную литературу, вычленять главное, существенное, давать объяснение и толкование явлениям природы, думать и искать, выдвигать гипотезы, т. е. в конечном итоге добывать знания [42].

Индивидуальная работа является важнейшей и неотъемлемой частью любого урока, потому что она заставляет работать мысль, прочнее и глубже усваивать изучаемый материал. Индивидуальные работы должны быть разнообразны, их продолжительность должна быть оптимальна для данного класса. К.Д. Ушинский сказал: «...дитя требует деятельности беспрестанно и утомляется не деятельностью, а ее однообразием и односторонностью».

К индивидуальным занятиям относится чтение дополнительной литературы по биологии. Этот вид занятий учащихся повышает их интерес к предмету, воспитывает стремление к постоянному общению с книгой. Книгой руководствуются школьники при ознакомлении с растением или животным, во время экспериментальной работы. Книги используются при подготовке к сообщениям в кружке, к докладам на биологических вечерах и конференциях. Это единство учебной деятельности и чтение специальной литературы учитель постоянно должен учитывать.

Чтобы заинтересовать учащихся книгами биологического содержания, учитель подготавливает рекомендательный список литературы или зачитывает на уроке отрывки из книг, демонстрирует иллюстрации, дает краткие аннотации книг и журналов. В кабинете или библиотеке школы устраиваются выставки книг, на которых учащиеся делятся своим мнением о том, что они прочитали.

Индивидуальная работа тесно связана с приобщением учащихся к чтению научно-популярной и специальной литературы о взаимосвязях общества и природы, что предполагает сообщения, доклады, обзоры прочитанных книг. С точки зрения развития познавательных интересов и глубоких знаний учащихся в области биологии и социальной экологии, наибольшую ценность имеет реферирование литературы. Часто учитель полагает, что реферат может подготовить лишь ученик старших классов. Опыт показывает, что уже шестиклассники справляются с рефератом по одной-двум книгам при условии, что его тема связана с жизнью отдельных видов растений или животных, с описанием охраняемых территорий.

Несмотря на то, что современная система обучения основывается на принципе коллективности, внеаудиторная работа может быть организована как индивидуальная (самоподготовка), что позволяет обучаемому проходить ее в оптимальном темпе, способствует формированию навыков самоконтроля, и самостоятельного получения новых знаний (самообучение) и их использованию, воспитывает ответственное отношение к результатам выполнения заданий [42].

Самостоятельная учебная работа учащихся является одним из наиболее эффективных средств развития потребности к будущему самообразованию.

Наиболее высокую индивидуальную направленность имеет самостоятельная работа. Индивидуализация обучения предусматривает формирование умений и навыков индивидуальной работы и такую организацию учебного процесса, в которой выбор способов, приемов, темпов обучения учитывает индивидуальные особенности обучаемых и уровень их развития [42,52].

Самостоятельная работа – это индивидуальная (или коллективная) работа учащегося по заранее полученным общим указаниям учителя. Цель ее состоит в воспитании активной самостоятельной личности и формировании самостоятельного творческого мышления.

При организации индивидуальной формы работы учащихся на уроке биологии предполагается, что каждый ученик получает для самостоятельного выполнения свое задание, специально для него подобранное в соответствии с подготовкой и учебными возможностями ученика. Такими заданиями являются работа с учебником, другой учебной и научной литературой, а также разнообразными источниками информации (справочники, словари, энциклопедии, хрестоматии); написание рефератов, докладов; проведение всевозможных наблюдений за окружающей природой и за натуральными объектами, используемые на уроках биологии [11].

В педагогической литературе выделяют два вида индивидуальных форм организации выполнения заданий: индивидуальную и индивидуализированную. При индивидуальной работе, ученик выполняет общие для всего класса задания. Эта форма осуществляется без взаимодействия с другими школьниками, но в одном для всех темпе. При индивидуализированной работе, учебно-познавательная деятельность учащихся направлена на выполнение специальных заданий. Индивидуализированная работа регулирует темп усвоения материала в обучении каждого школьника согласно его подготовке и возможностям.

Таким образом, самыми эффективными формами индивидуальной организации учебной деятельности школьников на уроке являются дифференцированные индивидуальные задания. После дифференцированного индивидуального обучения не менее важное место занимает контроль учителя за выполнением заданий и его своевременная помощь в разрешении возникающих у учащихся затруднений. Для отстающих учеников дифференциация должна проявляться не в дифференциации заданий, а в мере оказываемой помощи учителем, который должен наблюдать за их работой, следить, чтобы они работали слаженно, давать нужные советы, задавать наводящие на верный ответ вопросы. Если учитель замечает, что многие ученики не справляются с заданием, то он прерывает индивидуальную работу и дает всему классу дополнительное объяснение и разъяснение [42].

Индивидуальную работу можно и желательно проводить на всех этапах урока. Это, прежде всего в решении различных дидактических задач, для усвоения учащимися новых знаний, умений и их закрепления, для формирования умений и навыков, для обобщения и повторения пройденного материала, для контроля над своими действиями при выполнении той или иной работы, а также для овладения исследовательским методом и опытом.

Планируя индивидуальную работу необходимо:

1.      Предусмотреть ее место в структуре урока.

2.      Оптимальный объем в зависимости от уровня подготовленности учеников, а также от сложности изучаемого материала.

3.      Предусмотреть затруднения, которые могут возникнуть при выполнении индивидуальной работы.

4.      Определить форму заданий.

5.      Установить оптимальную длительность работы.

6.      Подобрать соответствующий дидактический материал.

7.      Предусмотреть рациональные способы проверки и самопроверки работ учеников.

Работа с книгой.

Для развития умения использовать метод индивидуальной работы с книгой очень важно систематически работать с учебником на уроках. При объяснении учебного материала книга должна быть всегда открыта, потому что техника чтения у многих учеников низкая, поэтому необходимо детям внимательно читать вместе с учителем определения, задавать вопросы при затруднениях, выделять главные мысли параграфа, работать с рисунками, схемами, таблицами, публикуемыми в учебнике.

Задание учителя может быть направлено на подготовку по учебнику ответов на вопросы учащимися, составление плана параграфа или его части, нахождение основных терминов, выделенных курсивом, определений, составление схем и таблиц на основе текста учебника. Например, на уроке в 6 классе на тему «Строение и жизнедеятельность лишайников» учитель предлагает учащимся следующие задания по работе с учебником: прочитайте текст и дайте морфологическое описание лишайников.

Работу с учебником учитель может проводить в сочетании с наблюдением натуральных объектов, таблиц, а также использовать задания учебника для руководства индивидуальной работы учащихся по наблюдению за развитием растений и постановке опытов, как руководство к действию при выполнении лабораторных работ [11,12].

Доклад – очень важная форма организации индивидуального учебного процесса.

При формировании у школьников навыков работы с учебником, большое внимание уделяется дополнительной литературе. Учитель рекомендует учащимся чтение популярной и художественной литературы о растениях, о животных, об организме человека для развития у них более глубокого интереса к изучаемому предмету. Также научно-популярные журналы занимают не менее важное место в обучении биологии. На их основе учащиеся делают доклады. Таким образом, школьники самостоятельно учатся добывать знания из дополнительной литературы, так как они сами находят нужный материал в библиотеках или других источниках информации. Поэтому умение школьников самостоятельно получать новые знания, ориентироваться в стремительном потоке научной, и другой информации, способствует успеху. Главной задачей в обучении является привитие этого умения [42,52].

Сущность групповой работы на уроках биологии

Групповая работа – это вид коллективной деятельности, который успешно реализуется при правильном распределении работы учителем между всеми членами группы, взаимной проверке результатов работы каждого, полной поддержке учителя учениками, его своевременной помощи, которая осуществляется только при правильной организации работы [32].

При групповой форме обучения учитель управляет учебно-познавательной деятельностью групп учащихся класса, которые подразделяются на следующие виды: звеньевые, бригадные, кооперативно-групповые и дифференцированно-групповые [31].

Виды групповой работы

Звеньевые формы обучения – организация учебной деятельности постоянных групп учащихся. Бригадная форма организует деятельность специально сформированных временных групп учащихся для выполнения определенных заданий. Кооперативно-групповая форма делит класс на группы, каждая из которых выполняет часть общего объемного задания. Дифференцированно-групповая форма обучения объединяет учащихся с одинаковыми учебными возможностями и уровнем усвоения учебных умений и навыков при постоянных и временных группах. К групповым формам относится также парная работа учащихся. Руководство над деятельностью учебных групп осуществляет учитель, который может управлять группой и непосредственно и опосредованно через звеньевых и бригадиров групп, которых он выбирает и назначает с учетом мнения и одобрения всех учащихся [32].

Признаки групповой работы

При организации групповой работы, класс делится на группы для решения конкретных учебных задач, при этом каждая группа получает свое определенное задание, которое может быть одинаковым, или дифференцированным, и выполняет его сообща под непосредственным руководством лидера группы или учителя. Задания в группе распределяются и выполняются так, чтобы учитывать и оценивать индивидуальный вклад каждого члена группы. Состав группы подбирается так, чтобы с наибольшей эффективностью для коллектива могли реализоваться учебные возможности каждого из группы.

Величина групп колеблется в пределах 3-6 человек. Состав группы непостоянный, и может меняться в зависимости от содержания предстоящей работы, при этом не менее половины группы должны составлять ученики, которые способны успешно заниматься самостоятельной работой.

Состав групп и их руководители подбираются по принципу объединения школьников по уровню успеваемости, достаточной информированности по данному предмету, совместимости учащихся по общим взглядам и интересам, что позволяет им взаимно дополнять и компенсировать достоинства и недостатки друг друга. В группе не должно быть негативно настроенных друг к другу учащихся.

Групповая работа бывает однородная, когда выполнение одинакового для всех задания осуществляется небольшими группами учащихся, и дифференцированная, - выполнение различных заданий разными группами. В ходе работы членам группы разрешается совместное обсуждение хода и результатов работы, обращение за советом друг к другу.

При групповой работе у учащихся на уроке значительно возрастает интерес к данному предмету и взаимопомощь каждому нуждающемуся в ней ученику, которую оказывает учитель, или сами учащиеся друг другу.

Групповая форма работы учащихся на уроке наиболее применима и уместна при проведении различных практических и лабораторных работ по естественнонаучным предметам. В ходе такой работы эффективно используются коллективные методы обсуждения результатов, взаимные консультации при выполнении сложных заданий, которые сопровождаются интенсивной самостоятельной работой учащихся группы.

Групповая форма организации работы учащихся наиболее эффективна при подготовке учебных конференций, диспутов, докладов по теме, дополнительных занятий всей группы, выходящих за рамки учебных программ и за рамки урока. Степень эффективности зависит от организации работы внутри группы, когда все члены группы активно участвуют в работе, что позволяет слабым ученикам проявлять свою инициативу и самостоятельность, а сильным не подавлять ее у более слабых учеников [32].

Методика проведения групповой работы

1. Предварительная подготовка учащихся, которая включает в себя постановку цели и учебных задач, а также краткий инструктаж учителя.

2. Обсуждение и составление плана выполнения учебного задания, определение способов его решения и распределение обязанностей.

3. Выполнение учебного задания.

4. Наблюдение и проверка учителем работы группы и отдельных ее учащихся.

5. Взаимная проверка выполненных заданий учащимися.

6. Доклад учащихся по вызову учителя о своих полученных результатах, проведение общей дискуссии в классе под руководством учителя, дополнение и исправление недочетов, дополнительная информация учителя по данной теме и формулировка окончательных выводов.

7. Выставление итоговой индивидуальной оценки работы групп и класса, которая выставляется учителем в конце работы.

Групповая форма учебной работы также используется и при выявлении знаний и умений учащихся. Для проведения взаимного контроля знаний в учебных группах, в структуре урока выделяется 5-7 минут. Для этого на доске заранее записаны вопросы, отвечая на которые, учащиеся отчитываются перед собой и группой в том, как усвоили материал. Слушая ответы одноклассника, они поправляют его, уточняют отдельные положения. Наиболее эффективно развивать у учащихся навыки самоконтроля в учебной деятельности позволяют разнообразные виды взаимной проверки знаний в группах. Взаимный контроль знаний способствует улучшению оперативного контроля со стороны учителя за качеством усвоения школьниками знаний, умений и навыков, а также позволяет учителю получать достоверную предварительную информацию об уровне их подготовленности, организовать ритмичную работу всех учеников и тем самым значительно повысить их успеваемость [50].

К плюсам групповой организации учебной работы учащихся на уроке можно отнести: приучение к коллективным методам работы, формирование положительных нравственных качеств личности. Каждая из этих форм организации процесса обучения решает свои специфические учебно-воспитательных задачи. Поэтому они взаимно дополняют друг друга.

Минусы групповой формы работы – трудности распределения групп и организация работы в них. Этот связано с тем, что учащиеся в группах не могут самостоятельно разобраться в сложном учебном материале и найти самый простой способ его изучения. В итоге, слабые ученики плохо усваивают материал, а сильные нуждаются в более трудных заданиях, и только лишь в сочетании с другими формами обучения учащихся на уроке, индивидуально-групповая форма организация работы учащихся позволяет ожидать хорошие результаты. Сочетание этих форм определяется учителем в зависимости от учебно-воспитательных задач на уроке, от учебного предмета, специфики содержания, от его объема и уровня сложности. Также от специфики класса и отдельных учеников, уровня их учебных возможностей, от стиля отношений учителя и учащихся, отношений учащихся между собой, от доверительной атмосферы, которая устанавливается в классе при постоянной готовности оказать друг другу помощь.

Организация групповой работы меняет функции учителя. Если на традиционном уроке он передает знания в готовом виде, то здесь он должен быть организатором и режиссером урока, соучастником коллективной деятельности. Он должен объяснить и разъяснить цели предстоящей работы; разделить учащихся на группы; раздать задания для групп; осуществить контроль за ходом групповой работы; принять участие в работе групп, но без навязывания своей точки зрения, а побуждая к активному поиску; после отчета групп о выполненном задании, учитель обязан объявить результаты работы, обращая внимание на типичные ошибки и оценить работу учащихся [30,32].

Индивидуально-групповая работа – это способ организации коллективной познавательной деятельности обучающихся, в ходе которой  происходит разделение функций между учащимися; достигается их позитивная взаимозависимость; осуществляется взаимодействие обучающихся, требующее индивидуальной ответственности каждого. Включение обучающихся во взаимодействие, дает им возможность наблюдать за деятельностью других детей, общаться, обмениваться мнениями, при этом возникает потребность оценивать результат и процесс совместной деятельности и участие каждого, адекватно воспринимать оценки товарищей.

Также с использованием индивидуально-групповой работы у учителя появляется больше возможности для работы с отдельной группой или отдельным учеником, которые испытывают трудности в обучении, и требуют специальной педагогической поддержки. При необходимости учитель может заранее спланировать работу с отстающими учениками, выделив их в отдельную группу.

Группы формируются школьниками по их выбору, назначаются учителем или образуются по жребию. Сплоченный коллектив – это эффективная группа, состоящая из 4-6 человек, члены которой хорошо понимают друг друга. Они ориентированы на взаимовыручку и поддержку [35].

Организация фронтальной, групповой и индивидуальной деятельности учащихся

Решение учебно-воспитательных задач требует четкой организации познавательной деятельности учащихся. Обучение строится на основе коллективной деятельности учащихся, которая содействует формированию творческих способностей, развитию интереса, сплочению коллектива и самоутверждению личности. Коллективный характер обучения предусматривает дифференцированный подход, который требует учета индивидуальных возможностей школьников. Необходимость дифференциации обучения обусловлена тем, что усвоение знаний протекает в сознании каждого ученика индивидуально. При этом важно сочетать требования к коллективу с требованиями к отдельным учащимся.

Осуществлению дифференциации обучения в рамках классного коллектива способствует использование индивидуальной, групповой и фронтальной организации учебной деятельности учащихся. Фронтальную и групповую деятельность относят к коллективным формам, так как при этом учащиеся осознают общую цель совместной работы, делят между собой функции и осознают отношения ответственной зависимости, осуществляют самоконтроль за деятельностью коллектива.

Наиболее широко в обучении биологии используется фронтальная работа, которая характеризуется совместной деятельностью учащихся всего класса над общим заданием под руководством учителя. При этом, как правило, ход работы расчленяется на этапы. После завершения одного этапа работы всеми учащимися, они приступают к следующему, а учитель контролирует их деятельность. В процессе фронтальной работы каждый ученик трудится как член единого коллектива, так как от темпов и эффективности работы каждого зависит успешность выполнения задания всем классом.

Фронтальная работа, используется с различными дидактическими целями: при изучении нового материала, в ходе проверки знаний, закрепления их. Так, фронтально проводится работа по изучению цитологического, гистологического, анатомо-морфологического учебного материала, по систематике растений и животных, приготовлению и рассмотрению микропрепаратов в 5-7 классах. В этих же классах часто применяется фронтальная проверка знаний.

Слабой стороной фронтальной организации учебной деятельности школьников следует назвать ее ориентацию на среднего ученика, сложность учета возможностей сильных и слабых школьников. В итоге, общие задания для сильных учащихся оказываются пониженной сложности, а для слабых учащихся трудными. Фронтальная проверка знаний по фрагментарным ответам не позволяет выяснить целостное представление учащихся об изучаемой проблеме [35].

Значение индивидуально-групповой формы работы

Индивидуально-групповая форма работы позволяет решать сложные познавательные задачи малой группой учащихся, что значительно повышает эффективность познавательной деятельности. При организации индивидуально-групповой работы, контроль, корректировка и оценка решения выполняются самими учащимися [35,52].

Глава 2. Материалы и методы исследования

Исследование проводилось в МОУ лицее №1 г. Славянска-на-Кубани Славянского района в период с 14 сентября по 8 ноября 2009 года. Для педагогического эксперимента нами выбраны 7 «Б» и 7 «Д» классы, отличающиеся по учебным возможностям школьников. Численный состав классов составлял: 7 «Б» 28 человек из них 5 отличников, 13 хорошистов, остальные учатся на «удовлетворительно»; 7 «Д» 17 человек из них 3 отличника, 4 хорошиста, остальные учатся на «удовлетворительно».

Для проведения педагогического эксперимента нами были выбраны два 7-х класса из одной параллели. Первый класс – 7 «Б», был экспериментальным, в котором занятия проводились с более интенсивным использованием индивидуальных и групповых работ на уроках. Это заполнение таблиц, конспектирование ответов на поставленные вопросы, работа с дополнительной литературой, подготовка докладов, лабораторные работы и т. д. А в другом – контрольном классе 7 «Д» – давались уроки, но с минимальным содержанием форм данного вида работы. На уроках в экспериментальном классе закрепление и объяснение нового материала проходило с использованием элементов индивидуально-групповой работы, в контрольном – только при закреплении.

При проведении исследовательской работы мы использовали следующие методы: педагогический эксперимент, изучение школьной документации, изучение методической и научно-познавательной литературы, изучение и обобщение опыта организации педагогического процесса, наблюдение, тестирование, разработка учебно-методического комплекса уроков с использованием методик проведения индивидуально-групповых работ. Главным методом исследования можно выделить педагогический эксперимент, а перечисленные выше методы являлись вспомогательными. С помощью эксперимента мы определяли влияние индивидуально-групповых работ на формирование знаний учащихся по предмету [29,40,41].

Педагогический эксперимент проходил в три этапа:

Первый этап, который включал в себя первую неделю исследования – это пассивный эксперимент, при котором нами были изучены теоретические аспекты педагогического эксперимента – это знакомство с классами, со школьной документацией и успеваемостью учеников, оформлением и проверкой рабочих тетрадей по предмету. Осуществление постановки темы, определение цели, объекта и предмета исследования, его задач и гипотезы исследования [27], проведение педагогического эксперимента.

Цель данного этапа – проведение входного контроля знаний учеников по общему, уже имеющемуся багажу знаний и по пройденной теме «Внешнее строение и значение лишайников», используя при этом вопросы в конце параграфа, на которые они отвечали письменно. Также осуществлено определение качества знаний учащихся обоих классов по формуле:

,             (1)

где, К – качество знаний, в %;

        n – сумма оценок без троек и двоек;

        N – сумма всех оценок.

Зачетная работа состояла из пяти вопросов средней сложности по пройденному материалу. Время, отводимое для выполнения работы, составляло 20 минут.

За каждый правильный ответ ученик получал 1 балл, таким образом, за 5 правильных ответов ученик получал 5 баллов – оценка «5». При правильном ответе на 4 вопроса, ученик получал «4» и т.д. соответственно.

Второй этап – собственно эксперимент – проведение исследования (создание экспериментальных ситуаций, наблюдение) [27]. Разработка уроков с использованием индивидуально-групповых работ (для экспериментального класса) и с минимумом форм данного вида работы (для контрольного). Непосредственное внедрение эксперимента в учебно-воспитательный процесс.

Третий этап – аналитический. Завершающая стадия педагогического эксперимента, включающая обработку и анализ полученных данных. Проведение выходного контроля по теме «Строение и жизнедеятельность лишайников» осуществлялось также посредством заданий в форме индивидуально-групповой работы, которая включала в себя письменные ответы на тестовые вопросы (см. метод. часть), а также наблюдение за лишайниками во внеурочной форме работы. Для достижения этой цели, ребятам было предложено домашнее задание в индивидуальной форме – наблюдение и описание лишайников, их значение и места произрастания. На выполнение отводилось 20 минут. Обработка и оценивание работ проходило по вышеуказанной методике [14,15].

Глава 3. Характеристика мест исследования

3.1 Географическое расположение Славянского района

Славянский район расположен в западной части Краснодарского края, в междуречье устьевых рукавов Кубани. Граничит с Красноармейским, Калининским и Приморско-Ахтарским (по Протоке), Крымским (по Кубани) и Темрюкским районами (по ерику Курка и лиманами жестерской группы). На западе омывается водами Азовского моря. Плотность 2198,6 кв. км. 148,8 тыс. га используется для возделывания сельхозкультур.

Рельеф – плоская, почти идеальная равнина, своженная речными наносами. Абсолютные отметки поверхности едва заметно уменьшаются в направление с юго-востока на северо-запад от 10 м (у Раздерского узла) до 0,5 м (в приазовских плавнях). Преобладающие формы рельефа – сухие русла и прирусловые гряды – бывших ериков, межгрядовые понижения (блюдца, западины) и древние морские бары. В южной части района расположена островная возвышенность тектонического происхождения – Ханьковская «гора» (25 м). Повсеместно каналы, валы, спланированные площадки (рисовые чеки), выемки грунта — карьеры.

3.2 Почвенно-климатические особенности района

Климат формируется под воздействием двух атмосферных течений: северно-восточного (континентального) и юго-западного (морского). Первое приносит холод (зимою), пыльные бури (весной) и жару (летом). Второе – оттепели и дожди (в зимний период), ливни и грозы (летом). Средняя годовая температура воздуха +10,7°. Самый жаркий месяц – июль (+23°), самый холодный – январь (-2°). Количество осадков 500 мм в год.

Первые заморозки случаются в конце октября, последние – в середине апреля, а безморозный период длится 193 дня. Почвенные засухи поздней весной и ранней осенью смягчаются повышенной относительной влажностью, обильными утренними и ночными росами. А зимой чаще идут дожди, чем снег. Если и случается снежный покров в 5-15 см, лежит он не более сорока дней. Средняя глубина промерзания почвы 3-13 см.

Гидрографическая сеть представлена пограничными и внутренними водоемами. К первым относятся Азовское море, Кубань и Протока. Ко вторым – многочисленные лагунные и пойменные лиманы, ерики и гирла. Азовское море омывает территорию района на протяжении 45 км, Кубань – 62 км и Протока – 123 км. Лиманы занимают 8-ю часть площади района, располагаясь в прибрежной полосе Азовского моря (Жестерская, Горьковская и Сладковская группы) и левобережье Протоки (Черноерковская группа). К числу крупнейших относятся лиманы: Восточный (28 кв. км), Горький (24 кв. км), Сладкий (18 кв. км) и Долгий (17 кв. км). Ерики (Курка, Чумаков, Терноватый, Берестоватый, Демин) и гирла (Зозулиевское, Сладкое, Соляниковское) являются канализованными водотоками.

Почвы лугово-черноземные, аллювиально-луговые, болотные, лугово-плавневые. Плавневые почвы, представленные несколькими солончаковатыми разностями, покрывают водоразделы Черноерковских лиманов.

3.3 Особенности растительного и животного мира

Возвышенная (остепненная) территория занята многолетними насаждениями (садами, виноградниками, лесопосадками, питомниками) и сельскохозяйственными культурами (зерновыми, кормовыми, техническими). Естественная растительность (клен, ясень, верба, тополь, акация, ива, терновник, шиповник, ежевика) сохранилась только по берегам Кубани, Протоки и крупных ериков. На пониженной (плавнево-лиманной) территории господствует «жесткая» (камыш, куга, рогоз) и «мягкая» (уруть, роголистник, хара) флора. В связи с проведением широких мероприятий по мелиорации и ирригации культурная растительность все сильнее внедряется в царство дикой.

Многолетних насаждений - 3,5 тыс. га (3,3тыс. га садов и 158 га виноградников).

Животный мир. В остепненной части распространены грызуны (заяц, хомяк, мыши) и птицы (орел, грач, перепел, жаворонок). В плавнях – млекопитающие (дикий кабан, енотовидная собака, ондатра), пресмыкающиеся (гадюка, уж, ящерица), земноводные (лягушка, жаба), птицы (дикая утка, лысуха, серые гуси, нырки). Белая цапля, лебедь взяты под охрану государства.

На северо-западе района – республиканский  охотзаказник площадью 45 тыс. га. Здесь ежегодно проводятся Всероссийские соревнования по рыбной ловле.

3.4 Полезные ископаемые и промышленность района

Полезные ископаемые: нефть, природный газ, йодо- и бромсодержащие воды, строительные материалы (песок, глина, морская ракушка - «черепашка»).

Промышленность представлена нефтегазодобывающей, пищевой и др. отраслями. Добыча нефти ведется в пойме Кубани, газа – в вершине Кубано-Протокского междуречья. Поднятое из глубин земли горючее по трубопроводам направляется в Славянск-на-Кубани, Крымск, Новороссийск, Темрюк [33].

Глава 4. Результаты исследования и их обсуждение

4.1 Обоснование педагогического эксперимента

На первом этапе педагогического эксперимента было проведено знакомство с классами, со школьной документацией и успеваемостью учеников по различным предметам, а также оформлением рабочих тетрадей по предмету.

Также на этом этапе осуществлен входной контроль знаний учеников по уже пройденному разделу «Внешнее строение и значение лишайников» и определено качество знаний учащихся обоих классов. В 7 классе «Б» работу выполняли 28 учащихся, в 7 «Д» - 17.

Расчет качества знаний и успеваемости в классах проводился по формулам определения качества знаний (1) и успеваемости (2) (см. Приложение 1). Результаты входного и выходного контроля знаний по качеству знаний и успеваемости учащихся по данному предмету также представлены в Приложении 1.

На следующем этапе эксперимента осуществлены разработки уроков по теме «Изучение лишайников как индикаторов загрязнения воздуха» с использованием индивидуально-групповых работ в 7-х классах (для экспериментального класса) и с минимумом форм данного вида работы (для контрольного). Проведено непосредственное внедрение педагогического эксперимента в учебно-воспитательный процесс.

4.2 Определение процентного значения качества знаний и успеваемости учащихся обоих классов по итогам входного и выходного контроля знаний

Определили процентное значение  качества знаний учащихся обоих классов  по формуле:

,             (1)

где, К – качество знаний, в %;

        n – сумма оценок без троек и двоек;

        N – сумма всех оценок.

Определение качества знаний по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе по результатам входного контроля знаний:

K=85/111*100%=77%,

среднее значение составляет: 111/28=3,96

Определение качества знаний по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

K=64/73*100%=88%,

среднее значение составляет: 73/17=4,3

Таблица 1

Уровень знаний учащихся по биологии по результатам входного контроля знаний

Из таблицы 1 видно, что качество знаний в 7 классе «Б» составляет 77%, успеваемость по данному предмету – 98%.

Для 7 класса «Д» характерны показатели качества знаний, равные 88%, что на 11% выше, чем в 7 классе «Б». Успеваемость составляет 100%.

Определение процентного значения успеваемости по данному предмету обоих классов производили по формуле:

У,            (2)

где, У – успеваемость по данному предмету, в %;

        n - сумма оценок без двоек;

        N – сумма всех оценок.

Определение успеваемости по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе: У=109/111*100%=98%.

Определение успеваемости по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

У=73/73*100%=100%.

В результате входного контроля знаний выявлено:

- в экспериментальном классе (7 класс «Б») качество знаний по изученному разделу составляет 77%, успеваемость равна 98%.  Средняя оценка равна 3,96;

- в контрольном классе данный показатель равен 88%, успеваемость составила 100%. Средняя оценка 4,3.

Определение качества знаний по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе по результатам выходного контроля знаний:

K=95/116*100%=82%,

среднее значение составляет: 116/28=4,1

Определение качества знаний по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

K=64/73*100%=88%,

среднее значение составляет: 73/17=4,3

Таблица 2

Уровень знаний учащихся по биологии по результатам выходного контроля знаний

Из таблицы 2 видно, что качество знаний в 7 классе «Б» составляет 82%, успеваемость по данному предмету – 100%.

Для 7 класса «Д» характерны показатели качества знаний, равные 88%, что на 6% выше, чем в 7 классе «Б». Успеваемость составляет 100%.

Определение процентного значения успеваемости по данному предмету обоих классов производили по формуле:

У,            (2)

где, У – успеваемость по данному предмету, в %;

        n - сумма оценок без двоек;

        N – сумма всех оценок.

Определение успеваемости по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе: У=116/116*100%=100%.

Определение успеваемости по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

У=73/73*100%=100%.

В результате выходного контроля знаний выявлено:

- в экспериментальном классе (7 класс «Б») качество знаний по изученному разделу составляет 82%, успеваемость равна 100%.  Средняя оценка равна 4,1;

- в контрольном классе данный показатель равен 88%, успеваемость составила 100%. Средняя оценка 4,3.

Рабочая гипотеза исследования подтверждается, потому что индивидуальная и групповая работа, а также любая форма классной и внеклассной организации работы на уроках биологии, действительно способствует повышению уровня знаний и нравственно-экологической культуры учащихся. Эффективно реализовывается с применением на уроках биологии натуральных объектов (лишайников) как средств активизации и стимуляции познавательного интереса и самостоятельной научно-исследовательской работы учащихся.

Алгоритм содержания и проведения урока по биологии с применением форм индивидуальной и групповой работы

Групповая форма работы

Урок 7 класса по учебнику: Биология «Многообразие живых организмов» В.Б. Захаров, Н.И. Сонин.

Тема: «Лишайники – индикаторы загрязнения окружающей среды».

Введение: лишайники – это широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чуткой чувствительностью к загрязнителям окружающей среды [18,28].

Цель работы: изучить необходимый материал о лишайниках по учебнику и литературным источникам, и выяснить загрязнённость атмосферы по встречаемости лишайников, оценить чистоту воздуха на территории школы.

Задачи:

1. Понаблюдать за лишайниками и определить деревья-субстраты, на которых они произрастают и собрать коллекцию лишайников.

2. Изучить морфологические признаки лишайников на территории школы.

Нами было проведено лихеноиндикационное исследование в марте 2009 года. Оценка чистоты воздуха показала, что микрорайон школьной местности находится в «зоне нормальной жизнедеятельности», т.к. здесь максимальное видовое разнообразие лишайников. В ходе проведения групповой работы, которая проходила во внеурочное время со всем классом, учащиеся были распределены по группам, и каждая группа выполняла свое индивидуальное задание. Всего было 3 группы по 5 человек в каждой. Каждая группа собирала коллекцию различных лишайников, и помещала их в полиэтиленовые пакеты. Затем они их засушивали и искали  по литературным источникам названия лишайников. В итоге каждая группа отчитывалась по своим отчетам, анализировала свои ответы и сообщала дополнительные сведения о лишайниках, отсутствующих в учебнике.

Тема урока: Лишайники.

Наш урок мы разобьем на 3 части.

В первой части мы должны ответить на вопрос. – «Что представляет собой лишайник, как питается и размножается?»

Теперь проверим по учебнику ваши предположения, работая в группах:

1 группа – строение лишайника,

2 группа – питание лишайника,

3 группа – размножение и рост лишайника.

План работы в группе:

1. 1) из каких организмов состоит?

2) что в строении от гриба, от водоросли?

2. 1) как происходит питание лишайника?

2) чем питается лишайник?

3. 1) как происходит размножение лишайника?

2) как расселяется лишайник?

Заслушивание ответов и моделирование на магнитной доске тела лишайника; подведение итогов по строению, размножению и питанию лишайников; открываем тетради, записываем дату, классная работа, тему и работали с опорной схемой.

Итоги урока.

1. Вопрос: Почему лишайники называют «удивительной выдумкой природы»?

2. Тест на повторение и закрепление полученных знаний.

У ребят тестовые задания на столах, самостоятельно отвечают, а затем вместе проверяли ответы.

Выставление оценок

Домашнее задание: Отдел Лишайники стр. 28-33 выучить; подготовить сообщение «Значение лишайников в биосфере и жизни животных».

Индивидуальная форма работы

Урок 7 класса по учебнику Биология. «Многообразие живых организмов» В.Б. Захаров, Н.И. Сонин.

Тема: «Лишайники»

Цель работы: изучить особенности строения и жизнедеятельности лишайников.

Задачи: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайника; продолжить работу с учебником, гербарием и тетрадью; прививать детям чувство прекрасного через художественную литературу.

Оборудование: таблица «Лишайники», учебники, гербарии, магнитная доска с табличками.

Ход урока:

1. Организационный момент

2. Изучение нового материала.

– Здравствуйте, ребята, садитесь. Прежде чем мы с вами запишем в тетради тему сегодняшнего урока, я бы хотела, чтобы вы послушали стихотворение Ю. Лциника и сказали о каком организме сегодня на уроке пойдет речь [11,12].

Тема урока: Лишайники.

– Сегодня на уроке мы познакомимся со строением этих организмов, и ответим на такие вопросы как: Почему соотношение гриба и водоросли можно назвать симбиозом? А не временное ли это сожительство? Где встречаются лишайники? и другие.

Лишайники занимают особое место в органическом мире. Лишайники разнообразны по внешнему виду, окраске, их размеры – от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.

Тело лишайников представлено слоевищем, или талломом.

(Рассказ учителя о строении лишайника с использованием таблицы и магнитной доски.) Ребята слушают и работают с рабочими тетрадями.

– Найдите в учебнике на стр. 28-29 ответ на вопрос: Почему соотношение гриба и цианобактерии в слоевище лишайника можно назвать симбиозом?

Симбиотические взаимоотношения гриба и водорослей проявляются в том, что нити гриба в теле лишайника как бы выполняют функцию корней, а клетки водорослей играют роль листьев зеленых растений – в них происходит фотосинтез и накопление органических веществ. Гриб обеспечивает водоросль водой и растворенными в ней минеральными солями, а сам получает от водоросли органические вещества. Таким образом, лишайники представляют собой автогетеротрофные организмы.

– Приведите доказательства того, что лишайник – единый организм, а не временное сожительство двух случайных компонентов живой природы?

Лишайнику как целому присущи новые биологические качества, не свойственные его компонентам вне симбиоза. Благодаря этому лишайники обитают там, где не могут жить ни водоросли, ни грибы в отдельности. Физиология гриба и водоросли в слоевище лишайника также во многом отличается от физиологии свободноживущих грибов и водорослей [28].

– В рабочих тетрадях выполните работу по типам слоевищ лишайников.

– Различают три основных типа слоевища лишайников. Давайте с вами заполним схему «Типы слоевищ» в рабочей тетради. Я буду читать определение, а вы должны найти к нему название и примеры.

1) похожи на кору дерева. Они растут на поверхности почвы, горных пород, на коре деревьев и кустарников, плотно срастаясь с субстратом и не отделяется от него без значительных повреждений – накипные или корковые, ксантория настенная.

2) более высокоорганизованные лишайники, слоевище в форме пластинок, распростертых по субстрату и срастающихся с ним посредством пучков гиф. На субстрате имеют вид чешуек, розеток или обычно разрезанных на лопасти крупных пластинок – листоватые, пармелия, гипогимния.

3) наиболее сложно организованное слоевище, имеющее форму столбиков или лент, обычно разветвленных и срастающихся с субстратом только основанием. Вертикальный рост слоевища позволяет ему лучше использовать солнечный свет для фотосинтеза – кустистые, ягель, цетрария, уснея, кладония.

– Найдите в учебнике на стр. 30 ответы на вопросы: Где встречаются лишайники? Почему лишайники называют пионерами растительного покрова?

Индивидуальная работа проходила в виде заданий-вопросов по карточкам, которые содержали такие вопросы по лишайникам как: 1) Что образует симбиоз между грибом и водорослью? (Лишайник). 2) Как называется тело лишайника? (Слоевище). 3) Какие организмы называют «пионерами» растительности? (Лишайники). 4) Лишайники растут на стволах деревьев. Они используют дерево как место поселения, т.е. являются «квартирантами», а на деревьях в больших городах лишайники не произрастают. Подумайте, почему и предложите свои ответы и объясните это явление.

Ответьте на вопросы.

1) Где встречаются лишайники?

2) Какое значение имеют лишайники для биогеоценозов?

3)Почему лишайники считают индикаторами состояния окружающей среды?

4) Какова роль лишайников в образовании почвы?

5) Составьте цепь питания, в которой участвует лишайник.

Домашнее задание.

Учебник стр. 28-33; творческое задание составить кроссворд.

Выводы

В процессе ведения и исследования уроков биологии с применением форм индивидуально-групповой работы в экспериментальном 7 классе «Б» МОУ лицея №1 г. Славянска-на-Кубани мы убедились, что применение данной формы работы учеников в процессе учебной деятельности является эффективным методом.

Проведенные исследования педагогического эксперимента позволяют сделать следующие выводы:

Исследованы и проанализированы по литературным источникам состояния вопросов  по  общей характеристике лишайников как индикаторов загрязнения воздуха и их места произрастания, изучены понятия, теоретические основы, формы проведения и структура индивидуальной и групповой форм работ на уроках биологии.

Проведен сравнительный анализ динамики усвоения и приобретения новых знаний у школьников в форме индивидуального урока и групповой формы урока по биологии при входном и выходном контроле знаний.

Выявлено, что индивидуальная и групповая форма работы способствует повышению активности и эффективности познавательной деятельности учащихся, что значительно повышает качество знаний школьников и является одной из важных задач школьного образования.

Разработан алгоритм содержания и проведения урока по биологии с применением форм индивидуальной и групповой работы и введен в учебный процесс для 7-х классов по теме «Лишайники – индикаторы загрязнения воздуха и их использование в учебном процессе».

По результатам входного контроля выявлено, что показатель качества знаний у учащихся 7 «Б» класса в ходе педагогического эксперимента составил 77%, а в контрольном 7 «Д» классе показатель качества знаний составил 88%. Успеваемость составила в 7 «Б»-98%, в 7 «Д»-100%. По результатам выходного контроля знаний, качество знаний и успеваемость значительно повысились и составили в 7 «Б»- 82% и 88% в 7 «Д» классе. Успеваемость составила в 7 «Б»-100% и в 7 «Д»-100%.

Полученные данные указывают на целесообразность использования индивидуальной и групповой формы работы на уроках биологии, и особенно на внеклассных работах и во внеурочное время на школьном участке.

Практическая значимость полученных результатов способствует повышению познавательного интереса к предмету, воспитывает стремление к постоянному общению учащихся с книгой-определителем лишайников и друг с другом.

В результате каждый школьник сможет научиться в ходе такой внеклассной работы самостоятельно определять лишайники и субстраты деревьев, на которых они произрастают.  Чувствительные лишайники смогут заменить дорогостоящие установки для газовых анализов. Такой «газоанализатор» окажется доступным каждому человеку.

Методическая часть. Разработка и внедрение индивидуально-групповой формы работы на уроках биологии

Групповая форма работы

Урок 7 класса по учебнику: Биология «Многообразие живых организмов» В.Б. Захаров, Н.И. Сонин.

Тема: «Лишайники – индикаторы загрязнения окружающей среды».

Введение: лишайники – это широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чуткой чувствительностью к загрязнителям окружающей среды [18,28].

Цель работы: изучить необходимый материал о лишайниках по учебнику и литературным источникам, и выяснить загрязнённость атмосферы по встречаемости лишайников, оценить чистоту воздуха на территории школы.

Задачи:

1. Понаблюдать за лишайниками и определить деревья-субстраты, на которых они произрастают и собрать коллекцию лишайников.

2. Изучить морфологические признаки лишайников на территории школы.

Нами было проведено лихеноиндикационное исследование в марте 2009 года. Оценка чистоты воздуха показала, что микрорайон школьной местности находится в «зоне нормальной жизнедеятельности», т.к. здесь максимальное видовое разнообразие лишайников. В ходе проведения групповой работы, которая проходила во внеурочное время со всем классом, учащиеся были распределены по группам, и каждая группа выполняла свое индивидуальное задание. Всего было 3 группы по 5 человек в каждой. Каждая группа собирала коллекцию различных лишайников, и помещала их в полиэтиленовые пакеты. Затем они их засушивали и искали  по литературным источникам названия лишайников. В итоге каждая группа отчитывалась по своим отчетам, анализировала свои ответы и сообщала дополнительные сведения о лишайниках, отсутствующих в учебнике.

Тема урока: Лишайники.

Наш урок мы разобьем на 3 части.

В первой части мы должны ответить на вопрос. – «Что представляет собой лишайник, как питается и размножается?»

Теперь проверим по учебнику ваши предположения, работая в группах:

1 группа – строение лишайника,

2 группа – питание лишайника,

3 группа – размножение и рост лишайника.

План работы в группе:

1. 1) из каких организмов состоит?

2) что в строении от гриба, от водоросли?

2. 1) как происходит питание лишайника?

2) чем питается лишайник?

3. 1) как происходит размножение лишайника?

2) как расселяется лишайник?

Заслушивание ответов и моделирование на магнитной доске тела лишайника; подведение итогов по строению, размножению и питанию лишайников; открываем тетради, записываем дату, классная работа, тему и работаем с опорной схемой.

Лишайники – удивительные организмы, образованные симбиозом зеленой водоросли, преобразующей с помощью солнечной энергии углекислый газ воздуха в органическое вещество, и гриба, который питается только готовым органическим веществом. Гриб получает от водоросли органические вещества, снабжая ее водой и минеральными веществами. Гриб и водоросль тесно зависят друг от друга, лишайники не похожи ни на грибы, ни на водоросли. Благодаря сочетанию в одном организме гриба и водоросли лишайники являются самостоятельным организмом [28].

Вторая часть урока посвящена уникальным свойствам лишайников, характеризующих его как самостоятельный организм.

В конце XVIII - начале XIX века возникла наука о лишайниках – лихенология. Ее основоположником считается шведский ученый Ахариус. В 1860 г. русским ученым Бекетовым был предложен термин «лишайник» для обозначения этих организмов. Примерно в это же время немецкий ботаник Шведенер описал биологию лишайников как «двойных организмов». Почему ученый Тимирязев назвал лишайники «растениями – сфинксами»? (Загадочное существо, двойная природа – голова женщины, туловище – льва). Двойная природа: водоросль и гриб [18].

О самостоятельности лишайников говорит:

Во-первых, у них собственный вид размножения (клубочек из 1-2 клеток водорослей, окруженный гифами). Во-вторых, особый обмен веществ, не сходный ни с водорослями, ни с грибами. Лишайники образуют особые вещества, больше в природе нигде не встречающиеся. Это лишайниковые кислоты, некоторые из них обладают стимулирующим, или антибиотическим действием. Именно лишайниковые кислоты растворяют поверхностный слой горных пород, что способствует лишайникам поселяться на голых скалах и поэтому их называют пионерами растительности. После отмирания лишайников образуется перегной, и другие растения заселяют эти места. В-третьих, особенности роста и долгожительства. Это самые медленно растущие организмы, прирост слоевища составляет всего несколько мм в год, но и отменные долгожители использующиеся геологами для определения возраста ледниковых морен. В-четвертых, отношение лишайников к экологическим условиям и местам обитания. Они очень неприхотливы и растут везде. Выдерживают пятидесятиградусные морозы тундры, и иссушающие засухи африканских пустынь. Хорошо себя чувствуют во влажных тропических лесах и на голых скалах, живут даже в ледяных пустынях Антарктиды. Лишайники боятся только загрязнения воздуха. При высоком содержании серы и других загрязнителей в атмосфере они гибнут. В настоящее время известно около 26 тысяч видов лишайников, некоторые из них занесены в Красную книгу и находятся под угрозой исчезновения. Поэтому мы должны помнить и заботиться об этом удивительном явлении природы. Еще лишайники обладают способностью аккумулировать в своем теле различные металлы, причем в количестве губительном для высших растений.

Лишайники как самостоятельные организмы имеют большое значение в природе, биосфере, для животных и человека. Уникальные свойства лишайников используются в медицине, их используют для получения лекарственных препаратов, медицинской глюкозы и спирта. Широкое применение лишайник нашел в парфюмерной и химической промышленности. Из него получают ароматические вещества, красители для шерсти, лакмус.

Еще К. Линней сказал, что на лишайниках держится благосостояние всей Лапландии. И действительно, лишайники являются важнейшим источником корма для северных оленей. И человек использует лишайники в своем рационе. По свидетельствам знаменитого немецкого химика Ю. Либиха его повар умел приготовить из исландского мха около 70 разных блюд [3,18,20].

Подводя итог сказанному и услышанному про лишайники, следует отметить, что еще особенностью лишайника, как самостоятельного организма является своеобразие жизненной формы.

3. Самостоятельное применение знаний

Третья часть урока – «О жизненных формах лишайников».

Работа будет проходить в группах, каждая группа готовит мини-проект из подготовленного материала. В каждой группе есть теоретик, готовивший теоретическую часть проекта, и он осуществляет руководство в группе над созданием модели лишайника.

1 группа – накипные лишайники, теоретик…

2 группа – листоватые лишайники, теоретик…

3 группа – кустистые лишайники, теоретик…

Далее презентация проекта.

Большинство лишайников ведут прикрепленный образ жизни. Но есть среди них и кочующие виды. Например, аспицилия съедобная. Она в виде шаровидных комочков может переноситься ветром на большие расстояния. Оседая в новых местах, образует наносы. С этим лишайником связана библейская легенда о манне небесной. В 1772 г. русский ботаник П.С. Паллас доказал, что манна – это лишайник.

Значение лишайников в биосфере и животных достаточно велико.

4. Итоги урока.

1. Вопрос: Почему лишайники называют «удивительной выдумкой природы»?

2. Тест на повторение и закрепление полученных знаний.

У ребят тестовые задания на столах, самостоятельно отвечают, а затем вместе проверяем ответы.

Выберите правильные ответы на предложенные вопросы.

1)    Лишайники – это:

а) водоросли,

б) грибы,

в) симбиоз гриба и водоросли.

2)    Какие водоросли составляют тело лишайника:

а) одноклеточные,

б) многоклеточные.

3)    Какие существуют формы лишайников:

а) кустистые,

б) накипные,

в) листоватые.

4)    Тело лишайников называется –

а) грибница,

б) слоевище.

5)    Органические вещества лишайнику поставляет:

а) водоросль,

б) гриб.

6)    Первыми обнаженный грунт заселяют лишайники:

а) листоватые,

б) накипные,

в) кустистые.

7)    Индикаторами чистого воздуха считают –

а) водоросли,

б) лишайники,

в) грибы.

8)    Лишайник – важнейший источник корма для

а) северных оленей,

б) домашних животных.

3. Выставление оценок.

5. Домашнее задание: Отдел Лишайники стр. 28-33 выучить; подготовить сообщение «Значение лишайников в биосфере и жизни животных».

Индивидуальная форма работы

Урок 7 класса по учебнику Биология. «Многообразие живых организмов» В.Б. Захаров, Н.И. Сонин.

Тема: «Лишайники»

Цель работы: изучить особенности строения и жизнедеятельности лишайников.

Задачи: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайника; продолжить работу с учебником, гербарием и тетрадью; прививать детям чувство прекрасного через художественную литературу.

Оборудование: таблица «Лишайники», учебники, гербарии, магнитная доска с табличками.

Ход урока:

1. Организационный момент

2. Изучение нового материала.

– Здравствуйте, ребята, садитесь. Прежде чем мы с вами запишем в тетради тему сегодняшнего урока, я бы хотела, чтобы вы послушали стихотворение Ю. Лциника и сказали о каком организме сегодня на уроке пойдет речь [11,12].

Тема урока: Лишайники.

– Сегодня на уроке мы познакомимся со строением этих организмов, и ответим на такие вопросы как: Почему соотношение гриба и водоросли можно назвать симбиозом? А не временное ли это сожительство? Где встречаются лишайники? и другие.

Лишайники занимают особое место в органическом мире. Лишайники разнообразны по внешнему виду, окраске, их размеры – от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.

Тело лишайников представлено слоевищем, или талломом.

(Рассказ учителя о строении лишайника с использованием таблицы и магнитной доски.) Ребята слушают и работают с рабочими тетрадями.

– Найдите в учебнике на стр. 28-29 ответ на вопрос: Почему соотношение гриба и цианобактерии в слоевище лишайника можно назвать симбиозом?

Симбиотические взаимоотношения гриба и водорослей проявляются в том, что нити гриба в теле лишайника как бы выполняют функцию корней, а клетки водорослей играют роль листьев зеленых растений – в них происходит фотосинтез и накопление органических веществ. Гриб обеспечивает водоросль водой и растворенными в ней минеральными солями, а сам получает от водоросли органические вещества. Таким образом, лишайники представляют собой автогетеротрофные организмы.

– Приведите доказательства того, что лишайник – единый организм, а не временное сожительство двух случайных компонентов живой природы?

Лишайнику как целому присущи новые биологические качества, не свойственные его компонентам вне симбиоза. Благодаря этому лишайники обитают там, где не могут жить ни водоросли, ни грибы в отдельности. Физиология гриба и водоросли в слоевище лишайника также во многом отличается от физиологии свободноживущих грибов и водорослей [28].

– В рабочих тетрадях выполните работу по типам слоевищ лишайников.

– Различают три основных типа слоевища лишайников. Давайте с вами заполним схему «Типы слоевищ» в рабочей тетради. Я буду читать определение, а вы должны найти к нему название и примеры.

1) похожи на кору дерева. Они растут на поверхности почвы, горных пород, на коре деревьев и кустарников, плотно срастаясь с субстратом и не отделяется от него без значительных повреждений – накипные или корковые, ксантория настенная.

2) более высокоорганизованные лишайники, слоевище в форме пластинок, распростертых по субстрату и срастающихся с ним посредством пучков гиф. На субстрате имеют вид чешуек, розеток или обычно разрезанных на лопасти крупных пластинок – листоватые, пармелия, гипогимния.

3) наиболее сложно организованное слоевище, имеющее форму столбиков или лент, обычно разветвленных и срастающихся с субстратом только основанием. Вертикальный рост слоевища позволяет ему лучше использовать солнечный свет для фотосинтеза – кустистые, ягель, цетрария, уснея, кладония.

– Найдите в учебнике на стр. 30 ответы на вопросы: Где встречаются лишайники? Почему лишайники называют пионерами растительного покрова?

Среди лишайников различают группы видов, растущих на почве, деревьях, скалах и т.д. Внутри них можно выделить еще более мелкие группы: обитающие на известковых или каменистых горных породах, на коре деревьев, обнаженной древесине, на листьях (у вечнозеленых растениях). На обрабатываемых землях лишайники не встречаются из-за своего очень медленного роста (1-3мм в год), который объясняется медленным накоплением органических веществ. Они очень требовательны к чистоте воздуха, не выносят дыма, копоти и особенно сернистых газов промышленных районов – индикаторы.

Лишайники представляют своеобразную группу организмов, тело которых состоит из двух компонентов — гриба и водоросли, образующих единое симбиотическое сожительство. В настоящем лишайнике гриб и водоросль вступают в тесные взаимоотношения, грибной компонент окружает водоросли и может даже проникать в их клетки.

Слоевище лишайников очень разнообразно по окраске, размерам, форме и строению. Оно может иметь вид корочки, листовидной пластинки или кустика. В зависимости от внешнего облика различают три основных морфологических типа: накипные, листоватые и кустистые лишайники.

Лишайники очень неприхотливы, могут селиться даже на голых скалах, однако нуждаются в очень чистом воздухе. Малейшее загрязнение атмосферы, не влияющее на большинство высших растений, вызывает их массовую гибель. При повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, затем листоватые и, наконец, накипные. Во всех промышленно развитых городах возникают зоны, в которых лишайники вообще отсутствуют. Это так называемая лишайниковая пустыня [28].

Высокая чувствительность лишайников к загрязнению объясняется рядом причин:

1. У них отсутствует непроницаемая кутикула, поэтому газообмен идет через всю поверхность слоевища.

2. Лишайники впитывают дождевую воду всей поверхностью тела, а именно в ней концентрируется большинство токсичных элементов.

З. Лишайники не способны освободиться от пораженных ядовитыми веществами частей своего тела.

Лишайники, растущие на стволах и ветвях деревьев, особенно чувствительны к двуокиси серы и соединениям фтора, но могут повреждаться также под влиянием, например, азота, озона, тяжелых металлов. Чем чище воздух, тем разнообразнее видовой состав лишайников и интенсивнее их рост. Благодаря обнаруженным особенностям лишайников исчезать с увеличением концентрации двуокиси серы в воздухе, их уже более ста лет используют в мониторинге атмосферного воздуха (лихеноиндикация).

Лишайники встречаются во всех биогеографических зонах, особенно в умеренных и холодных областях, а также в горах. Лишайники способны переносить длительное высушивание. Фотосинтез и питание у них в это время прекращаются. Устойчивость к засухе и низкой температуре позволяет им переживать периоды резкого изменения условий существования и возвращаться к жизнедеятельности даже при низкой температуре или незначительном содержании СО2, когда многие растения погибают.

Лишайники первыми поселяются в самых бесплодных местах. Отмирая, они образуют перегной, на котором могут жить другие растения. Выделяя особые кислоты, лишайники медленно разрушают горные породы.

– Найдите в учебнике стр. 31 о размножении лишайников и сделайте записи в рабочей тетради.

Лишайники размножаются в основном вегетативно – частями слоевища. Хрупкие в сухую погоду, лишайники легко ломаются от прикосновения животных или людей; отдельные кусочки, попав в соответствующие условия, развиваются в новое слоевище. Однако они могут размножаться спорами, которые образуются половым или бесполым путем.

– Каково значение лишайников в природе и для человека?

По ходу рассказа и чтения учебника заполнить таблицу в рабочей тетради.

В одной из легенд говорится о том, что в бесплодной пустыне люди, истощенные голодом и трудным переходом, встретили на земле массу мелких сухих крупинок, похожих на манную крупу. Изможденные люди стали есть эти крупинки и, насытившись, обрели силы, позволившие им закончить трудный путь. Предполагают, что крупинки, о которых рассказано в легенде, - это съедобный лишайник. Серые комочки этого растения ветер перекатывает по пустыням Африки и Малой Азии. Встречается он и в Кыргызстане и Туркмении.

Значение лишайников велико. Как автогетеротрофные компоненты биогеоценозов они аккумулируют солнечную энергию, образуя определенную биомассу, и в то же время разлагают органические вещества до минеральных. В результате их жизнедеятельности подготавливается почва для поселения растений.

В тундре, где лишайников особенно много, их используют как корм для северных оленей. Наибольшее значение в этом отношении имеет ягель – олений мох. Используют в пищу лишайники и некоторые другие животные, например косули, лоси, маралы. Для того чтобы сохранить богатство лишайникового покрова, введены меры по охране: регулируемый выпас оленей, упорядоченное движение транспорта и др.

Некоторые виды лишайников накапливают довольно много крахмала и небольшое количество сахара. Поэтому при переработке из них получают патоку и спирт.

Стволы дубов часто обживаются лишайником, который известен под названием «дубовый мох». Издавна парфюмеры считают его незаменимым в производстве пудр, приготовлении различных косметических экстрактов и настоев.

В Египте и Турции «дубовый мох» с давних пор употребляется еще для ароматизации хлеба.

В Исландии лишайник «исландский мох» растет на сухих местах, которые занимает обычно вереск, или в хвойных лесах. Его заготавливают в большом количестве как сырье для получения превосходной медицинской глюкозы. А еще он служит для людей в пищу.

Скалистые берега южной части Атлантического океана и стран Средиземноморья обжиты лишайниками рогеллами. Из него получают лакмус – специальный реактив, который используется в химических лабораториях для определения реакции раствора.

3. Закрепление изученного материала.

1). Дополните схему.

2). Рассмотрите рисунок строения лишайника, подпишите названия его частей.

3). Допишите предложения.

Лишайники – это _____________организмы. Они состоят из гриба и ______________. Зеленая ___________ образует _________вещества, используемые _______________, который снабжает________________ водой и растворенными в ней _____________ солями.

Лишайники размножаются в основном _______________ - частями _____________.

Индивидуальная работа проходила в виде заданий-вопросов по карточкам, которые содержали такие вопросы по лишайникам как: 1) Что образует симбиоз между грибом и водорослью? (Лишайник). 2) Как называется тело лишайника? (Слоевище). 3) Какие организмы называют «пионерами» растительности? (Лишайники). 4) Лишайники растут на стволах деревьев. Они используют дерево как место поселения, т.е. являются «квартирантами», а на деревьях в больших городах лишайники не произрастают. Подумайте, почему и предложите свои ответы и объясните это явление.

4. Ответьте на вопросы.

1) Где встречаются лишайники?

2) Какое значение имеют лишайники для биогеоценозов?

3)Почему лишайники считают индикаторами состояния окружающей среды?

4) Какова роль лишайников в образовании почвы?

5) Составьте цепь питания, в которой участвует лишайник.

5. Домашнее задание.

Учебник стр. 28-33; творческое задание составить кроссворд.

Список литературы

1.      Абасов З.В. Форма обучения – групповая работа. М.: Просвещение, 1998. – 340 с.

2.      Агафонова И.Б. Биология растений, грибов, лишайников. 10-11 кл. Учебное пособие / И.Б. Агафонова, В.И. Сивоглазов. – М.: Дрофа, 2007. – 207с. – (Элективные курсы).

3.      Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие. – М.: АГАР, 2000. – 385 с.

4.      Бабанский Ю.К. Выбор методов обучения в средней школе / Бабанский Ю.К. – М.: Просв., 1981. – 172 с.

5.      Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения. Общедидактический аспект / Бабанский Ю.К. – М.: Педаг., 1997. – 256с.

6.      Бабанский Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. – М.: Просвещение, 1985.

7.      Басов В.М. Активные методы обучения на уроках общей биологии Ижевск УдГУ 2001. – 40 с.

8.      Басов В.М. Дидактические основы развития экологического мышления Учебно-методическое пособие Ижевск: УдГУ. 2001. – 40 с.

9.      Бинас А.В. Биологический эксперимент в школе / Бинас, А.В., Мали Р.Д. и др. – М.: Просв., 1990. – 193с.

10. Биологические методы оценки природной среды: Наука, 1978.-280 с.

11. Богоявленская А.Е. Активные формы и методы обучения биологии. – М.: Просвещение, 1996.

12. Богоявленский Ю.К. Руководство к лабораторным занятиям по биологии / Богоявленский Ю.К. – М.: Медиц., 1979. – 280с., ил.

13. Бухвалов В.А. Практикум по биологии для учащихся 6–9-х классов. – Рига: Мацибу грамата, 1998. – 168 с.

14. Верзилин Н.М. Общая  методика преподавания биологии. Учебник для студентов биолог. фак. пед. ин-тов / Верзилин Н.М., Корсунская В.М. – М.: Просв., 1972. – 368с.

15. Верзилин Н.М. Общая методика преподавания биологии / Верзилин Н.М., Корсунская В.М. – М.: Просв., 1975. – 384 с.

16. Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении естественных ресурсов. – Г.: Изд. Высшая школа. 1964. 328 с.

17. Голубкова И.С. Определитель лишайников средней полосы Европейской части СССР. М. – Л., 1966 г.

18. Голлербах М.М. Водоросли. Лишайники. Москва Просвещение Том третий 1977.

19. Горбач Н.В. Лишайники Белоруссии. Минск, 1973 г.

20. Горленко М.В. Водоросли, лишайники и мохообразные СССР. М., «Мысль», 1978.

21. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. М.: Педагогика, 1986. 230 с.

22. Двораковский М.С. Экология растений. – Г.: Изд. Высшая школа, 1983. 190 с.

23. Домбровская А.В. Лишайники и мхи Севера Европейской части СССР. Л. 1967 г.

24. Домбровская А.В. Лишайники Хибин. Л., 1970 г.

25. Дубинина Н.В. Тематическое и поурочное планирование к учебнику «Биология. Бактерии. Грибы. Лишайники». – М. Издательский дом Дрофа, 2001.

26. Дьяченко В.К. Коллективная и групповая формы организации обучения в школе. М.: Амфора, 1998. 222 с.

27. Дьяченко В.К. Организационная структура учебного процесса. – М., 1989.

28. Журбин А.И. Ботаника с основами общей биологии. М.: Издательство «Медицина», 1968. 504 с.

29. Калинова Г.С. Методика обучения биологии (6–7 кл.) – М.: Просвещение, 1987.

30. Климонова Г.Н. Опыт организации групповой работы на уроках. // Интернет-журнал «Эйдос». – 2008. – 18 декабря

31. Курятов В.М. Как организовать обучение в малых группах. Спб.: Педагогика, 2000. – 201 с.

32. Лийметс Х.И. Групповая работа на уроке. М.: Наука, 1975. 78 – 104 с.

33. Лотышев И.П. География Кубани. // Энциклопедический словарь.-Майкоп: ОАО «Афиша», 2006 г.-528 с.

34. Мэннинг У., Федер У. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений.- Л.:Гидрометеоиздат,1985.-143 с.

35. Никишов А.И. Внеклассная работа по биологии / Никишов А.И., Макеева З.А., Орловская Е.В., Семенова Н.М. – М.: Просв., 1984. – 272 с.

36. Одум Ю. Экология. В 2-х т. – М.: Мир, 1986. Т-2, 376 с.

37. Окснер А.М. Флора лишайников Украины, 1-2. Киев. 1968 г.

38. Определитель лишайников СССР, вып. 1-3. Л.. 1971 – 1975 г.

39. Определитель низших растений, т. 5. М., 1960.

40. Пономарева И.Н. Общая методика обучения биологии / И.Н. Пономарева, В.П. Соломин, Г.Д. Сидельникова / Под ред. И.Н. Пономаревой. – М.: Издательский центр Академия, 2003. – 272 с.

41. Программно-методические материалы: Биология. 6–11 кл. / Сост. В.С. Кучменко. – 2-е изд. – М.: Дрофа, 1999. – 215 с.

42. Розенштейн А.М. Самостоятельные работы учащихся по биологии. – М.: Просвещение, 1998.

43. Сластенин В.А. Педагогика / Под ред. В.А. Сластенина. – 5-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 576 с.

44. Специфика экологического мониторинга Экология. – 1996. – № 2. – 6 с.

45. Сухова Т.С. Контрольные и проверочные работы по биологии (6–8 классы). – М.: Издательский дом Дрофа, 1997.

46. Танцоров С.Г. Групповая работа в развивающем обучении. – Рига: Эксперимент, 1997. – 100 с.

47. Томин М.П. Определитель листоватых и кустистых лишайников. Минск, 1938 г.

48. Томин М.П. Определитель корковых лишайников Европейской части СССР. Минск, 1956 г.

49. Томин М.П. Определитель лишайников БССР, ч. 1. Минск. 1936 г.

50. Утеева Р.А. Групповая работа как одна из форм деятельности учащихся на уроке // Биология в школе, 1985.

51. Федоров А.А. Жизнь растений в 6 томах. Том третий. – М.: Просвещение, 1977.

52. Чередов И.М. Формы учебной работы в средней школе: Книга для учителя. – М.: Просвещение, 1988. – 116 с.

53. Шейман В.М. Технологии работы учителя. – М.: Творческая педагогика, 1992.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Статистическая обработка цифровых данных

Математические расчеты качества знаний и уровня успеваемости учащихся 7-х классов по биологии по итогам входного и выходного контроля знаний.

    Определение процентного значения качества знаний учащихся обоих классов  производили по формуле:

,             (1)

где, К – качество знаний, в %;

        n – сумма оценок без троек и двоек;

        N – сумма всех оценок.

Определение качества знаний по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе по результатам входного контроля знаний:

K=85/111*100%=77%,

среднее значение составляет: 111/28=3,96

Определение качества знаний по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

K=64/73*100%=88%,

среднее значение составляет: 73/17=4,3

Таблица 1

Уровень знаний учащихся по биологии по результатам входного контроля знаний

Из таблицы 1 видно, что качество знаний в 7 классе «Б» составляет 77%, успеваемость по данному предмету – 98%.

Для 7 класса «Д» характерны показатели качества знаний, равные 88%, что на 11% выше, чем в 7 классе «Б». Успеваемость составляет 100%.

Определение процентного значения успеваемости по данному предмету обоих классов производили по формуле:

У,            (2)

где, У – успеваемость по данному предмету, в %;

        n - сумма оценок без двоек;

        N – сумма всех оценок.

Определение успеваемости по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе: У=109/111*100%=98%.

Определение успеваемости по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

У=73/73*100%=100%.

В результате входного контроля знаний выявлено:

- в экспериментальном классе (7 класс «Б») качество знаний по изученному разделу составляет 77%, успеваемость равна 98%.  Средняя оценка равна 3,96;

- в контрольном классе данный показатель равен 88%, успеваемость составила 100%. Средняя оценка 4,3.

Рис. 1. Качество знаний в экспериментальном и контрольном классах по результатам входного контроля.

Из рис.1 видно, что в экспериментальном классе по результатам проведения входного контроля знаний, качество знаний ниже на 11%, чем в контрольном.

Определение качества знаний по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе по результатам выходного контроля знаний:

K=95/116*100%=82%,

среднее значение составляет: 116/28=4,1

Определение качества знаний по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

K=64/73*100%=88%,

среднее значение составляет: 73/17=4,3

Таблица 2

Уровень знаний учащихся по биологии по результатам выходного контроля знаний

Из таблицы 2 видно, что качество знаний в 7 классе «Б» составляет 82%, успеваемость по данному предмету – 100%.

Для 7 класса «Д» характерны показатели качества знаний, равные 88%, что на 6% выше, чем в 7 классе «Б». Успеваемость составляет 100%.

Определение процентного значения успеваемости по данному предмету обоих классов производили по формуле:

У,            (2)

где, У – успеваемость по данному предмету, в %;

        n - сумма оценок без двоек;

        N – сумма всех оценок.

Определение успеваемости по биологии в экспериментальном 7 «Б» классе: У=116/116*100%=100%.

Определение успеваемости по биологии в контрольном 7 «Д» классе:

У=73/73*100%=100%.

В результате выходного контроля знаний выявлено:

- в экспериментальном классе (7 класс «Б») качество знаний по изученному разделу составляет 82%, успеваемость равна 100%.  Средняя оценка равна 4,1;

- в контрольном классе данный показатель равен 88%, успеваемость составила 100%. Средняя оценка 4,3.

Рис. 2. Качество знаний в экспериментальном и контрольном классах по результатам выходного контроля.

Из рис.2 видно, что в экспериментальном классе по результатам проведения выходного контроля знаний, качество знаний ниже на 6%, чем в контрольном.

Приложение 2

Рис. 1. Лишайник Гипогимния вздутая

Рис. 2. Листоватые лишайники: Hydrogymnia physoides, Xanthoria parietina и Nephroma arcticum

Рис. 3. Пармелия козлиная, пармелия бороздчатая, гипогимния вздутая (участок таллома с соредиями), гипогимния вздутая (таллом)

Рис. 4. Пармелия блюдчатая и пармелия оливковая