Определение современного уровня экологической культуры у студентов и школьников с использованием искусственного интеллекта

Культура человеческого сообщества имеет довольно длительную историю своего существования и, в зависимости от исторического периода, выступает в разных вариациях понимания людей. Историческое начало слово получило в Античной Греции и с латыни (cultura) переводилось и понималось, как возделывание почвы, но стоит отметить, что уже тогда в данное понятие включалась образовательная составляющая. Позже представления подверглись модификации, охватывая всё больше сфер жизнедеятельности человека [1].

На основе выше сказанного, под культурой будем понимать совокупность результатов деятельности человека, накопленных в течение длительного времени. Следуя из этого, логичным было выведение различных форм, видов, типов и отраслей культуры. Одной из таких отраслей стала экологическая составляющая. В науке, экологическая культура – это доля общечеловеческой культуры, совокупность социальных взаимодействий и отношений, личных и общественных ценностей, взглядов и норм, относящихся к отношениям природы и человеческого общества, подразумевающую гармонию между всем живым на планете [5]. Глобальный кризис экологии, возникший не так давно и потрясший всех и вся на планете, смог внести значительные изменения в отношениях человек-природа, а также заставил посмотреть на достижения цивилизации с другой стороны. Оформление экологии, как науки, связано с актуальной проблемой, на период с шестидесятых годов двадцатого столетия [3]. Именно тогда человечество в первый раз так резко почувствовало побочный эффект от истребления всего живого по причине высокого уровня промышленной деятельности человека. Соответственно, последующим шагом послужило возникновение экологической культуры [2]. Именно сейчас пред всем человечеством возникла проблема, суть которой заключается в необходимости трансформации отношений между человеком и природой, а также в передаче этого гармоничного опыта будущим поколениям через соответствующее воспитание и образование. Идеи которого, заключались бы в том, что существование каждого отдельно человека и общества вместе возможно лишь только в единстве с природой. Общество стоит в преддверии новых знаний и ценностей, в которых экологическая культура не должна занять последнее место [3]. Приоритетным решением этого вопроса, однозначно, было бы экологическое воспитание и образование с детства. Однако изменения в эко-сознании должны охватить все возраста [4]. Таким образом, целью нашего исследования является сравнительный анализ уровня экологической культуры школьников и студентов, и проверка полученных данных в SPSS Statistics 20 на предмет достоверности полученных результатов и важности вопросов анкеты для итогового результата.

Исходя из вышеизложенного, объект исследования – экологическая культура, а предмет исследования – разный уровень экологической культуры школьников и студентов.

Первым этапом нашей работы стало разработка анкеты. Она включала в себя 10 вопросов, из которых 2 являлись «паспортичкой», остальные 8 вопросов имели целевую направленность темы исследования. Вопросы были связаны с различными аспектами экологии человека в рамках отдельной личности. Примером является вопрос «Чтобы Вы включили в понятие экологической обстановки?». Опрашиваемые могли выбрать несколько вариантов ответа, исходя из своих личных представлений. Более узким по выбору ответа был вопрос «Считаете ли Вы экологическую проблему глобальной?», предполагающий либо положительный, либо отрицательный ответ.

В анкетирование приняли участие школьники и студенты общим количеством 304 человека.

Касаемо школьников, качественный состав опрашиваемых состоял из 68 учеников 9 классов, 47 учеников 10 классов, 42 ученика 11 классов из МБОУ Лицей № 21 г. Курска.

В число анкетируемых вошли учащиеся КГМУ: 68 студентов 1 курса (лечебного и педиатрического факультетов), 24 студента 2 курса (факультетов стоматологического и социальной работы), 48 студентов 3 курса (факультетов клинической психологии и медико-профилактического дела), 17 студентов 4 курса (лечебного факультета). Общим количеством 157 человек.

После обработки анкет школьников и студентов были получены следующие результаты. При оценке своих знаний в области экологии, как студенты, так и школьники, руководствовались знаниями из СМИ, ТВ, интернета, а также осведомлённостью лишь в некоторых отраслях. Основными общими понятиями для студентов, которые описывали бы экологическую обстановку стали: воздух, водные ресурсы и лесные насаждения. Школьники распределили значение ответов относительно равномерно, включая помимо уже названых, шум и архитектуру города. Также очевидным различием мнений стало отношение к нынешнему экологическому состоянию города: более 66% опрошенных студентов считают  экологию края абсолютно неприемлемой; а 80% школьников признают состояние окружающей среды удовлетворительным, и вполне пригодным для жизни. В ответах была отражена более активная позиция студентов (89%) , нежели школьников (50%) по вопросу возможности активных действий самих опрашиваемых. Весьма «говорящий» вопрос исследования: «Считаете ли Вы экологическую проблему глобальной?», который также получил большой разброс мнений. Около 77% школьников ответили отрицательно, студенты же посчитали, экологическую проблему одной из глобальных на этот ответ пришлось 65%. Более подробные результаты отражены в представленной ниже таблице.

Следующих этапом исследования стала проверка результатов опроса в программе SPSS Statistics 20. После введения полученных данных в программу, обработка полученных результатов проводилась с помощью интеллектуального анализа, в частности – многослойного перцептрона. Компьютером была построена искусственная нейронная сеть (рис.1) для анализа анкетных заданий с учетом ответов на них.

Созданная таким образом нейронная сеть показала низкое значение ошибки на обучающей выборке – всего 2% наблюдений были неверными.

Рисунок 1. Искусственная нейронная сеть для анализа ответов анкеты

Также была выведена ранжированная в процентном отношении важность вопросов анкеты для итогового исследования. В качестве одного из самых значимых вопросов для результата теста ИНС обозначила «Насколько хорошо Вы знаете нормативно-правовую базу в РФ в сфере экологии?», а менее важного для исследования – «Чтобы Вы включили в понятие экологической обстановки?»

Затем был определен уровень осознанности к прохождению опроса. Для этого была построена еще одна ИНС с помощью программы. Согласно полученным результатам, были получены следующие результаты (таблица 1)

Таблица 1

Важность независимых переменных

Было определено, что студенты отнеслись к участию в исследовании более ответственно и осмысленно, нежели школьники.

Таким образом, исходя из выше изложенного, можно сказать, что по результатам проведенного опроса была выявлена дифференциация уровня экологической культуры школьников и студентов. Результатом служат данные о том, что студенты более осведомлены в области такой науки, как экология, нежели школьники. Другим явным различием служит разность показателей в определении экологической проблемы, как глобальной. Ясное понимание студентов о нынешнем состоянии экологии было отражено и в ответах, что школьники в свою очередь обозначили очень слабо. В связи с этим, проверка на основе программы SPSS Statistics 20 полученных при анкетировании данных позволила нам сделать вывод о том, что студенческая часть респондентов была более заинтересованной, и подошла к анкете с высоким уровнем ответственности, нежели чем школьная группа опрашиваемых. Использованный нейросетевой анализ данных позволил увидеть ранжированную важность анкетных заданий для исследования.

Также на основе полученных данных, можно предположить, что весомую роль в становлении и уровне экологической культуры личности играет уровень образования, что в свою очередь обуславливает отношение человека к природе.