Программа «Геоэкология» призвана внедрить в учебную деятельность по экологии прием и обработку космических изображений Земли для углубления, совершенствования и результативности образовательного процесса, научно – исследовательской деятельности обучающихся в природе.
Актуальность данной программы заключается в необходимости изучения биосферы как открытой системы, состоящей в тесной связи с космосом и изучаемой из космоса. Дальнейшее развитие наук о Земле невозможно без использования современных технологий а, следовательно, введение новых информационных образовательных технологий - одна из центральных задач которую необходимо решить в настоящее время. Стремительно меняющаяся образовательная среда требует развития творческих способностей обучающихся, осознанного выбора будущих профессий, связанных с наукоемкими технологиями.
В соответствии с программой «Геоэкология» комплекс «Космос - М2» используется при работе обучающихся с исследовательскими проектами в совокупности с ресурсами сети Интернет по проблеме экологии Земли.
Прием и обработку изображений участков Земли из космоса можно вполне использовать для работы с такими компонентами биосферы как литосфера, атмосфера, гидросфера.
Цель программы: сформировать у обучающихся понятие о биосфере как сложной природной системе включающей биогеоценозы различных уровней на основе экологических законов и принципов.
Задачи программы:
- сформировать у обучающихся понятие о Земле как космическом теле;
- сформировать понятие о биотических и абиотических факторах биосферы;
- расширить представление учащихся о геологическом прошлом планеты Земля, формировании и развитии биосферы;
- сформировать у обучающихся понятие о биогеоценозах как целостных природных системах с использованием изображений поверхности Земли, передаваемых с полярно – орбитальных спутников;
- познакомить учащихся с экономическими методами природопользования и охраны окружающей среды;
- привить навыки безопасного поведения в природе во время экологических исследований.
Формы и методы преподавания
Экологическое образование во многом унаследовало формы и методы преподавания предметов географо-биологического цикла: теоретические занятия, практические занятия, экскурсии, экологические прогулки, походы, экспедиции.
Огромную роль в деле обучения, развития и воспитания учащихся играет такая форма работы с детьми как многодневные экологические экспедиции.
Исследовательская деятельность в природе является наиболее эффективной и привлекательной для обучающих, имеющих интерес к экологическим знаниям. В экспедициях, походах, экскурсиях, экологических прогулках реализуются принципы: наглядности, доступности, научности, эмоциональности. Реализация этих принципов способствует глубокому усвоению экологических знаний и методов экологических исследований.
Глубокое усвоение знаний по экологии предполагает использование активных методов обучения; практической, исследовательской работы детей в природе под руководством педагога.
Метод наблюдения и описания широко используется во время полевых исследований при сборе и описании природных объектов и явлений.
Описание пробных площадей, составление карт и планов местности, описание геологических объектов и форм рельефа учат школьников ориентироваться на местности, наблюдать, сравнивать, устанавливать связи между явлениями, находить нужные объекты в природе и на карте, приобретать навыки самостоятельной работы, навыки исследователя природы.
Сравнительный метод в экологии заключается в изучении сходства и различий природных объектов. Используя этот метод, обучающиеся учатся устанавливать причинно-следственные связи в биогеоценозах.
Исторический метод изучает ход развития исследуемого объекта во времени, в связи с антропогенной деятельностью и изменениями абиотических и биотических факторов.
Метод эксперимента делает возможным изучать явления природы в заданных условиях.
Метод моделирования позволяет описывать сложные природные условия относительно простыми моделями.
Занятия по экологии способствуют развитию у обучающихся умения выделять характерные особенности биогеоценозов, ведущие виды растений живого напочвенного покрова, вести пропаганду по охране редких и исчезающих видов растений и животных.
При изучении абиотических экологических факторов обучающиеся используют методы и приемы работы с приборами: компасом, термометром, нивелиром. При изучении биотических факторов используются методы определения растений и животных, определение зависимости их мест обитания от абиотических и биотических факторов.
Использование комплекса «Космос-М2» в практической деятельности обогатит методику исследований по экологии. Например: при изучении литосферы можно изучать рифтовые зоны Земли; изучать деятельность вулканов и определять степень их угрозы для окружающей среды и поселений; в гидросфере изучение направлений течений и изменения температуры поверхности воды; в атмосфере сканировать ее слои и предсказывать изменение погоды; определять масштабы природных и антропогенных катастроф.
По окончании курса обучающиеся должны
знать:
- геологическую историю развития Земли;
- формирование фауны и флоры Земли в историческом аспекте;
- влияние биотических и абиотических факторов на биоценозы;
- знать особенности взаимодействия живых организмов в биогеоценозах различных уровней;
уметь:
- владеть навыками описания обнажений горных пород;
- давать характеристику биогеоценозам различных уровней;
- использовать практические методы экологических исследований;
- обобщать материалы исследований делать выводы и оформлять результаты исследований;
Подведение итогов проводится в форме семинаров, конференций и защиты проектов.
Программа «Геоэкология» рассчитана на 1 год, 72 часа. По 2 часа в неделю. Теоретических занятий: 26 часов, практических – 10 часов, экскурсий - 36 часов. Программа рассчитана для обучающихся среднего и старшего школьного возраста (12-16 лет).
Учебно-тематический план
Содержание программы
- Предмет экологии - 2 часа.
Теоретические занятия –2 часа
- Солнечная система - 2 часа.
Теоретические занятия - 2 часа.
Галактика. Солнечная система. Планеты солнечной системы. Земля.
- Геологическая история Земли - 4 час.
Теоретические занятия - 2 часа.
Возраст Земли. Геосферы Земли. Геологические эпохи. Свидетели прошлых биогеоценозов. Ледниковый период.
Экскурсия - 2 часа.
Изучение относительного возраста горных пород в карьере с. Красненькое.
- Формирование флоры и фауны Земли – 6 часа.
Теоретические занятия -2 часа.
Смена природных комплексов в послеледниковый период.
Экскурсии - 4 часа.
Природные комплексы в послеледниковый период. Дикое поле. Антропогенное влияние на формирование современных ландшафтов.
- Биотические и абиотические факторы – 10.
Теоретические занятия - 2 часа.
Абиотические факторы. Свет как экологический фактор. Температура. Влажность. Воздух. Ветер. Рельеф. Почвы. Горные породы. Вода. Течение. Соленость.
Биотические факторы. Внутривидовые и межвидовые взаимоотношения. Влияние растений на растения. Влияние животных на растения. Влияние растений на животных. Влияние животных на животных. Антропогенные факторы.
Экскурсии - 8 часов.
Влияние человека на растения и животных.
Влияние рельефа и горных пород на биогеоценозы.
- Природные компоненты и комплексы - 12 часов.
Теоретические занятия - 4 часа.
Биосфера и ее компоненты. Природные зоны. Лесостепь Тамбовской области.
Практические занятия - 2 часа.
Работа с картами. Северная лесостепь: Воронежский район, Цнинско-Воронежский район, Цнинский район, Вороно-Цнинский район.
Типичная лесостепь: Битюгский район, Воронинский район, Вороно-Хоперский район.
Экскурсии - 6 часов Физико-географические подзоны и районы Тамбовщины.
- Жизненные формы организмов - 2 часа.
Теоретические занятия - 2 часа.
Основные жизненные формы растений. Многообразие жизненных форм растений. Жизненные формы животных, их многообразие.
- Биогеоценозы - 10 часов.
Теоретические занятия - 2 часа.
Местообитание. Видовой состав. Количественное участие видов в фитоценозах. Ярусное строение фитоценоза. Ярусность во времени.
Взаимоотношения организмов в биогеоценозах. Трофические связи в биогеоценозах. Консортивные связи в биогеоценозах. Экологические ниши в биогеоценозах.
Практические работы - 2 часа.
Составление схемы трофических связей в лесных биогеоценозах.
Составление описания степных и лесных биогеоценозов по результатам экскурсий.
Экскурсии - 6 часов.
Биогеоценозы города Тамбова. Биогеоценозы парка «Дружба».
- Смена биогеоценозов - 4 часа.
Теоретические - 2 часа.
Сукцессия. Временные и постоянные биогеоценозы, сукцессионный ряд.
Экскурсии- 2 часа.
Составление схемы сукцессионных рядов.
- Охрана природы - 4 часа.
Теоретические - 2 часа
Охраняемые природные территории. Заповедники. Национальные природные парки. Заказники. Воронинский заповедник. Правила поведения в природе. Промышленное и с\х производство Тамбовской области.
Практические - 2 часа.
Красная книга Тамбовской области.
- Основные формы и методы экологических исследований - 8 часов.
Теоретические - 4 часа.
Исследовательская деятельность в природе.
Взаимосвязи в природных комплексах.
Практические - 2 часа.
Основные методы экологических исследований. Измерение параметров экологических факторов: температуры, влажности, скорости ветра.
Экологический лагерь. Правила разбивки лагеря. Экспедиции, походы, экскурсии. Экологические прогулки.
Определение экологического состояния лагеря
Экскурсии - 2 часа.
Выбор объекта экологических исследований. Исследования на экологической тропе. Учет и определение растений и животных.
Изучение рельефа и горных пород выходящих на дневную поверхность.
Биогеоценозы Татарского вала, Биогеоценозы Пригородного леса.
12.Обобщение - 8 часов.
Теоретичесие - 2 часа.
Экология, сокращение видового разнообразия, изменение среды обитания и перспективы развития биосферы. Вернадский и его учение о ноосфере.
Практические - 2 часа.
Определение видового разнообразия растений в районе образовательного учреждения, ближайшего водоема, леса, луга, степи.
Экскурсии - 4 часов.
Выбор объекта исследования, последовательность описания лесных и степных биогеоценозов.
Методическое обеспечение
Для реализации программы необходим: кабинет, технические средства обучения: компас, термометр, нивелир, линейки, гербарная сетка, рулетка; определители, наглядные пособия, специальная литература по экологии, «Космос-М2».