Внеурочное занятие "Перо водоплавающих птиц в загрязненной воде"

ФИО автора: Луговая Елена Юрьевна

Должность: учитель химии, географии

Квалификационная категория: высшая

Звание: «Почетный работник сферы образования Российской Федерации»

Наименование образовательного учреждения, на базе которого открыт Центр «Точка роста»: Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение Ушумунская средняя общеобразовательная школа

Номинация: Методическая разработка мероприятия в рамках реализации программы внеурочной деятельности Центров образования «Точка роста»

Название работы: Перо водоплавающих птиц в загрязненной воде

2022 г

Краткая аннотация

Тема мероприятия: Перо водоплавающих птиц в загрязненной воде

Место мероприятия в программе внеурочной деятельности: Раздел «Первоначальные сведения об органических веществах»; тема «Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия»

Используемое оборудование: интерактивный экран, магнитная доска, ноутбуки с программой «Химия. Практикум» цифровой лаборатории Точки Роста, датчик рН, датчик освещенности, датчик кислорода в воде, ареометр, цилиндр с водой, цилиндр с нефтью, штативы, фонарик, гусиные перья, камень, емкость с водой, ватные диски, бумажное полотенце, жидкое моющее средство для посуды + стакан с водой, пипетки, емкость с нефтью + поднос, стакан с водой, флакон с дозатором капельницей с нефтью, стакан с мыльным раствором, стакан с дистиллированной водой, салфетки, атрибуты ТВ шоу «Что? Где? Когда?» (черный ящик, барабан со стрелкой, музыкальное сопровождение игры), лупы.

Перечень дидактического и наглядного материала (заимствованного или авторского): презентация, сюжетные картинки жестов приветствия, «дерево ожиданий» + бумажные перья, бумажные стрелки для выводов, кейсы с теорией и практикумом, инфографика «Численность птиц на Земле»

Мероприятие разработано с исследовательским экспериментированием пера водоплавающих птиц, направлено на развитие у детей познавательной активности, любознательности, имеет экологообразовательную направленность. Все задачи реализуются через опытно-экспериментальную, исследовательскую деятельность детей.

Мероприятие проводится в форме игры «Что? Где? Когда?», включает разные методы работы: беседа, игровая деятельность, проблемная ситуация, также исследовательскую технологию, технологию сотрудничества в рамках личностно-ориентированной технологии

Цель:

Обучающая: Расширить представление детей о значении перьев в жизни водоплавающих птиц с т.з. химии, побуждать детей к выполнению элементарных опытов.

Развивающая: Развитие познавательно-исследовательской активности детей, мыслительных навыков, связной речи, наблюдательности, умения сравнивать, анализировать, обобщать; формирование навыков экспериментирования, логического мышления, внимания.

Воспитательная: Воспитание бережного, эмоционально-ценностного отношения к живому миру природы, создание благоприятной атмосферы доброжелательности и взаимопонимания.

Предполагаемый результат – у детей сформировано представление о назначении перьев в жизни водоплавающих птиц, сформированы навыки исследовательской деятельности; систематизированы знания о негативном влиянии загрязненной воды на свойства пера, воспитана любознательность, интерес к поисковой деятельности.

Список источников:

1.Цифровая лаборатория по химии. Методическое пособие. – Изд. 3-е, перераб. / Д.М. Жилин, О. А. Поваляев, С.В. Хоменко. – М. : Де Либри, 2020. – 72 с.

2. Почему водоплавающие птицы не тонут. / https://wexplain.ru/pochemu-vodoplavayushhie-pticy-ne-tonut/

3. Люди, нефть, птицы. Обзор мирового опыта спасения птиц при нефтяном загрязнении / А. Ю. Григорьев, А. Ю. Книжников, К. А. Пахорукова, под общ. ред. К. А. Пахоруковой. — М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2014. — 57 с.

4. Природа после захода солнца: обитатели темноты : [комплект из 16 цветных открыток] / художник и автор текста З. В. Воронцова. Москва : Изобразительное искусство, 1987. 16 цв. открыток.

5. Определение плотности нефтей и нефтепродуктов

https://infourok.ru/metodicheskaya-razrabotku-na-temu-opredelenie-plotnosti-neftey-i-nefteproduktov-312922.html

Технологическая карта мероприятия

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

1 группа.

Теория

Гуси и утки целый день плавают, ныряют, а выходят сухими из воды, так как их перья смазаны жиром. У водоплавающих есть специальная копчиковая железа, которая выделяет маслянистый секрет. Птицы клювом распределяют его по оперению. Жир не взаимодействует с водой, отталкивает ее и не позволяет перу намокнуть. Поэтому жирная поверхность остается сухой. Это явление несмачиваемости.

Данная железа досталась водоплавающим птицам в процессе эволюции. Естественный отбор оставил выжившими тех особей, которые имели копчиковую железу и тщательно распределяли смазку по перьям. Это помогло птицам не замерзнуть от холода, не утонуть, а выжить.

После использования в хозяйстве для стирки белья или мытья посуды моющие средства протекают в сточные воды и попадают в различные водоёмы, изменяя их кислотно-щелочной баланс. При попадании моющего средства в воду, уменьшается поверхностное натяжение воды, и она может с лёгкостью проникнуть сквозь сплошную перьевую поверхность птиц. Также моющее средство растворяет жировую смазку птичьих перьев, в результате чего птица становится тяжёлой, медленно двигается и быстро устаёт, соответственно ей тяжело становится держаться на воде и добывать себе пропитание.

Экспериментальным путем подтвердите теорию по инструкции.

Практикум

Инструкция

1) Возьмите гусиное перо, поднимите его над столом, а отпустив, посмотрите, как оно летит. Сравните с падающим камнем и сделайте вывод, какое по весу перо?

2) Положите перо на поверхность воды. Понаблюдайте, тонет или нет. Через минуту достаньте перо, стряхните воду, проведите по нему ватным диском и положите на бумажное полотенце. Рассмотрите перо – осталось ли оно сухим, осталось ли чистым полотенце?

3) Добавьте в воду 3 столовые ложки моющего средства для посуды и аккуратно перемешайте без образования пузырьков. Опустите перо в мыльный раствор на 1 минуту. Через минуту достаньте перо, стряхните воду, проведите по нему ватным диском и положите на бумажное полотенце. Рассмотрите перо – осталось ли оно сухим, осталось ли чистым полотенце?

4) Включите ноутбук. Переключите на английский язык. Введите код без пробела (русские буквы) школа169. Подключите датчик рН. Дважды кликните «Химия. Практикум». Нажмите зеленую кнопку («начало») в верхнем левом углу экрана.

5) Погрузите электрод датчика рН в воду. Понаблюдайте изменение графика на экране. Когда показания прибора стабилизируются, зафиксируйте значение рН в нижнем левом углу экрана.

6) Затем погрузите электрод датчика рН в раствор моющего средства. Понаблюдайте изменение графика на экране. Когда показания прибора стабилизируются, зафиксируйте значение рН в нижнем левом углу экрана.

Для окончания измерений нажмите оранжевую кнопку (в верхнем левом углу экрана).

7)Подготовьте отчетное выступление о проделанной работе. Что делали? Какой результат получили?

8) Сделайте вывод о свойствах пера водоплавающих птиц. Запишите его кратко на бумажной стрелке

Сильнокислая среда: pH = 0 – 5 Слабощелочная среда: pH = 8 − 9

Слабокислая среда: pH = 5− 6 Сильнощелочная среда: pH = 10 − 14.

Нейтральная среда: pH = 7

Приложение 4

2 группа

Теория

Мы рождаемся и живем в мире продуктов и вещей, полученных из нефти. Но при добыче и транспортировке случается ее разлив, при промывке резервуаров танкеров или во время мытья машин в воду попадает нефть и нефтепродукты.

Нефть — маслянистая жидкость, тёмного цвета с резким запахом; в воде не растворяется, а расплывется по поверхности воды, не тонет: она легче воды.

Водоплавающие птицы большую часть своей жизни проводят в воде, иногда при низких температурах. Их оперение должно обеспечивать защиту от проникновения воды к телу. Но при взаимодействии с нефтепродуктами изоляционные свойства оперения нарушаются. Оно намокает, вес птицы возрастает, она утрачивает способность к полету, возникают проблемы с плавучестью и терморегуляцией. Птицы быстро переохлаждаются, особенно в холодный период. Нефть нарушает структуру пера. Оно слипается, теряет способность отталкивать воздух, становится тяжелым.

Загрязненная нефтью птица активно пытается очиститься. При этом она заглатывает нефть, что приводит к ее отравлению. Птицы начинают голодать, терять вес, становятся более чувствительными к болезням, становятся легкой добычей для хищников.

Экспериментальным путем подтвердите теорию по инструкции.

Практикум

Инструкция

1) Возьмите гусиное перо, поднимите его над столом, а отпустив, посмотрите, как оно летит. Сравните с падающим камнем и сделайте вывод, какое по весу перо?

2) Положите перо на поверхность воды. Понаблюдайте, тонет или нет. Через минуту достаньте перо, стряхните воду, проведите по нему ватным диском и положите на бумажное полотенце. Рассмотрите перо – осталось ли оно сухим, осталось ли чистым полотенце?

3) Соедините два пера и опустите их в нефть. Выньте перья, а избыток нефти можно снять, прижав перо к краям ёмкости.

Изменилась ли структура пера, слиплись ли перья?

Поднимите перо над подносом, а отпустив, посмотрите, как оно летит. Сравните с чистым падающим пером и сделайте вывод, каким по весу стало перо?

4) Определите и сравните плотность воды и плотность нефти с помощью ареометра.

А реометр представляет собой стеклянный цилиндрический сосуд. Верхняя его часть заканчивается трубкой, а нижняя снабжена шариком, в котором помещен балласт, заставляющий ареометр плавать вертикально. На трубке ареометра нанесены деления с обозначением плотности жидкости.

Ареометр осторожно опустите в цилиндр с водой, держа его за верхний конец. Когда ареометр прекратит колебаться, произведите отсчёт по верхнему краю мениска воды.

5) Затем осторожно опустите ареометр в цилиндр с нефтью, держа его за верхний конец. Когда ареометр прекратит колебаться, произведите отсчёт по верхнему краю мениска нефти.

Если плотность жидкости меньше плотности другой жидкости, то они не смешиваются. Жидкость с меньшей плотностью располагается выше жидкости с большей плотностью. Поэтому нефть не тонет в воде.

6) Подготовьте отчетное выступление о проделанной работе. Что делали? Какой результат получили?

9) Сделайте вывод об изменениях свойств пера водоплавающих птиц после попадания его в нефть. Запишите его кратко на бумажной стрелке

Приложение 5

3 группа

Теория

Время, в которое мы живём, можно назвать «нефтяной эрой человечества». Это значит, что мы находимся на пике добычи и использования нефтепродуктов. Количество аварий и разливов нефти увеличивается. Нефть представляет собой маслянистую горючую жидкость, намного легче воды и практически в ней не растворимую. Попав в воду, нефть образует нефтяное пятно, размер которого увеличивается быстро под воздействием волн и ветра. Именно поэтому нефтяная плёнка превращается в «крышку» и препятствует доступу света.

Солнце – источник тепла и света для всего живого на Земле. Света в воде меньше, чем в воздухе. Солнечные лучи хорошо освещают толщу вод до глубины примерно 100 метров, затем свет постепенно ослабевает, ниже 500 метров становится совсем темно. Освещенность водной толщи оказывает влияние на окраску ее обитателей, что позволяет им скрываться от врагов. Также в освещенной зоне широко распространены водоросли, способные к фотосинтезу. Здесь же находятся объекты питания водоплавающих птиц. При возникновении на поверхности водоема нефтяной пленки уменьшается освещенность поверхностных вод, затрудняется процесс фотосинтеза, изменяется температура воды, что приводит к гибели животных и растений водоема, которыми питаются водоплавающие птицы.

Экспериментальным путем подтвердите теорию по инструкции.

Практикум

Инструкция

1 ) В стакан с водой с помощью пипетки капните 5-7 капель нефти. Оцените начальный размер пятна (в см). Через несколько минут проведите повторное измерение. Понаблюдайте, растворяется ли нефть в воде или нет.

2) Добавьте в стакан еще нефти, чтобы поверхность воды была полностью покрыта ею.

3) Соберите установку согласно рисунку.

4) Подключите датчик освещенности (люксметр) к компьютеру. Запустите программу «Химия. Практикум». На экране компьютера начнется запись измерений, если этого не происходит, нажмите на зеленую кнопку «Play» (в верхнем левом углу экрана). После нескольких секунд измерений график изменения освещенности выйдет на прямую. Зафиксируйте полученное значение (высвечивается под графиком в нижней части экрана, в левом углу). При измерении обратите внимание, чтобы фотоэлемент измерителя был направлен вверх.

5) Сначала определите освещенность через стакан с чистой водой (включите фонарик). Зафиксируйте показания датчика.

6) Далее определите освещенность через стакан с нефтью (включите фонарик). Зафиксируйте показания датчика.

Для окончания измерений нажмите оранжевую кнопку (в верхнем левом углу экрана).

7) Сравните оба показания. Подготовьте отчетное выступление о проделанной работе. Что делали? Какой результат получили?

8) Сделайте вывод о влиянии нефти на проникновение солнечного света в толщу воды. Запишите его кратко на бумажной стрелке

Приложение 6

4 группа

Теория

Время, в которое мы живём, можно назвать «нефтяной эрой человечества». Это значит, что мы находимся на пике добычи и использования нефтепродуктов. Количество аварий и разливов нефти увеличивается. Нефть представляет собой маслянистую горючую жидкость, намного легче воды и практически в ней не растворимую. Попав в воду, нефть образует нефтяное пятно, размер которого увеличивается быстро под воздействием волн и ветра. Именно поэтому нефтяная плёнка превращается в «крышку» и препятствует доступу воздуха (кислорода).

Для жизнедеятельности почти всех водных организмов необходим кислород – это газ без цвета, запаха и вкуса, немного тяжелее воздуха, мало растворим в воде. Основным его источником для воды является атмосфера. В атмосфере содержится около 21% кислорода. В воде, находящейся в контакте с воздухом атмосферы, содержится 0,001% кислорода. Этого количества хватает для дыхания рыб, живущих в водоемах. При возникновении нефтяной пленки прекращается доступ кислорода из атмосферы в воду. Снижается освещенность поверхностных вод, и водные растения прекращают фотосинтез. Одновременно происходит окисление нефти и нефтепродуктов с использованием кислорода. В результате возникает дефицит кислорода в водоеме, который приводит к массовым заморам рыб и других обитателей, которые являются пищей для водоплавающих птиц.

Экспериментальным путем подтвердите теорию по инструкции.

Практикум

Инструкция

1) В стакан с водой с помощью пипетки капните 5-7 капель нефти. Оцените начальный размер пятна (в см). Через несколько минут проведите повторное измерение. Понаблюдайте, растворяется ли нефть в воде или нет.

2) Подключите датчик кислорода к компьютеру. Запустите программу «Химия. Практикум». На экране компьютера начнется запись измерений, если этого не происходит, нажмите на зеленую кнопку «Play» (в верхнем левом углу экрана). После нескольких секунд измерений график изменения содержания кислорода выйдет на прямую (значения перестанут меняться). Зафиксируйте полученное значение (высвечивается под графиком в нижней части экрана, в левом углу).

3) Сначала опустите датчик кислорода в стакан с чистой водой на глубину 4-5 см. Зафиксируйте показания датчика.

4) Далее опустите датчик кислорода в стакан с нефтью (заранее подготовленный образец) на глубину 5 см. Зафиксируйте показания датчика. Ополосните электрод сначала в мыльном растворе, оботрите салфеткой, затем дистиллированной водой.

Для окончания измерений нажмите оранжевую кнопку (в верхнем левом углу экрана).

5) Подготовьте отчетное выступление о проделанной работе. Что делали? Какой результат получили?

6) Сделайте вывод о влиянии нефти на содержание кислорода в воде. Запишите его кратко на бумажной стрелке

Приложение 7

Приложение 8

Авторские дидактические материалы

О курсах повышения квалификации по дополнительной профессиональной программе «Формирование естественнонаучной грамотности обучающихся как метапредметного результата обновленных ФГОС НОО и ООО» — Амурский областной институт развития образования
http://www.amur-iro.ru/novosti/o-kursah-povyshenija-kvalifikacii-po-dop.html