Интеграция естественнонаучных знаний и умений в экспериментальных работах учащихся

Интеграция естественнонаучных знаний и умений

в экспериментальных работах учащихся

Писаренко Надежда Ивановна,

учитель биологии

МБОУ СОШ №23

с. Новозаведенное

Ставропольский край

Смежные предметы могут стать опорой учащимся при проведении экспериментальных работ. Так на интегрированном уроке: «Почва – среда обитания организмов» была проведена фронтальная экспериментальная работа «Состав и свойства почвы» на примере каштановой почвы, широко распространенной в Георгиевском районе. В ходе выполнения экспериментальных заданий учащихся 9 класса установили физический, и химический состав почвы определили в ней наличие песка, глины, воды, воздуха, гумуса; исследовали свойства почвы: влагопроницаемость, воздухопроницаемость. Результаты выполненной экспериментальной работы учащиеся использовали для сравнения исследованной каштановой почвы с другими основными типами почв России (по В.В. Докучаеву) по следующим признакам: цвет и структура почвы, мощность гумуса, условия формирования, природная зона, использование, ме­роприятия по улучшению почвы. Проблемы, связанные с болезнями каштановой почвы, были установлены в результате анализа «монолога больной почвы»: почва засолена, бедна гумусом, нет питательных веществ, с повышенной кислотностью. Также почва бесструктурная, нарушены ее свойства (влаго- и воздухопроницаемость). В ходе беседы учащиеся составили перечень мероприятий по повышению плодородия бурой почвы, в этом им помогла таблица «Мероприятия по повышению плодородия почв».

Смежные предметы могут стать опорой учащимся и при проведении исследовательских работ во внеурочное время. При проведении исследовательских работ с учащимися важно научить их использовать не только знания по биологии, но и опыт, накопленный в области других естественнонаучных дисциплин. При изучении состояния почв в с. Новозаведенном, мы вышли на интеграцию четырех дисциплин: химии (химический анализ почв, круговороты химических элементов); географии (механический состав почв, характеристика почвенных разрезов, естественные причины формирования почв, практические рекомендации улучшения состояния почв, краеведческий материал); биологии (минеральное и органическое питание растений, обитатели почв, жизненные формы растений, рекомендации для озеленителей; экологии (экологические функции почвы, экологическое состояние почв, антропогенные нарушения почв, экологические группы растений).

Цель работы: изучить механический и химический состав почв, делить их экологическое состояние, выявить причины нарушений почв, составить рекомендации для озеленения с. Новозаведенного. В ходе исследования решаются следующие задачи:

1. провести физико-химический анализ почв села и дать оценку и экологического состояния;

2. дать характеристику почвенных разрезов;

3. оформить материал в виде таблиц, схем, коллекции образцов почв.

При исследовании почв села применялась адаптированная методика их изучения: составление таблиц, схем. При определении типов почв использовали «мокрый» и «сухой» методы. Была дана харакктеристика двух почвенных разрезов, результаты, описания которых оформили в виде таблицы. В каждом почвенном разрезе выделили 3 горизонта. В первом горизонте А, - аккумулятивная или зона накопления; во втором горизонте А₂- элювиальная или зона вымывания; в третьем горизонте В -иллювиальная или зона вмывания. Мощность каждого горизонта измеряли сантиметровой лентой. Окраску горизонта определяли визуально. Она зави­сит от присутствия в ней различных веществ: черный или серый цвет зависит от наличия в почве гумуса; красный, желтый, ржавый оттенки обусловливают оксиды железа. Влажность почвы определяется визу­ально и на ощупь. Мощность поверхностного гумусного горизонта небольшая - 11 см и 19 см. От количества и состава органического вещества, поступающего в почву, и скорости разложения зависит содержание гумуса.

На почве, где был сделан 1 разрез произрастают деревья: робиния, вяз мелколистный, клен обыкновенный; травянистые растения - терофиты: клоповник мусорный, плевел многолетний, латук татарский, ярутка полевая, донник желтый, полевица тонкая, кос­тер кровельный, гемокриптофит-подорожник большой. Исследование механического состава почв этого участка показало наличие суглинков. Суглинки хорошо удерживают воду и легко отдают ее растениям, они богаче элементами питания растений, чем супесчаные и песчаные почвы и лучше обеспечивают по­требности растений. На почве, где был сделан 2 разрез растут деревья: вяз мелколистный, робиния тополь белый; травянистые растения- терофиты: костер кровельный; клоповник мусорный, пастушья сумка, пырей ползучий. Исследование механического состава почв этого участка показано, что почвы супесчаные, песчаные, легкий суглинок. Почвы песчаные, супесчаные, легко поддаются обработке, об­ладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным водным режимом, однако бедны гумусом, эле­ментами питания растений, имеют низкую влагоемкость. На почве 3 разреза про­израстают растения: тростник обыкновенный, лебеда лоснящаяся, тамариск многоветви­стый, василек прижаточешуйчатый, солерос европейский. Почвы - средний, тяжелый, легкий суглинок. Были исследованы на механический состав образцы почв, взятых из горизонтов по ул. Северной, по ул. Комсомольской, в школьном дворе, у трассы, на территории котельной. Для каждого образца почв мы приготовили почвенный раствор и провели исследование на кислотность, засоленность. При высокой кислотности почвы угнетается рост и развитие растений, подавляется жизнедеятельность микроорганиз­мов. Засоленность почвы характеризуется повышенным содержанием легко растворимых минеральных солей, что неблагоприятно сказывается на физических и химических свойствах почвы и создаются усло­вия для развития и роста растений. Мы провели исследования на содержание в почвенных вытяжках ка­тионов: К⁺, Fe³⁺, Са²⁺, РЬ²⁺; анионов: Сl^- , NО₃^- , НСО ^3-, РО₄^-

В целях лучшего использования почв и устранения воздействий антропогенных нарушений почв мы выработали необходимые рекомендации для жителей села, озеленителей:

1. для устранения подмочки почв необходим дренаж;

2. чтобы устранить засоление почв, необходима их промывка, замена верхнего слоя плодородным, нельзя завозить землю без ее химического анализа на содержание солей, необходимо правильное орошение;

3. уплотнение почвы устраняется поливом и рыхлением;

4. для восстановления деградированного растительного покрова в газонах школы необходим подсев семян газонных трав;

5. озеленителям необходимо учитывать состояние почв (структуру, физико - химические свойства, состав), почвы требуют внесения минеральных и органических удобрений;

6. рекомендуем для озеленения использовать цветочные культуры: бархатцы, цинии, портулак, петунию, ноготки, амарант.

Хорошо будут чувствовать себя на плодородных почвах школы засухоустойчивые, теплолюбивые, теневыносливые бархатцы; на песчаных и супесчаных почвах, без внесения удобрений - светолюбивые, засухоустойчивые портулаки; календула предпочитает дренированные нейтральные суглинки с органическими удобрениями; цинии требуют нейтральные, богатые гумусом и минеральными элементами питания почвы, предпочитают солнечные теплые участки. Таким образом, в течение ряда лет осуществляли мониторинговое исследование, привлекая к нему учащихся разных классов.