Авторская программа кружка "Юный эколог–исследователь"

Пояснительная записка

Актуальность данной программы объясняется возросшей потребностью современного информационного общества в принципиально иных молодых людях: образованных, нравственных, предприимчивых, которые могут самостоятельно принимать решения в ситуации выбора, способных к сотрудничеству, отличающихся мобильностью, динамизмом, конструктивностью, готовых к межкультурному взаимодействию, обладающих чувством ответственности за судьбу страны и умеющих оперативно работать с постоянно обновляющейся информацией. Соответствовать этим высоким требованиям сегодня может лишь человек, владеющий навыками научного мышления, умеющий работать с информацией, обладающий способностью самостоятельно осуществлять исследовательскую, опытно - экспериментальную и инновационную деятельность. Учитывая то, что приоритетные способы мышления формируются в раннем подростковом возрасте, очевидно, что навыки исследовательской деятельности необходимо прививать еще в школе. Однако узкие временные рамки урока не позволяют в полной мере использовать потенциал исследовательской деятельности для развития учащихся в школе. В этой связи большое значение имеет форма работы с детьми в системе дополнительного образования, нацеленной на формирование учебных исследовательских умений у старшеклассников.

Данная программа может востребована учителями биологии, экологии, географии, педагогами дополнительного образования эколого-биологического направления.

Цели и задачи программы

Цель:

• формирование знаний, умений и навыков самостоятельной экспериментальной и исследовательской деятельности, развитие индивидуальности творческого потенциала ученика.

Задачи:

• привить учащимся навыки работы с методами, необходимыми для исследований - наблюдением, измерением, экспериментом, мониторингом и др.;
• воспитать экологическое мировоззрение и культуру;
• развить умение проектировать свою деятельность (учебную, исследовательскую);
• развить творческие и коммуникативные способности учащихся;
• научить правильно оформлять результаты работы, защищать.

Содержание программы первого года обучения.
Учебно-тематический план программы "Юный эколог - исследователь".

Первый год обучения.

Вводное занятие

2 ч. (1/1/-/-)

Теор. часть. Краткая история экологии. Предмет экологии, структура экологии.

Практ. часть. Работа со справочной литературой, просмотр журналов, видеофрагментов.

Определители флоры и фауны

12 ч. (1/3/-/8)

Теор. часть. Понятие об определителе флоры и фауны. Методика работы с определителями растений, грибов, лишайников, зверей, птиц, рыб.

Практ. часть. Работа с определителем. Написание реферата по результатам экскурсий.

Экскурсии. В парк, на луг, к водоему. Работа с определителями флоры и фауны.

Гербарий растительности

10 ч. (1/5/-/4)

Теор. часть. Понятие о гербарии. Классификация гербариев. Методика и правила сбора гербария.

Практ. часть. Знакомство с гербариями. Изготовление папки для гербария. Изготовление гербариев.

Экскурсии. В лес, на луг. Сбор материала для составления гербариев древесно-кустарниковой и травянистой растительности.

4. Редкие и исчезающие виды флоры и фауны Приморского края

14 ч. (3/7/-/4)

Теор. часть. Экологический подход к охране редких и исчезающих видов и мест их обитания. Красная книга. Виды растений и животных Приморского края, занесенных в Красную книгу. Реликты и эндемики флоры и фауны Приморского края.

Практ. часть. Знакомство с реликтовыми, эндемичными, редкими и исчезающими видами растений и животных края по гербариям, иллюстрациям и плакатам. Изучение Красной книги Приморского края. Составление карты ареалов редких видов животных и растений Приморского края на примере леопарда и женьшеня. Написание реферата "Реликтовые, эндемичные, редкие и исчезающие виды флоры и фауны Приморского края".

Экскурсии. В Ханкайский заповедник. "Знакомство с реликтовыми, эндемичными, редкими и исчезающими видами флоры и фауны края".

Особо охраняемые территории Приморского края

14 ч. (4/6/-/4)

Теор. часть. Охраняемые территории, причины их организации и значение. Классификация заповедников. Заповедники Приморского края: Ханкайский, Уссурийский, Кедровая падь, Сихотэ-Алиньский, Лазовский, Дальневосточный морской. Флора и фауна Ханкайского заповедника.

Практ. часть. Работа с зоогеографическими картами заповедников. Просмотр видеофильмов, работа со справочной литературой. Работа с Красной книгой (флора и фауна Ханкайского заповедника). Написание реферата "Флора и фауна Ханкайского заповедника".

Экскурсии. "Изучение флоры и фауны Ханкайского заповедника".

Экологические факторы и среды жизни организмов

48 ч. (12/16/16/4)

Теор. часть. Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенный. Свет, вода, температура как абиотические факторы. Законы Аллена, Бергмана, Ламотта, Вант-Гоффа. Биологические ритмы. Теория расчетных низкочастотных ритмов (физический цикл - 23 дня, эмоциональный цикл - 28 дней, интеллектуальный цикл - 33 дня). Фотопериодизм. Закон Хопкинса. Лимитирующие факторы. Законы Либиха, Вильямса, Шелфорда. Эдафический фактор. Растения-индикаторы. Биотические отношения: внутривидовые (конгруэнции, каннибализм), межвидовые (конкуренция, аллелопатия, хищничество, паразитизм, симбиоз, мутуализм, комменсализм, аменсализм). Среды жизни организмов: водная, наземно-воздушная, почва как среда жизни, живые организмы как среда обитания. Жизненные формы организмов (классификации И.Г.Серебрякова, К. Раункиера, Д.Н. Кашкарова).

Практ. часть. Работа с определителями растений "Выделение экологических групп растений по отношению к освещению". Составление индивидуальных биологических ритмов. Составление климадиаграмм. Работа с определителями растений "Выделение экологических групп растений по отношению к влажности". Работа с атласами, зоогеографическими картами. Знакомство с растениями - индикаторами. Изучение приспособлений организмов к водной среде на примере обитателей аквариума. Создание экосистемы аквариума. Решение экологических задач. Работа со справочной литературой. Написание рефератов: "Наблюдение за растениями - индикаторами", "Жизненные формы растений городского парка", "Описание экосистемы аквариума".

Иссл. работа. Влияние освещения на биологическое состояние комнатных растений. Суточная активность животных зооуголка. Влияние температурного режима и влажности на биологическое состояние комнатных растений. Самоизреживание растительной популяции. Экскурсии. В городской парк. Наблюдение за растениями - индикаторами. Жизненные формы растений.

Биоценоз и экосистемы

24 ч. (8/8/4/4)

Теор. часть. Биоценоз. Компоненты биоценоза: почва, фитоценоз, зооценоз, энтоценоз. Структура биоценоза: видовая, пространственная, экологическая, трофическая. Учение В.Н. Сукачева о биогеоценозе. Биогеоценоз и экосистема. Экологическая ниша. Экосистема. Типы экосистем (природная, агроэкосистема, индустриально-городская). Экологическая сукцессия, климакс сообщества, гомеостаз экосистемы. Создание органического вещества в экосистеме. Продуктивность экосистемы. "Экологические пирамиды". Распад "пирамид". Закон Р. Линдемана (правило 10%).

Практ. часть. Описание экологической ниши 2-3 организмов (аквариум). Решение экологических задач. Написание реферата по результатам экскурсии.

Иссл. работа. Влияние световой энергии на процесс фотосинтеза (на примере комнатных растений).

Экскурсии. В лес "Лесной биогеоценоз и экологические ниши организмов". В парк. "Надземная ярусность растительности парка".

Популяции

12 ч. (6/6/-/-)

Теор. часть. Популяция. Типы популяций. Структура популяций (половая, возрастная, пространственная, этологическая). Численность и плотность популяций. Акклиматизация и интродукция. Рациональное и нерациональное использование популяций.

Практ. часть. Решение экологических задач. Составление диаграмм зависимости половой структуры, возрастной структуры популяций на примере животных зооуголка. Определение численности популяции методом вторичной выборки. Составление памятки о правилах поведения в лесу, о рациональном использовании лесных богатств.

Биосфера

6 ч. (3/3/-/-)

Теор. часть. Биосфера. Состав биосферы. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Распределение жизни в биосфере. Живое вещество и его функции в биосфере. Круговорот веществ и элементов в биосфере (вода, кислород, углерод, азот, фосфор, сера). Ноосфера.

Практ. часть. Решение задач. Моделирование круговорота химических элементов.

Заключительное занятие

2 ч. (-/2/-/-)

Практ. часть. Конференция исследовательских работ кружковцев.

Содержание программы второго года обучения.
Учебно-тематический план программы "Юный эколог - исследователь".

Второй год обучения.

1. Вводное занятие

6 ч. (1/2/-/3)

Теор. часть. История развития экологических идей. Законы Б. Коммонера.

Практ. часть. Обзор экологических проблем России, Приморского края, г.Спасска-Дальнего.

Экскурсии. В парк. "Экологические объекты окружающей среды".

2. Исследовательская деятельность

12 ч. (3/9/-/-)

Теор. часть. Методика исследовательской деятельности, структура исследовательской работы. Анализ и обработка исследовательской работы. Выводы исследовательской работы. Оформление исследовательской работы.

Практ. часть. Знакомство с исследовательскими работами. Анализ и обработка исследовательской деятельности (на примере исследовательских работ). Оформление исследовательской работы (на примере исследовательских работ).

3. Проектная деятельность

15 ч. (3/9/-/3)

Теор. часть. Проект. Этапы проектной деятельности. Написание и оформление заявки.

Практ. часть. Знакомство с проектами. Написание проекта. Решение экологических задач.

Экскурсии. "Экологические объекты окружающей среды".

Экологический мониторинг

9 ч. (3/6/-/-)

Теор. часть. Задачи и методы мониторинга. Экологическая экспертиза. Методы контроля. Система мониторинга в крае.

Практ. часть. Отбор проб воды и определение общих показателей воды (температуры, мутности, цвета, запаха, наличие примесей) и водородного показателя (рН). Приготовление водной почвенной вытяжки и определение водородного показателя (рН). Решение экологических задач.

Экстремальные и особые виды воздействия на биосферу

24 ч. (3/6/15/-)

Теор. часть. Экстремальные воздействия на биосферу: антропогенные (военные действия, аварии, катастрофы), природные (стихийные бедствия). Последствия воздействия оружия массового поражения на человека и биоту. Последствия техногенных экологических катастроф на биосферу. Экологические последствия бедствий эндогенного и экзогенного характера (землетрясений, цунами, извержения вулканов, наводнений, штормов, оползней и т.д.). Особые виды антропогенного воздействия на биосферу: шумовое, биологическое, электромагнитное воздействия, опасные отходы.

Практ. часть. Просмотр видеофильмов. Работа со справочной литературой. Изучение причин шумового дискомфорта.

Иссл. работа. Антропогенные воздействия на биосферу.

6. Антропогенные воздействия на биосферу

6.1 Основные виды антропогенных воздействий на биосферу

24 ч. (3/6/9/6)

Теор. часть. Антропогенные воздействия на биосферу. Классификация воздействий. Основные виды загрязнителей окружающей среды. Изменение факторов среды в условиях города (трансформация абиотических и биотических факторов).

Практ. часть. Составление экологической карты города. Составление экологического паспорта помещения.

Иссл. работа. Оценка состояния экосистемы микрорайона.

Экскурсии. На предприятия города. "Знакомство с эффективностью работы очистных сооружений предприятий-загрязнителей окружающей среды".

6.2 Антропогенные воздействия на атмосферу

39 ч. (4/8/24/3)

Теор. часть. Состав воздуха, его значение для жизни организмов. Основные загрязнители атмосферного воздуха (естественные, антропогенные). Классификация антропогенного загрязнения: по масштабам (местное, региональное, глобальное), по агрегатному состоянию (газообразное, жидкое, твердое), радиоактивное, тепловое. Источники загрязнения атмосферы. Экологические последствия загрязнения атмосферы ("парниковый эффект", "озоновые дыры", "кислотные дожди"). Приемы и методы изучения загрязнения атмосферы.

Практ. часть. Определение изменения температуры и относительной влажности в кабинете в ходе занятия. Знакомство с приемами и методами изучения загрязнения атмосферы. Решение экологических задач.

Иссл. работа. Влияние выбросов производства на атмосферу. Загрязнение окружающей среды автотранспортными средствами.

Экскурсии. На предприятия-загрязнители атмосферного воздуха.

Антропогенные воздействия на литосферу

24 ч. (4/8/6/6)

Теор. часть. Деградация почв, причины деградации почв. Эрозия почв: ветровая, водная. Загрязнители почв (пестициды, минеральные удобрения, нефть и нефтепродукты, отходы и выбросы производства, газодымовые загрязняющие вещества). Экологические последствия загрязнения литосферы (вторичное засоление, заболачивание почв, опустынивание, физическое "загрязнение" горных пород). Приемы и методы изучения загрязнения литосферы.

Практ. часть. Составление карт местности с расположением несанкционированных свалок. Изготовление поделок из отходов продукции одноразового использования.

Иссл. работа. Загрязнение среды обитания человека на территории края, влияние на его здоровье. Экскурсии. "Выявление несанкционированных свалок в окрестностях города".

Антропогенные воздействия на биотические сообщества

27 ч. (3/9/9/6)

Теор. часть. Экологические функции леса. Классификация лесов по выполняемым функциям (защитные, ограниченно-эксплуатационные, эксплуатационные). Классификация антропогенных воздействий на биотические сообщества: прямое воздействие (вырубка лесов, пожары, затопления), косвенное воздействие (загрязнение воздуха, воды, применение пестицидов и минеральных удобрений). Экологические последствия воздействия человека на растительные сообщества (уменьшение биологического разнообразия, дестабилизация экосистем). Роль животного мира в биосфере. Основные причины сокращения численности и вымирания животных. Приемы и методы изучения влияния человека на биотические сообщества.

Практ. часть. Просмотр видеофильмов. Работа с доп. литературой. Решение задач.

Иссл. работа. Сохранение и восстановление экосистем.

Экскурсии. В краеведческий музей. "Редкие и исчезающие виды флоры и фауны края".

Антропогенные воздействия на гидросферу

30 ч. (3/6/12/9)

Теор. часть. Загрязнение вод: химическое (нефть и нефтепродукты, СПАВы, пестициды, минеральные удобрения и др.), бактериальное (вирусы и болезнетворные микроорганизмы), физические (радиоактивные вещества, тепло и др.). Источники загрязнения вод. Экологические последствия загрязнения гидросферы (эвтрофикация водоемов, истощение вод). Приемы и методы изучения загрязнения гидросферы.

Практическая часть.

Знакомство с приемами и методами изучения загрязнения гидросферы. Решение задач.

Иссл. работа. Оценка экологического состояния водоема. Исследование природных вод.

Экскурсии. К водоему. "Описание водоема". "Влияние выбросов промышленных предприятий города на экологическое состояние водоема".

Заключительное занятие

6 ч. (-/6/-/-)

Практ. часть. Подготовка, проведение конференции исследовательских работ кружковцев.