2.5.1. Mục đích giáo dục môi trường qua dạy học Sinh thái học ở trường trung học phổ thông
Giúp HS hiểu khái quát về môi trường (trong đó có những nhân tố sinh thái), sự tác động qua lại giữa các nhân tố sinh thái với nhau. Những mối tác động qua lại có tính quy luật giữa các cấp độ tổ chức sống với môi trường giúp học sinh rút ra các qui luật sinh thái cơ bản. Cụ thể là sau khi kết thúc môn học, học sinh có thể: 1. Phân tích được khái niệm môi trường và các nhân tố sinh thái, nhận biết được
tính quy luật trong mối tác động của các nhân tố sinh thái lên các cấp độ tổ chức sống.
2. Phân tích được nội dung các khái niệm về các cấp độ tổ chức sống: Cá thể, quần thể - loài, quần xã, và các cấp độ của hệ sinh thái.
3. Nêu được nguyên nhân, cơ chế cân bằng và biến động của các hệ sống: Quần thể, quần xã, và các cấp độ của hệ sinh thái từ hệ sinh thái của quần xã vi sinh vật cảnh đến sinh thái quyển.
4. Nêu và phân tích được ảnh hưởng do các hoạt động của con người lên môi trường.
2.5.2. Nội dung giáo dục môi trường qua dạy học Sinh thái học ở trường trung học phổ thông
Nội dung Sinh thái học gồm 3 nhóm kiến thức về sự kiện, khái niệm, quy luật sinh thái có quan hệ chặt chẽ với nhau theo sơ đồ sau:
Các nhân tố sinh thái trong MT Những mối quan hệ có tính quy luật Các CĐTCS (các yếu tố cấu trúc của từng CĐTCS ) -Nhóm nhân tố vô sinh
-Nhóm nhân tố hữu sinh -Nhóm nhân tố con người
Cá thể, quần thể, quần xã, sinh quyển. ( Cơ chế cân bằng và biến động )
Sơ đồ 2.1. Mối quan hệ các nhóm kiến thức trong Sinh thái học
Dựa vào mối quan hệ trên ta có thể xác định nội dung giáo dục môi trường xuất phát từ chính nội dung Sinh thái học, trong đó đối tượng của nó chính là mối quan hệ tương tác giữa các yếu tố cấu trúc trong từng cấp độ tổ chức sống, cũng như mối tương tác giữa các cấp độ tổ chức sống với nhau và với môi trường. Đó là những mối quan hệ có tính quy luật cho phép rút ra các nguyên lý sinh thái áp dụng cho môi trường, cụ thể là nguyên lý bảo vệ sự cân bằng sinh thái, sử dụng hợp lý nguồn TNTN, và BVMT phát triển bền vững.
2.5.3. Quan điểm chỉ đạo việc xác định phương pháp giáo dục môi trường qua dạy học Sinh thái học
Quan điểm “tiếp cận cấu trúc – hệ thống” là quan điểm chỉ đạo việc xác định phương pháp giáo dục môi trường qua dạy học Sinh thái học.
2.5.3.1. Khái niệm hệ thống
Lý thuyết hệ thống nghiên cứu đối tượng như một hệ toàn vẹn, bao gồm các thành tố có mối liên hệ, tác động qua lại lẫn nhau. Khái niệm “ hệ thống ” đã được Von Bertalanffy xác định như sau: “ Hệ thống là một tổng thể các phần tử có quan hệ, có tương tác với nhau “. Hay định nghĩa của Miller: “Hệ thống là tập hợp các yếu tố cùng với những mối quan hệ tương tác giữa chúng với nhau”.
2.5.3.2. Tính hệ thống của sinh giới
Quan điểm này xuất phát từ lý thuyết hệ thống của vật chất, có thể tóm tắt với các nội dung cơ bản như sau:
1. Vũ trụ bao gồm các dạng khác nhau của vật chất, luôn luôn vận động và biến đổi không ngừng theo thời gian và không gian.
2. Các dạng vật chất có thể phân chia thành 2 nhóm cơ bản là: Vật chất vô sinh và vật chất hữu sinh.
3. Tất cả các dạng vật chất luôn luôn tồn tại trong các hệ thống tự nhiên với cấu trúc và chức năng xác định, trong đó các thành phần cấu trúc của một hệ thống luôn luôn có mối quan hệ tương tác lẫn nhau. Đồng thời, cả hệ thống luôn luôn có mối quan hệ tương hỗ với MT thông qua quá trình trao đổi vật chất, năng lượng và thông tin.
4. Để đảm bảo quá trình trao đổi chất, năng lượng, thông tin với MT, các hệ thống vật chất cân bằng luôn luôn có đặc điểm là một hệ thống mở.
5. Thông qua mối quan hệ tương hỗ với MT, các hệ thống vật chất biểu hiện những đặc điểm riêng biệt của mình về cấu trúc, phương thức trao đổi vật chất, năng lượng, thông tin và được gọi là các đặc trưng của hệ thống.
6. Bất kỳ một hệ thống vật chất nào cũng bao gồm nhiều hệ thống bé hơn và là thành phần cấu trúc của một hệ thống lớn hơn.
7. Các đặc trưng của một hệ thống sống luôn luôn được duy trì nhờ quá trình tự điều chỉnh về thành phần cấu trúc, về tốc độ trao đổi chất và năng lượng của hệ thống với MT, nhờ vậy hệ thống tương đối ổn định trong một thời gian nhất định và được gọi là trạng thái cân bằng sinh thái của hệ thống.
8. Trạng thái cân bằng sinh thái của hệ thống là trạng thái cân bằng động.
Tuân theo quy luật tính hệ thống của vật chất, mọi dạng khác nhau của cả 5 giới hữu sinh trên hành tinh chúng ta đều là thành viên của các hệ thống sinh học khác nhau theo thời gian và không gian. Theo E.P. Odum, được minh hoạ theo sơ đồ sau:
Thành phần hữu
sinh
Phân tử (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
( Gen ) Tế bào Cơ quan Cơ thể Quần thể Quần xã Thành
phần vô
sinh Vật chất Năng lượng Hệ thống
sinh học Hệ thống Phân tử (Gen )
Hệ thống
Tế bào Hệ thống Cơ quan Hệ thống Cơ thể Hệ thống Quần thể Hệ thống sinh thái
2.5.3.3. Quán triệt tiếp cận cấu trúc – hệ thống trong dạy học Sinh thái học
Tiếp cận cấu trúc – hệ thống và lý thuyết các cấp độ tổ chức sống của giới hữu cơ đã nhìn nhận giới hữu cơ như một hệ thống lớn trong đó có những hệ thống con từ cấp độ: Sinh thái quyển, hệ sinh thái sinh vật ở những mức độ khác nhau từ sinh thái hệ đến hệ sinh thái sinh vật cảnh về mặt cấp độ sinh học từ cá thể đến quần xã.
Phương pháp siêu hình khi xem xét mối quan hệ giữa bộ phận và toàn thể chỉ chú ý về mặt số lượng mà không quan tâm đến sự liên hệ, sự tương tác giữa các bộ phận. Ví dụ việc xem cơ thể là một nhóm tế bào, loài là một nhóm cá thể. Như vậy, toàn thể ở đây là toàn thể lỏng lẻo, tách rời nhau mà không có mối liên hệ tương tác qua lại. Trái lại, phương pháp biện chứng xem toàn thể là sự thống nhất mâu thuẫn giữa các bộ phận khác nhau về mặt chất lượng. Các bộ phận này tồn tại trong mối liên hệ tương tác ảnh hưởng qua lại quy định lẫn nhau.
Về khía cạnh triết học, khái niệm hệ thống được hiểu là một tổ hợp các yếu tố cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhau trong một chỉnh thể, trong đó mối quan hệ qua lại giữa các yếu tố cấu trúc đã làm cho đối tượng trở nên một chỉnh thể trọn vẹn; và đến lượt mình, khi nằm trong mối quan hệ qua lại đó, chúng lại tạo nên những thuộc tính mới. Các thuộc tính mới này không có ở các yếu tố cấu trúc khi chúng đứng riêng lẻ. Mối tác động qua lại biện chứng giữa các yếu tố cấu trúc đã sản sinh ra động lực cho sự tự thân vận động và phát triển của hệ thống.
Ăng-ghen đã nhấn mạnh rằng sự tác động qua lại là nguyên nhân bên trong quyết định sự phát triển; và vì vậy sự phát triển của tư duy lý thuyết trong KH không chỉ là sự gia công, sắp xếp lại các tài liệu đã được tích luỹ trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, mà chính là việc xác định các mối quan hệ biện chứng giữa các lĩnh vực tri thức đó với nhau trong một chỉnh thể toàn vẹn. Trong Bút ký triết học và nhiều tác phẩm của mình, V.I Lênin đã chú ý nhiều đến các khái niệm “chỉnh thể”; cái chung tương ứng với khái niệm hệ thống, cái riêng tương ứng với bộ phận, cũng như những mối liên hệ biện chứng giữa các bộ phận với nhau và với hệ thống, giữa hệ thống này với hệ thống khác...
• Ý nghĩa của việc quán triệt tiếp cận cấu trúc – hệ thống trong dạy học sinh thái học
- Tiếp cận CT-HT cho phép hiểu mỗi cấp độ tổ chức sống như là một hệ mở tự điều chỉnh:
- Tiếp cận CT-HT cho phép hiểu sâu sắc hệ thống các khái niệm và quy luật sinh thái, từ đó phân biệt rõ sự khác nhau giữa các cấp độ tổ chức sống:
- Tiếp cận CT-HT giúp khái quát hoá các tri thức sự kiện hình thành tri thức quy luật sinh thái một cách dễ dàng và có hệ thống:
- ếp cận CT-HT sẽ cho phép hiểu các cấp độ tổ chức sống như là một hệ toàn vẹn hay hệ tích hợp, làm cơ sở khai thác tối đa tri thức BVMT tích hợp trong tri thức STH, thông qua việc hướng dẫn HS khi xem xét các đối tượng sinh thái ở các cấp độ tổ chức sống khác nhau.
- Tiếp cận CT-HT làm cơ sở hình thành và phát triển các tri thức, kỹ năng, thái độ, hành vi BVMT:
- Tiếp cận CTHT cho phép xác định các PP, biện pháp tích hợp GDMT qua dạy học STH có hiệu quả:
Như đã phân tích ở trên, tiếp cận CT-HT giúp dạy học STH có hiệu quả, vì nó cho phép hiểu sâu sắc nội dung STH, làm cơ sở xác định nội dung GDMT được tích hợp trong các sự kiện và quy luật sinh thái. Như vậy, việc tổ chức HS chiếm lĩnh tri thức STH bằng con đường phân tích đối tượng sinh thái theo tiếp cận CT- HT vừa tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, vừa cho phép tích hợp GDMT có hiệu quả. Có thể xem phân tích đối tượng sinh thái theo tiếp cận CT-HT là mặt bên trong của PP dạy học STH tích hợp GDMT.
2.5.4. Vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống để tổ chức bài học STH tích hợp GDMT
2.5.4.1. Tri thức STH là cơ sở KH để tìm hiểu và giải quyết vấn đề MT
Tìm hiểu và giải quyết vấn đề MT đòi hỏi cung cấp đầy đủ các dẫn liệu về MT và sau đó là áp dụng đúng đắn các nguyên lý sinh thái cho MT và cuối cùng là các công nghệ xử lý các vấn đề MT.
Toàn bộ sự sống trên hành tinh của chúng ta phụ thuộc vào sự có mặt của một số yếu tố theo đúng hàm lượng và dạng tồn tại của nó. Nếu tất cả các điều kiện đó không bảo đảm đủ thì sự sống hoặc không thể có hoặc bị huỷ diệt - Đây là vấn
đề chủ yếu để tìm hiểu sự suy thoái MT, có nghĩa là khi hàm lượng của chúng không bình thường là tất yếu dẫn đến mất cân bằng sinh thái.
Chẳng hạn, năng lượng vào và ra khỏi Trái Đất được coi như cân bằng. Sự cân bằng năng lượng đã đảm bảo ổn định nhiệt độ trên Trái Đất và chính sự ổn định nhiệt độ này đã làm cho các quá trình sinh học được thực hiện ổn định. Mỗi quá trình SH trong cơ thể cũng như các hệ trên cơ thể đều thích ứng với một nhiệt độ cực thuận. Nếu vì lý do nào đó mà nhiệt độ trên Trái Đất thay đổi thì hậu quả chắc chắn sẽ khôn lường! Nó không chỉ làm mất cân bằng năng lượng chung cho cả sinh quyển, mà còn tất yếu làm mất cân bằng năng lượng ở từng HST. Mỗi HST đều có phản ứng khi có sự thay đổi về nồng độ hoá học và nhiệt độ MT. Trong giới hạn chịu đựng hay khả năng đệm (buffer capacity) tuy chưa có phản ứng, nhưng nó đã phải tích luỹ thêm nồng độ chất độc và nếu quá trình này tiếp tục kéo dài thì HST sẽ có nguy cơ bị huỷ diệt.
Cách vận dụng các định luật cân bằng vật chất và năng lượng trong chức năng hoạt động của các HST vào việc giải quyết các vấn đề MT được coi là công nghệ sinh thái. Công nghệ sinh thái đòi hỏi phải hiểu biết đầy đủ về cấu trúc và chức năng của các HST. Nó khác biệt với công nghệ MT là các biện pháp công nghệ vật lý, hoá học và kỹ thuật áp dụng riêng về công nghệ xử lý các chất ô nhiễm cho MT.
Tóm lại, giải quyết các vấn đề MT và BVMT phải dựa trên cơ sở những tri thức STH.
2.5.4.2. Tri thức Sinh thái học vốn tích hợp tri thức về môi trường
STH là khoa học về MT sống, trong đó có xem xét mối quan hệ giữa con người và môi sinh. Cho nên, thuật ngữ “Sinh thái học” đã được nhiều ý kiến giải thích như là tổ hợp con người và môi sinh. Cách giải thích này nhằm nhấn mạnh sự cần thiết ứng dụng tri thức STH vào việc BVMT.
BVMT là việc duy trì sự phát triển tự nhiên của những quần xã, HST, sinh quyển. Khái niệm BVMT được hiểu là một hệ thống tri thức KH và những biện pháp thực tiễn nhằm sử dụng hợp lý nguồn TNTN, là việc BVMT tự nhiên khỏi bị ô nhiễm và bảo vệ các đối tượng quý hiếm đặc hữu của thiên nhiên. BVMT là việc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
làm giàu thêm các nguồn TNTN và việc cải tạo MT [30]. Vì vậy, để BVMT trước hết con người cần nắm vững các quy luật tồn tại, phát triển của các CĐTCS.
Thực chất hoạt động BVMT của con người biểu hiện ở hai mặt: Con người vừa tác động khai thác sử dụng các HST; vừa duy trì sự bền vững ổn định của chúng. Tri thức BVMT thực chất là sự hiểu biết giá trị của các quy luật tự nhiên để thực hiện hai dạng hoạt động trên, sao cho các quy luật đó phải tương ứng, phù hợp với các quy luật tồn tại của các HST tự nhiên, trong đó có con người vừa là một thực thể như mọi thực thể tự nhiên khác bị các quy luật tự nhiên chi phối, lại vừa là chủ thể điều khiển tự nhiên.
Để tồn tại, con người phải ý thức được mình là một bộ phận của tự nhiên, chịu sự điều khiển của các quy luật tự nhiên chứ không đơn thuần một chiều là chỉ biết quy luật tự nhiên để khai thác, cải tạo biến đổi nó phục vụ cho nhu cầu của mình bất chấp cả sự cân bằng tự nhiên. Hiểu biết các giá trị của quy luật tự nhiên phải dẫn tới việc phát triển kinh tế xã hội, nâng cao chất lượng cuộc sống sao cho hài hoà với tự nhiên. Đó là tiêu chí cơ bản về giá trị nhân cách và phẩm chất trí tuệ con người phải có và cũng là mục tiêu của GDMT, đồng thời cũng là những căn cứ cần thiết cho việcđịnh nghĩa lại mối quan hệ giữa con người và sinh quyển.
Có thể thấy rõ lập luận trên bằng một ví dụ: Để bảo vệ loài nào đó là vì giá trị kinh tế thì dễ thuyết phục, nhưng vì giá trị cân bằng sinh thái thì khó khăn hơn. Nguyên nhân là vì giá trị cân bằng tự nhiên khó thấy trực tiếp trước mắt do thiếu hiểu biết về những kiến thức STH. Vì vậy, nhiều người có thể khai thác thiên nhiên như là kẻ “ điếc không sợ súng ”. Khó hơn nữa vì lòng tham lợi trước mắt, vì sự ích kỷ mà bất chấp cả hiểm hoạ MT cho tương lai. Đây chính là giá trị của tri thức STH bảo đảm cân bằng sinh thái cần đạt được trong quá trình dạy học.
Vận dụng TC-HT để thực hiện GDMT qua dạy học STH, khi xem xét một đối tượng sống ta phải đặt đối tượng trong một hệ thống cân bằng tự nhiên (quần thể, quần xã - HST, sinh quyển), và nghiên cứu nó ở trạng thái ấy với các đặc tính sinh học vốn có của nó trong các mối quan hệ tất yếu với các đối tượng khác, ta mới