Создание виртуального гербария травянистых растений с использованием программы PowerPoint

XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Создание виртуального гербария травянистых растений с использованием программы PowerPoint

Ястрожемская В.А. 1
1МБОУ СОШ №4
Дворядкина В.Н. 1
1МБОУ СОШ №4
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

Пожалуй, самым увлекательным способом изучение ботаники является наблюдение за растениями в природе, их сбор и оформление гербария. Гербарии помогают лучше узнавать родной край и познакомиться с растениями, которые произрастают на территории нашей малой Родины. Это один из надежных методов сохранения сведений о состоянии растительных ресурсов той или иной территории. В школе гербарные листы являются демонстрационным пособием на уроках биологии и географии,но гербарные образцы, хранящиеся на бумаге, постепенно теряют свою свежесть и разборчивость, а некоторые даже безвозвратно утрачиваются[8].

В последнее время на помощь ученым-ботаникам пришли современные средства ИКТ, позволяющие оцифровывать гербарные коллекции и создавать их виртуальные копии. В ботанике, виртуальный гербарий представляет собой гербарии в оцифрованном виде. То есть это касается коллекции цифровых изображений сохраненных растений или частей растений [8] 

Я решила, чтобы не причинять вреда растениям, создать интерактивный гербарий травянистых растений с использованием программы PowerPoint, используя фотографии растений, сделанные нами при изучении растительного мира окрестностей нашей малой Родины Благодарненского сельского поселения Отрадненского района.Это позволит лучше изучить дикорастущие растения своего края, своего поселения. Ведь зачастую школьникине знают, какие растения произрастают на территории, не знают названия растений, и созданиетакого гербария позволит лучше изучить природу родного края.Виртуальный гербарий предоставит возможность изучать различные виды растений, их классификацию, особенности и свойства через удобный и интерактивный формат презентации.

Проблема еще заключается в том, что происходит бесконтрольная, распашка целинных земель, деятельность человека оказывает негативное воздействие на местные экосистемы. Аграрии продолжают распахивать остатки целинных земель, уничтожая краснокнижные растения.  Земли распаханы максимально, чуть ли не под огороды местных жителей. Возможно в скором будущем, к сожалению, мы можем вовсе не встретить многие растения в окрестностях Благодарненского сельского поселения, которые сегодня еще, хоть и в малых количествах здесь встречаются. В дальнейшем такой гербарий может дать полные и надежные сведения об изменении флоры за определенный период. В этом проблема и актуальность нашей работы.

В рамках данной работы будут рассмотрены следующие аспекты: программное обеспечение для создания виртуального гербария, создание интерактивных слайдов, навигация по гербарию, возможность добавления новых видов.

Цель работы: создать виртуальный гербарий - каталог растений произрастающих в окрестностях нашего поселения, при этом сохранить их нетронутыми в живой природе. Расширить свои знания о растительном мире.

Реализация цели осуществлялась через поставленные задачи:

  1. Изучение научной литературы и онлайн - ресурсов по теме.

  2. Фотографирование и определение названий и экологических особенностей растений, произрастающих на территории поселения.

  3. Освоение навыков определения растений по внешним признакам.

  4. Поиск информации о выбранных растениях в доступных источниках.

  5. Разработка цифрового гербария в программе PowerPoint, включающего фотографии растений, их подробное описание и информацию о местах обитания.

  6. Создание электронного носителя (флеш-диска) с виртуальным гербарием для передачи в школьную и сельскую библиотеки.

Гипотеза: Создание интерактивного гербария и его использование позволят обеспечить процесс экологического воспитания и образования.
Практическая значимость Созданный виртуальный гербарий МБОУ СОШ №4 может быть использован в образовательном процессе для изучения биологии школьниками, а также для экологического просвещения населения. Он познакомит пользователей с флорой Отрадненского района и Благодарненского сельского поселения. Таким образом, данная работа вносит вклад в образование, предлагая инновационный подход к изучению и визуализации дикорастущих травянистых растений посредством интерактивного виртуального гербария в формате презентации PowerPoint.

Личный вклад автора работы заключается в проведении полевых исследований, сборе фотографического материала, идентификации растений, систематизации данных и разработке интерактивной презентации. Автор лично наблюдал и фотографировал растения в их естественной среде обитания, что позволило создать аутентичный и информативный ресурс. Кроме того, автор разработал структуру и дизайн презентации, адаптировав ее для использования в образовательном процессе.

Обзор литературы: были проанализированы определители растений, справочники по лекарственным растениям, а также научные статьи, посвященные флоре Краснодарского края и, в частности, Отрадненского района. Особое внимание уделялось работам, описывающим экологические особенности травянистых растений, их распространение и роль в биоценозах. Изучены также электронные ресурсы, включая онлайн-атласы растений и базы данных гербариев, для сопоставления и уточнения информации. В то же время обзор литературы и источников показал, что, несмотря на наличие научных публикаций и онлайн-ресурсов, посвященных флоре Краснодарского края, специализированных виртуальных гербариев, ориентированных на конкретный район или поселение, практически не существует. Существующие гербарии часто ограничены научными коллекциями и не всегда доступны широкой аудитории. Таким образом, создание виртуального гербария, сфокусированного на флоре Отрадненского района и Благодарненского сельского поселения, представляется актуальным и востребованным.

Методы:

  1. Сбор и анализ информации: изучение теоретического материала

  2. Полевые исследования: Проведение выездов в окрестности поселения для наблюдения и фотографирования растений в их естественной среде обитания. Это дало возможность не только зафиксировать внешний вид растений, но и оценить их экологические условия.

  3. Идентификация растений: Использование определителей и справочников для точного определения видов растений на основе их морфологических характеристик

  4. Систематизация данных: Сбор и структурирование информации о каждом растении, включая его название, описание, экологические особенности и место обитания, что позволило создать целостный и информативный каталог.

  5. Создание презентации: Разработка презентации в PowerPoint, которая включает в себя фотографии, описания и дополнительные материалы, такие как карты распространения и экологические характеристики.

Ожидаемые результаты: Ожидается, что создание виртуального гербария не только повысит уровень знаний учащихся о местной флоре, но и будет способствовать формированию экологической культуры среди населения. Виртуальный гербарий станет доступным ресурсом для изучения биологии и экологии, а также поможет в проведении уроков и мероприятий, посвященных охране окружающей среды.

Личный вклад автора работы заключается в проведении полевых исследований, сборе фотографического материала, идентификации растений, систематизации данных и разработке интерактивной презентации. Автор лично наблюдал и фотографировал растения в их естественной среде обитания, что позволило создать аутентичный и информативный ресурс. Кроме того, автор разработал структуру и дизайн презентации, адаптировав ее для использования в образовательном процессе.

Глава 1.Что такое гербарий 

Гербарий представляет собой собрание засушенных растений, тщательно подготовленных и снабженных этикетками с информацией. Этот термин, происходящий от латинского слова, означающего "травник", теперь включает в себя не только травы, но и цветы, и листья деревьев. Изначально, "гербарием" называли книгу о лекарственных травах. Однако, примерно в 1700 году, Турнефор использовал этот термин для обозначения коллекции засушенных растений, и Линней, последовав его примеру, сделал его общепринятым, заменив более раннее название "hortus siccus". Сегодня гербарием называют как саму коллекцию засушенных или иным способом сохраненных растений, так и учреждение, в котором она хранится. При создании гербарий выполняет несколько важных функций: он служит справочным материалом, предоставляет образцы для сравнительного определения растений и служит эталоном для правильных научных названий.

Существуют различные типы гербариев, которые можно классифицировать как общие, региональные, локальные и специальные, в зависимости от их целей, ресурсов и характера проводимой работы. Общие гербарии могут достигать огромных размеров. Крупнейший гербарий в России и один из самых больших в мире находится в Ботаническом институте им. В.Л. Комарова в Санкт-Петербурге, насчитывающий более 5 миллионов листов растений, собранных по всей России и в соседних странах. Гербарии Линнея и ботанического сада Кью в Лондоне содержат около 6,5 миллионов образцов[6].

Но есть и небольшие гербарии, изучающие флору какого-то региона, области- это флористический гербарий. Каждое высшее учебное заведение, где готовят специалистов-биологов, экологов и т.п. обычно имеет свои гербарные коллекции, соответствующие тем или иным требованиям. Учебные гербарии относятся к специальным гербариям. Они могут располагаться не только в вузах, но и в школах, колледжах. Такие коллекции должны содержать образцы для иллюстрации морфологических структур растений, представителей экономически важных и культурных растений, выращиваемых в данной местности, образцы для иллюстрации признаков основных семейств и родовформ и видоизменений органов у растений собирают гербарий морфологический. По хозяйственным признакам подбирают тематические гербарии, например «сорные травы», «лекарственные растения». Если растения расположены в определенной системе по родам, ботаническим семействам и т. д., то такой гербарий называют систематическим [6 ].

Помимо своей научной и образовательной ценности, гербарии играют важную роль в сохранении биологического разнообразия. Они служат своеобразной библиотекой, где можно найти информацию о растениях, существовавших в прошлом. Это особенно важно в условиях стремительного изменения климата и сокращения природных территорий. Гербарные образцы позволяют ученым отслеживать изменения в распространении видов, изучать их адаптацию к новым условиям и разрабатывать стратегии по сохранению редких и исчезающих растений. Процесс создания гербария требует тщательности и аккуратности. Растения собирают в период их наилучшего развития, когда видны все основные морфологические признаки. Собранные образцы необходимо быстро высушить, чтобы предотвратить их порчу. Для этого растения помещают между листами бумаги и прессуют. Важно следить за тем, чтобы растения сохранили свою естественную форму и цвет. После высушивания каждый образец монтируют на гербарный лист и снабжают этикеткой с подробной информацией о месте сбора, дате, названии растения и имени коллектора.

Современные технологии открывают новые возможности для использования гербариев. Оцифровка гербарных коллекций позволяет создавать виртуальные гербарии, доступные для исследователей со всего мира. Это значительно упрощает процесс изучения растений и способствует обмену информацией между учеными.

Важным преимуществом цифрового гербария является его доступность для широкой аудитории. Образовательные учреждения могут использовать цифровые коллекции для проведения виртуальных экскурсий и интерактивных занятий по ботанике. Учащиеся получают возможность изучать растения в удобном формате, проводить собственные исследования и эксперименты, не нанося вреда хрупким оригиналам. Более того, цифровой гербарий способствует сохранению знаний о растительном мире для будущих поколений. В отличие от традиционных гербариев, которые подвержены риску повреждения в результате пожаров, наводнений или неправильного хранения, цифровые данные могут быть надежно защищены и сохранены в нескольких экземплярах. Это гарантирует, что ценная информация о растительном мире будет доступна для ученых и исследователей на протяжении многих лет.

Вывод: гербарий – это не просто коллекция засушенных растений, а ценный научный ресурс, который играет важную роль в изучении, сохранении и использовании растительного мира. Он является связующим звеном между прошлым, настоящим и будущим, позволяя нам лучше понять и оценить богатство и разнообразие растительной жизни на нашей планете. .Создание виртуального гербария является надежным способом сохранения ценных образцов растений и позволяет использовать их (без угрозы причинения им вреда) в обучении биологии.

Глава 2. Описание территории

Отрадненский район находится в юго-восточной части Краснодарского края на северном склоне Главного Кавказского Хребта. Является типично аграрным районом[ 10 ]. Климат формируется под влиянием атлантических воздушных масс, приносящих циклоны (осадки), арктических масс воздуха, приносящих сухую морозную погоду зимой, а весной – заморозки; восточных ветров, приносящих из Прикаспия теплый влажный воздух, и местного континентального воздуха. Одной из главных причин, формирующих климат района, является его положение между 43. 55 и 44. 40 с.ш. Благодаря такому положению солнце щедро снабжает теплом Отрадненский район[ 10]. Наш район удален от моря на 400 и более километров и, кроме того, отделен от него Кавказским хребтом, что исключает какое либо воздействие со стороны моря на климат района. Господствующими являются ветры восточных и северо-восточных направлений. Район часто подвержен бурям и теплым продуваемым ветрам (типа фенов)[10]. Благодарненское сельское поселение, входящее в состав Отрадненского района находится, на ю-востоке района и граничит со Ставропольским краем и Карачаево-Черкесской республикой. Занимает западный склон Ставропольской возвышенности, где у ставропольских степей, в травостое преобладает разнотравье ксерофильного облика (тимьян, шалфей поникающий, зопник клубненосный, тысячелистник обыкновенный, полынь австрийская). Степи относятся к типичным (настоящим) степям европейского типа. Везде многочисленны эфемеры и эфемероиды, которые представлены многолетними травянистыми растениями с короткой вегетацией и длительным покоем: крупка, веснянка, костенец, гусиный лук)[10]. В засушливую часть года они находятся в покоящемся состоянии в виде семян, клубней, корневищ. В настоящее время коренная растительность почти полностью уничтожена распашкой. Но и сейчас здесь часто встречаются заросли кустарников и небольшие лесочки,окруженные возделываемыми полями, небольшие участки степи сохранились в основном по балкам. Ближе всего к нам расположены Сухая и Банатовская балки с небольшими лесочками и участками степи. По дну балок протекают маленькие речушки берущие свое начало из родников, которыми богат наш район. Низменная часть балок заросла камышом, это говорит о близком залегании грунтовых вод. На возвышенной части находятся небольшие лесочками и участками степи (рис.1. Фрагмент Яндекс карты с указанием Сухой и Банатовской Балок)

рис.1. Фрагмент Яндекс карты с указанием Сухой и Банатовской Балок

Отрадненский заказник удален от нашего села на 10 км. Это возвышенность, площадью 7,16км2максимальная высота которой 551 м. Здесь холмы сочетаются с балками и оврагами. Это не тронутый человеком участок степи. В низинах наблюдается выход грунтовых вод на поверхность, здесь заросли камыша (рис.2. Фрагмент Яндекс карты с указанием Отрадненского заказника).

рис.1. Фрагмент Яндекс карты с указанием Отрадненского заказника.

Таким образом, Отрадненский район представляет собой уникальную экосистему, где природные условия и человеческая деятельность переплетаются, создавая разнообразные ландшафты и биотопы. Несмотря на значительное воздействие сельского хозяйства, в районе все еще можно найти участки, сохранившие свою природную красоту и биоразнообразие.

Глава 3. Программное обеспечение для создания виртуального гербария

Создание виртуального гербария требует использования специализированного программного обеспечения, которое позволит эффективно организовать информацию о различных видах растений. Существует несколько программных продуктов, которые могут быть полезны при создании виртуального гербария.Одним из важных инструментов для цифровизации гербария является гербарный сканер. Он позволяет создавать высококачественные цифровые изображения имеющихся на бумаге гербарных образцов, что является ключевым элементом виртуального гербария [2]. Однако стоимость гербарного сканера довольно высокая, да гербария на бумаге у нас нет. Поэтому мы пошли по самому простому пути - использованию программы Microsoft  PowerPoint, мощный и удивительно простой в использовании инструмент для создания интерактивных презентаций[12].

Использование PowerPoint для создания цифрового гербария представляет собой экономически эффективное и доступное решение. Каждый слайд PowerPoint может быть посвящен отдельному растительному виду, содержащему его изображение, описание, ареал распространения, фенологические данные и другую полезную информацию. Интерактивность достигается за счет использования гиперссылок, кнопок и триггеров, позволяющих пользователям легко перемещаться между различными видами, сравнивать их характеристики и получать более подробную информацию. Для повышения интерактивности и образовательной ценности цифрового гербария были добавлены дополнительные элементы. Интерактивные слайды в нашем виртуальном гербарии содержат не только фотографии различных видов травянистых растений, но и для повышения интерактивности и образовательной ценности цифрового гербария каждому виду прикреплены ссылки на внешние ресурсы, такие как онлайн-энциклопедии и ботанические базы данных. Это позволяет пользователям углубить свои знания и получить доступ к самой актуальной информации об их ботанических особенностях и экологических особенностях. Такой подход позволяет получить полное представление о каждом растении и его значимости. При создании виртуального гербария в Power Point можно использовать различные источники информации и изображений. Для визуального представления травянистых растений в PowerPoint я использовала собственные фотографии сделанные на нескольких территориях Благодарненского сельского поселения в апреле – августе 2024 и весной 2025 года. Благодаря возможностям программы PowerPoint и креативному подходу к созданию презентаций, можно погрузиться в увлекательный мир растений и узнать много нового о растительном мире нашей малой Родины.

Вывод: таким образом, выбор программного обеспечения для создания виртуального гербария играет важную роль в успешной реализации проекта. Microsoft PowerPoint в качестве платформы для создания цифрового гербария оказалось эффективным и практичным решением. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу и широкому набору функций PowerPoint позволяет создать интерактивный и информативный ресурс, доступный широкой аудитории. Этот подход позволяет не только сохранить и популяризировать знания о растительном мире, но и стимулировать интерес к ботанике и экологии.

Глава 4. Работа над гербарием и его структура. Практическая часть.

4.1. Этапы работы над созданием гербария

Так как не распаханных степей практически не осталось, для сбора сведений о растениях были выбраны три участка: Отрадненский заказник, Сухая Балка и Банатовская балка. Все три участка находятся на территории Благодарненского сельского поселения. Для создания гербария, на первом этапе были сделаны фотографии интересующих нас растений. Для начала я выбрала одну жизненную форму- травянистые(цветковые) растения, так как именно они в большей степени подвержены антропогенному воздействию (рис.3. Отрадненский заказник. Изучение цветковых растений).

рис.3. Отрадненский заказник. Изучение цветковых растений

Произведен визуальный осмотр растений, проведены измерения высоты стебля, длинны и ширины листовой пластинки, рассмотрено при помощи лупы детальное строение цветка. При помощи определителя растений определен видовая принадлежность( я использовал школьный Атлас –определитель растений, под редакцией В.С. Новикова и И.А.Губанова) (рис4. Атлас – определитель растений)

Рис 4. Атлас – определитель растений

В результате работы со справочниками мною определён 3 1вид из 15 семейств двудольных и 3 семейств однодольных травянистых растений. Растения классифицированы по семействам. В интернет источниках и литературе были найдены сведения о растениях, которое мы выбрали для исследования.

В процессе работы был создан электронный гербарий с использованием программы Power Point.

4.2. Навигация по виртуальному гербарию

Навигация по виртуальному гербарию играет важную роль в обеспечении удобства пользователей при изучении разнообразных видов диких травянистых растений. Виртуальнй гербарии представляют собой цифровые коллекции растений, которые позволят интересующимся людям получить доступ к информации о растениях, произрастающих на территории Благодарненского сельского поселения.

Структура гербария включает в себя разделы:

  • Карты

  • Классы растений: двудольные, однодольные

  • Фотоальбом с описанием растений.

  • Литература и источник

Раздел карты дает общее представление о характере растительности нашего района. Карта-схема растительности Краснодарского края, включает описание основных типов растительнсти

(рис.5 Карта – схема растительности Краснодарского края) . Как видно из карты- схемы, на территории Благодарненского сельского поселения распаханные пространства из-под разнотравно-злаковых степей. Рис.5 Карта – схема растительности Краснодарского края

Раздел "Классы растений" представляет собой систематизированный перечень растений, разделенных на два основных класса: двудольные и одно

дольные, произрастающих в окрестностях нашего поселения. Каждый класс содержит подробную информацию о входящих в него семействах и видах, что позволяет глубже понять разнообразие растительного мира (рис.6. Раздел «Классы растений»).

рис.6. Раздел «Классы растений»

В разделе «Фотоальбом с описанием растений» содержится 31 оригинальная фотография растений, сгруппированных по систематическим категориям (семействам) а так же   отражены их характерные особенности. Описание растения включает:

  • Систематическое положение вида

  • Морфологическое описание

  • Место произрастания(где сделало фото)

  • Экологический особенности

  • Слайды снабжены кнопками перехода, что делает удобным навигацию по гербарию

  • На каждом слайде прикреплена ссылки на внешние ресурсы (рис 7. Примеры слайдов из фотоольбома)

рис 7. Примеры слайдов из фотоальбома

Таким образом, наш виртуальный гербарий - это, интерактивная презентация, которая позволяет удобно хранить, редактировать и добавлять данные о различных видов растений с учетом потребностей различных пользователей. Одним из ключевых преимуществ такого гербария является возможность одновременного предоставления образцов разных видов из разных семейств и добавление новых видов. Добавление новых видов в виртуальный гербарий является важным шагом. Постоянное обновление позволит пользователям получать доступ к актуальной информации о различных растениях, исследовать их особенности и свойства, а также углублять свои знания в области ботаники.

Заключение.

Виртуальный гербарий, созданный в рамках данной работы, представляет собой важный шаг к сохранению и популяризации знаний о растительном мире нашего региона. Он не только служит образовательным инструментом, но и способствует развитию экологического сознания, что особенно актуально в условиях современных экологических вызовов. Надеемся, что данный проект вдохновит других на изучение и сохранение природы, а также станет основой для дальнейших исследований и инициатив в области экологии и ботаники

В настоящее время работа не закончена, она будет продолжаться по расширению объема “Виртуального гербария”. В дальнейшем добавятся растения других жизненных форм (деревья, кустарники). К концу года планируется создание второго флеш-носителя предназначенного, в первую очередь, для школы, где можно будет использовать его на уроках кубановедения, биологии, окружающего мира, а так же для внеклассной работы целью экологического воспитания. Кроме того флеш-носитель передан в сельскую библиотеку. Я думаю, что это расширит круг пользователей, увеличит информированность населения. Также планируется создание сайта посвященного моему виртуальному гербарию.

Таким образом, цель нашей работы частично достигнута, задачи выполнена.

Литература и источники.

  1. В.С. Новиков , И.А.Губанов. Школьный Атлас –определитель высших растений. Изд.М. «Просвещение»1985 г., 236 стр.

  2. Большая Российская энциклопедия.[Электронный ресурс] - Режим доступа https://old.bigenc.ru/biology/text/2289186,свободный-- Загл. с экрана

  3. Бюджетная оцифровка малых гербариев [Электронный ресурс] // nwsbios.org - Режим доступа: https://nwsbios.org/herbarium/, свободный. - Загл. с экрана

  4. Виртуальныйгербарий. PowerPointPresentation, free ... [Электронный ресурс] -Режим доступа: https://www.slideserve.com/brandee-canute/6934816, свободный. - Загл. с экрана

  5. «Виртуальный гербарий уникальных растений Кавказа ... [Электронный ресурс] // sdelanounas.ru - Режим доступа: https://sdelanounas.ru/blogs/156938/, свободный. - Загл. с экрана

  6. Гербарий Ростовской области. Гербаризация. Сбор и оформление гербария. [Электронный ресурс] - Режим доступа:https://bg.sfedu.ru/Virt_Herb/plants/gerbar.html, свободный. - Загл. с экрана

  7. Двудольные – Рувики: Интернет –энциклопедия.Двудольные... [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.ruwiki.ru/wiki/, свободный. - Загл. с экрана

  8. Использование ресурсов виртуального гербария ЯГПУ ... [Электронный ресурс] // cyberleninka.ru https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-resursov-virtualnogo-gerbariya-yagpu-v-obrazovatelnoy-praktike, свободный. - Загл. с экрана

  9. Однодольные- Рувики: Интернет –энциклопедия[Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.ruwiki.ru/wiki/, свободный

  10. Природно - климатическая характеристика Отрадненского района. [Электронный ресурс]-Режим доступа:https://studwood.net/1217751/geografiya/rastitelnost свободный. - Загл. с экрана

  11. Семейство Сложноцветные | PPT [Электронный ресурс] // www.slideshare.net - Режим доступа: https://www.slideshare.net/slideshow/2-28333887/28333887, свободный. - Загл. с экрана

  • Powerpoint : что такое , основные функции и возможности. Источник - Школа английского языка. Режим доступа: Skyeng: https://skyeng.ru/magazine/wiki/it-industriya/chto-takoe-powerpoint/, свободный. - Загл. с экрана

Просмотров работы: 55