В связи с загрязнением окружающей среды и усилившимся воздействием человека на природу, концепт «environment» приобрел особое значение. Концептуальным признаком экологии будет взаимодействие человека и окружающей среды. Рассмотрим на примере изучения явления «Eutrophication» (Эвтрофикация). В соответствии образовательной программе АОО «Назарбаев Интеллектуальные школы» – NIS-Programme по предмету химия [2], в учебном плане 12 класса (Advanced level) обозначена следуюшая цель обучения: 12.2.1.12 – know and understand the environmental impact of oxides of nitrogen in the atmosphere and nitrates in soils and water supplies. В рамках достижения данной цели были раскрыты особенности понятия «eutrophication».

В начале учащимся было продемонстрировано фото экспериментального озера (Онтарио, Канада), где ярко виден контраст между чистой водой и эвтрофными условиями. Озеро было разделено в узких местах непроницаемой завесой, одна сторона была обработана фосфорными удобрениями. Деятельность учащихся была организована по стратегии IDEA: Identify – определять основные причины; Describe – описывать ключевые особенности; Explain —объяснять последствия; Analyze – анализировать влияние для окружающей среды.

Результатом исследования учащихся выступает инфографика на тему «Eutrophication», которая используется как мощный инструмент, позволяющий легко усваивать информацию с помощью визуальных данных и способствует развивать навыки, необходимые для критической оценки информации. Здесь были использованы основные принципы дизайна: логическая последовательность представленной информации и доступность для широкой аудитории.

Инфографики на тему «Eutrophication» и «Фотосинтез»

Анализируя содержание полученной инфографики, были идентифицированы основные причины эвтрофикации как избыток азота и фосфора в результате деятельности человека. Далее ученики отмечают ключевые особенности: вода приобретает зеленый цвет, неприятный «тяжелый» запах, неконтролируемое размножение водорослей, мутная пленка на поверхности, массивный осадок отложений на дне. На следующем этапе обсуждаются последствия: умирают аэробные микроорганизмы, растения, рыбы; водоём превращается в болото. На основе обсуждении и анализов учащиеся приходят к выводу, что проблема предотвращения эвтрофикации и сохранения естественной среды обитания водоемов является глобальной проблемой человечества, решается она и в локальном, и в региональном, и в глобальном масштабе.

Согласно образовательной программе АОО «Назарбаев Интеллектуальные школы» – NIS-Programme по предмету биология [3], в учебном плане за 8 класс рассматриваются цели обучения: 8.1.2.3 описывать уравнение процесса фотосинтеза; 8.1.2.4 исследовать условия необходимые для процесса фотосинтеза. Как добиться концептуального понимания роли фотосинтеза для растений и биосферы в целом? На первом этапе необходимо определить ключевое понятие – фотосинтез. Исходя из определения с учащимися составляем информационную графику. На схеме выделяем три ключевые концепции фотосинтеза: отслеживание вещества (отслеживание конкретных элементов в реакциях фотосинтеза), отслеживание энергии, местоположение в клетке (отслеживание того, где происходят фотосинтетические реакции в клетке).

На данном этапе основная задача – научить учащихся интерпретировать информационную графику. Для этого разрабатываем специальные вопросы и делим их на четыре категории. Первая категория включает вопросы, которые могут быть связаны с фотосинтезом, но не затрагивают напрямую нашу модель. Откуда берется сахар? В чем различие питания растений и животных? Вторая – вопросы, требующие от учащихся описания или воспроизведения данной модели. В третьей категории учащиеся должны сделать логические выводы или манипулировать моделью. Например, обведите самый важный продукт процесса и объяснить ваш выбор. Используя эту диаграмму, опишите и объясните взаимосвязь между дыханием и фотосинтезом у растений. Вопросы четвертой категории требуют от учащихся применения знаний к проблеме, выходящей за рамки исходного контекста. Попросите учащихся связать то, что они наблюдают в своей повседневной жизни с концепцией фотосинтеза. Можно ли сделать растения источником энергии?