Экология Буденновского округа. Элективный курс.

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Гимназия №9 имени героя Российской Федерации Цокова Олега Юрьевича города Буденновска Буденновского района

Авторская программа элективного курса по экологии

«Экология Буденновского округа»

для обучающихся 8-11 классов.

Автор-составитель:

Курочкина Елена Петровна,

учитель географии и биологии

Буденновск, 2024 г

Оглавление

1. Пояснительная записка

2. Учебно-тематический план

3. Содержание программы

4. Методическое обеспечение практических работ

5. Список литературы

6. «Календарно-тематический план»

Направленность: естественнонаучная, исследовательская.

Особенности курса.. В данном элективном курсе основное внимание уделяется явлениям, которые вызывают серьезную тревогу о состоянии природной среды. Это глобальное потепление климата, истощение озонового слоя, кислотные дожди, накопление в почве токсичных тяжелых металлов и пестицидов, загрязнение больших территорий радионуклидами, истощение природных ресурсов планеты и Буденновского округа Ставропольского края.

Программа элективного курса состоит из пяти модулей , которые имеют единую цель и задачи.

Актуальность. Современные вопросы экологии и охраны окружающей среды рассматриваются на примере Буденновского округа Ставропольского края

Педагогическая целесообразность. Занятия по программе «Экология Буденновского округа» дадут обучающимся научно обоснованное понимание взаимоотношений человека и окружающей среды, помогут выработать способность анализировать факты и материалы, выявить причинно-следственные связи, сформировать практические, исследовательские умения учащихся, анализировать различные экологические ситуации.

Материалы, полученные в процессе занятий помогут обучающимся лучше понимать экологические проблемы родного округа, края, сформировать экологическое мышление.

Цель программы: формирование целостного экологического мировоззрения личности и этических ценностей по отношению к природе родного округа и края.

Задачи программы:

Образовательные задачи:

- сформировать практические умения и навыки рационального природопользования;

- сформировать умение работать со справочниками и определителями;

- научиться создавать исследовательские работы;

Воспитательные задачи:

- воспитывать бережное отношение к природе;

- формировать стремление к активной деятельности по улучшению и сохранению природной среды, пропаганде природоохранительных знаний.

Развивающие задачи:

- развивать духовную потребность в общении с природой, осознание ее облагораживающего воздействия;

- развивать понимание многосторонней ценности природы как источника материального и духовного развития общества;

- развивать способность оценивать состояние природной среды, принимать правильные решения по ее улучшению.

Целевая аудитория и возраст детей.

Программа элективных курсов « Экологии Буденновского округа» предназначена для обучающихся в возрасте от 14 до 17 лет.

Сроки реализации.

Обучение по Программе предусматривает базовый уровень.

Программа предусматривает общий объем прохождения материала в течение 1 года обучения за 34 академических часа.

Общий срок освоения программы определяется содержанием программы:

34 часа на весь период обучения, 36 недели, 9 месяцев, 1 год; ежегодный режим занятий: 1 раза в неделю.

Формы обучения. Обучение осуществляется в очной форме.

Режим занятий:

Занятия проводятся 1 раза в неделю. Число и продолжительность занятий в неделю: 1 день - 1 день 1 занятие по 40 минут (СанПиН 2.4.4.3172-14).

Прогнозируемые результаты

Обучающийся должен знать:

• основные понятия: мониторинг, ландшафт, антропогенный ландшафт, демография, заповедные объекты, биосфера, биомасса, природные ресурсы, биологические ресурсы, антропогенное воздействие, рациональное и нерациональное природопользование;

• последствия влияния человека на рельеф, климат, воду, почвы, биоту;

• характерные черты различных видов антропогенного воздействия на природу Буденновского округа Ставропольского края;

• взаимосвязи экологии с другими естественными науками;

• теоретическое и практическое значение экологических знаний;

• основные метолы контроля за состоянием окружающей среды;

• причины экологического кризиса;

• природоохранные проблемы родного округа и возможные пути улучшения экологической обстановки;

• необходимость личного участия в решение отдельных природоохранных задач.

Обучающийся должен уметь:

• приводить примеры влияния местных проблем на решение глобальных проблем;

• аргументировать свое мнение по ходу обсуждения конкретных экологических ситуаций;

• самостоятельно анализировать различные экологические ситуации;

• прогнозировать развитие событий в природоохранном аспекте на примерах родного края;

• элементарно оценивать состояние окружающей среды своей местности;

• анализировать литературу и составлять конспекты и рефераты;

• грамотно работать с дополнительной литературой, картографическим и статистическим материалом;

• составлять экологическую характеристику местности;

• оценивать природные и биологические ресурсы родного края;

• объяснять многоаспектное значение окружающей природы в жизни и хозяйственной деятельности человека.

Формы подведения итогов реализации программы конкурсы, учебно-исследовательские конференции, экскурсии.

 Учебно-тематический план программы «Основы экологии»

Содержание программы.

 Модуль I. Содержит основные проблемы и задачи, которые предстоит решить в ходе занятий, раскрывает перспективы экологической науки; знакомит учащихся с основными терминами, принятыми в экологии. Основной теоретический материал содержит следующие компоненты: экология как предмет, общая экология, частная экология, глобальная экология, окружающая среда, природная среда окружающая среда и современное общество (Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная экология. Учеб. для 10-11 кл. профил. шк. - М.: Просвещение, 1998. 270 с.)

Модуль II. Этот модуль рассматривается абиотический аспект взаимодействия организмов с окружающей средой. Основные компоненты: температурный фактор; жизненные формы растений в зависимости от температурного фактора, адаптации; солнечный свет и его составляющие; экологические характеристики света; группы растений по их отношению к свету, фотопериодизм; вода (свойства и классификация организмов по отношению к воде); экологические свойства атмосферного воздуха и их значение для организмов; свойства почв и их роль в жизнедеятельности организмов; фитоиндикация почв; почва - среда жизни; взаимодействие экофакторов; формы биотических отношений; наиболее простые примеры зоогенных и фитогенных факторов; понятие "биосфера", "биомасса", "энергетика биосферы"; водная среда и ее биота; автотрофное звено сухопутных местообитаний; круговорот воды и ее баланс; химические элементы в биосфере; биогенная миграция и круговорот химических элементов.

Модуль III. Основные компоненты: демография как наука; демографические проблемы и возможности биосферы; прогнозы и перспективы; демографическая ситуация и продовольственная проблема; пути решения продовольственной проблемы; основы знаний о антропогенном загрязнении биосферы; атмосфера: смог и кислотные осадки; гидросфера: органическое и неорганическое загрязнение, pH воды; почвы: загрязнение тяжелыми металлами, нитраты и пестициды как загрязняющий фактор; радиоактивное загрязнение биосферы; тепловое загрязнение оболочек Земли; шум как загрязнитель среды обитания; электромагнитное воздействие на биосферу; международная деятельность по охране окружающей среды и природоохранительного просвещения.

Модуль IV. Основные компоненты: термин "природные ресурсы"; водные ресурсы планеты, России, родного края; хозяйственное водопользование; биологические ресурсы суши; почвенные ресурсы России и родного края; ресурсы сырья и энергии; рациональное и нерациональное природопользование.

Модуль V. Основные компоненты: разнообразие заповедных объектов; понятия - биосферный заповедник, национальный парк, заказники, зоны покоя, буферные зоны, памятники природы, уникальные ландшафты, искусственные природные объекты; "красные" книги - основные принципы и положения. Защита исследовательских проектов.

Методические особенности проведения практических работ

Практическая работа № 1.

Тема: Определение кислотности почвенного образца.

Оборудование: стакан химический (100-150 мл) или пробирки, мерный цилиндр (с метками), 10-% раствор KCl, универсальная индикаторная бумага со шкалой значений pH.

Ход работы:

• 20 г измельченной почвы поместить в колбу и прилить к ней 50 мл хлорида калия;

• полученную почвенную суспензию тщательно взболтать и отфильтровать;

• фильтрат поместить в пробирку и опустить в него полоску индикаторной бумаги;

• сравнить полученную окраску со шкалой и определить значение pH;

• сделать вывод о кислотности почвенного образца.

Практическая работа № 2.

Тема: Исследование радиационного фона различных ландшафтов.

Оборудование: бытовой дозиметр "Мастер-1" или комбинированный дозиметр РКСБ-104, дневник наблюдений.

Ход работы:

• включить прибор и поместить его рабочую часть в 7-10 см от исследуемой поверхности;

• провести цикл измерения радиационного фона (около 28-30 сек.);

• записать результат с табло прибора в дневник наблюдений и временно отключить прибор;

• через 1-2 минуты повторить предыдущую операцию в той же последовательности;

• сделать 4-5 замера в выбранной точке и вычислить среднее значение радиационного фона;

• сравнить результаты измерений в учебной комнате, в лесопосадке и на лугу и сделать вывод.

Практическая работа № 3.

Тема: Демонстрация способности СО₂ поглощать ИФ-излучение (“парниковый эффект”).

Оборудование: две колбы по 0,5 л., заполненные одна СО₂, а другая - воздухом; два термометра, электронагреватель.

Ход работы:

• закрыть колбы поролоновыми пробками, в которые вставлены одинаковые термометры;

• снять показатели с обоих термометров;

• включить в непосредственной близости от колб (25-55 см, в зависимости от мощности) электрообогреватель;

• через 5-7 минут выключить обогреватель и записать показания термометров;

• по скорости нагревания и температуре сделать вывод о способности поглощения ИФ-излучения воздухом и углекислым газом.

Практическая работа № 4.

Тема: Исследование пищевой металлической упаковки на избыток свинца.

Оборудование: консервная крышка (банка), уксусная кислота (40-% раствор), йодид калия KJ (4-% раствор).

Ход работы:

• очистить объект исследования от жира ватой, смоченной эфиром;

• второй кусочек ваты смочить 40-% уксусной кислотой и приложить на 3-4 мин. на очищенное место;

• на то же место приложить вату, смоченную 4-% раствором KJ;

• пожелтение ваты указывает на примесь свинца выше нормы (более 1 % при норме 0,04 %).

Практическая работа № 5.

Тема: Изучение влияния оксида серы (IV) на растение.

Оборудование:два молодых, одинаковых по возрасту растения, медная проволока, 10-15 мл конц. серной кислоты, химический стакан, два стеклянных колпака (большой и маленький).

Ход работы:

• под стеклянный колпак помещаются два растения, одно из которых вторично накрывается вторым колпаком;

• для получения диоксида серы в химический стакан наливается серная кислота и в нее помещается медная проволока;

• стакан с кислотой и проволокой помещают под большой колпак;

• в течение нескольких дней ведутся наблюдения и на 8-9 день результаты записываются в тетрадь;

• сделать вывод о влиянии оксида серы (IV) на растения.

Практическая работа № 6.

Тема: Основы биоиндикации на основе робинии ложноакациевой и клёна полевого.

Оборудование: пособие Тараниной Л.Ф. "Экологический практикум для студентов и школьников", стр. 36-39, живой природный материал - листья робинии ложноакациевой и клёна полевого, взятые в разных частях города.

Ход работы:

• ознакомиться с материалом пункта 5 (стр. 36) пособия;

• рассмотреть листья робинии ложноакациевой и клёна полевого и выделить те из них, которые имеют аномальную окраску;

• согласно рисунка 5 и текстового материала пособия определить степень некроза (хлороза) листьев;

• сделать вывод о солевом загрязнении разных частей города.

Практическая работа № 7.

Тема: Оценка микроклимата жилой комнаты.

Оборудование: ртутный термометр, рулетка, гигрометр или психрометр Ассмана.

Ход работы:

• измерить температуру воздуха в помещении утром днем и в конце рабочего дня в трех точках по диагонали комнаты на высоте 0,2 м и 1,5 м, данные записать;

• измерить относительную влажность воздуха в помещении в течение рабочего дня через 90 мин и записывать данные;

• измерить общую площадь помещения и рассчитать площадь на каждого человека;

• сравнить полученные данные с физиологической нормой помещения и сделать вывод о комфортности помещения.

Практическая работа № 8

Тема: «Обнаружение среды раствора с помощью индикаторов».

Оборудование: штатив с пробирками.

Реактивы: лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин; растворы соляной кислоты, уксусной кислоты, лимонной кислоты, раствор соды, раствор мыла и моющего средства для посуды, раствор сока свеклы, гидроксида натрия, хлорида натрия, чай, вода.

Ход работы:

Проводим инструктаж.

Опыт № 1 Определите pH раствора при помощи универсального индикатора.

Для определения характера среды используется рН-шкала. Термин рН образовался от датского слова potenz – степень и «Н» - символа водорода.

Численное значение водородного показателя (рН) в шкале от 0 до 14 характеризует концентрацию кислоты или щелочи в растворе. Значение 0 указывает на то, что раствор представляет собой сильную кислоту, среднее значение 7 соответствует нейтральному раствору, рН = 14 имеют сильные основания, или щелочи. В нейтральном растворе при 25°С рН = 7. В кислых растворах рН 7, и тем больше, чем больше щёлочность раствора.

Индикаторы меняют свой цвет в зависимости от значения рН по-разному.

С помощью универсального индикатора определите pH воды, растворов соляной кислоты, хлорида натрия и гидроксида натрия. Результаты оформите в виде таблицы.

Вещество pH исследуемого раствора при использовании универсального индикатора Реакция среды

Вывод: если раствор имеет pH = 7 среда нейтральная, при pH 7 среда щелочная.

Методика изготовления индикаторов.

Для приготовления индикаторов из растительного сырья рекомендуется, использовать окрашенные растения или их части. Выбор растительного материала для приготовления индикаторов неограничен. Существуют различные способов приготовления индикаторов.

1. Индикатор из сока краснокочанной капусты можно получить следующим образом: 40-50 граммов мелко нарезанной капусты залить 25 мл этилового спирта, осторожно прокипятить, отфильтровать – индикатор готов.

2. Индикатор можно готовить не только из свежего сырья, но и из сушённого. Тонко измельчают корни конского щавеля и берут 25 – 30 грамм, заливают 25% водным раствором аммиака (120 – 150 мл). 6 часов настаивают.

3. 50г свежих плодов размельчить в ступке, залить 200мл воды и кипятить в течение 2-3минут. Затем охлаждённый и отфильтрованный раствор разбавить спиртом в соотношении 2:1 с целью предохранения раствора от порчи. Аналогично готовят вытяжки из лепестков цветов.

4. Можно использовать сушеные ягоды, получая из них настои: для этого измельченный материал нужно залить водой и дать постоять некоторое время при комнатной температуре. Окрашенный раствор отфильтровать и использовать как индикатор. Многие ягоды сохраняют свои свойства, если их поместить в сахарный сироп.

5. Для приготовления индикаторной бумаги необходимо в приготовленную вытяжку опустить сухую фильтровальную бумагу на 10 – 12 минут, пока красящее вещество не адсорбируется целлюлозой. При необходимости эту процедуру повторяют 2 – 3 раза. Затем бумагу промывают и сушат, не допуская попадания яркого свет. Сухую бумагу разрезают и хранят в пакете.

Опыт № 2 Изменение цвета сока столовой свеклы при действии растворов кислот и щелочей.

1.Приготовьте раствор сока столовой свеклы в воде (1:10).

2.Налейте в пробирки по 5 мл раствора сока.

3.Добавьте в пробирки равные объемы: в первую – раствора кислоты, во вторую – слабого раствора нашатырного спирта, в третью – раствора соды или гидроксида натрия, в четвертую – воды.

4.Наблюдайте за изменением окраски сока.

Наблюдение: в кислой среде сок становится пурпурным, в слабощелочной – голубоватым, в сильнощелочном – голубым, в нейтральной среде – остается бордово-коричневым.

Вывод: сок столовой свеклы является хорошим индикатором.

Опыт № 3 Определение рН среды средств бытовой химии и косметических средств.

В образцы моющих и косметических средств добавляем индикаторы.

Наблюдение: раствор мыла и моющего средства для посуды имеют щелочную среду.

Вывод: При работе с моющими средствами и порошком необходимо применение каких-либо защитных средств (перчаток), так как их сильно - щелочная и сильно-кислая среды разрушают кислотную мантию эпидермиса, оказывая негативное влияние на кожу рук.

Опыт № 4 Определение рН среды лимонной кислоты и раствора соды с помощью растительного индикатора.

В образцы лимонной кислоты и раствора соды добавляем чай.

Наблюдение: в лимонной кислоте чай посветлел, а в растворе соды – потемнел.

Вывод: растительный индикатор чай можно использовать для определения среды раствора.

Практическая работа № 9

Тема: «Радиационные особенности различных типов и подтипов ландшафтов»

Прежде чем приступить к выполнению задания необходимо изучить теоретический материал по теме радиационные условия ландшафтов и подготовить ответы на поставленные в работе вопросы.

Прямая (I) и рассеянная (S) радиация образуют суммарную радиацию (Q). I+ S= Q.

Суммарная радиация является приходной частью радиационного баланса. Величина приходящей к поверхности ландшафта суммарной радиации зависит от угла падения солнечных лучей и продолжительности освещения, а также от состояния атмосферы(облачности, влажности, характера облаков, запыленности). Годовые значения суммарной радиации в различных ландшафтах изменяются от 55-60 до 220 ккал/см^2.

Суммарная радиация измеряется в ккал/см², кал/см²хмин, Дж/м².

Радиационный баланс деятельной поверхности, на которой происходит преобразование потока солнечной энергии, или радиационный баланс элементарной геосистемы рассчитывается по формуле:

R = (I + S) (1 – А) – E_эф , где

R – радиационный баланс, I – прямая радиация, S - рассеянная радиация, А – альбедо, Е_эф – эффективного длинноволновое излучение. Прямая и рассеянная радиация (I + S) образуют суммарную радиацию (Q). Поэтому радиационный баланс можно записать так:

R = Q (1 – А) – E_эф .

В зависимости от соотношения приходно-расходных составляющих (структуры) баланса значение радиационного баланса бывает положительным, если поверхность поглощает больше радиации, чем отдает (поток направлен к поверхности ландшафта), и отрицательным, если поверхность поглощает радиации меньше, чем отдает (поток направлен от поверхности ландшафта в атмосферу.

Эффективное излучение складывается из двух взаимопротивоположных потоков – длинноволнового излучения земной поверхности (или природного комплекса) и длинноволнового противоизлучения атмосферы. Эффективное излучение рассчитывается по формуле:

Е_эф = Е_з - Е_а , где

Е_з – тепловое излучение земной поверхности (или собственное излучение ландшафтного комплекса), Е_а – тепловое излучение атмосферы к деятельной поверхности (или встречное излучение).

Важнейшей геофизической характеристикой деятельной поверхности, отличающей один ландшафт от другого, является ее отражательная способность или альбедо.

А = D / Q,

где D – отраженная коротковолновая радиация, Q – суммарная радиация.

При выполнении практической работы составляется и заполняется таблица 1 «Количество тепла от прямой, рассеянной и суммарной радиации, поступающей на поверхность различных ландшафтов».

В таблице столбцы «Прямая радиация» и «Рассеянная радиация» заполняются из раздаточного материала.

Количество тепла от прямой, рассеянной и суммарной радиации, поступающего

на поверхность ландшафтов.

Список литературы.

1. Высоцкая М.В. Проектная деятельность учащихся // Волгоград: Учитель, 2010.-203 с.

2. Ермаков Д.С., Зверев И.Д., Суравегина И.Т. Учимся решать экологические проблемы. Методическое пособие для учителя. – М.: Школьная Пресса, 2012, - 112 с.

3. Нинбург Е.А. Технология научного исследования. Методические рекомендации. Санкт-Петербург: 2012.

4. Кашлева Н.В., Дмитриева Ж.В., Игнаткина Т.В. Школьная проектная лаборатория // Волгоград: Учитель, 2010.-142 с.

5. Астафьев В.М. Познавательные задачи, задания и вопросы экологического содержания в школьном курсе биологии //Самара,1992.

6. Величковский Б.Т., Кирпичев В. И., Суравегина И.Т. Здоровье человека и окружающая среда. Учебное пособие. М.: Новая школа,2007. – 240с

7. Гуминский А.А., Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Руководство к лабораторным занятиям по общей и возрастной физиологии. М.:Просвещение, 2010. 239с.

8. Методические указания по организации научно-исследовательской работы учащихся / Под общ. ред. Л.В.Егорова – Чебоксары. 2009. – 106с.

9. Мурманцев В.С., Юшкин Н.В. Человек и природа. – М.: 2010

10. Борейко В.Е. Популярный словарь по экологической этике и гуманитарной экологии. 11. Чернова Н.М. Основы экологии. Учебник для 9-11 класса ОУ. – М.: Просвещение,

2012 г.

12. Бухвалов В. Методы экологических исследований. - М.: "Варяг". 1995.