«Исследовательский проект с использованием модульной системы экспериментов PROLog «Экологический климат кабинета биологии».

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

 Есиплевская средняя  общеобразовательная школа

155433, Ивановская область, Заволжский район, с. Есиплево, ул. Школьная, д.10.

тел. 3-41-74

Тема: «Исследовательский проект с использованием модульной системы экспериментов PROLog «Экологический климат кабинета биологии».

  Авторы исследования:

Иваненко Максим, 10 класс

Охотников Захар, 4 класс.

Руководитель проекта:

Чулкова Г. А., учитель географии и биологии

Предметная область: экология

2016

Актуальность

Цифровая модульная система экспериментов PROLog– это программно - аппаратный комплекс, обеспечивающий сбор и обработку данных экспериментов в области различных дисциплин естественно - научного цикла начальной, основной и средней школы.      

Данный комплект помогает нам, школьникам, наблюдать за окружающим миром, изучать и исследовать его, помогает найти ответ на многие «почему?».  

Работая с новым оборудованием, мы экспериментальным путём получаем и анализируем данные, сравниваем полученные результаты, делаем выводы. Система PROLog основана на автономных цифровых измерительных модулях (ЦИМ), каждый из которых может быть рассмотрен как самостоятельный регистратор данных, позволяющий записывать и хранить значения измеряемых величин независимо друг от друга.

В состав системы входят устройства: персональный компьютер, цифровые и измерительные модули (температура, освещенность, относительная влажность), модуль отображения информации графический, модуль отображения информации числовой. Для работы системы в комплекте с ПК применяется программное обеспечение PROLog.

Цифровые модули системы PROLog могут работать в двух режимах:

•Эксперимент в прямом режиме (эксперимент при подключенных модулях, on-line-эксперимент), т.е. при подключении к ПК.

•Эксперимент в автономном режиме (автономный эксперимент, off-line-эксперимент).

Цель:

-определить  экспериментально, с помощью модульной системы экспериментов PROlog температуру, относительную влажность воздуха и освещённость классной комнаты.

Задачи:

-проведение исследовательских практических работ;

-сопоставление полученных показателей с нормой САНПина;

-формирование знаний об основных понятиях, используемых в проекте

 (температуру, относительную влажность воздуха и освещённость классной комнаты);

-формирование экологической грамотности учащихся;

-накопление информации, изучение и обобщение теоретического материала;

-умение делать выводы по полученным результатам;

-разработка памятки «Сохранение и укрепление здоровья в повседневной жизни».

2. Основная часть

2.1 Выступление учащегося 10 класса Иваненко Максима о принципах работы с модульным оборудованием, применением и значением.

2.2 Выступление обучающегося 4 класса Охотникова Захара об экологическом состоянии кабинета биологии.

Выводы по проекту:

Температура в классе находится в пределах допустимой нормы (22,6⁰С).

Относительная влажность воздуха немного ниже нормы.

Среднее значение освещенности (389 %).

Рекомендации учащихся по полученным результатам исследований:

Чтобы нам, младшим, школьникам сохранить и укрепить здоровье необходимо:

-соблюдать режим проветривания для сохранения необходимого уровня температуры.

-увлажнять воздух с помощью пульверизатора или специальных увлажнителей;

-заполнять поддоны  водой и расставлять  вдоль батарей парового отопления;

-посадить крупнолистные комнатные растения;

-совмещать на уроке естественное и искусственное освещение.

-разработка памятки «Сохранение и укрепление здоровья в повседневной жизни».  Памятку распространить среди учащихся начальной школы.

Социальная значимость проекта.

Использование продукта в дальнейшем: выступление перед учащимися класса, начальной школы, на экологической конференции.

В дальнейшем планируется дополнить наработки материалами о сохранении нервной системы, зрения.

Содержание

Введение

1.1 Актуальность

Цифровая модульная система экспериментов PROLog– это программно - аппаратный комплекс, обеспечивающий сбор и обработку данных экспериментов в области различных дисциплин естественно - научного цикла начальной, основной и средней школы.      

      Данный комплект помогает нам, школьникам, наблюдать за окружающим миром, изучать и исследовать его, помогает найти ответ на многие «почему?».        

Работая с новым оборудованием, мы экспериментальным путём получаем и анализируем данные, сравниваем полученные результаты, делаем выводы.

       Система PROLog основана на автономных цифровых измерительных модулях (ЦИМ), каждый из которых может быть рассмотрен как самостоятельный регистратор данных, позволяющий записывать и хранить значения измеряемых величин независимо друг от друга.

       В состав системы входят устройства: персональный компьютер, цифровые и измерительные модули (температура, освещенность, относительная влажность), модуль отображения информации графический, модуль отображения информации числовой. Для работы системы в комплекте с ПК применяется программное обеспечение PROLog.

Цифровые модули системы PROLog могут работать в двух режимах:

•Эксперимент в прямом режиме (эксперимент при подключенных модулях, on-line-эксперимент), т.е. при подключении к ПК.

•Эксперимент в автономном режиме (автономный эксперимент, off-line-эксперимент).

1.2 Цель:

-определить  экспериментально, с помощью модульной системы экспериментов PROlog температуру, относительную влажность воздуха и освещённость классной комнаты.

1.3 Задачи:

-проведение исследовательских практических работ;

-сопоставление полученных показателей с нормой САНПина;

-формирование знаний об основных понятиях, используемых в проекте

 (температуру, относительную влажность воздуха и освещённость классной комнаты);

-формирование экологической грамотности учащихся;

-накопление информации, изучение и обобщение теоретического материала;

-умение делать выводы по полученным результатам;

-разработка памятки «Сохранение и укрепление здоровья в повседневной жизни».

2. Основная часть

2.1 Выступление учащегося 10 класса Иваненко Максима о принципах работы с модульным оборудованием, применением и значением.

2.2 Теоретическая часть

Нас заинтересовал вопрос о существующих экологических условиях в классе, в котором проводят большую часть времени учащиеся класса. Какое влияние оказывает температура, относительная влажность воздуха, освещенность  во время урока и перемен на здоровье школьников?

Гипотеза: Если уровень температурного режима, относительной влажности воздуха, освещенности  в классе и школьном коридоре, не соответствует санитарным нормам, то количество и качество заболеваний органов зрения, нервной системы, распространение вирусов гриппа возрастает.

Человеческий глаз представляет собой сложную систему, главной целью которой является наиболее точное восприятие, первоначальная обработка и передача информации, содержащейся в электромагнитном излучении видимого света. Все отдельные части глаза, а также клетки, их составляющие, служат максимально полному выполнению этой цели.

Естественное освещение. Естественное освещение создается природными источниками света прямыми солидными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека.

В производственных помещениях используются следующие виды естественного освещения: боковое – через светопроемы (окна) в наружных стенах; верхнее – через световые фонари в перекрытиях; комбинированное – через световые фонари и окна.

Уровень естественного освещения классного помещения, прежде всего, зависит от величины окон. Чем больше их размер, тем больше проникает в помещение световых лучей и, следовательно, тем больше освещение рабочего стола. Освещение класса зависит от величины простенков между окнами, т.к. ученические места, расположенные напротив широких простенков будут освещены недостаточно. Поэтому простенки между окнами следует устраивать по возможности от 30 до 50 сантиметров.

Искусственное освещение: Искусственное освещение осуществляется лампами накаливания и газоразрядными лампами, которые являются источниками искусственного света. Для улучшения естественного освещения в пасмурные дни во время занятий используют источники искусственного освещения. Искусственное освещение в школах, как правило, электричество, с применением ламп накаливания или люминесцентных ламп.

Смешанное освещение: Многие считают, что смешанное освещение вредно для глаз. Однако это не совсем так. Смешанное освещение состоит из различных по длине волн, это обстоятельство делает его менее желательным, чем, например, достаточное естественное освещение. Но отрицательного влияния на организм человека оно не оказывает. Включать электрический свет, следует, не дожидаясь темноты.

Нормы освещенности школьных кабинетов при различной освещенности.

Естественное освещение.

Учебные помещения школ должны иметь естественное освещение. В учебных помещениях следует проектировать боковое левостороннее освещение.

Искусственное освещение.

В учебных помещениях предусматривается преимущественно люминесцентное освещение.

И если устранить факторы, влияющие на повышенные показатели исследований, то можно повысить работоспособность учащихся и сохранить здоровье до окончания обучения в ее стенах. Освещение имеет важное гигиеническое значение. Хорошее освещение создает благоприятные условия для жизни и деятельности человека. Свет играет важную роль в хорошем самочувствии. Недостаточное освещение снижает работоспособность и производительность труда, утомляет глаза, способствует развитию близорукости. Перед окончанием школы, большинство учеников имеют плохое зрение. Этому способствует освещенность кабинетов во время школьных занятий. Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для сохранения здоровья и высокой производительности труда, и основанным на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Многочисленные исследования воздействия естественного света на организм человека установлены, что свет влияет на разнообразные физиологические процессы в организме, способствуют росту, активизирует процессы обмена веществ, повышает газообмен. Огромное значение света в профилактике зрительного утомления и наиболее распространенного расстройства зрения, в частности близорукость, на зрительную работоспособность. Поэтому в помещениях для детей и подростков должны быть созданы оптимальные условия освещения. Неблагоприятные условия освещения вызывают ухудшение общего самочувствия, понижение физической и умственной работоспособности.

Методы исследования: проведение лабораторных работ с помощью системы экспериментов PROlog.

Объект исследования: классная комната.

Предмет исследования: температурный режим, влажность, освещенность класса.

Предполагаемые результаты:

Углубление представлений о температурном режиме, влажности и освещенности.

Пропаганда культуры общения.

Использование результатов исследований для проведения классных часов.

Обзор литературы по изучаемому вопросу.

Для проведения исследований учащиеся изучили нормы САНПина, в которых указаны данные для комфортного пребывания учеников в классе, провели подготовительную исследовательскую работу:

собрали теоретический материал по выбранной теме в группах и индивидуально;

провели беседы с родителями, учителями школы по изучению исследуемого вопроса;

создали памятки для применения в повседневной жизни.

Место и время выполнения работ:

Работа над проектом выполнялась в рамках внеурочных занятий  в течение одной четверти.

2.3 Практическая часть

Исследование 1. Определение температурного режима и влажности воздуха.

Цель: выяснить состояние ключевых параметров микроклимата – температуры и относительной влажности, т.е. параметров воздушно-теплового режима, влияющих на самочувствие работоспособность человека.

Для эффективной работоспособности в классе необходима температура не выше 24 С.

Проведенные исследования показали, что среднее значение температуры в классе во время урока составило до 21,5⁰С.

Проветривание классной комнаты в течение 10 минут!

Изменение температуры при проветривании класса. Замер производился в течение 10 минут. Начальная температура – 22,6⁰. За 10 минут температура снизилась до 20,5⁰

Примерные  данные исследования 1.

Вывод: Температура воздуха в классе соответствует нормам САНПина,

относительная влажность ниже норм САНПина.

Исследование 2. Определение освещенности классной комнаты.

Цель: Проверить соответствие освещенности школьных кабинетов с санитарно-гигиеническими нормами, а также с мнением учащихся школы.

Нормы освещенности школьных кабинетов при различной освещенности.

Естественное освещение.

Искусственное освещение. В учебных помещениях

В учебных помещениях предусматривается преимущественно люминесцентное освещение.

Примерные экспериментальные данные 2.

Вывод: Среднее значение освещенности в течение исследуемого времени составило 350 лк. Это соответствует нормам САНПина

3.Заключение

Выводы по проекту:

Температура в классе находится в пределах допустимой нормы (22,6⁰С).

Относительная влажность воздуха немного ниже нормы.

Среднее значение освещенности (389 %).

Рекомендации учащихся по полученным результатам исследований:

Чтобы нам, младшим, школьникам сохранить и укрепить здоровье необходимо:

-соблюдать режим проветривания для сохранения необходимого уровня температуры.

-увлажнять воздух с помощью пульверизатора или специальных увлажнителей;

-заполнять поддоны  водой и расставлять  вдоль батарей парового отопления;

-посадить крупнолистные комнатные растения;

-совмещать на уроке естественное и искусственное освещение.

-разработка памятки «Сохранение и укрепление здоровья в повседневной жизни».  Памятку распространить среди учащихся начальной школы.

Социальная значимость проекта.

Использование продукта в дальнейшем: выступление перед учащимися класса, начальной школы, на экологической конференции.

В дальнейшем планируется дополнить наработки материалами о сохранении нервной системы, зрения.

4. Литература:

Интернет-ресурсы:

Методика лабораторных работ в начальных классах  по окружающему миру с помощью модульной системы экспериментов PROLоg (учитель биологии Чулкова Г.А.)

Л. Сикорук. Физика для малышей 2: http://doshkolnik.info/klass/sikoruk2.htm