Особенности естественно-научных и экологических экспериментов

Особенности организации и проведения экологических экспериментов в детском саду

Особенности естественно-научных и экологических экспериментов

особенности организации и проведения экологических экспериментов в детском саду

Экспериментирование – эффективный метод познания закономерностей и явлений окружающего мира

  • ДОСТОИНСТВА МЕТОДА ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЯ:
  • Способствует формированию интегративных качеств:

Любознательный, активный; эмоционально отзывчивый;

овладевший средствами общения и способами взаимодействия со взрослыми и сверстниками; способный решать интеллектуальные и личностные задачи; имеющий первичные представления о себе, мире и природе; способный управлять своим поведением и планировать свои действия; овладевший универсальными предпосылками учебной деятельности

  • Обеспечивает интеграцию образовательных областей:

Познавательное развитие.

Социально- коммуникативное развитие.

Художественно- эстетическое.

Физическое развитие.

Речевое развитие.

  • Развивает интерес ребенка к окружающему миру, активность , инициативу и самостоятельность в его познаниив ходе практической деятельности

виды детскогоэкспериментирования

Бескорыстное экспериментирование

(активность исходит от ребенка)

Утилитарное экспериментирование

(организуется взрослым )

  • направлено на выяснение связей и отношений безоотносительно к решению какой-либо практической задачи. В его основе лежит потребность ребенка в получении новых знаний, сведений об объекте. Познание здесь осуществляется ради самого процесса познания.
  • направлено на решение какой-либо практической задачи. В данном случае процесс познания объекта осуществляется ребенком с целью получения новых знаний для и достижения практического результата.

Цели и задачи экспериментально-исследовательской деятельности

  • Цель: Развитие у детей дошкольного возраста познавательной активности, любознательности, стремления к самостоятельному познанию и размышлению

Задачи:

  • Расширение кругозора детей через знакомство с элементами различных областей знаний (представления о химических свойствах веществ, о физических свойствах и явлениях, о свойствах воды, песка, глины, воздуха, математические представления и т.д.)
  • Развитие у детей умения пользоваться приборами-помощниками при проведении игр-экспериментов (микроскоп, лупа, чашечные весы, песочные часы и т.д.)
  • Формирование у детей умственных способностей: развитие анализа, классификации, сравнения, обобщения
  • Формирование способов познания путем сенсорного анализа
  • Социально-личностное развитие: развитие коммуника тивности, самостоятельности, наблюдательности, элементарного самоконтроля и саморегуляции

Классификация детского экспериментирования

По месту проведения опытов : в групповой комнате; на участке;

По характеру объектов, используемых в эксперименте : опыты: с растениями; с животными; с объектами неживой природы ;

По причине их проведения : случайные, запланированные, поставленные в ответ на вопрос ребенка.

По количеству детей :

Индивидуальные, групповые, коллективные .

По количеству наблюдений за одним и тем же объектом : однократные, многократные, или циклические

По характеру включения в педагогический процесс :

эпизодические (проводимые от случая к случаю), систематические

По продолжительности : кратковременные (5-15 мин.), длительные (свыше 15 мин.).

Классификация детского экспериментирования

По месту в цикле : первичные, повторные, заключительные и итоговые ;

По характеру мыслительных операций:

констатирующие (позволяющие увидеть одно состояние объекта или одно явление вне связи с другими объектами и явлениями), сравнительные (позволяющие увидеть динамику процесса или отметить изменения в состоянии объекта), обобщающие (эксперименты, в которых прослеживаются общие закономерности процесса, изучаемого ранее по отдельным этапам ).

По характеру познавательной деятельности детей : иллюстративные (детям все известно, и эксперимент только подтверждает знакомые факты), поисковые (дети не знают заранее, каков будет результат ), решение познавательных

задач ;

По способу применения : демонстрационные, фронтальные;

Особенности организации детского экспериментирования в ДОу

  • Эксперимент должен быть непродолжителен по времени.
  • Необходимо учитывать то, что дошкольникам трудно работать без речевого сопровождения (поскольку именно в старшем дошкольном возрасте дети проходят стадию проговаривания своих действий вслух).
  • Важно учитывать также индивидуальные различия детей (темп работы, утомляемость).
  • Необходимо учитывать право ребёнка на ошибку и применять адекватные способы вовлечения детей в работу, особенно тех, у которых ещё не сформировались навыки (дробление одной процедуры на несколько мелких действий, поручаемых разным ребятам, совместная работа воспитателя и детей, помощь воспитателя детям, работа воспитателя по указанию детей, сознательное допущение воспитателем неточностей в работе и
  • В работе с детьми нужно стараться не проводить чёткой границы между обыденной жизнью и обучением, потому что эксперименты – это не самоцель, а способ ознакомления с миром.
  • Необходимо также учитывать возрастные особенности детей.

Создание условий для детского экспериментирования(исследовательские центры, центры науки)

  • В уголке экспериментальной деятельности (мини-лаборатория, центр науки) должны быть выделены: — место для постоянной выставки, где размещают музей, различные коллекции, экспонаты, редкие предметы (раковины, камни, кристаллы, перья и т.п.); — место для приборов; — место для хранения материалов (природного, «бросового»); — место для проведения опытов; — место для неструктурированных материалов (песок, вода, опилки, стружка, пенопласт и др.);

Оборудование для экспериментов

  • схемы, таблицы, модели с алгоритмами выполнения опытов;
  • серии картин с изображением природных сообществ;
  • книги познавательного характера, атласы, тематические альбомы;
  • простейшие приборы;
  • коллекции;
  • мини-музей (тематика различна, например, «Часы»);
  • материалы, распределенные по разделам: «Песок, глина, вода», «Звук», «Магниты», «Бумага», «Свет», «Стекло», «Резина» ;
  • природные материалы: камни, ракушки, спил и листья деревьев, мох, семена, почва разных видов и др.
  • бросовые материалы: проволока, кусочки кожи, меха, ткани, пластмассы, дерева, пробки и т.д.;
  • технические материалы: гайки, скрепки, болты, гвозди, винтики, шурупы, детали конструктора и т.д.;
  • разные виды бумаги: обычная, картон, наждачная, копировальная и т.д.;
  • красители: пищевые и непищевые (гуашь, акварельные краски и др.);
  • медицинские материалы: пипетки с закругленными концами, колбы, деревянные палочки, мерные ложки, резиновые груши, шприцы без игл
  • прочие материалы: зеркала, воздушные шары, масло, мука, соль, сахар, цветные, прозрачные стекла, свечи др.
  • сито, воронки
  • половинки мыльниц, формы для льда
  • увеличительные стекла, микроскоп, песочные часы, лупа
  • Карточки-подсказки «Что можно, что нельзя»
  • Личные блокноты детей для фиксации результатов опыта
  • Мини-стенд «О чем хочу узнать завтра»

Пособия и приборы для определения : веса: разнообразные весы, набор гирь протяженности : метр, линейки, условные мерки объема: мерные кружки, кувшины, ложки, т.д. времени: песочные часы, секундомер количества: разнообразные счеты направления: компас.

Для игр с водой, снегом, льдом: фильтры из бумаги, марли, сетки; краски разного цвета, насыщенный солевой раствор для получения кристаллов соли, выращивания кристаллов на веточках; разные формочки для замораживания воды, средства для выдувания мыльных пузырей, разные сосуды с узким и широким горлом, воронки, разные кораблики-самоделки из бумаги, ореховой скорлупы

Для игры со светом: з еркальца, фонарики, средства для изменения цвета сигнала фонарика, свеча

Для игры с магнитом, стеклом, резиной: магнит, предметы из различных материалов, фигурки-попрыгунчики, мячики

технология организации совместной экспериментально-исследовательской деятельности с детьми дошкольного возраста

  • Постановка исследовательской задачи в виде проблемной ситуации.
  • Уточнение плана исследования.
  • Выбор оборудования, самостоятельное (или с помощью взрослого) его размещение детьми в зоне исследования.
  • Распределение детей на подгруппы (по желанию детей), выбор ведущих, помогающих организовать сверстников.
  • Организация исследования.
  • Анализ и обобщение полученных детьми результатов экспериментирования
  • Вопросы педагога, побуждающие к постановке проблемы; , помогающие прояснить ситуацию, понять смысл эксперимента; стимулирующие самооценку и самоконтроль ребенка, определяющие успех в познании: «Доволен ли ты собой, как исследователь?».
  • Схематическое моделирование опыта; рассматривание схем к опытам, таблиц, упрощенных рисунков.
  • Метод стимулирующий детей к коммуникации «Спроси…, что он думает по этому поводу?».
  • Метод «первой пробы» применения результатов собственной исследовательской деятельности.
  • Проблемные ситуации , например, «Почему снег вчера лепился, а сегодня нет?», «Причина появления пара при дыхании» .
  • Экспериментальные игры .
  • Действия с магнитом, лупой, измерительными приборами, переливание жидкостей.
  • Наблюдение природных явлений.
  • Использование энциклопедий.

Методыиприемы

Варианты фиксации результатов

Формы взаимодействия с родителями воспитанников :

  • Анкетирование родителей
  • Привлечение к созданию познавательно-развивающей среды в группе. помощь в оборудовании уголка экспериментирования, пополнении необходимыми материалами
  • Оформление наглядной информации в родительском уголке: консультации, памятки рекомендации: «Проведите с детьми дома», «Как организовать условия для исследовательской деятельности дошкольников», др.
  • Родительские собрания, на которых родители узнают о форме организации исследовательской работы, знакомятся с исследовательскими методами обучения, с разновидностью экспериментов.
  • Открытые мероприятия для родителей.
  • Оформление папки «Мои открытия», тематические ширмы-передвижки, выставки, мини-библиотечки др.
  • Экспериментирование родителей с детьми в домашних условиях.
  • Совместное детско-взрослое творчество (изготовление книжек-малышек, оформление альбомов, плакатов, фоторепортажи и другое).
  • Совместная детско-взрослая познавательно-исследовательская деятельность. В условиях тесного взаимодействия с семьей в группе могут быть подготовлены и проведены следующие исследования: «Дом, в котором я живу»; «Портрет весны», «Осень – вкусное время года», «Лето, ах лето», «Что я знаю о воздухе», др. (чтение, наблюдения, экскурсия, эксперименты).
  • Методы экологического образования в ДОУ
  • Метод наблюдения с подключением различных анализаторов,
  • Опыты и эксперименты,
  • Проблемные ситуации или проведение опытов (позволяющих «открыть новое знание»);
  • Словесные методы (беседа, проблемные вопросы, рассказы — описание и т.п.),
  • Практическая деятельность в природе (труд в природе, экологические акции, изобразительная деятельность с отображением природы),
  • Игровые методы и игра,
  • Практическая работа и поисковая деятельность;
  • Экскурсии,
  • Метод проектов

Экологическое воспитаниедошкольника черезразные виды деятельности

Конструирование

Чтение

Музыкальная деятельность

Наблюдение

Театральная деятельность

Экологическая культура

Трудовая деятельность

Художественная деятельность

Игровая деятельность

Физическая деятельность

Литература в помощь Книги издательства «Речь», Санкт-Петербург

Набор развивающих карточек

О.в.дыбина

.

О.В. Дыбина, Н.Н. Подьяков,

Н.П. Рахманова,

В.В.Щетинина

«Ребенок в мире поиска», Сфера, 2009

О.В. Дыбина, Н.П. Рахманова,

В.В.Щетинина «Неизведанное рядом», изд. Сфера, 2004

О.В.Дыбина «Я узнаю мир» рабочая тетрадь для дошкольника.6-7 лет, Сфера, 2012

О.В. Дыбина, Н.П. Рахманова,

В.В.Щетинина «Неизведанное рядом», изд. Сфера, 2013

О.В.Дыбина «Из чего сделаны предметы»

Исакова Н.В.:

Развитие познавательных процессов у старших дошкольников через экспериментальную деятельность.

Детство-Пресс, 2013

Веракса Н. Е., Галимов О. П. Познавательно-исследовательская деятельность дошкольников

Куликовская И.Э.,

Совгир Н.Н., «Детское экспериментирование»

изд. Педагогическое

о-во России, 2003 г.

Организация экспериментальной деятельности дошкольников Автор/составитель: Прохорова Л.Н. (ред.) М: Аркти, 2008

Елена Марудова: Ознакомление дошкольников с окружающим миром. Экспериментирование

З. А. Михайлова, Т. И. Бабаева,

Л. М. Кларина, 3. А. Серова « Развитие познавательно-исследовательских умений у старших дошкольников .» ДЕТСТВО-ПРЕСС, 2012

Спасибо за внимание!

Источник: https://multiurok.ru/files/osobiennosti-orghanizatsii-i-proviedieniia-ekologh.html

Консультация для воспитателей: Особенности естественнонаучных и экологических экспериментов

Особенности естественно-научных и экологических экспериментов

Марина Тиунова
Консультация для воспитателей: Особенности естественнонаучных и экологических экспериментов.

Консультация для воспитателей:Особенности естественнонаучных и экологических экспериментов.

В наше время из-за недостаточной методической и фактологической разработанности, экспериментирование является одним из наиболее сложных методов обучения. Чтобы экспериментирование оправдало возлагаемые на него надежды, необходимо соблюдать ряд правил; некоторые из них приведены ниже.

1. Поскольку в подавляющем большинстве природоведческих экспериментов в качестве объектов наблюдений выступают живые организмы, ведущим принципом работы является принцип: «Не навреди».

Категорически запрещаются эксперименты, наносящие вред растениям, животным и человеку.

Так, в детском саду не разрешается собирать коллекции насекомых, делать чучела птиц, наблюдать, как одни животные поедают других.

Например, в одном из методических пособий содержится описание такого опыта: «Оторвите мухе крылья и бросьте на паутину; понаблюдайте, как паук опутает муху паутиной и будет высасывать её содержимое», или «Покормите аквариумных рыбок живым кормом и понаблюдайте, как они будут их ловить». Безусловно, ни эти, ни аналогичные им эксперименты в детском саду недопустимы.

В экспериментах с растениями тоже следует избегать воздействий, наносящих вред, а именно: не поливать длительное время, выносить на мороз, вызывать солнечные ожоги или иными способами доводить растения до гибели. Воздействия данных экстремальных факторов лучше рассмотреть в порядке наблюдений, а не специально организованном эксперименте.

Детей часто тревожит вопрос, не больно ли деревьям и траве; поэтому при осуществлении агротехнических мероприятий необходимо постоянно подчёркивать: нет, не больно.

Растения боли не чувствуют, но, несмотря на это, они всё равно болеют.

Их можно подрезать; тогда они хоть немного и поболеют, но потом будут расти лучше (сравнить с уколом, который делают детям по медицинским соображениям, но нельзя ломать и рвать бездумно и бессмысленно.

2. Не рекомендуется при проведении наблюдений приносить в детский сад любой живой объект. Дети должны знать, что в природе каждое животное имеет свою территорию, границы которой помечает пахучими веществами.

Попав на чужую территорию, животное может быть уничтожено хозяином. Кроме того, на незнакомой территории животное не знает, где можно спрятаться, где найти пищу.

Животное всегда будет стремиться найти свой участок, а совершая большие переходы, почти наверняка погибнет.

3. Во время опытов любые, на первый взгляд самые безобидные, процедуры могут явиться причиной травм детей. В связи с этим необходимо уделять большое внимание соблюдению правил безопасности, усилить контроль за поведением детей. Если возникает хотя бы минимальная опасность, например, работа со свечой или с горячей водой, опыты лучше проводить индивидуально или небольшими группами.

4. Совершенно недопустимы опыты, в которых создаётся реальная угроза жизни и здоровью детей: работа на высоте, использование удобрений и ядохимикатов, прямой контакт с ядовитыми растениями и грибами и т. п.

5. Особое внимание необходимо уделить вопросам гигиены. Дети уже в средней группе должны привыкнуть после окончания работы мыть руки с мылом, и приводить в порядок своё рабочее место, оборудование.

6. При проведении природоведческих экспериментов всегда есть некоторая вероятность несовпадения реальных результатов с ожидаемыми. Иногда всё это связано с тем, что не были соблюдены некоторые нюансы методики экспериментирования, но чаще всего обусловлено непредсказуемостью поведения живого объекта.

Например, нельзя узнать заранее, станет ли брать пищу котёнок, взойдут ли посеянные семена, приживётся ли пересаженное растение. Поэтому воспитатель должен быть постоянно готов встретиться с незапланированными явлениями.

Всегда необходимо помнить и глубоко осознавать: непредусмотренный результат не является неправильным.

Отличительная особенность природоведческих экспериментов заключается в том, что их результат всегда бывает правильным, т. е. таким, каким должен быть в сложившихся условиях. Если он не соответствует ожидаемому, значит, не соблюдены какие-то условия, неудачно подобран объект, не учтено его физиологическое состояние и т. п.

Например, ветки деревьев, срезанные в декабре, скорее всего, не распустятся, потому что растения находятся в это время в состоянии физиологического покоя.

Из сказанного следует вывод: воспитатель всегда должен обсуждать с детьми тот результат, который получился в реальной жизни, и не пытаться подогнать его под представления, которые кажутся правильными.

Нужно приучить и себя, и детей видеть природу такой, какова она есть. Зачастую увиденный результат бывает более интересным, чем запланированный. Нужно помнить, что природа никогда не обманывает и никогда не ошибается.

Случается только то, что должно случиться.

7. Иногда животные, принесённые в уголок природы или живущие там постоянно, по какой-либо причине гибнут. Как правильно отреагировать на это событие?

В принципе дошкольникам знакомо понятие «смерть», но они ещё не созрели для встречи с нею в реальной жизни. Естественной реакцией на гибель животного должна быть печаль. Однако реакция может быть и иной: у кого-то возникает страх, у кого-то – жалость и равнодушие.

Не исключено, что педагогу придётся увидеть любопытство, злорадство и даже (правда, в редчайших случаях) наслаждение. Каждая из этих эмоций нежелательна. Она может закрепиться в сознании детей и сохраниться на всю жизнь.

Поэтому, если воспитатель поймёт, что какое-то животное вот-вот погибнет, необходимо принять меры, чтобы дети не наблюдали процесса умирания.

В дальнейшем, зная обстоятельства гибели животного и психологические особенности своих детей, педагог либо скажет им истину, либо заменит её правдоподобной версией по поводу исчезновения животного.

В тех же случаях, когда смерть животного скрыть не удалось, ни в коем случае нельзя выбрасывать его на помойку или в мусорное ведро, где дети могут его увидеть. Нужно выразить общепринятое уважение к умершему. Не беда, если кто-нибудь из детей заплачет, это вполне естественная реакция при расставании со своим другом. Но нельзя организовывать коллективные похороны, привлекать детей, которые боятся мёртвых, или, напротив, паясничают, или неуместно шутят, нарушая общее настроение. Всё должно осуществиться быстро, без каких-либо ритуалов и психологического надрыва.

Задача воспитателя – показать, что смерть является закономерным окончанием жизни, и не акцентировать на данном событии особого внимания. При этом надо внушить детям, что они не виноваты в гибели животного: они сделали всё, что могли, но спасти животное, к сожалению, не удалось.

Всё вышесказанное относится, естественно, только к тем случаям, когда животное гибнет по объективным причинам, не зависящим от воспитателя и детей. Чаще всего это происходит из-за наступления старости.

Естественная продолжительность жизни многих мелких животных (некоторых аквариумных рыбок, хомячков) невелика – около 2-3 лет. Не исключена возможность их заболевания.

Но в детском саду не должно быть случаев гибели живых организмов (не только животных, но и растений) из-за халатного отношения, из-за отсутствия еды и воды.

Если педагогу не жалко животного, если он способен уморить беззащитное существо голодом по собственной лености, значит, он в принципе не способен воспитать у детей гуманные черты характера. Сколько бы он не проводил бесед на морально-этические темы, его равнодушие и жестокость всё равно оставят след в душах детей.

Источник: https://www.maam.ru/detskijsad/konsultacija-dlja-vospitatelei-osobenosti-estestvenonauchnyh-i-yekologicheskih-yeksperimentov.html

Применение эксперимента в экологических исследованиях (стр. 2 из 6)

Особенности естественно-научных и экологических экспериментов

Эксперимент осуществляется, как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам; как искусственное, человеком организованное действие. Любой научный эксперимент всегда направляется какой-либо идей.

Рассмотрим особенности эксперимента.

1)Сравнивая эксперимент с наблюдением, следует отметить, что эксперимент является более активным по отношению к объекту. В ходе опытного исследования объект может быть преобразован.

2) Эксперимент может быть многократно повторен в целях дальнейшего исследования.

3)Именно опытным путем ученый может обнаружить такие свойства объекта, которые никак не проявляются в естественных условиях.

4)Важной чертой эксперимента является возможность варьирования условий его проведения. (3, С. 343)

Каковы стадии эксперимента?

В методологии науки принято выделять 4 стадии опытных исследований.

1) Планирование эксперимента.

2) Построение эксперимента, включающее цель, тип, средства, методы и т.д.).

3) Контроль эксперимента.

4) Теоретическое обобщение результатов эксперимента.

Рассмотрим структуру эксперимента.

1) Субъект исследования, тот, кто проводит опыт.

2) Объект исследования, то на что направлен опыт.

3) Научное оборудование. Сюда же относятся приборы, которые являются своеобразными усилителями органов чувств. Они позволяют исследовать то, что недоступно наблюдению.

Совокупность научных приборов объединяются в сложные экспериментальные установки.

При всей значимости приборов они могут оказывать негативное воздействие на проведение эксперимента, поэтому исследователь должен свести к минимуму эти воздействия.

История науки показала, что научное открытие приводит к совершенствованию экспериментальной техники.

4) Методика проведения эксперимента, зависящая от области и предмета исследования.

5) Теоретическая гипотеза, которую требуется подтвердить или опровергнуть в ходе опыта.

Эксперимент имеет две возможные функции: опытная проверка гипотез и теорий, а также формирование новых концепций. В зависимости от функций выделяют виды научных опытов: поисковые, контрольные (проверочные), воспроизводящие, изолирующие и т. д.

Различные виды экспериментов можно выделить и в зависимости от характера исследуемых объектов. Выделяют физические, химические, биологические, социальные и другие эксперименты.

Также различают качественные и количественные эксперименты. Качественный эксперимент имеет целью установить наличие или отсутствие предполагаемого теорией явления. Количественный эксперимент выявляет количественную определенность какого-либо свойства изучаемого явления. Этот опыт более сложен, чем качественный.

Глава 2. Эксперимент в экологии

§ 2.1 Понятие экологического эксперимента

В экологии часто используются методы, применяемые в других науках, как в биологических (биогеохимия, анатомия, физиология, и др.), так и небиологических (физика, химия, геодезия, метеорология и др.).

Но для выявления специфики экологических закономерностей существуют исключительно собственные – экологические методы.

Они делятся на полевые, лабораторные, экспериментальные, количественные (математическое моделирование) методы.

Экология имеет свою специфику: объектом её исследования служат не единичные особи, а группы особей, популяции (в целом или частично) и их сообщества, т.е. биологические макросистемы. Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обусловливает разнообразие методов экологических исследований.

Для эколога первостепенное значение имеют полевые исследования, т.е. изучение популяций видов и их сообществ в естественной обстановке, непосредственно в природе. При этом обычно используются методы физиологии, биохимии, анатомии, систематики и других биологических, да и не только биологических наук. Наиболее тесно экологические исследования связаны с физиологическими.

Однако между ними имеется принципиальная разница. Физиология изучает функции организма и процессы, протекающие в нём, а также влияние на эти процессы различных факторов. Экология же, используя физиологические методы, рассматривает реакции организма как единого целого на констелляцию внешних факторов, т.е.

на совместное воздействие этих факторов при строгом учёте сезонной цикличности жизнедеятельности организма и внутрипопуляционной разнородности.

Полевые методы позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определённого комплекса факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях.

Однако наблюдения не могут дать вполне точного ответа, например, на вопрос, какой же из факторов среды определяет характер жизнедеятельности особи, вида, популяции или сообщества. На этот вопрос можно ответить только с помощью эксперимента, задачей которого является выяснение причин наблюдаемых в природе отношений.

В связи с этим экологический эксперимент, как правило, носит аналитический характер. Экспериментальные методы позволяют проанализировать влияние на развитие организма отдельных факторов в искусственно созданных условиях и таким образом изучить всё разнообразие экологических механизмов, обусловливающих его нормальную жизнедеятельность.

На основе результатов аналитического эксперимента можно организовать новые полевые наблюдения или лабораторные эксперименты. Выводы, полученные в лабораторном эксперименте, требуют обязательной проверки в природе. Это даёт возможность глубже понять естественные экологические отношения популяций и сообществ.

Эксперимент в природе отличается от наблюдения тем, что организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно строго дозировать тот или иной фактор и точнее, чем при наблюдении, оценить его влияние.

Эксперимент может носить и самостоятельный характер. Например, результаты изучения экологических связей насекомых дают возможность установить факторы, влияющие на скорость развития, плодовитость, выживаемость ряда вредителей (температура, влажность, пища).

В экологическом эксперименте трудно воспроизвести весь комплекс природных условий, но изучить влияние отдельных факторов на вид, популяцию или сообщество вполне возможно.

Примером экологических экспериментов широких масштабов могут служить исследования, проводимые при создании лесозащитных полос, при мелиоративных и различных сельскохозяйственных работах.

Знание при этом конкретных экологических особенностей многих растений, животных и микроорганизмов позволяет управлять деятельностью тех или иных вредных или полезных организмов. В современных условиях экологические исследования играют существенную роль в решении ряда теоретических и практических задач.

Динамика численности организмов, сезонное развитие, расселение и акклиматизация полезных и вредных видов, прогнозы размножения и распространения – вот основные в настоящее время экологические проблемы. Разработка их требует рационального сочетания полевых, лабораторных и экспериментальных исследований, которые должны взаимно дополнять и контролировать друг друга. (См. 9.)

Экспериментальные методы отличаются от полевых тем, что организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно дозировать размер изучаемого фактора, следовательно, можно точнее, чем при обычном наблюдении, оценить его влияние. При этом выводы, полученные в лаборатории, требуют обязательной проверки в полевых условиях.

В качестве примеров экологических экспериментов можно привести исследования осветления насаждений, влияния разных доз удобрений, вносимых под сельскохозяйственные культуры и т.д. Широко известен метод изучения конкурентных взаимоотношений деревьев в лесу путем ограничения определенной площади (площади питания). (См. 8.)

§ 2.2 Стадии экологического эксперимента

Эксперимент включает 5 последовательных стадий: гипотеза, планирование, реализация, статистический анализ и интерпретация. Гипотеза обладает первоочередной важностью, поскольку если она не удовлетворяет некоторым критериям качества, то даже самый правильно проведенный эксперимент будет иметь не слишком большую ценность.

Под планированием эксперимента понимается лишь логическая структура исследования.

Полное описание целей эксперимента должно включать спецификацию природы используемых экспериментальных единиц, число и характер применяемых воздействий (включая «контрольные» воздействия), а также свойства или отклики (параметры экспериментальных единиц), которые предполагается измерять.

Когда решение по этим вопросам принято, план эксперимента определяет схему, согласно которой для каждой доступной экспериментальной единицы назначается уровень воздействия.

При этом определяется число экспериментальных единиц (повторностей), получающих воздействие каждого уровня, устанавливается физическое расположение экспериментальных единиц, а также частота или временная периодичность, с которой реализуются воздействия и осуществляются измерения контролируемых факторов на различных экспериментальных единицах.

Реализация эксперимента включает весь комплекс процедур и операций, в отношении которых осуществлялось планирование. Успешное осуществление в равной мере зависит от искусства экспериментатора, его проницательности и рассудительности, а также от его технических навыков.

Непосредственной задачей исследователя обычно является выполнение технических операций эксперимента таким образом, чтобы избежать систематических ошибок (отклонений) и минимизировать случайные ошибки.

Если изучается влияние хищника, охотящегося в приливной зоне, то расположение клеток, блокирующих хищника, не должно иметь прямого влияния на поведение экосистемы, за исключением самого хищника.

Если изучается влияние питательных веществ на биомассу планктона в пруду, то отбор проб должен выполняться посредством устройства, производительность которого не зависит от обилия планктона. Систематические ошибки, допущенные как в распределении воздействий, так и в процедурах измерения или отбора проб, делают эксперимент некорректным, а его выводы неубедительными.

Источник: https://mirznanii.com/a/329435-2/primenenie-eksperimenta-v-ekologicheskikh-issledovaniyakh-2

Scicenter1
Добавить комментарий