Роль биотехнологии в защите окружающей среды на примере Уральского региона и в наблюдениях школьников

Необходимость включения в преподавание биотехнологии предметно-практической деятельности продиктована спецификой этого учебного предмета. К видам практики можно отнести проведение опытов и наблюдений, лабораторных и практических работ, экскурсий. Однако практическая деятельность в рамках биотехнологии не исчерпывается только этими видами работ. Она включает ведение школьных исследований, осуществление проектной деятельности, участие в натуралистической и краеведческой работе и т. п. Обучение в рамках отдельных экспериментальных (исследовательских) работ позволяет школьникам приблизиться к фундаментальным основам биологии растений, дающих понимание роли наследственных основ в развитии живых организмов и знакомство на практике с инструментарием биологов, позволяющим изменять наследственные основы. Кроме того в процессе лабораторных работ, обучаемые приобретают первичные навыки проведения исследований биологических, изучают их алгоритм, получают навыки моделирования биотехнологического процесса. Наиболее интересные и полезные практически занятия проходят с микроорганизмами, бактериями, или плесневыми грибами. Так как в биологических науках важное значение имеют навыки работы с микроорганизмами, их выделением из окружающей среды и родовая и видовая идентификация. По сути это вотчина микробиологии, которая является базовой биологической наукой, которая совместно с зоологией и ботаникой изучает биоразнообразие организмов. Поэтому все остальные биологические дисциплины представляют приложение к этим базовым дисциплинам, в частности и в особенности биотехнология. Микроорганизмы очень удобный объект для развития познавательной деятельности, так как они имеют большое разнообразие метаболических возможностей (8типов питания, способность проводить уникальные процессы, способностьобразовывать большое количество конечных продуктов жизнедеятельности, несвойственных растениям и животным). Микроорганизмы применяются в разных отраслях научного знания не только как объекты при изучении их метаболизма илиорганизации генома, но и как инструменты в генетике и генной инженериив связи с их высокой скоростью роста и способностью расти на простых посоставу, дешевых средах.Однако при построении учебного процесса важно помнить следующие аспекты:- в процессе обучения школьники не совершают научных открытий, они заново открывают уже открытое. При этом работа не становится менее интересной. Ведь полученный результат для ребенка нов, и позволяет почувствовать гордость и радость;- исследование, проводимое школьником, всегда упрощено и укорочено, и соответствует тем условиям и инструментальному оснащению учебного заведения; - методику исследования в школе всегда задает учитель.Данные аспекты отражают так же и главные отличия школьной и научной деятельности. Стоит отметить, что биотехнология, и знания полученные в рамках дисциплины, будут полезны школьникам и в повседневной жизни. Так знания по биотехнологии позволяют заполнить, например пробелы в фуд-знаниях. Достигается это путем развенчания мифов о пищевых добавках, ГМО-продукции и т.д., что достигается изучением основ пищевой химии и биотехнологии. Таким образом, при изучении биотехнологии основными видами учебно-познавательной деятельности обучающихся являются наблюдение, эксперимент, работа с источниками информации, систематизация знаний и др. Предметы этих видов деятельности не имеют изоляции и тесно связаныдруг с другом. Поэтому, и виды учебно-познавательной деятельности связаны между собой. Объективной основой этой взаимосвязи является то, что во всех случаях школьники получают объективные знания о реальной действительности.Резюмируя вышесказанное, можно сделать следующий вывод, включение в учебный процесс исследовательской, информационной, художественно- прикладной деятельности не только расширит познавательные и практические возможности элективного курса «Биотехнология», но и даст возможность каждому школьнику реализовать личностный потенциал, проявить творческие задатки и способности, сформировать и развить у учащихся социально значимые качества личности, и повысить положительную мотивацию на здоровье человека.ЗаключениеБиотехнологии занимают прочное место в современном мире, и имею тесную связь со значительным количеством научных дисциплин и отраслей народного хозяйства. Некоторая часть биотехнологических проектов и исследований ориентирована на поддержание равновесия природной среды, в частности за счет ликвидации последствий антропогенной деятельности.В рамках защиты окружающей среды реализуется значительное количество мероприятий, в сельском хозяйстве, промышленности и горно-добывающей промышленности как за рубежом так и в РФ. Для примера стоит привести такие мероприятия как получение биогаза из отходов животноводства, особенно это актуально для крупных птицефабрик и свинокомплексов, особенно для тех которые работают уже значительное количество времени и старые технологии утилизации отходов на них устарели. Так же биогаз получают из ТБО, которые в огромном количестве скапливаются вокруг крупных городов. Плюсом биогаза является тот факт, что из него можно получить значительное количество электрической или тепловой энергии, плюс побочным продуктом данного производства остаются органические удобрения. Такой способ предпочтительнее нежели бесцельное улетучивание метана в атмосферу, с последующим усилением парникового эффекта. Другими методами, применяющимися в области защиты окружающей среды являютсябиоиндикацияполлютантов, биологическая деградация нефтяных и других загрязнений, нонофитосанитария и т.д.Стоит отметить, что некоторая часть этих проектов реализуется и в РФ, в частности в Уральском регионе. Так нефтедобывающие компании используют метод микробиологической редимиации для очистки земель загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Кроме того в Екатеринбурге возможно будет реализован проект по строительству на одном из городских полигонов ТБО комплекса по сбору метана, и преобразованию его в электрическую энергию. Однако пока стоит оговориться, что внедрение новых биотехнологических достижений в Уральском регионе идет достаточно слабо. И конечно по большей части это вопрос финансирования. Однако о недостатке кадров так же можно говорить, и говорить достаточно смело.Новую жизнь в биотехнологии на Урале возможно вдохнет новое поколение ученых, которое начинают растить современные школы, введя в учебные программы элективный курс «Биотехнология».Обучению которому дает школьникам представление о реальном положении дел в биотехнологии, и позволяют выбрать свой профессиональный путь. Основными видами учебно-познавательной деятельности обучающихся являются наблюдение, эксперимент, работа с источниками информации, систематизация знаний и др. Которые позволяют максимально широко взглянуть на предмет и его проблематику с разных точек зрения. Библиографический списокБеликов В.А. Образование. Деятельность. Личность. [Электронный ресурс]/ В.А. Беликов. М.: Академия Естествознания.- 2010. Режим доступа: https://monographies.ru/en/book/view?id=76.Биодеструкция гетероциклических азотсодержащих фармполютантов [Текст]/ А.Н. Мухутдинова, А.А. Селянинов, И.Б. Ившина // Актуальные проблемы развития биотехнологий : сборник материалов международной научно- практической конференции (23–24 мая 2013 г.). – Екатеринбург : Урал.аграр. изд-во, 2013. – 264 с., С. 148-150.Боброва Н.Г. Виды учебно-познавательной деятельности в обучении биологии: дидактическая и методическая характеристика [Текст]/ Н.Г. Боброва// Самарский научный вестник.- 2017.- № 2 (7).-С. 11-15.Ганькова С.А. Решение задач биотехнологического содержания как условия творческого развития старшеклассников [Электронный ресурс]/ С.А. Ганькова. Режим доступа: http://sntk.vlsu.ru/.Головаха А. Содержание деятельности и результаты Мероприятия 2.1. «Реализация программ исследовательского обучения для обучающихся и педагогов на экспериментально-лабораторной базе вузов по направлению биоинженерия (биотехнология)» [Электронный ресурс]/ А. Головаха. Режим доступа: http://pandia.ru/text/78/272/45941.php. Екатеринбург одним из первых в России будет перерабатывать газ на полигонах ТБО в электрическую энергию [Электронный ресурс] Режим доступа: http://ural-news.net/economy/2014/08/28/45524.html.Захаренко В.А. Тенденции развития нанофитосанитарии в защите растений/В.А. Захаренко [Текст] // Защита и карантин растений.- 2009.- № 5.- С. 13-17.Исупова Т. «Мертвые» земли на Урале спасают при помощи трансгенных тополей [Электронный ресурс]/ Т. Исупова Режим доступа: https://newdaynews.ru/ekb/29834.html.Кудрявцева О.В. Типология биотехнологий и место в ней российской биоэнергетической отрасли/ О.В. Кудрявцева, Е.Ю. Яковлева, М.В. Вильт [Текст]// Вестник ГУУ.- 2014.- № 13.- С. 123-132.Методы биоиндикации экосистем [Текст]/ О.П. Неверова, П.В. Шаравьев, Г.В. Зуева // Актуальные проблемы развития биотехнологий : сборник материалов международной научно- практической конференции (23–24 мая 2013 г.). – Екатеринбург : Урал.аграр. изд-во, 2013. – 264 с., С. 156-159.Мосин О.В. Экологические аспекты современной биотехнологии [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://mirznanii.com/a/328763/ekologicheskie-aspekty-sovremennoy-biotekhnologii. Мусорные полигоны Ленобласти вынудят работать на условиях Дрозденко [Электронный ресурс] Режим доступа: https://regnum.ru/news/polit/2302481.html.На Южном Урале рассматривают уникальную систему утилизации биотходов [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.polit74.ru/economics/detail.php?ID=56439.Никитенко О.Д. Преподавание биологии в условиях агротехнологического профиля [Электронный ресурс]/ О.Д. Никитенко. Режим доступа: https://nsportal.ru/shkola/obshchepedagogicheskie-tekhnologii/library/2015/01/07/prepodavanie-biologii-v-usloviyakh.Обзор инновационных технологий выращивания дерева [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://www.cleandex.ru/articles/2016/02/05/tree-cultivation-technology.Осмоловский А.А. Формирование общего приема познавательной деятельности у студентов – биологов (на примере выделения и идентификации микроорганизмов в чистой культуре)/ А.А. Осмоловский, И.А. Володарская // Отечественная и зарубежная педагогика.- 2014.- № 4 (19).- С. 143-150.Полторак Я.А. Применение биотехнологии в сельскохозяйственном производстве/Я.А. Полторак [Текст] //Научный журнал КубГАУ.- - ScientificJournalofKubSAU. – 2011.- № 71.- С. 104-115.Рожко Ж.А.Роль биотехнологий в формировании экологического сознания человека/ Ж.А. Рожко, Л.В. Новикова [Текст] // Биомедицинская инженерия и электроника.- 2015.- № 3 (10)., С. 1-4.Рябкова Н.С. Биотехнологии в растениеводстве/Н.С. Рябкова [Текст]// Оценка инвестиций.- 2017.- № 1.- С. 65-70.Сухоруков Д.В. Активизация познавательной деятельности учащихся образовательных школ [Текст]/ Д.В. Сухоруков, Сорокина Л.А.// Инновационные проекты и программы в образовании.- 2015.- № 1.- С. 38-42.Теляков М.Н. Перспективы применения биотехнологий в металлургии и обогащении/ М.Н. Теляков, А.А. Дарьин, В.А. Луганов [Текст]// Записки Горного института.-2016.-Т. 217.- С. 113-124.Темербаева М.В. Методологические аспекты преподавания дисциплины «Медицинская и ветеринарная биотехнология» в Инновационном Евразийском Университете [Электронный ресурс]/ М.В. Темербаева// Режим доступа: http://ineu.edu.kz/ru/vii-pedagogicheskie-chteniya/aktualnye-problemy-dopolnitelnogo-i-poslevuzovskogo-obrazovaniya/190-aktualnye-problemy-vysshego-obrazovaniya/529-metodologicheskie-aspekty-prepodavaniya-distsipliny-meditsinskaya-i-veterinarnaya-biotekhnologiya-v-innovatsionnom-evrazijskom-universitete.Тенденции развития промышленного применения биотехнологий в Российской Федерации [Текст]. М.: 2001, 323 с.Чхенкели В.А. Биотехнология (учебное пособие) [Электронный ресурс] / В.А. Чхенкели// Международный журнал экспериментального образования.- 2014.- № 11-1.- С. 78-79. Режим доступа: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=6221.