План-конспект открытого занятия «Методы экологического мониторинга окружающей среды»

Автор: Илёва Ольга Леонидовна

Организация: филиал ГБУ ДО «ОЦДОД» - МОУ СОШ № 2 КГО

Населенный пункт: Челябинская область, г. Копейск

Программа/Раздел

«Я - эколог»/Методы оценки окружающей среды».

 

Тема занятия: «Методы экологической оценки окружающей среды»

Цель: изучение закономерностей функционирования природных экосистем посредством методов оценки окружающей природной среды средствами самостоятельной творческой научно-исследовательской работы, создание условий для самореализации, мотивационного творческого развития и профессионального самоопределения личности.

Задачи:

Предметные:

• расширить и укрепить знания, умения обучающихся в области природопользования, экологии, лесоведения;
• изучить понятия и закономерности функционирования природных экосистем через проектную и научно-исследовательскую деятельность;
• сформировать умения планирования, организации и проведения самостоятельной проектной (научно-исследовательской) работы, практические навыки экспериментальных исследований.

Личностные:

• развить сознательную ответственность за гармоничное взаимодействие с природой, бережное и ответственное отношение к лесу и его обитателям;
• развить коммуникативные навыки, организаторские способности, коллективизм, умение работать в команде, способность самореализации и реализации себя как личности;
•  развить креативность, склонность к самостоятельному творчеству, проектно-исследовательской деятельности.

Метапредметные:

• научить понимать и применять полученную информацию при выполнении практических заданий
• научить планировать свои действия на отдельных этапах выполнения практического задания; осуществлять контроль, коррекцию и оценку результатов своей деятельности;
• развить навыки познавательного интереса, осознанной и экологичной мотивации в поведении и деятельности, инициативности;
• развить умения системного анализа, вероятностного мышления и прогнозирования результатов эксперимента;
• развить навыки самоорганизации, способности к самообучению, самореализации и самоопределения;
• развить аналитическое, конструктивное, логическое, пространственно-образное мышление; художественное воображение.
• формировать профессиональную ориентацию школьников.

Возраст обучающихся: 12-17 лет

Тип занятия: Комбинированное интегрированное учебное занятие (изучение нового учебного материала и первичное закрепление).

Форма проведения: практическое занятие «Методы экологической оценки окружающей среды», групповые лабораторные работы «Определение свойств почвы», «Оценка загрязненности атмосферы методом биоиндикации», мастер-класс по изготовлению из ткани птички-веснянки с пожеланиями счастья.

Формы организации: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Методы обучения: В процессе освоения содержания материала занятия использованы следующие методы обучения: объяснительно – иллюстративный, проблемно-поисковый, практический, исследовательский, творческий, создание ситуации сотрудничества, успеха, поощрение.

Средства обучения: дидактические материалы для организации самостоятельной работы, мультимедиа (просмотр презентации).

Планируемые результаты:

Предметные результаты

- знание основных сред обитания живых организмов; последствий нарушения окружающей среды;

- знание основных экологических понятий и закономерностей функционирования и развития лесных экосистем через проектную и научно-исследовательскую деятельность;

- владение навыками использования методов оценки окружающей среды, методик экологического мониторинга природных систем, организации и проведения самостоятельной проектной и научно-исследовательской работы.

Личностные результаты:

- сформированность основ экологической культуры, здорового и безопасного образа жизни, осознанной и экологичной мотивации в поведении и деятельности, осознания ценности живых объектов, инициативности;

- сформированность коммуникативных навыков и организаторских способностей, коллективизма, умения работать в команде; - научиться оценивать свое поведение и запросы с экологических позиций;

- сформированность креативности, склонности к самостоятельному творчеству, исследовательской и-проектной деятельности;

Метапредметные результаты:

- умение интегрировать знания по экологии, лесоведению и природопользованию, применять полученные умения в разных областях жизни;

- понимание и умение пользоваться полученной информацией при выполнении практических заданий, систематизировать и обобщать разные виды информации;

- умение планировать свои действия на отдельных этапах выполнения практического задания, контролировать, проводить наблюдения, измерения и опыты, коррекцию и оценивать результаты своей деятельности;

- сформированность навыков самоорганизации, способности к самообучению, самоопределения (личностного, профессионального) и самореализации;

- сформированность мотивации к познанию и творчеству, познавательного интереса, инициативности.

- сформированность аналитического, конструктивного, логического, пространственно-образного мышления; художественного воображения.

Оборудование: компьютер, проектор, демонстрационный столик, ноутбук, цифровая программа «Физпрактикум», цифровая лаборатория с датчиками, оборудование для опытов: халаты, вода, стеклянные палочки и стаканы, ступки, пестики,

Апробация методического материала осуществлялась в процессе практической педагогической деятельности в филиале ГБУ ДО «ОЦДОД» г. Челябинска на базе МОУ «СОШ № 2» г. Копейска в рамках реализации дополнительной общеобразовательной программы экологической направленности «Я-эколог», методический материал был представлен во время конкурсной программы областного конкурса «Сердце отдаю детям» 2021 года, на котором Илева О.Л. стала призером.

 

Структура и содержание занятия.

Структура занятия представлена в таблице 1 (приложение 1).

1 этап. Организационный момент (1мин.).

Приветствие педагога. Демонстрация первого слайда презентации

2 этап. Актуализация, целеполагание, мотивация (4 мин).

Вы знаете, что 21 марта отмечается Международный день защиты лесов? Как вы думаете, почему в 2012 году ООН был утвержден этот праздник? (Варианты ответов: леса поглощают углекислый газ и выделяют кислород, вырубка лесов влияет на климат планеты, для привлечения внимания жителей к проблеме сохранения и восстановления лесов).

Когда-то леса занимали половину территории суши, а в настоящее время только одну треть, и с каждым днем площадь мировых лесов сокращается. Это влияет на биоразнообразие планеты, потому что с лесом связаны 80% наземных животных. Леса – называют легкими планеты, а также они имеют неоценимое экологическое, социальное, экономическое значение.

Лес – это не просто деревья, это сложная экосистема, которая включает живущие в нем биологические виды, и микроклимат, который поддерживается в нем. Обратите внимание на слайд, подумайте и скажите, на состояние каких неживых природных стихий влияет лес? Правильно, в первую очередь, леса - очистители воздуха, кроме этого, леса – это фильтры и хранители воды, а также они влияют на состояние почвы.

Эти три стихии окружающей среды – воздух, вода и почва имеют большое значение для всего живого на планете, в том числе и для лесов. Попробуйте мне сказать какое сейчас экологическое состояние окружающей среды в нашем городе? Чтобы дать научную экспертную оценку, мы должны знать, как это делать и это и будет тема нашего занятия:

«Методы экологической оценки окружающей среды»

Цель занятия: научиться проводить экологическую оценку окружающей среды различными методами

3 этап. Изучение нового материала (30 мин)

Вы сегодня будете в роли лаборантов-экологов. И мы с вами, как экологи должны провести экологическую экспертизу качества воды, воздуха и почвы в нашей местности, а для этого вам нужно научиться проводить оценку окружающей среды различными методами. Наденьте, пожалуйста, халаты.

И так, добро пожаловать в экологическую лабораторию! Экологическое состояние воздуха, воды и почвы изучаются различными методами.

Сначала мы проведем изучение свойств воды физико-химическим методом с помощью приборов [1, 5]. Посмотрите, какой волшебный чемоданчик у меня – это цифровая полевая лаборатория, датчики которой можно использовать для определения различных параметров окружающей среды – воздуха, воды и почвы. Но так как вы никогда не работали с такими проборами, я помогу, алгоритм работы очень понятный.

Мы с вами будем исследовать водопроводную воду. Сейчас мне нужны 2 помощника, и они вместе со мной проведут измерения двух параметров – рН и электропроводности воды. Мы запускаем программу «Физпрактикум», установленную на ноутбуке, берем рН-метр, снимаем защитный колпачок с электрода, прополаскиваем дистиллированной водой, вытираем фильтром, опускаем электрод в стаканчик с водопроводной водой и подсоединяем датчик к ноутбуку, включаем кнопку измерения и ждем 1 мин., чтобы установилось постоянное значение. Этот датчик – рН-метр определяет кислотность среды, значения от 1 до 5 – это кислая среда, 6-7 – это нейтральная среда, от 8 и выше - щелочная среда, для питьевой воды норма рН 6 - 9. Получаем значение рН, останавливаем измерения, отключаем датчик, промываем электрод в дистиллированной воде, сушим фильтром и закрываем колпачком. Другой параметр, который измерим - электропроводность воды, которая показывает общее содержание солей, для этого готовим электрод, подключаем, включаем кнопку измерение, ждем 1 мин. Получаем показания, останавливаем измерения, отключаем датчик, выключаем программу, промываем электрод.

Спасибо за помощь, садитесь на место. Конечно, датчиков здесь много, на это уходит не одно занятие, мы измерили только рН и электропроводность, потому что эти показатели влияют на состояние и рост растений.

Давайте сделаем вывод по нашим измерениям: электропроводность и рН водопроводной воды в норме, т.к. по требованиям для питьевой воды рН от 6,5 до 8,5, содержание солей 1000 мг/дм³ (электропроводность 2000 мкСм/см) [2]. Для сравнения электропроводность морской соленой воды – 30000 мкСм/см, озер и рек с пресной водой и питьевой воды – до 2000 мкСм/см.

Инструментальные измерения точные, но что же делать, если нет таких приборов? Я познакомлю вас с другими методами оценки окружающей среды, сейчас вы будете работать самостоятельно в группах, для этого у вас на столах находится все необходимое.

Проведение практической работы по инструкции – 10 мин.

Для того, чтобы начать работу с хорошим настроением я предлагаю вам составить инструкцию для проведения практической работы в виде радуги, правильно расположив последовательность цветов. Когда составите инструкцию, можете приступать к работе (приложение 2).

Первая группа будет изучать экологическое состояние воздуха методом биоиндикации. Биоиндикация – это оценка состояния окружающей среды с помощью биологических организмов, т.к. многие из них реагируют на состояние среды. Вам нужно будет сделать вывод о чистоте воздуха по состоянию хвои сосны.

Вторая группа будет изучать свойства почвы при помощи органолептического анализа. Органолептический анализ – это метод определения качества окружающей среды на основе восприятия органов чувств. Вам нужно будет сделать вывод о состоянии почвы, используя свое зрение и осязание.

И так, можете приступать к выполнению работы. Если возникнут вопросы, поднимите руку, я подойду к вам. Вам дается 7 минут на проведение практической работы, вы должны сделать выводы и после этого мы обсудим полученные результаты.

Я надеюсь, все справились, давайте обсудим, что у вас получилось, зачитайте выводы (первая группа о состоянии воздуха, вторая о состоянии почвы) МОЛОДЦЫ! Давайте обобщим результаты практической работы и как экологи вынесем заключение - состояние воды, воздуха и почвы в пределах нормы, значит благоприятны для произрастания растений и жизни человека.

Вы слышали выражение «Эффект бабочки»? Как вы его понимаете?

Верно, незначительное влияние на систему может иметь большие и непредсказуемые последствия, в том числе в совершенно другом месте или история о том, как любое решение может круто изменить жизнь.

Один из основных законов экологии «В природе все взаимосвязано». Вспомните, в начале занятия мы выяснили, как лес положительно влияет на окружающую среду, но в природе все взаимосвязано, и экологическое состояние окружающей среды влияет на все живые организмы.

Экологическое состояние окружающей среды влияет на все живые организмы, в том числе человека. В тоже время, огромное влияние имеет антропогенное воздействие, т.е. вызванное деятельностью человека на состояние окружающей среды, и от экологичного поведения человечества и лично каждого человека зависит будущее нашей планеты Земля.

Предложите, пожалуйста, как мы с вами можем заботиться о природе? (Варианты ответов – не загрязнять природу, не оставлять мусор, собирать на переработку батарейки, пластик, металлолом, макулатуру, использовать повторно вещи, делать поделки из вторсырья)

Мы сейчас с вами изготовим из кусочков ткани с помощью ниток птичек-веснянок, их делают как куклу-скрутку. За окном снег и зима нас долго не покидает. На Руси издавна, чтобы пригласить весну делали из ткани таких птичек-веснянок, еще их называли птичками Радости.

Давайте вместе со мной сделаем такую птичку Радости по инструкции (видео или презентация). Изготовление птички-веснянки - 10 мин.

 

 

Полный текст статьи см. в приложении.