Экологическое образование учащихся на уроках химиии

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 
 

УЧРЕЖДЕНИЕ  ОБРАЗОВАНИЯ

«МОЗЫРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

                                                                   КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ОСНОВ

                                                                   МЕДИЦИНСКИХ ЗНАНИЙ 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 
 

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ УЧАЩИХСЯ ШКОЛ НА УРОКАХ ХИМИИ

      
 
 
 
 

                                                               Студентки 5 курса 2 группы 

                                                               факультета физической культуры 

                                                                КОВАЛЬЧУК ТАТЬЯНЫ СЕРГЕЕВНЫ 
 
 

                                                               Научный руководитель – преподаватель  

                                                               Ковальчук М.В. 
 
 
 
 
 

Мозырь 2006 

СОДЕРЖАНИЕ 
 

ВВЕДЕНИЕ  …………………………………………………………. с.3 
 

  1. Реализация  экологического аспекта  школьных

    программ …………………………………………………………с.5-6 
     

    2. Школьный экологический мониторинг как форма непрерывной экологической практики………………….с.7-10 
     

     2.1.Экологический практикум на уроках химии …………………с.11-12 
 

  1. Организация коллективной поисково-исследовательской  деятельности химико-экологической 

    направленности ………………………………………………с.13-17 
     

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………..с.17 

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………с.18 
 

ПРИЛОЖЕНИЕ 
 
 

                     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 
 
 

          В решении проблем окружающей  среды важнейшая роль принадлежит  образованию. Уже с самого раннего возраста каждый живущий на Земле человек должен знать, к чему приводит беспечное отношение к окружающей среде. Он должен знать о заболеваниях, вызываемых загрязнением среды, о генетических отклонениях, о гибели животных и растений, об уменьшении плодородия почв, об исчерпании запасов питьевой воды и других негативных изменениях среды обитания. И не только знать, но и ощущать личную ответственность за ее состояние.

            Самые незначительные бытовые  «мелочи» - сорванный редкий цветок, спиленное дерево, разбитая на пляже бутылка, слитое в водоем отработанное машинное масло – наносят большой, а часто и непоправимый вред природе. Производственная деятельность человека увеличивает масштабы его влияния на природу в сотни и тысячи раз. И каждый участник производственного процесса обладает определенной самостоятельностью в выборе линии поведения, от которой зависит, будет ли его влияние на окружающую среду благотворным или пагубным. Именно поэтому в сознании каждого человека должен быть заложен некий набор моральных принципов, не позволяющих наносить вред окружающей среде, стимулирующих стремление к оптимальному взаимодействию с природой.

            Чтобы суметь сделать экологически  разумный выбор и действовать  оперативно в сложной ситуации, избежать нежелательных последствий, нужно обладать определенными знаниями. Поэтому, крайне важно, чтобы экологическое воспитание начиналось с младших классов школы и даже в детском саду на доступном для этого возраста уровне, чтобы затем оно тесно переплеталось с общеобразовательной и профессиональной подготовкой.

              При освоении каждого предмета  или специальности, обучающиеся  должны получать, по возможности,  полное представление о той  роли, какую этот предмет или  специальность играют в решении  конкретных проблем окружающей среды. Такого рода знания являются основой для воспитания активного, сознательного отношения  к окружающей среде. Существует мнение, что проблема экологического воспитания и образования может быть решена введением дополнительной учебной дисциплины. К сожалению, столь простым способом желаемого результата получить нельзя. Эффективное экологическое образование требует радикального пересмотра всей системы обучения.

              Настала необходимость, преподавая  химические дисциплины, обратить внимание на то, как ведет себя то или иное вещество не только в колбе или химическом реакторе, но и в атмосфере, океане, почве, какое воздействие оказывает оно само и продукты его превращения на  

биологические системы (растения и животные организмы). Такой подход дает не только практические знания, но и воспитывает привычку задумываться над этими вопросами, привычку, которая пока еще не вошла глубоко в практику современных химиков.

           Освещение проблем окружающей  среды в литературе, средствами массовой информации, учебных дисциплинах необходимо подкреплять разнообразными общественно-государственными программами, предусматривающими широкое участие всех членов общества в их практическом осуществлении.

      Итак, данная курсовая работа посвящена экологическому образованию учащихся на уроках химии.

                     Целью данной работы является исследование преемственности экологического образования учащихся на уроках химии.

                      Достижение поставленной цели  в ходе решения следующих задач:

      1. Доказать, что материал по охране природы в курсе химии имеет большое значение не только образовательное, но и воспитательное.
      2. Выявить, как же данные знания применяются на практике.
      3. Определить научную базу для принятия экологически целесообразных решений и их реализации на уроках химии.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО  АСПЕКТА ШКОЛЬНЫХ  ПРОГРАММ. 
 

            Химия как наука играет важную  роль в формировании у школьников  ответственных отношений к природе.  Содержание химического образования в этом аспекте должно быть направлено, прежде всего, на выработку у ребят основы химико-экологического восприятия окружающего мира, а далее – на формирование знаний, которые понадобятся в условиях нового типа хозяйствования.

            Если учитель биологии на уроках освещает вопросы охраны растительного и животного мира, учитель географии – охраны недр, ландшафтов, то учитель химии должен акцентировать внимание учащихся на вопросах охраны воздуха, воды, почв и недр, в связи с рациональным использованием сырья и загрязнением окружающей среды.

            В настоящее время химия решает  новые задачи, которые ранее не относились к разряду первоочередных, хотя их значимость никем не отрицалась. Первая задача – создание условий для существенного ограничения и даже устранения загрязнения  окружающей среды. Из этого следует, что учащиеся, изучившие курс химии, должны хорошо представлять важную роль экологических ограничений в использовании многих веществ и химических реакций.

           Вторая задача – переход человечества от растительного использования природных ресурсов к разумному, с учетом того, что многие из них невосполнимы. В связи с этим необходимо ознакомить учащихся с вопросами рационального использования всех сырьевых природных и техногенных ресурсов, а также с ролью химии в поисках путей их сбережения.

            Экологическое образование и  воспитание в современных условиях  требуют поиска новых технологий  обучения, учитывающих как психолого-возрастные особенности учащихся, так и региональный компонент. Китайская мудрость гласит: «Расскажи – я забуду, покажи – я запомню, дай мне действовать самому – я научусь». Из этих слов следует, что ребятам необходимо давать возможность работать самостоятельно с заданиями, имеющими практическую направленность. С этой целью в своей практике многие педагоги широко используют экологическое проектирование, которое невозможно без поисково-исследовательской работы и обладает большим потенциалом формирования неординарного мышления, рациональных приемов умственной деятельности, сообразительности, самостоятельности в принятии необходимых решений.

               Работа по экологическому проектированию, кроме познавательного имеет еще и межличностный аспект. Многочисленные опыты, эксперименты, совместные обсуждения позволяют учителю сформировать требуемый тип эмоциональных взаимоотношений со своими учениками, что образует основу психологического климата коллектива. Как утверждал Макаренко, «пережитые совместно потребности, опыт, напряжение, радость и улыбка – все это сближает людей так же, как и труд».

                Широко используются в практике  педагогов деловые и дидактические  игры. Например, пресс-конференция «Что мы оставим потомкам?», являющаяся ролевой игрой, позволяет каждому учащемуся проявит истинную организованность и творческий подход к делу. В процессе подготовки к игре ребята развивают умение самостоятельно добывать знания из различных источников информации, используя при этом региональный компонент.

                  Целесообразно проводить интегрированные уроки с другими предметами. Так, например, на уроке химии- биологии по теме «Техногенные загрязнения г. Гомеля. Виды загрязнения.» были рассмотрены главные техногенные загрязнения этого города. При подготовке к уроку ребята провели огромную исследовательскую работу: проанализировали состав атмосферных осадков на кислотность, определили влияния загрязненной воды на рост и развитие проростков фасоли, посетили фабрику мороженого с целью изучения биологического загрязнения [прилож. 1]. с. 35 – 40

                   Экологический брейн-ринг, экологический КВН, используемые на уроках, задачи с экологическим содержанием – все это концентрирует внимание учащихся на актуальных экологических проблемах, активизирует их учебно-познавательную деятельность, формирует целостную естественную картину мира.

                     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Школьный экологический  мониторинг как  форма непрерывной  экологической практики

             

               Экологическое образование – стратегическое направление в развитии средней общеобразовательной школы. Цели экологического образования для всех ее этапов включают следующее:

                Начальное образование: формирование основных представлений о взаимосвязях человека с природой и ценностных установок по отношению к явлениям и процессам, происходящим в биосфере.

                Основная школа: формирование экологической культуры, здорового образа жизни, приобретение навыков экологически целесообразной деятельности на основе понимания целостности человека и его единства со всеми формами жизни на Земле; понимание системной структуры природной среды и опасности потери биосферой жизнепригодных качеств.

                 Полная средняя школа: формирование нравственной и экологической ответственности как черты личности на основе понимания сущности жизни и экологических проблем локального, регионального и глобального уровня, предпосылок и путей их решения, создание условий перехода к устойчивому развитию.

                 Экологические знания и умения  нуждаются в реальном закреплении  экологической практикой. Настало время включить ее в учебно-воспитательный процесс школы. Как показали конкурсы экологических проектов и исследований, выполненных школьниками под руководством учителей, экологическая тематика, в том числе и по программам мониторинга, широко представлена в инициативной работе школ. Это означает, что этап подготовки к выполнению программ мониторинга уже начался. Школьный экологический мониторинг поводится учащимися под руководством учителей биологии, географии, химии, физики. Основное его назначение – учебно-познавательное: изучать закономерности и изменения, протекающие в окружающей среде, анализировать их причины и следствия.

                   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.