Экологический мониторинг атмосферного воздуха (факультативное занятие по биологии для 6–9-х классов). Урок — деловая игра

Цели урока:

• Сформировать у учащихся чувство заботы о здоровье окружающих, способность прогнозировать возможные изменения состояния здоровья учащихся под влиянием факторов окружающей среды.
• Проектировать условия, сохраняющие здоровье.
• Развивать способность мыслить глобально, действовать локально, выявлять истоки экологических проблем как следствие неадекватного действия людей[1].

Оборудование для экскурсии: снаряжение для биомониторинга (палетка 10*10, которая разделена внутри тонкими проволочками на квадраты 10см² блокнот, карандаш, конверты для сбора образцов).

Игра проводится в 3 этапа.

I. Подготовительный.

Учащиеся делятся на 2 группы (лихенологи, экологи). С каждой группой проводится инструктаж по предстоящей работе. Учащимся объясняется ход работы на опытных участках при школе. Предоставляется необходимое оборудование.

Вводное слово учителя: “ Роль атмосферы в природных процессах”.

Роль атмосферы в природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них – на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефа образования. Чистый воздух необходим для жизни человека, растений, животных. Атмосферные загрязнения оказывают отрицательное влияние на живые организмы, что приводит к сокращению численности, видового разнообразия животных и растений, заболеваемости человека[2].

Источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы, а также серьезные нарушения экологического равновесия в биосфере, – множество. Самые значительные – транспорт и индустрия (Приложение 1).

Оценку состояния воздушной среды можно провести с использованием биоиндикационных, физических и химических методов исследования. На данном уроке мы проведем мониторинг загрязнения окружающей среды, используя биоиндикационные методы – сосну обыкновенную и лишайники [3].

II. Практический.

Учащиеся на опытном участке производят мониторинг окружающей среды, использую биоиндикационные методы – сосну обыкновенную и лишайники.

Методика для экологов на опытном участке: Выбираются деревья сосны обыкновенной от 5- до 10 деревьев в 15- 20 летнем возрасте и с нескольких боковых побегов в средней части кроны отбирают 200-300 пар хвоинок второго и третьего года жизни.

Методика для лихенологов на опытном участке: Выбирается на опытном участке (пришкольный участок) по обе стороны описываются лишайники, которые растут на деревьях по обеим сторонам улицы на каждом третьем дереве. Пробная площадка ограничивается на стволе деревянной рамкой (палеткой). Отмечают, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади рамки занимает каждый растущий там вид. указывается жизнеспособность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище. На каждом дереве описываются минимум четыре пробные площадки: две у основания ( с разных сторон) и две на высоте 1,4-1,6м. выделяют размеры розеток лишайников и степень покрытия в процентах Оценка встречаемости и покрытия по 5-ти бальной шкале ( табл. 1.)

Таблица 1

Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале

Далее работа проходит в лабораторных (камеральных) условиях. Учащиеся делают выводы и разрабатывают предложения по улучшению состояния окружающей среды школы.

Экологи: Хвоя делится на три части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами, хвоя с признаками усыхания), и подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в таблицу 2.

Таблица 2

Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязнения атмосферы

По данным таблицы рассчитывают индекс продолжительности жизни хвои Q по формуле:

Q= 3В₁+2В₂+3В₃/В₁+В₂+В₃, где В_1, В2, В3, количество осмотренных деревьев с данной продолжительностью жизни хвои. Чем выше индекс Q , тем больше продолжительность жизни хвои сосны, а значит чище воздух.

Лихенологи: После проведения исследований на нескольких десятках деревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников – накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К). Далее рассчитывается показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле:

ОЧА = Н+2Л+3К/30, Чем выше РЧА (ближе к единице), тем чище воздух. Данные заносятся в таблицу 3.

Таблица 3

Оценка чистоты воздуха при помощи лишайников

Ш. Итоговая конференция. Работа экспертной группы

Каждая группа выступает с отчетом о результатах мониторинга по своему участку работы. Данные мониторинга и предложения по улучшению состояния школы представляют экспертной группе, в состав которой входят:

• учитель географии;
• учитель биологии;
• по одному учащемуся из каждой группы.

Экспертная группа анализирует работу каждой группы, собирает, данные и оформляет сравнительную таблицу по всем показателям мониторинга.

Разрабатываются мероприятия по улучшению экологического состояния школы, оформляется "Белая книга".

Список разработанных мероприятий доводится до сведения администрации школы.

Структура "Белой книги"

1. Название учебного заведения
2. Паспорт школы
3. План школы и пришкольного участка
4. План клумб и участков с указанием видового состава растений
5. Сравнительная таблица по всем показателям
6. Мероприятия по улучшению экологического состояния школы и пришкольного участка.

Литература:

1. Бакланова С.Л. Экологическое образование в курсе “ География Алтайского края”. Учебно-методическое пособие. Часть 2. – Бийск: НИЦ БиГПИ,2000.
2. Ландшафты планеты. М.: ООО “ Мир книги”, 2002.-192 С.
3. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие/Под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.