1. Пояснительная записка
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Геоэкологический мониторинг» разработана на основании нормативно-правовых документов:
1. Федерального Закона «Об образовании в Российской Федерацию» от 29.12.2012 N2 273- ФЗ (далее - Закон об образовании);
2. Концепции развития дополнительного образования детей (Распоряжение Правительства РФ от 04.09.2014 г.N2 1726-р);
3. Приказа Министерства образования и науки РФ от 09.11.2018 г N2 196 «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности» с изменениями;
4. Методических рекомендаций по проектированию дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы) Минобрнауки России от 18 ноября 2015 N209- 3242;
5. Постановления Главного государственного санитарного врача РФ от 28 сентября 2020 г. N2 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.364820 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»;
6. Устава муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Николаевская средняя школа» (далее - школа) и иными локальными актами школы.
Дополнительная общеобразовательная программа «Геоэкологический мониторинг» (далее Программа) имеет естественно-научную направленность. Программа направлена на развитие познавательного интереса обучающихся, формирование научной картины мира на основе изучения процессов и явлений природы и экологически ответственного мировоззрения, необходимого для полноценного проявления интеллектуальных и творческих способностей личности в системе социальных отношений. Разработана для реализации в центрах естественно научной и технологической направленности «Точка роста» и в других организациях, реализующих программы дополнительного образования.
Актуальность: Сегодня, как никогда, перед человечеством стоит вопрос о необходимости изменения своего отношения к природе и обеспечения соответствующего воспитания и образования нового поколения. Концепция содержания экологического образования состоит в том, что в ее содержании кроме теоретических знаний предусмотрена реальная практико-ориентированная деятельность учащихся. Данный вид деятельности направлен на формирование таких приемов умственной деятельности, как анализ, синтез, сравнение, обобщение, установление причинноследственных связей, прогнозирование и выбор операций для экологически целесообразного решения.
Педагогическая целесообразность: В настоящее время под термином «экологический мониторинг» понимается система наблюдения, контроля, оценки, прогноза состояния окружающей среды и информационного обеспечения процесса подготовки и принятия управленческих решений. В ходе реализации данной программы решаются проблемы взаимоотношений человека, природы, социума с полным осознанием их приоритетности.
Новизна: Новизна данной программы дополнительного образования заключается в том, что геоэкологический мониторинг объединяет в себе экологический мониторинг с привязкой к определенной местности для прогностических мероприятий на конкретной территории в которой, проживают учащиеся (село, город, район, край).
Концепция программы направлена на формирование исследовательской деятельности учащихся по изучению геоэкологического состояния природных сред и экосистем, личностное и профессиональное самоопределение.
Из эффективных форм работы по изучению экологии является междисциплинарная исследовательская деятельность, в ходе которой происходит непосредственное общение обучающихся с природой, приобретаются навыки организации, постановки и проведения научного эксперимента, развитие наблюдательности, пробуждение интереса к изучению родного края. Помимо практических навыков формируется естественно-научная грамотность учащихся, а также элементы глобальных компетенций.
Проведение исследований по программе школьного геоэкологического мониторинга позволит приобщить большое количество школьников разных возрастов к изучению своей местности, даст возможность формировать у учащихся более глубокие знания по общим, региональным и локальным экологическим проблемам, углубить и закрепить знания по естественно-научным предметам.
Исследовательская деятельность в рамках геоэкологического мониторинга вызывает у учащихся чувство сопричастности за судьбу природных объектов, осознание значимости практической помощи природе родного края.
Цель программы: составление информационного портрета геоэкологической обстановки села, города, района, края для определения степени экологических рисков под влиянием естественных и антропогенных факторов.
Задачи:
- Развитие у учащихся интереса к научным исследованиям через приобретение навыков организации, постановки и проведения научного эксперимента.
- Освоение методик по изучению экосистем.
- Овладение учащимися знаний в области ООПТ и основных законов по охране природы.
- Исследование экологического состояния определенной территории и его окрестностей.
- Развитие наблюдательности, пробуждение интереса к изучению родного края.
- Установление причинно-следственных связей, прогнозирование и выбор операций для экологически целесообразного решения по вопросам улучшения экологического качества окружающей среды.
- Формирование готовности обучающихся к социальному взаимодействию и активной гражданской позиции в отношении защиты и сохранения природы родного края.
Программа «Геоэкологический мониторинг»
- Предназначена для учащихся 7-10 (11) классов.
- Состав детской группы: преимущественно постоянный.
- Набор в группу детей не предполагает конкурсного отбора.
- Программа предполагает проведение занятий с применением разнообразных форм и методов работы (теоретические и практические занятия, полевые практикумы, экскурсии, исследовательские и социальные проекты, прирадоохранные акции, эко огические игры).
Одним из принципов программы является сочетание теоретической экологической подготовки учащихся с исследованиями в окружающей среде (не менее 50% учебных занятий должно проводиться за пределами школьных учебных кабинетов). Экологическое образование не может осуществляться без практических занятий, которые формируют у детей умения работы в группе, коллективе, правильного сбора, обработки и анализа полученных данных, формулирования выводов и прогнозирования развития экологических ситуаций.
Режим занятий:
Данная программа рассчитана на 2 года обучения из расчета 72 часа в первый год обучения и 72 часа во второй год обучения из расчета одно занятие в неделю продолжительностью 2 часа.
Практическая значимость: Данная программа является логическим продолжением программ «Юный эколог» для учащихся начальной школы и «Эколого-био-географические особенности Камчатского края» для учащихся 5-б классов. Исследовательская работа школьников в рамках программы «Геоэкологический мониторинг» строится на выполнении определенных экологических проектов, в том числе и с использованием цифрового оборудования. Учащиеся самостоятельно выполняют проект в «малых группах» или индивидуально. Группа или ученик самостоятельно выбирает тему проекта и проводит исследования на определенной территории. Выполненный проект содержит систему заданий, ориентированных на изучение различных компонентов экосистемы: рельефа местности, почвы, воды, воздуха, растительности и животного мира, антропогенной нагрузки др.
По результатам проведенных исследований составляется комплексный аналитический отчет состояния окружающей среды для решения теоретических и практических задач с учетом современных реальностей жизни. Представление полученных данных проводится через проведение конференций, деловых игр, практических акций по улучшению состояния окружающей среды: уборки мусора, расчистки родников, посадки деревьев.
Итогом изучения курса является презентация проектов на школьной конференции или участие в конкурсах и олимпиадах по соответствующим направлениям.
Отличительные особенности программы заключаются в том, что при ее освоении у обучающихся развивается естественно-научная, математическая, информационная грамотность, формируется критическое и креативное мышление, совершенствуются навыки экспериментальной работы естественно-научной направленности, а также для практической отработки учебного материала по учебным предметам «Физика», «Химия», «Биология», «Экология», «География».
Ожидаемые результаты:
- Овладение основами методики организации постановки и проведения научного эксперимента.
- Прочность усвоения навыков исследовательской деятельности через определение направления исследования, постановку проблемы, выдвижение гипотезы и нахождение реальных эффективных способов ее подтверждения или опровержения.
- Глубокое понимание взаимосвязи объектов и явлений в природе с особенностями быта, традиций, культуры населения своей местности.
- Понимание и применение на практике знаний основных законов по охране природы.
- Привитие любви к родному краю, формирование бережного отношения к природе, готовность учащихся принимать участие в природоохранной и экопросветительской деятельности.
- Разработка собственных продуктов (плакатов, инфографик, конспектов занятий, дидактических игр и др.)
- Участие в конкурсах и конференциях различного уровня.
Требования к уровню подготовки учащихся.
Учащиеся должны знать:
- Понятия: экология, окружающая природная среда, охрана природы, экологический мониторинг, экологические проблемы, геоинформационные системы, климат, картография, исследование, эксперимент.
- Особенности экологического состояния природы Камчатского края, Елизовского района и п. Николаевка. Источники загрязнения окружающей среды. Их естественные причины и антропогенные факторы, влияющие на ее состояние.
- Проблемы и пути решения улучшения окружающей среды.
- Методы исследования природных сред и объектов. Правила личного поведения в природе.
- Особо охраняемые природные территории Камчатского края и Елизовского района.
- Минимум теоретических знаний по предметам биология, география, химия, экология.
Учащиеся должны уметь:
- Оценивать экологическое состояние природных объектов и экосистем своей местности.
- Выявлять формы воздействия хозяйственной деятельности человека на окружающую среду.
- Прогнозировать улучшение, восстановление, применение мер по охране природы родного края.
- Участвовать в пропаганде экологических знаний и экологически целесообразной деятельности по улучшению окружающей среды своей местности.
- Строго соблюдать правила поведения в природе. Оценивание и отслеживание достижения результатов обучения детей по данной программе может проходить через участие школьников в конкурсах исследовательской и проектной деятельности, олимпиадах, выставках и т.д.
2. Учебно-тематический план дополнительной общеобразовательной программы
3. Содержание изучаемого курса дополнительной общеобразовательной программы
Введение. Геоэкологический мониторинг. Его цели и задачи. Техника безопасности при проведении занятий. Структура экологического мониторинга в школе. Требования к оформлению документации (экологических дневников). Выбор и характеристика объектов школьного геоэкомониторинга. Техника безопасности при работе в школьной лаборатории, лабораториях организаций-партнеров, правила поведения и основы техники безопасности на экскурсиях.
Тема 1. Оснащение экологического практикума.
Изучение лабораторного оборудования, расходных материалов и химических реактивов, возможностей школьной лаборатории. Сборка простейших лабораторных установок возможностями школьной лаборатории и подручными средствами. Оборудование для полевых исследований.
Тема 2. Физико-географическая характеристика объектов мониторинга.
Географическое положение Елизовского района Камчатского края, п. Николаевка.
План (карта) исследуемой территории. Мезо- и микрорельеф исследуемых территорий. Микроклимат. Почвы.
Практические работы: Описание географического положения территории. Составление плана микрорайона школы. Описание мезорельефа микрорайона школы. Проведение микроклиматических наблюдений (измерение температуры и в влажности) на территории микрорайона школы.
Экскурсия по территории населенного пункта с определением границ и объектов исследования. Посещение агрометеорологической станции с. Сосновка.
Тема 3. Методы геоэкологического мониторинга.
Исследовательская деятельность в системе геоэкологического мониторинга: теоретические исследования, прикладные, опытно-проблемные исследования. Особенности методов и средств оценки состояния окружающей среды. Этапы геоэкологического исследования.
Практические работы: Ведение дневника наблюдений.
Тема 4. Основы техники и методики проведения геоэкологических исследований
Методики геоэкологических исследований: исследование биологических объектов, водных, воздушных почвенных объектов. Методики отбора и пробы подготовки образцов исследования.
Практические работы: подбор оптимальных методик исследования с учетом экологогеографических особенностей изучаемой местности, а также исходя из возможностей и доступности лабораторного оборудования.
Тема 5. Цифровые технологии для rеоэколоrическоrо мониторинга.
Использование современных цифровых ресурсов и цифровых лабораторий для геоэкологического мониторинга. Возможности современной робототехники для геоэкомониторинговых исследований. Использование мультидатчиков цифровой лаборатории Releon Lite для геоэкомониторинговых исследований. Работа с ресурсами сайта https://eco.kaшgov.гu / - экологический мониторинг в Камчатском крае.
Практические работы:методика проведения измерений при помощи температурных датчиков, датчиков рН и электропроводности, датчика влажности почвы, датчиков освещенности и относительной вла:жности, датчика оптической плотности. Механизм работы датчиков в связке. Работа с сайтом https://н1vи.inatиralist.m-gl.
Тема 6. Методы мониторинга биологических объектов.
Биоиндикационные методы. Регистрирующие и накапливающие биоиндикаторы. Физико-химические методы. Метод качественного анализа. Мониторинг лесного и прибрежного фитоценоза и зооценоза. Мониторинг флоры и фауны. Методы изучения флоры и фауны местности. Методика количественного учета птиц и расчета плотности их населения. Методика учета млекопитающих. Мониторинг зеленых насаждений населенных пунктов.
Практические работы: Описание растений на ключевом участке и описание жизненности растений и обилия видов. Кущение. Инвентаризация зеленых насаждений выбранных объектов. Учет и расчет их плотности заселения. Биотестирование воды с помощью дафний, определение фитотоксичности почв (по методике Рыбальского), физико-химическое апробирование воды.
Тема 7. Методы мониторинга воздушной среды. Биоиндикационные методы. Состав воздуха и его возможные загрязнители. Наблюдение за составом атмосферных осадков. Физикохимические методы изучения загрязнения воздуха.
Практические работы: Определение состояния хвои и листьев для оценки загрязнения атмосферы. Определение чистоты воздуха по лишайникам. Определение запыленности воздуха по листья деревьев. Оценка чистоты атмосферного воздуха по величине автотранспортной загрузки в районе автомобильных дорог. Исследование снега как индикатора загрязнения окружающей среды. Измерение количества углекислого газа в помещении.
Тема 8. Экологическая оценка природных сред и объектов по программе геоэкомониторинга. Экологический практикум. Выполнение научно-исследовательских проектов.
Определение тематики исследований. Подбор и анализ теоретического материала. Выполнение практикум ума по тематикам исследования.
Итоговая школьная экологическая конференция.
Круглый стол по теме « Результаты работы над исследовательскими проектами по итогам первого года обучения. Планы и перспективы.
Тема 9. Методы мониторинга почв.
Влажность почвы, нормы содержания в почве органических и минеральных веществ, плодородие почвы. Растения - индикаторы плодородия почв. Растения - индикаторы залегания грунтовых вод. Растения - индикаторы кислотности почвы. Физико-химические методы исследования почв.
Практические работы: Определение влажности почвенного покрова, определение кислотности среды почвенной вытяжки, определение аммиачного азота, определение фосфора. Изучение видового состава и количества почвенных и надпочвенных беспозвоночных животных. Биоиндикация загрязнения почвы при помощи растений. Приготовление почвенной вытяжки и качественное определение химических элементов в почве. Определение антропогенных нарушений почвы.
Тема 10. Методы мониторинга водных объектов.
Бисиндикация воды с использованием водорослей. Бисиндикация качества воды по животному населению. Оценка качества речных вод по биотическому индексу. Физико-химические методы изучения качества воды. Микробиологические методы изучения качества воды. Оценка качества воды для использования в целях питьевого и хозяйственно-бытового ресурса.
Практические работы: Определение биотического индекса водоемов по донным беспозвоночным. Изучение химических показателей воды. Физика- химическая и микробиологическая оценка проб воды.
Тема 11. Особо охраняемые природные территории. Законодательство в области охраны природы и ООПТ.
Понятие и виды ООПТ. ООПТ на территории Камчатского края. Законодательная система РФ по охране окружающей среды от нормативных документов федерального значения до нормативных документов местного· значения.
Практические работы: классификация и сопоставление характеристик ООПТ, работа с АИС «Гарант» и «Консультант+».
Экскурсии: Вулканариум - музей вулканов Камчатки, Кроноцкий заповедник (виртуальная экскурсия), экскурсия в ООПТ Елизовского района.
Тема 12. Экологическая оценка исследуемой территории. Выбор объектов геоэкомониторинга. Экологическая оценка по статистическим показателям. Экологическая оценка по динамическим показателям. Выбор территории и объекта мониторинга и обоснование выбора. Изучение официальных документов Правительства Камчатского края «Доклад о состоянии окружающей среды в Камчатском крае» по отчетным годам.
Практические работы: Выбор объектов полевых исследований (ключевых участков) и описание их параметров.
Тема 13. Экологическая оценка природных сред и объектов по программе мониторинга.
Мониторинг биоты (описание фитоценоза и фауны). Оценка степени загрязнения воздуха. Оценка степени загрязнения почв. Оценка степени загрязнения воды.
Практические работы: Практические работы выполняются в группах по плану работы над определенными проектами.
Экскурсии:Экскурсия и выполнение исследований в центре гигиены и эпидемиологии г.Елизово, экскурсия в лаборатории ФГБУ НИИСХ с.Сосновка.
Тема 14. Экологическое воспитание. Экологическое просвещение. Профессиональная ориентация в системе экологических наук и смежных областей деятельности человека и общества.
Изучение профессий и профессиональных областей, связанных с изучаемыми предметными областями, знакомство с основами экологического воспитания и экологического просвещения.
Практические работы:разработка наглядного и дидактического материала, планов и конспектов занятий по экологическому просвещению, занятия с младшими школьниками, участие в экологических акциях.
Итоговая школьная экологическая конференция (представление результатов работы над исследовательскими проектами).