Методическая разработка «Использование современных образовательных технологий для изучения экологии во внеурочной деятельности»

Автор: Волкова Елена Михайловна

Организация: МБОУ СОШ №9

Населенный пункт: Ставропольский край, г. Ессентуки

Цели обучения:

• воспитание у ребят 6-11 классов убежденности в необходимости охраны природы и ее изучения;
• формирование экологического понятия о целостности природных комплексов КМВ, их динамики и путях рационального использования.

Задачи обучения.

Усвоение научных знаний о природе, которые могут быть использованы для охраны ее богатств, понимание многосторонней ценности природы для общества и человека, овладение нормами правильного поведения в природной среде, развитии потребности общения с природой, активизация деятельности по улучшению природной и преобразованной среды, воспитание патриотических и эстетических чувств.
Воспитание у обучающихся сознания, что человек- часть природы, что подлинным хозяином он становится только тогда, когда познает законы природы и, правильно пользуясь ими, перестраивает природу в соответствии с нуждами общества.

Экологическое воспитание и образование призвано не столько передать знания о природе и человеке как субъекте окружающего мира, сколько сформировать мотивы, ориентирующих поступки человека на гуманистическое отношение с природой и с самим собой.
Современные КМВ (это особо охраняемый эколого-курортный регион) является экологической зоной страны, где нагрузка на природу и человека превышает допустимые санитарные нормы. Динамическое равновесие в биосфере КМВ нарушено.
Свидетельством тому является непрерывный рост заболеваемости населения, потеря огромного количества видов растений и животных, в т.ч. и охраняемых, загрязнение основного богатства региона – минеральных вод.
Актуальность темы предложенной разработки определяется стремительной урбанизацией региона в последние годы, что приводит к ухудшению экологического состояния рек, озер, прудов и т.д. Возникла острая необходимость предотвращения дальнейшего разрушения пойм рек города. В бассейнах малых рек воды по качеству в основном относятся к категории - "грязная" вода, т.к. сбрасываются неочищенные стоки коммунального хозяйства и мусор. Воды чрезмерно бактериально загрязнены. С территории города осуществляется сброс ливневых вод без очистки. Не соблюдается режим водоохранных зон: в них располагаются частные строения, личные хозяйства, содержащие скот, нет защитных полос. Практически отсутствует естественные пойменные зоны рек. Природные комплексы на 90% замещены антропогенной средой. Берега рек, в основном, забетонированы. Эрозионный процесс максимален - наблюдается вертикальная и горизонтальная эрозия берегов и дна рек.

Для решения всех экологических проблем нашего региона, оздоровления его среди обитания необходимо с самого раннего возраста прививать школьникам экологическую компетентность, ведь именно от них зависит дальнейшее развитие региона.

 

Перечень научно-исследовательских, лабораторных, практических методик и инструментария, которые осваивают обучающиеся на представленных занятиях.

Первостепенное значение имеют полевые исследования, т. е изучение популяций видов и их сообществ в естественной среде:

1) маршрутный метод, основными приемами которого являются прямое наблюдение, оценка состояния, описание, составление карт, схем.

2) если наблюдается антропогенное загрязнение, используем стационарный метод, т. е. длительное наблюдение за водным объектом с неоднократным взятием проб и дальнейшими лабораторными исследованиями

3)основным в экологическом мониторинге является описательный метод – прямое наблюдение за водным объектом, фиксирование состояния во времени и оценка изменений.

На предложенных занятиях обучающиеся осваивают методы отбора проб воды, гидробионтов для лабораторного исследования, учатся определять физические и органолептические свойства, проводить химические и биологические исследования, совершенствуют навыки работы с микроскопом, с определителями, навыки ведения полевого журнала и выполнения биологического рисунка.

Занятие 1.

Структура учебного исследовательского проекта включает три основных этапа: - подготовительный,

- основной

- завершающий.

На подготовительном этапе обсуждается тема исследования и возможности осуществления проекта, формулируются задачи, выдвигаются гипотезы и пути их решения. Основной этап предполагает реализацию исследовательской деятельности по проекту, которая включает работу с дополнительной литературой и материалами средств массовой информации, выполнение практических и лабораторных работ по заданиям, подготовленным учителем, изучение карт, таблиц, видеоматериалов, проведение экскурсий по темам. Итог – обобщение и систематизация полученных результатов (рефераты, журналы исследований, оформление стендов, презентации), подготовка и выступление по определенному плану (сообщение причин возникновения проблемы, возможных последствий и способов их предотвращения).

На завершающем этапе заслушивается отчет групп в форме защиты проектов, конференций, осуществляются анализ, обсуждение и оценка результатов работы.

Рассмотрим алгоритм выполнения проектной работы на примере создания исследовательского проекта «Внутренние воды своего города». Этот проект можно реализовать при изучении темы «Вода как абиотический фактор» или «Загрязнение пресных вод» в разделе «Основы экологии» и «Антропогенные факторы воздействия на биоценозы (роль человека в природе); последствия хозяйственной деятельности человека», « Глобальные экологические проблемы и пути их решения. Последствия деятельности человека для окружающей среды».

Цель проекта: формирование у школьников системы знаний о природе, обществе, процессе их взаимодействия, взаимосвязи между здоровьем человека и состоянием окружающей среды, осуществление межпредметных связей, реализация деятельностного подхода по изучению и охране окружающей среды.

Воспитательные задачи: формирование у подростков желания внести свой вклад в охрану природы, преодоление у них пассивности, безынициативности, потребительского отношения к природе, воспитание норм поведения в окружающей среде.

Проект рассчитан на 4 занятия (табл. 1).

Таблица 1 Содержание этапов учебного исследовательского проекта

 

Форма организации обучения	Этап проекта	Вид деятельности
1. Занятие 1	Подготовительный	Постановка цели и задач, разделение учащихся на группы, распределение заданий в группах
2. Экскурсии	Основной	Работа в группах по выбранной теме
3. Занятие 2	Основной	Работа в группах по выбранной теме
4. Самостоятельная работа дома	Основной	Индивидуальная работа по выполнению заданий
5. Занятие З	Основной	Работа в группах по выбранной теме
6. Самостоятельная работа дома	Основной	Индивидуальная работа по выполнению заданий
7. Занятие 4	Заключительный	Защита проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На первом занятии сообщается общая тема исследования и ставится проблема. Школьникам демонстрируются фото- и видеоматериалы экологических фильмов, отражающих некоторые экологические проблемы (загрязнение водоемов, уменьшение биоразнообразия и др.). В ходе просмотра и дальнейшей дискуссии определяется значимость предстоящей работы. Каждый обучающийся формулирует тему, над изучением которой ему хотелось бы работать. В процессе беседы обсуждаются следующие вопросы:

• Какое влияние оказывает человек на окружающую среду?

• Как человек использует природные ресурсы?

• Какое воздействие оказывает человек на водные экосистемы?

• Что можно сделать, чтобы сократить воздействие антропогенных факторов на окружающую среду?

• Что такое биоразнообразие и почему оно находится под угрозой?

Определяются основные направления предстоящего исследования и формулируются темы, например,

• • • «Загрязнение реки Подкумок. Влияние антропогенных факторов на сокращение биоразнообразия. Пути сокращения воздействия антропогенных факторов на окружающую среду»;

    • «Загрязнение реки Ессентучок. Влияние антропогенных факторов на сокращение биоразнообразия. Пути сокращения воздействия антропогенных факторов на окружающую среду».

    • «Загрязнение ручья Капельный. Влияние антропогенных факторов на сокращение биоразнообразия. Пути сокращения воздействия антропогенных факторов на окружающую среду

    • «Загрязнение реки Бугунта. Влияние антропогенных факторов на сокращение биоразнообразия. Пути сокращения воздействия антропогенных факторов на окружающую среду».

Учащиеся объединяются в группы по 5—7 человек и распределяют задания внутри групп.
Учитель организует исследовательскую работу учащихся по инвентаризации водных ресурсов города. Суть ее заключается в исследовании водных ресурсов и составлении на них инвентарной карты.

Инвентарная карточка.
1. Название объекта.
2. Месторасположение.
3. Рельеф прилегающей к нему местности.
4. Характер течения.
5. Качественные характеристики воды (цвет, вкус, прозрачность, количество взвешенных частиц).
6. Химические свойства воды (определение окисляемости, определение хлорид-, сульфат –, карбонат- ионов, ионов свинца Pb2+ , серы S2 , ртути, аммония NH4- , азота аммонийных солей в воде).
7. Какова степень химического загрязнения воды?
8. Как используется человеком?
9. Каково влияние хозяйственной деятельности на состояние источника водотока? Определите, какие виды мусора (бумага, стекло, металл, полиэтилен и т. д.) чаще всего встречаются вдоль береговой зоны.
10. Что необходимо предпринять по его охране?
11. Какие растения произрастают в пойме реки?
12. Какие животные обитают в пойме реки?
13. Оценка состояния растительного и животного мира.
14. Что необходимо предпринять по охране растительного и животного мира поймы реки?

15. Биоиндикация по гидробионтам

16. Каково влияние загрязнения реки на здоровье человека
17. Оценка состояния влияния загрязнённости на органы и системы организма человека
18. Что необходимо предпринять в качестве профилактических мер по охране здоровья человека?

На первом занятии каждая группа получает папку с заданиями в виде инструкций по выполнению проекта, памятку (прил.) и инвентарную карточку, список литературы, таблицы, экологические карты, списки лабораторного оборудования, инструкции и список оборудования для выполнения лабораторных опытов: «Экспресс-анализ воды с помощью тестов»; «Моделирование химических загрязнителей воды». При заполнении инвентарной карты рекомендуется делать зарисовки или фотографировать растения, растительные сообщества и т.д.

Пробы берутся в разных точках русла реки (в непосредственной близости от дороги, предприятий, в лесной или парковой зоне, возле жилых домов).

Домашнее задание (к трем занятиям):
1. Составить список различных видов деятельности, направленной на сохранение водных экосистем от разрушения и загрязнения.
2. Подсчитать примерное количество израсходованной воды вашей семьей за неделю, месяц, год. Составить рекомендации по сохранению воды в семье, школе.
Роль учителя на первом занятии заключалась в организации всех этапов деятельности, формировании групп и консультировании по поводу предстоящей работы, распределения заданий в группе.
Проведение экскурсии в ходе реализации проектной деятельности направлено на ознакомление школьников с проблемой, которую они изучают, поэтому для каждой группы предусматривалась своя экскурсия (р. Подкумок, р. Бугунта, р. Ессентучок, ручей Капельный).

Занятие 2.

Второе занятие посвящено выполнению заданий, над которыми можно работать как индивидуально, так и в небольшой подгруппе (2—3 человека)

• выполнение практического задания по проведению анализов загрязнения воды под руководством учителя;

• ответы на вопросы и выполнение заданий с использованием литературы, СМИ, экологической карты по состоянию воды в городе, Интернета;

• обработка фотоматериалов о несанкционированных свалках;

• сбор материала для доклада.

Промежуточные результаты обсуждаются всей группой: учащиеся знакомятся с различными точками зрения на изучаемую проблему и оценивают полученные результаты.

Учитель просматривает и редактирует собранный материал, определяет выступающих по результатам работы, рекомендует использовать наглядный материал, демонстрировать опыты.

Результаты оформляются в виде проекта по единой форме:

1. Грамотно оформленный титульный лист

2. Содержание или оглавление.

3. Введение

4. Обзор литературы по проблеме исследования.

5. Методика выполнения эксперимента и используемое оборудование.

6. Результаты эксперимента.

7. Обсуждение результатов эксперимента.

8. Выводы и рекомендации.

9. Список использованной литературы.

10. Приложение (Может содержать фотографии, рисунки, графики, таблицы, диаграммы, планы, карты, оценочные шкалы и т.д.)

Занятие 3.

На третьем занятии обобщается собранная информации, подводятся итоги проведенных исследований, формулируются выводы, оформляются результаты, готовятся выступления на этапе защиты проектов. Выполняются задания для работы с картой «Экологического атласа» города, например:
1. Найдите на экологической карте города водные объекты, которые наиболее загрязнены. 2. Выявите источники загрязнения водоемов, находящихся в черте города; в пригородной зоне.
Подготовка к заключительному этапу (защите проекта) потребовала выполнения домашних заданий (изготовление плакатов, рисунков на выставку для оформления кабинета). Учащиеся, работающие над проблемой «Загрязнение реки Подкумок», подготовили выставку поделок из бумажных и пластиковых бытовых отходов, показав возможность вторичного использования материалов для уменьшения количества выбрасываемого мусора. Очень важным этапом является подготовка учащихся к выступлению. Наиболее типичными недостатками выступлений учащихся являются неумение отобрать главное, раскрывающее тему проекта, кратко сообщить содержание, логично по ходу выступления использовать ссылки на демонстрации, сделать заключение, выводы, изложить материал в свободной форме, не прибегая к дословному чтению написанного текста. Учитывая эти недостатки, учитель заранее прослушивает выступления учащихся и делает соответствующие поправки. Хорошо подготовленные сообщения, включенные в общую структуру занятия, активизируют познавательный интерес школьников, оживляют учебный процесс.

Занятие 4.

Четвертое занятие посвящено защите проектов. Выступление каждой группы длится 7—8 мин. По ходу выступления каждой группы учащиеся заполняют итоговую таблицу, заранее подготовленную учителем и выданную каждому в начале занятия (см. табл. 2).

Таблица 2

Проблема	Причины возникновения проблемы	Возможные пути решения проблемы
Загрязнение реки Подкумок
Загрязнение ручья Капельный
Загрязнение реки Бугунты
Загрязнение реки Ессентучок

Обязательная часть этого этапа — оценка работы школьников. Она осуществляется по следующим критериям:

• активное участие всех членов группы в реализации проекта;

• объем изученного материала и качество анализа собранной информации;

• соответствие оформления результатов работы стандартным требованиям;

• качество сообщения о результатах проекта;

• убедительность ответов на вопросы по докладу;

• полнота выполнения самостоятельной исследовательской работы;

• практическая ценность проекта

• достижение поставленных целей;

Работа каждого ученика по проекту отражается в оценочных листах, где проставляются оценки за групповую работу, индивидуальные доклады, реферат, за участие в обсуждении других работ. Средний балл является итоговой оценкой.
Работая над проектом «Внутренние воды своего города. Влияние загрязнения вод на здоровье человека», учащиеся убедились в социальной значимости, актуальности данной проблемы в нашем городе. Пути решения проблемы были предложены на открытой экологической конференции «В судьбе природы – наша судьба». Ребята выступили в СМИ со статьей «Здоровье нашего города».

 

Список литературы

1. Белл С. Проектное обучение для XXI века: навыки будущего // The Clearing House. 2010. DOI: 10.1080/00098650903505415.

2. Безматерных Д. Перспективы совершенствования технологии экологического мониторинга поверхностных вод Обь-Иртышского бассейна // Известия Алтайского отделения Русского географического общества. 2020. Т. 57, № 2. С. 49–58. DOI: 10.24411/2410-1192-2020-15704.

3. Воспитание экологической культуры школьников через внеурочную деятельность // Учительский журнал. URL: https://www.teacherjournal.ru/categories/4/articles/17585.

4. И.В. Морузи, E. В. Пищенко, Л.В. Веснина. Гидробиология (Практикум) // Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2016.- с.

5. Околелов А. Ю., Микляева М. А., Околелова А. О. Организационно-методические аспекты реализации проектно-исследовательской деятельности школьников по экологии // Электронный ресурс. 2023.