Дополнительная образовательная программа «Школьная лаборатория экологического мониторинга и прогноза»

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Экологическое образование в настоящее время является одним из основных условий выживания человечества, т.к. проблемы загрязнения окружающей среды являются одними из важнейших проблем. Из всей сис­темы проблем "человек-природа" охрана природы едва ли не самая важная, поскольку природная среда - это среда обитания человека, поэтому важнейшим является экологическое мышление. Воспитание эко­логического сознания совершенно необходимо в современной школе. Этим обусловлена актуальность программы «Школьная лаборатория экологического мониторинга и прогноза».

Дополнительная общеобразовательная программа «Школьная лаборатория экологического мониторинга и прогноза» имеет естественнонаучную направленность.

За основу данной программы были взяты: программа экологи­ческого мониторинга и биологической индикации и факуль­тативный курс "Экологический мониторинг" для школьников 8-11 классов, разработанный А.Г.Муравьевым. Данная программа дополнена экспериментами по моделированию процессов загрязнения окружающей среды, фильмов по заповедникам России и Нижегородской области.

Программа направлена на приобретение учащимися профессио­нальных знаний и умения самостоятельно планировать и вести научно-исследовательскую работу. Программа рассчитана на то, что в процессе ее усвоения учащиеся проводят научно-исследовательскую работу, представляемую в дальнейшем на конкурсы и фестивали.

Плановое количество учащихся в группе – 15 человек

Расписание занятий с учащимися:

Продолжительность занятий для группы - по 2 часа 1 раз в неделю. 2 часа - оптимальная продолжительность занятий. За это время можно провести как практическое, так и теоретическое заня­тие. При необходимости в этот временной промежуток укладывается и небольшая экскурсия в ближайших окрестностях учреждения, на базе ко­торого проводятся занятия в учебной группе для сбора практического материала. Большая продолжительность занятий приводит не только к быстрой утомляемости учащихся, но и возражению со стороны их родителей, т.к. занятия при этом заканчиваются слишком поздно. Большая продолжительность занятий (полноценные экскурсии 4-6 часов) возможна только в выходные дни.

ЦЕЛИ :

- сформировать экологическое мышление у школьников;

- обучить навыкам практической лабораторной работы;

- подготовка к выбору будущей профессии эколога;

ЗАДАЧИ:

- познакомить детей с проблемами загрязнения окружающей среды;

- на примере лихеноиндикации показать динамику изменения биоразнообразия лишайниковых сообществ под действием атмос­ферных поллютантов;

- обучить практическим навыкам работы с лабораторным оборудовани­ем.

МЕХАНИЗМ ОЦЕНКИ ПОЛУЧАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Оценка знаний учащихся проводится в процессе собеседований с преподавателем, работы в полевых и лабораторных условиях. При этом должны учитываться:

- полнота раскрытия темы, точность применения понятий и тер­минов;

- умение самостоятельно ставить научную задачу и планировать эксперимент;

- умение применять полученные знания в повседневной жизни;

Входной контроль осуществляется в начале занятий в виде собеседования.

Текущий контроль осуществляется в ходе лабораторных работ, со­беседования, практикумов по отдельным темам, в полевых условиях, в ходе индивидуального опроса с вынесением оценок в процессе проведения занятий. Итоговый контроль проводится в виде собеседования, рефератов, участия школьников в олимпиадах по биологии, экологии и химии.

УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

В процессе работы будут использованы различные формы за­нятий: экскурсии, практические занятия, лекции. Кружок рассчитан на работу с детьми 8-11 классов.

Результаты работы: дети получат наглядное представле­ние о процессах загрязнения окружающей среды и контроле с помощью биологических объектов, разовьют навыки практической работы. В процессе работы создается дискуссионная обстановка, по возможности задания даются с возрастающей сложностью.

После обучения учащиеся должны уметь давать оценку состояния объектов окружающей среды, оценивать степень экологичес­кой опасности загрязнений различного типа, прогнозировать ближайшие вероятные последствия загрязнений окружающей среды для состояния би­осистем и человека, выявлять по внешним признакам источники загрязне­ний, использовать количественные показатели качества окружающей сре­ды при обсуждении экологических вопросов

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеев С.В. Экология: Учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений разных видов. – СПб.: СМИО Пресс, 2007 (для учащихся 9 классов – том 1, 10 – 11 классов – том 2).

2. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие/ Под ред. Алексеева С.В. – М.: АО МДС, 2008

3. Бабакова Т.А., Мамотова А.П. 500 экологических задач. – Петрозаводск.: Карелия,2001.

4. Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУ, 2004.

5. Грин Н., Стаут У, Тейлор Д. Биология: В 3-х частях. Т. 2. Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера.– М.: Мир, 2006.

6. Мельников Е.К, и др. Геопатогенные зоны: миф или реальность? – СПб.: Изд-во АО “Недра”, 2003.

7. Муравьев А.Г. Экологический мониторинг. Программа по экологическому образованию. СПБ, 2008.

8. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир: В 2-х т. Пер. с англ.– М.: Мир, 2003.

9. Новиков Ю.В. Природа и человек. – М.: Просвещение, 2001.

10. Основы геоэкологии: Учебник / Под ред. В.Г. Морачевского. – СПб: Изд-во С.-Петербург. ун-та, 2004.

11. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник – М.: Мысль, 2000.

12. Снакин В.В., Пузаченко Ю.Г., Макаров С.В. и др. Толковый словарь по охране природы / Под ред. д-ра биол. наук Снакина В.В. – М.: Экология, 2005.

13. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь-справочник. – М.:Агропромиздат, 2011.

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор МБОУ СОШ №16

___________________ Е.В.Любова

«_____»______________ 2015года


КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ГРАФИК

дополнительной общеобразовательной программы " Школьная лаборатория экологического мониторинга и прогноза"

сентябрь				октябрь					ноябрь				декабрь				январь					февраль				Март				апрель				май					июнь					июль					август						Всего учебных недель/ часов
02.09-08.09	09.09-15.09	16.09-22.09	23.09 – 29.09	30.09 – 06.10	07.10 – 13.10	14.10 – 20.10	21.10 – 27.10	28.10 – 03.11	04.11 – 10.11	11.11 – 17.11	18.11 – 24.11	25.11 – 01.12	02.12 – 08.12	09.12 – 15.12	16.12 – 22.12	23.12 – 29.12	30.12 – 05.01	06.01 – 12.01	13.01 – 19.01	20.01 – 26.01	27.01 – 02.02	03.02 – 09.02	10.02 – 16.02	17.02 – 23.02	24.02 – 02.03	03.03 – 09.03	10.03 – 16.03	17.03 – 23.03	24.03 – 30.03	31.03 – 06.04	07.04 – 13.04	14.04- 20.04	21.04 – 27.04	28.04 – 04.05	05.05 – 11.05	12.05 – 18.05	19.05 – 25.05	26.05 – 01.06		02.06 – 08.06	09.06 – 15.06	16.06 – 22.06	23.06 – 29.06		30.06 – 06.07	07.07 – 13.07	14.07 – 20.07	21.07 – 27.07		28.07 – 03.08	04.08 – 10.08	11.08 – 17.08	18.08 – 24.08	25.08 – 31.08
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39		40	41	42	43		44	45	46	47		48	49	50	51	52
2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2																		38/76

Условные обозначения:

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор МБОУ СОШ №16

___________________ Е.В.Любова

«_____»______________ 2015г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дополнительной общеобразовательной программы " Школьная лаборатория экологического прогноза и мониторинга"

Раздел, темы	теория (кол-во часов)	практ. (кол-во часов)	Всего часов	Формы контроля	Методическое обеспечение
1. Вводная часть. Объекты окружающей среды и природно - антропогенный комплекс	2	-	2	Ответы на вопросы	Презентация по теме, опросник к теме 1 ( см. диск).
2. Загрязнения окружающей среды	6	-	6
2.1. Виды загрязнения окружающей среды (химическое, радиационное, бактериальное, шумовое, электромагнитные поля и др.)	1	-	1	Тест по теме	Материал и презентация по теме (см. диск)
2.2. Количественная оценка уровней загрязненности. Понятие погрешности анализа. Нормативы качества окружающей среды: санитарно-гигиенические (ПДК, ПДУ); экологические (ПДВ, ПДС, нормативы шума, ПДЭН), эстетические и др. Общие понятия о суммации вредных воздействий (синергизме) и кумулятивном эффекте.	1	-	1	Знание нормативов качества окружающей среды	Материал по теме (см. диск)
2.3.Фильм "Керженский заповедник"	-	-	1		Фильм «Керженский заповедник»
2.4. Миграция и рассеивание загрязнений в окружающей среде. Глобальное распространение загрязнений; дальний атмосферный и трансграничный перенос. 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 школьно. Способы снижения загрязненности окружающей среды.	2	-	2	Анкетирование	Материал по теме (см. диск)
2.5. Чрезвычайные экологические ситуации (общее понятие и основные признаки).	1	-	1	Знание правил поведения, обеспечивающих экологическую безопасность человека	Материал по теме (см. диск)
3. Экологический мониторинг. Оценка состояния воздушной среды	6	2	8
3.1. Экологический мониторинг (система наблюдений, анализа и прогноза), экологический контроль. Понятие о фоновом мониторинге. Мониторинг глобальный, региональный и локальный (общие понятия). Организация мониторинга окружающей среды в Российской Федерации. Единая государственная система экологического мониторинга.	1	-	1	Вопросы по теме	Презентация по теме, Сборник заданий по дисциплине «Экологический мониторинг» (см. диск)
3.2.Метеорологические наблюдения и метеорологические параметры (температура, относительная влажность, скорость и направление ветра, количество и виды осадков и др.). Приоритетные загрязнители воздушной среды (оксид серы (1У), оксид азота (1У), оксид углерода (11), углеводороды, озон) и их источники (стационарные и передвижные). Кислотные загрязнители атмосферы и кислотные дожди (их свойства, экологическая опасность).	1	-	1	Сбор данных метеорологических наблюдений возле МБОУ СОШ №16	Материал по теме (см. диск)
3.3. Твердые атмосферные выпадения и пыль (взвешенные частицы); состав, свойства и экологическая опасность, поведение в атмосфере. Микробиологическое загрязнение воздушной среды и понятие санитарно-показательных организмов.	1	1	2	Практическая работа Наблюдение состава пыли с помощью микроскопа	Методички по теме (Экологический практикум)
3.4. Методы оценки загрязненности воздушной среды: приборные, биометрические (методы биоиндикации и биотестирования), методы наблюдений (прямые и косвенные признаки). Оборудование, используемое для оценки загрязненности воздуха: простейшие индикаторные средства (индикаторные трубки, экспресс-тесты), приборы-газоанализаторы, приборы визуального наблюдения (микроскопы, лупы, бинокли).	1	1	2	Практическая работа Ознакомление с приемами анализа воздуха основными промышленными загрязнителями	Методички по теме (Экологический практикум)
3.5. Деловая (ролевая) игра "Чистый воздух"	-	2	2	Представление различных точек зрения и интересов, необходимость принятия каждой стороной адекватных мер – организационных, технологических, административных.	Материал по теме (см. диск)
4. Оценка экологического состояния водных объектов	8	-	8
4.1. Естественные (природные) воды и их состав. Виды и характеристика загрязнений водных объектов: тепловое загрязнение, загрязнение минеральными солями, взвешенными частицами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами, бактериальное загрязнение и др. Качество воды и ее потребительские свойства.	1	-	1	Знание основных качественных показателей воды	Материал по теме (см. диск)
4.2.Понятие о качестве питьевой воды, воды водоемов рыбохозяйственного, хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения. Основные источники химического загрязнения водоемов (промышленные и ливневые стоки, сельскохозяйственные удобрения, аварии и др.)	1	-	1	Анкетирование	Материал по теме «Питьевая вода» (см. диск)
4.3. Поведение загрязняющих веществ в водоеме (образование растворов, пленок, донных отложений, агрегатов и т.п.) на примере нефтепродуктов.	1	-	1	Оценка загрязненности воды нефтепродуктами	Презентация по теме «Загрязнение воды»
4.4. Атмосферные осадки, их влияние на накопление и миграцию загрязняющих веществ. Кислотные дожди, их свойства и способы тестирования. Методы отбора проб воды (снега, дождя).	1	-	1	Мониторинг атмосферных осадков	Методички по теме (Экологический практикум)
4.5.Микробиологическое загрязнение водоемов. Санитарно-показательные организмы и методы их определения.	1	-	1		Презентация по теме, методички по теме (Экологический практикум)
4.6. Методы оценки качества воды (органолептические, гидрохимические, гидробиологические, микробиологические) и оборудование, используемое для анализа: простейшие индикаторные средства (индикаторные бумажки и таблетки, тесты), приборы визуального наблюдения (микроскопы, лупы), рН-метры, окси-метры, иономеры. Понятие о гидробиологических методах оценки состояния водоемов.	1	-	1	Умение работать с рН – метром «Unipractic»	Презентация по теме, методички по теме (Экологический практикум)
4.7. Практическая работа		2		Практическая работа в парах	Методички по теме (Экологический практикум)
5. Оценка экологического состояния почв	6	2	8
5.1. 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.	1	-	1	1. Взятие почвенных образцов и их обработка (подготовка). 2. Определение общих физических свойств почвы (механических свойств, состава, окраски), общей гигроскопической влажности, полной полевой влагоемкости.	Материал по теме (см. диск)
5.2. Нарушения почвы (загрязнение, засоление, эрозия, обеднение, механические нарушения и др.). Деградация почв, ее причины и признаки. Меры по восстановлению нарушений почвы.	1	-	1	Распознавание загрязнений почв	Презентация по теме «Нарушения почв» (см. диск)
5.3. Структура и характеристика загрязненности почвенного покрова городов. Понятие элементного фона местности (естественного, антропогенного). Явление нахождения элементов при загрязнении почвы тяжелыми металлами и его причины. Аэрально-техногенный характер загрязнения почвы тяжелыми металлами. Тяжелые металлы: токсиканты и микроэлементы. Подвижность тяжелых металлов в почве. Агрохимическое загрязнение почв. Загрязнение почв мусором и отходами.	1	-	1	1. Распознавание основных минеральных удобрений в лабораторных условиях (растворимость в воде, взаимодействие с растворами кислот и щелочей и др.). 2. Распознавание загрязнений почв, возникающих при авариях (розлив нефтепродуктов, химикатов, солей неизвестного происхождения и др.) доступными методами (визуальные наблюдения, экстракция, тестирование). 3.Описание несанкционированной свалки (описание загрязнений почв мусором).	Материал по теме, методички по теме (Экологический практикум)
5.4.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.	1	-	1	Вопросы по теме	Материал по теме «Экология почв» (см. диск)
5.5. Геоботаническая индикация почв (метод фитоиндикации). Методы оценки экологического состояния почвы. Почвенные вытяжки и способы их приготовления.	1	-	1	1. Приготовление почвенных вытяжек (водных, солевых), и их анализ (определение рН, солевого состава и засоленности). 2. Определение качественного и количественного состава компонентов в почвенном образце.	Материал по теме, методички по теме (Экологический практикум)
5.6. Оборудование и приборы для оценки показателей экологического состояния почвы: комплекты-лаборатории, тест - комплекты ("Общая жесткость", "рН" и др.), приборы визуального наблюдения (микроскопы, лупы), рН - метры, иономеры.	1	-	1	Знание принципа действия оборудования	Материал с сайта http://cristmasplus.narod.ru
5.7. Деловая (ролевая) игра "Моделируем экологическую ситуацию"		2		Роли учащихся: главный агроном агропромышленного комплекса, инженер станции очистки сточных вод животноводческого комплекса, директор автотранспортного хозяйства, инженер-мелиоратор, главный санитарный врач, журналист, инженер-эколог, председатель общественного комитета – местный житель, представитель администрации. Тематика ролевых выступлений: причины сложившейся экологической ситуации, масштабы загрязнения водных объектов и почвы, возможности самоочищения окружающей среды, прогнозирование изменения (нормализации, ухудшения) ситуации, необходимые для принятия меры, роль общественного мнения в борьбе за качество окружающей среды.	Материал по теме (см. диск)
6. Биомониторинг состояния окружающей среды и 6иотические наблюдения	8	2	10
6.1. 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.).	1	-	1	Анкетирование	Материал по теме (см. диск)
6.2. Способы оценки биоразнообразия (оценка количества видов, суммарной биомассы, асимметричность распределения видов по численности, наличие скрытых видов и др.)	1	-	1	Вопросы	Методички по теме (Экологический практикум)
6.3. Реакция (отклик) биоты на загрязнение окружающей среды. Фитопатологические явления. Орнитофауна и ее отклик на качество окружающей среды.	1	-	1	Вопросы	Презентация по теме «Растения и животные – индикаторы окружающей среды»
6.4. 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.	1	-	1	Вопросы	Материал по теме
6.5. Методы оценки экологического состояния водоемов по оценке видового разнообразия бентоса и планктона (методы Вудвисса, Шеннона и др.)	1.	-	1	Отработка методов	Методички по теме (Экологический практикум)
Практические занятия		2		1. Работа с определителем видов и образцами (препаратами): распознавание объектов – биоиндикаторов и ознакомление с показателями загрязненности среды. 2. Практический биомониторинг состояния окружающей среды в жилой и садово-парковой "лесной" зонах по имеющимся индикаторным видам. 3. Оценка засоленности почв городов по состоянию липы. 4. Изучение видового разнообразия сообщества водных организмов как показателя загрязненности водоемов (на "чистых" и "загрязненных" водоемах или их участков). 5. Выявление факторов нарушенности экосистем (сообществ организмов). 6. Оценка состояния растений по фитопатологическим явлениям. 7. Оценка видового разнообразия (биоразнообразия) на конкретной территории.	Методички по теме (Экологический практикум)
7. Оценка экологически опасных физических воздействий	7	1	8
7.1. Акустическое (шумовое) загрязнение окружающей среды: источники и нормативы	1	-	1	Знание нормативов шумового загрязнения	Презентация по теме «Шумовое загрязнение»
7.2. Понятие "дозиметрии шума". Восприимчивость человека и живых организмов к звуковым волнам различной частоты	1	-	1		Материал по теме (см. диск)
7.3. Инфразвук и ультразвук. Вибрация, ее источники, экологические последствия. Пути снижения шумовых воздействий в быту, на работе, на транспорте и др.	1	-	1	Составить памятку «Пути снижения шумовых воздействий»	Материал по теме (см. диск)
7.4. Приборы для измерения уровней шума и вибрации	1	-	1	Умение объяснять принцип действия приборов	Инструкции к приборам
7.5. Электромагнитные поля (виды, экологическая опасность, источники, допустимые нормы напряженности полей)	1	-	1	Знание норм напряженности полей	Презентация по теме (см. диск)
7.6. Свет как разновидность электромагнитного излучения. Освещенность рабочего места. Единицы измерения, допустимые нормы. Благоприятный спектральный состав источника света. Приборы для определения освещенности (люксметры)	1	-	1	Принцип действия люксметра	Инструкции к приборам
7.7. Практические работы учащихся		2		Работа с люксметром. Определение освещенности на рабочем месте (ученическом, учительском столах), у окна, у классной доски в условиях искусственного (естественного, комбинированного) освещения.	Методички по теме (Экологический практикум)
8. Загрязнения окружающей среды бытовыми и промышленными отходами	5	5	10
8.1. Виды бытового мусора и промышленных отходов, наносящие ущерб окружающей среде	1	-	1		Презентация по теме «Отходы …»
8.2. Возможности природы в самоочищении от мусора и отходов	1	-	1		Материал по теме (см. диск)
8.3. Экологические последствия от загрязнения окружающей среды мусором (изменение состава окружающей среды, нарушение естественных форм жизнедеятельности и ухудшение эстетического состояния и др.)	1	-	1	Тест по теме	Презентация по теме «Мусору – вторую жизнь»
8.4. Санкционированные и несанкционированные свалки.	1	-	1		Фильм по теме
8.5. Вторичное использование и переработка отходов	1	-	1	Составление проекта по созданию в своем микрорайоне предприятия по вторичной переработке мусора	Материал по теме (см. диск)
8.6. Практические работы учащихся		5		1. Оценка загрязненности местности мусором (по составу и количеству).(1ч.) 2. Уборка местности от мусора, наносящего ущерб окружающей среде (в том числе мусора, представляющего повышенную опасность).(1ч.) 3. Составление карт местности с расположением несанкционированных свалок.(1ч.) 4. Посещение близлежащей свалки. Оценка возможности ее влияния на состояние окружающей среды прилегающих территорий.(1ч.) Составление паспорта свалки. (Описание несанкционированной свалки).(1ч.) - проводится в качестве экскурсии.	Методички по темам (Экологический практикум)
9. Геоэкологическое картирование и комплексная оценки состояния окружающей среды	10	-	10
9.1. Геоэкологические карты и их виды (природные карты, карты антропогенных нагрузок и их последствий).	1	-	1	Умение работать с геоэкологическими картами	Материал по теме (см. диск)
9.2. Описание ландшафтов как основа для получения информации при составлении геоэкологических карт.	1	-	1	Умение описывать ландшафт города	Материал и карты по теме (см. диск)
9.3. Ландшафты природные, сельскохозяйственные, урбанизированные	1	-	1		Презентация по теме «Виды ландшафтов»
9.4. Картирование (нанесение на топографическую основу или план местности) основных объектов	1	-	1	1. Нанесение на план местности результатов мониторинга (уровней загрязненности, метеорологических параметров и др.). 2. Нанесение на план местности основных загрязнителей окружающей среды и прогнозируемых путей распространения загрязнений.	Материал и карты по теме (см. диск)
9.5. Комплексная оценка состояния окружающей среды на основе анализа факторов экологической опасности, наиболее значимых в данной местности, по основным компонентам природно-антропогенного комплекса (воздушной среды, водных объектов, почвы, объектов техногенной среды), а также по результатам биомониторинга и биотестирования.	2	-	2	Мониторинг качества грунтовых вод вблизи свалок.	Материал и методичка по теме (Экологический практикум)
9.6. Способы представления на картах результатов комплексной оценки состояния окружающей среды.	1	-	1	Отработка умений работать с картами	Материал по теме (см. диск)
9.7. Математическое моделирование распространения загрязненности окружающей среды	1	-	1		Материал по теме (см. диск)
Итоговое занятие	2	-	2