Светлана Николаева - Система экологического воспитания дошкольников

Специфические защитные структуры покрова (утолщения, панцирные покрытия, рога, иглы и пр.) также вполне доступны для наблюдения дошкольниками. И в данном случае морфологические признаки проявляют свою приспособительную защитную функцию лишь в сочетании с определенными формами поведения (например, поднятием игл).

Отдельно следует остановиться на приспособительном значении поведения, являющегося совокупностью функций рабочих (экзосоматических) органов животных. Особенности строения каждого данного органа определяют характер его функций, то есть соответствующих форм поведения животного. Амплитуда поведенческих адаптаций шире амплитуды морфологических адаптаций. Она включает в себя и элементы, которые непосредственно не вытекают из особенностей строения органов животного, а как бы функционально дополняют их. С поведением связаны процессы научения, накопления индивидуального опыта. А. Н. Северцов указывал на ведущую адаптивную роль таких благоприобретаемых компонентов поведения животных в процессе эволюции, которые дают ему максимальную гибкость при приспособлении к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

Наблюдение за поведением животных может содействовать умственному воспитанию дошкольников. С поведением как функцией животного организма связано одно из интересных явлений экологии – конвергентное сходство неродственных особей основывающееся, прежде всего, на функциональной аналогии различных организмов. Примером конвергентной эволюции является развитие крыльев у летающих пресмыкающихся, птиц, млекопитающих, а также у насекомых. Во всех этих случаях, говоря словами И. И. Шмальгаузена, «ясно видно значение среды в определении строения органа. Среда здесь влияет через функцию органа и, конечно, через естественный отбор наиболее приспособленного к несению этой функции, жизненно важной в данных условиях среды»{Шмальгаузен И. И. Пути и закономерности эволюционного процесса // Избранные труды. – М., 1983. – С. 146.}.

Явления конвергентной приспособленности интересны тем, что носят исключительно внешний характер, доступны наблюдению и ярко отражают факт приспособительной взаимосвязи различных животных со средой обитания. «Широкое распространение конвергенции обусловлено тем, что направление эволюции нередко определяется ограниченным числом способов решения функциональных задач, возникающих в процессе приспособления организмов к конкретным экологическим условиям и в выполнении определенных адаптивных функций»{Галл Я. М., Георгиевский А. Б., Колчинский Э. И. Дарвинизм: история и современность // Биология в школе. – 1983. – № 1. – С. 21.}.

Применительно к дошкольному возрасту явления конвергентного сходства животных (рис. 6) интересны по целому ряду моментов: они носят внешний характер и доступны наблюдению; особенности внешней морфологии животных неразрывно связаны с общей функциональной направленностью организма, то есть с динамикой их поведения; однородность среды, являющаяся причиной самого явления конвергенции, создает нередкие возможности ее наблюдения в природе (например, легко можно наблюдать одновременный полет в воздухе бабочек и птиц). Все это отвечает ситуативности восприятия и мышления дошкольников. Говоря об интеллектуальном своеобразии детей, С. Л. Рубинштейн подчеркивал, что их мышление расчленяет и связывает свое содержание по преимуществу так, как оно членится и связывается в воспринимаемой ситуации. Это мышление, включенное в восприятие и подчиненное логике восприятия.

Приспособленность растений к среде обитания. Растения как живые существа резко отличаются от животных. Наиболее выраженное различие проявляется в способе питания. Зеленое растение – это производитель органического вещества: поглощая из окружающей среды углекислоту, воду, минеральные соли, то есть неорганические элементы, на свету оно создает органическое вещество. Это – автотрофный (или растительный) способ питания. Он не требует от растений необходимости перемещаться в пространстве в поисках пищи, поэтому в процессе эволюции сложился их оседлый образ жизни и характерное строение. Взаимоотношения растений с окружающей средой сложны и многообразны. «Вся совокупность экологических факторов, влияющих на данное растение или данную группировку растений, – пишет академик В. Н. Сукачев, – образует его условия местопроизрастания (местообитания) или среду»{Сукачев В. Н. Основы лесной типологии и биогеоценологии. – Т. 1. – Л., 1972. – С. 142.}.

Экологические факторы, воздействующие на растения, автор объединяет в четыре группы: I – климатические (атмосферные): тепло, влажность воздуха, состав воздуха, свет, ветер; II – почвенные (эдафические): химический состав почвы, вода в почве, количество и состав почвенного воздуха, тепло почвы, механические свойства почвы, реакция почвы; III – орографические (рельефные): высота над уровнем моря, крутизна склонов, экспозиция; IV – биотические: человек (вырубка, сенокошение, пожар, осушение и орошение местности, обработка почвы), животные (пастьба, вытаптывание, удобрение, рыхление и пр.), растения (накопление перегноя в почве, затенение и пр.). Ко всему многообразию факторов внешней среды добавляется изменчивость интенсивности каждого из них.

Факторы внешней среды действуют на растение не изолированно, а во всей их совокупности. Например, питательные вещества почвы используются растением лишь при наличии оптимальной температуры, влажности и реакции почвы. Изменение одного фактора приводит к повышенной или пониженной потребности в другом факторе. Столь сложные взаимоотношения растения со средой обитания, учет всего многообразия факторов и их изменений не доступны детям дошкольного возраста. Однако их модификация и упрощение до нескольких факторов, наиболее значимых в жизни растений, вполне доступны пониманию и усвоению в старшем дошкольном возрасте (это доказано практикой и исследованиями).

В отличие от животных, у которых разные формы поведения обнаруживают различные функции внешних органов и частей тела или организма в целом, функциональная деятельность растительного организма протекает на физиологическом уровне. Обнаружить ее можно только косвенным путем – по тем или иным морфологическим изменениям различных органов растения; при этом необходимо знать строение и функцию каждого органа.

Основная масса растений состоит из надземной и подземной частей. Под землей находится корень, функция которого – закрепление растения в земле и всасывание из почвы воды и минеральных солей. У большинства растений корни уходят глубоко в землю, имеют множество разветвлений и тонких волосков. Старые части корня покрыты пробковой тканью, которая не пропускает воду. Функцию поглощения воды и питательных веществ выполняют только молодые тонкие корни. Стебель (ствол, ветки) выполняет проводящую функцию – передает воду и соли листьям, цветам, плодам.

Чрезвычайно важна функция листьев у растений. Еще в XVIII веке было обнаружено, а потом доказано, что растение днем при солнечном свете выделяет кислород, в листьях осуществляется процесс фотосинтеза – окислительно-восстановительной реакции образования органических веществ из углерода воздуха с помощью световой энергии, улавливаемой хлорофильными элементами зеленого растения. Таким образом, основная функция зеленых листьев – поглощение света. Ее довольно легко наблюдать на комнатных растениях, листья которых всегда располагаются перпендикулярно потоку световой энергии.

При наличии всех необходимых условий растение бурно растет, затем начинает цвести и плодоносить. Появление цветов сигнализирует о завершении вегетативного периода и наступлении качественно нового этапа в онтогенетическом развитии растения. Цветок – это орган размножения, в опыленном состоянии он дает начало развитию плода. Созревание плодов завершает жизненный цикл растений: однолетние – погибают, многолетние – переходят в состояние покоя.

Как и все живые организмы, растения хорошо приспособлены к среде обитания. Приспособленность проявляется в различных морфологических особенностях растений, в их физиологических процессах, которые можно наблюдать в сезонной смене их состояний. Осеннее сбрасывание листвы, например, имеет биологический смысл: сильно уменьшается общая поверхность надземной части растения, а следовательно, и опасность зимнего испарения влаги. Сбрасывая листву, растение облегчает себе зимовку, сокращает возможные потери воды. Это одно из приспособлений, позволяющих лучше переносить суровые условия холодного времени года. Многолетние травянистые растения, зимовка которых проходит под толстым слоем снега (то есть в совершенно иных условиях), приобрели другие формы приспособленности: у одних выработалась холодоустойчивость, и они зимуют в зеленом виде (например, копытень, брусника), у других отмирает лишь надземная часть растения, а под землей в состоянии покоя сохраняются корневища, клубни, луковицы, которые весной дают новые молодые побеги.