Bioróżnorodność

Podczas gdy Deliberatorzy ćwiczą sztukę „Ptaki”, starą komedię napisaną przez Arystofanesa, na scenie pojawia się pszczoła, która przeraża część grupy. Po dyskusji na temat tego, co zrobić z pszczołą, grupa postanawia odwiedzić pszczelarza w wiosce, aby lepiej zrozumieć, jak żyją pszczoły i jaką rolę odgrywają w ekosystemach. Przy tej okazji dowiadują się również nieco więcej o tym, czym jest różnorodność biologiczna w różnych jej wymiarach i jak można ją chronić. Wnioski wyciągnięte z tej wizyty zostaną później wykorzystane w wystawianej przez nich sztuce, wykorzystując możliwość otwarcia tylnej ściany teatru, dając dostęp do zalesionego obszaru bogatego w życie.

Poglądy uczniów na temat bioróżnorodności, choć zróżnicowane w większości krajów, są podobne. Podczas analizy literatury podkreśliliśmy najważniejsze z nich, do których uczniowie będą mogli się odnieść i które dadzą im możliwość stworzenia konfliktu poznawczego w klasie.

Jednym z najważniejszych elementów jest motywacja do nauki i ochrony bioróżnorodności. Jak pokazują badania, różnorodność biologiczna jest trudnym pojęciem dla uczniów, nie tylko ze względu na złożoność koncepcji, ale także z powodu chęci zrozumienia. Dlatego kluczowe jest pokazanie znaczenia różnorodności biologicznej i tego, co stracimy jako społeczeństwo, gdy poziom różnorodności biologicznej spadnie. W tym odcinku Supertroupers wzięliśmy zatem zapylacze i zapylane rośliny jako przykład, aby podkreślić bezpośrednie konsekwencje, z jakimi możemy się spotkać, jeśli poziom bioróżnorodności spadnie, na przykład na użytkach zielonych.

Bioróżnorodność występuje na trzech poziomach - genetycznym, gatunkowym i ekosystemowym. Bioróżnorodność genetyczna odnosi się do zmienności wewnątrzgatunkowej, bioróżnorodność gatunkowa odnosi się do różnorodności gatunków występujących na danym obszarze, podczas gdy bioróżnorodność ekosystemowa to różnorodność naturalnych siedlisk i ekosystemów w ich obrębie.

Jednym z wyzwań dla nauczyciela w klasie jest brak wiedzy uczniów na temat zapylaczy. Większość uczniów uważa, że istnieje tylko jeden gatunek pszczoły - pszczoła miodna. Tymczasem w obrębie rodzaju Apis mamy nie tylko pszczołę miodną Apis mellifera, ale także Apis cerana Fabr. - pszczołę wschodnią, Apis dorsata Fabr. - pszczoła olbrzymia, Apis florea Fabr. - pszczoła karłowata. Ponadto istnieje wiele innych owadów zapylających, takich jak pszczoły murarki (rodzaj Osmia) lub pszczoły smugowe (Haliticidae).

Niektóre z zapylaczy, ze względu na swoje ubarwienie, są mylone z drapieżnymi osami lub szerszeniami, które nie zapylają roślin, ale są również ważną częścią całego ekosystemu.

W oparciu o te różne problemy i alternatywne koncepcje stworzono scenariusz i poniższy odcinek, aby pomóc w skonstruowaniu sekwencji zdarzeń dydaktycznych, które pozwolą uczniom zrekonstruować wcześniej posiadane koncepcje, wywołać konflikt poznawczy i ostatecznie zbudować społeczność, która rozumie różnorodność biologiczną, a przede wszystkim jest zmotywowana do jej ochrony.

Bioróżnorodność ma kluczowe znaczenie dla procesów podtrzymujących życie na Ziemi. Bez odpowiedniego poziomu bioróżnorodności, szerokiej gamy roślin, zwierząt lub mikroorganizmów, nie będą istnieć odpowiednie ekosystemy, które zapewniają nam świeże powietrze lub żywność.  

Bioróżnorodność lub różnorodność biologiczną można zdefiniować jako zmienność wśród istot żywych wszelkiego pochodzenia, ekosystemów lądowych, morskich i innych wodnych oraz kompleksów ekologicznych, których są częścią. Zmienność ta wynika wyłącznie z samej natury, bez interwencji człowieka. W związku z tym może się różnić w zależności od różnych regionów ekologicznych. Odnosi się zatem do różnorodności życia na Ziemi (poziom ekosystemu), w tym różnorodności genetycznej w obrębie populacji i gatunków (poziom genetyczny) oraz różnorodności gatunków flory, fauny, mikroskopijnych grzybów i mikroorganizmów (poziom gatunkowy).

Początkowe koncepcje uczniów dotyczące różnorodności biologicznej odpowiadają wiedzy i reprezentacjom, które uczniowie mobilizują, gdy mają do czynienia z danym tematem, niezależnie od tego, czy jest on nauczany, czy nie. Koncepcje te są powiązane z faktem, że każda osoba tworzy reprezentację otaczającego ją świata w oparciu o swoje osobiste doświadczenia, kulturę i wykształcenie. Koncepcje te nie istnieją w próżni, ale są tworzone w odpowiedzi na problem. Koncepcje te są interesujące, ponieważ mogą ujawnić obecność przeszkód, które mogą uniemożliwić naukę, jeśli nie zostaną wzięte pod uwagę. Ponadto zaobserwowano, że uczniowie często nie są zmotywowani do jej ochrony, ponieważ nie widzą w niej wartości. Dlatego bioróżnorodność jest specyficznym tematem i ważne jest, aby stworzyć odcinek, który da uczniom możliwość zmierzenia się z tymi przeszkodami i doprowadzi do motywacji do ochrony bioróżnorodności w przyszłości.

W proponowanym odcinku na temat różnorodności biologicznej dajemy nauczycielowi możliwość odniesienia się podczas lekcji do wspólnych wartości, takich jak ochrona krajobrazu i doświadczanie piękna, jakie przynosi różnorodność biologiczna, podkreślamy, jak ważne są zapylacze i jakie korzyści ludzie czerpią z niektórych z nich współistniejących z nimi od tysięcy lat, a co najważniejsze, identyfikujemy możliwości wspólnego działania w klasie i poza nią.

Na podstawie „Obiektywne spojrzenie na różnorodność biologiczną: jak historia i epistemologia ukształtowały obecne podejście” (Eduardo & Carmo, 2017)

Pod koniec XIX wieku ekologia wyłoniła się jako odrębna dyscyplina naukowa i koncentrowała się na tym, w jaki sposób różne gatunki mogą rozwiązywać wyzwania środowiskowe i jak oddziałują na siebie nawzajem (McIntosh 1985). W pracy Eugeniusa Warminga z 1985 roku, zatytułowanej „Oecology of plants: an introduction to the study of plant communities”, uważanej za jedną z pierwszych prawdziwych książek o ekologii (McIntosh 1985), ekologia została uznana za dyscyplinę naukową zajmującą się potrzebą zrozumienia rozmieszczenia gatunków w różnych środowiskach na Ziemi.

Zrozumienie, w jaki sposób koncepcja różnorodności biologicznej została uwzględniona w tamtym czasie, pozwala nam zrozumieć, w jaki sposób koncepcja ta narodziła się we współczesnej ekologii (Eduardo & Carmo, 2017). Rzeczywiście, w pierwszych latach ekologii jako dyscypliny naukowej, koncepcja różnorodności biologicznej była głównie związana z listami gatunków, zgodnymi z dominującą tradycją przyrodniczą, oraz ich występowaniem w różnych miejscach i środowiskach.

Obecnie różnorodność biologiczna, choć w ciągu ostatnich kilku dekad była powszechnie kwestionowana co do jej znaczenia i użyteczności, została uznana za jedno z centralnych pojęć współczesnej ekologii (de Mazancourt i in. 2013; Wang i Loreau 2014).

Artykuł Michela Soulé'a opublikowany w 1985 r. i zatytułowany „Czym jest biologia konserwatorska?” stanowi jedną z przełomowych publikacji w biologii konserwatorskiej (Primack 2012) i podkreśla koncepcję różnorodności biologicznej dla nauk konserwatorskich, argumentując, że celem ochrony jest „zapewnienie zasad i narzędzi do zachowania różnorodności biologicznej” (Soulé 1985, s. 727).

Kolejny ważny krok został poczyniony w 1991 r., kiedy Komitet Naukowy ds. Problemów Środowiska (SCOPE), pod auspicjami Międzynarodowej Rady Nauki (ICSU), zwrócił się do społeczności naukowej w celu zbadania związku między funkcjonowaniem ekosystemu a różnorodnością biologiczną (Scherer-Lorenzen 2005).

W 2002 roku Michael Loreau, Shahid Naeem i Pablo Inchausti opublikowali pracę „Biodiversity and Ecosystem Functioning: Synthesis and Perspectives”.  Chociaż termin „różnorodność biologiczna” jest często używany jako synonim różnorodności gatunkowej, redaktorzy opowiadają się w pierwszym rozdziale za szeroką definicją terminu „różnorodność biologiczna”, zobowiązując się do traktowania go jako różnorodności genetycznej, taksonomicznej i ekologicznej w skali przestrzennej i czasowej (Naeem i in. 2002).

W zależności od dostępnego czasu i celów edukacyjnych, czytanie webkomiksu naukowego może obejmować kombinację różnych strategii:

Czytanie indywidualne/zbiorowe

Uczniowie czytają komiks indywidualnie lub zbiorowo. Czytanie zbiorowe można zorganizować z całą klasą lub w mniejszych grupach.

Czytanie w klasie/w domu

Czytanie komiksu może odbywać się podczas zajęć lekcyjnych lub poza nimi, podczas pracy w domu.

Czytanie całościowe (3 rozdziałów) / czytanie częściowe:

Trzy rozdziały składające się na ten komiks naukowy są sekwencyjne. W pierwszym rozdziale czytelnik dowiaduje się o sztuce teatralnej, którą Supertrupers mają wystawić - sztuce „Ptaki” - a także o zagadnieniu, które będą badać - znaczeniu pszczół i ich roli w ekosystemach.

Podczas gdy drugi rozdział jest w całości poświęcony zagadnieniom związanym z bioróżnorodnością i jej różnymi wymiarami, trzeci odcinek koncentruje się na przedstawieniu teatralnym.

Chociaż zaleca się przeczytanie wszystkich trzech rozdziałów, można to zrobić częściowo, pomagając obejść/opóźnić pewne ograniczenia czasowe lub zachęcić uczniów do kreatywności;

Przeczytanie tylko 1. rozdziału może posłużyć jako punkt wyjścia do przeprowadzenia badań nad pszczołami i znaczeniem zachowania różnorodności biologicznej, a także do stworzenia komiksu podkreślającego wiedzę zdobytą podczas badań. W tym samym celu można również przeczytać tylko 3. rozdział. Wybranie 2. rozdziału będzie miało sens, jeśli chcesz podkreślić koncepcję bioróżnorodności i jej różne wymiary.

Czytanie ciągłe/na przemian z innymi zadaniami (dyskusja, badania, zadania)

Czytanie może być ciągłe lub, przeciwnie, przerywane w celu dzielenia się pomysłami w strategicznych momentach. Przerwy mogą być wykorzystywane między innymi do zadań badawczych lub debat na temat różnych teorii.  Aby zapoznać się z zasobami, nauczyciele mogą skorzystać z wersji komiksu dla nauczycieli (patrz zasoby uzupełniające), w której zasygnalizowano niektóre pomysły i powiązania, głównie związane z aspektami:

Łączenie (z pojęciami poruszanymi w innych klasach)

Pogłębianie (koncepcji i pomysłów poruszonych w komiksie)

Adresowanie (alternatywne pomysły uczniów)

Wzbogacanie (poprzez kreatywne zadania)

WERSJA ODCINKA DLA NAUCZYCIELI

ARKUSZ ĆWICZEŃ DLA UCZNIÓW

de Mazancourt C, Isbell F, Larocque A, Berendse F, De Luca E, Grace JB, Haegeman B, Wayne Polley H, Roscher C, Schmid B, Tilman D, van Ruijven J, Weigelt A, Wilsey BJ, Loreau M (2013) Predicting ecosystem stability from community composition and biodiversity. Ecol Lett 16(5):617–625. doi:10.1111/ele.12088

Eduardo, A.A. & Carmo, R. (2017). An objective view of biological diversity: how history and epistemology shaped current treatment.  Theory Biosci. 136:113–122 DOI 10.1007/s12064-017-0245-2;

Imbernon, R., Pioker-Hara, F., Francoy, T., Alexandre, G., Lopes, G., Faht, E., & Silva, B. (2022). Bees and Society: Native Biodiversity as a Strategy for Environmental Education Based on the Processes of Nature. In Enhancing Environmental Education Through Nature-Based Solutions (pp. 201-220). Springer, Cham.

Kelemen-Finan, J., Scheuch, M., & Winter, S. (2018). Contributions from citizen science to science education: an examination of a biodiversity citizen science project with schools in Central Europe. International Journal of Science Education, 40(17), 2078-2098.

Lakoff, G. (1990). The Invariance Hypothesis: Is abstract reason based on image-schemas? Cogn. Linguist, 1, 39–74.

McIntosh RP (1985) The background of ecology: concept and theory. Cambridge University Press, Cambridge

Naeem S, Loreau M, Inchausti P (2002) Biodiversity and ecosystem functioning: the emergence of a synthetic ecological framework. In: Loreau M, Naeem S, Inchausti P (eds) Biodiversity and ecosystem functioning: synthesis and perspectives. Oxford University Press, Oxford, pp 3–17

Peet RK (1974) The measurement of species diversity. Annu Rev Ecol Syst 5:285–307

Primack RB (2012) A primer of conservation biology, 5th edn. Sinauer Associates, Sunderland

Schönfelder, M. L., & Bogner, F. X. (2018). How to sustainably increase students’ willingness to protect pollinators. Environmental Education Research, 24(3), 461-473.

Schneiderhan-Opel, J., & Bogner, F. X. (2019). Between environmental utilization and protection: Adolescent conceptions of biodiversity. Sustainability, 11(17), 4517. https://www.mdpi.com/2071-1050/11/17/4517

Schönfelder, M. L., & Bogner, F. X. (2017). Individual perception of bees: Between perceived danger and willingness to protect. PLoS One, 12(6), e0180168.

Scherer-Lorenzen M (2005) Biodiversity and ecosystem functioning: basic principles. In: Barthlott W, Linsenmair KE, Porembski S (eds) Encyclopedia of life support systems, vol I. Eolss Publishers, Oxford

Soanes, K., Sievers, M., Chee, Y. E., Williams, N. S., Bhardwaj, M., Marshall, A. J., & Parris, K. M. (2019). Correcting common misconceptions to inspire conservation action in urban environments. Conservation Biology, 33(2), 300-306.

Soule´ ME (1985) What is conservation biology. Bioscience 35(11):727–734

Stevenson, P. C., Bidartondo, M. I., Blackhall‐Miles, R., Cavagnaro, T. R., Cooper, A., Geslin, B., ... & Suz, L. M. (2020). The state of the world’s urban ecosystems: What can we learn from trees, fungi, and bees?. Plants, People, Planet, 2(5), 482-498.

Wandersee, J. H., Mintzes, J. J. & Novak, J. D. (1994). Research on alternative conceptions in Science. In D. Gabel (Ed.), Handbook of research on science teaching and learning (pp. 177-210). New York: NSTA/Macmillan

Wang S, Loreau M (2014) Ecosystem stability in space: a, b and c variability. Ecol Lett 17(8):891–901. doi:10.1111/ele.12292

Wiegelmann, J., & Zabel, J. (2021). Biodiversity researchers as a model for school students: An innovative approach to foster meaningful understanding? Environmental Education Research, 0(0), 1–18. https://doi.org/10.1080/13504622.2021.1905780