Разработка выездной экскурсии по географии
учебно-методический материал по географии

Разработка выездной экскурсии по географии

«Наблюдение рек и озер»

(на основе материалов Коалиции Чистая Балтика)

Подготовила Осколкова И.В.,

учитель географии ГБОУ СОШ №535

(на основе материалов Коалиции Чистая Балтика)

Аннотация. В последнее время все больше внимания уделяется экологическому образованию, так как без него сложно решить важнейшие проблемы развития цивилизации. Одной из эффективных форм экологического воспитания, является внеклассная работа, которая имеет большое учебно-воспитательное значение. Она позволяет учащимся значительно расширить, осознать и осмыслить полученные на уроках знания, превратить их в стойкие убеждения.

Данная методическая разработка посвящена проблемам сохранения  водных ресурсов Балтийского региона, раскрывает вопросы по проведению мониторинга водного объекта. В   Бассейн   Балтийского   моря   входит   более   250  рек.  Большая  часть  из  них  впадает  непосредственно  в  Балтийское  море.  Жизнь рек неразрывно связана с Балтийским морем, многие  виды  рыб  заходят  в  реки  на  нерест,  судоходство связывает реки и море в единую транспортную   сеть,   и   любые   загрязнения,   попадающие  в  реки,  заносятся  с  их  водами  в Балтику. Для   оздоровления   Балтийского   моря   чрезвычайно   важно   снизить   негативные   воздействия  на  речные  экосистемы,  поэтому  исследование  рек,  определение  характера  и  источников  их  загрязнений  помогают   найти   пути   улучшения   экологической   ситуации.

Данная разработка может быть полезна при изучении водных ресурсов региона, а также  в качестве дополнительного материала на факультативных занятиях по экологии и географии.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Жизнь и деятельность людей связана с водой. Народная мудрость гласит: «Где кончается вода, там кончается жизнь». Проблема воды в широком смысле  в последние десятилетия стала очень актуальной. Большинство водных экосистем, особенно в городах, подвержено интенсивному влиянию человека. Вследствие этого происходит ухудшение качества речной воды, что отрицательно влияет на состояние реки как экосистемы в целом.

Серьёзной   проблемой   для   Балтийского   региона,  в  котором  проживают  примерно  80  млн.  человек,  является  поступление  в  водоемы  неочищенных  промышленных,  хозяйственно-бытовых  и  ливневых  стоков.  В  частности,  избыточное  поступление  в  водоемы  соединений  азота  и  фосфора  от  сельскохозяйственной деятельности (минеральные удобрения и органические отходы животноводства)  и  бытовых  стоков  вызывает эвтрофикацию водоемов и зарастание прибрежной зоны. Это неизбежно приводит к  снижению  качества  воды,  гибели  водных  обитателей  и  как  следствие,  к  сокращению  биоразнообразия водоёмов. Источником  химических  загрязнений  поверхностных вод, помимо неконтролируемых промышленных   сбросов,   являются   несанкционированные  свалки  в  прибрежных  зонах  водоёмов.

Снижение антропогенной нагрузки на водные объекты   является   основой   для   сохранения   природных  экосистем  и  повышения  качества  воды   в   реках   Балтики.

Такие занятия, как экскурсии, как правило, никого не оставляют равнодушными к проблемам загрязнения природы, уничтожения биоразнообразия живых организмов. Ребята видят и понимают, что каждый из них реально способен внести свой вклад в защиту окружающей среды: беречь воду, принимать участие в акциях и субботниках по защите природы от мусора и бытовых отходов, проводить исследования в природе, изучать законы хрупкого экологического равновесия.

Цель экскурсии: используя определенные методы по наблюдению за состоянием водного объекта, провести мониторинг участка реки, по возможности установить источники загрязнений.

Предполагаемый результат. В результате экскурсии у учащихся формируются следующие универсальные учебные действия:

Предметные:

-осознавать ценность природы для человека;

-знать простейшие методы исследования природы: наблюдение и опыт;

-объяснять результаты наблюдений и исследований;

-проводить простейшие исследования с объектами живой и неживой природы;

-применять теоретические знания при общении с живыми организмами и в практической деятельности по сохранению природного окружения и своего здоровья;

-оценивать влияние деятельности человека на живые организмы, экосистему реки.

Метапредметные:

-понимать учебную задачу занятия;

-оценивать свои достижения на занятии;

-работать в паре, группе, рассуждать и делать выводы;

-приводить примеры ответственного отношения к природе;

-осуществлять оценку и самооценку;

-высказывать и обосновывать предположения;

-анализировать информацию;

-предвидеть последствия деятельности людей в природе (конкретные примеры);. 

Личностные:

-понимать и принимать самоценность любого организма;

-проявлять целостное восприятие окружающего мира;

-бережно относится к окружающему миру;

-испытывать чувство ответственности за состояние окружающей среды;

-понимать свою роль в деле охраны окружающей среды;

-доказывать, уникальность и красоту каждого природного объекта.

Задачи:

образовательные:

- содействовать изучению понятия мониторинг  и методы мониторинга водного объекта;

- определение степени загрязненности водоема, прозрачности, цветности, активной реакции воды;

- способствовать формированию представление о факторах, влияющих на живые организмы и экологическое  состояние реки;

развивающие:

- способствовать развитию умений выполнять практические задания; обобщать результаты учебно-исследовательской деятельности; формулировать предположения и делать выводы;

- развивать творческие и практические способности учащихся;

- развитие коммуникативных навыков;

- формирование практических природоохранных навыков;

воспитательные:

- формирование экологической культуры учащихся;

- привитие навыков правильного поведения в природе.

Вид экскурсии: исследовательская, учебно-тематическая.

Методы и методические приемы: показ, рассказ, беседа, практическая, исследовательская групповая работа.

Формы работы: групповая, индивидуальная, фронтальная.

Целевая группа школьники от  10 до  17 лет.  

Временные рамки работы Исследования имеет смысл проводить в сентябре-октябре, либо в конце мая-начале июня. Время, отведенное непосредственно  на экскурсию зависит от количества заданий в исследовании, но у учащихся должно  остаться  время  насладиться  природой

Оборудование маршрутные листы с заданиями, протоколами (вопросниками) для групп; ручки, карандаши; веревка с металлическим диском для определения прозрачности воды, пробирки, индикаторные полоски, компас, фотоаппарат

ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ И ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСКУРСИОННО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО

1. Подготовка

- Обсуждение причин  необходимости  проведения исследований, постановка задач, составление   плана-графика и  распределение функциональных обязанностей в группе.

- Выбор  объекта  исследования  —  участка реки, сбор   предварительной   информации   об   «истории» реки, о возможных источниках загрязнения; определение      параметров,      которые      должны  быть  изучены,  выбор  методов  исследования. (необходимо спросить учащихся, что именно они хотели бы изучить; подтолкнуть их к выдвижению предложений)

- Подготовка необходимого оборудования.

2. Основной этап

- Перед началом экскурсии обязательно проводится инструктаж по техники безопасности.

- Прогулка  (около 500 метров) вдоль  уреза  воды   всей группой, выбор места  для  лагеря.

- Работа мини-групп (или одной группы, если количество учащихся невелико) по маршрутным листам Выполнение заданий каждой группы предполагает обмен полученной информацией,  по результатам которой делаются предварительные выводы. В конце экскурсии каждый учащийся делает свой вывод о состоянии данного водного объекта и предлагает пути решения проблем, если они есть.

- свободное время (чаепитие)

3. Заключительный этап

- Анализ полученных результатов, заключения и выводы о состоянии водного объекта.

- Составление отчета о проделанной работе для передачи, например, в Общественную экологическую организацию «Друзья Балтики» для дальнейшей обработки, анализа и обобщения информации, получаемой от общественных активистов и школьных экологических групп.

ПРИМЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАДАНИЙ (МАРШРУТНЫЕ ЛИСТЫ) ПО ГРУППАМ

Группа 1. Определение степени загрязнения водоема по внешнему виду.

Методика выполнения.

По требованием ГОСТа водоемов на поверхности  воды недопустимо присутствие плавающих пленок нефтепродуктов, масел, жиров и других примесей. Они препятствуют  аэрации воды, тормозят процессы самоочищения, снижают интенсивность фотосинтеза. Пленки, покрывая жабры рыб, нарушают дыхание, способствуют развитию процессов анаэробного распада органических веществ. Продукты распада приводят к вторичному загрязнению водоема и нередко являются токсичными.

Задание. Определить степень загрязнения водоема по внешнему виду, используя таблицу.

На основании наблюдений сделать вывод.

Группа 2. Определение степени прозрачности воды.

Прозрачность и мутность воды определяются по ее способности пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Вода со значительным содержанием различных микроорганизмов, в том числе  и патогенных. Содержание взвешенных веществ не должно заметно увеличивается после спуска сточных вод. Взвешенные  вещества, уменьшая прозрачность воды, снижают интенсивность фотосинтеза; оседая на дне, препятствуют развитию бентоса, корневой системы растений и ведут к потере нерестилищ. Разложение данных отложений создает вторичные очаги загрязнения. При этом потребляется большое количество кислорода.

Прозрачность воды рек в зависимости от степени загрязнения по сезонам колеблется в пределах: зимой и осенью – 2- 35 см, весной – 4-35 см, летом – 10-40см

Методы качественного определения мутности и прозрачности.

1.В полевых условиях мутность измеряется с помощью диска Секки, который представляет собой белый диск диаметром около 20 см, привязанный к длинной веревке, размеченной по длине. Оборудование: Диск Секки, привязанный к длинной веревке. В школьных условиях можно в качестве диска Секки использовать белую эмалированную крышку от кастрюли соответствующего диаметра.

Выполнение анализа: Погружая диск в воду до его исчезновения из виду, узнаем относительную прозрачность воды.

Измерения стоит повторить несколько раз, т.к. возможно мешающее влияние отражения света от водной поверхности. Для значений, меньших 1 м, результат приводят с точностью до 1 см; для значений больших, чем 1 м, –с точностью до 0,1 м. Данный метод удобен тем, что позволяет использовать для анализа мосты, наклоненные над водой деревья, обрывистые берега и др. Описанный метод не подходит на прозрачных мелководных реках и ручьях.

2.Определение мутности воды с помощью темной бумаги.

Оборудование: Пробирка стеклянная высотой 10–12 см, лист темной бумаги (в качестве фона).

Выполнение анализа:1.Заполните пробирку водой до высоты 10–12 см.2.Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном). Выберите подходящее из приведенных в таблице.

Ориентируясь на таблицу в результате анализа вы получаете качественную характеристику мутности воды.

Мутность  воды,  так  же  как  и  запах,  может  быть  вызвана  естественными  и  антропогенными причинами. Так как в поверхностных водах мутность чаще обусловлена присутствием фито-и зоопланктона, глинистых или илистых частиц, то при составлении выводов об уровне мутности  воды следует иметь в виду, что эта величина зависит от времени паводка (межени) и меняется в течение года. Если определено, что мутность имеет антропогенный характер, то стоит начать поиск источника, влияющего на повышение ее уровня. В частности, таким источником могут быть сточные воды предприятий или бытовые сточные воды.

Группа 3. Определение интенсивности запаха

Оборудование: проба воды, колба на 250–500 мл с пробкой.

Метод выполнения:

1. Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой.

2.Взболтайте содержимое колбы вращательным движением руки.

3.Откройте колбу и сразу же определите характер и интенсивность запаха, вдыхая воздух, как показано на рисунке. Воздух вдыхайте осторожно, не допуская глубоких вдохов!

При выполнении анализа на запах и привкус обязательно указывается температура, поскольку интенсивность этих показателей увеличивается с повышением температуры.

Если  запах  сразу  не  ощущается  или  возникают  затруднения  с  его  обнаружением  (запах неотчетливый), испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60°С, опустив колбу в горячую воду. Пробку из колбы предварительно выньте.

4.Интенсивность запаха определите по пятибалльной шкале согласно таблице:

При анализе результатов необходимо учитывать, что на запах воды оказывают влияние состав содержащихся в ней веществ, температура, значения рН, степень загрязненности водного объекта, биологическая обстановка, гидрологические условия и т.д. Причины превышения норм по запаху могут быть естественного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв, водной растительности и т.п.) и искусственного происхождения (от промышленных, сельскохозяйственных и хозяйственно-бытовых сточных вод). Такие запахи обычно значительно изменяются при обработке воды

Группа 4. Определение цветности воды.

Цвет воды зависит от наличия в ней примесей минерального и органического происхождения – гуминовых веществ, перегноя, которые вымываются из почвы и придают окраску воде  от желтого до коричневой. Окись железа окрашивает воду в желто-бурый  и бурый цвета, глинистые примеси – в желтоватый цвет. Зеленая окраска открытого водоема обусловливается размножением водорослей (цветением). Цвет воды  может быть связан со сточными водами или органическими веществами (навоз, моча и др.)

Метод качественного определения цветности

Оборудование: Пробирка стеклянная высотой 15–20 см, лист белой бумаги (в качестве фона).

Выполнение анализа:

1.Заполните пробирку водой до высоты 10–12 см.

2.Определите  цветность  воды,  рассматривая  пробирку  сверху  на  белом  фоне  при достаточном  боковом  освещении  (дневном,  искусственном). Отметьте  наиболее  подходящий оттенок из приведенных в таблице.

Группа 5. Определение нитратов.

Соединения азота в водоемах, обусловленные внешними источниками, преобразуются из одной формы  в  другую.  Например,  в  течение  первых  часов  после  попадания  навоза  в  воду обнаруживается повышенное содержание катионов аммония, потом катионы аммония переходят в  нитриты,  и  затем  почти  сразу – в  нитраты.  

Таким  образом,  нитраты – это  накопительная характеристика и ее определение наиболее просто для общественных исследователей. Нитраты являются солями азотной кислоты.

Метод  определения  нитрат-анионов в  воде  является  унифицированным  и  основан  на визуальном сравнении окраски пробы исследуемой воды с контрольной шкалой образцов окраски водных растворов с различным содержанием нитрат-анионов. Самый простой  метод  определения  нитратов  в  пробе  воды  возможен  при  использовании индикаторной  бумаги  (тест-полоски). Для этого необходимо  отрезать  рабочий  участок индикаторной полоски размером около 5х5 мм, опустить рабочий участок в анализируемую воду на  5-10  с,  не  снимая  защитной  плёнки,  через  3  мин  сравните  окраску  участка  с  образцами контрольной шкалы. За результат анализа принимайте значение концентрации, соответствующее ближайшему  по  окраске    образцу  шкалы  (при  промежуточной  окраске - соответствующий интервал концентраций). Результат анализа (концентрацию нитратов) получают в мг/л. В качестве примера подобной индикаторной бумаги и шкалы можно использовать тест-системы «Крисмас+»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многие экологические процессы имеют решающее значение в экосистеме. По  законам  природы  любая  территория  относится  к  бассейну  какой-то  реки,  и  каждая  капелька  чистой  или  загрязненной  воды  в конце концов попадет в реку и море. Поэтому так важно учиться думать и действовать по «бассейновому принципу».

Важно,  чтобы  как  можно  больше  людей  знало  о  ценности,  состоянии  и  проблемах  конкретной  реки  и  возможных  решениях  возникших   сложных   экологических   ситуаций. Результаты  исследований  самых  первых  общественных  наблюдений  рек  зачастую  могут  дать важный сигнал о состоянии того участка реки,  который  удалось  обследовать,.  Это  могут быть данные о параметрах природных вод и о степени влияния изменения качества воды на  последствия  для  растительного  и  животного  мира  водоёма.  В  некоторых  случаях  полученные  общественными  группами  данные  могут   свидетельствовать   о   необходимости   более точных измерений, а зачастую позволяют сделать вывод об источниках загрязнений, и  о  необходимых  дальнейших  действиях  для  их ликвидации.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Пример отчета, составленный детьми после  экскурсии

"Представители нашего общественного объединения «Колибри в КАДРе» в октябре 2018 года совершили пешую мини-экспедицию вдоль правого берега реки Сестры от поселка Белоостров до пересечения с Приморским шоссе (около 3 км). Целью экспедиции было первичное наблюдение данного участка реки Сестры.

В ходе маршрутного обследования с помощью органолептических методов исследования описывалось состояние реки и ее участок берега шириной около 20 метров от воды по внешнему виду, цвету и запаху. На двух участках был произведен отбор проб воды и проведен экспресс-анализ на определение таких биогенных элементов, как нитраты. Для определения нитрат-анионов в воде мы использовали специальную индикаторную бумагу (тест-полоски) – «Нитрат-тест». Пробы брались на участках (данные приблизительны):

1) посёлок Белоостров, Курортный район, Санкт-Петербург, Россия

60.145268, 30.003809, под мостом Нового шоссе

2) исторический район Дюны

посёлок Белоостров, Курортный район, Санкт-Петербург, Россия

60.136366, 29.994345

этот участок заинтересовал, т.к. на противоположном берегу застройка частными домами спускается очень близко к воде.

По результатам анализа концентрация нитратов на данном участке реки колебалась в пределах 10 мг/л (максимально допустимые пределы – 45 мг/л). Что является положительным фактором.

В результате обследования было установлено, что на левом берегу означенного участка отмечаются случаи перекрытия доступа к берегу, что является нарушением водного законодательства.

Состояние правого берега неоднородно. От участков с нахоженными тропинками и рекреационными площадками, которые можно было бы использовать в качестве эко-тропы, до практически непроходимых участков с упавшими ветками и деревьями. Также вдоль берега выявлены многочисленные незначительные скопления бытового мусора.

Внешний вид реки можно считать удовлетворительным. Заторы из веток не препятствуют прохождению воды, а на ее поверхности нет нефтяных пленок.»