Исследовательский проект «Арктика». 7-е классы.
учебно-методический материал по экологии

Инновационный проект: Межпредметные модульные практикумы «Экспедиция за смыслами жизни»

Исследовательский проект «Арктика». 7-е классы.

МБОУ «Школа № 5»                                                                                                        21.03.2018 г.

Руководитель проекта: Заместитель директора по НМР Миносьянц А.Г.

Координатор проекта: методист школы Батюк И.В.

Исследовательское задание: исследовать  территорию Арктики, как географическую зону, биологическую среду, промышленный   регион;

Проектное задание: создание информационной карты о развитии хозяйственной отрасли  ЯНАО  -  опорной  Арктической зоны РФ.          

Метапредметная направленность модуля:  карта – как инструмент для добычи и обобщения информации.  Работа с картой:  умение читать карту, умение зашифровать информацию в карту.

8.30 -  сбор педагогов- участников межпредметного практикума в актовом зале школы.                                                                              8.50 – прибытие 7 –ых классов в актовый зал школы.

12.10-12.30 –  перерыв, обед в школьной столовой.

12.30 – 14.00 - Актовый зал:

12.30 – 13.10 – Проведение жеребьевки. Команды получают задание для проекта по одной из отраслей народного хозяйства региона: добыча полезных ископаемых, транспорт, строительство.  Выполнение проекта «Создание информационной карты о развитии хозяйственной отрасли  ЯНАО  -  опорной  Арктической зоны РФ»;

Кураторы проектов: Рогова В.И. – 7 а класс, Зарипова К.С. – 7 в класс; Дубровина И.В. – 7 г класс.

13.15 – 13.30 – защита проектов;

13.30 – 13.45 - закрытие межпредметного   модульного практикума предметов естественнонаучного цикла «Исследовательский проект «Арктика»

13.45- 14.00 – проведение рефлексии мероприятия участниками модуля, педагогическая экспертиза

Установочная лекция «Арктика – северные ворота России»

                                                                                      координатор проекта  Батюк И.В.

   Слайд 1  -  заставка – название  ММП

 Команды 7-ых классов  занимают места в зале. Звучит песня Игоря Корнилова «Арктика»

  Слайд -2 – фотография арктической зоны.

Лектор:

  Довольно длительное время земли Арктики считались непригодными для жизни людей и передвижений, как по суше, так и по воде. Тем не менее, освоение Арктики человеком насчитывает уже не одну сотню лет.

Русские мореплаватели уже и в  11 веке вышли в моря Северного Ледовитого океана. Активное освоение Арктики началось еще в 16 веке, когда русские поморы совершали первые плавания в Северном Ледовитом океане и вдоль его берегов к устьям великих сибирских рек. Тогда же была составлена карта океанского ледовитого бассейна по чертежу Дмитрия Герасимова.

Другими словами, присутствие России в этом регионе ощущается уже на протяжении ряда столетий и наибольшая активность освоения ею Арктики  происходила на территориях, которые мы сегодня относим к Северному морскому пути.

В настоящее время освоение Российской Арктики ведется в направлении увеличения динамики  хозяйственного использования потенциала региона.

Кадры из фильма «Время полярных стран. Ямал»

Слайд 3. – порт Сабетта

Лектор:

В своем Послании Федеральному собранию 1 марта 2018 года президент РФ Владимир Путин заявил, что «ключом к развитию русской Арктики, регионов Дальнего Востока станет Северный морской путь».

«К 2025 году,- сказал президент,- его грузопоток возрастет в десять раз – до восьмидесяти миллионов тонн. Наша задача сделать его по-настоящему глобальной, конкурентной транзитной артерией. Обратите внимание, в советское время его активнее использовали, чем мы, но мы нарастим и выйдем на новые рубежи – здесь нет никаких сомнений… Уже запущен целый ряд масштабных индустриальных проектов в Арктике. Они отвечают самым строгим экологическим стандартам. Укрепляем научную, транспортную, навигационную, военную инфраструктуру, что позволит надежно обеспечить интересы России в этом стратегически важном регионе, строим современные атомные ледоколы. Наш арктический флот был и остается, и будет самым мощным в мире».

Кадры из фильма «Освоение Арктики Россией»

Слайд 4: Проблемы и задачи освоения Арктики

Лектор:

Существуют некоторые проблемы освоения человеком Арктики в различных сферах:

геополитические — Арктика не была поделена между странами, и на ее богатства претендуют как минимум 5 государств, имеющих выход к высоким широтам, поэтому России важно отстаивать здесь свои интересы;

«узкое место», касающееся транспортных проблем освоения Арктики, обусловлено коротким промежутком времени, в которое  российский Северный морской путь судоходен, сложностью и дороговизной транспортировки ресурсов для освоения региона;

экологические проблемы Арктики во многом вытекают из транспортных — вывоз техники, упаковки горюче-смазочных материалов, и другого техногенного мусора долгое время не осуществлялся, что серьезно ухудшило экологическую обстановку на территориях российской Арктики (и не только). В настоящее время проблема решается, но сложности остаются. Кроме того остается актуальной проблема сохранения редких и эндемичных видов, населяющих регион.

Кадры из фильма  о технологиях добычи нефти и газа в Арктической зоне ЯНАО

Слайд 5 – Карта «Стратегия освоения Арктики»

Лектор:

С учётом всех этих факторов в 2013 году была утверждена Стратегия развития Арктической зоны на период до 2020 года, основные приоритеты которой:

эффективное использование ресурсов Севера;

улучшение жизни людей;

превращение Севморпути в транспортную магистраль национального значения;

более рациональное государственное управление.

Чтобы наметить конкретные шаги по реализации стратегических планов и задач, Государственной программой «Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации», которая является основным механизмом реализации Стратегии, предусмотрены три основные подпрограммы. Первая направлена на создание так называемых опорных зон, которые призваны стать базой для социального и экономического возрождения региона; вторая оговаривает вопросы развития Севморпути и обеспечения регулярного судоходства; третья касается развития реальных секторов экономики, внедрения инновационных технологий при освоении арктических богатств.

В сентябре 2017 года была принята новая редакция Программы «Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации», в которой срок исполнения увеличен на 5 лет, а также предполагается выделение дополнительного финансирования в размере 150 млрд. рублей. Приоритетными задачами являются: разработка континентального шельфа с помощью новых технологий и привлечение бизнесменов к решению основных вопросов реализации Программы. Также в числе главных называются вопросы экологии, особенно при строительстве и вводе новых промышленных объектов.

Таким образом Программа в её актуальной редакции разбита на три этапа: первый уже позади; реализация третьего – начнется в 2021 году. Если первые три года были посвящены в основном решению организационных вопросов, то в текущем году предусмотрено выделение из Федерального бюджета почти 800 тыс. рублей. Далее ежегодно сумма будет расти и в 2025 году составит почти 26 млн. рублей.

Слайд 6 – Карта ЯНАО

     Капитаны команд приглашаются для получения маршрутных карт и комплекта индивидуальных контурных карт ЯНАО.  Перед командами ставиться исследовательская задача собрать как можно больше данных об условиях жизни и деятельности человека в условиях Крайнего Севера в  процессе работы на практикумах по  географии, физике, биологии и химии.  Все полученные данные нанести на индивидуальные контурные карты ЯНАО. По окончании практикума – команды встречаются в актовом зале для  выполнения проекта.

Станция: «Природа Арктики» - оценка приспособляемости живых существ  к  условиям арктической зоны.

Лабораторная работа по биологии: «Изучение особенностей  различных покровов тела.  Проведение опытов по химии»

Бинарный урок – биология, химия.

                                                                                                                        учитель биологии Дубровина И.В.

                                                                                                                         учитель химии Цвилышин Н.С.

Цель урока: расширить знания учащихся по теме «Покровы тела», выяснить особенности покровов арктических животных.

Планируемые результаты:

личностные: воспитание экологической культуры учащихся, формирование бережного отношения к окружающей среде; умение оценивать жизненные ситуации с точки зрения безопасного образа жизни и сохранения здоровья; оценивать экологический риск взаимоотношений человека и природы; понимать социальную значимость и содержание профессий, связанных с биологией и химией.

предметные: формирование знаний о покровах тела различных животных, особенностях покровов арктических животных,

метапредметные: развивать навыки работы с картами, видеть проблему, анализировать, формулировать цели, находить нужную информацию в разных источниках.

Оборудование: чучела животных разных типов.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Приветствие команд.

2. Мотивационный этап. Актуализация опорных знаний. 

     Учитель биологии: Прежде всего хотела бы поблагодарить вас за проделанную работу по подготовке к сегодняшнему модулю. Мне очень понравились ваши стенды и тот материал, который вы подготовили. Вы и сами узнали много нового. А так же познакомили всех остальных с особенностями Арктики, её обитателями, природными богатствами. Меня заинтересовала статья об отважном исследователе Арктики Георгии Седове. Вы читали эту статью на стенде? Что случилось с его экспедицией?

СЛАЙД: Фотография Г.Седова

Учитель биологии: Они предприняли попытку достичь Северного полюса на собачьих упряжках, но погибли от переохлаждения. Да, климатические условия Арктики очень суровые. Но как же животные приспособились к такому лютому холоду. Давайте отметим на вашей контурной карте некоторых обитателей полярного Севера, а вы посмотрите на их внешний вид и подумайте какие особенности позволяют им выжить в столь холодном климате.

СЛАЙД: животные  Арктической зоны.

Учитель биологии: Итак, ваше мнение?

Предполагаемые ответы:  тёплый мех, толстый подкожный слой жира, толстые лапы и защитная белая окраска и т.п.

Учитель биологии: Пометьте эти особенности на обратной стороне вашей карты, возможно это пригодится вам на заключительном этапе мероприятия. Если мы посмотрим на других животных, то можем отметить, что все они сильно отличаются друг от друга.

- Как объяснить такое огромное многообразие живых организмов?

Предполагаемый ответ: Охрана животных, заповедники и т.п.

3.   Изучение нового материала.

Учитель биологии:   Сегодня мы с вами будем изучать эволюцию органов, которые защищают животных от воздействия окружающей среды. Что это такое?

СЛАЙД: Тема практического занятия «Изучение особенностей  различных покровов тела».

Как вы считаете какие функции, кроме защитной могут выполнять покровы разных животных

СЛАЙД: Функции покровов тела.

4. Практическая работа.

Учитель биологии: Особенности покровов животных от одноклеточных до млекопитающих вы изучите самостоятельно по инструкции в вашем оценочном листе, используя материал учебника. Работайте самостоятельно, а затем мы обсудим некоторые вопросы.

                                      Лабораторная работа по биологии  «Покровы тела»

Цель: систематизирование знаний о покровах тела, начиная с простейших и включая покров тела млекопитающего.

1. Перечислите функции покровов тела:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Назовите покровы одноклеточных

_____________________________________________________________________________________

3. Какое вещество необходимо для образования панциря ракообразных и раковин моллюсков?

_____________________________________________________________________________________

4. Какие железы функционируют в эпителии под кутикулой членистоногих?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Перечислите функции жирового слоя кожи.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Расположите в порядке усложнения варианты покровов тела

А. Эпидермис и собственно кожа        Б. Оболочка        В. Плоский эпителий           Г. Кутикула

Ответ: ______________________________________________________________

7. Что общего у покровов тела всех животных?

    А) имеют одинаковое строение                                     Б) выполняют защитную функцию

    В) выделяют на поверхности хитин                              Г) образуют раковину.  

_____________________________________________________________________________

ВЫВОД:

8. Какая одежда теплее: три тонких рубашки или одна рубашка тройной толщины. Поясни.

9. Из какого материала вы бы построили дом в Арктике: из железа, дерева или другого материала. Почему?

10. Какие типы строений наиболее эффективны в условиях Арктики: стационарные или мобильные? Дайте свои пояснения.

Учитель биологии: Давайте проверим ваши записи (презентация)

Вывод: эволюция покровов тела шла по пути увеличения числа слоев и появления в них новых образований: ресничек, желез, известковых и хитиновых покровов, чешуй, когтей, перьев, волос, рогов, копыт и т.д.

5. Закрепление изученного материала.

Учитель химии.

Вы провели лабораторную работу и ознакомились со строением и функциями покровов тела животных.

И одной из таких функций является защитная функция. От чего же защищают животных их покровы в холодных условиях Арктики ?

Предполагаемый ответ: от лютого холода и ветров и т.п.

Учитель химии: Как же выжить человеку в условиях Арктики? Народы Крайнего Севера издавна носили меховую одежду, например, из оленьего меха. Олений мех полый внутри. В  чём его преимущество?

Предполагаемый ответ: сохраняет  тепло и держит на поверхности воды.

Учитель химии.  Давайте сравним одежду полярника и одежду коренных народов севера. Сравните их, пожалуйста. Чем они похоже, чем отличаются?

Предполагаемые ответы: принцип сохранения тепла тот же, одежда полярника намного тоньше и легче и т.п.

Учитель химии: А, как и почему это происходит? В природе всё целесообразно, последуем этому примеру.  Давайте разберемся на  примере  строения пластиковых окон. Какие новые технологии используют для повышения теплоизоляции окон?  Вот и для пошива одежды полярников сейчас используют новые мембранные технологии.  В чем их суть?

Практическая работа с таблицей: «Строение и функции мембраны клетки»

Вывод: ткани, созданные на основе мембранных технологий, пропускают влагу только в одном направлении: от тела - наружу,  и состоят  из нескольких тонких слоёв. Они сохраняют тепло и защищают от влаги и холодных ветров.

Учитель химии: Но одежда – это только половина проблемы. Человеку нужно жилье. Давайте сравним строительные блоки со строением покровов животных. Что у них общего?

Ответы учащихся.

Учитель химии:  Совершенно верно. Уже сегодня существуют новые технологии для строительства жилья в условиях Крайнего  Севера:  производство пористых сэндвич – панелей, основанных на явлениях адсорбции  и абсорбции.

Демонстрация опыта  с помощью губки.

6. Рефлексия.

Учитель химии: что вы можете сказать  о роли современных достижений науки  в освоении человеком Арктики, строений в Артике?

Ответы учащихся.

Учитель биологии. В таком случае  помогите нам закончить урок -  выберите одно предложение и продолжите фразу:

Сегодня я на уроке узнал…

У меня появился вопрос…

На уроке я научился…

Я испытывал затруднения…

Мне было интересно…

Меня удивило…

7. Итоги урока.

Учитель биологии:   поскольку вам предстоит обобщить полученные знания при выполнении  проекта советую занести самые важные моменты урока на ваши контурные карты.

Станция: «Водная стихия Арктики» - условия передвижения по воде в Арктике.

Лабораторная работа по  физике: «Выяснение условий плавания тела в жидкости»

учитель физики Зарипова К.С.

Цель урока: раскрыть все условия плавания тел в жидкостях, выяснить зависимость выталкивающей силы от объёма вытесненной воды и плотности жидкости, создать условия для самостоятельной работы школьников.

Планируемые результаты:

Личностные: формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановкой познавательных задач, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления;

Предметные: формирование представлений о условиях плавания тел, организация усвоения формулы силы Архимеда, формирование научного мировоззрения учащихся;

Метапредметные: развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в микрогруппах, формировать умения, анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника и научным текстом, при выполнении практических заданий.

Средства обучения: учебник, лабораторное оборудование (весы с разновесами, мензурка с водой, 3 пузырька с разным количеством песка), Кусочки парафина и пробки одинакового размера, прозрачные широкие сосуды с водой,салфетки, рабочие листы №1, №2, №3,  компьютер, проектор, маршрутные карты.

1. Организационный момент.

Приветствие команды.

Учитель:

О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух,

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель.

Как выдумаете, почему я начала урок именно с этого стихотворения?

Обсуждают стихотворение и делают вывод, что физика – наука открытий, и что путь к великим открытиям начинается с маленьких открытий, которые мы делаем на уроке.

2. Мотивация учебной деятельности обучающихся. Актуализация знаний

Прежде чем мы познакомимся с темой урока, необходимо выполнить следующее задание. Вы уже обратили внимание на материалы, приготовленные к уроку

Презентация учителя - «Северный морской путь».

Учитель:

-Водная навигация в Арктической зоне осуществляется, по каким водам?

-В чём видите затруднения в навигации в Арктике?

Ответы учащихся.

Вывод о  значении данной темы урока в жизнедеятельности человека Арктической зоны,  и профессиях востребованных в Арктике,  связанные с водной стихией.

Предложение учителя  занести на контурные карты названия рек, морей  ЯНАО.

Постановка проблемного вопроса – Какими принципами нужно руководствоваться  для передвижения по воде в Арктике?

Задача учителя:

- задает вопросы, даёт задания обучающимся. Следит за самостоятельностью выполнения заданий. Выслушивает все ответы, проверяет правильность ответов на вопросы, помогает (если нужно) сделать выводы.

3. Постановка цели и задач урока.

 Тема сегодняшнего занятия  - Лабораторная работа «Выяснение условий плавания тел в жидкости». Фронтальная беседа по вопросам:

-Куда направлена сила Архимеда?

-Какие величины нужно знать, чтобы найти силу Архимеда?

- Как измерить объем тела, имеющего неправильную форму?

-Как измерить массу тела?

-Как найти силу тяжести?

Учащиеся выделяют существенную информацию, отвечают на вопросы учителя, делают запись в рабочем листе

F А= P - P0,        F А = ρg V.

P – вес тела в воздухе
P0 – вес тела в воде

m –масса тела;  

V – объем тела;

ρ – плотность тела («ро»)

Эти знания вам необходимы для усвоения нового понятия – условия плавания тел.

4.Первичная проверка понимания

Опыт №1- Где больше сила выталкивания в пресной воде или солёной (морской)?    Почему?
           

Даны 2 сосуда: №1- с пресной водой и №2 с солёной водой, в которые помещают поочерёдно кусок парафина и пробки одинакового объёма.  

Сформулируйте и запишите ответ(выполнение в группах)

Опыт №2 – Заставьте плавать кусок пластилина в воде.

 Дано: прозрачный широкий сосуд с водой, кусок пластилина и салфетка.

 5.Лабораторная работа «Выяснение условий плавания тел в жидкости»

   (выполнение в микрогруппах на отдельных бланках) приложение (бланк№1)

6.Дополнительное задание: «Приспособления живых организмов к плаванию»
1.При конструировании надводных плавательных средств изобретатели использовали следующие особенности строения живых организмов:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        
2. При конструировании подводных плавательных средств изобретатели использовали следующие особенности строения живых организмов:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7. Рефлексия. Итог урока

Учитель. С какими физическими понятиями  мы познакомились сегодня на уроке?

Какие природные особенности территории маршрута вам необходимо учесть?

Какие законы физики используются в навигации?

Какое свойство жидкости необходимо знать?

Какие природные особенности территории маршрута вам необходимо учесть при навигации и при моделировании плавательного средства конструкторами?

Предполагаемые ответы. Потому что физические условия плавания тел, очень важны в навигации водного транспорта, животных,  птиц, а также человека; поведение человека на воде, при плавании, без движения нет жизни - наука бионика и т.п.

1. Какая цель стояла перед вами в начале урока?

2. Заполнение таблицы "Что вы знали? Что нового узнали? Что хотели бы узнать?"

3. Ваше эмоциональное состояние в конце урока (выберите, соответствующее вам): усталость, удовольствие, утомление, удовлетворение, напряжённость, хорошее настроение.

Дополнительные сведения:

1. Профессии, необходимые до 2030г. в Арктике:

 1.Портовой эколог

   2.Системный инженер морской инфраструктуры

   3. Специалист по навигации условиях Арктики.

2. Водный транспорт Арктики:

 1.Катамаран на мелководье;

  2.НИС на воздушной подушке;

3.Буровая на воздушной подушке;

4.Ледостойкая платформа судового типа;

5.Танкер «Ледовый бульб»;

6.Трубоукладочное судно;

 7. Ледокол-корпус(многокорпусный, для сопровождения танкеров).

Алгоритм выполнения проекта

     Проект «Создание информационной карты о развитии хозяйственной отрасли  ЯНАО  -  опорной  Арктической зоны РФ».

Команды возвращаются в актовый зал, где происходит  жеребьевка. В процессе жеребьевки команды определяются с индивидуальной темой:

1.«Создание информационной карты о развитии строительной хозяйственной отрасли  ЯНАО  -  опорной  Арктической зоны РФ».

2.«Создание информационной карты о развитии транспортной хозяйственной отрасли  ЯНАО  -  опорной  Арктической зоны РФ».

3. «Создание информационной карты о развитии добычи природных ископаемых, как хозяйственной отрасли  ЯНАО  -  опорной  Арктической зоны РФ».

Выполнение проекта.

1.  Мозговой штурм. Вы еще раз проговариваете природные условия  в регионе ЯНАО,  возможности жизнедеятельности человека,  характеристики хозяйственной отрасли, ее развитие в регионе,  и те данные, которые вы получили на  практических занятиях.                          ( Приблизительно 5   минут)

2. Распределение обязанностей.  (2 минуты) можно разделить на группы: 

Отдельно  выделите человека для работы с компьютером для поиска материалов и по желанию команды созданию презентации.

3. Работа в малых группах по сбору необходимой информации. (10 минут) Информацию можно найти в папке  Арктика   в ноутбуке, в раздаточном материале, в заполненной вами контурной карте, в интернете, используя телефон.

4. Перед тем как обобщить данные – группы еще раз проговаривают, какую информацию они нашли; решают, что из найденного можно нанести на карту (8 минут).

5.  Приступаем к   оформлению карты, слайдов защиты (по желанию) и созданию текстов защиты. Определяем, кто будет защищать проект. (15 минут)

Данные по отрасли, которые могут быть внесены на карту:

1. Нанести объекты  отрасли;
2. Дополнить их графическими пояснениями: характеристика объекта, значение в развитии региона и страны, перспективы развития, востребованные профессии. Если объектов много и деятельность их однородна, можно внести обобщенные пояснения  для всех.

5.   Защита проекта – 5 минут

Команды защищают проекты.