Экологический мониторинг. Программа факультативного курса для учащихся 9-11 классов

44 Pages·1.79 MB·Russian

by  Муравьев А.Г. (сост.)

Муравьёв А.Г.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
Программа факультативного курса
для учащихся 9–11 классов
Издание 3-е, переработанное
и дополненное
Крисмас+
Санкт-Петербург
2008
УДК 681.2
Экологический мониторинг. Программа факультативного курса для учащих-
ся 9–11 классов /Сост. Муравьев А.Г. – Изд. 3-е, перераб. и дополн. – СПб: Крисмас+,
2008. – 48 с.
ISBN 978-5-89495-153-4
Сведения об авторе: Муравьев Александр Григорьевич, руководитель учебно-
го центра научно-производственного объединения ЗАО «Крисмас+», кандидат хими-
ческих наук.
Публикуемая программа курса посвящена экологической оценке состояния окру-
жающей среды в ее практическом аспекте и реализует деятельностный компонент
образования. Программа характеризуется вариативностью, комплексностью и сис-
темностью, имеет проработанный и апробированный в образовательных учреждени-
ях разных типов методико-дидактический аппарат, позволяющий использовать ее как
саму по себе, так и в рамках предметов естественнонаучного цикла (химии, биоло-
гии, экологии, географии, ОБЖ и др.).
Приведены списки оснащения практических работ по оценке состояния окружа-
ющей среды экспресс-методами. Предложен также вариант тестового контроля ус-
воения материала и др. Программа может быть реализована в средних общеобразо-
вательных учреждениях, в профильных и других классах как основа практической
экологической деятельности учащихся.
© Издательство «Крисмас+», 2008
© Муравьев А.Г., 2008
Издательство «Крисмас+»
Лицензия на издательскую деятельность ИД № 03241 от 10.11.2005.
191180, ул. Константина Заслонова, д. 6.
Тел.: [phone]; тел./факс [phone].
Подписано в печать 10.09.2008. Формат 60×88 1/16. Тираж 1000 экз.
Отпечатано в типографии «ПрофПринт».
194362, Санкт-Петербург, пос. Парголово, ул. Ломоносова, д. 113. Заказ №
Содержание
Предисловие к третьему изданию ....................................................................................4
1. Пояснительная записка ..................................................................................................5
2. Учебно-тематический план курса «Экологический мониторинг» ............................9
3. Программа курса «Экологический мониторинг»......................................................10
4. Список литературы для учителей ...............................................................................18
5. Список литературы для учащихся ..............................................................................21
6. Определители видов ...................................................................................................23
7. Основные требования к знаниям и умениям при изучении курса «Экологический
мониторинг» .................................................................................................................24
8. Перечень основных изучаемых / формируемых понятий ........................................25
Приложение 1 ...............................................................................................................26
Примерный перечень приборов и оборудования для оснащения экологического
центра в образовательном учреждении .........................................................................26
Приложение 2 ...............................................................................................................30
Перечень оборудования и принадлежностей для полевых исследований ..................30
Приложение 3 ...............................................................................................................32
Тестовые задания для контроля усвоения материала при изучении курса
«Экологический мониторинг» ........................................................................................32
Приложение 4 ...............................................................................................................39
Описание основных видов оборудования для экологического практикума и
учебно-исследовательской работы .................................................................................39

Предисловие к третьему изданию
Данная программа впервые издана на средства гранта Агентства США по охране
окружающей среды по решению Экспертного совета ИСАР по экологическому об-
разованию как победитель общероссийского конкурса авторских учебных программ
1998 г. и распространялась бесплатно в рамках проекта организации ИСАР-Москва.
Появление второго, стереотипного издания (2002 г.), было вызвано возросшим
интересом работников образования к введению экологических учебных программ и
соответствующих видов практической деятельности учащихся, связанных с оценкой
состояния окружающей среды, будь то изучение химического состава сред, оценка
факторов воздействия на здоровье и благополучие, оценка показателей риска, опас-
ности и т.п. Программа «Экологический мониторинг» была положена в основу раз-
работки и серийного выпуска научно-производственным объединением ЗАО «Крис-
мас+» различных типов учебного оборудования для оценки показателей состояния
воды, воздуха, почвы, продуктов питания как основное программное обеспечение
учебной работы.
Появление настоящего, третьего издания в его переработанном и дополненном
виде обусловлено широким внедрением методик и технологий оценки состояния ок-
ружающей среды в различную учебную деятельность. Тематика практических работ,
направленная на экологическую оценку состояния окружающей среды (воды, возду-
ха, почвы, продуктов питания), использование единых образцов для оценки, а также
единый учебно-методический и технологический подход к проведению работ, обусло-
вили универсальную применимость оборудования в предметах естественнонаучного
цикла (химии, экологии, биологии, географии, естествознании, ОБЖ), профильных и
специальных курсах инженерно-технической и политехнической направленности в
системах общего среднего, начального и среднего профессионального, дополнитель-
ного и высшего образования.
Переиздание программы в 2008 г. рекомендовано ученым советом Института со-
держания и методов обучения Российской академии образования, как вошедшей в
состав федерального учебно-методического комплекса «Экологический практикум».
Всеобщее признание оборудования для экологического практикума (присвоение ре-
комендательного знака Федерального экспертного совета по учебной технике, при-
борам и оборудованию учебно-научного назначения, рекомендации ученого совета
Института содержания и методов обучения РАО, сертификаты системы «УЧСЕРТ»
Российской академии образования и т.п.) и его широкое использование во все воз-
растающих объемах в учреждениях общего среднего, дополнительного, среднего
профессионального и высшего профессионального образования свидетельствуют об
актуальности программы и создает условия для подлинно массового процесса всеоб-
щего практического экологического обучения школьников и студентов как в Россий-
ской Федерации, так и за ее пределами.
Муравьев А.Г.

1. Пояснительная записка
Введение системы непрерывного экологического образования, его направлен-
ность на развитие экологической культуры подрастающего поколения требует фор-
мирования и закрепления у учащихся знаний о реальных факторах экологической
опасности, практических навыков по оценке качеств окружающей среды, экологи-
чески оправданного поведения.
Приобщение молодежи к практической экологической работе является важней-
шим компонентом экологического образования и необходимым условием формирова-
ния экологического мировоззрения. Основной вклад в практическую экологическую
деятельность учащихся вносят экологические исследования и работы по оценке со-
стояния окружающей среды, которые в максимальной степени работают на содержа-
ние образования и в настоящее время широко внедряются в практику экологического
образования школьников и студентов. Сбор экологической информации по широкому
кругу показателей состояния окружающей среды, анализ результатов наблюдений за
продолжительный период и прогноз экологической ситуации составляют сущность
экологического мониторинга. Результаты подобной деятельности являются хорошей
мотивационной основой для получения учащимися и студентами фактологических
знаний как в текущей учебе, так и в перспективе. Практические навыки и знания,
полученные учащимися в процессе подготовки и проведения школьных практиче-
ских работ, полевых экологических экспедиций и др., как нельзя лучше отвечают
целям школьного и дополнительного образования. Углубленное практическое изуче-
ние экологических проблем и их проявлений, так же как и натуралистическая работа
экологической направленности, требует владения методическим аппаратом – обору-
дованием и технологией выполнения исследований, что требует и соответствующей
дополнительной подготовки учащихся. Участие школьников-абитуриентов в подоб-
ных работах в значительной степени обусловливает осознанный выбор их дальней-
шего образовательного маршрута и успешное поступление в вузы.
Практические экологические исследования дают учащимся и педагогам бога-
тейший материал для использования как в предметной классной работе, так и для
творческих углубленных работ в кружках и на факультативах. Подобные материа-
лы успешно используются учащимися на конференциях, олимпиадах, в конкурсах и
хорошо представляют работу образовательного учреждения. Следует отметить, что
результаты работ учащихся по оценке экологического состояния окружающей среды,
при кажущемся непрофессионализме, могут иметь большую социальную значимость
благодаря их комплексности и ориентации на гражданские интересы больших групп
людей при локальной (местной) направленности, обеспечивая тем самым принцип
ЮНЕСКО «Мыслить глобально, действовать локально».
Целью предлагаемой программы является подготовка и развитие практических
умений учащихся 9–11 классов разных типов образовательных учреждений (гим-
назий, лицеев, общеобразовательных школ и др.) в области экологической оценки
состояния окружающей среды, а также ее охраны и восстановления. При использова-
нии программы в качестве факультативной она может быть рекомендована для школ,
вводящих предметы экологической ориентации в учебный план при отсутствии у
учащихся достаточной базовой экологической подготовки.

В данном контексте программа является компенсаторно-развивающей. Ее ком-
пенсаторный компонент предусматривает подготовку учащихся до уровня, необходи-
мого для усвоения предметного материала, в том числе научную подготовку по кругу
вопросов, связанных с рациональным природопользованием и охраной окружающей
среды.
Области применения программы. Программа предназначена для факультатив-
ных занятий как в варианте курса по свободному выбору, так и в варианте электив-
ного курса. Программа может быть реализована в средних общеобразовательных
учреждениях, в профильных классах в рамках предметов по выбору школы и во вне-
классной и внешкольной работе (в учреждениях дополнительного образования). Для
специализированных выпускных (10–11-х) классов данная программа может быть
использована как практикум по экологической оценке состояния окружающей среды,
составляющий основу практической экологической деятельности учащихся. В связи
с этим программа может быть расширена и адаптирована к соответствующим спе-
циальностям вузов в направлении более глубокого практического овладения мето-
диками количественной оценки состояния окружающей среды. То же относится и к
занятиям в форме кружков специальной направленности, организованных с учетом
уровня подготовки и специализации педагога и потребностей образовательного уч-
реждения.
Следует особо отметить, что комплексность и системность программы не пре-
пятствует использованию в учебно-воспитательном процессе приведенных матери-
алов как в сокращенном виде, так и в виде отдельных тем. Отдельные темы про-
граммы могут быть использованы при формировании базовых курсов предметов как
естественнонаучного цикла с элементами экологии в ее практическом аспекте, так
и для предметов гуманитарного цикла (обществознания, истории и даже литерату-
ры), например, через изучение состояния объектов культурного наследия, причем как
в полной, так и в средней школе. Приведенные в программе перечни оборудования
позволяют выбрать средства оснащения практических работ, наиболее подходящие
для реализации программы в выбранном варианте, с учетом возраста учащихся, их
подготовленности, а также необходимой глубины содержания занятий.
Темы практических работ учащихся, указанные в тексте программы, имеют
региональную направленность, приложимую и развиваемую для каждого конк-
ретного региона, района. Отдельные темы могут быть использованы для внеклас-
сной исследовательской работы, а результаты соответствующих работ – как основа
для докладов (выступлений) на семинарских занятиях, олимпиадных работ и др.
Новизна программы состоит в комплексном и системном подходе к оценке эко-
логического состояния всех компонентов окружающей среды (природных, социо-
природных, техногенных) в школьном экологическом образовании, с выделением
экологически неблагоприятных факторов (опасных и вредных), в том числе факторов
антропогенной нагрузки на природные компоненты среды.
Организация работы по программе. Условиями и предпосылками для введе-
ния программы являются методическая проработанность вопросов практической
экологической оценки окружающей среды в школьном образовании и наличие ряда
учебно-методических изданий, вошедших в федеральные и региональные комплекты
(см. списки литературы для учителей и учащихся в конце издания). Теоретические и

практические занятия предлагается проводить как в условиях кабинетов-аудиторий
и лабораторий экологии (биологии, химии), так и (это относится преимущественно
к практической работе) в полевых условиях. При организации практических работ
учащихся преподаватель имеет возможность выбора соответствующих эксперимен-
тов (в зависимости от учебно-материальной базы и плана урока), в связи с чем в на-
стоящей программе предложен несколько избыточный, по сравнению с возможным
к проведению в запланированное время, круг тем. Полевой практикум выполняется
на пришкольной территории, а также в ходе походов выходного дня, летних экологи-
ческих экспедиций и пр., организованных специально или совмещенных по задачам с
мероприятиями туристского, спортивного, краеведческого и др. профилей.
Программа курса рассчитана на 62 часа, в том числе 17 часов – лекции, 39 часов –
практикум (в том числе 18 часов – полевой выездной практикум), 6 часов – семинарс-
кие занятия в форме деловых ролевых игр, научно-практических конференций.
Для занятий в форме лекций предусмотрено около 30% общего времени, т.к., с
одной стороны, практической работе должна предшествовать теоретическая подго-
товка, и с другой – предлагаемый факультатив является дополнением к разным учеб-
ным программам, в которых не всегда указанные разделы представлены достаточно
комплексно и содержательно.
Количество часов на проведение полевого практикума может быть увеличено при
расположении образовательных учреждений в условиях природных зон или сельской
местности. В городских же условиях организация выездных занятий обычно сопря-
жена с известными сложностями, и увеличение соответствующей доли часов будет
едва ли целесообразным. Вместе с тем, программе присуща известная гибкость, поз-
воляющая педагогу на основе предложенного материала эффективно планировать
занятия для разного контингента учащихся, в зависимости от организационных, пе-
дагогических, материально-технических и др. условий. Например, при планирова-
нии практических работ по предложенным темам учитель может выбрать наиболее
приемлемый вариант оснащения занятий, используя информацию по оборудованию,
приведенную в приложениях 1, 2, 4.
Ожидаемые педагогические результаты:
● развитие практических умений учащихся, формирование навыков практической
оценки состояния окружающей среды;
● развитие исследовательских умений в области экологического образования;
● повышение безопасности жизнедеятельности детей в экологически неблагопри-
ятных ситуациях;
● создание мотивов долгосрочной работы учащихся в направлении оценки состоя-
ния окружающей среды;
● профессиональная ориентация учащихся, проявивших интерес и способности к
исследовательской работе экологической направленности;
● развитие содержания экологического образования;
● повышение доли актуализированной практико-ориентированной деятельности
учащихся в учебно-воспитательном процессе;
● повышение квалификации педагогов в части расширения области компетенции и
приобретения специальной подготовленности.
Для диагностики результативности работы по программе могут быть

применены методы отслеживания как текущих результатов (мотивации, успеваемос-
ти, роста познавательного интереса и др.), так и итоговых (интегральных) показа-
телей (количество и уровень выполненных творческих работ, обоснованный выбор
профессии, уровень и структура успеваемости за год по разным предметам и др.).
Жесткие нормативы по оценке уровня знаний и умений учащихся отсутствуют
ввиду факультативного характера предлагаемого курса. Вместе с тем, при элек-
тивном характере занятий упомянутые нормативы могут быть введены в зави-
симости от конкретной учебной ситуации. В приложении 3 приведены тестовые
задания, которые могут служить примерным вариантом тестового контроля ус-
воения материала. Умения и навыки учащихся могут быть отслежены в системе
практической деятельности учащихся по результатам выполнения исследователь-
ских и проектных работ, отчетов по результатам практических работ, через оцен-
ку поведения учащихся в ролевых играх, в системе педагогических наблюдений.

2. Учебно-тематический план курса
«Экологический мониторинг»
Практические Полевой
№
Наименование темы Всего Лекции занятия практикум Семинары
п/п
в лаборатории (выезд)
Вводная часть. Объекты
окружающей среды и
1. 1* 1 – – –
природно-антропогенный
комплекс
Загрязнения окружающей
2. 2 2 – – –
среды
Экологический монито-
3. ринг. Мониторинг состоя- 9 2 4 2 2
ния воздушной среды
Оценка экологического
4. состояния водных объ- 8 2 4 2 –
ектов
Оценка экологического
5. 7 2 2 2 2
состояния почв
Оценка радиационной
6. 4 1 1 2 –
ситуации
Биомониторинг состоя-
7. ния окружающей среды и 12 2 4 5 –
биотические наблюдения
Оценка экологически
8. опасных физических воз- 8 2 3 2 –
действий
Загрязнения окружающей
9. среды бытовыми и про- 5 1 1 2 –
мышленными отходами
Геоэкологическое карти-
рование и комплексная
10. 6 2 2 1 2
оценка состояния окружа-
ющей среды
ИТОГО: 62 17 21 18 6
* Количество рабочих часов.
3. Программа курса «Экологический мониторинг»
Тема 1. Вводная часть. Объекты окружающей среды
и природно-антропогенный комплекс
Лекция (1 час)
Основные понятия и термины: объекты окружающей среды (природной, социо-
природной, техногенной) и природно-антропогенный комплекс. Понятие об экологи-
ческой опасности, экологическом риске, ущербе окружающей среде. Виды и общая
характеристика объектов окружающей среды. Понятие объектов природного и куль-
турного наследия.
Тема 2. Загрязнения окружающей среды
Лекция (2 часа)
Виды загрязнений окружающей среды (химическое, радиационное, бактериаль-
ное, шумовое, электромагнитные поля и др.). Количественная оценка уровней загряз-
ненности. Понятие погрешности анализа. Нормативы качества окружающей среды:
санитарно-гигиенические (ПДК, ПДУ); экологические (ПДВ, ПДС, нормативы шума,
ПДЭН), эстетические и др. Общие понятия о суммации вредных воздействий (сине-
ргизме) и кумулятивном эффекте.
Миграция и рассеивание загрязнений в окружающей среде. Глобальное распро-
странение загрязнений; дальний атмосферный и трансграничный перенос.
Понятие об экологическом законодательстве и природопользовании.
Газовые выбросы, сточные воды, отходы промышленных и агропромышленных
предприятий; их виды и экологическая опасность. Основные загрязнители окружа-
ющей среды в районе расположения школы. Способы снижения загрязненности ок-
ружающей среды.
Чрезвычайные экологические ситуации (общее понятие и основные признаки).
Тема 3. Экологический мониторинг. Оценка состояния воздушной среды
Лекция (2 часа)
Экологический мониторинг (система наблюдений, анализа и прогноза), экологи-
ческий контроль. Понятие о фоновом мониторинге. Мониторинг глобальный, реги-
ональный и локальный (общие понятия). Организация мониторинга окружающей
среды в Российской Федерации. Единая государственная система экологического
мониторинга.
Метеорологические наблюдения и метеорологические параметры (температура, от-
носительная влажность, скорость и направление ветра, количество и виды осадков и др.).
Приоритетные загрязнители воздушной среды (оксид серы (IV), оксид азота (IV),
оксид углерода (II), углеводороды, озон) и их источники (стационарные и передвиж-
ные). Кислотные загрязнители атмосферы и кислотные дожди (их свойства, экологи-
ческая опасность).
Твердые атмосферные выпадения и пыль (взвешенные частицы); состав, свойства
и экологическая опасность, поведение в атмосфере.
Микробиологическое загрязнение воздушной среды и понятие санитарно-показа-
10