Знание законов природы необходимо современному человеку. Экологическое воспитание и образование может решить задачу получения таких знаний. Выделив из множества законов экологии семь, выбрала форму передачи знаний – открытое мероприятие “экологический турнир”, в ходе которого все участники мероприятия (игроки и болельщики) могут реализовать свои интеллектуальные и творческие способности, мотивированы на конечный результат. Данное мероприятие рассчитано на учащихся 7 класса. В нашем турнире принимали участие по 3 человека от семи школ города и по 4 болельщика от каждой школы. Из игроков формировались три сборные команды по 7 человек в каждой.
Цели экологического турнира:
- Познакомить учащихся с некоторыми из законов экологии
- Способствовать развитию интеллектуальных и творческих способностей учащихся
- Организовать полезный досуг школьников во время каникул
Задачи игры:
- Сформировать представление о некоторых законах экологии
- Расширить знания о природе в целом
- Учить работать в команде, развивать лидерские и товарищеские качества
Материалы и оборудование:
- Подборка материалов для “защиты” волка и хищников вообще. (Приложение 1)
- Таблицы для определения осадочных горных пород – по числу команд. (Приложение 2)
- Набор образцов горных пород (ракушечный известняк, опока, каменная соль, песчаник, каменный уголь, гипс, мел) – по числу команд.
- Модель “цветика-семицветика”. (Приложение 3)
- Гербарий из семи плодовых деревьев и кустарников семейства розоцветные, например: яблоня, груша, вишня, шиповник, слива, рябина, терн.
- “Шайбы” – круги из картона с вопросом, 3 шт.
- Три рисунка (раскраски) с изображением цветущих комнатных растений.
- Фломастеры, цветные карандаши.
- Образцы комнатных растений различных экологических групп по отношению к влажности (агава, толстянка, кактус; циперус, традесканция).
- Документ-камера для демонстрации рисунков комнатных растений, мультимединый экран (не обязательно).
- Плоды и семена следующих растений: дуб черешчатый, одуванчик лекарственный, рогоз широколистный, тростник обыкновенный, ель обыкновенная, сосна обыкновенная, береза бородавчатая.
- Листы бумаги и шариковые ручки для ответов команд.
- Достаточно просторное помещение.
Ход турнира
Дорогие друзья! Мы рады приветствовать вас на нашем экологическом турнире!
Мы – это коллектив детского экологического центра, основанного в 1977 году в городе Урюпинске как станция юных натуралистов. За 35 лет станция превратилась в экологический центр, на базе которого в данный момент ведут свою плодотворную творческую и исследовательскую работу более двадцати детских объединения четырех направленностей.
Стало доброй традицией на осенних школьных каникулах проводить интересные познавательные мероприятия для вас – учащихся средних классов общеобразовательных учреждений. Осенние праздники, робинзонады, эрудит-шоу, сменяли друг друга в череде лет…
Сегодня настал черед провести самый настоящий турнир.
Мы назвали его – “Семь законов экологии”. Почему именно семь? Ведь законов, закономерностей и правил, ученые экологи сформулировали около 250! [2]
Семь – счастливое число по поверьям многих народов. “Это число символизирует …изучение и знание, как путь исследования неизвестного и невидимого” – так пишет известный немецкий ученый, культуролог Ганс Бидерманн в книге “Энциклопедия символов” [1]
Седьмые классы вызвали мы на турнир. Вас ждет семь испытаний.
На пороге 21 век – пора задуматься о роли каждого из нас, как представителя человечества, в формировании будущего всей планеты.
Сегодня вы познакомитесь с семью законами экологии – науки о взаимосвязи всех живых существ, биологических сообществ и явлений природы на нашей Земле.
Перед началом турнира будут сформированы три сборные команды – по семь человек в каждой, представители от каждого из семи общеобразовательных учреждений города.
Приступаем! У нас получилось три команды по 7 человек, названия командам вы придумываете сами. Итак…. Приветствуем команды: ….
А теперь я хочу представить вам жюри – добрых, справедливых, педагогов дополнительного образования детского экологического центра:
Оценивать конкурсы жюри будет по семибалльной системе. Максимальное количество баллов за один конкурс – 7 баллов. За всю игру – 49 баллов.
Первое испытание называется “Волк и семеро козлят”.
Мы с вами знакомимся с первым законом экологии Барри Коммонера, американского биолога и эколога. Закон звучит так: “Все связано со всем” и обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе.
Все вы знаете сказку о волке и семерых козлятах. Волк в сказке – плохое, злое существо, которое необходимо наказать, не задумываясь. Волк – хищник, он питается травоядными животными, добрыми и милыми во всех сказках. Но вы знаете, сказки придумывали люди о самих себе – злых и агрессивных как волки и добрых, доверчивых, как козлята. В природе все гораздо сложнее. Ученые биологи и экологи никогда не назовут волка, или гадюку, тигра, орла и других хищников – злыми и нехорошими. Напротив, ученые будут утверждать, что именно хищники приносят травоядным неоценимую пользу, можно сказать – заботятся о них. Вам предстоит испытание – превратиться на время в защитников всех хищников в целом, и убедить нас в пользе, приносимой ими.
Первая команда представит свою защиту в виде краткого доклада ученых – экологов, биологов, эпидемиологов.
Вторая команда озвучит точку зрения охотников и фотоохотников, журналистов.
Третья команда преобразится в творческую группу поэтов, писателей, художников.
Каждая группа получает вспомогательные материалы: факты, рифмы, фотографии, цитаты произведений известных писателей. Жюри будет оценивать убедительность, артистизм и краткость вашей защиты. Время на подготовку – 7 минут. Выступление должно быть не больше 1 минуты.
Пока команды готовят защиту, я расскажу вам о двух выдающихся экологах 20 века, из России – Николай Федорович Реймерс и из США – Бирри Коммонер. Именно эти люди и сформулировали законы экологии, о которых мы с вами сегодня говорим. Реймерс Николай Федорович (1931–1993) – один из самых энциклопедически образованных теоретиков общей экологии, систематизатор и популяризатор экологических знаний. Был теоретиком и практиком развития заповедного дела в СССР. С 1966 г. – заместитель директора по науке Приокско-Террасного заповедника; в 1968–1969 годах работал в Главном управлении по охране природы, заповедникам и охотничьему хозяйству Министерства сельского хозяйства СССР. Тремя основными работами, в которых подведен итог многолетним теоретическим и практическим изысканиям Реймерса, стали словарь-справочник “Природопользование” (1990), “Популярный биологический словарь” (1991) и монография “Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология” (1992). В последней книге, впервые в русскоязычной литературе, он дал формулировки и систематизировал более 200 экологических законов, правил и принципов. [4]
Барри Коммонер прожил очень долгую жизнь – 95 лет, умер 30 сентября 2012 года – американский биолог и эколог, его родители – иммигранты из Российской империи. Кандидат в президенты США в 1980. Окончил университет штата Колумбия. После второй мировой войны переехал в Сент-Луис, где в течение 34 лет преподавал физиологию растений в университете. В конце пятидесятых приобрел известность как противник ядерных испытаний. Написал несколько книг об опасности подобных испытаний для экосистемы Земли. Наследие Коммонера включает четыре закона экологии. “Законы” Коммонера скорее афористические правила, которыми должны руководствоваться люди в процессах природопользования, чем строго сформулированные положения, естественно-исторические законы. И, тем не менее, эти “законы” вошли в учебники для вузов по специальности экология, эти “законы” легко запоминаются и понятны всем [4]
Команды по очереди представляют защиту. Жюри – оценивает.
Приступаем ко второму испытанию. Называется оно – “Семь подземных королей”.
Название этому испытанию дала одноименная книга советского писателя Александра Волкова. Поговорим о подземных сокровищах – полезных ископаемых и рассмотрим на их примере второй закон Барри Коммонера – “Все должно куда-то деваться”.
Богатства недр Земли образовались разным путем – при извержении вулканов, сдвигах земной коры и последующем погребении растительных массивов древности под мощным слоем горных пород, и другим путем. Каждая находка под землей – драгоценного камня, нефти, газа – о многом скажет ученым – геологам, которые научились сами предсказывать местонахождение полезных ископаемых под землей по известным им приметам.
Все геологи начинали свое обучение с умения определять название минерала по внешним или морфологическим признакам. Вам предстоит попробовать себя в роли геологов и попробовать определить с помощью специальной определительной таблицы семь минералов (горных пород или полезных ископаемых).
Каждая команда получает набор минералов и таблицу, а также помощь консультанта – “Старшего геолога” (педагога д/о).
Время на испытание – 10 минут.
Пока команды работают, я проведу беседу с болельщиками. Ребята, я прошу вас помочь мне разобраться в записях самого старшего мудрого рудокопа, который писал о происхождении полезных ископаемых, и отгадать – о чем же он писал?
1. “При мощных сдвигах земной коры, достаточно частых в долгой истории Земли,
огромные растительные массивы оказываются погребенными в окружающих горных
породах. Разложение погибших растений в условиях высокого давления и без доступа
воздуха через миллионы лет приводит к превращению растений в…”
(ископаемые угли =каменный уголь).
2. “Опускаясь на дно океанов и морей, останки микроорганизмов и планктона
(мелких взвешенных в воде организмов) засыпаются песком и илом. В застойной
природной воде под действием бактерий образуются все более сложные органические
соединения. Возникает и медленно накапливается темная жидкость, которую
назвали…….”
(нефтью).
3. “Углекислый газ атмосферы взаимодействует с металлами и их окислами,
которые во множестве содержатся в каменных породах и на поверхности Земли. Так
образуются…….”
(известняки).
4. “Продукт разложения мертвых животных и растений, встречающийся там же, где
и нефть – …..”
(природный газ).
5. “Ископаемая смола, образовавшаяся из ныне исчезнувших хвойных деревьев…..”
(янтарь).
6. “Тонкозернистый, мягкий, белый известняк, состоящий из мелких обломков и
целых известковых скелетов микроорганизмов (фораминифер и не только). Применяют
в цементной, стекольной, резиновой и других отраслях промышленности – ….”
(мел).
Команды – время вышло! Расскажите, какие минералы вам удалось определить.
Нас ждет третье испытание – “Цветик-семицветик”!
Третий закон Барри Коммонера – “Природа “знает” лучше” говорит о том, что пока мы не имеем абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы, подобно человеку, незнакомому с устройством часов, но желающему их починить, легко вредим природным системам, пытаясь их “улучшить”.
Все вы наверняка знаете сказку Валентина Катаева “Цветик-семицветик”: девочка получила волшебный цветок и могла загадать семь любых желаний. Но надо было продумывать каждое желание очень тщательно, иначе последствия становились непредсказуемыми.
Вы получите модель семицветика, на котором написано желание девочки. Его не было в сказке. Вам нужно рассказать нам о возможных последствиях этого желания. Жюри оценит полноту и убедительность ваших ответов. Время на обсуждение – 3 минуты.
“Желание: Пусть на всей Земле круглый год будет лето!”
Последствия: растают ледники – затопление большой территории суши; гибель людей
– жителей прибрежных территорий; возможны эпидемии – из-за массовой гибели живых
существ; заболачивание тундровой зоны; крупномасштабные техногенные катастрофы…
Пока команды обсуждают экологическую ситуацию, я расскажу вам, почему ученые считают, что природа “знает” лучше.
Математическая иллюстрация этого закона Б. Коммонера, состоит в том, что решение задачи расчета параметров биосферы требует несоизмеримо большего времени, чем весь период существования нашей планеты как твердого тела. Потенциально существующее эволюционно возможное разнообразие природы оценивается числами с порядком величин от 101000 до 1050 (максимальное число при “буквенном” шифре кодировки, минимальное – при кодировании “словами” и “предложениями”). При будущем вероятном быстродействии ЭВМ – 1010 операций в секунду – и одновременной работе невероятного числа (1010) таких машин операция вычисления одномоментной задачи варианта из 1050 разностей займет 1030 секунд, или 3.1021 лет, что почти в 10 раз дольше существования жизни на Земле. Природа “знает” лучше нас! [2]
Теоретически просчет вариантов возможен лишь методом блоков из “слов” и “предложений”, но нужно знать закономерности построения этих блоков и отбора их при расчетах. Эта задача пока невыполнимая. Да и едва ли нужно стремиться ее решать.
Время вышло, сейчас мы заслушаем по очереди ответы команд…
Четвертое испытание – “Семь – я”
Четвертый закон Барри Коммонера – “Ничто не дается даром”. Все, что было извлечено из экологической системы человеческим трудом, должно быть возмещено.
Представим, что мы с вами строим дом на опушке леса. Для постройки мы вырубили деревья и теперь должны возмести ущерб. Заложим фруктовый сад – и нам польза, и местным птицам кров и еда, а нашему огороду – защита от ветра и живая стена для задержки снега. Нам нужно будет определиться с выбором пород деревьев, а потом купить саженцы на рынке. Выбирать будем деревья одного семейства – розоцветные. Но придется потрудиться – выбор на рынке большой, кроме розоцветных попадаются представители других семейств. Ваша задача: из предложенных образцов – листов гербария (веток с листьями), выбрать семь плодовых деревьев семейства розоцветных и сказать их названия.
Время на выполнение испытания: 3 минуты.
Розоцветные: яблоня, груша, вишня, шиповник, слива, рябина, терн.
Команды отвечают, жюри оценивает ответы.
Пятое испытание: “Великолепная семерка и вратарь”.
Командам предстоит игра “Экологический хоккей” [5]
И мы познакомимся с законом Боулича, который называется “Все или ничего”. Закон “все или ничего” был сформулирован американским физиологом Боуличем в 1871 г., однако до сих пор очень слабо изучен в его действии вне нервной системы. Звучит он так: слабые воздействия могут не вызвать у природной системы ответных реакций до тех пор, пока, накопившись, они не приведут к развитию бурного динамического процесса. [2]
Иллюстрацию этого закона мы представим в виде экологических ситуаций – обычных, увы, в повседневной жизни. Командам нужно будет рассказать о результатах “слабых воздействий” на природу. Но время на обсуждение не дается.
Каждый участник команды получает свою роль: вам надо выбрать капитана, 3 защитников, 2 нападающих, 1 вратаря.
Капитан получает “шайбу” – вопрос, и отвечает на него. Ответил правильно – отбил шайбу, заработал очко команде. “Шайба” летит к другой команде, с новым вопросом. Если капитан не отбил шайбу, то она переходит к защитникам, затем – к нападающим, и к вратарю. Если никто из команды не знает ответ, очко присуждается двум другим командам. Разыгрываем три “шайбы” – по одной на каждую команду.
Вопросы:
1. Мальчик бросил в озеро пластиковую бутылку. На вопрос, зачем он это сделал, он пожал плечами – “Ну и что? Ничего не случится” Ничего и не случилось. Изо дня в день в течение 30 лет разные люди бросали в озеро мусор…Что могло произойти в результате?
2. Весной ребята пошли на прогулку в лес, на правый берег Хопра. Под деревьями росло множество подснежников. Каждый из ребят сорвал по одному букету. Довольные, вернулись с прогулки домой и рассказали о поляне цветов всем своим знакомым. Через две недели на лесной поляне побывала половина городского населения. Из года в год цвели подснежники в том лесу и приходили за цветами люди, и никто не замечал никаких изменений. Как будет выглядеть через 20 лет та лесная поляна?
3. “Чистота – залог здоровья!” – сказал мальчик, подытожив свою работу. Только что он закончил уборку участка. На дворе осень, надо наводить порядок на огороде и в саду, убирать опавшие листья. Кучу листьев и веток родители мальчика сожгли – никаких проблем, во дворе чисто и красиво. Соседи сделали то же самое. Дым от костров был виден издали. В тот же вечер всех, кто сжег мусор, оштрафовали. Родители мальчика не могли понять, за что? Дым быстро развеялся и воздух снова стал чистым. Объясните, почему нельзя сжигать мусор?
Шестое испытание “Семь цветов радуги”.
Закон толерантности В. Шелфорда,1913 г. – лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.
Иначе говоря: все хорошо в меру!
Мы с болельщиками рассмотрим действие закона Шелфорда на примере комнатных растений – полностью зависимых от человека организмов. А наши команды проиллюстрируют рассказ о комнатных любимцах с помощью палитры красок!
Каждая команда получает лист бумаги с нарисованным на нем контуром растения и цветные карандаши (фломастеры). Ваша задача: аккуратно и грамотно раскрасить рисунок за максимально короткое время. Жюри оценит скорость и качество вашей работы. Время пошло!
Итак, все хорошо в меру! Если мы с вами будем поливать растения очень редко, от случая к случаю, многие из них могут засохнуть. Выживут только растения засушливых мест обитания – всем известные кактусы, толстянковые, агавы. Навредить ксерофильным растениям может очень обильный полив. Поливать их нужно после того, как земля в горшке полностью высохнет.
Обильно поливать нужно циперус, традесканцию, и другие растения, в естественных условиях произрастающие в местах с избытком влаги.Земля для таких растений должна быть всегда влажной. Многие декоративные лиственные растения требуют обильного полива с весны до осени, и умеренного зимой. Это единое правило для всех лиственных растений, хотя возможны исключения. Поливать такие растения зимой нужно после того, как высохнет земля в верхней части горшка.(Демонстрируются комнатные растения всех названных групп)
Итак, подведем итоги нашего испытания. Семь цветов радуги помогла раскрасить цветы всем командам, но первыми были…
Седьмое, и последнее испытание: “Седьмое небо”.
Последний закон экологии, который мы сегодня рассмотрим – это Закон минимума Юстуса Либиха, немецкого химика – выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т.е. жизненные возможности ограничивает тот экологический фактор, количество которого близко к необходимому организму минимуму и дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма.
Экологические факторы – это свет, тепло, вода, питательные вещества и многие другие условия, необходимые организмам для жизни. Вы слышали о светолюбивых и теневыносливых деревьях, о неприхотливых сорняках, растущих всюду и о требовательным к почвам, чистоте воздуха растениях. Я перечислила вам экологические группы организмов по отношению к свету, и другим экологическим факторам.
Нашим командам предстоит определить по плодам и семенам представителей перечисленных экологических групп – всего 7 растений, деревьев и трав. Время на испытание: 2 минуты.
Светолюбивые: сосна, береза.
Теневыносливые: ель.
Требовательные к почвам, чистоте воздуха: дуб.
Влаголюбивые: рогоз, тростник.
Неприхотливые: одуванчик.
У меня вопрос к болельщикам: как вы думаете, откуда появилось словосочетание “седьмое небо”?
Ответ такой: Наши предки – славяне представляли себе мир похожим на большое яйцо. Посередине славянской Вселенной, подобно желтку, расположена сама Земля, вокруг нее, как яичные скорлупа и пленки, – 9 разных небес. Вот почему мы до сих пор горим не только “небо”, но и “небеса”. Седьмое по счету наши предки считали “твердью”, прозрачным дном небесного океана, остров, который они туда помещали, назывался “ирием”, или “вирием”. А еще ирий называли островом Буяном. Там хранятся запасы живой воды, неиссякаемый источник дождей. Славяне считали, что на любое небо можно попасть, взобравшись по Мировому Древу, похожему на большой раскидистый дуб. Однако на этом дубе зреют не одни желуди, но также семена всех других деревьев и трав. [3]
Подошло время подвести итоги последнего испытания. Слово жюри…
А теперь мы узнаем, какая команда набрала больше всего баллов. Поприветствуем победителей!
(Награждение победителей и участников грамотами и призами.)
Всего вам доброго, друзья! Не забывайте: Все связано со всем, Все должно куда-то деваться, Природа “знает” лучше , Ничто не дается даром, Все или ничего, Все хорошо в меру, и помните про Закон минимума…
Список использованных источников.
- Бидерман Г. М., “Просвещение”, 2007 – 375 с..
- Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила принципы и гипотезы). М.:Журнал: Россия молодая. – 1994. – 368 с.
- Семенова М. Мы – славяне!.: Популярная энциклопедия. – СПб.: Издательский Дом “Азбука-классика”, 2006. – 560 с
- ru.wikipedia.org
- Экологический хоккей. Автор – Авдонина Татьяна Александровна. – ВолгЭБЦУ – Волгоград. – 1998 г.