«Тип членистоногие». В этом разделе программа предусматривает изучение собственно природоохранительных вопросов о биологических способах борьбы с насекомыми-вредителями и об охране «полезных» насекомых. Однако в соответствии с изложенной выше позицией раскрытию собственно природоохранительных понятий должно предшествовать ознакомление с опорными по-нятнями. Важнейшим из них является понятие о численности вида.
Результаты опытного обучения показывают, что развитие этого важного понятия идет более эффективно, если первоначально его вводят при изучении класса насекомых, а не в теме «Класс млекопитающие», как это рекомендовано программой. Так, понятие «численность» успешно конкретизируется при изучении саранчи, комнатной мухи, муравьев. Оценивая роль этих насекомых в природе и хозяйстве, неизбежно приходится говорить учащимся о действиях человека по снижению (саранча или комнатная муха) или увеличению (муравьи) численности этих насекомых. На основе рассказа об этих полярно направленных действиях начинает формироваться понятие о роли человека в регуляции численности видов. Первое обобщение понятия происходит в процессе знакомства с биологическим методом регуляции численности насекомых, причем на этом уроке важно показать, как человек путем специальных мер (в частности, с помощью искусственного разведения) увеличивает численность насекомых хищников и паразитов с целью их использования для снижения численности растительноядных и кровососущих насекомых.
Изучение саранчи как вида, приносящего в отдельные годы огромный ущерб сельскому хозяйству, позволяет начать форми рование важных понятий о численности вида и ее колебаниях, среде его обитания. Двигаясь в поисках пищи, саранча съедает практически всю зеленую растительность на своем пути. Понятно, что эта участь постигает и все культурные растения, выращенные человеком. Важно дать учащимся представление и о том, что в результате уничтожения саранчой зеленой растительности в местных сообществах нарушаются пищевые связи многих видов животных, как растительноядных, так и связанных с ними хищных. В итоге только некоторая часть их откочевывает, а большинство погибает от голода. За короткий промежуток времени человек должен резко снизить численность популяции саранчи. Для этого из всех современных методов, которыми пользуются для снижения численности видов, нужно выбрать наиболее эффективные и быстродействующие. Учащимся объясняют, что на такой стадии, когда численность насекомых-вредителей достигла критически больших размеров, наиболее эффективным способом ее снижения является применение специальных отравляющих химических веществ. При этом необходимо объяснить семиклассникам, что цель, которую ставит перед собой человек,— защитить растения (прежде всего культурные) от уничтожения саранчой. Поэтому и способ называется — химический способ защиты растений.
Употребление словосочетания «химический способ защиты растений» имеет важный педагогический смысл, так как подчеркивает, что защита растений является основной целью затрат человеческого труда на снижение численности насекомых, в частности саранчи.
«Вредные и полезные жуки». Анализ фактов резкого возрастания численности колорадского жука в европейской части нашей страны дает возможность познакомить учащихся с повой причиной появления видов-вредителей — стихийным расселением видов человеком.
Опасность стихийного расселения видов за пределы их естественного ареала раскрывается в соответствии с экологическим понятием о связи хищника и жертвы. Таким образом, уже в этой теме начинают формироваться элементы этого понятия. Так, колорадский жук, которого завезли с сельскохозяйственными продуктами из Америки в Европу, не встретил для себя в новых условиях таких врагов, которые бы существенно ограничивали рост его численности. Обилие сельскохозяйственных культур из семейства пасленовых позволило ему без особого труда в сравнительно короткий срок расселиться на большей части Европы, опустошая поля и вызывая огромные экономические потери. Сегодня каждый сельский и многие городские школьники Украины, Прибалтики, Белоруссии и европейской части России знают «в лицо» это насекомое.
В тихую погоду жуки летают пе очень быстро, со скоростью 4—8 км/ч. Но осенью, когда они становятся особенно активными и часто совершают перелеты, порывы ветра могут переносить их на десятки и даже сотни километров. Уже более 150 лет люди пытаются остановить колорадского жука, но пока он движется на восток.
Первыми с жуком познакомились поселенцы американского дикого Запада. Насекомые перелетали с колючих пасленов, росших по склонам Скалистых гор, на картофельные поля колонистов, самки откладывали на листьях картофеля кучки яиц, и вскоре жуки начали безудержно распространяться на восток по всем картофельным полям США и Южной Канады. Вначале, пока насекомые пересекали малозаселенные прерии Великих равнин, они за год продвигались не более чем на 80 км. Но, достигнув обширных картофельных плантаций восточных штатов, жуки стали продвигаться со скоростью до 180 км в год. Таким образом, за 10 лет колорадский жук пересек Североамериканский континент с запада на восток.
Европейцы, опасаясь заражения своих полей колорадским жуком, предпринимали все меры, чтобы случайно не завезти это насекомое в Европу.
Но в период первой мировой войны, несмотря на все предосторожности, пароходы с солдатами американской армии завезли жука из США во Францию. Вначале очаги его удавалось ликвидировать, но за годы второй мировой войны жук занял территорию Франции, Италии, Голландии, проник в Англию, Чехословакию, Венгрию и Польшу.
В нашей стране первые очаги колорадского жука были обнаружены в 1949 г. во Львовской области. Эти очаги удалось оперативно ликвидировать. За 10 последующих лет численность жука в странах, граничащих с СССР,— Польше, Чехословакии и Венгрии — значительно увеличилась. Жаркое лето и сильные западные ветры в 1958 г. создали благоприятные условия для массового перелета этого вредителя на территорию Брестской, Гродненской, Калининградской областей и в Закарпатье. В этот же год огромное количество жуков вынесло прибоем на Балтийское побережье Калининградской области и Литовской ССР. Первые пять лет скорость его продвижения по стране составляла в среднем 50—85 км в год. А начиная с 1965 г. колорадский жук «развил» скорость до 120 км в год.
Биология жука такова, что пока трудно найти эффективные и экологически безвредные способы снижения его численности. Зимуют жуки в земле на глубине до 70 см. Выходят они оттуда постепенно в течение двух-трех месяцев и дольше. Температура — основной регулятор поведения жуков в это время. При похолодании они могут вновь уйти под землю. А выйдя на поверхность, подчас могут свыше месяца обходиться без пищи. Есть у колорадского жука еще одна особенность. Не все насекомые после зимовки выходят на поверхность, некоторые покидают убежище только через год-полтора. Это тот скрытый резерв, который вновь может заразить поля, считавшиеся полностью очищенными от вредителей.
Колорадский жук весьма плодовит. Одна самка может за лето при благоприятных условиях отложить до 25 000 яиц. Если из них выживет всего 500 жучков, то этому потомству потребуется за лето около 30 000 кг пищи, т. е. примерно 100 000 кустов картофеля — целое поле в 2,5 га.
Среди естественных врагов колорадского жука особенно много насекомых. Например, из отряда жуков ему враждебны 40 видов, из отряда клопов — 20 видов. И все же на нашем континенте у этого вредителя нет специализированных хищников и паразитов. Два настоящих врага колорадского жука остались на его родине — в Северной Америке. Это клоп периллус и один из видов мухи — тахина. Клоп периллус — типичный хищник. Он нападает на жуков и их личинки и высасывает жертву. В течение сезона на прокорм паре клопов требуется более 2000 вредителей. Клоп прожорлив и плодовит, с быстрым циклом развития, поэтому может существенно снизить численность колорадского жука или, как считают специалисты, даже совсем их ликвидировать. Однако при температуре ниже +8° С активность клопов прекращается, а в морозные зимы большинство их гибнет. Муха-тахи-на — типичный паразит. Она откладывает свои яйца в тело личинки жука. Но муха, так же как и клоп, плохо переносит зимы, даже на Украине.
В нашей стране начаты работы по акклиматизации клопа и мухи, а также ведется поиск местных видов — врагов колорадского жука. А пока основным средством снижения численности вредителя остаются сильнотоксичные химические вещества. Эффективность их применения во многом зависит от активности насекомого, которая может меняться не только в течение года или месяца, но и в течение одних суток. Например, одна и та же доза ядохимикатов утром может убить только 10% вредителей, а тремя часами позже — 90%. Поэтому применение пестицидов против колорадского жука часто не достигает результата и вызывает досадное загрязнение сильнодействующими ядохимикатами окружающей среды.
Где же выход? Ученые видят его в разработке комплекса мероприятий. Среди нпх на первом месте стоит не борьба с вредителями, а выведение сортов картофеля с особыми защитными свойствами. Например, чтобы растения содержали в своих листьях вещества, которые бы отпугивали жуков от посадок или снижали их плодовитость, пли просто отравляли насекомых. В этом направлении у селекционеров уже достигнуты некоторые результаты.
Колорадский жук продолжает наступать. Преградить ему путь в Закавказье, Среднюю Азию и Сибирь — дело огромной государственной важности. Успешно защитить от него картофель и другие пасленовые культуры можно, только сочетая грамотно и разумно селекцию, биологические и химические методы снижения численности этого чужеземного вида-вредителя.
В заключение учитель сообщает, что история освоения человеком различных континентов знает множество примеров подобного стихийного расселения насекомых. В большинстве случаев именно эти виды становились серьезным бедствием для местного сельского хозяйства, так как у них не оказывалось в новых условиях естественных врагов и конкурентов, а пищи было вдоволь и они получали неограниченную возможность для размножения.
«Кровососущие двукрылые». Характеризуя кровососущих двукрылых насекомых, уместно подчеркнуть, что стихийное расселение видов приносит не только экономический ущерб сельскому хозяйству, но и угрожает здоровью самого человека. С этой целью можно использовать такой пример.
В 1930 г. с французского почтового судна в бразильском порту Натал «высадилось» несколько «безбилетных пассажиров». Это были представители одного из видов малярийных комаров рода анофелес — основных переносчиков малярии на большей части Африканского континента. Эти комары отличаются от других малярийных комаров тем, что прекрасно уживаются с человеком. Водятся они преимущественно внутри жилых зданий, так как их личинки могут развиваться в ничтожно малых количествах воды. Эти комары прекрасно акклиматизировались в новых условиях, и через год уже было зарегистрировано 10 000 заболеваний. После шестилетней войны с комарами наступило временное затишье. Но через год ужасающая эпидемия малярии с высоким процентом смертности вспыхнула в новом районе Бразилии. Болели сотни тысяч людей, а число смертных случаев превысило 20 000. Материальный ущерб был огромный. Эпидемия охватила самые бедные районы, где была полностью парализована хозяйственная жизнь. Этот печальный случай стихийного расселения был оплачен многими тысячами человеческих жизней, довел значительную часть населения до полного обнищания и обошелся стране более чем в 2 млн. долларов.
Знакомство с историческими фактами стихийного расселения человеком колорадского жука и малярийного комара анофелеса позволяет создать проблемную ситуацию.
Каким же способом народы различных континентов могут оградить свои территории от повторения случаев подобного расселения? Поиск ответа на этот вопрос позволяет ввести понятие о мерах предотвращения стихийного расселения. Одной из них является служба санитарно-эпидемического контроля. Она учреждена к настоящему времени в большинстве стран мира. В ее задачу входит охрана территорий государства от стихийного завоза чужеземных видов. В итоге учащихся подводят к выводу, что деятельность этой службы является одной из государственных мер защиты природной среды.
Накопление знаний о подобного рода фактах позволяет перейти к их обобщению на специальном уроке, заключающем изучение темы «Тип членистоногие». С этой целью программа предусматривает изучение биологических способов борьбы с «вредными» насекомыми и охраны «полезный» насекомых. Выше уже говорилось о большой воспитательной роли терминов, о недопустимости применения в учебном процессе категоричных оценочных суждений типа «полезные», «вредные» виды растений или животных. Вот почему мы считаем целесообразным уже на этом уроке использовать термин «биологические способы регулирования численности насекомых-вредителей». При этом следует учитывать, что это понятие будет развиваться и при изучении темы «Класс птицы».
Понятно, что при рассмотрении биологического метода трудно абстрагироваться от реальных природных взаимосвязей и «замкнуться» только в зоологических понятиях, как уже отмечалось. Защита растений — вот одна из главных целей использования человеком межвидовых отношений в мире живой природы. Учащимся важно показать, как зоологические знания используют в народном хозяйстве для сохранения и увеличения растительной продукции. В этом одна из важнейших линий внутрипредметных связей между курсами ботаники и зоологии.
На этом же уроке уместно обратить внимание семиклассников на историю возникновения биологического метода воздействия на численность видов-вредителей. Можно, например, начать с вопроса к классу: какой вид животного человек впервые удачно применил с целью биологической защиты продуктов питания? Ученые считают, что это была кошка. С давних времен люди в своей практической деятельности стремились использовать биологическую борьбу, происходящую в живой природе. Но такая практика носила эмпирический характер. Потребовалось длительное время, пока биологический метод приобрел научное обоснование. Уместно сказать о том, что первые научные эксперименты по использованию биологических методов защиты урожая были предприняты в конце XIX в. замечательным русским ученым И. И. Мечниковым. Он открыл возбудителей грибковых болезней хлебного жука и обосновал перспективы их практического использования. В результате работ многих отечественных и зарубежных ученых в начале XX в. уже был накоплен значительный материал, который научно обосновывал возможность и целесообразность внедрения биологического метода защиты растений в практику сельского и лесного хозяйства.
Кратко характеризуя биологические способы регулирования численности насекомых-вредителей, необходимо формировать четкое понимание сущности этого метода. Конкретные примеры подтверждают, что он основан на знании экологических взаимосвязей между хищником и жертвой, паразитом и хозяином. Формирование понятий «хищник — жертва», «паразит — хозяин» имеет большое значение и для развития оценочных суждений школьников об относительном характере «полезности» и «вредности» видов.
В теме «Тип членистоногие» у учащихся формируется первичное понятие об использовании насекомых-энтомофагов в целях биологического воздействия на численность насекомых.
Слово «энтомофаги» образовано от латинских слов «энто-мос»— насекомое и «фагос» — пожирающий. Это естественные враги насекомых, в том числе и вредителей. Ими могут являться различные болезнетворные микроорганизмы, хищные и паразитические насекомые. Возможности учебного курса зоологии позволяют сосредоточить большое внимание на развитии понятий о хищничестве и паразитизме. Важно, чтобы ученики четко усвоили отличительные признаки этих понятий. Так, паразиты развиваются за счет своего хозяина и губят его постепенно. Хищники же сразу уничтожают жертву, в частности, насекомых на разных стадиях их развития. Учитель обращает внимание учащихся на то, что энтомофаги чрезвычайно распространены в природе. Их можно обнаружить везде, где существуют насекомые. Науке уже известны десятки тысяч энтомофагов, живущих за счет уничтожения других видов насекомых, в том числе вредителей сельского, лесного хозяйства и насекомых — переносчиков болезней животных и человека. Однако, несмотря на большое число видов энтомофагов, человек научился использовать лишь незначительное их количество.
Формируя понятие о биологическом методе, недостаточно раскрыть только его принцип — использование межвидовых отношений. Это лишь естественнонаучная часть содержания понятия. С точки зрения развития природоохранительных знаний наиболее важное значение имеет характеристика научной и организационно-практической деятельности человека по осуществлению биологического метода. Эта социальная часть содержания понятия призвана раскрыть учащимся ту чрезвычайно сложную, практически ювелирную работу специалистов, которая связана с осуществлением в природных условиях биологического метода. В этом, по существу, и заключается вся трудность его широкого использования, несмотря на явную эффективность.
Целесообразно познакомить школьников с двумя основными путями использования насекомых-энтомофагов:
1. Завоз паразитов и хищников с целью акклиматизации в те
районы, где их нет. Этот прием часто применяют для снижения
численности иноземных вредителей. Для этого на родине вреди
теля находят эффективных энтомофагов и переселяют в те рай
оны, куда проник вредитель. Пример — акклиматизация клопа
для борьбы с колорадским жуком.
2. Размножение паразитов и хищников в искусственных усло
виях для массового выпуска их в очаги вредителей. Этот прием
широко используют для расселения как акклиматизированных,
так и местных энтомофагов. При этом необходимо создавать условия для их выживания, в частности высевать нектароносные растения, на которых кормятся взрослые формы многих видов энтомофагов.
Изучая биологические методы регулирования численности насекомых, нужно опираться на знания учащихся о паразитизме, которые они получили при изучении тем «Тип круглые черви» и «Тип плоские черви». На примере насекомых-энтомофагов продолжится развитие этого понятия.
Внимание учащихся целесообразно сконцентрировать на эффективности использования паразитических отношений в биологическом методе защиты растений. Она зависит от того, на какой стадии развития вредителей паразит снижает его численность. Так, например, широко распространенный яйцеед трихограмма (из отряда перепончатокрылых) откладывает свои яйца в яйца насекомых-вредителей. В них и развивается ее личинка. Снижение численности вредителя начинается еще до его рождения.
Школьников нужно познакомить с конкретными представителями паразитов и хищников из числа тех, что широко используются в народном хозяйстве нашей страны. Учитывая краеведческий принцип, лучше отобрать представителей местных видов, которых учащиеся могут наблюдать в природных условиях.
Проводить наблюдения за развитием паразитов школьникам довольно сложно. Поэтому можно рекомендовать организацию самостоятельных наблюдений за жизнедеятельностью хищных насекомых, что вполне доступно семиклассникам. Опыт работы показывает, что в лесной зоне наиболее доступны и удобны для этих целей муравьи рода формика, тли, божьи коровки. В процессе изучения жизнедеятельности этих насекомых у школьников развивается и закрепляется в практической ситуации и ряд других общебиологических понятий. Подробнее об этом говорится ниже.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему