Цель: стимулировать развитие интеллектуально-творческого потенциала младших школьников через развитие и совершенствование исследовательских способностей и навыков исследовательского поведения в процессе саморазвития.
Задачи:
- обобщить знания учащихся о значении воды для жизни человека и о способах очистки воды;
- раскрыть экологическую проблему загрязнения вод Мирового океана;
- развивать умение ставить перед собой цель, планировать свою работу, делать умозаключения;
- развивать логическое мышление путем моделирования проблемных ситуаций и их решения;
- создать условия для выявления и проверки различных способов очистки воды;
- закрепить в речи детей слова: фильтр, водопровод, воронка, активированный уголь, исследование, исследователь;
- продолжить развивать умение работать со справочной литературой и компьютерными программами;
- воспитывать бережное отношение к воде.
Материалы и оборудование:
стаканчики, воронки, салфетки, песок, глина, почва, активированный уголь, зубной порошок, модели воды (капельки), плакат "Образование родника", презентация "Загрязнение воды" (Приложение 1.ppt), выставка справочных книг по теме урока.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Вступительная часть
Инсценировка "Океанская вода"
Спросил на днях малыш-сосед
У струйки, льющейся из крана:
- Откуда ты?
Вода в ответ:
- Издалека, из океана.
Потом малыш гулял в лесу.
Росой искрилась вся поляна.
- Откуда ты? - спросил росу.
- Поверь, и я из океана.
На поле лег туман седой.
Малыш спросил и у тумана:
- Откуда ты? Ты кто такой?
- И я, дружок, из океана.
- Ты, газировка, что шипишь?
И из бурлящего стакана
Донесся шепот:
- Знай, малыш, и я пришла из океана.
Удивительно, не так ли?
В супе, в чае, в каждой капле,
В звонкой льдинке,
И в дождинке,
И в росинке,
И в снежинке
Нам откликнется всегда
Океанская вода!
- О какой океанской воде идет речь в стихотворении?
- О чем мы будем говорить на нашем уроке?
- Сколько же воды в Мировом океане?
III. Основная часть
1. Распространение воды на планете Земля
Вода - самое распространенное на Земле вещество, но распределена она неравномерно. На Земле имеются огромные пространства, лишенные воды - это пустыни.
Почти 3/4 поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Твёрдой водой - снегом и льдом - покрыто 20% суши. Из общего количества воды на Земле, равного 1 млрд. 386 млн. кубических километров, 1 млрд. 338 млн. кубических километров приходится на долю солёных вод Мирового океана, и только 35 млн. кубических километров приходится на долю пресных вод. Всего количества океанической воды хватило бы на то, чтобы покрыть ею земной шар слоем более 2,5 километров. На каждого жителя Земли приблизительно приходится 0,33 кубических километров морской воды и 0,008 кубических километров пресной воды. Но трудность в том, что подавляющая часть пресной воды на Земле находится в таком состоянии, которое делает её труднодоступной для человека. Почти 70% пресных вод заключено в ледниковых покровах полярных стран и в горных ледниках, 30% - в водоносных слоях под землёй, а в руслах всех рек содержатся одновременно всего лишь 0,006% пресных вод.
Молекулы воды обнаружены в межзвёздном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет солнечной системы и их спутников.
2. Значение воды для человека
Вода играет чрезвычайно важную роль в жизни человека, животного и растительного мира, и природы в целом. Дееспособность всех живых клеток связана с присутствием воды.
Человек примерно на 65% состоит из воды. С возрастом содержание воды в организме уменьшается.
В здоровом организме взрослого человека наблюдается состояние водного равновесия, или водного баланса, т.е. количество потребляемой воды равно количеству воды, выводимой из организма.
Общий объем воды, потребляемой человеком в сутки при питье и с пищей, составляет 2-2,5 литра. При потере организмом 6 - 8 % влаги сверх обычной нормы повышается температура тела, учащается сердцебиение, появляется мышечная слабость. Потеря 10% воды может привести к необратимым последствиям в организме, а потеря 15 - 20% воды может привести к смерти. Без пищи человек может прожить около месяца, а без воды - всего лишь несколько суток.
Разные ткани человеческого организма содержат разное количество воды. Самая богатая водой ткань - стекловидное тело глаза (99%), самая бедная - эмаль зуба (0,2%).
Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли) и уносит отходы жизнедеятельности (шлаки). Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго) Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день.
Таким образом, вода необходима для жизнедеятельности; количество ее, выделяемое жизненными процессами, должно вновь пополняться. Поэтому первостепенным вопросом нашего питания является постоянное возмещение воды путем введения в организм в свободном виде и как составную часть пищи.
3. Какая бывает вода?
"Что за вопрос?" - удивитесь вы. Вода может быть морская и пресная, которую можно пить. А ещё вода бывает тёплая (летом) и холодная (весной и осенью), в которой купаться не слишком приятно. Вот и вся разница! А между тем воду подразделяют на виды и по многим другим признакам.
Сколько определений к слову "вода" вы сможете припомнить или найти в книжках?
Давайте попробуем перечислить хотя бы часть. Итак, вода бывает морская, пресная, речная, озёрная, колодезная, водопроводная, сырая, кипячёная, родниковая, дождевая, талая, болотная, минеральная, горячая, тёплая, холодная, приятная, бодрящая, газированная (с сиропом и без). Наконец, просто вкусная или невкусная. Художник воду описывает такой, какой её видит, в красках: голубая вода горных озёр, зеленоватая вода прудов и болот, свинцово- серые волны моря: Поэт и вовсе сравнивает воду с живым существом, обладающим характером. "Вода благоволила литься" - эти слова принадлежат поэту Леониду Мартынову. Сколько в одной строчке восхищения водой!
А можно ли классифицировать природную воду с научной и практической точки зрения? Да, можно.
1. По содержанию солей.
Морская вода (солёная) и вода пресная (моделирование - капельки).
Солёность определяется в граммах солей на литр воды и составляет для пресной воды до 1 г на литр, для воды солоноватой - от 1 до 24,7 г на литр и для солёной - более 24,7 г на литр. Но и вода по степени солёности бывает разная. Вода Черного моря гораздо солонее воды моря Балтийского. А самой солёной считается вода Мёртвого моря. Солёность воды зависит от количества рек, впадающих в морской бассейн, от степени его соединения с Мировым океаном и от климата данной местности. Вода некоторых солёных озёр, в том числе находящихся на юге России, а также на территории бывшего СССР (Казахстан, Туркмения), достигает такой концентрации, что больше напоминает соляной раствор.
2. По нахождению в Природе и происхождению.
Поверхностные (реки, озёра, моря и пр.) и подземные, в том числе грунтовые и артезианские (моделирование - капельки).
3. По состоянию.
- Твёрдой (моделирование - капельки).
- Жидкой.
- Газообразной.
4. По степени очистки.
- Природная вода (моделирование - капельки).
- Водопроводная.
- Кипяченая.
- Дистиллированная (полученная из охлаждённых паров).
А вы говорите - вода: Вода - основа жизни. Вода - это сама жизнь!
4. Экология и охрана вод
Мы до того привыкли называть планету, на которой живём, Землёй, земным шаром, что не задумываемся: а не сделал ли ошибку тот, кто первым придумал это название? А задуматься-то, право, стоит! Ну, скажите на милость, какой же это ЗЕМНОЙ шар, если земли - то на его поверхности не более 30%, а всё остальное - вода: реки, озёра, моря, океаны, болота. А если бы Землю можно было бы выпрямить, сделать её плоской, как стол, то её и вообще не было бы видно - всю её скрыл бы под собой 150 - метровый слой воды. Земной шар:Его правильней было бы назвать водяным, а не земным!
Человек не может обойтись без воды. Человечество, слава Богу, перестало умилённо восторгаться по поводу бурного развития науки и техники в 21 веке. Настала пора спросить себя: а не слишком ли дорогую цену платим мы за эти успехи, превращая окружающий мир в огромную свалку?
К сожалению, Мировой океан постепенно становится главным заложником технических "побед". Не умея как следует использовать его ресурсы, мы уже успели основательно загадить когда - то чистые воды. По данным всемирной организации "Объединённая программа защиты окружающей среды" человечество "производит" "20 миллиардов тонн отходов, и 85% из них сбрасывает в водные бассейны. Почти вся эта грязь остаётся в прибрежных акваториях, становясь причиной больших и малых экологических бедствий.
Стыдно в этом сознаваться, но человечество давно уже включило реки, моря и океаны в систему:канализации. Сточные воды сливаются в акватории чаще всего даже без предварительной очистки. Например, если ткацкая фабрика воду берёт из маленькой речки и туда же сбрасывает после использования, то говорят, что по окраске воды этой речки можно сказать, в какой цвет сегодня на фабрике ткань красили.
А то, глядишь, на реке мёртвая рыба всплыла. Это любой школьник знает: опять в реку какие-то ядовитые отходы сбросили. В г. Уфе весной 1990г. отравленная вода прямо из городских кранов текла... Как такое получается? Плохо ведь без чистой воды! Что делать? Во - первых, думать: Вот, скажем, дома: воду, в которой посуду мыли или овощи, в чайник никто не нальёт:
А почему ткацкая фабрика или свиноферма спокойно всякую гадость сливают в реку, из которой соседи берут воду для питья - мытья? Наверное, потому, что не дружат со своими соседями, с которыми сообща рекой пользуются. Мы призываем, всех вас ребята, давайте, когда мы вырастем и сами будем управлять промышленностью и сельским хозяйством, мы будем интересоваться кто с нами из соседней реки, колодца или озера пользуется водой и будем договариваться по хорошему, как общее сокровище в чистоте держать. Да давайте не забудем при этом тех, кто сам договориться с нами не сможет - растения и водных обитателей: рыб, насекомых, ракушек - и на их долю чистой воды оставим!
Грязная вода приносит много вреда, поэтому воду нужно беречь и очищать.
5. Пить или не пить, вот в чём вопрос?
Итак, мы узнали, что грязная вода приносит очень много вреда человеку, так пить или не пить?
Вода необходима, чтобы восполнить водный баланс в организме (человек в сутки должен выпивать до 3 л воды), минеральной водой лечат заболевание кишечника и почек, обливание холодной водой помогает справиться с болезнями сердечно - сосудистой системы, успокоить нервы, да и просто поднять настроение. Живая природная вода в окружении зелени, не укрощенная ещё человеком, вызывает восхищение, желание прикоснуться и утолить жажду. Мёртвая вода, текущая из наших кранов, как и всё неприглядное и несчастное, вызывает лишь жалость. Ведь, если вода мутная и ржавая, то любой скажет, что её лучше очистить.
Как и чем лучше очистить загрязнённую воду?
Для этого мы проведём такое исследование:
Возьмём 3 стакана и поместим в них воронки. В одну воронку положим бумажную салфетку, в другую - песок, в третью - активированный уголь. Сравним, какой из этих фильтров лучше очистит воду от мути. Для этого нальём во все три воронки одинаковое количество воды, которую замутим зубным порошком. Немного подождём.
Вывод: Вода просочилась через все фильтры, но чище всего вода там, где активированный уголь.
Изучив литературу, мы узнали, что на водопроводных станциях воду очищают с помощью фильтров из песка. Фильтры устанавливают в точке использования, т. е. где готовят питьевую воду. Для удаления образующихся при очистке воды органических соединений применяется гранулированный активированный уголь. Он то и содержится в бытовых фильтрах. Бытовые фильтры различны и мы вам о них расскажем.
6. Фильтры для очистки воды
Фильтром называется устройство для очищения жидкостей и газов от частиц примесей. Можно выделить два основных класса фильтров: приборы, работающие с проточной водой, и периодического действия.
Фильтры периодического действия - это наиболее распространенный тип фильтров. Их еще называют, "фильтры-кувшины". Они самые простые в эксплуатации: воду наливают в воронку фильтра-кувшина, потом она под действием силы тяжести проходит через фильтрующий модуль и попадает в приемную емкость.
Фильтры-кувшины не нужно устанавливать, они не требуют места под раковиной, дешево стоят и обеспечивают достаточно высокую степень очистки. Применение таких фильтров возможно даже в тех местах, где нет ни водопровода, поэтому ими без труда можете воспользоваться ими на даче или в офисе. Кроме того, такой фильтр можно использовать для хранения чистой воды. Несмотря на простату, такие фильтры очень хорошо очищают воду. Кувшины отличаются объемом воды, которая может в них поместиться (обычно 1-2 литра, но может быть и 4-5 литров), и ресурсом сменных модулей ( от 100 до 400 литров).
Первые фильтры-кувшины российского производства появились около десяти лет назад. Сменные кассеты фильтров имеют много модификаций. Есть кассеты для жесткой воды, для мягкой воды, бактерицидные и даже для фторирования.
Основным минусом фильтров-кувшинов является достаточно низкая скорость фильтрации. Чтобы наполнить водой, к примеру, чайник, надо подождать 3-5 минут. Покупка такого фильтра обойдется недорого, но не стоит забывать, что в течение всего срока эксплуатации необходимо периодически покупать сменные картриджи, что несколько увеличивает общие затраты по использованию такого фильтра.
По результатам опроса учеников нашей школы в их семьях регулярно используют фильтры-кувшины для очистки воды "Барьер" и "Аквафор". Также в некоторых семьях учеников используется очищенная вода Компании "Чистая вода". Кулеры Компании "Чистая вода" стоят и в некоторых классах нашей школы.
Проточные фильтры делятся на три класса: насадки на кран; фильтры, подсоединяемые к крану на время фильтрации, и стационарные фильтры (встраиваемые в водопровод).
Насадки на кран имеют небольшую скорость фильтрации (примерно стакан в минуту). Принцип их действия практически не отличается от фильтров периодического действия.
Фильтры, подсоединяемые к крану на время фильтрации, крепятся к крану только на время фильтрации (как и насадки), но одеваются не на кран, а подсоединяются к нему (к примеру, гибким шлангом). Они имеют более высокую скорость фильтрации (около полутора литров в минуту), стоят дороже, чем насадки на кран и фильтры-кувшины.
Одни из самых сложных систем - это стационарные проточные фильтры. Их "врезают" непосредственно в водопровод и располагают чаще всего под мойкой.
7. Как образуется родник?
В природе существует свой уникальный фильтр по очистке воды. Выпадает дождь на поверхность земли или растает снег, часть воды испарится, а часть просочится в почву. Капельки воды будут просачиваться вниз до тех пор, пока не встретят слой глины или других пород, не пропускающих воду. Здесь они будут скапливаться и по наклонной поверхности стекать вниз. Как только подземный ручеек дойдет до обнажения, он выйдет на поверхность. Место выхода подземных вод на поверхность земли называют родниками или ключами. Чаще всего подземные воды выходят на поверхность земли вдоль рек и оврагов. Из родников берут начало ручейки, которые, сливаясь вместе, образуют реки. Дождевая вода на поверхности земли была мутной. Но, просочившись сквозь почву, песок, камни, она очистилась. И, когда где-то в округе из-под земли бьет родничок, люди предпочитают брать воду из него, а не из водопровода, потому что родниковая вода намного чище и вкуснее.
Продемонстрируем это на опыте.
8. Практическая работа
Возьмем три стакана и поместим в них воронки. В одну воронку насыпем почву, в другую - столько же песку, в третью - столько же размельченной глины. Нальем одновременно во все три воронки одинаковое количество воды.
Вывод. Почва и песок пропускают воду, а глина - задерживает.
9. Экономия воды
О воде написаны тысячи научных книг. Но пишут о ней не только учёные, но и поэты, в том числе и наши омские: о реках - "Неохотно замерзает сном охваченный Иртыш:"; об озёрах - Данилово озеро, край тишины. Тревожные чайки над гребнем волны:" или "По тайге петляет речка Оша, льётся между ивовых ветвей:"
Но самым известным произведением, посвященным воде, можно считать "Мойдодыр" Корнея Ивановича Чуковского. "Давайте же мыться, плескаться", - написал дедушка Корней. Давайте! Но давайте и беречь эту самую большую драгоценность на свете - чистую и прозрачную воду.
Воды на Земле вроде бы много, но пресная вода, которая интересует человека в первую очередь, составляет менее 3 % от объёма земной гидросферы. А ведь высокие урожаи, продукция многих отраслей промышленности, гигиена, здоровый отдых людей, существование животных и многое другое зависит от достатка воды,
причём воды чистой, качественной, значит, мы должны экономить воду. Это только, кажется, что раз воды много, то и жалеть её нечего. Запасы не безграничны, а доведение до уровня питьевой стоит немало. В каждом литре водопроводной воды труд множества людей, затраты на её очистку и транспортировку. Жаль, что с таким трудом доставленная по системе каналов и водохранилищ, прошедшая много километров по трубопроводам, очищенная и обеззараженная вода нередко бесполезно утекает в канализационную трубу! Не давайте воде убегать в раковину в тот момент, когда вы чистите зубы - не поленитесь лишний раз закрыть, а потом открыть кран. Наливая в ванну не 200, а, к примеру, 150 литров воды, вы ни в чём себя не обделяете, но воду экономите. Если вместо ванны примете душ, то вам хватит, чтобы отлично вымыться, всего 100 литров воды. Чувствуете разницу? А сколько воды способен загубить один неисправный кран на кухне? Думаете, если из него тихонько капает вода, так это ничего особенного? Пустяк? Ошибаетесь! Это выливаются без пользы миллионы кубометров чистейшей, прошедшей все фильтры и стадии очистки воды. Капля за каплей, капля за каплей: В этом случае экономить воду нам помогают керамические прокладки, которые ставят в новых смесителях. С ними можно не вызывать сантехника несколько лет.
Экономя воду, мы с вами не только тратим меньше денег. Мы помогаем Природе, потому что чем меньше мы расходуем воды, тем меньше нагрузка на источники, откуда мы её получаем. Ведь истощая источники воды (как наземные, так и подземные), мы нарушаем то равновесие в Природе, которое складывалось миллионы лет. Не нужно быть эгоистами: нам, мол, воды хватит, а как будут жить наши внуки и правнуки - до этого нам нет дела!
Вот и всё о воде.
Впрочем, разве можно рассказать о воде "всё"? Ведь с каждым годом, каждым веком мы узнаём о ней всё больше нового и интересного. И кто знает, может быть, лет через сто наши внуки вдруг прочитают в газете, что где-то обнаружили воду из старой сказки - живую и мёртвую. И все будут радоваться тому, что ещё одну тайну воды отгадали. И будут ждать новых открытий.
А пока будем беречь, как самое большое в мире богатство, ту самую "простую" воду, что течёт из водопроводного крана, плещется в реках и озёрах; ту, что мы пьём из чистого, как слеза, родника. Ведь и безо всяких сказок ясно, что эта вода - живая. А мёртвой её, загрязняя водоёмы, делаем мы, люди. Помните об этом.
Что главнее для природы?
Ну, конечно, это воды!
Есть моря и океаны,
Изморозь, роса, туманы,
Иней есть, есть облака,
Есть озёра, есть река.
Капли есть, и дождь, и град,
Ливень есть, есть водопад,
Лёд, снежинки, есть шуга,
Есть пурга и есть снега,
Есть колодцы, и есть тучи,
Есть источник, и есть ключик,
Есть болота, есть пруды,
Есть каналы для воды
И позёмка тоже есть.
Всей воды не перечесть.
Не о том сейчас здесь речь.
ВОДУ НАДОБНО БЕРЕЧЬ!
В.П. Фомушкин
III. Заключительная часть
1. Вопросы приглашенных детей к участникам конференции.
2. Рассказ участников конференции о своей исследовательской деятельности в школе:
- участие в школьной научной конференции "Почемучка";
- участие в городском НОУ "Почемучка" (дети рассказывают о своих работах, представленных на выставке).
3. Знакомство со справочной литературой, представленной на выставке книг.