Изучение школьниками рыжих лесных муравьёв

     Наиболее интересная для самих учащихся, целесообраз¬ная в педагогическом смысле и ценная в биологическом от¬ношении исследовательская деятельность учащихся может быть организована учителем при изучении школьниками еще одного вида так называемых общественных насекомых — рыжих лесных муравьев.

    По прибытии на место проведения наблюдений учащиеся должны дать характеристику местности и условий проведе¬ния работы. Это описание целесообразно выполнить по плану, который был предложен для изучения насекомых-опылителей (см. соответствующую статью на странице Александра Кулева, в разделе "Научно-методические статьи"). При необходимости этот план может быть дополнен или изменен. В описании местоположения муравейника обязательно указывается характер леса (хвойный, лиственный, смешан¬ный), а также называются виды растений, встречающиеся в радиусе муравьиных троп.

     Если позволяет время, желательно подробно изучить ви¬довой состав и обилие растений, находящихся в радиусе му¬равьиных троп, используя при этом метод стационарных учет¬ных площадок. Далее учащимся необходимо охарактеризовать сам мура¬вейник, жители которого станут впоследствии объектом на¬блюдения (его размеры - диаметр основания и высоту, форму надземной части, количество отходящих от него троп). Направление троп наносится по компасу на схему, на которой  также указываются сведения  о длине каждой тропы. После этого можно перейти непосредственно к изучению поведения муравьев, осуществляемому по нашим авторским методикам.

     Основные подходы к изучению активности этих насеко¬мых могут быть разработаны совместно учащимися и учителем в процессе предварительной теоретической подготовки, на занятиях биологического кружка  в  помещении школы. Поэто¬му нет особой необходимости детально инструктировать учащихся на месте работы. В большинстве случаев оказы-вается достаточным поставить перед каждой группой (или парой) учащихся конкретную исследовательскую задачу и предложить  удобный  способ  регистрации  результатов.

    Перед двумя различными группами школьников может быть поставлена общая задача: изучить активность рыжих лесных муравьев на муравьиных тропах. Решение этой задачи возможно различ¬ными способами. Рассмотрим, как реализуются в практиче¬ской исследовательской деятельности школьников два из них.
Один из учащихся, входящих в состав первой группы, де¬лает отметку рядом с муравьиной тропой (приметный каме¬шек, воткнутая в землю палочка и т. п.). Затем проводится регистрация результатов исследования, в которой могут при¬нять непосредственное участие двое или более учащихся.

     Сущность процесса регистрации результатов сводится к следующему. В пределах одной минуты ведется подсчет всех муравьев, прошедших мимо отметки по тропе в сторону му¬равейника, а также в противоположную от него сторону. Подсчет должен быть повторен не менее 15—30 раз (по пред-варительной договоренности с учителем). После окончания наблюдения может быть легко подсчитано общее число му¬равьев, прошедших мимо отметки, что принимается за пока¬затель активности этих насекомых. Регистрацию результатов рекомендуется проводить, используя предназначенную для этого таблицу.

    Другой способ изучения активности муравьев реализует¬ся второй группой учащихся. При этом школьники отмеча¬ют уже указанным способом отрезок муравьиной тропы дли¬ной 10 см; учитывают и записывают скорость прохождения этого отрезка пути каждым конкретным муравьем, за которым ведется наблюдение.
Оба способа изучения активности муравьев могут быть обсуждены  учащимися в процессе их предварительной теоретической подготовки к прак¬тическому изучению поведения муравьев. В этом случае их реали¬зация  в полевых условиях  не вызовет затруднений у школьников. Регистрацию  количественных  результатов также  рекомендуем проводить, используя специаьную таблицу.

     Возможность использования описанной выше методики проведения работы по изучению активности муравьев позво¬ляет поставить перед школьниками следующие исследова¬тельские вопросы:

1.  Какова средняя скорость передвижения муравья с гру¬зом и без него?
2.  Зависит    ли (и каким образом) скорость передвижения муравья от характера переносимого груза?

     В дальнейшем в качестве летних заданий отдельным уча¬щимся можно предложить провести исследования и полу¬чить ответы на следующие вопросы:

1.  Как влияет на скорость передвижения муравьев по тро¬пе изменение погоды?
2.  Какова средняя скорость передвижения  муравьев при различной температуре воздуха и грунта?
3.  Одинакова  ли  скорость  передвижения  муравьев в ут¬ренние, дневные и вечерние часы?

     Важнейшей и интереснейшей задачей исследовательского характера является изучение школьниками роли муравьев в жизни леса. С этой целью рекомендуется установить длитель¬ные наблюдения за переносом муравьями различных грузов. Наблюдение удобнее всего проводить у одной из муравьи¬ных троп.
Для успешного выполнения этой работы школьники дол¬жны научиться хорошо различать объекты, которые перено¬сятся муравьями при их передвижении по муравьиным тро¬пам. Определение этих объектов требует некоторого опыта и хотя  бы кратковременной предварительной тренировки.

     Без сомнения, проще было бы отбирать у муравьев все переносимые по данной тропе грузы, помещать эти объекты в коробочки или банки, а их разбор производить в «лабора¬торной» обстановке. Однако такое грубое вмешательство в жизнь муравьев очень беспокоит их и надолго нарушает естественный ритм передвижения этих насекомых по тропе. Эти инициированные искусственным путем сбои в поведении муравьев могут явиться серьезным источником искажения полученных результатов. Поэтому не рекомендуется отби¬рать у муравьев переносимые ими объекты, если конкретным вопросом исследования является, например, следующий: сколько личинок насекомых добывается и переносится му¬равьями по тропе за 1 час?
Регистрацию результатов рекомендуется проводить, ис¬пользуя таблицу, в разные графы которой заносятся: направление переноса грузов; число объектов, перенесенных за 30 минут: хвоинки, палочки, кусочки коры, другие части растений, взрослые насекомые, личинки насекомых и червей, мертвые муравьи. В отдельную графу записывается число не определенных объектов.

     Перед учащимися могут быть поставлены следующие конкретные вопросы исследовательского характера:

1.  Какие объекты переносятся муравьями в муравейник и для чего они могут служить?
2.  Какие объекты переносятся муравьями наиболее часто и с чем это связано?
3.  Какие объекты преимущественно переносятся  к мура¬вейнику, а какие — от него? Как это можно объяснить?
4.  Какое количество различных объектов переносится му¬равьями за 30 минут? За 1 час? За 12 часов?

     С целью более углубленного изучения поведения муравь¬ев в процессе выполнения школьниками индивидуальных лет¬них заданий им могут быть предложены следующие вопросы:

1. Как изменяется состав переносимых муравьями грузов в различные периоды лета?
2.  Как   изменяется   интенсивность     переноса   грузов   му¬равьями в зависимости от погоды?
3.   Каковы суточные изменения    кормодобывательной  ак¬тивности муравьев?
4.   Как изменяется состав переносимых муравьями грузов в зависимости от типа леса, в котором находится муравей¬ник?

     После выполнения учащимися каждой конкретной иссле¬довательской работы необходимо обсудить с ними вопрос о достоверности полученных результатов. Несмотря на то, что с понятием достоверности результатов учащиеся уже были ознакомлены ранее, это занятие является для них наи-более трудным. Поэтому желательно предложить учащимся комплекс вопросов, помогающих установить основные при¬чины искажения, неточности или ошибочности полученных результатов:

1.  Достаточна ли была длительность наблюдения?
2.  Проводились ли повторные наблюдения?
3.  Какие факторы внешней среды учитывались в процессе наблюдения?
4.  Проявления  каких факторов среды  не учитывались  в процессе наблюдения?
5.  Могла ли изменение неучтенных факторов повлиять на поведение насекомых?
6.  Строго ли  соблюдались  условия  и  методика  проведе¬ния исследования?
7.  Являются   ли   полученные    результаты   достоверными, т. е. могут ли они служить достаточным основанием для по¬строения обобщений и формулирования выводов о поведении животных данного вида?
8.  Как можно обеспечить научную достоверность резуль¬татов при проведении последующих исследований?


Рецензии