В соответствии с требованиями современного образования главной задачей школы является подготовка творческой, образованной личности, способной к непрерывному самообразованию и саморазвитию, отказ от репродуктивных форм работы в пользу активного включения учеников в самостоятельную познавательную деятельность.
В этом случае большое значение в организации обучения играет исследовательская деятельность школьников. Под исследовательской работой понимается работа, выполненная с помощью корректной, с научной точки зрения, методики, с заранее неизвестным результатом. При этом главная задача учителя – настроитьучащихся на запланированную, скрупулезную и разноплановую работу. Основным критерием исследовательской работы является получение учащимся объективно новых знаний, а также приобретение опыта организации собственной деятельности.
Экспериментальная работа делает занятия увлекательными и прививает навыки работы с растениями, развивает наблюдательность. Проводя опыты, ученики могут убедиться в истинности приобретаемых знаний, в реальности тех явлений и процессов, о которых рассказывает учитель. А уверенность в истинности полученных сведений, убеждённость в знаниях делают их осознанными, прочными. Наиболее ценными и доступными для исследования учащихся являются живые объекты, в первую растения, за которыми обучающиеся могут наблюдать и ставить опыты в течение всего года и быстро получать результаты проводимых исследований.
Исследования учащихся эколого-биологического лицея начинаются с первого года обучения. Они позволяют лицеистам подготовиться к трудностям в будущей жизни, легче адаптироваться к обучению в ВУЗах. Ещё К.А. Тимирязев говорил: «Люди, научившиеся простым измерениям, наблюдениям и опытам, приобретут способность сами ставить вопросы и получать на них фактические ответы, оказываясь на более высоком умственном и нравственном уровне в сравнении с теми, кто такой школы не проделал». Для организации исследовательской деятельности учащихся в области растениеводства имеются теплицы круглогодичного функционирования со сформированной коллекцией комнатных растений.
Многообразие растений защищённого грунта позволяет проводить всевозможные исследования. Они открывают широкие возможности для всестороннего биологического и экологического образования обучающихся. Результаты исследований используются в учебном процессе на уроках, в практической деятельности по выращиванию растений.
Юные исследователи изучают влияние основных факторов на рост и развитие растений (свет, тепло, вода, воздух и его влажность, субстрат и удобрения). Свет – основной жизненно необходимый фактор, определяющий развитие зелёных растений, стимулирует активность растений. Свет влияет на направление роста, форму, урожайность. Для выявления потребности растения в свете проводится опыт по теме «Влияние уровня освещённости на рост и цветение редиса».
Одним из главных факторов роста является тепло. Тепло стимулирует рост, питание и процессы, происходящие в почве. В зависимости от происхождения растений их рост происходит в пределах определенных температурных значений. Растения влажных тропических лесов нуждаются в постоянном тепле. Другие субтропические растения любят небольшое ночное понижение температуры зимой. Жители тропических гор и Средиземноморья осенью и зимой должны находиться в прохладном месте. Одна из тем направленных на изучение этого фактора – «Влияние температурного режима на рост и развитие инжира».
Третий фактор – вода. Вода – основная составная часть растения. Она необходима для всех физиологических процессов: фотосинтеза, движения образующихся в результате его органических соединений, а также для поглощения минеральных веществ в виде почвенных растворов. В последнее время появились в продаже измерители влажности почвы. Они помогают нам, в период проведения опытов с растениями, поддерживать на оптимальном уровне увлажнение почвы. Результаты исследований при использовании таких тестеров более верные. Тема проводимого исследования: «Влияние полива на качество плодов огурца».
Четвертый фактор – воздух и его влажность. Для хорошего развития и роста большинству растений необходим свежий, чистый и не слишком сухой воздух. При сухом воздухе и скученности растений возникает благоприятная питательная среда для вредителей. Повышенная влажность воздуха – одно из основных требований при вегетативном размножении большинства культур. Работ по вегетативному размножению растений достаточно много, одна из них «Изучение особенностей вегетативного размножения томатов».
Пятый фактор роста растения – субстрат и удобрения. В естественных условиях элементы питания в той или иной форме и количествах имеются в почве. Они поступают в почву из основной материнской породы, а также за счет разложения растительных и животных остатков. В природе складывается и поддерживается определенное равновесие между доступными в определенных условиях элементами питания и растущими там видами растений. Выращивание различных культурв защищенном грунте нарушает это равновесие, т.к. выращиваемые растения заключены в ограниченном пространстве. В таких условиях растениям доступны только те элементы питания, которые содержатся в почвогрунтах. Немаловажное значение в период исследований имеет кислотность почвы (субстрата). Точность измерения кислотности можно легко провести с помощью измерителя нового поколения, который определяет уровень рН в образце, не требуя, при этом расходного материала и позволяет сократить время исследования до 3 секунд.
Правильно составленный субстрат или почва содержат те элементы питания, которые необходимы растению на ранних стадиях развития или на весь вегетационный период. Актуальность исследований по изучению влияния почвогрунтов и субстратов на рост и развитие растений не вызывает сомнений. Работа по теме: «Влияние субстрата на урожайность перца» была представлена на конкурсе исследовательских работ учащихся. В ходе экспериментальной работы, были подобраны оптимальные и близкие к ним субстраты для выращивания культуры. Выводы по результатам исследований, повлияли на агротехнику выращивания не только перца, но и других овощных культур. Итог практического применения материалов исследования – увеличение объёмов растениеводческой продукции. Практическое значение имеют результаты исследования по темам: «Влияние подкормки на декоративные качества цветочных культур».
Наиболее популярные, среди лицеистов, объекты для изучения – субтропические и тропические плодовые культуры. Период цветения плодовых, у школьников, вызывает радость, а рост и созревание плодов – удивление и восторг. Применяя специальные методики выращивания субтропических и тропических плодовых культур, получаем плоды высокого качества (лимоны, гранаты, ананасы, виноград, соплодие монстеры, зёрна кофейного дерева, плоды инжира). Плодоношение любой культуры, в условиях эколого-биологического лицея города Архангельска, – это отдельная тема исследования. В целом, это яркий пример, когда результат исследований влияет на мотивацию обучения.
Растения в учебном процессе находят самые разносторонние применения. Они обладают многими качествами, необходимыми для работы с ними в условиях школы. Наиболее ценными из них являются: доступность выращивания на набольших площадях, проведение опытной работы в течение круглого года, быстрота получения результатов проводимых опытов, возможность демонстрациина уроках живых растений.
Приложение