Аннотация: Қазіргі таңда қоршаған ортаның ластануы, табиғи ресурстардың азаюы, климаттың өзгеруі, биоалуантүрліліктің төмендеуі сияқты экологиялық мәселелер адамзат қоғамының маңызды мәселелерінің біріне айналып отыр. Осыған байланысты өскелең ұрпаққа экологиялық білім беру, табиғатқа жауапкершілікпен қарау дағдыларын қалыптастыру және экологиялық мәдениетті дамыту білім беру ұйымдарының басты міндеттерінің бірі болып саналады. Биология пәні оқушыларға табиғаттағы тірі ағзалардың құрылымы мен тіршілік әрекеттерін түсіндірумен қатар, адам мен табиғат арасындағы өзара байланысты ұғындыруға кең мүмкіндік береді. Әсіресе зертханалық және тәжірибелік жұмыстар оқушылардың теориялық білімін нақты тәжірибемен ұштастырып, табиғи үдерістерді бақылауына, салыстыруына, талдауына және өзіндік қорытынды жасауына жағдай жасайды. Мақалада биология пәніндегі зертханалық тәжірибелердің экологиялық білім мен мәдениетті қалыптастырудағы маңызы, оқушының зерттеушілік қабілетін дамытуға ықпалы, табиғатты қорғауға бағытталған құндылықтарды меңгертудің тиімді жолдары қарастырылады. Сонымен қатар зертханашының тәжірибелік жұмыстарды ұйымдастырудағы қызметі, қауіпсіздік талаптарын сақтау, экологиялық бағыттағы қарапайым тәжірибелерді тиімді ұйымдастыру және оқушылардың қоршаған ортаға деген жауапкершілігін арттыру мәселелері талданады.
Қазіргі қоғамда экологиялық сауаттылық адамның жалпы мәдениетінің маңызды құрамдас бөлігіне айналды. Табиғатты қорғау мәселесін тек эколог мамандардың міндеті ретінде қарастыру жеткіліксіз. Қоршаған ортаның жағдайы әрбір адамның күнделікті әрекетіне, тұтыну мәдениетіне, тұрмыстық әдеттеріне және табиғи ресурстарды пайдалану ерекшелігіне тікелей байланысты. Сондықтан мектеп қабырғасынан бастап оқушылардың табиғатқа саналы көзқарасын қалыптастыру, қоршаған ортаға келтірілетін зиянның себептері мен салдарын түсіндіру, экологиялық жауапкершілікке тәрбиелеу аса маңызды. Бұл міндетті жүзеге асыруда биология пәнінің орны ерекше. Биология сабағында оқушы табиғи ортаның құрамдас бөліктерін, тірі ағзалардың өзара байланысын, экожүйелердің тұрақтылығын және адам әрекетінің табиғатқа тигізетін әсерін танып біледі.
Экологиялық білім тек табиғат туралы мәліметтерді меңгерумен шектелмеуі керек. Оқушы табиғи құбылыстардың мәнін түсініп, өз әрекетінің қоршаған ортаға әсерін бағалай алғанда ғана экологиялық білім нақты өмірлік құндылыққа айналады. Бұл ретте зертханалық тәжірибелердің мүмкіндігі өте жоғары. Теориялық сабақ барысында оқушы мұғалімнің түсіндіруін тыңдап, оқулықтағы ақпаратты меңгерсе, зертханалық жұмыс кезінде ол табиғи нысандарды өз көзімен көреді, тәжірибе жүргізеді, нәтижелерді тіркейді, салыстырады және қорытынды жасайды. Осындай әрекет арқылы білім оқушының жеке тәжірибесіне айналып, есте ұзақ сақталады.
Зертханалық жұмыстардың тағы бір маңызды ерекшелігі – оқушыларды табиғатты зерттеу әдістерімен таныстыруы. Табиғатты қорғау үшін ең алдымен оны танып білу қажет. Оқушы өсімдіктің өсуіне жарықтың, ылғалдың, температураның әсерін зерттеген кезде тірі ағзалардың қоршаған орта жағдайларына тәуелділігін нақты түсінеді. Мысалы, бірдей өсімдіктерді әртүрлі жарық жағдайында өсіру арқылы оқушылар жарықтың фотосинтез үдерісіндегі маңызын бақылай алады. Бір өсімдікті жеткілікті суарып, екіншісіне су мөлшерін азайтып бақылау нәтижесінде судың тіршілік үшін қаншалықты маңызды екені тәжірибе жүзінде дәлелденеді. Мұндай қарапайым тәжірибелер оқушылардың табиғи ресурстардың құндылығын сезінуіне ықпал етеді.
Экологиялық бағыттағы зертханалық жұмыстардың мазмұны қоршаған ортаның әртүрлі компоненттерін зерттеуге негізделуі мүмкін. Су, ауа, топырақ, өсімдіктер мен микроағзаларға байланысты тәжірибелер оқушыға табиғи жүйенің біртұтас екенін түсіндіруге мүмкіндік береді. Мәселен, судың тазалығын қарапайым әдістермен бақылау барысында оқушылар судың түсін, мөлдірлігін, иісін, құрамындағы әртүрлі қоспаларды салыстыра алады. Бірнеше су көзінен алынған үлгілерді салыстыру арқылы қоршаған ортаның жағдайы туралы алғашқы түсінік қалыптасады. Осындай тәжірибелерден кейін оқушы суды ластамау, тұрмыста суды үнемді пайдалану қажеттілігін теориялық ереже ретінде ғана емес, өзінің бақылауы арқылы түсінеді.
Топырақты зерттеу жұмыстары да экологиялық мәдениетті қалыптастырудың тиімді құралдарының бірі. Оқушылар әртүрлі жерлерден алынған топырақ үлгілерін салыстырып, олардың түсін, құрылымын, ылғалдылығын және құрамындағы органикалық қалдықтарды анықтай алады. Топырақтағы қарашіріктің маңызын зерттеу арқылы топырақ құнарлылығының өсімдіктер тіршілігіне әсерін түсінеді. Сонымен қатар адамның шаруашылық әрекеті нәтижесінде топырақтың ластануы, эрозияға ұшырауы немесе құнарсыздануы туралы түсініктер нақты зертханалық материалдармен бекітіледі. Мұндай жұмыстар оқушыда жерді, топырақты және өсімдік жамылғысын қорғауға бағытталған құндылықтардың қалыптасуына негіз болады.
Зертханалық тәжірибе барысында оқушының бақылау мәдениеті де қалыптасады. Ғылыми бақылау күнделікті қарапайым қараудан ерекшеленеді. Оқушы зерттеу мақсатын анықтап, белгілі бір нысанның қасиеттеріне назар аударады, өзгерістерді уақыт бойынша тіркейді және алынған деректерге сүйене отырып қорытынды жасайды. Бұл әрекеттер оның логикалық ойлауын, дәлелдеу қабілетін, жауапкершілігін және ұқыптылығын дамытады. Экологиялық мәселелерді түсіну үшін де дәл осындай қасиеттер қажет. Себебі табиғаттағы өзгерістердің себеп-салдарын анықтау бақылау мен салыстыруға негізделеді.
Экологиялық мәдениет ұғымы тек табиғатты жақсы көрумен шектелмейді. Ол адамның табиғат алдындағы жауапкершілігін сезінуін, қоршаған ортаны қорғауға қатысты нақты әрекеттер жасауын, табиғи ресурстарды ұқыпты пайдалануын және экологиялық қауіпсіздік талаптарын сақтауын қамтиды. Сондықтан мектептегі зертханалық жұмыстар оқушыларды тек ғылыми мәліметпен қаруландырып қоймай, олардың мінез-құлқына да әсер етуі қажет. Мысалы, тәжірибе кезінде суды артық ағызбау, реактивтерді мөлшермен пайдалану, қалдықтарды кез келген жерге төкпеу, қолданылған материалдарды сұрыптау және жұмыс орнын таза ұстау сияқты қарапайым талаптардың өзі экологиялық мәдениеттің практикалық көрінісі болып табылады.
Осы тұрғыдан алғанда биология кабинетіндегі зертханашының қызметі ерекше мәнге ие. Зертханашы мұғаліммен бірлесе отырып зертханалық жұмыстардың сапалы және қауіпсіз өткізілуіне жағдай жасайды. Ол құрал-жабдықтарды алдын ала дайындап, микроскоптар мен зертханалық ыдыстардың жарамдылығын тексеріп, қажетті табиғи материалдарды сұрыптап, реактивтердің дұрыс сақталуын қамтамасыз етеді. Сонымен бірге тәжірибеден кейінгі қалдықтарды қауіпсіз жинау мен жою тәртібінің сақталуына назар аударады. Зертханашының жұмыс орнын ұйымдастыру мәдениеті оқушыларға да тікелей үлгі болады. Егер зертхана таза, құралдар белгілі тәртіппен орналастырылған, әрбір материал ұқыпты пайдаланылатын болса, оқушыда еңбек пен табиғи ресурстарға ұқыпты қарау дағдысы қалыптасады.
Зертханалық тәжірибелерді экологиялық бағытта ұйымдастыру кезінде оқушыға дайын қорытындыны ұсынбай, оны өздігінен ойлануға жетелейтін сұрақтар қою тиімді. Мәселен, «Неліктен бұл өсімдік нашар өсті?», «Су үлгілерінің айырмашылығына қандай факторлар әсер етуі мүмкін?», «Топырақ құрамының өзгеруі өсімдіктерге қалай әсер етеді?», «Адамның күнделікті әрекеті осы жағдайды жақсарта немесе нашарлата ала ма?» деген сұрақтар оқушылардың себеп-салдарлық байланыстарды анықтауына көмектеседі. Мұндай тапсырмалар экологиялық ойлау қабілетін дамытып, қоршаған орта мәселесін өзінің күнделікті өмірімен байланыстыруына мүмкіндік береді.
Экологиялық білім беруде оқушының өзін зерттеуші ретінде сезінуі маңызды. Егер ол тек дайын деректерді жаттап қана қоймай, белгілі бір мәселені өзі зерттеп, нәтижесін көріп, қорытынды шығарса, оның пәнге деген қызығушылығы артады. Бұл ретте күрделі және қымбат құралдардың болуы міндетті емес. Қарапайым зертханалық ыдыстар, микроскоп, су мен топырақ үлгілері, бөлме өсімдіктері, тұқымдар, жапырақтар және басқа да қолжетімді материалдар арқылы көптеген экологиялық мазмұндағы тәжірибелер жүргізуге болады.
Мысалы, тұқымның өнуіне әртүрлі жағдайлардың әсерін бақылау барысында оқушылар бірдей тұқымдарды бірнеше ыдысқа орналастырып, олардың бірін жеткілікті ылғалмен, екіншісін ылғалсыз, үшіншісін төмен температура жағдайында ұстай алады. Бірнеше күн ішінде алынған нәтижелерді салыстыра отырып, олар тірі ағзалардың белгілі орта жағдайларына тәуелді екенін нақты байқайды. Бұл тәжірибені қоршаған ортадағы климаттық өзгерістер, құрғақшылық немесе өсімдіктердің тіршілік ету жағдайларымен байланыстыра талдауға болады. Нәтижесінде қарапайым тәжірибе оқушының экологиялық құбылыстарға деген түсінігін кеңейтеді.
Өсімдік жапырағындағы шаң мөлшерін салыстыруға арналған бақылау жұмысы да үлкен тәрбиелік мәнге ие. Мектеп ауласының жол жиегіне жақын жердегі және жасыл аймақтың ішкі бөлігіндегі өсімдіктер жапырақтарын салыстыру арқылы оқушылар ауаның ластануы туралы нақты түсінік алады. Жапырақ бетіндегі шаңды ақ қағаз немесе суланған мақта көмегімен анықтап, бірнеше орыннан алынған нәтижелерді салыстыруға болады. Бұл тәжірибе көгалдандырудың, ағаштар мен бұталарды қорғаудың маңызын түсіндіреді. Оқушы ағаштың тек әсемдік үшін емес, қоршаған ортаның сапасын жақсартуға қатысатын тірі ағза екенін тәжірибе барысында түсіне бастайды.
Осындай зертханалық бақылаулар оқушылардың туған жер табиғатына деген қызығушылығын арттырып қана қоймай, қоршаған ортадағы өзгерістерді байқап, оларға ғылыми тұрғыдан баға беруге үйретеді. Мектеп ауласындағы өсімдіктердің жағдайын бақылау, олардың жапырақтарының түсі мен сыртқы ерекшеліктерін салыстыру, әртүрлі аймақтағы өсімдіктердің өсу қарқынын зерттеу арқылы оқушылар қоршаған орта факторларының тірі ағзаларға әсерін түсінеді. Мұндай жұмыстардың тағы бір маңызды ерекшелігі – оқушылардың өздері өмір сүріп отырған аймақтың экологиялық жағдайына назар аударуына мүмкіндік беруі. Егер зерттеу нысаны оқушыға таныс және күнделікті көріп жүрген орта болса, ол алынған нәтижені өмірмен байланыстыра қабылдайды.
Биология пәнінде экологиялық білімді қалыптастыруда микроскоппен жүргізілетін зертханалық жұмыстардың да маңызы зор. Микроскоп арқылы өсімдік жасушаларын, қарапайым ағзаларды немесе су құрамындағы ұсақ тіршілік иелерін бақылау оқушының табиғат әлемінің күрделілігін тереңірек түсінуіне жағдай жасайды. Мысалы, табиғи су қоймасынан алынған су үлгісін микроскоп арқылы қарастыру барысында оқушы суда көзге көрінбейтін көптеген тірі ағзалардың болуы мүмкін екенін байқайды. Осы арқылы ол әрбір табиғи су ортасының өзіндік экожүйе екенін түсіне бастайды. Судың ластануы тек оның сыртқы көрінісіне ғана емес, сол ортада тіршілік ететін ағзаларға да әсер ететінін ұғынады.
Осындай тәжірибелер кезінде оқушыларға табиғаттағы әрбір тірі ағзаның белгілі бір қызмет атқаратынын түсіндіру маңызды. Экожүйеде қажетсіз немесе маңызы жоқ ағза болмайды. Ұсақ микроағзалардан бастап ірі өсімдіктер мен жануарларға дейін бір-бірімен қоректік тізбек, зат және энергия алмасуы арқылы байланысады. Бір буынның бұзылуы басқа ағзалардың тіршілігіне әсер етуі мүмкін. Зертханалық тәжірибелер осы байланысты нақты мысал арқылы көрсетуге мүмкіндік береді. Мысалы, өсімдік бөліктерін зерттеу кезінде жапырақтың фотосинтездегі маңызын анықтау арқылы оқушы өсімдіктердің атмосфера құрамын реттеудегі және басқа тіршілік иелерін органикалық заттармен қамтамасыз етудегі қызметін жақсырақ түсінеді.
Экологиялық бағыттағы зертханалық жұмыстарды ұйымдастыруда оқушылардың жас ерекшелігін ескеру қажет. Төменгі сыныптарда бақылауға және салыстыруға негізделген қарапайым тәжірибелер тиімді болса, жоғары сынып оқушылары үшін зерттеу мәселесін анықтау, болжам ұсыну, эксперимент жоспарын құру, нәтижелерді кестеге енгізу және ғылыми қорытынды жасау сияқты күрделірек тапсырмалар ұсынылуы мүмкін. Мұндай жүйелілік оқушылардың біртіндеп ғылыми зерттеу дағдыларын меңгеруіне мүмкіндік береді. Сонымен бірге экологиялық мәселелерге қатысты деректерді жай қабылдаушы емес, оны зерттеп, дәлелдер негізінде қорытынды жасайтын тұлға ретінде қалыптасуына жағдай жасайды.
Зертханалық тәжірибе барысында оқушыға қоршаған ортаға зиян келтірмеу қағидаларын үйрету де маңызды. Мәселен, табиғи материалдарды жинау кезінде өсімдіктерді орынсыз жұлып алмау, сирек кездесетін түрлерді тәжірибе нысаны ретінде қолданбау, жануарларға қатыгездік танытпау, тірі ағзаларды зерттеген кезде биоэтикалық нормаларды сақтау қажет. Бұл талаптар оқушыға тәжірибе жасау үшін табиғатқа зиян келтіру міндетті емес екенін көрсетеді. Экологиялық мәдениеттің маңызды белгісі – адамның білім алу немесе жеке қажеттіліктері үшін табиғатты шамадан тыс пайдаланудан бас тарта білуі.
Зертханашы осындай жұмыстарды ұйымдастыру кезінде табиғи материалдарды дұрыс таңдап, олардың қауіпсіз және ұтымды қолданылуын қамтамасыз етуі тиіс. Зертханалық жұмысқа қажет материалдардың мөлшерін алдын ала есептеу артық шығынның алдын алады. Бір реттік материалдарды мүмкіндігінше аз пайдалану, қайта қолдануға болатын зертханалық ыдыстарды ұқыпты сақтау, суды және басқа ресурстарды үнемді қолдану оқушыларға экологиялық жауапкершіліктің нақты үлгісін көрсетеді. Бұл жерде зертханашы тек техникалық қызмет атқаратын маман емес, білім беру кеңістігіндегі экологиялық мәдениетті қалыптастыруға үлес қосатын қызметкер ретінде көрінеді.
Зертханалық жұмыста қалдықтарды дұрыс басқарудың да тәрбиелік маңызы бар. Тәжірибеден кейін қалған материалдарды арнайы ыдыстарға жинау, химиялық заттарды раковинаға немесе қоршаған ортаға рұқсатсыз төкпеу, шыны қалдықтарын басқа қоқыстармен араластырмау, пайдаланылған биологиялық материалдарды қауіпсіз жинау сияқты талаптарды оқушыларға үнемі түсіндіріп отыру қажет. Осындай қарапайым әрекеттер тұрақты әдетке айналған жағдайда оқушы мектептен тыс жерде де қалдықтарды жауапкершілікпен басқаруға бейімделеді. Яғни зертханалық тәртіп күнделікті экологиялық мінез-құлықтың қалыптасуына ықпал етеді.
Қазіргі кезде тұрмыстық қалдықтардың көбеюі маңызды экологиялық мәселелердің бірі болып отыр. Сондықтан биология сабағындағы зертханалық және тәжірибелік жұмыстарды қалдықтарды азайту, қайта пайдалану және сұрыптау тақырыптарымен байланыстыруға болады. Мысалы, органикалық қалдықтардың табиғи жағдайда ыдырауын бақылауға арналған қарапайым тәжірибе жүргізуге болады. Бірнеше ыдысқа қағаз, өсімдік қалдығы, пластик сияқты әртүрлі материалдарды орналастырып, олардың уақыт өте келе өзгеру ерекшеліктерін бақылау оқушыға әр материалдың қоршаған ортада ыдырау қабілетінің әртүрлі екенін түсіндіреді. Мұндай бақылау ұзақ уақытты қажет етуі мүмкін, алайда оның тәрбиелік нәтижесі жоғары. Оқушы пластик қалдықтарының табиғатта ұзақ сақталуының экологиялық қауіп тудыруы мүмкін екенін тәжірибе нәтижесімен байланыстырып түсінеді.
Органикалық қалдықтардың ыдырауын зерттеу арқылы компост жасау ұғымын да қарастыруға болады. Жапырақтар, шөп қалдықтары және кейбір тағам қалдықтарының табиғи жолмен ыдырап, органикалық затқа айналуын бақылау оқушыларға табиғаттағы зат айналымын түсіндіруге мүмкіндік береді. Бұл жерде микроағзалардың және топырақтағы ұсақ ағзалардың рөліне назар аударуға болады. Табиғатта бір ағзаның немесе өсімдік бөлігінің қалдығы басқа үдерістер үшін қажетті материалға айналады. Осындай тәжірибелер қоршаған ортада заттардың үздіксіз айналымда болатынын және табиғи жүйелерде қалдық ұғымының шартты екенін түсінуге көмектеседі.
Экологиялық білімді қалыптастыруда өсімдіктермен жүргізілетін тәжірибелердің мүмкіндігі кең. Өсімдіктің өсуіне топырақ сапасының әсерін зерттеу арқылы оқушылар әртүрлі топырақ үлгілерінде бірдей тұқымдарды өсіріп, олардың өну қарқынын салыстыра алады. Өсімдіктің биіктігін, жапырақтарының санын, түсін және жалпы жағдайын белгілі уақыт аралығында өлшеп отыру зерттеу нәтижелерінің дәлдігін арттырады. Нәтижелерді кестеге жазу және кейін салыстыру оқушылардың математикалық сауаттылығын да дамытады. Бұл жұмыс арқылы топырақтың тірі ағзалардың тіршілігін қамтамасыз ететін маңызды табиғи ресурс екені айқындалады.
Топырақтың ластануы тақырыбын түсіндіру кезінде қауіпсіз модельдік тәжірибелерді қолданған дұрыс. Оқушыларға қоршаған ортаға нақты зиян келтіретін улы заттарды қолданудың қажеті жоқ. Оның орнына әртүрлі концентрациядағы қауіпсіз ерітінділердің тұқым өнуіне немесе өсімдіктің өсуіне ықпалын бақылау арқылы ластаушы фактор әсерін модельдеуге болады. Мұндай тәжірибелерде мұғалім мен зертханашы қауіпсіздік талаптарын қатаң сақтап, қолданылатын заттардың оқушылар үшін қауіпсіз болуын қамтамасыз етуі тиіс. Экологиялық білім беру мақсатында жүргізілген тәжірибенің өзі қоршаған орта мен адам денсаулығына қауіп тудырмауы негізгі қағида болуы қажет.
Зертханалық тәжірибелер оқушылардың экологиялық мәселелерге қатысты сыни ойлау қабілетін дамытуға да мүмкіндік береді. Қазіргі ақпараттық кеңістікте қоршаған орта туралы әртүрлі мәліметтер көп таралады. Олардың барлығы бірдей ғылыми негізделген бола бермейді. Зерттеу жүргізуді үйренген оқушы кез келген ақпаратты дайын күйінде қабылдамай, оның дәлеліне, деректеріне және зерттеу әдісіне назар аудара бастайды. Мысалы, белгілі бір судың таза немесе лас екенін тек сыртқы көрінісіне қарап анықтау мүмкін еместігін түсінеді. Нақты қорытынды жасау үшін бірнеше көрсеткішті зерттеу және арнайы талдау әдістерін қолдану қажет екенін біледі.
Экологиялық мәселелерді зерттеу кезінде алынған деректерді дұрыс тіркеу ерекше маңызға ие. Оқушылар тәжірибе күнделігін жүргізіп, зерттеу күні, жағдайы, қолданылған материалдар, жүргізілген әрекеттер және алынған нәтижелер туралы ақпарат жазып отыруы мүмкін. Бірнеше күн немесе аптаға созылатын бақылауларда бұл әдіс өте тиімді. Мысалы, өсімдіктің өсуін зерттеген жағдайда күн сайын немесе белгілі аралықпен оның биіктігін өлшеп, сыртқы өзгерістерін жазып отыруға болады. Соңында барлық мәліметтерді салыстырып, нақты қорытынды шығарылады. Мұндай жұмыс оқушылардың жүйелілік, шыдамдылық және жауапкершілік қасиеттерін қалыптастырады.
Экологиялық білім мен мәдениетті қалыптастыруда зертханалық тәжірибені оқушының күнделікті өмірімен байланыстыру қажет. Мысалы, судың қасиеттерін зерттегеннен кейін үй жағдайында суды үнемдеу жолдарын талқылау, қалдықтардың ыдырауын бақылағаннан кейін тұрмыстық қоқысты сұрыптау туралы ой қозғау, өсімдіктің тіршілігін зерттегеннен кейін мектеп пен үй аумағын көгалдандырудың маңызын түсіндіру тиімді. Осындай байланыс болған жағдайда зертханалық жұмыста алған білім нақты экологиялық әрекетке негіз болады. Оқушы «табиғатты қорғау керек» деген жалпы ұғымнан «мен табиғатты қорғау үшін не істей аламын?» деген жеке жауапкершілікке көшеді.
Мектеп аумағында шағын экологиялық зерттеулер ұйымдастыру да зертханалық тәжірибелердің жалғасы ретінде қарастырылуы мүмкін. Оқушылар мектеп ауласындағы өсімдік түрлерін анықтап, олардың санын есептеп, белгілі бір аумақтағы биоалуантүрлілікті салыстыра алады. Ағаштардың жағдайын, жапырақтарының зақымдануын, топырақтың сыртқы ерекшеліктерін бақылау арқылы жергілікті экожүйенің жай-күйі туралы қарапайым қорытындылар жасауға болады. Жиналған материалдарды кейін зертханада микроскоппен зерттеу, салыстыру және талдау оқушының далалық бақылау мен зертханалық жұмыстың өзара байланысын түсінуіне мүмкіндік береді.
Экологиялық зерттеулерді топтық форматта жүргізу де пайдалы. Оқушылар бірнеше шағын топқа бөлініп, әрқайсысы белгілі бір нысанды зерттей алады. Бір топ су үлгілерін салыстырса, екінші топ өсімдіктерді, үшінші топ топырақтың ерекшеліктерін зерттеуі мүмкін. Кейін әр топ өз нәтижесін ортаға салып, барлық деректерді біріктіреді. Бұл әдіс оқушылардың бірлесіп жұмыс жасау, пікір алмасу, өз ойын дәлелдеу және басқа адамның қорытындысын құрметтеу қабілеттерін дамытады. Экологиялық мәселелердің өзі көбінесе бір адамның әрекетімен шешілмейтіндіктен, ұжымдық жауапкершілік пен ынтымақтастық мәдениетін қалыптастырудың маңызы зор.
Зертханалық жұмыстарды дұрыс ұйымдастырғанда оқушылардың пәнге деген қызығушылығы да артады. Теориялық білімді тәжірибе жүзінде тексеру олар үшін биологияны жай ғана оқулықтағы анықтамалар жиынтығы емес, қоршаған ортаны түсінуге көмектесетін тірі ғылым ретінде қабылдауға мүмкіндік береді. Оқушы тәжірибе нәтижесінің өз болжамына сәйкес келуін немесе керісінше күтпеген нәтиже шығуын қызығушылықпен қабылдайды. Нәтиже күткенге сәйкес келмеген жағдайда оның себебін анықтауға тырысады. Осы үдерістің өзі ғылыми танымның негізгі элементтерінің бірі болып табылады.
Сонымен қатар зертханалық тәжірибелер оқушыларға табиғаттағы өзгерістердің бірден байқала бермейтінін түсіндіреді. Кейбір экологиялық үдерістер ұзақ уақыт аралығында жүреді. Мысалы, өсімдіктің өсуіне белгілі фактордың әсері бірнеше күннен немесе аптадан кейін ғана анық көрінуі мүмкін. Қалдықтардың ыдырауын бақылау одан да ұзақ уақытты қажет етеді. Осындай жұмыстар арқылы оқушы табиғатты қорғауда ұзақ мерзімді ойлаудың қажеттігін түсінеді. Бүгінгі адамның жасаған әрекетінің нәтижесі бірнеше жылдан кейін көрінуі мүмкін екенін ұғыну экологиялық жауапкершіліктің қалыптасуына маңызды негіз болады.
Экологиялық мәдениетті қалыптастыруда зертханалық тәжірибелердің тәрбиелік мүмкіндігін барынша тиімді пайдалану үшін әрбір жұмыстың мақсаты тек белгілі бір биологиялық құбылысты дәлелдеумен шектелмеуі қажет. Тәжірибенің мазмұнында табиғатты қорғау, ресурстарды ұқыпты пайдалану, тірі ағзаларға жауапкершілікпен қарау және қоршаған ортадағы өзгерістерге бейжай қарамау идеялары көрініс табуы маңызды. Мысалы, өсімдіктің өсуіне жарықтың әсерін зерттеу барысында фотосинтез құбылысын ғана емес, жасыл желектің қоршаған орта үшін маңызын да талқылауға болады. Су үлгілерін зерттеу кезінде оның физикалық қасиеттерін анықтаумен қатар, таза су ресурстарын қорғау және суды ластамаудың маңызына назар аударылады. Осындай мазмұндық байланыстар зертханалық жұмыстың тәрбиелік құндылығын арттырады.
Оқушылардың экологиялық мәдениеті тұрақты қалыптасуы үшін зертханалық жұмыстар жүйелі түрде өткізілуі тиіс. Бір рет жүргізілген тәжірибе белгілі бір тақырыпты түсінуге мүмкіндік бергенімен, экологиялық жауапкершіліктің тұрақты дағдыға айналуы үшін бұл бағыттағы жұмыстар оқу жылы бойы жалғасқаны тиімді. Әр тақырыпқа сәйкес экологиялық мазмұн енгізіп отыру оқушының қоршаған орта мәселелерін жан-жақты түсінуіне жағдай жасайды. Өсімдіктер тақырыбында орман мен жасыл желектің маңызын, жануарлар тақырыбында биоалуантүрлілікті қорғау мәселесін, адам ағзасын оқыту барысында қоршаған ортаның адам денсаулығына әсерін, экология тақырыбында экожүйелердің тұрақтылығы мен антропогендік факторларды зерттеу біртұтас экологиялық білім жүйесін қалыптастырады.
Зертханалық тәжірибелердің нәтижелілігі олардың дұрыс жоспарлануына да байланысты. Әрбір жұмыс алдында мұғалім мен зертханашы тәжірибенің мақсатын, қажетті құрал-жабдықтарды, орындалу ретін және қауіпсіздік шараларын алдын ала анықтауы қажет. Зертханашының міндеті құралдарды дайындаумен ғана шектелмейді. Ол тәжірибенің техникалық жағынан дұрыс ұйымдастырылуына, зертханалық ыдыстардың тазалығына, микроскоптардың жұмыс жағдайына, табиғи материалдардың жеткілікті болуына және пайдаланылатын реактивтердің қауіпсіздігіне жауап береді. Зертханашының мұғаліммен үйлесімді жұмысы тәжірибенің сапалы өтуіне тікелей ықпал етеді.
Экологиялық бағыттағы зертханалық жұмысты ұйымдастырғанда ресурстарды үнемдеу қағидасын да назардан тыс қалдырмау керек. Тәжірибеге қажетті судың, қағаздың, өсімдік материалдарының және басқа құралдардың мөлшерін алдын ала есептеу артық шығынға жол бермейді. Оқушыларға материалды қажетті мөлшерде ғана пайдалану керектігін түсіндіру арқылы күнделікті тұрмыстағы ұқыптылыққа да тәрбиелеуге болады. Егер оқушы зертханада бір стақан су жеткілікті болатын тәжірибеге бірнеше литр су жұмсаудың дұрыс емес екенін түсінсе, ол бұл ұстанымды күнделікті өмірінде де қолдануға бейімделеді. Демек, ресурсты үнемдеу дағдысы қарапайым зертханалық әрекеттен басталып, экологиялық мінез-құлықтың тұрақты элементіне айналуы мүмкін.
Зертханалық жұмыстар кезінде қауіпсіздік техникасын сақтау да экологиялық мәдениетпен тығыз байланысты. Қауіпсіздік ережелері адамның өзін, айналасындағы адамдарды және қоршаған ортаны қорғауға бағытталған. Сондықтан тәжірибе алдында оқушыларға зертханалық құралдарды дұрыс пайдалану, реактивтермен ұқыпты жұмыс жасау, белгісіз заттарды иіскеуге немесе дәмін көруге болмайтыны, сынған шыныны қолмен жинамау, тәжірибеден кейін қолды жуу және жұмыс орнын тазалау қажеттігі ескертіледі. Бұл талаптарды саналы түрде орындау жауапкершілік пен тәртіпке тәрбиелейді. Экологиялық мәдениетті қалыптастыруда осындай күнделікті тәртіптің маңызы жоғары.
Қоршаған ортаны зерттеуге арналған жұмыстардың нәтижесін мектептің қоғамдық өмірімен де байланыстыруға болады. Мысалы, оқушылар мектеп ауласындағы өсімдіктерді зерттегеннен кейін көгалдандыру бойынша ұсыныстар дайындай алады. Қалдықтардың түрлерін бақылағаннан кейін мектепте қоқысты бөлек жинауға арналған ақпараттық жұмыстар ұйымдастыруға қатысуы мүмкін. Судың қасиеттері мен маңызын зерттегеннен кейін суды үнемдеу жөніндегі жадынамалар әзірлеуге болады. Осындай әрекеттер зертханалық жұмыста алынған білімнің тәжірибелік жалғасы болып саналады. Оқушы зерттеу арқылы алған мәліметін нақты пайдалы іс-әрекетке бағыттауды үйренеді.
Экологиялық бағыттағы тәжірибелерді жергілікті табиғи ерекшеліктермен байланыстырудың да маңызы зор. Әр аймақтың өзіне тән табиғи жағдайлары, өсімдіктері, жануарлары, су көздері және экологиялық мәселелері болады. Сондықтан зертханалық жұмыстарда мүмкіндігінше туған өлке материалдарын пайдалану оқушының қызығушылығын арттырады. Мектеп маңындағы топырақты зерттеу, жергілікті өсімдіктердің жапырақтарын салыстыру, су көздерінің жағдайын бақылау сияқты жұмыстар оқушыға өз өлкесінің табиғатын жақынырақ танытады. Туған жердің табиғатын танып-білген оқушыда оны қорғауға деген жауапкершілік те күшейеді.
Оқушылардың экологиялық сауаттылығын арттыруда тәжірибе нәтижесін талқылау кезеңі ерекше орын алады. Кей жағдайда тәжірибені орындаудың өзі жеткіліксіз болады. Егер оқушы алынған нәтижені түсіндірмесе, оның себептерін талдамаса және қоршаған ортамен байланысын анықтамаса, зертханалық жұмыстың білімдік мүмкіндігі толық іске аспайды. Сондықтан тәжірибеден кейін «Нәтиже нені көрсетті?», «Бұл құбылыстың табиғаттағы маңызы қандай?», «Адам әрекеті бұл үдеріске қалай әсер етуі мүмкін?», «Қоршаған ортаға зиянды азайту үшін қандай әрекет жасауға болады?» деген сұрақтарға жауап беру тиімді. Мұндай талдау оқушыны ғылыми фактілер негізінде ой қорытуға үйретеді.
Зертханалық тәжірибелер барысында қалыптасатын зерттеушілік дағдылар болашақта оқушының кез келген салада қажет болатын құзыреттерін дамытуға ықпал етеді. Мәселені байқау, сұрақ қою, болжам жасау, зерттеу жүргізу, өлшеу, мәлімет жинау, нәтижені салыстыру және қорытынды шығару сияқты әрекеттер оқушының функционалдық сауаттылығын арттырады. Экологиялық мәселені зерттеген оқушы да дәл осындай ғылыми алгоритмді пайдаланады. Мысалы, белгілі аумақта өсімдіктердің азайғанын байқаса, оның себептерін болжап, қажетті мәлімет жинап, әртүрлі факторларды салыстырып, дәлелді қорытынды жасауға үйренеді. Бұл қасиет экологиялық мәселелерге саналы көзқарастың негізін қалыптастырады.
Оқушының тәжірибе жасау кезінде жіберген қатесін де білім алу мүмкіндігі ретінде қарастыру қажет. Зерттеу нәтижесінің күтілгендей шықпауы тәжірибенің сәтсіз болғанын білдірмейді. Керісінше, оқушы тәжірибе жағдайларын қайта қарап, қандай факторлар нәтижеге әсер еткенін анықтауға тырысады. Бұл ғылыми зерттеудің шынайы сипатын түсінуге мүмкіндік береді. Сонымен бірге табиғи жүйелердің күрделі екенін және олардың жағдайына бір емес, бірнеше фактор әсер ететінін түсінеді. Экологиялық мәселелерді бағалауда да дәл осы жан-жақты көзқарас қажет.
Биология зертханасында ақпараттық технологияларды қолдану да экологиялық білім берудің тиімділігін арттыра алады. Оқушылар зерттеу нәтижелерін электрондық кестеге енгізіп, диаграмма құрып, белгілі бір көрсеткіштің уақыт бойынша өзгерісін салыстыра алады. Өсімдіктің өсу көрсеткіштерін бірнеше апта бойы тіркеп, график құру арқылы қоршаған орта факторының әсерін көрнекі түрде бағалауға мүмкіндік туады. Фотосуреттер арқылы тәжірибе кезеңдерін құжаттау да зерттеу сапасын арттырады. Бұл тәсіл оқушылардың цифрлық және жаратылыстану-ғылыми сауаттылығын бір уақытта дамытуға ықпал етеді.
Зертханалық жұмыстар оқушының экологиялық құндылықтарын қалыптастырумен бірге оның еңбек мәдениетін де жетілдіреді. Құралдарды жұмыс алдында дайындау, тәжірибе кезінде ұқыптылық сақтау, нәтижені дәл жазу, жұмыс аяқталған соң құралдарды орнына қою және зертханалық үстелді тазалау тәртіпке үйретеді. Табиғатты қорғау мәдениеті де осындай қарапайым жауапкершіліктен басталады. Өз жұмыс орнын таза ұстауға дағдыланған оқушы қоғамдық орынның, мектеп ауласының және табиғи ортаның тазалығына да саналы қарай бастайды.
Экологиялық тәрбие нәтижелі болуы үшін мұғалім мен зертханашының оқушыға көрсететін жеке үлгісі де маңызды. Егер ересектер зертханадағы материалдарды ұқыпты пайдаланып, суды босқа ағызбай, қалдықтарды дұрыс жинап, өсімдіктер мен басқа тірі нысандарға қамқорлықпен қараса, оқушы осы әрекеттерді табиғи норма ретінде қабылдайды. Тәрбие тек сөз арқылы емес, күнделікті әрекет пен қарым-қатынас арқылы жүзеге асады. Сондықтан биология кабинетіндегі экологиялық мәдени орта оқушы тәрбиесіне тікелей ықпал етеді.
Экологиялық білім берудің түпкі мақсаты – табиғат туралы көп мәлімет білетін ғана емес, алған білімін күнделікті әрекетінде қолдана алатын тұлға қалыптастыру. Оқушы қоршаған ортаны қорғаудың тек мемлекеттік ұйымдардың немесе арнайы мамандардың міндеті емес екенін түсінуі керек. Электр энергиясын үнемдеу, суды босқа пайдаланбау, қоқысты кез келген жерге тастамау, өсімдіктерді зақымдамау, жануарларға қамқорлықпен қарау, қоршаған ортаның тазалығына жауапкершілік таныту сияқты қарапайым әрекеттер экологиялық мәдениеттің нақты көрсеткіштері болып табылады. Зертханалық тәжірибелер осы әрекеттердің ғылыми негізін түсіндіреді.
Қорытынды
Қорыта айтқанда, зертханалық тәжірибелер биология пәні арқылы экологиялық білім мен мәдениетті қалыптастырудың ең тиімді құралдарының бірі болып табылады. Тәжірибелік жұмыстар барысында оқушылар табиғи нысандар мен құбылыстарды тікелей зерттеп, теориялық білімдерін нақты бақылаулармен ұштастырады. Су, ауа, топырақ, өсімдіктер, микроағзалар және қоршаған орта факторларына байланысты тәжірибелер оқушылардың табиғаттағы өзара байланысты түсінуіне мүмкіндік береді. Сонымен қатар бақылау, салыстыру, өлшеу, талдау, болжам жасау және қорытынды шығару дағдылары қалыптасады.
Зертханалық тәжірибелердің тәрбиелік құндылығы оқушыларды табиғи ресурстарды ұқыпты пайдалануға, қоршаған ортаның тазалығын сақтауға, тірі ағзаларға жауапкершілікпен қарауға және экологиялық қауіпсіздік талаптарын орындауға баулуымен ерекшеленеді. Мұндай жұмыстар нәтижесінде табиғатты қорғау туралы теориялық түсінік күнделікті өмірде орындалатын нақты іс-әрекетпен ұштасады. Оқушы табиғаттың жай ғана бақылаушысы емес, оның сақталуына жауапты қоғам мүшесі екенін сезіне бастайды.
Экологиялық бағыттағы зертханалық жұмыстарды сапалы өткізу барысында зертханашының да рөлі маңызды. Зертханашы мұғаліммен бірлесе отырып құрал-жабдықтарды дайындайды, зертхананың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді, табиғи материалдар мен реактивтердің ұқыпты қолданылуын бақылайды және оқушылардың зерттеу жұмысын ұйымдастыруға жағдай жасайды. Сондықтан зертханашының кәсіби біліктілігі, жауапкершілігі және экологиялық мәдениеті білім беру үдерісінің сапасына тікелей әсер етеді.
Бүгінгі оқушы – ертеңгі қоғам мүшесі. Оның қоршаған ортаға қандай көзқараспен қарайтыны мектепте қалыптасқан білім мен тәрбиеге байланысты. Сондықтан биология сабақтарында зертханалық тәжірибелерді экологиялық мазмұнмен байланыстырып, оқушыларды табиғатты зерттеуге, түсінуге және қорғауға жүйелі түрде баулу қажет. Сонда ғана экологиялық білім нақты мәдениетке, ал экологиялық мәдениет табиғат алдындағы саналы жауапкершілікке айналады.
Пайдаланылған әдебиеттер
- Қазақстан Республикасының «Білім туралы» Заңы.
- Қазақстан Республикасының Экологиялық кодексі. – Астана, 2021.
- Қазақстан Республикасында экологиялық мәдениетті дамытуға бағытталған нормативтік және әдістемелік материалдар.
- Жалпы білім беретін мектептерге арналған «Биология» пәнінің оқу бағдарламасы.
- Әбдірахманов О. Биологияны оқыту әдістемесі. – Алматы: Мектеп.
- Жұмаділов Қ. Жаратылыстану пәндерін оқытудағы зертханалық жұмыстардың әдістемелік негіздері. – Алматы.
- Сәтімбеков Р., Әлімқұлова Р. Биология: жалпы білім беретін мектепке арналған оқу-әдістемелік құрал. – Алматы.
- Қалиев С. Оқушыларға экологиялық тәрбие беру негіздері. – Алматы.
- Бейсенова Ә.С. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. – Алматы.
- Одум Ю. Экология негіздері. – Алматы: білім беру мақсатында пайдаланылған ғылыми-әдістемелік басылым.
- Биология кабинетіндегі зертханалық жұмыстарды ұйымдастыру және қауіпсіздік техникасы бойынша әдістемелік нұсқаулықтар.
- Қоршаған ортаны қорғау және тұрақты даму мәселелеріне арналған оқу-әдістемелік жинақтар.