Программа кружка "Юный эколог"

ПРОГРАММА КРУЖКА  «Юный эколог» Исследовательская деятельность учащихся  в системе экологического образования Руководитель кружка Татаркина Галина Валерьевна учитель химии и биологии МБОУ СОШ № 12 МО Абинский район  Краснодарского края 1 ст. Федоровская Пояснительная записка Государственной   нормой   образованности,   отражающей   общественный   идеал,   становится экологическая   ответственность   каждого   человека.   Экологическая   ответственность   означает понимание человеком своей меры свободы в отношениях с окружающей средой, границы которой определяются законами устойчивости и саморегуляции природных систем. Экологическое образование – особая образовательная область, призванная реализовать идеи информационно­экологического общества, в котором высшей ценностью будут жизнь человека на Земле, предпосылки и условия ее сохранения, интересы и потребности не только здравствующих, но и будущих поколений. Экологическое   образование   предполагает   непрерывный   процесс   обучения,   воспитания   и развития личности, направленный на формирование системы научных и практических знаний и умений, а также ценностных ориентаций, поведения и деятельности. В   систему   экологического   образования   должны   быть   заложены   следующие   принципы: гуманизация,   научность,   интеграция,   непрерывность,   систематичность   и   взаимосвязанность раскрытия глобальных, региональных и локальных аспектов экологии.  Экологическое образование играет интегративную роль во всей системе общего среднего образования. Оно выполняет следующие педагогические функции:  способствует становлению и развитию единой картины мира в сознании учащихся; является существенным компонентом гуманизации всего школьного образования; ­ ­ ­ формирует   общеучебные   и   общечеловеческие   умения   прогнозировать   свою деятельность и деятельность других людей; расширяет возможности нравственного воспитания в процессе обучения. ­ Отношение к окружающей среде формируется в процессе взаимодействия эмоциональной, интеллектуальной   и   волевой   сфер   психики   человека.   Следовательно,   реализация   задач экологического образования требует пересмотра не только содержания, но и форм и методов обучения. В   школьном   экологическом   образовании   основной   упор   был   сделан   на   теоретическое обоснование экологических проблем с использованием естественнонаучных аспектов. Основным результатом такого образования является лишь осведомленность об экологических проблемах, большинство школьников не готовы проявлять личную активность в практическом их решении. На практике обучение часто ограничивается включением отдельных экологических вопросов в учебные   курсы   без   учета   особенностей   процесса   решения   проблем   –   от   осознания   до практического результата, ­ лежащего в основе формирования экологической культуры, которая включает в себя не только экологическое сознание, но и экологическое поведение и реализуется в способности людей пользоваться своими экологическими знаниями и умениями в практической деятельности. Введение   системы   экологического   образования   требует   формирования   практических навыков по оценке качества окружающей среды. Основной вклад в практическую экологическую деятельность   учащихся   вносят   экологические   исследования   и   работы   по     оценке   качества окружающей среды, которые являются важной частью содержания образования. Экологические исследования позволят учащимся обобщить полученные знания, применить сведения, полученные при изучении других предметов, высказывать собственную точку зрения и предлагать решения той или иной экологической проблемы.    Данная программа построена с учетом возрастных особенностей детей на интегративной, междисциплинарной и проблемной основе, с учетом региональных особенностей. Она позволила конкретизировать цель обучения экологии – становление научно­познавательного, эмоционально­ нравственного, практически­деятельностного и оценочного отношения к окружающей среде и к своему здоровью. 2 Полноценность использования данной программы обеспечивается тем, что она позволяет показать учащимся место человека  в природе и обществе, его разносторонние связи с ними, приобщить к культуре поведения человека в природном и социальном окружении. Опыт показывает, что экологические знания школьников, остаются формальными, если дети не   используют   свои   знания   в   практической   деятельности.   Особенно   мощным   рычагом экологического   образования   является   самостоятельная   поисково–исследовательская деятельность школьников. Кроме того, что дети приобретают навыки научного анализа явлений природы, они осознают значимость своей практической помощи природе. Это особенно ценно для сельских   детей,   которые,   как   правило,   проигрывают   городским   сверстникам   в   активности   и инициативности.  Эта   программа   позволит   им   ощутить   себя   полноправным   субъектом   природоохранной деятельности. Работая по программе, школьники получат материалы, позволяющие объективно судить   об   экологическом   состоянии   местности,   найти   пути   решения   местных   экологических проблем и реализовать их на практике. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ Цель   программы:  развитие   у   школьников   системного   экологического   мышления   и приобретение   ими   практических   навыков   рационального   природопользования   как   основы экологической культуры личности. Задачи программы: 1. Образовательные:  способствовать первичной систематизации в сознании ребенка представлений о природе как взаимосвязанной и чувствительной к вмешательству человека ценности;  формировать   способности   теоретического   прогнозирования   и   оценки   последствий вмешательства в природу при решении житейских проблем;  обучать   работе   с   моделями   экосистем   реальной   экологической   деятельности   с доступными учащимся объектами природы;  способствовать   практическому   овладению   системными   знаниями   о   взаимодействии человека, природы и общества, об альтернативных способах разрешения экологических проблем,   предотвращении   нежелательных   последствий   антропогенных   влияний   на природу.  сформировать знания таких методов экологического мониторинга как биоиндикация, физико­химические методы и умений ими пользоваться. 2.Воспитательные:  воспитывать инициативу, ответственность;  формировать нравственные запреты наносить ущерб природе;  расширять стили и способы взаимодействия с окружающими людьми;  прививать любовь к родному краю. 3. Развивающие:  сформировать умения: ­ формулировать проблему; ­ разрабатывать и проводить эксперимент; ­ делать выводы и предложения; 3 ­ претворять предложения в жизнь. Данная программа опирается на базовые знания учащихся по природоведению, биологии,  географии, химии. Программа кружка рассчитана на две разновозрастные группу учащихся 6 – 9 классов, что  позволяет дифференцированно подходить к проведению занятий. Возраст детей – 13­15 лет. В  старшей группе предполагается усиление практического компонента программы за счет  увеличения доли химических методов исследования. Программа экологического кружка рассчитана на 2 года. Всего на учебный год 144 часа – по 72   часа   на   каждую   учебную   группу.   Предполагается   проведение   как   теоретических,   так   и практических занятий.  Режим   занятий:   двухчасовые   занятия   раз   в   неделю   в   каждой   группе.     Занятия осуществляются   как   в   кабинете   химии   и   биологии   в   форме   беседы,   лекции,   практических занятий, игр, индивидуальных занятий. Так же  в форме экскурсий, экологических исследований, природоохранных   акций   на   свежем   воздухе,   для   изучения   объектов     природы,   получения эстетического наслаждения, изучения антропогенного влияния человека на природу, улучшения состояния     окружающей   среды,   а   также   увеличение   физической   активности   школьников   и оздоровление их. Содержание и структура курса построены в соответствии с логикой экологической триады: общая   экология   –   социальная   экология   –   практическая   экология,   или   охрана   природы. Содержание   программы   делится   на     три   части:   «Общая   экология»,   «Социальная   экология», «Экологические основы охраны природы», построена таким образом, чтобы внеклассная работа могла стать целенаправленной, систематической и результативной.     В   программе   указано   примерное   количество   часов,   которое   может   быть   выделено   на изучение тем, в зависимости от  наличия материальной базы, а также интересов учащихся, часы могут   быть   перераспределены.   В   связи   с   тем,   что   дети   разновозрастные   часть     вопросов предполагается   для   индивидуального   изучения   или   работы   в   малых   группах,   завершая совместными  итоговыми занятиями с презентациями, стендовыми защитами, конференциями.   Задача кружка не просто дать знания, а скорее научить учиться и воспитать человека,  любящего свою Родину,  счастливого, умеющего делать счастливыми других.  На занятиях кружка учащиеся учатся ставить проблемные вопросы и их решать, проявляя  при этом творческие способности, умение аналитически мыслить.  Вся   деятельность   учащихся   при   выполнении   индивидуальных   или   групповых   заданий должна иметь общественно полезную направленность. К общественно  полезной работе относится изготовление оборудования   для   проведения уроков биологии, выполнение исследовательских работ   по   изучению   природы   родного   края,   проведение   экологических   акций.   Всё   это   даёт огромный воспитательный эффект, так как раскрывает практическое значение получаемых   на занятиях   кружка   знаний,   способствует   их   самостоятельному   приобретению,   вырабатывает умение на основе разрозненных внешних факторов выявлять закономерности. В ходе выполнения общественно полезных заданий у   учащихся воспитывается чувство ответственности, бережное отношение к материальным ценностям и уважение к труду. 4 Методы и формы обучения: –   методы   поискового   и   исследовательского   характера,   стимулирующие   познавательную активность учащихся, тренинги,   проектно­исследовательская деятельность, развивающая творческую инициативу учащихся; –   интерактивные   методы,   (эвристические   методы,   учебный   диалог   и   полилог,   метод проблемных задач, деловые игры); –   самостоятельная   работа   учащихся   с   различными   источниками   информации,   включая Интернет­ресурсы. Формы организации познавательной деятельности учащихся: индивидуальные, групповые, коллективные. Формы учебных занятий:  интерактивные   лекции   с   последующими   дискуссиями,   семинары,   самостоятельная работа учащихся, олимпиады.     практикумы, Прогнозируемые результаты: ­ качественное повышение уровня знаний, ­ активизация познавательной, поисково­исследовательской деятельности, ­   привлечение   учащихся   к   самостоятельному   овладению   научными   знаниями,   развитие логического,   творческого   мышления,   знакомство   с   новейшими   достижениями   в   области естественных наук. ­ увеличение количества работ проектной и исследовательской направленности, участие в научных конференциях.  Формы подведения итогов реализации программы: ­ участие членов кружка в олимпиадах по химии, экологии; ­ участие членов кружка в  районых конкурсах по экологии. ­ выступление на научно – исследовательской конференции «Шаг в будущее». В   результате   обучения   по   данной   программе овладеть биоиндикационными и физико­химическими методами экологического мониторинга, методами мониторинга   биоты,   воздуха,   почвы,   водных   объектов,   шумового   загрязнения,   физического развития учащихся.  учащиеся   должны  5 Ожидаемый результат. В ходе реализации программы учащиеся должны проявлять: •∙ познавательный интерес к изучению природы и взаимодействию на неё человека; •∙ бережное отношение к природе; •∙ творческую активность к познанию окружающего мира и своего места  в нём,  при этом  соблюдать основное правило поведения в природе: Не навреди! •∙ самоопределение  себя как личности, способной к саморегуляции;  •∙ духовно­нравственные качества, воспринимать себя как человека и гражданина,  интегрированного в современное ему общество и нацеленного на совершенствование этого  общества. Основные требования к знаниям и умениям учащихся: Учащиеся должны знать:         что такое природа; правила поведения в природе; экологические законы, правила, теории научные факты;  осознать единство в системе «природа – человек»; основы мониторинга окружающей среды; основные сведения об экологическом состоянии окружающей среды; глобальные экологические проблемы; разнообразие растений и животных. Учащиеся должны уметь:          оценивать экологическую ситуацию; выполнять правила поведения в природе; участвовать в природоохранных акциях; работать с научной литературой; использовать различные методы мониторинга в практических работах; применять полученные навыки при выполнении проектных и  исследовательских  работ; представлять свои работы с помощью презентаций на  занятиях кружка, научных  конференциях, олимпиадах. выполнять учебные рефераты, презентации; самостоятельно ставить цели, находить пути решения и делать выводы. Формы подведения итогов реализации программы: •  фотовыставки; •  учебно­исследовательские конференции; •  соревнования, КВН; •  выставки планшетов; 6 •  демонстрация презентаций, экологических представлений; •  участие в конкурсах различного уровня, олимпиадах.          Критериями оценки, на основании которых можно судить о личностном росте обучающихся в объединении "Юный эколог", являются: 1 год обучения: ­ умение самостоятельно добывать знания и применять их на практике; ­ умение грамотно вести диалоги и аргументировано участвовать в обсуждении, задавать и отвечать на вопросы различного характера; ­ активное участие в коллективной познавательной деятельности. 2 год обучения: ­ умение проводить опыты, исследования; ­   умение   самостоятельно   работать   с   литературой,   вести   дневник   наблюдений,   писать рефераты; ­ знание основных экологических проблем города, форм и методов охраны окружающей среды. ­ умение готовить выступления о результатах наблюдений на конференции, т.е. грамотно описывать и анализировать полученные данные; ­ умение проводить занятия в объединении, игровые программы, праздники. Учебно­тематический план первого года обучения (младшая группа) (2 часа в неделю) № п/п 1 2 3 4 Раздел, тема Введение. Экологический  мониторинг, его цели и  задачи Раздел 1. Методы экологического  мониторинга Тема 1.1.Биоиндикационные  методы Форма  занятия Рассказ, беседа Рассказ, беседа, тест Тема 1.2.Физико­химические  методы.  Беседа, демонстрац ия опытов Раздел 2. Методы мониторинга биоты Тема 2.1.Мониторинг биоты Рассказ. Экскурсии Раздел 3. Методы мониторинга воздуха Тема 3.1.Биоиндикационные  методы мониторинга  воздушной среды Рассказ. Экскурсии Всего часов Теория Практика Форма контроля 2 8 4 4 20 20 18 10 2 4 2 2 8 8 8 5 4 2 2 12 12 10 6 промежут очный 7 Тема 3.2.Физико–химические  методы мониторинга воздуха Тема 3.3.Оценка чистоты  атмосферного воздуха по  величине автотранспортной  нагрузки Раздел 4.Методы  мониторинга почв Тема 4.1. Биоиндикационные  методы мониторинга почв. Беседа, демонстрац ия опытов, проведение опытов. Рассказ, исследован ие. Рассказ, демонстрац ия, экскурсия. Тема 4.2.Физико–химические  методы мониторинга почв Рассказ, опыты Стендовый доклад, его  подготовка и оформление.  Рассказ, демонстрац ия 4 4 18 10 8 6 2 1 6 4 2 2 2 3 12 6 6 4 Итого: 72 30 42 Учебно­тематический план первого года обучения (старшая группа) (2 часа в неделю) промежут очный итоговый Раздел, тема Введение. Экологический  мониторинг, его цели и  задачи Раздел 1. Методы экологического  мониторинга Тема 1.1.Биоиндикационные  методы Форма  занятия Рассказ, беседа Рассказ, беседа, тест Тема 1.2.Физико­химические  методы.  Беседа, демонстрац ия опытов Раздел 2. Методы мониторинга биоты Тема 2.1.Мониторинг биоты Рассказ. Экскурсии Раздел 3. Методы мониторинга воздуха Всего часов Теория Практика Форма контроля 2 8 4 4 20 20 18 2 3 2 1 6 6 7 5 2 3 14 14 12 промежут очный 8 5 6 № п/п 1 2 3 4 Тема 3.1.Биоиндикационные  методы мониторинга  воздушной среды Тема 3.2.Физико–химические  методы мониторинга воздуха Тема 3.3.Оценка чистоты  атмосферного воздуха по  величине автотранспортной  нагрузки Раздел 4.Методы  мониторинга почв Тема 4.1. Биоиндикационные  методы мониторинга почв. Тема 4.2.Физико–химические  методы мониторинга почв Стендовый доклад, его  подготовка и оформление.  5 6 Рассказ. Экскурсии Беседа, демонстрац ия опытов, проведение опытов. Рассказ, исследован ие. Рассказ, демонстрац ия, экскурсия. Рассказ, опыты Рассказ, демонстрац ия 10 4 4 18 10 8 6 5 1 1 5 4 1 2 6 3 3 13 6 7 4 промежут очный итоговый Итого: 72 25 47 Всего за год часов по программе: 144 часа Содержание программы  Введение.  Экологический   мониторинг,   его   цели   и   задачи.   Мониторинг   в   зависимости   от территории:   глобальный,   региональный,   локальный.   Мониторинг   в   зависимости   от   объекта наблюдения:   базовый   (фоновый)   и   импактный.   Их   цели.   Мониторинг   по   методам   ведения: дистанционный и наземный. Их отличия. Раздел 1. Методы экологического мониторинга. Тема 1.1. Биоиндикационные методы. 1. Краткая история биоиндикационных исследований. Труды Ломоносова М.В. и Радищева А.Н. Развитие экологии растений в 19 веке. Труды А.М.Карпинского, С.К. Чаянова, В.В.Докучаева. 20 век – переход от биоиндикации к биодиагностике.  2. Виды и методы биоиндикации. Объекты биоиндикации (типы природных объектов, свойства объектов, процессы в окружающей среде). 3. Принципы выбора биоиндикатора по Ю.Одуму. 4. Уровни биоиндикационных исследований: видовой и биоценотический. 5. Виды биоиндикации: неспецифическая и специфическая.  6. Методы биоиндикации: регистрирующая и по аккумуляции. Регистрирующие и накапливающие биоиндикаторы. Обучаемый должен знать: ­ виды биоиндикации; ­ методы биоиндикации. 9 Тема 1.2.Физико­химические методы. Качественный анализ. Количественный анализ. Раздел 2. Методы мониторинга биоты. Тема 2.1.Мониторинг биоты 1. Понятие биоты. Показатели состояния биоты: обилие, частота, доминантные виды. 2. Учитываемые признаки растений:  ­ морфологические признаки листьев и хвои; ­ особенности пигментации стволов, листьев, цветов; ­ разного рода аномалии органов. 3. Учитываемые признаки животных: ­ численность популяций; ­ соотношение видового состава; ­ частота появления форм с отклонениями. 4. Мониторинг лесного фитоценоза. Практическая работа. Описание растений на ключевом участке в лесу Практическая работа. Составление формулы древостоя Практическая работа. Определение жизненности растений Практическая работа. Определение обилия. Практическая работа. Определение типа растительного сообщества. Практическая работа. Определение возобновления леса. 5. Мониторинг лугового фитоценоза. 6.   Классификация   лугов:   пойменные   и   суходольные.   Разновидности   суходольных   лугов: абсолютные суходолы, нормальные суходолы и низинные луга. Пойменные луга: прирусловой части, центральной или притеррасной части поймы. 7. Характеристика фитоценоза луга:  ­ географическое положение; тип луга; рельеф местности; тип почвы; условия увлажнения; наличие деревьев и кустарников; закочкаренность; ярусность травяного покрова; преобладающие виды растений. 8. Мониторинг фауны лугов 9. Метод кошения сачком, способы, обработка данных. 10. Методика количественного учета птиц и расчета плотности их населения.          Практическая работа. Учет птиц в орешнике. 11. Методы учета млекопитающих по следам         Практическая работа. Учет млекопитающих в орешнике по следам. 12. Мониторинг зеленых насаждений населенного пункта. 13. Инвентаризация зеленых насаждений.        Практическая работа. Инвентаризация зеленых насаждений на школьной территории. 14. Фенологические наблюдения. 15. Наблюдения за гидрометеорологическими явлениями. 16. Наблюдения за растениями. 17. Наблюдения за сельскохозяйственными культурами 18. Наблюдения за животным миром 19. Обработка и использование результатов фенологических наблюдений. 20. Фенологический год         Практическая работа. Оформление дневника фенологических наблюдений. 21. Определение встречаемости растительных видов в изучаемом сообществе.        Практическая работа. Определение встречаемости древесных пород в смешанном лесу. Обучаемый должен знать: ­ показатели состояния биоты; ­ классификацию лугов; ­ параметры характеристик фитоценозов луга и леса; 10 ­ методы учета птиц и млекопитающих; ­ сущность и разновидности фенологических наблюдений Обучаемый должен уметь: ­ описывать растения на ключевом участке; ­ составлять формулы древостоя; . определять жизненность растений; ­ определять обилие; ­ определять тип растительного сообщества. ­ определять возобновление леса; ­ характеризовать фитоценоз луга; ­ проводить учет птиц и млекопитающих; ­ проводить инвентаризацию зеленых насаждений населенного пункта; ­ оформлять дневник фенологических наблюдений. Раздел 3. Методы мониторинга воздуха Тема 3.1. Биоиндикационные методы мониторинга воздушной среды 1. Составные части воздуха. Источники его загрязнения.  2. Методы мониторинга воздуха: биоиндикационные, физические и химические. 3.   Биоиндикационные   методы.   Устойчивость   растений   к   сернистому   газу,   фтороводороду, хлороводороду. 4. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны.              Практическая работа. Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы.            Практическая работа.  Определение загрязненности атмосферы по продолжительности жизни хвои. 5. Определение чистоты воздуха по лишайникам. Строение лишайников. Влияние загрязненности воздуха на состояние лишайников.       Практическая работа. Определение степени загрязнения воздуха по лишайникам. Тема 3.2.Физико–химические методы мониторинга воздуха 6. Физико­химические методы. Снег – индикатор чистоты воздуха.       Практическая работа. Определение запыленности воздуха. Тема 3.3.Оценка чистоты атмосферного воздуха по величине автотранспортной нагрузки   автотранспортной нагрузки.   Практическая   работа.   Оценка   чистоты   атмосферного   воздуха   по   величине         Обучаемый должен знать:       ­ методы мониторинга воздуха; Обучаемый должен уметь: ­ оценивать степень загрязнения атмосферы по состоянию хвои сосны и продолжительности жизни хвои; ­ оценивать степень загрязнения атмосферы по лишайникам; ­ определять запыленность воздуха. Раздел 4. Методы мониторинга почв Тема 4.1. Биоиндикация почв. 1.  Растения   –  индикаторы   плодородия   почв.  Индикаторы   высокого   плодородия.   Индикаторы умеренного плодородия. Индикаторы низкого плодородия. Растения, безразличные к почвенному плодородию.  11 Практическая работа. Определение плодородия почв по растительности. 2. Растения – индикаторы водного режима почв. Растения – гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.        Практическая работа. Определение водного режима почв по растительности. 3. Растения – индикаторы глубины залегания грунтовых вод. Индикаторные группы растений – указателей глубины залегания грунтовых вод на лугах.        Практическая работа. Определение глубины залегания грунтовых вод на учебно­опытном участке.  4.   Растения   –   индикаторы   кислотности   почв.   Ацидофильные,   нейтрофильные   и   базифильные растения.      Практическая работа. Определение кислотности почв по растительности. 5. Индикация состояния окружающей среды по частоте встречаемости фенов белого клевера. 2 ч      Практическая работа. Определение состояния окружающей среды по фенам клевера белого. 6.   Биодиагностика   почвенных   микро­   и   макроэлементов.   Признаки   избыточного   содержания химических элементов в почве.    растительности. 7. Фаунистическая биоиндикация. Правила отбора проб. Учет численности дождевых червей. 8. Учет беспозвоночных ловушками и ловчими канавками.    придорожной полосы.2ч 8. Физико­химические методы исследования почв.         Практическая   работа.   Определение   уровня   микроэлементов   в   почве   по   состоянию         Практическая   работа.   Учет   численности   дождевых   червей   на   различных   участках Обучаемый должен знать: ­ растения – биоиндикаторы плодородия, водного режима, кислотности почвы; ­ признаки избыточного или недостаточного содержания элементов в почве. Обучаемый должен уметь: ­ определять качество почвы: по растениям – биоиндикаторам; численности дождевых червей. Ожидаемые результаты первого года обучения: Ребенок   должен   хорошо   знать   значение   экологического   мониторинга,   методы   биоиндикации биоты, атмосферы, почвы. Обучаемые должны уметь проводить простые исследования экологического состояния биоты, атмосферы, почвы. Итоговая аттестация первого года обучения планируется в виде защиты стендового доклада. Учебно­тематический план второго года обучения (младшая группа) (2 часа в неделю) № п/п 7 Раздел, тема Форма  занятия Раздел 5.Методы мониторинга водных  объектов Тема 5.1.Биоиндикационные  методы мониторинга водных  объектов Рассказ, беседа, исследован Всего часов 35 20 Теория Практика Форма контроля 12 6 23 14 12 ие, демонстрац ия Тема 5.2.Физико­химические  методы мониторинга воды Рассказ, опыты Раздел 6. Мониторинг болот Рассказ, демонстрац ия Раздел 7.Физические методы мониторинга 8 9 Тема 7.1.Мониторинг  шумового загрязнения Тема 7.2.Методика  радиоэкологического  мониторинга Раздел 8.Мониторинг здоровья 10 Тема 8.1.Мониторинг  физического здоровья  учащихся Беседа, демонстрац ия, исследован ие Сообщение, беседа Беседа, рассказ, исследован ие 11 Проект, его оформление и защита. Итого: 15 8 12 10 2 6 6 11 72 промежут очный 6 5 6 4 2 2 2 9 3 6 6 ­ 4 4 4 29 7 43 итоговый Учебно­тематический план второго года обучения (старшая группа) (2 часа в неделю) 13 Раздел, тема Форма  занятия Всего часов Теория Практика Форма контроля Раздел 5.Методы мониторинга водных  объектов Тема 5.1.Биоиндикационные  методы мониторинга водных  объектов Рассказ, беседа, исследован Тема 5.2.Физико­химические  методы мониторинга воды Раздел 6. Мониторинг болот ие, демонстрац ия Рассказ, опыты Рассказ, демонстрац ия Раздел 7.Физические методы мониторинга № п/п 7 8 9 Тема 7.1.Мониторинг  шумового загрязнения Тема 7.2.Методика  радиоэкологического  мониторинга Раздел 8.Мониторинг здоровья 10 Тема 8.1.Мониторинг  физического здоровья  учащихся Беседа, демонстрац ия, исследован ие Сообщение, беседа Беседа, рассказ, исследован ие 11 Проект, его оформление и защита. Итого: Всего за год часов по программе: 144 часа 35 20 15 8 12 10 2 6 6 11 72 9 5 4 4 4 2 2 2 2 2 21 26 15 11 4 8 8 ­ 4 4 9 51 промежут очный итоговый 14 Содержание программы Раздел 5. Мониторинг водных объектов 1.   Природная   вода   –   раствор.   Классификация   водоемов   по   степени   загрязненности органическими веществами: полисапробные, мезосапробные, олигосапробные.  Тема 5.1.Биоиндикационные методы мониторинга водных объектов 2. Биоиндикация качества воды с использованием водорослей (альгоиндикация). Первый этап. Изучение водоема. Второй этап. Сбор водорослей (перифитона и фитопланктона). Третий этап. Изучение и  оценка  собранного материала.  Четвертый  этап. Оценка результатов. Специальная шкала, позволяющая по составу водорослей оценить степень органического загрязнения.        Практическая работа. Определение состояния воды в водоеме методом альгоиндикации. 3. Биоиндикация качества воды по животному населению. Отбор и обработка проб для анализа. 4. Оценка качества воды малых рек и озер по биотическому индексу. Население чистых, умеренно загрязненных, чрезмерно загрязненных водоемов.        Практическая работа. Определение биотического потенциала водоема. 5. Определение степени загрязнения водоема по индексу Гуднайта и Уотлея. 6. Эвтрофикация водоема, способы борьбы с ней.           Практическая работа. Определение степени загрязнения водоема по индексу Гуднайта и Уотлея 7. Измерение параметров популяций моллюсков­фильтраторов для оценки способности малых рек к самоочищению. 8. Индикация сапробности водоема по видовому составу фауны моллюсков.      Практическая работа. Определение загрязнения водоема по видовому составу моллюсков. 9. Биоиндикация токсичности природных вод с помощью дафний. Тема 5.2.Физико­химические методы. 10. Пробоотбор и подготовка воды к анализу. Подготовка воды к анализу. 11.   Органолептические   показатели   воды.   Содержание   взвешенных   частиц.   Цветность.   Цвет. Прозрачность.   Запах.   Химические   показатели   воды.   Водородный   показатель.   Сухой   остаток. Определение   сухого   остатка   с   добавлением   карбоната   натрия.   Определение   остатка   после прокаливания.  12. Жесткость воды. Расчет концентрации карбонат­ и гидрокарбонат­ионов.  13. Определение карбонатной жесткости воды и расчет концентрации карбонат­ и гидрокарбонат­ ионов. 14.   Аммиак,   ионы   аммония,   нитраты,   нитриты.   Их   определение.   Хлориды,   их   определение. Сульфаты,   их   определение.   Исследование   качества   воды   водоемов   методом   автографии   на фотобумаге.       Практическая работа. Определение качества воды из разных источников. Обучаемый должен знать: ­ методы биоиндикации водоемов; ­ способы подготовки воды к анализу; ­ органолептические показатели воды. Обучаемый должен уметь: ­ определять чистоту водоема по биоиндикаторам; ­ определять чистоту воды по органолептическим показателям. Раздел 6. Мониторинг болот. 15 1. Болота как природные комплексы. Программа мониторинга болот. Методика описания болота. Условия болотной среды и экология болотных растений. Эколого­информационные показатели болотных экосистем. Обучаемый должен знать: ­ значение болот; ­ условия болотной среды и экологию болотных растений; ­ экологические признаки уровня состояния болотных систем. Обучаемый должен уметь: ­ определять экологическое состояние болотных систем. Раздел 7.Физические методы мониторинга Тема 7.1.Мониторинг шумового загрязнения 1. Особенности шумового загрязнения, его вредное воздействие на организм. 2. Источники шумового загрязнения. 3.   Проведение   мониторинга   шума.   Предварительное   обследование   территории.   Определение конкретного времени обследования территории. Запись шумового загрязнения. Анализ и оценка записанных на пленку шумов.       Практическая работа. Определение шумового загрязнения около школы. Тема 7.2.Методика радиоэкологического мониторинга 4. Актуальность радиологического мониторинга. Способы радиологического мониторинга. Обучаемый должен знать: ­ вред шумового загрязнения для организма; ­ методику проведения мониторинга шумового загрязнения; ­ значение и способы радиационного мониторинга. Обучаемый должен уметь: ­ пользоваться методами изучения шумового загрязнения; ­ определять степень шумового загрязнения. Раздел 8. Мониторинг здоровья 1. Здоровье и окружающая среда.  Тема 8.1.Мониторинг физического развития учащихся 2.   Правила   выполнения   антропометрических   измерений.   Правила   физиометрических исследований. 3. Характеристика заболеваемости. Характеристика социальных условий проживания. Обработка данных и оформление результатов.       Практическая работа. Определение физического развития класса      Практическая работа. Определение физического развития учащихся школы.      Практическая работа. Комплексная оценка уровня здоровья. Обучаемый должен знать: ­ значение окружающей среды для здоровья; ­ критерии физического развития школьников. Обучаемый должен уметь: ­ определять физическое развитие школьников. Ожидаемые результаты второго года обучения: 16 Обучаемые должны знать классификацию водоемов по степени загрязненности органическими веществами,   методы   биоиндикации   качества   воды,   значение   болотных   экосистем,   значение радиационного загрязнения. Дети   должны   уметь   определять   степень   чистоты   воды   и   экологического   состояния   болот, уровень шумового загрязнения.  Итоговая аттестация второго года обучения планируется в виде защиты проекта. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Эмпирические: 1. Наблюдение прямое, косвенное с целью описания биотических абиотических  компонентов природных систем и влияния на них деятельности человека; 2. Экспериментирование: формирование проблемы, гипотезы и исследовательской  задачи, составление плана, проведение вариантов опыта, оформление результатов,  интерпретация данных; 3. Методы количественного учета живых существ в единицах пространства и времени; 4. Инвентаризация природных объектов: разработка цели, формы документа, метода  учета, способов обобщения результата; 5. Слежение (мониторинг) за состоянием окружающей среды: взятие проб воды,  воздуха, почвы; учет биологического разнообразия, использование рядов данных,  формулирование выводов; 6. Владение приемами оформления данных наблюдений и опытов в виде таблиц,  диаграмм, графиков. Теоретические: 1. Анализ, синтез, обобщение, выдвижение гипотез; 2. Моделирование схем оптимизации экологических отношений разного уровня. Социологические:         Анкетирование, опросы, беседы.  17 ТРЕБОВАНИЯ К МИНИМАЛЬНО НЕОБХОДИМОМУ УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ УЧАЩИХСЯ Понимать: ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ состав и свойства биосферы как глобальной экосистемы; особенности современного состояния биосферы; что различия видового состава сообществ зависят от различия абиотических  условий; значение основных экологических факторов (температура, влажность,  микроорганизмы, плотность заселения); значение разнообразных связей между видами как причины устойчивости  сообщества; значение антропогенных факторов в сокращении и управлении численностью  популяции; взаимосвязь глобальных, региональных и локальных проблем; роль прогнозирования и моделирования во взаимодействии общества с природными  системами; необходимость регуляции человеческой деятельности для гармонизации социального и природного развития. Знать: ­ виды глобальных экологических проблем – загрязнение, обеднение биологического  разнообразия, парниковый эффект; компоненты экосистемы, разнообразие экосистем, интегративные свойства; основные среды жизни; ­ ­ ­ многообразие живых организмов; ­ ­ ­ экологически грамотные правила обращения с природой; источники и виды загрязнения окружающей среды; возможные пути оптимизации деятельности человека с природными системами. Уметь: ­ ­ применять знания о закономерностях действия экологических факторов (закон  оптимума, лимитирующие факторы) при решении экологических задач, связанных с  практической деятельностью человека; вести наблюдения за экологическими явлениями и влиянием деятельности человека  на живые организмы и их сообщества, на среду обитания живого с помощью органов  чувств, оптических и иных приборов; 18 ­ ­ ­ ­ ­ ­ описывать и излагать результаты наблюдений, интерпретировать и обсуждать  полученные данные в группе; проводить эксперимент в соответствии с исследовательскими задачами, продумывать варианты и закладывать опыты, описывать, объяснять и интерпретировать  результаты; проводить простейший количественный учет живых существ в единицах  пространства или времени; проводить измерения с помощью разнообразных приборов; оформлять результаты с помощью таких форм как описание фактов, составление  простых таблиц круговых и столбчатых диаграмм, графиков, формулировать  выводы; сформулировать несложную проблему и предложить идею ее опытной проверки,  опираясь на знания экологии. ЛИТЕРАТУРА для учителя 1. Государственный образовательный стандарт. Общее среднее образование.       Экология. М., 2007 2. Экология: спецкурсы и факультативы для школы. Новосибирск: НГПУ, 1999 3. Суравегина   И.Т.,   Сенкевич   В.М.   Как   учить   экологии.   Пособие   для   учителя.   М.: Просвещение, 1995 4. Зверев И.Д. Учебные исследования по экологии в школе: Методы и средства обучения. М.: Просвещение, 2000 5. Биологический эксперимент в школе (Текст): кн. для учителя/ А.В. Бинас, Р.Д. Маш, А. И. Никишов и др. – М.: Просвещение, 1990. 6. Внеклассная работа по биологии (Текст): пособие для учителей/ А.И. Никишов, З.А. Мокеева, Е.В.Орловская, А.М. Семенова. – 2­еизд. перераб. – М.: Просвещение, 1980. 7. Воспитание учащихся в процессе обучения биологии (Текст): пособие для учителя/ И.Д. Зверева, А.М. Мягкова, Е. П. Брусновт/ под ред. И. Д. Зверева. – М.: Просвещение, 1984. 8. Балабанова, В.В., Максимцева, Т.А. Предметные недели в школе: биология, экология, здоровый образ жизни (Текст) ­  Волгоград: Учитель, 2001. 9. Цветкова И.В. Экология для начальной школы. Игры и проекты. Ярославль: Академия развития, 1997 10. Модестов   С.Ю.   Сборник   творческих   задач   по   биологии,   экологии   и   ОБЖ.   СПб.: Акцидент. 11. Касаткина, Н.А. Внеклассная работа по биологии. 3­8 классы. (Текст). ­   Волгоград: Учитель, 2003. 12. Практикум   по   экологии   (Текст):   учебное   пособие/   С.В.   Алексеев,   Н.В.   Груздева, А.Г.Муравьев, Э.В. Гущина/ под редакцией С. В. Алексеева.  ­ М.: АО МДС, 1996. 13. Молодова Л.П. Игровые экологические занятия с детьми. Минск: Асар, 1996 14. Белавина Р.Д. Планета наш дом. Методика преподавания экологии. 15. Свет жизни. Части 1,2. Пособие по практической экологии. 16. Бытовая экология: Курс лекции. Волгоградское отделение Российской экологической академии. Центр экологического обучения. 17. Экологический вестник России. 2000 ­ 2009. ЛИТЕРАТУРА 19 для учащихся 1. Колбовский Е.Ю. Экология для любознательных, или о чем узнаешь на уроке. 2. Алексеев В.А. 300 вопросов и ответов по экологии. Ярославль: Академия развития, 1998 3. Миркин, Б.М.,Наумова Л.Г. Экология России (Текст). ­  М.: Устойчивый мир, 2000г. 4. Труфанов,   В.Г.   Уроки   природы   родного   края   (Текст).   –   Тула:   издательский   дом «Пересвет», 2003. 5. Теплов,   Д.   Л.   Экологический   практикум   (Текст):   для   учащихся   5(6)   классов.   –   М.: Устойчивый мир, 1999. 6. Алексеев, В. А. 300 вопросов и ответов по экологии (Текст)/ художники Янаев, В. Х., Куров, В.Н. – Ярославль: «Академия развития», 1998. (Серия: «Расширяем кругозор детей). 7. Биология в таблицах.6­11 классы (Текст): справочное пособие/ авт.­сост. Т.А.Козлова, В.С. Кучменко. ­4­е изд., стереотип. – М.:Дрофа, 2002. ДИДАКТИТЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ПРИРОДОЙ Карточка № 1.      Определение кислотности и плодородия почв по составу произрастающих на них  растений. 1. Определите по развитию вегетативных частей растений (хорошо, плохо) качество  плодородия почвы на нескольких участках (у дороги, на свалке, в глубине леса, на  опушке леса, на выгоне и т.д.). нейтральные почвы – клевер, тимофеевка; 2. По составу растительного покрова определите характер почвенного раствора почвы:  ­ ­ щелочные – вьюнок полевой; ­ кислые – фиалка трехцветная, багульник, голубика, клюква, мхи. Карточка № 2.            Определение и сравнение растений в разных условиях обитания. 1. Найдите растения одуванчика лекарственного, выросшие в тени при условии  умеренной влажности и на ярко освещенном более сухом месте. 2. Выкопайте оба растения. 3. Сравните эти растения по следующим признакам. Сравнение растений самого вида (одуванчика лекарственного) в разных условиях обитания: Местообитание в тени на свету Признаки 1. Общая высота растений 2. Длина и количество  корней 3. Количество листьев, их  длина и ширина 4. Изрезанность листовой  пластинки 5. Цвет листовой пластинки 20 6. Количество соцветий и  их диаметр 4. Сделайте вывод о влиянии света на рост и развитие растений (теневая и световая  форма растений). Карточка № 3.            Заполните таблицу. Рядом с названием растения в скобках укажите ярус. Растения елового леса Название растения  (ярус) Условия обитания  (свет, теплота, влажность) Карточка № 4.            Заполните таблицу. Рядом с названием растения в скобках укажите ярус. Растения соснового леса Название растения  (ярус) Условия обитания  (свет, теплота, влажность) Карточка № 5.            Заполните таблицу. Рядом с названием растения в скобках укажите ярус. Растения луга Название растения  (ярус) Условия обитания  (свет, теплота, влажность) Карточка № 6             Выявите признаки загрязнений и отметьте их в таблице, проставив соответствующее  количество баллов. Признаки загрязнений Степень загрязнения 21 слабое ­   1 балл среднее –  2 балла сильное –  3 балла очень  сильное – 4 балла 1. Поломки деревьев 2. Поломки кустарников 3. Сухие деревья 4. Сухие кустарники 5. Суховершинность деревьев 6. Наличие трутовиков 7. Наличие гнили, дупел 8. Наличие растений – спутников  человека 9. Вытаптывание Степень загрязнения определяется по следующим признакам: ­ малая – 1 – 5 % от общего количества объектов; ­ ­ ­ средняя – до 25 %; сильная – до 50 %; очень сильная – более 50 %. Карточка № 7.            Определение бытового загрязнения.     Оборудование: пакеты, перчатки, наконечник.     Ход работы: 1. собрать мусор; 2. классифицировать; 3. результаты внести в таблицу; 4. сделать вывод о причине данного загрязнения; 5. разработать предложения о предотвращении загрязнения. Виды загрязнения Количество Способы утилизации   Карточка АФС (антропогенные факторы среды)          Встречаемость того или иного загрязнения можно рассчитать по формуле:                                                                    n x 100% f = ­­­­­­­­­­­­     , где                 N          f –  встречаемость;          n – количество загрязнений;          N – общее число загрязнений 22 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО  СОСТАВА ВОДЫ. Работа № 1.       Определение хлоридов.             К 5 – 10 мл исследуемой воды добавить 2 мл раствора нитрата серебра. В  присутствии хлоридов выпадает белый творожистый осадок. Примерное содержание хлоридов  определяется по таблице: Осадок слабая муть сильная муть хлопья оседают не сразу объемистый осадок  Работа № 2.       Определение солей железа (111). Содержание  Cl ­, мг/л 1 –10 10 – 50 50 – 100 более 100 23 К 5 – 10 мл исследуемой воды на кончике шпателя добавить гидросульфат калия и  столько же роданида калия. В присутствии солей железа (111) наблюдается красное  окрашивание раствора. Примерное содержание Fe3+ определяется по таблице: Осадок слабо желтовато­красный желто­красный красный ярко­красный Работа № 3.       Определение сульфатов. Содержание Fe3+ , мг/л 0,05 – 0,4 0,4 – 1,0 1,0 – 3,0 3,0 – 10,0             К 5 – 10 мл исследуемой воды добавить 2 мл раствора хлорида бария. В присутствии  сульфатов выпадает белый осадок. Примерное содержание сульфатов определяется по таблице: Осадок Содержание  SO4 2­, мг/л слабая муть сильная муть осадок 1 –100 100 – 500 более 500 Работа № 4.       Определение солей аммония.            Первоначально пробу необходимо освободить от соединений щелочно­земельных  металлов. Для этого к 5 – 10 мл исследуемой воды следует добавить на кончике шпателя  сегнетовой соли. Затем прилить 1 мл реактива Несслера. В присутствии солей аммония раствор  приобретает желтое окрашивание. Примерное содержание NH4 + определяется по таблице: Осадок слегка желтоватый желтоватый слабо­желтый желтый буро­желтый буро­желтый, мутный Работа № 5. + , мг/л Содержание NH4 0,05 – 0,3 0,3 – 0,6 0,6 – 1,0 1,0 – 2,0 2,0 – 7,0 более 7 24 Определение рН. Проводится с использованием универсального индикатора. Цвет индикатора сравнивается  со стандартной шкалой. О качестве воды можно судить, сравнивая полученные данные с результатами следующей  таблицы: Показатель ПДК в сточной воде, мг/л 1. реакция среды 2. Fe 3+ 3. SO4 2­ 4.  Cl­ 5. NH4 + 7 1,7 380 30 1,8 ЛИХЕОИНДИКАЦИЯ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ Лишайники как индикаторы. Тело лишайника, слоевище, состоит из гриба и одноклеточных водорослей, находящихся в  симбиозе. По строению слоевища лишайники делятся на три группы: ­ ­ ­ накипные ( корнеподобные), похожи на плоские корки, плотно срастающихся с  корой, камнями, почвой; они трудно отделяются, на ощупь бархатистые,  влажноватые. листовые (листовидные) имеют форму мелких пластинок, прикрепляются к  поверхности тонкими нитями гриба и довольно легко отделяются от нее;  кустистые, которые либо растут вверх как маленькие кустики, либо свисают с дерева вниз, подобно бороде. Окраска лишайника очень разнообразна. Только одного цвета не дала им природа – ярко­ зеленого. По этому признаку их легко отличить ото мхов. Для существования лишайника есть  одно условие: чистота воздуха. В загрязненном он погибает. Поэтому лишайник может служить индикатором  загрязненности воздуха двуокисью серы. Знание экологии лишайников, их отношения к  загрязнению среды позволяет использовать их в качестве индикаторов. 25 Изучение лихеонофлоры городов выявило ряд общих закономерностей: чем больше  индустриализован город, чем более загрязнен воздух, тем меньше встречается в его границах  видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев и других  субстратов, тем ниже жизненность видов лишайников.  Установлено, что при повышении степени загрязнения воздуха первыми исчезают кустовые, затем листовые и последними – накипные формы. Состав флоры лишайников в различных  частях городов оказался настолько различным, что исследователи в пределах городов  выделяют так называемые зоны лишайников.  Практическая работа. Цель работы: проведение качественной оценки загрязненности воздуха с помощью  лишайников. Оборудование: лупа, рамка для определения степени покрытия лишайниками стволов  деревьев. Выполнение работы: 1. Определить парк, в котором будут проводиться наблюдения. 2. Составить карту парка. 3. Отметить на карте близлежащие заводы, дороги с интенсивным транспортным  движением. 4. На каждом дереве подсчитать количество видов лишайников.  Для более точного  подсчета используют лупу. 5. Все обнаруженные виды разделить на 3 группы: кустистые, листоватые, накипные. 6. Провести оценку степени покрытия древесного ствола. Для этого на высоте 30 –150  см на наиболее заросшую часть коры лишайника наложить рамку. Подсчитать, какой  процент общей площади рамки занимают лишайники. 7. Полученные результаты занести в таблицу.  Лихеоиндикация липового парка Признаки Деревья 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Общее количество видов, в том числе:  Кустистых Листовых Накипных Степень покрытия  древесного ствола  лишайниками, % 26 Обработка результатов по таблице и выводы. Степень загрязнения Наличие (+) или отсутствие (­) лишайников Зона 1 2 3 4 27