Методика изучения процесса круговорота веществ в природе сдетьми младшего школьного возраста
статья по окружающему миру по теме

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССА
КРУГОВОРОТА ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ
С МЛАДШИМИ ШКОЛЬНИКАМИ

1. ВВЕДЕНИЕ

В процессе изучения окружающего мира дети получают широкий спектр знаний о природе, приобретают практические умения и навыки. Отбор учебного материала строится на систематической основе с учетом психолого-педагогических особенностей детей младшего школьного возраста.

В курсе программы «Окружающего мира» одной из содержательных линий является ознакомление с природой.

Программой предусмотрено формирование важнейших природоведческих понятий: природа, неживая природа, живая природа, дикорастущие и культурные растения, дикие и домашние животные и др. Важное место в курсе занимает знакомство с конкретными природными объектами (воздух, вода, различные виды растений и животных). Дети учатся распознавать растения и животных своей местности, комнатные растения, обитателей живого уголка, наиболее распространенные породы собак и т.д. Вместе с тем целенаправленно и последовательно раскрываются доступные пониманию учащихся экологические зависимости, осознание которых необходимо для развития у учащихся современного экологического мышления.

Особое внимание обращается на раскрытие разнообразных взаимосвязей в природе: внутри неживой природы; внутри живой природы (между растениями и животными, между различными животными и т.д.), а также, как уже отмечалось, между природой и человеком.

Методика изучения процесса круговорота вещества в природе с младшими школьниками имеет свои особенности, которые необходимо рассмотреть, чтобы достигнуть глубокого обобщения, систематизации и понимания процессов, происходящих в природе.

Система знаний, получаемая в начальной школе, является пропедевтическим курсом для изучения естественных наук в старших классах.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Рассмотрим саму структуру процесса круговорота веществ в природе.

Оболочку Земли – ее сушу, воды и окружающее воздушное пространство, населенные живыми существами, называют биосферой. Все компоненты биосферы тесно взаимодействуют между собой, составляя целостную, сложно организованную систему.

Ученые считают, что в биосфере около 2 млн. (возможно, до 5 млн.) видов организмов, каждый из которых представлен миллионами и миллиардами особей, определенным образом распределенных в пространстве.

В пределах биосферы можно выделить четыре основные среды обитания: водная, наземно-воздушная, почва и среда, образуемая самими живыми организмами.

Живые организмы не только испытывают влияния со стороны окружающей их среды, но сами активно влияют на среду своего обитания, изменяя ее физические и химические свойства.

Наиболее простым способом влияния жизни на среду является механическое воздействие. Строя норы, прокладывая ходы, животные сильно изменяют свойства грунта. Почва изменяется и под действием корней высших растений: она укрепляется, становясь менее подверженной разрушению потоками воды или ветром.

Живущие в толще воды мелкие рачки, личинки насекомых, моллюски, многие виды рыб имеют своеобразный тип питания, который называется фильтрацией. Пропуская через себя воду, эти животные непрерывно отцеживают из нее пищевые частицы, содержащиеся в твердых взвесях. Эту деятельность можно сравнить с работой гигантского фильтра, ведущего постоянную очистку природных вод.

Механическое воздействие, однако, гораздо слабее по сравнению с воздействием организмов на физико-химические свойства среды. Наибольшая роль здесь принадлежит зеленым растениям, формирующим химический состав атмосферы. Фотосинтез – главный механизм поставки кислорода в атмосферу, тем самым он обеспечивает жизнь огромному количеству организмов, включая и человека.

Поглощая и испаряя воду, растения оказывают влияние на водный режим их местообитаний. Наличие растительности способствует постоянному увлажнению воздуха. Растительный покров смягчает суточные колебания температуры у поверхности земли (под пологом леса или травы), а также колебания влажности и порывы ветра, оказывает воздействие на структуру и химический состав почв. Все это создает определенный, комфортный микроклимат, оказывающий благотворное воздействие на обитающие здесь организмы.

Организмы способны перемещать огромные массы различных веществ. По законам физики неживое вещество перемещается на Земле только сверху вниз. Это определяется силой земного притяжения. Сверху вниз движутся реки, ледники, лавины, осыпи. Живые организмы могут осуществлять обратные перемещения – снизу вверх. Стаи морских рыб мигрируют на нерест вверх по рекам, перемещая против течения большие количества живого органического вещества. Птицы, питающиеся морскими животными, вместе с экскрементами возвращают на сушу те химические элементы, которые реки выносят с суши в море. Растения поднимают снизу вверх из почвенного раствора в корни, стели и листья огромные массы воды и растворенные в ней вещества.

Живые организмы оказываются, таким образом, важнейшим звеном в глобальном переносе химических элементов – постоянно происходящем в биосфере круговороте веществе.

Организмы оказывают решающее влияние на состав и плодородие почв. Благодаря их деятельности, в частности в результате переработки организмами мертвых корней, опавших листьев, иных омертвевших тканей, в почве образуется гумус – легкое пористое вещество бурого или коричневого цвета, содержащее основные элементы питания растений. В образовании гумуса участвует множество живых организмов: бактерий, грибов, простейших, клещей, многоножек, дождевых червей, насекомых и их личинок, пауков, моллюсков, кротов и др. В процессе жизнедеятельности они преобразуют в гумус животные и растительные остатки, перемешивают его, соединяя частицы гумуса с минеральными частицами, формируя тем самым почвенную структуру.

Необходимые для жизни элементы условно называют биогенными (дающими жизнь) элементами или питательными веществами. Циркуляция биогенных элементов сопровождается обычно их химическими превращениями. В отличие от энергии биогенные элементы могут использоваться неоднократно, участвуя в круговоротах веществ. Разлагаясь, растения и другие организмы возвращают в биосферу питательные вещества, пополняя их запас, поэтому жизнь на Земле не прекращается. Решающий фактор сохранения круговорота биогенных элементов и поддержания жизни – активность гетеротрофных организмов, в первую очередь редуцентов.

3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Учебные программы по Окружающему миру ориентированы на ознакомление и усвоение важнейших понятий природоведческого направления.

Одним из важнейших понятий рассматриваемых в начальной школе является круговорот веществ в природе. Понимание сущности этого явления помогает учащимся лучше осознать взаимодействие живых организмов в природе и их связь с неживой природой. Знания о круговороте вещества в природе создает базу для дальнейшего изучения естественных наук. В учебных курсах по предмету эта тема рассматривается неравномерно. Наиболее глубокое и осознанное введение этого понятия дано в программах А.А.Вахрушева «Мир и человек» и А.А.Плешакова «Мир вокруг нас».

Дети знакомятся с 3 группами организмов:

1. Организмы-производители;

2. Организмы-потребители.

3. Организмы-разрушители.

Для ознакомления с группами организмов и круговорота вещества в природе проводится подготовительная работа. Учащиеся изучают:

а). растения;

б). животные;

в). грибы и бактерии;

г). почву.

Дети учатся не только получать новую информацию, но и систематизировать ее, выделять главное, делать выводы. Важно научить детей логически мыслить, абстрагировать новые понятия и понять взаимосвязь между объектами природы.

Дети совершенствуют свои навыки в работе с наглядным материалом (работа с таблицами). В начальной школе дается упрощенная форма понятия «Круговорот жизни».

Для учащихся младшего школьного возраста характерно зрительно-слуховое восприятие, поэтому сочетание словесных и наглядных методов обучения дает лучший эффект познания учебного материала.

В учебных программах Н.Ф.Виноградовой, З.Н.Клепининой рассматривается взаимосвязь между живыми организмами, их поведение в окружающем мире, степень приспособленности к среде обитания. В программах рассматриваются все звенья круговорота веществ, но само понятие «круговорота жизни» не вводится. Программа Н.Ф.Виноградовой более глубоко рассматривает все составные части круговорота веществ:

1. Растения (водоросли, мхи, папоротники, хвойные деревья и цветковые растения и т.д.), жизнь, питание, размножение, отмирание;

2. Грибы (виды – шляпочные, трубчатые).

3. Животные (одноклеточные, многоклеточные, позвоночные, земноводные, хищники, всеядные, паразиты).

4. Почва.

В результате изучения темы дети делают выводы.

Живые организмы тесно связаны с растениями и другими организмами. Все в природе взаимосвязано.

Сравнительный анализ учебных программ по теме «Круговорот веществ в природе»

Сравнительный анализ учебников по теме «Круговорот веществ в природе»

Учебники несут основную смысловую нагрузку при изучении нового материала. В учебниках на современном этапе собран основной материал для изучения темы «Круговорот веществ в природе», но и дается материал для дополнительного изучения, например, рубрика «Этот удивительный мир» (для любознательных), в программе А.А.Вахрушева есть уроки для дополнительного изучения, в которых собран материал для изучения. В данной программе соблюдается принцип минимакса, при котором соблюдается дифференцированный подход к обучению. Наблюдается более широкий спектр учебного и познавательного материала в программе «Мир и человек» А.А.Вахрушева.

Составным компонентом средств обучения в работе с новым материалом является рабочая тетрадь и тетрадь для проверочных работ.

Рабочая тетрадь является дополнительным источником получения и систематизации знаний по теме.

В зависимости от постановки целей и задач каждого курса по предмету изучение темы «Круговорот веществ в природе» дается в разном аспекте. Поэтому и система упражнений, относящихся к теме разная. Наиболее широкий спектр упражнений разного вида, подготавливающий учащихся к новому материалу и дающий объяснение и закрепление изучаемого вопроса предложен в программах А.А.Вахрушева и А.А.Плешакова.

Задания направлены на установление взаимосвязей между объектами природы, выделение компонентов круговорота веществ в природе. При работе предлагается опора на следующие умственные действия:

• умение классифицировать (соедини линией);
• установление причинно-следственных связей (соедини линией причину и следствие);
• умение распознавать объекты (подпиши);
• умение анализировать ситуацию (напиши почему, о чем рассказал опыт № 2).

Задания в тетради также как и в учебнике сформированы по темам (соблюдается принцип целостности и последовательности).

Методика изучения круговорота веществ в природе требует изучения объектов живой и неживой природы и их место в экосистеме, простейшие взаимосвязи между элементами природы, а затем уже вводится понятие круговорот веществ в природе, когда уже изучены составляющие компоненты. Изучение нового материала вводится с опорой на знания и опыт учащихся (само понятие круговорот детям знакомо, т.к. дети познакомились с круговоротом воды в природе). Материал достаточно сложный, поэтому важно отработать предыдущий материал, чтобы дети усвоили понятия «производители, потребители, разрушители». Лучше при подаче материала ориентироваться на зрительный образ и в этом педагогу помогут диапозитивы, фотографии, иллюстрации, т.к. запечатленный и осмысленный образ объекта помогает легче установить взаимосвязи и непрерывную связь в природе. Включение игрового момента (использование элементов сказки) позволяет разнообразить систему работы и развивает познавательный интерес.

При изучении круговорота веществ в природе с младшими школьниками необходимо соблюдать следующие требования.

Постоянно следует обращать внимание на простейшие взаимосвязи в природе

(кора дуба                 короед, листья дуба                   олень, желуди                мыши

                  сова) – это подготавливает детей к изучению последующих более сложных тем.

Для лучшего усвоения понятия «Круговорот веществ в природе» следует вспомнить с детьми круговорот воды в природе, чтобы дети вспомнили значение слова «круговорот» и рассмотрели этот процесс практически.

Для введения нового понятия в полном объеме нужно рассмотреть связи неживой природы и растений.

Мы предлагаем детям поставить стрелочки от предметов неживой природы к растению. Затем можно учителю поставить стрелочки от растения к почве и воздуху.

Детям задаем вопрос:

- Что я этим хотела показать?

Ученик или учитель доносят до детей информацию:

Растение берет из воздуха углекислый газ, а выделяет кислород. Получается круговорот между растением и воздухом. Растение берет из почвы минеральные соли и воду. Когда растение умирает, из его остатков образуется плодородный слой почвы – перегной. Образовался еще 1 круговорот. Но это только между растениями и неживой природой. А ведь у нас еще много животных. Как они включаются в этот круговорот?

Затем предлагаем детям проследить связи между неживой природой, растением и животным.

Животное дышит воздухом, пьет воду, питается растениями. После того, как животное умирает, его останками питаются другие животные, и удобряется почва.

Изобразите этот круговорот.

Дети пробуют выполнить самостоятельно.

А далее дети в зависимости от уровня подготовленности:

- соединяют эти 2 схемы в одну;

- или рассматривают полностью всю схему на доске или в таблице.

Желательно саму схему дополнить наглядными пособиями (фото, картины), чтобы словесный образ сочетался со зрительным.

Многое в работе по теме зависит от учебной программы и уровня развития детей. Как будет построен урок? Какими методами будет пользоваться учитель?

Для сильного класса можно все эти схемы рассмотреть и установить взаимосвязи между объектами природы на 1 уроке, для другого желательно некоторые взаимосвязи рассмотреть на предыдущих уроках, т.к. не все дети умеют и способны абстрагировать и логически мыслить.

Фрагмент урока по окружающему миру

Тема урока: «Великий круговорот жизни».

Цели:

1. Познакомить учащихся с круговоротом жизни на Земле и с основными звеньями этого круговорота.

2. Учить бережно относится к природе.

3. Развивать познавательный интерес.

Оборудование:

1. Схема «Круговорот жизни».

2. Карточки: «организмы-производители»; «организмы-потребители»; «организмы-разрушители».

3. Герои сказки «Король Лев»: Муфаса и Симба.

ХОД УРОКА:

I. Организационный момент.

Посмотрите, сегодня у нас на уроке герои сказки «Король Лев»: Муфаса и Симба!

А все ли смотрели эту сказку? О чем в ней говорится?

Мудрый лев Муфаса предлагает нам вспомнить, что мы уже изучили о природе.

II. Повторение изученного материала.

III. Сообщение темы и задач урока.

Вспомните, что сказал мудрый лев Муфаса своему сыну Симбе, когда они осматривали саванну?

Ученики инсценируют отрывок из книги «Король Лев»:

Король Лев:

- Все, что ты видишь вокруг, находится в очень хрупком равновесии. Надо уважать все живые существа – от ползающих муравьев до несущихся антилоп.

Симба воскликнул:

- Но ведь мы едим антилоп!

Король Лев:

- Верно. Но дай мне объяснить. Когда мы умираем, наши тела превращаются в траву. А антилопы затем едят ее. Таким образом, все мы являемся частицей большого круговорота жизни!

Король Лев был совершенно прав. Круговорот жизни действительно существует, и каждый живой организм является его частицей!

Сегодня мы на уроке рассмотрим, как происходит круговорот жизни на Земле.

IV. Работа над новым материалом.

На доске – схема  «Круговорот жизни».

Основу круговорота составляют три группы организмов:

1. Организмы-производители;

2. Организмы-потребители;

3. Организмы-разрушители.

Организмами-производителями ученые-экологи называют растения. Так как только растения способны использовать энергию Солнца, создавать, производить питательные вещества (сахар, крахмал) из углекислого газа, воды и неорганических соединений (солей).

Организмами-потребителями являются животные, так как они потребляют вещества, производимые растениями.

Организмы-разрушители – это бактерии и грибы. Бактерии и грибы разрушают остатки мертвых животных и растений. Благодаря им эти остатки перегнивают, а затем перегной разлагается и образует необходимые растениям соли.

V. Физкультминутка.

VI. Круговорот жизни – продолжение работы

Как видите, представители разных царств живой природы играют разную роль в круговороте жизни. И каждое из этих звеньев необходимо.

Огромную роль в круговороте жизни играет почва.

Вы помните, что главная часть почвы – это перегной. Из него под действием бактерий образуются соли. Их используют растения для роста и развития. Растениями питаются животные.

Когда растения и животные умирают, их остатки попадают в почву и под действием организмов-разрушителей превращаются в перегной. А потом из перегноя снова образуются соли. Их используют другие растения, а растениями питаются другие животные.

Вот так вещества и «путешествуют» в природе по кругу. И круг этот разорвется, если исчезнет почва.

VII. Работа по учебнику.

Прочитайте текст в учебнике на стр. 124-125. Рассмотрите рисунок.

Беседа по прочитанному:

• Какие группы организмов составляют основные звенья круговорота жизни?
• Почему растения названы организмами-производителями, а животные – организмами-потребителями?
• Какие организмы названы организмами-разрушителями? Какова их роль в круговороте жизни?
• Какова роль почвы в круговороте жизни?
• Представь, что на Земле исчезло какое-нибудь из звеньев круговорота жизни. Опиши, что будет происходить, если исчезнут: а). растения; б). животные; в). грибы и бактерии; г). почва.

VIII. Домашнее задание.

IX. Итог урока

В учебнике (по программе А.А.Плешакова) предлагаются, например, следующие виды заданий для закрепления «Подумай!», «Проверь себя».

1. Почему львенок Симба говорил о том, что нужно уважать все живые существа?

Вопрос четко обозначен и направлен на развитие речи, умение выражать основную мысль, соотносить свой ответ с ранее изученным материалом, воспитывает бережное отношение по всему живому.

2. Перечисли все звенья круговорота жизни.

3. Почему растения названы производителями, а животные – потребителями?

Вопрос выполняет те же задачи и учит при ответе обосновать свой ответ.

В учебнике используются задания, направленные на развитие практических навыков.

- Подумай и изготовь модель, демонстрирующую круговорот жизнь.

Необходимым средством обучения является рабочая тетрадь.

Во 2 классе дети наблюдают природные взаимосвязи, связанные с сезонными изменениями.

- Покажи стрелками, как связаны эти природные явления: исчезновение насекомых; солнце ниже, чем летом; похолодание; отлет перелетных птиц.

Подпиши названия птиц.

Проведи стрелки от корма к птицам.

- Задания такого вида формируют наблюдательность, внимание, учат установлению простейших взаимосвязей в природе.

В 3 классе предлагается достаточно много заданий, посвященных этой теме:

1. Закончи схему цепи питания.

2. Проведи стрелки так, чтобы указать взаимосвязи между этими видами животных.

3. Заполни пропуски в схеме «Круговорот жизни».

Задания направлены на усвоение и понимание пройденного материала, формы ответов разнообразны:

1. Выбор из готовых ответов.

2. Самостоятельный выбор ответа.

3. Графические ответы.

Для развития интереса и более глубокого изучения материала предлагается использование индивидуальных карточек для проверки знаний.

Карточка № 1.

1. Перечисли организмы, которые мы можем отнести к группе потребителей.
2.  Какую роль в круговороте веществ играет почва? Расскажи.

Для детей младшего школьного возраста можно использовать игровые ситуации:

1. Кто с кем дружит?

2. Кто лишний?

3. Что необходимо растению для роста?

В современной системе обучения большое значение уделяется пониманию процесса круговорота веществ в природе.

В статье А.А.Плешакова «Первые уроки экологической этики» (Начальная школа, № 5, 2000) автор поднимает проблему взаимосвязи между живыми организмами. Он говорит о том, что необходимо учить наблюдать, чувствовать, понимать природу, учить соотносить познаваемое с действительным. Андрей Анатольевич предлагает для работы на уроке по теме использовать чтение рассказов с экологической направленностью, чтобы через игру устанавливать взаимосвязи и учить бережному доброму отношению к природе.

В статье В.В.Титовой (Начальная школа, № 2, 1990) «Установление взаимосвязей на уроках природоведения» Валентина Викторовна рассказывает об опыте работы. Важно останавливаться на элементарных понятиях связи в природе (растение и животное, животное и почва). Надо добиваться, чтобы дети на практике применяли свои знания и умели ориентироваться в пространственных представлениях. Дети должны уметь объяснить свои доводы и рассуждения. «Предложены фрагменты уроков «Почва» и «Как размножаются растения». Дан полезный практический материал.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Последовательность и глубокое осмысленное изучение темы дает высокую результативность деятельности учащихся и развивает интерес к предмету. Кроме пропедевтической работы, проводящейся во 2 классе и 3 классе, большую роль следует отнести наблюдениям в природе, которые формируют необходимые представления и понятия детей и подготавливают к изучению темы. Важное место следует отнести игре, диалогу, самостоятельному чтению литературы, практическим работам по охране природы.

В 4 классе продолжается работа по теме. Дети, изучая природные зоны России, наблюдают взаимодействия и круговорот веществ, характерный для данной зоны. Нельзя допустить недопонимания учебного материала, т.к. в дальнейшем возникнут пробелы в знаниях учащихся.

Следует параллельно наблюдать возникающие экологические проблемы и пути их устранения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алтынов П.И. Краткий справочник школьника. – М.: Дрофа,2000.
2. Детская энциклопедия. - Россмэн, 2005.
3. Журнал «Начальная школа», Изд. Просвещение. - № 2, 1990.
4. Журнал «Начальная школа», Изд. Просвещение. - № 5, 2000.
5. Ильченко В.Р. Формирование естественно-научного миропонимания школьников. Книга для учителя. – М.: Просвещение, 1998.
6. Программно-методические материалы «Окружающий мир. Начальная школа»/Сост. Е.О.Яременко. – 3-е изд., перераб. – М.: Дрофа, 2008.
7. Тихомирова Е.М. Поурочные разработки по предмету «Окружающий мир» к учебному комплекту А.А.Плешакова Мир вокруг нас. 3 класс. – М.: Просвещение, 2009.