Экологическое образование учащихся на уроках химиии

                   Проводимая с исследовательскими  целями работа со школьниками  может придать экологическому мониторингу и научно-поисковый характер; результаты наблюдений могут учитываться в общей системе сведений регионального, национального и даже глобального экологического мониторинга, как это предусматривается международной программой «ГЛОУБ». Но все это возможно только при тщательной подготовке к исследованию и систематических наблюдениях по разработанной и принятой программе.

                   По объектам наблюдений школьный  экологический мониторинг совпадает  с общим научным мониторингом: это мониторинг окружающей среды. Методы его должны быть доступны для школьников, а необходимое оборудование – в наличии в школе.

              По масштабам наблюдений школьный  экологический мониторинг начинается  как локальный. Затем, с подключением  других школ, он переходит в ранг районного, городского и областного. Соответственно, должны быть организованы общественные структуры или учреждения экологической службы, которые принимали бы, систематизировали, проверяли, анализировали и обобщали поступающую информацию на соответствующем уровне – районном, городском, областном.

               Эту роль потенциально ( при наличии  специалистов ) могут выполнять Дом  творчества детей и подростков, станция юных натуралистов, эколого-образовательный  центр, ассоциация экологического образования и т.п. Школьный экологический мониторинг как интерактивная система обучения работает на формирование естественнонаучной картины мира – интегрированного образа природы, созданного посредством синтеза естественнонаучных знаний на основе фундаментальных законов. Именно фундаментальные законы природы объясняют все многообразие явлений природы, их единство и взаимосвязи, детерминируемые единством материального мира.

                  Помимо этого участие школьников  в мониторинге способствует формированию новых ценностных ориентаций у человека, новых экологических стереотипов мыслительной деятельности. Это выражается в усвоении следующих постулатов:

                    Человек – органическая часть  природы ( принцип ЭКО – Я  ).

                    Эволюция – это коэволюция всех форм жизни.

                    Мера вещей – уникальность  жизни (принцип биоцентризма).

                    Согласование потребностей человека  и общества с экологическими  требованиями – экоимператив.

Задачи  школьного экологического мониторинга.

Основные  задачи экологического мониторинга  в школе можно сформулировать в общем виде:

1. Потребность в экологической информации и ее открытость для всех людей; публичное обсуждение экологических проблем в школе и среди населения.
2. Получение надежных и достоверных сведений об изменениях в состоянии окружающей среды и отдельных ее элементов посредством систематических наблюдений по особой научной программе.
3. Организация мыслительной деятельности при взаимодействии человека с природой на основе экоимператива.

При организации  экологической практики в форме  школьного мониторинга природа  становится основной лабораторией для  практических дел в учебно-познавательном и воспитательном процессе в период школьного обучения.

Типы  программ школьного  экологического мониторинга.

Программы экологического мониторинга для  школы разработаны научно-методическим советом по экологическому образованию. По срокам выполнения они бывают годичными  или сезонными. Вопрос о выборе программ решает педсовет школы на основе проекта, подготовленного методическим объединением учителей-естественников.

               Можно предложить два типа  программ школьного экологического  мониторинга.

1.Общие программы. Они объединяют практическую часть по всем естественнонаучным учебным дисциплинам и предлагаются каак обязательные. Основа их выполнения – знания и умения по географии, биологии, химии, физике.

Таких программ три:

- мониторинг  ланшафтов;

- эколого-фенологический  мониторинг;

- мониторинг  окружающего воздуха.

2.Конкретные программы. Эти программы предлагаются как элективные – на инициативный выбор школами. Они могут быть продолжением уже начатой экологической работой со школьниками и предназначены для исследовательской работы школьников по интересам в области экологии. Таких программ много. При их составлении должны быть учтены географическая специфика территории и особенности местной экологической обстановки.

              Гидрологический мониторинг: наблюдения  за малыми реками и озерами,  родниками, ручьями.

              Гидробиологический мониторинг качества вод.

              Мониторинг нецентрализованного  водоснабжения.

              Мониторинг леса.

              Популяционный мониторинг редких  растений.

              Мониторинг гнезд рыжих лесных  муравьев.

              Мониторинг состояния популяций редких видов птиц и среды их обитания.

              Мониторинг заказников и памятников  природы.

              Экологический мониторинг парков  и скверов.

              Лихеноиндикация загрязнения атмосферного  воздуха.

              Мониторинг пахотного угодья.

              Мониторинг луга.

              Общий мониторинг населенного пункта.

              Биомониторинг населенного пункта.

              Эколого-демографический мониторинг.

Все программы  составлены таким образом, что для  самих школьников участие в их выполнении будет непрерывным: они могут наблюдать экологически благоприятные ил неблагоприятные ситуации, причины загрязнения окружающей среды и его реальные последствия, делать прогнозы, принимать решения и т.д.

                Для этого при выполнении программ целесообразно создавать разновозрастные отряды для взаимного обучения, а более сложных программ – отряды старшеклассников. Многолетние наблюдения помогут собрать фактический материал для обобщения при выполнении различных мониторинговых программ, который станет основой для докладов и проектов на конкурсах и научно-практических конференциях.

                  Естественно, от участников школьного  экологического мониторинга и  их наставников не требуется  проведения всего объема наблюдений и измерений, которые предписывает государственный экологический мониторинг. Да и материальная база школ для этого не приспособлена. Поэтому для систематического наблюдения экологических изменений в окружающей среде школьникам чаще предлагаются не инструментальные методы, а доступные описательные шкалы, которые позволяют замечать и фиксировать в ландшафте, флоре и фауне, естественных экосистемах и природноантропогенных комплексах изменения, вызываемые экологическими причинами.

                  Почти во всех программах школьного экологического мониторинга есть химическая часть: при наблюдением за состоянием окружающего воздуха, изучении почв, в гидрологическом мониторинге, мониторинге нецентрализованного водопотребления и др. Поэтому участие в них юных химиков весьма желательно и необходимо. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Экологический практикум на уроках химии

 
 

                    В условиях эпологизации химического  образования возрастает роль  экологизированного химического  эксперимента. Его разработка в настоящее время идет по нескольким направлениям: использование аналитических методов для определения состояния природного окружения; переработка отходов, образующихся в результате химических реакций (обезвреживание вредных веществ с последующим помещением во внешнюю среду или утилизация – повторное использование в учебном процессе); использование химического эксперимента для объяснения природных явлений и процессов; разработка экологически безопасного эксперимента; изучение воздействия веществ на живые организмы и экосистемы.

                     Кафедра естественнонаучных дисциплин  ИУУ Удмуртии совместно с учителями  школ и педагогами учреждений  дополнительного образования занимается  разработкой проблем экологического  содержания химического эксперимента. Они предлагают нашему вниманию методику проведения исследовательской работы учащихся по изучению токсичности некоторых веществ «Имитация экологических катастроф и изучение их влияния на жизнедеятельность живых организмов».

                     Опыты не требуют специального оборудования и дефицитных реактивов. Все необходимые вещества можно приобрести в магазинах бытовой химии, аптеке или магазине для садоводов и огородников. К ним относятся хлориды натрия и калия, нитраты калия и аммония, ортофосфаты калия и аммония, медный купорос, хлороводородная кислота, раствор аммиака, мочевина, СМС и др. Доступность используемых в исследовании химических препаратов позволяет организовать индивидуальное выполнение эксперимента, а применение в эксперименте высоких концентраций веществ – завершить выполнение и обсуждение результатов эксперимента на уроке.

                      Все рассматриваемые опыты безвредны  для учащихся, наглядны, просты в  выполнении, имеют прикладную направленность. В качестве объектов исследования использовали как животные организмы (дафнии, циклопы, пиявки, личинки комаров, поденок и др.), так и растительные (проростки зерновых и бобовых растений, побеги пасленовых, водные растения – элодея, роголистник и др.).

                   Перед выполнением исследовательской работы важно сообщить учащимся, какие изменения могут произойти с растениями или животными при действии на них высоких концентраций веществ. При выполнении эксперимента с водными животными нужно обратить внимание на изменение их активности и гибель при добавлении в среду обитания химических соединений, с водными растениями – на изменение окраски листовой пластинки и стебля; с проростками высших растений – на изменение окраски корневой системы, стеблей, увядание и скручивание листьев.

            В случае использования в эксперименте проростков высших растений, выращенных в грунте, необходимо отмыть корневую систему растений от остатков почвы. Прилипшие к вторичным корням кусочки почвы могут мешать проведению наблюдений за изменением окраски корневой системы. В данном практикуме приводятся результаты эксперимента для томатов (растение имеет один-три настоящих листа).

            У каждого исследователя на  столе имеются инструкция, содержащая  задание и методику выполнения  и оформления эксперимента, необходимое оборудование, реактивы и живые объекты, как для выполнения эксперимента, так и для контроля. Тематика исследования приближена к реальным экологическим катастрофам, приводящим к загрязнению почв и водных источников в условиях Удмуртии (засоление в связи с использованием хлорида натрия для борьбы с гололедом; закисление, защелачивание, загрязнение тяжелыми металлами и органическими соединениями в связи с работой металлургических и химических мероприятий, добычей нефти, неумеренным использованием минеральных удобрений, разливом рассолов на нефтеразработках).

             Обобщенная рабочая карта исследователя,  содержащая краткую методику  и результаты эксперимента, приведена  в таблице [прилож. №2]. Все исследования проводятся в химических стаканах. Растворы реактивов приливаются в стакан при помощи мерных сосудов или пробирок (в случае отсутствия мерной посуды).

            При необходимости можно рассмотреть  влияние на живые организмы  избыточных количеств других  веществ. Так как на выполнение эксперимента требуется 20-25 минут, остальное время урока отводится на обсуждение результатов эксперимента и выводы, обсуждение условий защиты растений от действия избыточных количеств веществ.