Программа

экологического кружка

«Природа – наш общий дом»

Автор-составитель: Адамова Светлана Алексеевна

учитель биологии и химии

МБОУ Николо- Березовская СОШ

х. Николовка, Милютинский район, Ростовская область

e-mail: svanvit.adamova2011@yandex.ru 

Ростовская область

Милютинский район

хутор Николовка

2015 год

Пояснительная записка

   Особое внимание к проблемам экологического образования и воспитания молодого поколения можно объяснить двумя основными причинами: необходимостью рассматривать экологическое воспитание как непрерывный и систематический процесс в течение всего периода школьного обучения и актуальностью формирования элементарной экологической культуры в наиболее благоприятный период эмоционального взаимодействия ребёнка с природой.

  Действительно, уже является аксиомой положение о том, что человек не может расти и развиваться, не взаимодействуя с окружающей природной средой. Это взаимодействие становится всё более актуальным по мере роста самостоятельности ученика и расширения сфер его деятельности. Более того, его чувства и ум развиваются соответственно тому, какой характер носят его отношения с природой. Так, было доказано, что в основе формирования экологической культуры лежит понимание значимых зависимостей и связей, существующих в мире природы, взаимодействие живой и неживой природы.

  Изучение проблем, связанных с окружающей средой и использованием природных ресурсов, носит междисциплинарный характер. Понять общие закономерности глобальных процессов и роль человека в этом мире невозможно без владения основами как естественных, так и гуманитарных, и технических знаний. Если прежде наука была нацелена на максимальное удовлетворение потребностей людей за счёт природы, то в настоящее время актуальным стал вопрос о способах рационального потребления, соответствующих реальному состоянию природной среды.

  Но как трудно изменить психологию, мировоззрение людей, привыкших быть только потребителями, пассивно ждущих, что кто-то сделает чистым воздух вокруг нас, превратит гигантские свалки в зелёные газоны и тенистые парки, защитит леса и реки, найдёт способ производства экологически чистой продукции. И всё же воспитание высокой экологической культуры совершенно необходимо.

  Экологическая культура – это культура взаимодействия с окружающим миром:

- осознанное стремление ценить себя – своё здоровье, свою индивидуальность, ценить других людей – не только  тех, с кем человек общается, среди которых живёт, но и тех, кого он никогда не увидит и не узнает;

- с уважением относится ко всем проявлениям жизни;

- воспринимать мир во всём его богатстве форм, красок, звуков.

   Человечество вступило в новую эпоху существования, требующую кардинальной перестройки основных ценностных шкал, новых способов мышления и разрешения противоречий. Иными словами, все мы, жители планеты Земля, оказались заложниками у самих себя, когда для того чтобы выжить, необходимо начинать думать и поступать по-иному, чем до сих пор. Такая констатация звучит устрашающе.

   Нынче повсюду признаётся, что проблемы окружающей среды затрагивает все страны и континенты, хотя различным образом и в различной степени.

   Реальность такова, что существуют определённые проблемы, глобального характера: перенос токсических веществ на дальние расстояния, загрязнение океана, изменения в озоновом слое атмосферы, рост концентрации углекислого газа, угроза парникового эффекта. Всё это не знает политических границ.

   Школа и экологическая культура – понятия, которые теснейшим образом связаны между собой. Учителя, прежде всего, экологии и биологии, признаны дать учащимся экологические знания, привить экологическое мышление, мировоззрение, научить экологической культуре. Задача это не простая, в одночасье её не решить. Нужна систематичность, нужен убедительный фактический материал.

  Образ планеты Земля – единой, единственной на все времена для населяющих её народов, но уязвимой и хрупкой – взывает к совести. И она, совесть должна всколыхнуть  разум человеческий, чтобы деяния всех землян были мудрыми и взвешенными. Очень важно и то, чтобы свою причастность к защите планеты Земля понял и осознал каждый – от ребёнка до седого старца.

  Современный экологический  кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. Человечество подошло к порогу, за которым нужны новый менталитет, новая система ценностей, воспитания экологической культуры молодого поколения, так как именно на этом этапе формирования личности закладывается фундамент мировоззрения, формируются значимые личностные качества. Поэтому через экологическое образование, возможно реализовать задачи нового информационно-экологического общества, ориентированного на формирование человека новой формации. Это образование направлено не столь на «усвоение знаний», сколько на формирование ключевых «компетенций», которые позволяет человеку быть нужным и полезным современному обществу.

   Решение экологических проблем невозможно без изменения экологического сознания, которое может изменить поведение людей по отношению к природе. Экологический кризис может быть преодолён, если в образовательных учреждениях будет создана специальная система экологического образования и воспитания учащихся.

Актуальность программы:

   Актуальность и практическая значимость программы реализуется через  связь с жизнью, изучение методик исследовательской деятельности, разработка учебных проектов, участие в работе лекторской группы, конференциях, работа, связанная с изучением экологической обстановки х. Николовка Милютинского района, выявление источников антропогенного загрязнения окружающей среды, поиск путей решения экологических проблем.  Современное экологическое образование характеризуется многообразием форм практико-ориентированной деятельности учащихся. Особое место занимают лабораторный экологический практикум. Данная программа предусматривает проведение практических работ по изучению показателей, прямо или косвенно характеризующих экологическое состояние окружающей среды и экологическую ситуацию в целом. 

  Формирование экологической компетентности осуществляется на базе  воспитания устойчивого интереса к биологии и экологии. Эта деятельность позволяет обучающимся более успешно ориентироваться в окружающей обстановке, обеспечить безопасность своей жизнедеятельности в современных условиях.

  Систематическая научно-исследовательская работа – один из путей творческого восприятия современных наук. Исследовательская деятельность позволяет учащимся выйти в культурное пространство самоопределения. Она основывается на принципах проектирования, где исследовательский проект является движущей формой построения межличностного взаимодействия школьников и научного руководителя, в ходе которого происходит трансляция культурных ценностей научного сообщества. Исследования завершаются творческой работой, в которой подводятся итоги, делаются выводы, предложения. Образование становится продуктивным, так как имеет реальный выход в законченной и оформленной исследовательской работе.  Старшеклассники оформляют работы в виде исследовательских работ, отчетов об экскурсиях и походах.

   Привлекая школьников к исследованиям, прежде всего, базируюсь на их интересах. Все, что изучается, становится для ученика личностно значимым, повышая его интерес и уровень знаний. Предлагаемые темы и рекомендуемые методы исследования не превышают его психолого-физиологические возможности. Исследовательская деятельность вызывает желание работать, а не отталкивает сложностью и непонятностью.

Цели программы:

1. Формирование знаний учащихся об экологических законах и принципах жизни (экологическое мышление).

2. Обеспечение междисциплинарной интеграции в изучении экологии.

3. Развитие у детей нравственно-этических качеств личности, ценностных установок, обеспечивающих готовность к решению экологических задач (экологическое мировоззрение).

4. Формирование экологической культуры школьника через развитие его творческого потенциала, включение в активную исследовательскую и преобразовательную деятельность по охране окружающей среды.

  Задачи:

1. Конструирование содержания экологического образования с учётом системности, преемственности и региональности;

2. Развитие у учащихся чувства причастности к решению экологических проблем, через включение в различные виды деятельности по изучению и улучшению экологической обстановки в родном крае;

3. Создание условий для самореализации творческой и социально-значимой практической деятельности;

4. Формирование ценностной ориентации в отношении экологии человека и цивилизации в целом.

Приоритетные проблемы:

1. Реализация системы междисциплинарной интеграции в экологическом образовании;
2. Изучение экспериментально - исследовательской и проектной деятельности обучающихся и ее роли в процессе формирования экологической компетентности; воспитание потребности к расширению знаний, ответственности за состояние окружающей среды и стремление к конкретной деятельности по ее охране;
3. Система работы над формированием экологической культуры учащихся через развитие их творческого потенциала (практическая, исследовательская, природоохранная деятельность).

Форма, методы и средства организации экологической учебно-познавательной деятельности учащихся:

  Интерес к экологии, охране природы, идеи развивающего, лично-ориентированного обучения привели меня к созданию своей системы деятельности: конструирование экологического содержания.  Ведущим принципом экологического образования является принцип краеведения, предполагающий приоритет регионального компонента, то реализация регионального экологического образования способствует метод проектного обучения (технология развивающего обучения, базирующаяся на личностно-ориентированном подходе, включающая последовательное выполнение комплексных учебных проектов). Учебный проект – самостоятельно принимаемое учащимися развёрнутое решение по той или иной проблеме.   Работа по осуществлению проекта предполагает интегрированный подход к объекту, явлению, проблеме. Проектное обучение предполагает формирование у ученика целостного представления об окружающем мире.

Принципы отбора экологического содержания:

• гуманизация, усиление внимания к личностному фактору, социальным аспектам развития общества;
• культуросообразность;
• преемственность и непрерывность в формировании экологической культуры на всех уровнях изучения экологии и биологии;
• междисциплинарная интеграция, органичное включение в курс экологии компонентов содержания многих дисциплин: химии, биологии, географии, физики;
• краеведческая, исследовательская направленность изучения природы своей местности;
• практическая деятельность.

 Особенность программы:

  Особое внимание при планировании занятий уделяется экологическому движению МБОУ Николо- Березовской СОШ « ГУРАН» и стоянкам экологической тропы, на которых проводятся детальные экологические исследования разных направлений. Для достижения результатов освоения программы использую разнообразные методы и средства обучения: репродуктивный, исследовательский, частично-поисковый, проектный. При сообщении информации, используется репродуктивный (чаще всего в форме беседы, лекции, обсуждения вопросов) и частично-поисковый методы (цель данного метода – развитие критического и логического мышления, обучение процедурам исследовательской деятельности, развитие самостоятельности, наблюдательности).  Исследовательский метод обучения применятся при изучении экологической ситуации нашей местности. Из современных традиционных средств обучения – приборы и инструменты для проведения экспериментов и опытов, а также средства обучения, функционирующих на базе компьютерных технологий. В ходе работы используются комплекты для исследований «Пчёлка-У», «НКВ» и «SensorLab», которые помогут построить практикум по принципам научности, методической достаточности, широты оцениваемых показателей, актуальности тематики работ и опытов, информационной и дидактической насыщенности изложения.   

Работа ведётся по совместно разработанному учениками и учителем плану:

1. Разработка программ школьных эколого-краеведческих исследований по состоянию природных объектов и их отдельных компонентов по следующим экологическим объектам (стоянкам, экологическими тропами):

          -Стоянка № 1 – «Школьный дендрарий»

          -Стоянка № 2 – «Река Берёзовая»

          -Стоянка № 3 – «Балка»

          -Стоянка № 4 – «Поле»

          -Стоянка № 5 – «Роща»

          -Стоянка № 6 – «Луг»

          -Стоянка № 7 – «Озеро»

          -Стоянка № 8 – «Корнеев родник»

2. Экологический мониторинг состояния природных объектов и их отдельных компонентов;

3. Проведение практико-ориентированных мероприятий на данных объектах, с целью поддержания их экологического состояния;

3. Разработка, оформление  и защита паспортов-презентаций экологических объектов.

4. Рефлексия.

   Работа на учебной экологической тропе проводится из года в год в разные сезоны. Учащиеся имеют возможность наблюдать за одним и тем же объектом в течение длительного времени, что очень важно в экологическом образовании школьников. В конце года ребята оформляют « Паспорт» на каждую экологическую стоянку. Для организации работы на экологической тропе разрабатывается специальный «Паспорт» стоянки.

Паспорт содержит:

  1) карту-схему тропы с указанием нужной стоянки и объектов  наблюдения на ней.

  2) наименование природного объекта;

  3) местонахождение природного объекта (точный адрес, пути  подъезда, ориентиры на местности);

  4) краткое описание границ;

  5)значение природного объекта;

  6) описание объекта (его состояние, причины необходимости  охраны);

  7) мероприятия, виды работ, проводимые на стоянке за отчетный период.

   Программа реализуется в рамках дополнительного образования МБОУ Николо-Березовской СОШ на базе школьной экологической лаборатории с набором учащихся 7-9 классов. Занятия проводятся один раз в неделю (34-35 часов в год).  Возраст обучаемых  от 12 до 16 лет. Программа рассчитана на 1 год обучения и построена на личностно-ориентированном подходе к воспитанию ребёнка через практико-ориентированную деятельность. В данной программе приоритетное внимание уделяется экологизации и регионализации содержания образования, а также формированию личностных, коммуникативных, регулятивных и познавательных УУД.

Педагогический контроль:

  В программе используются приемы педагогического контроля, оценки и стимулирования творческой деятельности учащихся, что позволяет своевременно корректировать развитие ребенка. Но необходимо не забывать, что главная цель в данном виде деятельности – личная заинтересованность ребенка. В качестве педагогического контроля любого вида работы используется наблюдение за проявлением знаний, умений и навыков в процессе работы (коллективная и индивидуальная работа, чтение литературы, работа  вовремя  экскурсий, проведение опытов и исследований). На основе этих данных заполняются индивидуальные диагностические карты. Поддерживается и стимулируется творческая активность учащихся грамотами и благодарностями.

Ожидаемый результат:

1. Формирование позитивной самооценки, развитие личности и ее творческого потенциала;

2. Развитие коммуникативной компетентности в сотрудничестве – умение координировать свои действия с действиями партнера по совместной деятельности;

3. Обучение способам организации и самоуправления деятельности;

4. Способность творчески мыслить и рассуждать, умение решать практические задачи, заниматься практико-исследовательской деятельностью и осуществлять мониторинг экологического состояния природных объектов.

5.  Результативность участия в олимпиадах и конкурсах, степень оценки влияния исследовательской проектной деятельности на формирование информационной компетентности и развития интеллектуального потенциала обучающихся.

Материально-техническое обеспечение:

Для успешного обучения необходимы следующие условия: компьютер, проектор, экран, библиотека и медиатека, доступ к сети Интернет.

1. Ашихмина Т.Я.. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие. - М.: АГАР, 2000.

2. Боголюбов А.С., Комплексная экологическая оценка антропогенных воздействий на местность. – «Экосистема», 1999

3. Боголюбов А.С. Методы геоботанических исследований. М., 1996

4. Гиряев Д.М. Юные лесоводы. – М.: Высшая школа, 1988

5. Захлебный А.Н., Зубарев А.Е., Скалон Н.В. Полевой экологический практикум: проект «Влияние человека на экосистему леса» Рабочая тетрадь. – М., 2003

6. Исследование леса: УМП для руководителей школьных лесничеств, педагогов дополнительно образования, учителей школ. – Псков, 2001

7. Организация научно-исследовательской деятельности учащихся: Методическое пособие/Под общей редакцией О.В. Селивановой, гл. методиста – зав. Кабинетом биологии ТОИПКРО, 2006.- 129с.

8. СавенковА.И.Психология исследовательского поведения и исследовательские способности. Журнал “Исследовательская работа школьников”, № 2, 2003

9. Методики полевых экологических исследований методические рекомендации для учителей. Кострома, 1997

10. Муравьев А.Г. «Экологический практикум» Санкт-Петербург Крисмас+, 2003.

11. Мягких Т.П. Использование проектной технологии в экологических исследованиях школьников. / Проблемы экологического образования и воспитания в системе Наукограда: материалы международной научно-практической конференции/ под ред. В.Н.Яценко.- Мичуринск: МГПИ, 2005.Новые педагогические и информационные технологии в системе образования /Под ред. Е.С. Полат – М., 2000/

Учебно-тематический план курса

   Работа по экологической тропе предусматривает выполнение практических работ, исследовательских заданий. При планировании работы по экологической тропе учитываются не только природные, но и хозяйственные объекты, расположенные вблизи исследуемой территории или в пределах её. Выявляются влияние хозяйственной деятельности человека на природу, устанавливаются природоохранные меры, определяется конкретная посильная помощь учащихся по охране природы. Планирование работы по тропе позволяет,  с одной стороны, конкретизировать знания, усвоенные нами на теоретических занятиях по экологии, а с другой – вызывает желание высказать свои эстетические позиции, закрепить в сознании привычку правильно, критически оценивать своё поведение в природе, поступки других людей.

Стоянка № 1 - «Школьный дендрарий». На этой стоянке  знакомимся с основными породами деревьев и кустарников, встречающихся в нашей местности. Здесь мы узнаём, с какой целью была создана экологическая тропа.

Стоянка №2 - река Берёзовая. Окрестности х. Николовка. Объекты наблюдений: река (природные явления), растения по берегам реки (влаголюбивые), деревья и кустарники побережья, насекомые, птицы.

Стоянка №3 – «Балка». Естественное почвенное обнажение х. Николовка. Объекты наблюдения: балка с оврагом, в котором весной хорошо видны промоины и песчаные наносы.  Представители флоры и фауны.

Стоянка №4 – «Поле».  Знакомство  с полевыми севооборотами, влиянием антропогенного фактора. Объекты наблюдений: открытая местность (сезонные явления).  Полевые культуры (составление ротационных таблиц); насекомые (полезные и вредители); почва (сезонные виды работ).

Стоянка №5 – «Роща».   На этой стоянке выбрана площадка для проведения школьного туристического слёта. Объекты наблюдений: деревья (разного вида, разной толщины, со светлой и более тёмной корой).  Лишайники на стволах деревьев, пень со мхом, маленькие деревца. Травянистые растения; кустарники; муравейники.

Стоянка №6 – «Луг».  Здесь проводятся самые разнообразные экскурсии: «Растительное сообщество»,  «Разнообразие видов цветковых растений»,  «Сезонное явления в природе», «Биогеоценозы». Объекты наблюдений: травянистые растения луга (разнообразие, «луговая мозаика»); насекомые.  

Стоянка№7 – «Озеро».  Экскурсии с целью изучения растительности водоёма, животных, обитающих в этом водоёме. Объекты наблюдений: сильно увлажнённое место с растениями, которые любят влагу; водомерки на поверхности воды, другие мелкие насекомые; ряска; растения вокруг водоёма.

Стоянка№8 - Корнеев родник.  Здесь проводятся исследовательские (определение органолептических показателей качеств воды) и природоохранные мероприятия: очистка родника, благоустройство. Знакомятся с творчеством поэта - земляка П. И Лопина.  Так как это место отдыха людей, можно проследить влияние человека на окружающую среду (положительное и отрицательное).

Содержание программы:

Методические разработки некоторых занятий:

Практическая работа № 1

Тема: Изучение запыленности пришкольной территории.

Дата выполнения: 

Цель: изучение сравнительной запылённости пришкольной территории.

Объекты исследования: зелёные насаждения

Место проведения: территория, прилегающая к школе

Оборудование и материалы: лента прозрачная с липким слоем (скотч), листы писчей бумаги.

Ход работы:

1. Соберите листья с деревьев (на разной высоте, записав место произрастания) в разных участках пришкольной территории (автодороги, дендропарк, у жилых домов)
2. Приложите к поверхности листьев клейкую ленту (скотч).
3. Снимите плёнку с листьев вместе со слоем пыли и приклейте её на лист белой бумаги, подписав место произрастания растения, высоту нахождения листа.

Оценка степени запыленности по пятибалльной шкале:

Обработка результатов и выводы:

По результатам наблюдений заполняем таблицу:

Степень запылённости воздуха на пришкольной территории

Вывод: Степень запыленности пришкольной территории оценивается  баллом 3 (средняя) – главная причина наличие автодорог со стороны улицы Молодежной (со значительным потоком грузовых автомашин) и со стороны улицы Торговой. Немаловажное влияние оказывают примыкающий к школе жилой массив и наличие хозяйственных объектов. Известно, 1 га зелёных насаждений за сезон улавливает до 60 т пыли! Поэтому, можно сказать, что экологическое состояние воздушной среды пришкольной территории удовлетворительное.

Практическая работа № 2

Тема: Определение рН и органолептических показателей качества речной воды

Дата выполнения:

Цель: знакомство с органолептической оценкой качества воды; изучение кислотности воды в водоёме как фактора, характеризующего экологическое состояние водоёма.

Объекты исследования: вода

Место проведения: река Берёзовая

1. Определение мутности (прозрачности)

Оборудование и материалы: комплект ЭХБ «Пчёлка –У» - пробирки

Реактивы: модельные растворы (с добавлением различных веществ – молока, почвы, йода).

Ход работы:

1. Пронумеруйте пробирки с растворами.
2. Заполните каждую пробирку соответствующим модельным раствором на высоту 10-12 см (1 пробирка – р-р с добавлением молока; 2 пробирка – р-р с добавлением почвы; 3 пробирка – р-р с добавлением йода; 4 пробирка – речная вода).
3. Определите мутность воды, рассматривая пробирку на тёмном фоне при достаточном боковом освещении. Выберите подходящую степень мутности по таблице и поставьте номер пробирки:

2. Определение запаха воды.

Оборудование и материалы: комплект ЭХБ «Пчёлка –У» - пробирки пронумерованные с пробками, штатив для пробирок.

Реактивы: модельные растворы разливают в конические колбы на 250 мл ( 1 -  ароматический – 1-2 капли духов; 2 - древесный – прокипятить опилки; 3 - землистый – прокипятить горсть земли; 4 - травянистый – прокипятить свежую траву (сено); 5 - речная вода

Ход работы:

При определении запаха опираться ниже предложенными таблицами:

1. Налейте в пробирки (колбы) модельные растворы и закройте пробками.
2. Поочередно открывайте пробки у пробирок (колб) с растворами и определяйте запах воды.

Соблюдайте правила определения запаха неизвестных веществ!

По результатам наблюдений заполните таблицу:

3. Определение цветности.

Оборудование: пробирки с модельными растворами ( с добавлением горчицы, соли, йода) речная вода

Ход работы:

1.Заполнили пробирку водой до высоты 10- 12 см.

2. Определили цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении.

3. Определили цветность воды с помощью таблицы.

4. Определение водородного показателя речной воды.

Оборудование: тест-комплект «рН», в том числе: контрольная шкала образцов окраски растворов для определения рН (4,5; 5.0; 6.0; 7.0; 8.0; 8.5), пипетка-капельница (0,10 мл), пробирки колориметрические с меткой «5 мл».

Реактивы и материалы: раствор универсального индикатора; проба воды для анализа.

Ход работы:

1. Колориметрическую пробирку сполосните несколько раз анализируемой водой. В пробирку налейте до метки пробу анализируемой воды (5 мл).
2. Добавьте пипеткой-капельницей 3-4 капли (около 0.10 мл) р-ра универсального индикатора и встряхните пробирку.
3. Окраску р-ра сразу сравните с контрольной шкалой, выбирая ближайший по характеру окраски образец шкалы. Окраску наблюдайте сверху через открытое отверстие пробирки на белом фоне при достаточном освещении.

Заносим полученные результаты в таблицу:

Выводы:

Характеристика водоёма – вода пригодна для хозяйственных и технических нужд ( для питья непригодна!)

Практическая работа № 3

Тема: Определение антропогенных нарушений почвы

Дата выполнения:

Цель: ознакомление с различными антропогенными нарушениями на знакомом участке местности (стоянка 3 № «Балка»), прогноз отрицательных последствий для окружающей среды от различных нарушений.

Объекты исследования:  почва

Место проведения: балка в окрестностях хутора Николовки

Материалы: карта местности

Ход работы:

1. Выберите хорошо знакомый участок местности (балка).
2. Укажите виды антропогенных нарушений почвы, заполните соответствующие графы в таблице:

3. Выявив нарушения, опишите их подробно, заполнив таблицу:

Результаты и выводы:

1. Нанести антропогенные нарушения почвы балки «Карта-схема сети оврагов».
2. Дальнейшее ухудшение экологической обстановки на данном объекте приведёт к прогрессу дефляции. Прогноз будет неутешительным, что приводит к разработке ряду мер по улучшению обстановки.
3. Мы предлагаем организационные и технические мероприятия по улучшению обстановки на данном объекте: высадка зелёных насаждений, чтобы укрепить склоны оврагов; организация экологического патруля, действия которого направлены на уборку территории балки от бытового мусора; организация вывоза мусора в надлежащие места.

Практическая работа № 4

Тема: Определение содержания в воздухе углекислого газа с помощью индикаторных трубок (экспресс-анализ окружающего воздуха).

Дата выполнения:

Цель: оценка качества воздуха через количественной определение содержания углекислого газа с помощью индикаторных трубок

Объекты исследования: воздух

Место проведения: улица, прилегающая к автодороге и роща

Оборудование: индикаторные трубки для определения углекислого газа (опыт выполняется с помощью комплекта-лаборатории серии «Пчёлка-У» (состоящий из набора индикаторных трубок и насоса-пробоотборника), насос-пробоотборник, термометр, секундомер.

Ход работы:

  Для того, что учащиеся увидели разницу в количественном содержании углекислого газа в разных местах анализа, мы предлагаем исследовать совершенно два разных экологических объекта (улицу, прилегающую к автодороге и рощу)

Перед началом работы повторяем правила по т/б в экологической лаборатории (применение индикаторных трубок и насоса-пробоотборника)

1. Вскройте индикаторную трубку на углекислый газ с обоих концов, используя отверстие на головке насоса. Обратите внимание на первоначальный цвет наполнителя индикаторных трубок (от слабо-фиолетового до белого).
2. Подсоедините индикаторную трубку со стороны выхода воздуха к насосу.
3. Прокачайте через индикаторную трубку воздух улицы и рощи в количестве 3 прокачиваний по 100 кубических  сантиметров, при продолжительности цикла прокачивания около 1 минуты.
4. Отметьте изменение окраски наполнителя и длину прореагировавшего столбика наполнителя. Расположите индикаторную трубку рядом со шкалой, изображённой на этикетке, и определите величину концентрации углекислого газа по границе столбика, изменившего окраску.

Полученные результаты обобщим в таблице:

Вывод:  содержание углекислого газа в воздухе рощи соответствует предельно допустимому содержанию углекислого газа в атмосфере; а содержание углекислого газа в воздухе улицы показывает повышение концентрации. В ходе этой работы подводим ребят к тому, что диоксид углерода не оказывает токсического действия на живые организмы (при концентрации ниже 5 %) так как растения усваивают его в процессе фотосинтеза. Но цель всей этой работы сводиться к тому – чтобы получить представление о естественном (фоновом) содержании углекислого газа в атмосфере и его изменении в процессе антропогенной деятельности.

Практическая работа № 5

Тема: Определение рН почвенной вытяжки и оценка кислотности почвы

Дата выполнения:

Цель: изучение экологического состояния почвы через оценку её кислотности; составление перечня с/х культур, подходящих для выращивания на данном объекте.

Объекты исследования: почва

Место проведения: поле или луг (экологическая стоянка)

Оборудование из комплекта «Пчелка – У»: ложка, воронка стеклянная, палочка стеклянная, стакан на 50 мл, фильтр бумажный, цилиндр мерный на 50 мл., пинцет, пипетка –капельница, пробирки-2 шт, штатив для пробирок.

Оборудование из кабинета: штатив ШЛХ с кольцом, весы учебные, разновесы.

Реактивы и материалы: раствор индикатора универсального, готовая почвенная солевая вытяжка, рН-индикаторная бумага, фильтр бумажный.

Ход работы:

1. Приготовить солевую почвенную вытяжку для двух образцов почвы (взятых в разных участках поля): высушить отобранные образцы на воздухе, расположив почву толщиной не более 2 см; взвесить пустой стакан на 200 мл. В стакан поместите высушенную почву на 1/3 высоты (20-50 г) и снова взвесьте его, определив массу в граммах; Добавьте  к почве чистую воду(объём воды отмерьте с помощью цилиндра) в количестве 5*массу в мл (5 мл р-ра на 1 г почвы); Перемешайте содержимое стакана в течение 3-5 минут стеклянной палочкой. Отфильтруйте содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую вытяжку в стакан (первые мм фильтрата отбросить).
2. Определяем рН почвенной вытяжки – наливаем в две пробирки до метки 5 л почвенной вытяжки и тестируем двумя способами:

А) раствором индикатора универсального, добавив в первую пробирку 3-5 капель р-ра индикатора;

Б) рН-индикаторной бумагой, опустив конец бумажной полоски пинцетом во вторую пробирку.

 3. Результаты определим по цветной шкале значений рН для каждого образца почвы.

Результаты и выводы:

1.   По результатам определения рН каждым методом заполним таблицу:

2. Из наших наблюдений мы видим, что более точный метод определения рН почвенной вытяжки – это использование рН-индикаторной бумаги со шкалой цветового значения.
3. Из полученных результатов мы можем сделать вывод, что кислотность почвы - важный экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений. Для почвы нашего экологического объекта рН =6.2 и 6.5, значит для этого показателя оптимальный перечень выращивания с/х культур приведён в в таблице:

Практическая работа № 6

Тема: Количественное определение хлоридов, сульфатов в воде и почвенной вытяжке.

Дата выполнения:

Цель: изучение хлоридов, сульфатов как естественных компонентов воды и почвы с использованием метода их количественного определения.

Объекты исследования: почва, вода

Место проведения:  озеро и луг (экологические стоянки)

Оборудование из комплекта «Пчелка – У»: тест-комплект «Хлориды, «Сульфаты».

Ход работы:

Работа № 1 «Количественное определение хлоридов в воде и почвенной вытяжке»

Оборудование: тест-комплект «Хлориды», в том числе: медицинский шприц на 2 мл или 5 мл, пипетка-капельница, пробирка с меткой «5 мл» с пробкой.

Реактивы: р-р нитрата серебра (1 %)

Материалы: почвенная вытяжка и проба воды.

1. В склянки налейте 5 мл анализируемой воды и почвенной вытяжки.
2. Прибавляем по каплям раствор нитрата серебра.
3. Наблюдаем в пробирке с почвенной вытяжкой выпадение белого осадка, а в пробирке с водой незначительное помутнение раствора.

Работа № 2 «Количественное определение сульфатов в воде и почвенной вытяжке»

Оборудование: тест-комплект «Сульфаты», в том числе: мутномер, медицинский шприц на 10мл, пипетка-капельница, пробирки мутномерные (4 шт) с рисунком-точкой на дне и резиновым кольцом-фиксатором, пробки для мутномерных пробирок, соединительная трубка.

Реактивы: р-р нитрата серебра (насыщенный), р-р соляной кислоты.

Материалы: почвенная вытяжка и проба воды.

1. Поместите в отверстия мутномера две пробирки с рисунком на дне. В одну из пробирок налейте почвенную вытяжку (воду) до высоты 100 мм.
2. Добавьте к содержимому пробирки пипетками 2 капли р-ра соляной кислоты и 14-15 капель р-ра нитрата бария ( нитрат бария токсичен!)
3. Герметично закройте пробирку и встряхните, чтобы перемешать содержимое.
4. Пробирку с раствором оставьте на 5-7 минут (образуется белый осадок или суспензия)
5. Закрытую пробирку снова встряхните 2-3 раза, чтобы перемешать содержимое.
6. Пипеткой переносим образовавшуюся суспензию во 2 (пустую) пробирку до тех пор, пока в 1 пробирке не появиться изображение точки на дне. Измеряем высоту столба суспензии в 1 пробирке (h1, мм) (свет должен падать под углом в 45 градусов):

h1 (почвенная вытяжка) =       54    мм

h1 (вода) =      72   мм

7. Продолжайте переносит суспензию во 2 пробирку до тех пор, пока в ней не скроется изображение рисунка. Измерим высоту столба суспензии во 2 пробирке (h2, мм):

h2 (почвенная вытяжка) =     50      мм

h2 (вода) =     74    мм

8. Рассчитаем среднее высоты столба h по формуле:

h(почв.выт.)= (h1 (почв.выт)+ h2 (почв.выт))/2

h(вода)= (h1 (вода)+ h2 (вода))/2

9. Определи концентрацию сульфат-аниона в мг\л по таблице:

Результаты и выводы:

Из данных результатов мы видим, что хлориды и сульфаты, как естественные компоненты присутствуют и в пробах воды и в почвенной вытяжке. Превышение концентрации не наблюдается (ПДК хлоридов в воде 350 мг/л; ПДК сульфатов в воде 500 мг/л) и поэтому нарушений минерального состава воды и почвы нет.

Практическая работа № 7

Тема: Оценка качества продуктов питания по содержанию в них нитратов.

Дата:

Цель: оценка качества продуктов питания и формирование навыков рационального потребления продуктов на основе сведений о содержании в них нитратов.

Объекты исследования: овощи, вода, фрукты.

Место проведения: экологическая лаборатория

Оборудование из комплекта «Пчелка – У»: ножницы, пинцет, скальпель (нож), чашка Петри, тест-система «Нитрат-тест».

Ход занятия:

1. Вводная беседа.

   Окружающая среда прямо и косвенно влияет на здоровье человека. Воздухом человек дышит, вода входит в состав пищевых продуктов, на почве произрастают необходимые для нашего питания продукты – вот основные способы воздействия окружающей среды на здоровье человека. Загрязнения воздуха, воды и почвы образуют основные химические факторы среды. Проблема загрязнения продуктов питания нитратам актуальна для оценки качества овощей, фруктов и различных соков. Эта проблема возникла сравнительно недавно, в связи с развитием знаний о причинах онкологических заболеваний.

- Как же происходит загрязнение продуктов питания нитратами? Что является причиной?

Загрязнение почв и воды соединениями азота обусловлено не глобальными процессами, а бесконтрольным использованием азотных удобрений (в основном нитратов) в с/х. Аммиачная, калийная и натриевая селитры следует вносить в почву, строго соблюдая агротехнические рекомендации.

Нитрат-анион очень подвижен в естественных условиях, т.к. нитраты хорошо растворимы в воде и не связываются частицами почвы.

- Что такое нитраты?

Нитраты – соли азотной кислоты с катионами ____________________  

Нитраты являются естественными компонентами почвенного раствора. Попадая в растения, они частично усваиваются и становятся естественным компонентом тканей растений. Нитраты легкорастворимые соли и легко разносятся грунтовыми водами.

  Сами по себе нитраты относительно малотоксичны. Однако попадая в организм человека в результате сложных биохимических превращений  они превращаются в нитрита ( соли азотистой кислоты)

- Чем опасны нитриты?

1.  Далее нитриты в желудочно-кишечном тракте  ( в кислой среде) взаимодействуют с соединениями, имеющими вторичные аминогруппы и превращаются в N – нитрозоамины, которые являются канцерогенными соединениями, т.е. способствуют образованию злокачественных опухолей.

Процесс образования N – нитрозоаминов:

NO3    H +    NO2

NH + NO2 + H           N – N = O + OH

Нитриты токсичнее нитратов в 450 раз

2. Поступая в кровь , взаимодействуют с гемоглобином крови и блокируют его дыхательную функцию, превращая часть гемоглобина в метгемоглобин, не способный переносить кислород от лёгких к тканям. При образовании большого количества метгемоглобина (30-40 %) возникает кислородное голодание тканей, что может вызвать поражение ЦНС. При содержании 15-20 %  у человека возникает лёгкая слабость, головная боль, синюшность.

- Цель нашего занятия – оценить качество продуктов питания,  то есть определить их пригодность, путём измерения концентрации нитратов   в них и сравнении с ПДК.

Мы разделились на 4 группы (бирки),  каждая группа будет тестировать определённый вид продукта:

1. – овощи (картофель, капуста, морковь, свёкла)
2. – фрукты (яблоки,  сливы, груши)
3. – зелень  (петрушка, лук, укроп)
4. – (питьевая вода, минеральная вода, сок, компот)

 Ход работы:

1.Подготовьте к тестированию овощи, фрукты и зелень  надрезав их. Опишите внешний вид каждого из продуктов, отметив свежесть, яркость окраски, наличие пятен, плесени; определите вкус и привкус. Нарежьте объект кусочками, чтобы выступил сок.

2. Выньте полоску тест-системы «Нитрат-тест» из упаковки и отрежьте кусочек индикаторной полоски размером 5*5 мм.
3. Зажмите отрезанный участок полоски пинцетом, смочите его соком плода (водой)
4. Через 3 минуты сравните окраску рабочего участка с контрольной шкалой на обложке тест-системы и определите содержание нитратов.

Результаты:

1. Результаты заносим в таблицу:

2. –Пригодны ли исследуемые продукты питания?

Некоторые овощи способны накапливать большие дозы нитратов в некоторых частях, например, в капусте – кочерыжка, свёкла -

3. Вопросы:

- Как влияет повышенное содержание нитратов на организм человека?

- Как уменьшить содержание нитратов в продуктах?

4. Смертельная доза нитратов для человека составляет – 8-15 г;

    Допустимое суточное потребление – не более 5 мг на 1 кг веса человека.

     ПДК нитратов воде водоёмов – 45 мг/л, в почве – 130 мг/л.

Выдача сертификатов качества (по каждому продукту).