Программа интенсивной школы-погружения: "Сохрани свою планету!"

Разделы: Химия, Биология, Экология


– Тут есть такое твердое правило, –
сказал мне позднее Маленький принц. –
Встал поутру, умылся, привел себя в порядок –
и сразу же приведи в порядок свою планету.
(Антуан де Сент-Экзюпери.
“Маленький принц”)

Одной из важнейших задач, стоящих перед современной школой, является развитие самостоятельности, инициативности, формирование умений интенсивно трудиться, включаться в творческий процесс в различных сферах деятельности.

Это возможно через приобщение учащихся к научно-исследовательской работе, разработке проектов, выполнению творческих работ, организация которых при соблюдении ряда дидактических условий позволяет включить ребят в продуктивную деятельность, где нет готовых ответов, рафинированных знаний. Учащиеся должны самостоятельно добывать необходимые знания, работая с различными источниками информации, проводить их анализ, сопоставлять, обобщать и подтверждать теоретические положения.

Сегодня практически каждый человек ежедневно сталкивается с ядовитыми и отравляющими веществами, не осознавая порой той опасности, которую они представляют для его жизни. С промышленными и бытовыми отходами человечество борется уже не один десяток лет. Не секрет также, что ядовитые испарения в той или иной мере исходят от мебельного лака, бензинового выхлопа автомобиля, баллончика с аэрозолем и так далее. И в быту, и на улице, и на работе человек рискует получить серьезное отравление. Прежде всего, это касается тех, кто проживает в крупных мегаполисах, то есть городах, имеющих крупную промышленность, где могут происходить, например, аварийные выбросы отравляющих веществ, аварии на железнодорожных путях, загрязнение почвы, воздуха и воды ядовитыми отходами.

Не следует, пожалуй, забывать, что отравляющие вещества активно используются и в военной сфере.

Поэтому не секрет, что человечество находится на пороге экологической катастрофы. Дальнейшая его судьба во многом зависит от мировоззрения подрастающего поколения, от отношения молодых людей к окружающему миру – среде своего обитания. Поэтому введение непрерывного экологического образования, его направленность на развитие экологической культуры подрастающего поколения формирует и закрепляет у учащихся знания о реальных факторах экологической опасности, практические навыки по оценке качеств окружающей среды, экологически оправданное поведение.

Развитее подобного экологического мировоззрения, возможно, через проведение интенсивных школ-погружений, которые направлены на развитие экологической культуры подрастающего поколения.

Подобные школы проводятся на базе любой общеобразовательной школы во время каникул либо как дополнительные факультативные курсы.

Вашему вниманию хочу предоставить примерную программу подобной интенсивной школы-погружения по экологическому воспитанию, которая ежегодно проходит на базе нашей школы – Школы космонавтики г. Железногорска Красноярского края.

Целью программы является подготовка и развитие знаний и умений, учащихся 9–11 классов в области экологической оценки состояния окружающей среды, а также ее охраны и восстановления.

Основной вклад в экологическую деятельность учащихся вносят экологические исследования и работы по оценке состояния окружающей среды. Также в процессе преподавания реализуется широкий спектр межпредметных связей: актуализируются познания школьников в области биологии, экологии, химии, атомной физики.

Результатом работы является защита участниками школы проектов на научно-практической конференции перед авторитетным жюри.

Работа над проектом предполагает работу с большими объемами информации из печатных и электронных источников, проведение консультаций, семинаров, подготовку презентаций. Темы учебно-научных исследований определяются преподавателями с учетом актуальной проблематики различных дисциплин.

Продолжительность образовательной интенсивной школы-погружения - 10 дней. Предусмотрено 45 часов для занятий (лекции, практические занятия, семинары и консультации).

Программа интенсивной школы-погружения

Тема 1. Введение

Лекция (1 час)

Основные понятия и термины: объекты окружающей среды (природной, социоприродной, техногенной) и природно-антропогенный комплекс. Понятие об экологической опасности, экологическом риске, ущербе окружающей среде. Виды и общая характеристика объектов окружающей среды. Понятие объектов природного и культурного наследия.

Демонстрация: Видеофильм: “Химическая промышленность и охрана окружающей среды”.

Тема 2. Загрязнения окружающей среды

Лекция (1 час)

Виды загрязнений окружающей среды (химическое, радиационное, бактериальное, шумовое, электромагнитные поля и др.). Количественная оценка уровней загрязненности. Нормативы качества окружающей среды: санитарно-гигиенические (ПДК, ПДУ); экологические (ПДВ, ПДС, нормативы шума, ПДЭН), эстетические и др.

Понятие об экологическом законодательстве и природопользовании. Газовые выбросы, сточные воды, отходы промышленных и агропромышленных предприятий; их виды и экологическая опасность. Основные загрязнители окружающей среды в районе расположения школы. Способы снижения загрязненности окружающей среды.

Чрезвычайные экологические ситуации (общее понятие и основные признаки).

Демонстрации: Таблицы, стенды. Демонстрация опытов по способам и методам очистки веществ: фильтрация, пыле- и газоулавливание, обезвреживание, биологическая очистка, обеззараживание сточных вод, осаждение, перевод веществ в малорастворимое или нерастворимое соединение, перекристаллизация, использование ионообменных колонок. Демонстрация очистки поверхности воды от загрязнителей (масло, нефть, взвеси).

Практическая работа (2часа): “Современные способы очистки веществ в промышленности и быту”.

Практическая работа по разделению искусственно созданной смеси веществ.

Тема 3. Экологический мониторинг

Лекция (1 час)

Экологический мониторинг (система наблюдений, анализа и прогноза), экологический контроль. Понятие о фоновом мониторинге. Мониторинг глобальный, региональный и локальный (общие понятия). Единая государственная система экологического мониторинга.

Демонстрация: Стенды, таблицы.

Тема 4. Оценка состояния воздушной среды

Лекция (2 часа)

Метеорологические наблюдения и метеорологические параметры (температура, относительная влажность, скорость и направление ветра, количество и виды осадков и др.).

Химическое загрязнение атмосферы.

Приоритетные загрязнители воздушной среды (оксид серы (IV), оксид азота (IV), оксид углерода (II), углеводороды, озон) и их источники (стационарные и передвижные). Кислотные загрязнители атмосферы и кислотные дожди (их свойства, экологическая опасность).

Твердые атмосферные выпадения и пыль (взвешенные частицы); состав, свойства и экологическая опасность, поведение в атмосфере. Фотохимический туман (смог).

Микробиологическое загрязнение воздушной среды.

Методы оценки загрязненности воздушной среды: приборные, биометрические (методы биоиндикации и биотестирования), методы наблюдений (прямые и косвенные признаки).

“Закон об охране атмосферы”

Демонстрация: Оборудование, используемое для оценки загрязненности воздуха: простейшие индикаторные средства (индикаторные трубки, экспресс-тесты), приборы-газоанализаторы, приборы визуального наблюдения (микроскопы, лупы, бинокли).

Практическое занятие (2 часа):

Темы практических работ учащихся:

  1. Наблюдение качественного состава образцов пыли с помощью микроскопа.
  2. Измерение выпадения загрязняющих веществ из воздуха.
  3. Моделирование загрязненности воздуха основными промышленными загрязнителями, выделяемыми близлежащими к школе предприятиями.
  4. Оценка экологической опасности выхлопных газов автомобилей (определение оксида углерода (II) и оксида азота (IV) в пробах выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с помощью индикаторных трубок).
  5. Определение коэффициента аэрации кабинета (класса) школы.

Семинар (2 часа): Ролевая игра: "Чистый воздух".

Цель и исходные данные: организация дискуссии о состоянии воздушной среды и путях его улучшения. На примере одного из действующих химических предприятий.

Итог дискуссии: представление различных точек зрения и интересов, необходимость принятия каждой стороной адекватных мер - организационных, технологических, административных.

Тема 5. Оценка экологического состояния водных объектов

Лекция (2 часа)

Естественные (природные) воды и их состав. Виды и характеристика загрязнений водных объектов: неорганическое загрязнение, органическое загрязнение, тепловое загрязнение, загрязнение минеральными солями, взвешенными частицами, загрязнение синтетическими поверхностно-активные веществами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами, бактериальное загрязнение и др. Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг).

Качество воды и ее потребительские свойства. Основные источники химического загрязнения водоемов (промышленные и ливневые стоки, сельскохозяйственные удобрения, аварии и др.).

Поведение загрязняющих веществ в водоеме (образование растворов, пленок, донных отложений, агрегатов и т.п.) на примере нефтепродуктов.

Атмосферные осадки, их влияние на накопление и миграцию загрязняющих веществ. Кислотные дожди, их свойства и способы тестирования.

Методы отбора проб воды (снега, дождя). Понятие о консервации проб.

Микробиологическое загрязнение водоемов. Санитарно-показательные организмы и методы их определения.

Демонстрации: Методы оценки качества воды (органолептические, гидрохимические, гидробиологические, микробиологические) и оборудование, используемое для анализа: простейшие индикаторные средства (индикаторные бумажки и таблетки, тесты), рН-метры.

Практическое занятие(2 часа):

Темы практических работ учащихся:

  1. Отбор проб воды (дождя, снега) и определение общих показателей воды (температуры, мутности, цвета, запаха и т.п.).
  2. Приготовление модельных загрязнений воды (растворов нитрата, нитрита, железа(III), никеля, хромата, активного хлора и др.).
  3. Определение водородного показателя (pH) воды водоемов, сточных вод дождя, талой воды.
  4. Определение общей жесткости образцов воды из водопровода (холодного и горячего водоснабжения), родника, колодца, реки (озера), минеральной воды, талой воды (от снега из парка и с проезжей части дорог) и т.д.
  5. Определение минерального состава природных вод (общая жесткость; сухой остаток; катионы - железа, натрия; анионы - хлорид, сульфат, ортофосфат, карбонат, гидрокарбонат и др.).
  6. Оценка загрязненности воды нефтепродуктами и органическими соединениями (визуальная, органолептическая, по окислению экстрактов серной кислотой.).
  7. Определение относительной загрязненности снега из разных мест тяжелыми металлами.
  8. Контроль содержания нитратов в овощах, фруктах, соках и т.д.
  9. Мониторинг атмосферных осадков (дождя, снега).
  10. Оценка микробиологической загрязненности образцов воды.

Семинар (2 часа): “Проблема загрязнения мирового океана”

Цель: Организация дискуссии о экологическом состоянии мирового океана.

Нефть и нефтепродукты. Моделирование экологической катастрофы по разливу нефти и нефтепродуктов в мировой океан. Пути решения данной проблемы.

Тема 6. Оценка экологического состояния почв

Лекция (2 часа)

Почва и ее экологическое значение. Компоненты и общие физические (механические) свойства почвы. Неблагоприятные факторы, ухудшающие качество почвы (уплотнение, переувлажнение, химические загрязнения и др.). Живая фаза почвы и ее состав.

Нарушения почвы (загрязнение, засоление, эрозия, обеднение, механические нарушения и др.). Деградация почв, ее причины и признаки. Меры по восстановлению нарушений почвы.

Структура и характеристика загрязненности почвенного покрова городов. Агрохимическое загрязнение почв. Загрязнение почв мусором и отходами. Засоление почвы и его виды, экологическая опасность.

Эрозия почв, ее основные виды (водная, воздушная). Примеры эродированных почв на знакомой территории. Меры по предотвращению эрозии почв.

Демонстрация: Почвенные вытяжки и способы их приготовления. Оборудование и приборы для оценки показателей экологического состояния почвы.

Практическое занятие (2 часа):

Темы практических работ учащихся:

  1. Взятие почвенных образцов и их обработка (подготовка).
  2. Определение качественного и количественного состава компонентов в почвенном образце.
  3. Определение общих физических свойств почвы (механических свойств, состава, окраски), общей гигроскопической влажности, полной полевой влагоемкости.
  4. Приготовление почвенных вытяжек (водных, солевых), и их анализ (определение pH, солевого состава и засоленности).
  5. Распознавание загрязнений почв, возникающих при авариях (розлив нефтепродуктов, химикатов, солей неизвестного происхождения и др.) доступными методами (визуальные наблюдения, экстракция, тестирование).

Семинар (2 часа): Ролевая игра "Моделируем экологическую ситуацию".

Цель и исходные данные: описание возможной чрезвычайной (критической) экологической ситуации и прогноз ее развития на основе информации о массированном загрязнении реки и прилегающих к ней (прибрежных) территорий.

Итог: формирование убеждения о ранимости окружающей среды, реальности причинения ей непоправимого ущерба, необходимости всесторонней борьбы за соблюдение правил природопользования (хозяйствования, отдыха).

Тема 7. Загрязнения окружающей среды
бытовыми и промышленными отходами

Лекция (2 часа)

Виды бытового мусора и промышленных отходов, наносящие ущерб окружающей среде. Возможности природы в самоочищении от мусора и отходов. Экологические последствия от загрязнения окружающей среды мусором (изменение состава окружающей среды, нарушение естественных форм жизнедеятельности и ухудшение эстетического состояния и др.). Санкционированные и несанкционированные свалки. Вторичное использование и переработка отходов.

Практические занятия (2часа):

Темы практических работ учащихся:

  1. Оценка загрязненности местности мусором (по составу и количеству).
  2. Уборка местности от мусора, наносящего ущерб окружающей среде (в том числе мусора, представляющего повышенную опасность).
  3. Составление карт местности с расположением несанкционированных свалок.

Тема 8. Оценка радиационной ситуации

Лекция (2 часа)

Виды радиационных загрязнений окружающей среды (ионизирующие излучения, природные и антропогенные радионуклиды, радон) и их источники. Виды ионизирующих излучений и их экологическая опасность. Допустимые уровни ионизирующих излучений (индивидуальная мощность дозы) и характеристика современной радиационной ситуации в районе проживания.

Понятие радиационного фона (естественного, искусственного).

Демонстрация: Приборы для измерения мощности дозы бета- и гамма-излучения - радиодозиметры и радиометры (принцип действия, порядок эксплуатации).

Практическое занятие (2часа):

Темы практических работ учащихся:

  1. Определение мощности дозы гамма-излучения (гамма-фона) на местности (в школе, дома).
  2. Определение радиационного загрязнения поверхностей (суммарного бета- и гамма-фона).
  3. Определение радиационного загрязнения образцов грунта и продуктов питания (суммарного бета- и гамма-фона).

Тема 9. Биомониторинг состояния окружающей среды
и биотические наблюдения

Лекция (2 часа)

Наблюдение за состоянием сообществ организмов как способ оценки их экологического состояния. Факторы нарушенности экосистем и их определение (факторы беспокойства, нарушение внутривидовых и межвидовых отношений, естественных жизненных циклов и др.).

Реакция (отклик) биоты на загрязнение окружающей среды. Фитопатологические явления. Орнитофауна и ее отклик на качество окружающей среды.

Использование биологических объектов (растительных и животных организмов) при оценке загрязнений окружающей среды (биомониторинг). Понятие индикаторного вида. Биомониторинг по состоянию лишайников (метод лихеноиндикации), сосны, липы, ряски, тростника, плодово-ягодных кустарников и др.

Методы оценки экологического состояния водоемов по оценке видового разнообразия бентоса и планктона.

Демонстрации: Таблицы и стенды. Приборы визуального наблюдения (микроскопы).

Практическое занятие (2часа): Работа с определителем видов и образцами (препаратами): распознавание объектов – биоиндикаторов и ознакомление с показателями загрязненности среды.

  1. Изучение видового разнообразия сообщества водных организмов как показателя загрязненности водоемов (на “чистых” и “загрязненных” водоемах или их участков).
  2. Выявление факторов нарушенности экосистем (сообществ организмов).
  3. Оценка видового разнообразия (биоразнообразия) на конкретной территории.

Тема 10. Химическое оружие —
опасность до сих пор реальна...

Лекция (2 часа)

Бытовые яды. Пестициды: инсектициды, фунгициды, бактерициды, гербициды. Кислоты. Отравление кислотами (серная, соляная, азотная, раствор хлорида цинка в соляной кислоте (паяльная жидкость), смесь азотной и соляной кислот (“царская водка”) и др.). Красители. Медь и ее соли. Моющие средства (стиральные порошки и мыла). Ртуть и ее соли. Синильная кислота (цианиды). Слезоточивые вещества (лакриматоры). Угарный газ. Уксусная кислота. Щелочи. Хлор.

Военные яды. Химическое оружие. Общие сведения о химическом оружии. Физиологическая классификация. Тактическая классификация. Средства применения отравляющих веществ. Боевая концентрация. Глубина распространения облака зараженного воздуха. Плотность заражения. Стойкость заражения. Токсичность. Средства и способы применения.

Мероприятия по уничтожению объектов по производству химического оружия. Вопросы безопасности хранения и уничтожения ХО. Уничтожение химических вооружений, технический подход к вопросам здравоохранения, безопасности работ и защите окружающей среды.

Семинар-диспут (2 часа):

Условия возникновения возможностей химической обстановки. Экологические катастрофы и бедствия в результате заражения ХО.

Применение свойств (видов) ХО в средствах массового уничтожения. Химический терроризм.

Тема 11. Средства индивидуальной защиты населения

Лекция (2 часа)

Классификация средств индивидуальной защиты.

Способы и мероприятия по защите населения. Ликвидация последствий химического заражения. Средства коллективной защиты. Герметизированные коллективные средства РХБ защиты - убежище. Негерметизированные коллективные средства РХБ защиты. Фильтровентиляционные установки (ФВУ). Средства индивидуальной защиты. Краткие сведения о защитных и эксплутационных свойствах противогазов. Средства индивидуальной защиты кожи. Защитные костюмы фильтрующего типа.

Демонстрации: Противогазы. ИДА. СИЗК. ОЗК.

Тема 12. Биологическое оружие

Лекция (2 часа)

История возникновения и существования биологического оружия. Исторические факты его применения и их последствия. Оружие массового уничтожения и угрозы исходящие от него. Потенциальные опасности, исходящие от биологического оружия. Проблема биотерроризма в современном мире. Биоразнообразие планеты как основа для производства биологического оружия. Классификация существующих форм биологического оружия на основе используемых жизненных форм. Токсины. Бактерии. Грибки. Риккетсии. Гербициды. Дефолианты. Бинарное оружие.

Классификация существующих форм биологического оружия на основе направленности поражающего действия.

Демонстрации: Таблицы. Стенды. Видеофильм.

Семинарское занятие
(итоговое, 2 часа)

Научно-практическая конференция учащихся “Моделируем экологическую ситуацию”.

Цель и исходные данные: демонстрация учащимися их уровня знаний, умений, эрудиции, интересов, склонностей и др. в результате пройденного курса и творческой работы по индивидуальной теме.

Конференция проводится в форме кратких выступлений по закрепленной теме с обязательным представлением работы (экопроекта, статьи, карты, текста доклада и т.п.) в письменном или напечатанном виде.