Методы и приёмы изучения элективного курса «Экология Иркутской области»

Курс «Экология Иркутской области» ориентирует учителя на выбор любых форм, методов и средств обучения, позволяющих наиболее качественно реализовать в конкретных условиях главные содержательные линии общеобразовательной области «Экология».

Целесообразно в отборе экологического содержания курса вычленить ведущие идеи миропонимания, которые являются основой изучения вопросов взаимоотношения общества и природы:

1. Идея целостности и единства природы Земли.

2. Идея постоянного изменения среды под влиянием деятельности человека.

3. Идея рационального природопользования.

4. Идея экологической целесообразности труда и поведения человека в окружающей среде.

По мере расширения и углубления знаний, уровня понимания проблем и идей учащиеся овладевают теоретическими и практическими умениями, которые связаны с исследовательской природоохранной деятельностью.

При изучении элективного курса учитель должен широко использовать следующие методы учебно - исследовательской и практической деятельности:

1. Эмпирические методы:

• Наблюдение прямое, косвенное с целью описания биотических и абиотических компонентов природных экосистем и влияния на них деятельности человека;

• Экспериментирование: формулирование проблемы, гипотезы и исследовательской задачи, составление плана, проведение вариантов опыта, оформление результатов, интерпретация данных;

• Владение методами количественного учёта живых организмов в единицах пространства и времени;

• Инвентаризация природных объектов: разработка цели, формы документа, метода учёта, способов обобщения результатов;

• Мониторинг за состоянием окружающей среды: взятие проб воды, воздуха, почвы, учёт биологического разнообразия использование данных, формулирование выводов

• Владение приёмами оформления данных наблюдений и опытов в виде таблиц, диаграмм, графиков.

2. Теоретические методы:

• Анализ, синтез, обобщение, выдвижение гипотез;

• Моделирование проектов решения экологических проблем;

• Составление компьютерных программ оптимизации экологических отношений разного уровня.

3. Социологические методы: анкетирование, опросы, беседы

Разное содержание требует разных методов и приёмов изучения экологических вопросов. Наиболее распространёнными приёмами, обеспечивающими полноту базовой экологической подготовки учащихся, являются:

1. Отработка понятий и терминов:

• Разъяснение существенных признаков понятия;

• Подтверждение действия признака примерами;

• Запись новых определений;

• Работа с карточками, дидактическими материалами, раскрывающими суть понятия

• Экологическая разминка (что называется природным комплексом, приведите примеры взаимосвязи компонентов природы, в чём выражается равновесие в природе, какие виды хозяйственной деятельности изменяют природную среду в нашей местности, какие природные компоненты наиболее изменены человеком)

2. Работа с фактами (перечислить водохранилища на реке Ангаре, источники загрязнения своей местности, группы производств, наиболее загрязняющих среду).

3. Изучение природных процессов с использованием цитат, афоризмов, описаний, стихов из литературных источников.

4. Знакомство с нормами экологической морали:

• Каждый человек имеет право на благоприятную среду жизни;

• В больной среде нельзя оставаться здоровым;

• Не делай того, последствия чего для природы ты не знаешь;

5. Составление экологического паспорта природного объекта, территории

Общие особенности территории (природного объекта)

Изменение природы под влиянием деятельности человека

6.Моделирование процессов влияния хозяйственной деятельности человека на природную среду своей местности:

а) вырубка леса _____усиление стока рек _______ разрушение почвы ______смыв почвы ____

обмеление рек _____ изменение экосистемы.

б) гусеничный трактор _______ уничтожение мохового покрова ______ прогревание почвы _______ протаивание вечной мерзлоты ______образование глубоких впадин _____ изменение экосистемы.

7.Опережающее задание проблемного характера, решение экологических проблем:

Вам предлагается следующая ситуация. В группе оптимистов и пессимистов разгорелся спор по поводу урожайности почв своей местности. Пессимисты утверждают, что повысить урожайность уже невозможно, и приводят для этого свои доказательства. Оптимисты, напротив, видят пути значительного повышения урожаев в области; распределите роли представителей обеих групп и включитесь в дискуссию.

8. Разработка и защита проекта:

В нашей местности осуществляется добыча угля. Вам предлагается разработать проект рекультивации карьера. Для этого: а) определите виды рекультивации и обоснуйте свой выбор; б) наметьте её последовательность; в) спрогнозируйте изменение принятых мер на окружающую среду.

9. Решение экологических задач.

10. Деловые игры на экологическую тематику.

11. Проверь себя: как влияет форма собственности на состояние почвенных ресурсов?

12. Если бы я …

Вы - директор частного предприятия по выпуску изделий из пиломатериалов. Разработайте бизнес - план по решению экологических проблем вверенного Вам предприятия.

13. Написание научно - исследовательских работ, рефератов, сочинений по экологической проблематике.

14. Тестирование.

15. Диагностика.

16. Компьютерные игры, презентации.

Методы и приёмы можно варьировать с учётом индивидуальных учебных возможностей обучающихся, развития их интересов и склонностей.

По форме проведения экологические уроки могут быть самыми разнообразными: уроки - семинары, уроки - лекции, ролевые и деловые игры, практикумы, дискуссии, диспуты, круглые столы, конференции.

Особое значение приобретает использование в экологическом образовании модульного обучения и проведение экологических практикумов. Модуль - это законченный целостный блок, где учебный материал выстраивается не логикой учебного предмета, а логикой экологической проблемы. Изучение каждого модуля строится по определённой схеме, которая может видоизменяться в зависимости от особенностей темы - модуля и особенностей данной школы.

Схема изучения модуля.

Вводная лекция

Основная лекция

Самостоятельная работа учащихся

Семинар, ролевая игра, конкурс защиты проектов

Тестирование

На первом этапе обучающимся читают лекции. В вводной лекции устанавливают связь изучаемой проблемы с вопросами, связанными с ближайшим экологическим окружением. Целесообразно выделить основное противоречие, которое определило возникновение проблемы.

В основной лекции конкретизируют данную проблему за счёт привлечения дополнительных знаний. Рассматривают исторические, социальные и другие причины её возникновения и демонстрируют возможные подходы путей её решения.

К концу второй лекции обучающимся предлагают темы научно - исследовательских работ, рефератов, презентаций, проектов, список дополнительной литературы для самостоятельной работы.

Второй этап связан с организацией и проведением самостоятельной работы по сбору информации, её обработке, подготовке рефератов, проектов, в которых желательно, чтобы обучающиеся отразили свою личную позицию. На этом этапе нужно провести серию консультаций с учителями - предметниками, специалистами в соответствующей области охраны окружающей среды.

На третьем этапе, в ходе проведения семинара, практикума, конкурса защиты проектов или ролевой игры, обучающиеся предъявляют результаты своей работы, выступают с обобщениями, которые дополняют полученные знания на лекции, участвуют в дискуссии по обсуждаемым проблемам.

Для примера модульного обучения рассмотрим тему «Экологические проблемы Иркутской области».

Цель:

1. Привести в систему знания об экологических проблемах Иркутской области.

2. Продолжить формирование умений исследовательской работы в природе.

3. Добиться осознания обучающимися взаимосвязи «Природа - человек - общество».

В технологической карте модуля выделены следующие графы: 1. Формы проведения занятия. 2. Задачи решения проблем. 3. Содержание материала. 4. Инструктаж обучающихся. 5. Формы проведения промежуточного контроля.

В первой графе предлагается вводная лекция по теме «Экологические проблемы Иркутской области». Во второй графе планируется решение следующих задач: дать представление об экологических проблемах Иркутской области. В третьей графе указано, какие экологические понятия формируются по данной теме: экологическая опасность, экологические проблемы, экологическая связь, экологический кризис, экологическое воздействие, экосистема. В графе «Инструктаж» обучающимся предлагается такая форма записи (в табличной форме): план лекции, основные вопросы содержания, самостоятельная работа- вопросы, конкретные примеры. В пятой графе предлагается выборочно проверить, как обучающиеся оформляют записи в тетради, проводится диктант по терминам.

Проблема сохранения окружающей среды

(лекция)

Первое занятие посвящено анализу современной экологической ситуации, которая характеризуется обострением экологических проблем глобального масштаба. Занятие целесообразно провести в форме лекции, цель которой показать, что экологическая проблема на современном этапе является глобальной проблемой человечества.

План лекции

1. Человек и окружающая среда как система.

2. Проблемы защиты окружающей среды - глобальная проблема современности.

3. Новые задачи экологии.

4. Роль личности в решении проблем окружающей среды

В начале лекции желательно обсудить содержание и основные признаки понятии «окружающая среда», означающего природную среду в единстве с создаваемой искусственной средой обитания и социумом.

Человек постоянно находится под воздействием множества факторов, рождаемых природной, социальной и искусственной средами. Соответственно и каждое действие человека «отзывается» во всех средах.

Реальности XXI века подтвердили, что природа остаётся важнейшим условием и источником жизнедеятельности человека. Существенным новым элементом во взаимоотношениях общества и природы на современном уровне развития стало то обстоятельство, что по ряду параметров воздействия на биосферу планеты человечество уже приблизилось к своеобразному «порогу». Беда в том, что человек ещё не знает точных характеристик этого «порога». Переступив его, человек может, сам того не желая, вызвать в природных системах необратимые изменения, способные породить своеобразную «цепную реакцию». Чтобы понять ту опасность, которая грозит человеку, нужно обратиться к свойствам его организма, его видовым особенностям.

Человек как биологический вид приспособлен к той естественной среде, в которой происходила его эволюция. Результатом этой эволюции явилось всё многообразие наследственно обусловленных приспособительных признаков (адаптаций): анатомо - морфологических, биохимических, физиологических и психо - физиологических (поведенческих). Полиморфизм - разнообразие популяций человека - также является адаптивным признаком вида Homo sapiens, что обеспечивает его жизнедеятельность в нормальных и экстремальных социально - экологических условиях.

2. Наш дом - Земля. Четыре столпа его фундамента: население, природные ресурсы, развитие экономическое и социальное. Неравномерный рост одного из столпов приводит к потере устойчивости. Современная ситуация такова, что окружающая среда изменяется всё быстрее. Изменяются физические параметры, химический состав окружающей среды и биологическое окружение человека. Обедняется видовое разнообразие природных экосистем, теряются эстетические свойства окружающей среды. Более 60% населения обитает в городах, экологическая ситуация в которых резко отличается от природной среды.

Человечество как биологический вид состоит из большого числа популяций, изолированных в разной и быстро изменяющейся степени. Усиливается тенденция к панмиксии - смешению и таким путём превращению человечества в глобальную популяцию. Урбанизация, мобильность и образ жизни современного человека разрушает генетическую изоляцию, свойственной для естественного состояния популяций.

Возникло противоречие между приспособленностью человека к определённым свойствам и показателям среды и всё ускоряющимся изменением этих свойств и показателей. Это противоречие получило название экологической проблемы окружающей среды.

Многие учёные констатируют резкое обострение экологической ситуации. Н.Реймес и А.Яблоков утверждают: «Сейчас, несомненно, мы являемся свидетелями и участниками экологической революции. Теперь становится ясным, что многие, если не все без исключения современные глобальные проблемы по своей сути экологические. И они не могут быть решены без использования экологической методологии. Эти проблемы и голода, и энергетики, и использования ресурсов Мирового океана, и опустынивания, и чистой воды, и даже проблема современного мира - проблема ядерной войны». На рубеже XXI века человечество в полной мере ощутило глобальный экологический кризис, который однозначно указывает на антропогенную токсикацию нашей планеты. Вероятно, человек перешёл допустимые экологические пределы воздействия на все компоненты биосферы, что в конечном итоге поставило под угрозу существование современной цивилизации.

В связи с этим академик Н.Н. Моисеев отмечал: «…Антропогенная нагрузка на биосферу возрастает стремительно и, вероятно, близка к критической. Человек подошёл к пределу, который нельзя переступить ни при каких обстоятельствах. Один неосторожный шаг - и человечество сорвётся в пропасть. Одно необдуманное движение - и биологический вид Homo sapiens может исчезнуть с лика Земли».

3. Проблема окружающей среды требует незамедлительного разрешения. Наука реагировала на обострение экологической ситуации усилением тенденции интеграции - объединения различных научных дисциплин, с тем, чтобы познать целостные свойства природной среды.

В первую очередь изменяются функции классической биологической экологии. Современная экология оформилась в широкую комплексную отрасль исследований, и содействует развитию новых отраслей естественных, технических и общественных наук.

Экология стимулирует междисциплинарность научной деятельности, ориентирует все науки на решение «сверхзадачи» - поиска гармонии человека и природы.

Развитие экологии повысило теоретическое и практическое значение таких наук о Земле, как метеорология, климатология, гидрология, гляциология, почвоведение, океанология, геофизика, геология. Существенно меняется роль географии, которая теперь не только стремится дать более полную и многоплановую картину облика планеты, но и разработать научные основы её рационального преобразования, формировать прогрессивную концепцию природопользования. Так, на современном этапе особую значимость приобретает понятие допустимой нагрузки на природные экосистемы. Она определяется максимальной устойчивой производительностью экосистем, которая в свою очередь, зависит от размеров и продуктивности экосистемы или возможностей воспроизводства под влиянием растущих антропогенных воздействий.

Уменьшение продуктивности и ухудшение качества биологических систем Мирового океана, деградация почвенного покрова, отступление лесов, уменьшение площадей возделываемых земель и пастбищ - это всё отрицательные последствия деятельности человека. Уменьшить их можно было бы введением критерия допустимых нагрузок на природные экосистемы в практику планирования и реальной хозяйственной деятельности человека.

Кризисная экологическая ситуация не только стимулировала интеграцию научных исследований, но и привела к активности многих учёных и творческой интеллигенции, в том числе писателей.

Проблема отношения человека к природе традиционна для литературы, но в современную эпоху она приобретает новое звучание. Известный писатель С. Залыгин считает, что единственным убежищем, в котором природа может спастись от всё возрастающего потребления, должно стать духовное сознание человека.

Проверь себя:

1.В каких средах жизни живёт человек и воздействие, каких факторов он постоянно испытывает?

2. Какие изменения происходят в природной среде и почему они опасны для человека?

3. Как реагирует наук на развитие глобальных экологических проблем?

4. Почему человечество не может эволюционировать с такой же скоростью, с какой изменяется окружающая природная среда?

Ключевые слова: адаптация, среда, окружающая среда, приспособленность, экология, глобальный экологический кризис.

Рекомендуемая литература

1. Андерсон Дж. М. Экология и науки об окружающей среде: биосфера, экосистемы, человек. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

2. Китанович Б. Планета и цивилизация в опасности. - М.: Мысль, 1985.

3. Лосев К.С., Горшков В.Г., Кондратьев В.Я. Проблемы экологии России. - М.: ВИНИТИ, 1993.

4. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде / пер. с анг. - М.: Изд. «Прогресс», 1993.

5. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир: В 2-х томах / пер. с анг. -М.: Мир, 1993.

6. Реймерс Н.Ф., Яблоков А.В. О «большой экологии» и экологическом всеобуче // Наука и жизнь. - 1987. - №4.

7. Суравегина И.Т.. Сенкевич В.М. Как учить экологии. М.: Просвещение, 1995.

Ролевая игра «Возможно ли решение экологических проблем?»

После того как учащиеся ознакомились с сущностью экологических проблем - нерешённых задач, стоящих перед человечеством, осознали необходимость изменения отношения людей к окружающей среде, у них возникает желание узнать, возможно, ли решение названных проблем. Создать ситуацию поиска выхода из экологического кризиса поможет ещё одна игра.

От первой игры она отличается тем, что к её подготовке и проведению желательно привлечь учителей истории, обществознания. Географии. Игра может быть проведена в форме симпозиума, ведущий которого обеспечивает переход от одного аспекта природоохранной деятельности к другому. На симпозиуме выступают «специалисты» разных направлений: эколог, историк, экономист, психолог, юрист. Выступления будут оцениваться специальным жюри, и ранжироваться в зависимости от того, насколько они научны, логичны, подкреплены фактами, снабжены иллюстративным материалом, электронными презентациями. Особое внимание при оценке выступления уделяется выразительности, чёткости, образованности речи.

В этой игре важна свобода общения, возможность высказывания идей. Чтобы предварительно ориентировать учащихся, учитель заранее сообщает им круг вопросов, которые будут обсуждаться:

• В чём сущность современных идей защиты окружающей среды?

• Почему специалисты не возлагают надежд на ресурсный подход при решении задач экологических проблем?

• Какие природоохранные идеи выдвигают экономисты?

• Как дополняют друг друга природоохранные идеи географа, физика, биолога?

• В чём опасность развития человечества по гетеротрофному пути?

• Объясните, в чём сущность идеи В.И.Вернадского об автотрофности человека

• Что думают психологи о создании экологических центров?

• Как сохранить генофонд на глобальном, региональном, локальном уровнях?

Ключевые слова: автотрофность, природоохранная деятельность, охрана окружающей среды, гетеротрофность организмов, экологические природоохранные меры.

Примерное содержание выступлений.

Руководитель симпозиума: Человечество озабочено проблемами окружающей среды и поиском путей их решения. Поэтому на нашем симпозиуме важно узнать мнение разных специалистов, чтобы иметь представление о возможных путях защиты окружающей среды. Так как природоохранная деятельность уходит своим корнями в далёкие от нас времена, предоставим слово историку.

Историк: истоки деятельности человека по охране природы уходят в далёкую древность. Давайте вспомним её важнейшие этапы.

Время

Страна

Меры по охране природы

XVIII век до н.э.

III в. н.э.

XI

XI

XIII

XIV

XIII - XIV

XV

XVI
XVII

XVIII

1773 г.

1888 г.

1892 г.

1916 г.

Вавилон

Индия

Англия

Киевская Русь

Польша

Литва

Киевская Русь

Россия

Европа

Россия

Россия

Россия

Россия

Россия

Россия

Царь Хамураппи издаёт законе об охране лесов

Император Ашока издал большое количество опиравшихся на религию законов по охране природы.

Вильгельм Завоеватель разрушил 70 селений, выгнал жителей, чтобы земля поросла лесом, и его потомкам можно было охотиться. Введена смертная казнь за убой кабана, оленя, зайца.

В первом письменном документе русского прав - «Русской правде» была регламентирована добыча бобра, указывалось наказание за разорение птичьих гнёзд.

Мазовецкий князь Болеслав установил охрану тура

Князь Ягелло запретил добычу зубра и тарпана на территории своих владений.

Во Владимиро - Волынском княжестве на территории Беловежской пущи охота на зубра была строго регламентирована, а потом запрещена.

Выделение массивов «засечных лесов» (тульские дубовые засеки) с полным запретом их вырубки.

Меры по закреплению сыпучих песков.

Царь Алексей Михайлович принял 67 указов, ограждающих от истребления ценных промысловых животных.

Пётр I принял ряд строгих указов об охране лесов, рек, почв, рыбных и иных животных запасов. Были заложены парки, начато степное лесоразведение.

Екатерина II подписала Закон об охоте (запрет убивать и ловить животных в период размножения).

Принят Закон о сбережении лесов.

Царь Александр III утвердил «Правила об охоте»

Правительство приняло закон о заповедниках

Анализ этих мероприятий показывает, что природоохранительная деятельность первоначально была связана с интересами правящей семьи и носила запретительный характер. Круг охраняемых объектов со временем расширялся от охотничьих угодий до разнообразных природных сообществ, почв и живых организмов. Запретительные меры приносили лишь временные результаты. В XXI их уже недостаточно, чтобы сберечь жизнь на планете.

Ведущий: Изучая историю, мы видим, как развивалась и усложнялась природоохранная деятельность человека. Российские учёные много сделали для обоснования её необходимости, но их усилия не были поддержаны чиновниками от науки. С 1969 г. все вопросы, касающиеся экологии, попали в список запрещённых, что практически не позволяло отечественным специалистам говорить и писать на эту тему.

Но ещё до начала перестройки стало нарастать количество книг и публикаций, касающихся экологической проблематики. В 1975 г. был издан труд «Методологические аспекты исследования биосферы». Переход к рыночной экономике требует не только наращивать темпы экологических исследований, но и выводить их качественно новый уровень. Особенно важны сейчас экономические аспекты проблем окружающей среды.

Экономист: природные богатства, в том числе и генофонд биосферы, выполняет две функции - ресурса и фактора, формирующего среду жизни человека. Сегодня пользоваться «даровыми благами» природы, ничего не давая ей взамен, уже нельзя. Подтверждением этого служат экологические кризисы в разных регионах планеты. Меры по воспроизводству природных ресурсов и охране среды жизни требуют значительных финансовых затрат и усилий. Эти затраты должны входить в окончательную цену продукта и оплачиваться потребителем. Предпринимались попытки оценить и основные элементы природной среды - земли, леса, воды, запасы недр, но до сих пор результаты подсчётов противоречивы и малодостоверны. Сотни ведомств безвозмездно эксплуатируют природные ресурсы, ставя своей целью не удовлетворение общественных потребностей, а рост производства основного продукта.

Ведущий: Есть ли возможность распутать этот узел проблем?

Экономист: Есть два пути решения этой задачи:

Первый - радикальное сокращение и реорганизация административно - хозяйственных и управленческих структур, создание эффективного антимонопольного законодательства, без чего мы не сможем должным образом решать проблемы, связанные с использованием природных ресурсов, охраной природы и окружающей среды.

Второй путь - предоставлять природные ресурсы потребителю за плату, в которую должны быть заложены экономическая оценка существующих природных ресурсов и необходимые затраты на их воспроизводство. Мало отдать землю в том состоянии, в котором она находится сейчас. Нужно ещё получить деньги, которые позволят восстановить её плодородие. При эрозии, засолении, заболачивании земли необходимо брать плату за восстановительные работы.

Ведущий: Итак, если ввести плату за ресурсы …

Экономист: Полагаю, что плата нужна, но её необходимо разделить: одна часть должна идти в госбюджет на формирование крупных стратегических природоохранных задач - например, на создание новой технологии, техники, строительство экологически чистых производств. Не иене 50 % должно идти в распоряжение местных органов власти, реальных хозяев природных ресурсов своей территории.

Ведущий: Кстати о плате за природные ресурсы - ведь к ним можно причислить и землю? Как скажется введение частной собственности на землю на экологических проблемах?

Экономист: Ситуация в сельском хозяйстве может радикально измениться , если землю будут давать в аренду за плату. Прекратится разрушение земельных ресурсов, не потребуется обрабатывать миллионы гектаров пашни. Если передать землю в аренду на 10 - 15 лет, то истощенные земли брать не будут. А значит, появится возможность вывести эти участки из оборота, как это делается практически во всех развитых странах, и их можно будет восстановить.

Сейчас в средствах массовой информации ведётся интенсивная кампания в пользу частной собственности на землю. При этом об аренде говорится как о чём - то несовершенном. Эффективность аренды подтверждает опыт Китая, где частной собственности на землю практически нет, а страна кормит более чем миллиардное население именно при господстве арендных отношений. Другой пример - латифундия в Латинской Америке, где земля, будучи в сугубо частном владении, используется не эффективно или совсем не обрабатывается. В чём же дело? Да в том, что решающую роль играет не форма собственности, а наличие эффективного и глубоко разработанного земельного законодательства в сочетании с действующим контролем за его соблюдением. У нас в России крайне низкий уровень правовой культуры населения. В этих условиях, поспешив с введением частной собственности на землю, мы можем довести не только до экологического, но и до острейшего экономического и политического кризиса. Здесь уж будет не до экологии.

Ведущий: Для решения экологических проблем необходимы квалифицированные специалисты разных профилей. Поскольку экологическая наука и междисциплинарная, и межведомственная, то, как бы ни был высок класс специалиста, работать в экологии ему трудно. Видимо, настало время, когда требуется не узкий специалист, а энциклопедист - учёный, исследующий не дисциплину, а проблему в комплексе. Появиться такие специалисты могут в результате сотрудничества местных органов власти и общественных организаций. Возникает новая проблема - чему учить? Какой должна быть современная экология?

Эколог: Сегодня классическая биологическая экология приобретает всё больше социальную ориентацию. Биологическую и социальную экологию объединяет проблема выживания. Сегодня человечество подошло к рубежу, когда остро встал вопрос, быть или не быть человеку на Земле. Зависит это, прежде всего от самого человека и оттого, как он изменит своё поведение. Человек обречён, если дальше будет упорно игнорировать необходимость использования альтернативных источников энергии. Пока есть внешний поток энергии, пока есть механизм утилизации этой энергии, такую задачу можно решать.

Человек же пошёл по пути гетеротрофному, получая энергию путём сжигания различных богатых ею веществ. Пока эта деятельность имела сравнительно скромные масштабы, сколько - нибудь серьёзного ущерба биосфере это не наносило. Сейчас, когда каждые 10 - 12 лет количество потребляемой энергии удваивается, это не может не влиять на биосферу. Не следует забывать, что биосфера - это термостат. Жизнь на земле может существовать в строго определённых границах температуры, влажности, давления. То допустимый резерв, который нам дала природа, на сегодня уже практически исчерпан. Сейчас необходимо делать ставку на малоотходную и безотходную технологию. Энергия Солнца - практически единственный возобновляемый источник ресурсов.

Ведущий: Этот источник тоже невозобновим, и конечен.

Эколог: Но пока Солнце светит и греет, он существует. Правда, я тоже не склонен, его рассматривать, как неисчерпаемый ресурс. При этом я имею ввиду Основное количество энергии вырабатывается на электростанциях, использующих пар с температурой 650°С и давлением 10 атмосфер. Этот пар поступает в турбину. Она состоит из нескольких ступеней. Пар, последовательно проходя через них, постепенно остывает, затем в теплообменнике нагревает воду, которую используют для обогрева жилищ и предприятий. Генераторы тепловых электростанций вырабатывают ток напряжением в десятки кВ (киловольт). Для передачи электрической энергии по проводам напряжение повышают в трансформаторах до сотен кВ, чтобы снизить энергетические потери. Мощность современных тепловых электростанций достигает сотен МВт.

Коэффициент использования тепла на таких ТЭЦ не превышает 38%. Его можно повысить, заменив паровые турбины и котлы на парогазовые установки. В этих установках вращение вала турбины обеспечивается продуктами сгорания, образовавшимися при сжигании природного газа. Отработанные в газовой турбине продукты горения поступают в котёл-утилизатор. Там они генерируют пар с температурой 500°С и давлением 80 атмосфер, достаточным для работы паровой турбины, к которой подсоединён ещё один генератор. Суммарный коэффициент полезного действия достигает в этом случае 58%. В Японии работает установка с КПД 63%. Отработанный пар используют для обогрева.

Биолог: Я хочу поддержать идею комплексности, объединённости специалистов разных направлений.

Каждая наука имеет познавательную, практическую и конструктивную стороны. Технология географа - территориально- экологическая оптимизация: создание санитарно - защитных зон, разделение производственных и жилых зон, изменение структуры расселения, использование новых водных источников, перенос водозабора, рекультивация земель.

Практическая, конструктивная сторона деятельности физика, химика реализуется в основном в технике и технологии. В последние годы стало появляться всё больше изделий, безопасных для окружающей среды, их можно узнать по специальным знакам.

Конструктивность биологии проявляется при работе по сохранению, улучшению и развитию живых существ.

Объекты охраны биологов - многообразие видов, обитающих на планете, разнообразие экосистем, биосфера в целом. Решить проблему защиты всех видов организмов на основе индивидуального подхода к каждому из них практически невозможно. Каков же выход из этого положения? Оптимальный путь - это сохранение экосистем, сообществ организмов и занимаемый ими территории с её воздушным бассейном, почвами и внутренними водами. Таким образом, проблема сохранения живого - это, прежде всего проблема сохранения экосистем, исследование которых может быть только комплексным.

Ведущий: Вернёмся к задаче подготовки специалистов в области природоохранной деятельности. Предлагается, например, на какоё - то единой территории создать научный центр, собрать специалистов из разных институтов в надежде, что при этом может получиться что - нибудь хорошее. Да ничего хорошего из этого не выйдет. Я говорю об этом убеждённо потому, что знаю мнение психологов.

Психолог: Действительно, дело куда сложнее, так как комплектовать экологический центр из людей с психологией антиэкологов - дело безнадёжное. Смогут ли они сформировать правильную экологическую политику? Я бы предложил провести экологическую экспертизу личных дел, кто будет заниматься разработкой научной природоохранной политики. Нужно создавать структуру из небольшого числа руководителей и большого числа молодых людей. Только молодёжь может сейчас сформировать и претворить в жизнь новую и правильную концепцию природоохранной политики. Молодёжь, свободная от стереотипов мышления и догм, будет выполнять основные функции. А руководители осуществлять необходимую координацию. Тогда дело сдвинется с мёртвой точки.

Ведущий: Решение проблем окружающей среды должно иметь юридическую основу. Что скажут по этому поводу юристы?

Юрист: Государство должно обеспечивать права человека на охрану здоровья и отдых, охранять объекты, имеющие народно - хозяйственное значение или обеспечивающие духовные потребности. Необходимо запретить уничтожать не только лося, изюбра, зайца. Но и дятла, соловья, ежа, хотя они не имеют материальной ценности.

Не допустить оскудения природы можно только при действенном сотрудничестве всех стран мира.

Дата

События

1972, июнь

1978, декабрь

1973, февраль

1974, август

1974, ноябрь

1975 г.

1976, май

1977, март

1977, август

1980, март

1980, июль

1981, июль

1982, июль

1985, март

1987, апрель

1987, сентябрь

1987, декабрь

1989, март

1990, июнь

Конференция ООН по проблемам окружающей среды

Программа ООН по защите окружающей среды, принятая на Генеральной Ассамблее ООН.

Подписание соглашения по международной торговле о видах дикой флоры и фауны, находящихся под угрозой уничтожения.

Конференция по вопросам мирового народонаселения.

Всемирная Декларация по искоренению голода и недоедания.

Конвенция по предотвращению загрязнения водных пространств от выбросов отходов и по другим причинам.

Конференция ООН по расселению людей (естественная среда).

Конференция ООН по водным проблемам.

Конференция ООН оп проблеме опустынивания.

Провозглашена и опубликована Стратегия всемирной охраны природы.

Опубликован доклад президенту США «Мир к 2000 году».

Конференция ООН по открытию новых и замене старых источников энергии.

Состоялся руководящий совет ООН по Программе защиты окружающей среды. Провозглашена Декларация в Найроби.

Венское соглашение по защите озонового слоя (44 государства).

Международной комиссией по проблемам развития и защиты окружающей среды опубликован документ «Наше общее будущее».

Монреальский протокол по веществам, истощающим озоновый слой. (39 государств).

43 сессия генеральной Ассамблеи ООН. Подтверждение концепции поддержания ведущего принципа развития.

Соглашение в Базеде по контролированию движения через границы вредных отходов и их уничтожение.

Вторая конференция стран, подписавших Монреальский Протокол

Ведущий: Проблема состоит в том, чтобы реализовать правовые акты, обеспечить реальное и строгое наказание за ущерб природе, чего, к сожалению, до сих пор нет. Крайне необходимо осознать остроту вопроса экологической безопасности, что также требует психологического подхода.

Подведение итогов обсуждения

В заключение ведущий отмечает, что участникам симпозиума, удалось сформулировать основные пути решения таких проблем, как установление цены на природные ресурсы с учётом затрат на их воспроизводство; передача ресурсов в собственность местных органов власти; изменение структуры управления ресурсами и их использования; аренда земли землепользователями; создание и применение безотходных технологий; подготовка специалистов - экологов нового типа.

Лучшее свидетельство усвоения материала ролевой игры - это умение учащихся сформулировать пути решения экологических проблем.

Семинар «Охраняемые территории: проблемы и перспективы»

Проблему сохранения окружающей природной среды можно рассматривать на примере комплексной, многоаспектной деятельности отечественных и международных программ и комиссий или на частном её случае - деятельности по охране генофонда биосферы.

Задача семинара в том, чтобы школьники лучше поняли и запомнили значение охраняемых территорий как регуляторов состояния окружающей среды, осознали проблемы заповедного дела как проявление противоречий между необходимостью использования территории в хозяйственных целях и исключением части земель из хозяйственного оборота в качестве одной из мер сохранения генофонда биосферы. Именно охраняемые территории особого типа - биосферные заповедники, своего рода «экологические обсерватории», вселяют надежду, что человечество сумеет создать предметную базу для развития экологических идей, разработать экологические, экономические, социальные методы управления отношениями между природой и человеком.

На семинаре проводится свободный обмен мнениями по заранее предложенным вопросам.

При подготовке к семинару учитель формулирует вопросы, предлагает использовать не только научно - популярную литературу, но и источники Интернета для характеристики проблемы.

Вопросы для обсуждения на семинаре.

1. Принципы сохранения генетического разнообразия биосферы на месте обитания.

2. Типы и виды охраны территорий.

3. Заповедность как важнейшее направление природоохранной деятельности. История заповедного дела в нашей стране.

4. Идея биосферных заповедных территорий и проблемы её реализации.

5. Концепция выбора заповедной территории биосферного масштаба.

6. Биосферные заповедники на территории России: состояние и перспективы.

Ключевые слова: биосферный заповедник, охраняемая территория. Принципы выбора территории БЗ, проблема зонирования.

Подготовка к семинару и последовательность его проведения

Семинар целесообразно начать с обсуждения способов сохранения генетического разнообразия планеты - на месте обитания вида и вне его. Это позволит показать разнообразие подходов к реализации этих идей: создание охраняемых территорий, банков генов, ботанических садов, зоопарков. Проблему создания заповедного дела раскрывают через показ истории заповедного дела в стране, борьбы идей прогматиков и экологически мыслящих людей, различных концепций оптимальной территории заповедника.

На семинаре важно сочетать глобальный и региональный подходы к проблеме заповедности с анализом ситуации, сложившейся в стране и в своей местности. Так, по современным расчётам, в России целесообразно создать 80 - 90 заповедников по числу регионов, которые могут быть «эталонированы». Нужно обратить внимание на сеть уже имеющихся заповедников и показать их недостаточность для обеспечения оптимальной экологической обстановки.

Направляя ход обсуждения, учитель подчёркивает, что выделение охраняемых территорий не означает потерю их для хозяйства. Наоборот, по мнению ряда учёных, «валовой продукт, получаемый со средней единицы площади и в общем исчислении, возрастает, восполняет потерянное на заповедных участках, а затем и превышает объём полученный ранее. Поэтому и заповедные земли нужно считать вовлечёнными в особую форму хозяйства».

Завершит семинар обсуждение идеи создания биосферных заповедников, сложностей, возникших в процессе реализации идеи, оценки существующих заповедников.

Краткое содержание выступлений учащихся

1. Для сохранения генетического разнообразия необходимо сочетать природоохранительные меры на местах обитания видов. Основные из этих мер: сокращение добычи редких видов; защита среды обитания от загрязнения и разрушения; экологизация рекреации урбанизированных территорий, лесной, промысловой отраслей и сельского хозяйства; введение в культуру, одомашнивание видов.

Консервация генетических ресурсов на месте обитания имеет ряд преимуществ:

а) развитие организмов совместно с вредителями и болезнями, что даёт возможность наблюдать динамику устойчивости популяций вида;

б) возможность изучения выживаемости в естественных условиях, иначе можно безвозвратно утратить информацию;

в) экономия средств при охране заповедников и природных парков. Так как одновременно охраняют и сообщества, и водоразделы, и редкие уголки природы;

Успехи сохранения генофонда на месте обитания несомненны - сохранены или восстановлены в численности десятки видов: глухарь, русская норка, сайгак, бобр европейский, кулан, северный олень новоземельский, калан азиатский, (страны СНГ); белый медведь, (Дания, Канада, США, Россия); зубр (Польша, Беларусь, Россия, Германия); белый южный носорог (Южная Африка); гавайская казарка (США, Великобритания); тигр бенгальский (Индия); горная казарка (Западная Европа); чомга (Великобритания); белый аист (Швейцария).

Однако на охраняемых территориях невозможно сохранить весь генофонд планеты.

Идёт поиск технологических мер сохранения богатств генофонда вне мест обитания. Создаются специальные центры размножения редких видов: банки генов, ботанические сады, зоопарки, коллекции. К таким центрам относят и рыбоводные заводы, сохраняющие и приумножающие поголовье таких рыб, как некоторые лососевые, осетровые, сиговые. Севрюга, белуга, русский осётр в бассейне Азовского моря поддерживаются лишь искусственным воспроизводством на рыбозаводах.

Ботанические сады организуют, как правило, в культурных центрах. В их задачи входит сбережение и изучение многообразия видов путём культивирования.

Принципы работы зоопарков постепенно меняются. Сокращается количество видов животных, зато увеличивается количество особей каждого вида. Образуются группы животных - целые семьи. Сейчас в мире семь видов млекопитающих сохранены только в зоопарках, в природе их нет. Последняя лошадь Пржевальского на воле погибла в Монголии. Но она осталась в зоопарках, сейчас их около 300 особей. Наших амурских тигров на воле около 200, а в зоопарках вдвое больше. Таким образом, зоопарки превращаются в центры размножения редких видов, и эта тенденция будет развиваться и дальше.

Государства и научные учреждения создают специальные центры выживания: многовидовые - Аскания - Нова (Украина), Зоопарк Бж.Дарелла на острове Джерси (Англия), Патуксентский центр исследования дикой природы (США); по группе видов - Окский журавлиный питомник (Россия), Слимбридж - спасение пластинчатоклювых (Великобритания), Норфолк - разведение фазанов (Великобритания), Международный фонд охраны журавлей (США, штат Висконсин).

Сбережение генофонда планеты осуществляется на охраняемых территориях и в центрах размножения и выживания.

2. Сохранение видов на месте обитания предполагает организацию охраняемых территорий: заповедники, заказники, природные парки. Каждая территория выполняет свои функции.

Заповедники - это охраняемый участок природы, где полностью исключено любое вмешательство человека, кроме строго контролируемых научных исследований, не оказывающих влияния на охраняемые объекты. Буферная (охранная) зона должна организовываться за счёт прилегающих земель. Но беда в том, что эти земли находятся в ведении других землепользователей, и потому при создании охранных зон возникают проблемы.

Заказники - участки, на которых сохраняется не весь природный комплекс, а лишь та часть, которая обеспечивает существование основного объекта охраны. Для охраны ценных и редких видов растений организуются постоянные ботанические заказники.

Национальные парки решают проблемы отдыха человека. Беспорядочный туризм уже уничтожил немало уголков природы. Чтобы досуг людей был полноценным, а участки отдыха сохранёнными, необходимо организовать управление досугом и территориями, где он проводится.

История паркового строительства исчисляется тысячелетиями, но национальные парки принципиально отличаются от всех других охраняемых территорий. В декларации по поводу организации первого в мире национального парка (1872 г. - Йеллоустонский национальный парк, США) записано, что он создаётся для пользования и на радость народа на все времена». Сохранение «на все времена» требует бережного использования территории. Обустройство территории для отдыха имеет не только санитарно - гигиеническую, социальную, экологическую, культурную, но и экономическую целесообразность. Рекреационные территории приносят большой доход. Рекреация прибыльнее торговли, добытыми в лесопарке лесоматериалами в 15 раз. Организация национальных парков в России дело неотложное. Около ¾ населения страны проживает в городах, их насчитывается более 5 тысяч. Площадь прилежащих земельных зон, где население может отдыхать, составляет лишь 15 млн. га и не вмещают всех желающих отдыхать.

4. Чтобы сохранить окружающую природную среду, нужно уметь предвидеть результаты протекающих ныне процессов, давать прогноз развития природы при различных формах её использования. Сложность подобной деятельности очевидна.

Особые биосферные заповедники создаются для комплексного изучения участков нетронутой природы и сходных по природным условиям участков, эксплуатируемых человеком.

Первые биосферные заповедники стали создаваться в 1975 г. по инициативе ООН по вопросам образования, науки, культуры (ЮНЕСКО). В появлении БЗ сыграл большую роль ряд других международных организаций, среди которых: ФАО - продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ЭНЕП - программа ООН по окружающей среде (занимается охраной природы в целом и осуществляет экологический мониторинг); МСОП - Международный союз охраны природы и природных ресурсов (заботится об охране редких и исчезающих видов животных и растений, а также экосистем, в последнее время заинтересован в региональном планировании, сочетающем охрану природы с устойчивым развитием).

Четыре функции БЗ: сохранение генетического разнообразия нашей планеты; проведение научных исследований; слежение за фоновым состоянием биосферы (экологический мониторинг); экологическое образование и международное сотрудничество. Очевидно, что функции БЗ намного шире, чем функции охраняемых территорий. Они служат своеобразными международными стандартами, эталонами окружающей среды. Поэтому одной из проблем стала задача правильного выбора территории.

Вторая проблема - зонирование территории. Дело в том, что четыре утверждённые международными организациями функции БЗ во многом противоречат друг другу. Сохранение разнообразия экосистем и генофонда требует строгого режима охраны, минимального вмешательства человека в природные процессы на достаточно большой площади. Однако научные исследования предполагают эксперимент, а эксперимент неизбежно приводит к нарушениям естественного течения процессов. Соблюдать строгий режим охраны невозможно. На территории БЗ присутствует большое количество людей. Эта противоречивость основных функций привела к мысли зонировать территории БЗ, выделить строго охраняемое ядро и буферную зону, где допустимы научные исследования, а также мероприятия, связанные с экологическим образованием. В буферной зоне необходимо разрешить ограниченную хозяйственную деятельность.

Во внешней, транзитной зоне выполняют экспериментальные исследования и восстановление экосистем, там же возможно традиционное землепользование.

Во многих странах организация БЗ вызвала конфликты с местным населением, интересы которого ущемляются режимом охраны. В нашей стране зонирование территории БЗ специалисты не поддержали. Это связано с тем, что в числе первых биосферных заповедников были включены отечественные заповедники со сложившимся жёстким режимом охраны на всей территории, и любое изменение такого статуса было неприемлемо.

Ситуация с БЗ сходна во всех странах мира. Традиционно размещение заповедников привязывалось к участкам типичных ландшафтов отдельных биогеографических провинций. Фактически заповедники и другие охраняемые территории чаще организовывались в менее освоенных и более «богатых» угодьях на периферийных участках административных и природных единиц районирования. Концепция выбора территории заповедника, базируется на идее Н.И.Вавилова, разработавшего теорию центров происхождения культурных растений. Он исходил из того, что наибольшее разнообразие видов растений можно найти там, где природная среда наиболее разнообразна. Такими местами являются границы. Если БЗ должны обеспечить сохранение мирового генофонда и разнообразия экосистем, их тоже надо располагать именно на этих рубежах. В таких точках существуют и наилучшие условия для организации научных исследований и мониторинга. Разнообразие условий на таких территориях делает хозяйственную деятельность малоэффективной.

В отечественной науке сложилось представление о БЗ, включающем собственно заповедник и генетически связанные с ним территории со сложившейся системой хозяйства. В таком регионе можно вести исследования в естественных условиях и применять результаты в практической деятельности. Такой подход реализован при создании Приокско - Террасного БЗ и научного биологического центра в Пущине - на - Оке, Центрально - Чернозёмного БЗ и Института географии РАН, Сихоте - Алинского БЗ и Тихоокеанского института географии ДВО РАН.

5. Международный координационный совет программы «Человек и биосфера» принял план действий биосферных заповедников. БЗ являются охраняемыми зонами наземной и прибрежной окружающей среды, которые получили международное признание. БЗ объединяются между собой и образуют всемирную сеть, способствующую обмену информацией. Каждый БЗ включает образцы природных и минимально нарушенных экосистем в рамках каждой биогеографической зоны мира:

1) центры эндемизма и генетического разнообразия или уникальные природные объекты; 2) образцы гармоничных ландшафтов; 3) зоны, пригодные для экспериментального исследования; 4) образцы деградированных экосистем, которые пригодны для восстановления.

Каждый БЗ должен иметь достаточные размеры, чтобы он мог служить эффективной единицей охраны природы и представлять собой ценность в качестве исходного пункта для определения долгосрочных изменений биосферы. Люди являются необходимым компонентом ландшафта, и их деятельность имеет основополагающий характер для его долгосрочного сохранения и надлежащего использования. БЗ - это модель, в которой сочетаются цели охраны природы и развития, особая форма интеграции разных сторон деятельности человека, модель устойчивого развития.

6. Все отечественные БЗ расположены в освоенных регионах. Ни один заповедник не содержит одновременно ненарушенные природные ландшафты и разрушающиеся экосистемы. Такая цель при их организации не ставилась. Наши БЗ пока лишь отчасти отвечают требованиям общей международной концепции и поэтому выполняют лишь функции охраны и фонового мониторинга. По сути, ни экспериментальные исследования, ни экологическое образование в них не осуществляется. БЗ России - это зоны строгой охраны генетического разнообразия и экосистемы, где деятельность человека не предусматривается. Российские БЗ не полностью отвечают критериям «биосферности», за исключением трёх, упомянутых нами.

В целях и задачах, поставленных перед БЗ, отражаются научные, экологические, экономические и социальные проблемы нашей планеты. БЗ со временем станут своеобразными эталонами состояния природы, «экологическими обсерваториями».

Контроль за усвоением материала:

1. Письменно объяснить смысл ключевых понятий темы.

2. Ответить на вопросы: а) какие принципы необходимо соблюдать при развитии деятельности по сохранению биологических составляющих окружающей среды?

б) сравните и оцените меры, связанные с охраной разнообразных видов в природных местообитаниях и в контролируемых средах;

в) каковы цели, задачи и основные особенности БЗ?

Рекомендуемая литература

1. Артамонов В.И. редкие и исчезающие растения: (по страницам Красной книги). - М., 1989.

2. Изучение и охрана редких и исчезающих видов животных фауны России. М.: Наука, 1985.

3. Кочуров Б.И. На пути к созданию экологической карты России./ Природа. - 1989. - 38.

4. Окружающая среда: энциклопедический словарь - справочник / Пер. с нем.- М.: Прогресс, 1993.

5. Реймерс Н.Ф Природопользование. Словарь - справочник. - М.: Мысль, 1990.

6. Соколов В.Е. редкие и исчезающие виды: Млекопитающие: Справочник - М.: Выс. Шк., 1986.

7. Соколов В.Е., Пузаченко Ю.Г., Гунин П.Д., Зыков К.Д. Биосферные заповедники: Цели и проблемы/ Природа - 1988. - №1

Урок 1

Введение в курс «Экология Иркутской области»

Цель - формирование представлений учащихся о предмете «Экология Иркутской области».

Задачи:

• познакомить учащихся с основными экологическими понятиями;

• дать понятие о структуре современной экологии;

• развить навыки самостоятельной работы с учебной литературой.

Ход урока

Стадия вызова

1. Коллективная форма работы. Вступительное слово учителя.

Современное общество существует в мире сложных социальных, экономических и экологических проблем. Наиболее остро эти проблемы выражены в крупных городах.

В настоящее время человечество пришло к осознанию необходимости пересмотра отношения к природе и изменения взаимоотношений людей между собой. Причина этого заключается в том, что антропогенная нагрузка на биосферу стремительно возрастает. Люди во всех странах мира оказываются всё более зависимыми друг от друга. У всех людей возникает всё больше общих интересов, главный из которых - сохранить на Земле человечество.

Курс «Экология Иркутской области» посвящён изучению экологических, социальных и экономических особенностей нашей области. В процессе изучения курса мы попытаемся понять, каково будущее нашего региона, а также определить, что необходимо сделать каждому горожанину для решения существующих социально-экологических проблем.

Термин «экология» введён немецким исследователем Эрнстом Геккелем в 1866 году для обозначения раздела биологической науки, описывающего взаимодействие организмов, связанных друг с другом и средой общего обитания. Слово происходит от греческих слов «ойкос» - дом и «логос» - наука. Длительное время данная наука развивалась в двух направлениях: применительно к месту обитания (например, экология болота, экология леса) и к объекту обитания (экология зайца-беляка, экология дрофы).

Экология - одна из самых важных наук современности, с нею связывают надежды на выживание человечества в усложняющемся мире и на возможности нового витка развития цивилизации. Традиционно экология понимается как наука о взаимоотношениях организмов, популяций, сообществ между собой и с окружающей средой. Уровни организации живой природы, которые изучает экология: организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биосферный.

Фундаментальная экология по уровням организации жизни на Земле может быть разделена на четыре раздела. Это экология организмов, изучающая взаимоотношения организмов с окружающей средой, популяционная экология, изучающая экологические закономерности группы особей одного вида - популяции (табл.1). Существует также экология сообществ - она изучает организацию и функционирование природных сообществ (биоценозов). И, наконец, биосферная экология, изучающая функционирование и развитие экосистем Земли.

Таблица 1. Структура экологии.

Основные разделы экологии

Фундаментальная экология

Социальная экология

Рациональное природопользование и охрана природы

Предмет исследования

Законы функционирования и взаимодействия живой и неживой природы

Законы взаимодействия человека (общества) и природы

Действия и поведение человека, законодательные и нормативные акты

При развитии популяционной экологии и экологии сообществ стало очевидно, что фундаментальные законы этой науки непосредственно влияют на человеческое общество. В связи с этим возникла новая область - социальная экология, изучающая законы взаимодействия общества и природы.

Теоретическая разработка основных законов экологии послужила основой для развития прикладных разделов - охраны природы и рационального природопользования.

Большинство разделов современной экологии тесно переплетены с различными научными дисциплинами: биологией, химией, географией, физикой, математикой, социологией и многими другими.

В последние десятилетия содержание термина «экология» приобрело социально-политический, философский аспект. Экология при этом рассматривается не только как самостоятельная дисциплина, а как мировоззрение, пронизывающее все науки, технологические процессы и сферы деятельности людей.

По мере осознания роли живого вещества (совокупности всех живых организмов, по В. И. Вернадскому) в круговороте веществ в природе, сформировалось понятие биосферы. Биосфера - это общепланетарная оболочка, та область Земли, где существует или существовала жизнь, которая подвергается или подвергалась её воздействиям. Биосфера охватывает всю поверхность суши, моря и океаны, а также ту часть недр Земли, где находятся породы, созданные деятельностью живых организмов. Если представить планету Земля уменьшенной до размеров яблока, то биосфера будет не толще его кожуры.

С развитием цивилизации человек превратился в мощную силу, преобразующую мир. Количество изъятий из природы исходных продуктов, необходимых для удовлетворения потребностей человека, превысило их восполняемость, которая обеспечивается круговоротом веществ. Это относится к пресной воде, плодородной почве, лесам, полезным ископаемым и т.д. Из-за несовершенства современных технологий количество неиспользованной части добываемых природных ресурсов превышает 90 процентов.

С другой стороны, количество неиспользуемой части сырья, то есть отходов, превысило пределы поглощения их природной средой. Человеческая практика изменила природные циклы круговорота вещества, разомкнув многие из них, что привело к нарушению систем жизнеобеспечения на Земле. Это приводит к загрязнению воздуха, почвы, ухудшению качества питьевой воды и, как следствие, - изменению климата и развитию различного рода заболеваний человека.

По существу, наша планета Земля представляет собой совершенный космический корабль, перемещающийся с большой скоростью и по сложной траектории. Человек на этом корабле не столько капитан, сколько команда обслуживания. Он не может изменить курс и маршрут движения. Но от целей и линии поведения его команды зависит собственная жизнь этой команды и, вероятно, самое ценное, созданное миллиардами лет эволюции - живое вещество, совокупность всех живых организмов.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащимся предлагается самостоятельно ознакомиться с введением к учебному пособию и выделить в тексте новые для них термины и понятия.

Стадия рефлексии

1. Коллективная работа. Школьники обсуждают, какие термины оказались для них новыми.

2. Индивидуальная работа. Учащиеся записывают термины в тетрадь и дают им определения.

3. Коллективная работа. В качестве заключительной рефлексии школьникам можно предложить учащимся ознакомиться с цитатами и высказать своё мнение по поводу одной из них.

Данное задание может быть выполнено как устно, так и письменно. Если на уроке не достаточно времени на выполнение данного задания, его можно предложить в качестве домашнего задания.

Цитата № 1.

«Будущее всегда заложено в настоящем…». Г. Лихтенберг.

Цитата № 2.

«Жизнь сама по себе - не благо и не зло: она вместилище и того, и другого. Важно во что мы сами её превратили». М. Монтень.

Цитата № 3.

«Экология - наука об окружающей среде!? Какое заблуждение: это наука о будущем цивилизации». Л. Липпов.

Раздел I. Особенности цивилизации XXI века

Для разработки уроков к курсу «Особенности цивилизации ХХI века» предлагается технология «Чтение и письмо для развития критического мышления». Работа с использованием данной технологии предполагает последовательное прохождение трех стадий, присущих одновременно и процессу познания: вызова, осмысления, рефлексии. Эти стадии могут быть представлены однократно на протяжении урока, могут повторяться несколько раз в рамках одного урока.

Вызов. На этой стадии происходит выявление первоначального представления учащихся по теме обсуждения. Это побуждает их вспомнить, что они уже знают по теме обсуждения, привести имеющиеся знания в определенную систему, а также поделиться своими знаниями. Кроме этого, происходит настрой учащихся на тему урока, развитие интереса к ней, что является своеобразным мотивационным моментом. Приёмы, которые могут быть использованы на данной стадии: мозговой штурм, кластер (пучок, созвездие), карты познания, перепутанные логические цепочки.

Осмысление. Эта стадия начинается вместе с вводом новой информации. На этой стадии происходит соприкосновение учащихся с новыми знаниями, понятиями, идеями. Новая информация может быть представлена в виде текста или отдельных его частей, лекции учителя, видеофильма. Здесь происходит соотнесение новой информации с той, которой ранее располагали учащиеся, то есть увязка новых знаний с известными ранее знаниями. Во время этой фазы урока учащиеся самостоятельно и активно участвуют в работе. Задачей учителя является поддерживание активности учащихся, которая была достигнута на стадии вызова. Приёмы, используемые на данном этапе: изучение текста или его отдельных частей, просмотр видеофильма, лекция учителя, прослушивание аудиозаписи и др.

Рефлексия. Целью этой стадии является закрепление полученных знаний, усвоение новой информации, формирование собственного нового знания, включение новых понятий, а также постановка новых вопросов и поиск ответов на них, что может послужить стадией вызова к следующему уроку.

Используемые приёмы: составление схемы, таблицы, обсуждение (групповое, коллективное), дискуссия, краткое сочинение, кластер, карты познания, разработка мини-проекта, взаимоопрос и контроль, рисунок и др.

Некоторые из приёмов, которые могут быть использованы на различных стадиях урока, детально описаны в «Программе учебного курса «Экология Иркутской области» для 10 классов средних общеобразовательных школ».

Урок 3

Экологические кризисы в развитии цивилизации

Цель - формирование представлений об экологическом кризисе, его значении в контексте устойчивого развития цивилизации.

Задачи:

• ознакомить учащихся с основными экологическими кризисами в истории человечества; дать представления о глобальной взаимосвязи общества и природы;

● способствовать развитию навыков письменной и устной речи, творческих способностей;

• развить навыки самостоятельной работы с литературой, способность синтезировать и анализировать информацию.

Данный урок разработан с использованием приёма «Чтение с пометками».

Ход урока

Стадия вызова

1. Коллективная работа. Для проверки, как учащимися усвоен материал предыдущего урока, школьникам предлагается устно дать ответ на вопрос: «Что такое экология, какова её структура и роль в современном мире?».

2. Индивидуальная работа. Опираясь на знания, полученные ранее на уроках истории, экологии, географии, школьникам предлагается записать в тетради, как они понимают термин «экологический кризис».

3. Коллективная работа. Учащиеся обсуждают ответ на вопрос с соседом по парте и дополняют свой ответ той информацией, в которой они уверены.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся знакомятся с содержанием первого параграфа. При чтении текста школьники отмечают карандашом на полях, какую информацию они знали ранее; какая информация для них является новой; и, какая информация является интересной и о чём хочется узнать больше.

Для этого учитель вводит следующие пометки:

v - это я знал;

+ - это для меня новое;

! - это мне интересно и хотелось бы узнать больше.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. В процессе обсуждения учащиеся по желанию озвучивают информацию, которая им показалась новой, известной и интересной. В процессе выступления школьники могут ещё раз возвращаться к тексту, зачитывать ту или иную информацию и обращать на неё внимание одноклассников. Если на какую-либо важную информацию учащиеся не обратили внимания, учителю следует озвучить её, указав, где она находится в тексте. Если какая-либо информация оказалась интересной, учащимся следует обратиться к дополнительным источникам информации.

Урок 4

«Третье тысячелетие: огромные успехи в экономике и экологический кризис»

Ход урока

Вызов

Индивидуальная работа. Учащимся предлагается, опираясь на знания, полученные ранее в школе, а также свой собственный опыт, в течение пяти минут написать краткое эссе на тему: «Каким я вижу третье тысячелетие?», охарактеризовав экономические, социальные, экологические особенности XXI века.

Коллективная работа. Школьники по желанию зачитывают свои эссе.

Осмысление

Индивидуальная работа. Учащиеся знакомятся с первой частью текста.

В процессе чтения школьники работают с таблицей: дают название данному отрывку (заполняют первую колонку). Во вторую колонку учащиеся заносят основную мысль текста, то есть кратко излагают его содержание.

Рефлексия

Коллективная работа. В процессе коллективной работы учащиеся обсуждают название отрывка и выбирают наиболее подходящее название, которое заносят в первую колонку, а также обсуждают основную мысль текста.

Коллективная работа. Для того чтобы учителю понять, как учащиеся усвоили изученный материал, он может предложить им ответить на вопросы различного уровня согласно таксономии Б. Блума. Эти вопросы охватывают шесть различных уровней усвоения учебного материала.

Знание (конкретного материала, терминологии, фактов, законов, определений, критериев и др.). Это простые вопросы, ответ на которые можно найти напрямую в тексте. При этом ученик запоминает и воспроизводит конкретную информацию.

Понимание материала. Ученик преобразует учебный материал из одной формы в другую. Интерпретирует, объясняет, кратко излагает.

Применение знаний. Ученик демонстрирует применение изученного материала в конкретных условиях или в новой ситуации, прогнозирует дальнейший ход событий.

Анализ (элементов, взаимосвязей, явлений, понятий). Ученик выделяет части из целого, выявляет взаимосвязи между ними.

Синтез. Учащиеся проявляют умение комбинировать элементы для построения целого, обладающего новизной. Это может быть написание сочинения, составление плана действий, решение проблемы.

Оценка. Ученик демонстрирует собственные суждения, эмоции и переживания.

Примерные вопросы к отрывку текста

Когда наблюдался быстрый рост всех мировых экономических показателей? Во сколько раз возросли валовой мировой продукт в товарах и услугах, мощность производства, народонаселение Земли?

На сколько и почему ежегодно увеличивается площадь пустынь на Земле?

Почему повсюду нарастает дефицит пресной воды? Где эта проблема стоит наиболее остро?

В чём причина исчезновения лесов?

Считаете ли вы, что недостаток продовольствия не угрожает ближайшему будущему и почему?

В чём, на ваш взгляд, заключается несовершенство уровня современного производства продуктов потребления по сравнению с природными процессами?

Вызов ко второй части текста

Коллективная работа. Учащимся предлагается ответить на вопрос: «Какие основные проблемы третьего тысячелетия были затронуты в первой части текста?». Учитель в процессе работы записывает эти проблемы на доске.

Парная форма работы. Далее учащиеся обсуждают и дают ответ на вопрос: «Какие основные проблемы третьего тысячелетия ещё необходимо обсудить?».

Коллективное обсуждение. Учащиеся зачитывают проблемы третьего тысячелетия. Учитель на доске суммирует информацию и составляет общий список.

Осмысление

Индивидуальная работа. Учащиеся аналогично работают со второй частью текста, то есть дают название и излагают основную мысль. Информацию заносят в таблицу.

Рефлексия

Коллективная работа. Учитель предлагает учащимся выяснить, попала ли проблема изменения климата в общий перечень проблем третьего тысячелетия.

Коллективное обсуждение. Аналогично, как и при работе с первым отрывком, учащиеся обсуждают название отрывка и его краткое содержание.

Коллективная форма работы. Для обсуждения содержания отрывка учащимся могут быть предложены следующие вопросы:

Каково население Земли?

Что представляет собой главный побочный продукт энергетики?

К чему приводит нарушение баланса диоксида углерода в природе?

Каковы последствия глобального потепления климата?

Вызов к третьей части текста

Коллективная работа. Учитель возвращает учащихся к списку проблем третьего тысячелетия и предлагает определить, о какой проблеме ещё не шла речь.

Осмысление

Индивидуальная работа. Учащиеся аналогично работают с третьей частью текста, то есть дают название и излагают основную мысль. Информацию заносят в таблицу.

Рефлексия

Коллективная работа. Учитель предлагает учащимся выяснить, попала ли проблема биоразнообразия в общий перечень проблем третьего тысячелетия.

Коллективное обсуждение. Аналогично, как и при работе с предыдущими отрывками, учащиеся обсуждают название отрывка и его краткое содержание.

Коллективная работа. Учащиеся устно дают ответы на вопросы:

Каковы причины сокращения биоразнообразия?

Что является следствием уничтожения живых организмов?

Каково значение биоразнообразия для человека и природы?

Вызов к четвертой части текста

Коллективная работа. Учащиеся вместе с учителем аналогично возвращаются к списку проблем третьего тысячелетия и определяют ту основную проблему, о которой пойдёт речь в заключительной части.

Осмысление

Индивидуальная работа. Учащиеся самостоятельно работают с заключительной частью текста, то есть дают название и излагают основную мысль. Информацию заносят в таблицу.

Рефлексия

Коллективная работа. Учащиеся обсуждают, были ли ими обозначены в качестве основных проблем третьего тысячелетия проблемы социальной несправедливости и военных конфликтов?

Коллективное обсуждение. Учащиеся обсуждают название отрывка и его краткое содержание.

Коллективное обсуждение. Для осмысления содержания отрывка учащимся могут быть предложены следующие вопросы:

В чем выражается усугубление социальной несправедливости?

Каково соотношение доходов богатого и бедного населения?

Что является причиной вооруженных конфликтов?

Индивидуальная работа. Учащимся предлагается письменно ответить на вопрос: «В чём причины возникновения основных проблем третьего тысячелетия?».

Коллективное обсуждение. Учащиеся обсуждают причины возникновения проблем и составляют общий список.

Коллективная работа. Учащиеся возвращаются к своим кратким эссе, написанным на стадии вызова, и сравнивают, на сколько изменилось или не изменилось их первоначальное видение проблем третьего тысячелетия.

В заключение учитель подводит итог о взаимосвязи социальных, экономических и экологических факторов, являющихся составными частями устойчивого развития.

Текст к уроку «Третье тысячелетие: огромные успехи в экономике,
экологический и социальный кризис».

Часть 1

Последнее столетие было замечательной демонстрацией успеха цивилизации, развивающейся по пути научно-технического прогресса. С одной роковой поправкой. Как и с момента возникновения человека, природа представлялась бесконечно большой кладовой, из которой можно черпать как угодно много исходных для развития цивилизации продуктов, и природа представлялась бесконечно большим естественным реактором, перерабатывающим все отходы человеческой деятельности и превращающим их в исходные продукты природы. К сожалению, обе эти посылки ложны.

Действительно, валовой мировой продукт в товарах и услугах вырос в 33 раза, мощность производства возросла в 10 раз, народонаселение Земли - в 6 раз. Фактически до 1950 года, с момента обособления человека в вид «человек разумный», на Земле жило и умерло столько же людей, сколько живет сейчас. Особенно быстрый рост всех мировых экономических показателей наблюдался во второй половине прошлого века. Валовой мировой продукт с 1950 года вырос в 7 раз, с 6 триллионов долларов США в 1950 году до 43 триллионов долларов США в 2000 году. Уровень жизни людей в развитых странах вырос до уровня, о котором не могли и мечтать сто лет назад. Увеличилась продолжительность жизни людей. Создана принципиально новая система обмена информацией и её хранения. К началу нового века на рынке зерна установились самые низкие цены. Средняя урожайность зерновых в 2000 году составила 28 ц/га, суммарный урожай зерновых превысил количество зерна, собранного за все 11 тыс. лет с начала аграрной революции. Это верный признак, что недостаток продовольствия не угрожает ближайшему будущему. Но эти успехи достигнуты ценой все более ускоряющегося разрушения экосистемы Земли. Действительно, изъятие из природы продуктов, необходимых для удовлетворения потребностей человека, превышает способности природы их восстанавливать или компенсировать их исчезновение. Так, одна треть земельных угодий не восполняет плодородия почвы, и она всё более деградирует. Например, в Казахстане обрабатываемые земли за период с 1950 по 1980 гг. сократились в два раза, так как в результате выветривания снизилось плодородие бывших целинных земель. В 1958 году было собрано 13 млн т пшеницы, а в 2000 году - только 8 млн т пшеницы.

Половина пастбищ Земли из-за нарушения их предельной продуктивности (несущей емкости), позволяющей иметь только определенное количество скота, превращается в пустыню. Ежегодно пустыни Земли прирастают на 156 млн км². Например, в Нигерии ежегодно превращается в пустыню 500 км².

Леса, сократившиеся с началом аграрной революции в два раза, продолжают исчезать с нарастающей быстротой за счёт превышающей норму воспроизводства вырубки и лесных пожаров. Сейчас ежегодные потери леса в мире превышают 9 млн га.

Повсюду нарастает дефицит пресной воды. Это особенно сказывается в местах интенсивного земледелия. В настоящее время около 10 % населения живет на орошаемых землях. С введением в хозяйство орошения за счет забора подземной воды при использовании бурения, с помощью дизельных и электрических насосов, уровень подземных вод ежегодно опускается на 1,5 м и более. Это относится к Северному плато в Китае, где производится 25 % всего китайского зерна; к водоносным слоям Огаллала, питающим пятую часть всех пахотных земель в США; Пенджабу - хлебной корзине Индийского полуострова.

В результате перезабора воды в определенное время года не доходят до моря такие реки, как Колорадо, Хуанхэ, Инд и Ганг. По этой же причине из-за полного использования воды из Амударьи на ирригацию погибло Аральское море.

Несмотря на все успехи современной науки и техники, уровень современного производства продуктов потребления в сравнении с природными процессами остаётся крайне несовершенным.

По самым оптимистичным оценкам, выход полезного продукта из сырья, изымаемого из природы, не превышает 1 %. Это означает, что из 100 кг сырья мы извлекаем 1 кг полезного продукта и возвращаем в окружающую среду 99 кг вещества в виде отходов.

Часть 2

Население Земли, численностью более 6,6 млрд человек, оказывает огромную антропогенную нагрузку на атмосферу. В первую очередь это относится к диоксиду углерода, главному побочному продукту современной энергетики. Нарушение баланса диоксида углерода в природе ведет к нестабильности климата, возрастающему количеству ураганов и наводнений, повышению температуры выше пределов, оптимальных для существования людей. Потепление климата привело к тому, что за последние 40 лет толщина арктического льда уменьшилась более чем на 40 %. В ближайшие 50 лет, по прогнозам учёных, в летние месяцы ледовый покров в Арктике будет исчезать. Кроме того, это грозит таянием материкового льда и повышением уровня океана, таянием ледников и катастрофами. Ледовый покров Гренландии доходит до 2 км по толщине. Если он растает, уровень океана поднимется на 7 метров.

В результате деятельности человека стало заметно истощение в стратосфере озонового экрана, защищающего жизнь на Земле от жёсткого ультрафиолета.

Часть3

Примеров отрицательных последствий деятельности человека на состояние экосферы не счесть. Может быть, одним из самых опасных из них является сокращение биоразнообразия. За время эволюции погибло гораздо больше видов, чем существует на Земле сейчас. Но это был медленный процесс, и суммарно количество видов на Земле увеличивалось. Сейчас процесс исчезновения видов убыстрился из-за преобразований планеты в результате человеческой деятельности. В настоящее время под угрозой исчезновения находится каждый восьмой из 9946 описанных видов птиц, каждый четвертый вид млекопитающих из 4763, каждый третий вид рыб из описанных 25 000. В некоторых странах это весьма ощутимо. Так, за последние 200 лет в Австралии исчезли 26 видов млекопитающих из обитавших там 140 видов. В реке Колорадо исчезли, частично из-за высыхания мест обитания, 29 видов рыб из 50 обитавших там. Это ставит под угрозу самое большое богатство Земли - генетический банк. Мы уничтожаем то, что даже не исследовали, не выяснив значение не только для природы в целом, но и для человека. Тем более, как показывают эксперименты с восстановлением мамонта, уничтожение вида - это навсегда.

Часть 4

По данным ООН, относящимся к 1991 г., экономическое неравенство в мире вопиюще.

Это положение усугубляется. Если в 1960 г. соотношение доходов 20 % богатого населения и 20 % бедного населения составляло 30:1, к 1989 г. оно было уже почти в 2 раза выше (59:1). Неудивительно, что в этих условиях примерно треть людей на Земле недоедает, имеет пониженный, по отношению к норме вес, страдает от болезней, имеет низкую продолжительность жизни, причём большое количество людей умирает от голода. Особенно это сказывается на детях и женщинах. В то же время другая треть человечества переедает и страдает от болезней, связанных с избыточным весом.

Еще одной абсолютно недостойной характеристикой вида «человек разумный» является использование вооруженных конфликтов для достижения политических или социальных целей. Военные конфликты начались с момента выделения «человека разумного» в самостоятельный вид, а, может быть, и до этого времени, и не прекращаются до сих пор. На протяжении 2 миллионов лет становления и развития человечества геноцид был нормой отношений между соседними племенами. Томас Гоббс охарактеризовал это формулой «война всех против всех».

Начиная с периода неолита, стали возникать союзы определённых сообществ, направленные против общего врага. Борьба с внешним врагом консолидировала племенную, государственную и любую другую иерархическую систему, и зачастую использовалась политиками и политиканами именно для этих целей. В значительной степени история человечества представляет собой историю непрерывных войн между племенами, народами, нациями, империями, кланами и партиями.

После использования США атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки и последовавшей за этим гонкой вооружений, человечество как будто осознало необходимость отказа от использования ядерных вооружений из-за угрозы ликвидации самого существования человеческой цивилизации. После Второй мировой войны была создана система ООН с Советом Безопасности, главной задачей которой является реализация переговорного подхода при решении конфликтов между государствами.

Тем не менее, локальные войны не прекратились. За период с 1945 по 1985 г. в мире имели место 160 вооруженных конфликтов, причем 151 из них - в развивающихся странах. В этих войнах погибло 25 - 35 млн человек. За 40 лет только 26 дней были свободны от войн!

В 1993 г. на планете произошли 34 военных конфликта. В их основе лежала борьба за власть, территории и ресурсы.

Урок 5

«От экологических кризисов и катастроф к устойчивому развитию»

Ход урока

Вызов к первой части текста

Индивидуальная работа. Учащимся предлагается подумать и записать в тетради, как они понимают термин «устойчивое развитие».

Коллективное обсуждение. По желанию школьники зачитывают свои записи, не обсуждая смысл данного понятия.

Осмысление

Индивидуальная работа. Учащиеся знакомятся с первой частью текста (с. 17 - 20), где даются различные определения термина «устойчивое развитие». Выбирают то определение, которое, на их взгляд, наиболее полно раскрывает смысл данного термина, и записывают в тетрадь.

Рефлексия

Коллективная работа. Учащиеся зачитывают выбранные определения и обосновывают их выбор.

Вызов ко второй части.

Индивидуальная работа. Учащимся предлагается ответить на вопрос: «Как достичь устойчивого развития?», то есть перечислить основные проблемы, которые требуют решения.

Коллективная работа. Учащиеся зачитывают, что они записали. Одновременно на доске составляется общий список основных проблем.

Коллективная работа. Школьники получают раздаточный лист, на котором указаны проблемы, характеризующие устойчивое развитие на основе «Повестки дня на XXI век». В процессе работы школьники сравнивают свой список с предложенным.

Осмысление

Групповая форма работы. Класс разбивается на четыре-пять групп. Каждой группе предлагается, работая со второй частью текста (с. 20 - 25), дать краткую характеристику нескольких проблем, которые учитель, по своему усмотрению, определяет для каждой из групп.

Рефлексия

Коллективная работа. Каждая группа представляет результат своей работы. Участники других групп заносят услышанную информацию в таблицу (раздаточный лист).

Индивидуальная работа. Учащимся может быть предложено еще раз ознакомиться со второй частью текста. Если, на их взгляд, информация, характеризующая ту или иную проблему, окажется недостаточной, то её следует дополнить.

Текст к уроку «От экологических кризисов и катастроф
к устойчивому развитию»

Часть 1. Определения термина «устойчивое развитие»

Г.Х. Брундтланд, премьер-министр Норвегии:

« ... Устойчивое развитие - это такое развитие, которое удовлетворяет потребности в настоящее время, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности. Оно включает два ключевых понятия:

понятие потребностей, в частности потребностей, необходимых для существования беднейших слоев населения, которые должны быть предметом первостепенного приоритета;

понятие ограничений, обусловленных состоянием технологии организации общества, накладываемых на способность окружающей среды удовлетворять нынешние и будущие потребности».

Д. Медоуз и др., авторы книг «Пределы роста», «За пределами роста» Понятие «устойчивое развитие» конкретизируется авторами следующим образом:

«…- рождаемость в устойчивом обществе должна быть примерно равна смертности;

темпы инвестирования примерно равны темпам амортизации капитала;

темпы потребления невозобновимых ресурсов не должны быть выше темпов разработки их устойчивой возобновимой замены;

интенсивность выбросов не должна быть больше возможностей окружающей среды поглощать их».

А. Гор, вице-президент США

В работе «Сбалансированная планета» выделяет следующие тезисы:

«…- ограничение прироста населения;

разработка экологических технологий;

изменение экономических принципов;

создание системы международных соглашений по окружающей среде;

экологическое воспитание населения Земли».

Академик Н.Н. Моисеев писал: «Термин «sustainable development», который мы переводим как «устойчивое развитие» следует интерпретировать как «Стратегию» перехода к такому состоянию природы и общества».

А.В. Позняков, д.г.н., профессор, академик РЭА (Россия):

«Для того, чтобы конверсировать общество с рыночной экономикой в общество устойчивого развития (или ноосферу) необходимо на мировом уровне строго нормировать:

количество потребляемых ресурсов по всем видам без исключения, в том числе, воздух, поверхностные и подземные воды, озон, ресурсы океанов и морей, растительные и земельные ресурсы;

количество производимой и жизненно определяющей продукции;

производство загрязнителей;

численность населения.

... Общество устойчивого развития ... должно быть плановым и управляться органами различной ранговой соподчиненности, начиная с мирового парламента, государства и кончая заводами, фабриками, фермерскими хозяйствами и т. д.»

Г.А. Ягодин, д.х.н., профессор, академик РАО (Россия)

«Самоподдерживающее развитие предусматривает сохранение на Земле биоразнообразия за счет сохранения ареалов других живых существ, в том числе сохранения тропических лесов, увеличения числа территорий, охраняемых от человеческой деятельности, предохранения от загрязнений поверхностных и подземных вод и океанов, принятия мер против эрозии почв и опустынивания, разрушения озонового слоя и быстрого изменения климата».

В.И. Данилов-Данильян, председатель государственного Комитета по охране окружающей среды РФ, д.э.н., профессор, академик РАЕН, РЭА, К.С. Лосев, д.г.н., профессор, академик РАЕН, РЭА (Россия)

«Устойчивое развитие можно определить «... как такое развитие, которое не выводит систему за пределы хозяйственной ёмкости биосферы. Оно не вызывает в биосфере процессов разрушения, деградации, результатом которых может стать возникновение принципиально неприемлемых для человека условий».

С.Б. Лавров, президент Русского Географического общества, д.г.н., профессор, академик РЭА (Россия)

«Стратегия «коэволюции человека и окружающей среды» должна иметь две составляющие:

технико-технологическое перевооружение;

утверждение в сознании людей новой нравственности».

Н.М. Мамедов, д.ф.н., профессор, академик РЭА (Россия)

Автор отмечает, что речь идет о целенаправленном «конструировании» будущего, о гармонизации социально-экономического и экологического развития, об учёте потребностей не только нынешних, но и будущих поколений людей.

Часть 2. Проблемы «Повестки дня на XXI век»

1. Международное сотрудничество

Между всеми странами мира должны существовать отношения партнёрства и сотрудничества. Система торговли должна поощрять оптимальное распределение производства мировой продукции. Развивающимся странам должны быть предоставлены оптимальные возможности успешной торговли своей продукцией. Для этого необходимо установление справедливых цен на различную продукцию, поскольку экспортные поступления развивающихся стран существенно снизились из-за резкого падения цен на их товары. Рыночные факторы и процентные ставки должны быть стабильными. Цены на товары во всех странах должны отражать экологическую и социальную стоимость их производства. Развивающимся странам необходимы капитальные вложения для стимулирования экономического роста и стабильного обеспечения основных потребностей населения, так как высокие процентные ставки по долгам приводят к сокращению средств внутри страны на борьбу с нищетой и бедностью, а также к сокращению ассигнований на здравоохранение, образование, охрану окружающей среды.

2. Борьба с бедностью

Каждой стране нужна своя программа для ликвидации причин бедности: голода, неграмотности, недостаточного медицинского обслуживания и ухода за детьми, нехватки рабочих мест, демографического давления. Цель программ по борьбе с бедностью - обеспечение возможности для людей больше зарабатывать себе на жизнь, причем на устойчивой основе. Экономическое развитие бедных стран должно обеспечивать рабочие места для увеличивающегося трудоспособного населения.

Политика развития, которая сосредоточена главным образом на увеличении производства товаров, не обеспечивая устойчивость ресурсов, рано или поздно столкнётся с падением производительности, что приведёт к росту нищеты. Местное население должно участвовать в охране и рациональном использовании природных ресурсов.

Во многих частях мира существует потребность в планировании семьи.

Финансовая помощь должна быть предоставлена на решение экологических проблем, обеспечение основных потребностей бедных и нуждающихся.

3. Население и устойчивость

Растущее население мира и расширяющееся производство в сочетании со структурами потребления, которые не обеспечивают устойчивости, ведут к росту нагрузки на воздух, почву, воду, энергию и другие необходимые ресурсы. Страны должны иметь представление о своих национальных возможностях по жизнеобеспечению населения. Способность жизнеобеспечения - это способность имеющейся базы природных ресурсов удовлетворять потребности людей, не истощая их.

4. Защита и улучшение здоровья людей

Хорошее состояние здоровья населения зависит от социального, экономического и духовного развития, а также здоровой окружающей среды, включая безопасную пищу и воду. Мир нуждается в широкой кампании против болезней, начиная от подготовки кадров до овладения населением элементарными медицинскими знаниями, необходимыми в домашних условиях. Люди нуждаются в медицинском образовании, прививках, необходимых лекарствах.

5. Изменение структур потребления

Чрезмерное потребление и расточительный образ жизни наиболее богатой части человечества огромным грузом ложатся на окружающую среду. В то же время беднейшая часть населения не в состоянии удовлетворять свои потребности в области питания, здравоохранения, жилищ и образования. Достижение устойчивого развития требует эффективного производства в сочетании с изменением структур потребления. При этом необходимо найти пути, позволяющие обеспечить экономический рост и процветание при одновременном уменьшении расходов сырья, энергии и производства отходов.

6. Устойчивые поселения

Урбанизация является частью процесса экономического развития общества. Однако во все большем числе городов проявляются симптомы экологического и экономического кризисов. Во всех городских районах следует обеспечить снабжение питьевой водой, санитарию и уборку мусора. В программах строительства следует делать упор на использование местных материалов, не наносящих ущерба окружающей среде и здоровью, энергетически эффективные проекты и трудоёмкие технологии, которые могут обеспечить занятость большего числа людей. Стратегия развития транспорта должна быть направлена на снижение потребностей в личных автомобилях и стимулирование эффективного общественного транспорта. Для уменьшения миграции населения в большие города правительства должны улучшить условия жизни в сельских районах, поощрять развитие городов среднего размера, предоставить рабочие места и жильё.

7. Защита атмосферы

Наша атмосфера во всё большей степени испытывает воздействие газов, вызывающих парниковый эффект и грозящих изменению климата, уменьшению озонового слоя. Другие загрязняющие вещества вызывают кислотные дожди, путешествуют в атмосфере на далекие расстояния, наносят вред земле и воде.

Главный источник выбросов в атмосферу - это энергетические предприятия. Потребление энергии важно для экономического и социального развития, улучшения качества жизни. Борьба с выбросами в атмосферу будет зависеть от повышения эффективности производства, передачи, распределения и потребления энергии, создания экологически безопасных энергетических систем.

Другой причиной загрязнения атмосферы является промышленность. Промышленность должна эффективно использовать материалы и ресурсы, устанавливать оборудование, контролирующее загрязнение окружающей среды, снижать количество отходов.

8. Рациональное использование земельных ресурсов

Плодородие почвы снижается вследствие водной и ветровой эрозии, а также химической и физической деградации. Среди причин деградации почвы отмечают чрезмерное пастбищное животноводство, оскудение и исчезновение лесных массивов, сельскохозяйственную деятельность, чрезмерную эксплуатацию земель.

9. Борьба с уничтожением лесов.

Леса являются источником промышленной древесины, топлива. Им принадлежит важная роль в сохранении почвы и воды, поддержании здоровой атмосферы и биологического разнообразия растительного и животного мира.

Ныне леса оказались под угрозой неконтролируемого исчезновения. За счёт лесов расширяются сельскохозяйственные угодья и пастбища, продолжается хищнический лесоповал. Леса страдают от пожаров. Наносит им вред и загрязнение атмосферы. Причиняемый урон и уничтожение лесов ведут к эрозии почвы, сокращению биоразнообразия, деградации бассейнов рек, снижению количества топливной и промышленной древесины, а также различных продуктов, которые получают из неё.

Для сохранения лесов правительствам стран следует разработать программы национальных действий для устойчивого развития лесов, создать или расширить системы охраняемых территорий.

10. Борьба с опустыниванием и засухой

Опустынивание - это процесс деградации земли, вызванный изменениями климата и деятельностью человека. Последствиями опустынивания являются деградация пастбищ, падение производства продуктов питания. Засуха и опустынивание являются также причиной голода. Одним из главных способов борьбы с опустыниванием является посадка деревьев, кустарников и трав, способных задерживать воду и поддерживать качество почвы.

11. Сохранение биологического разнообразия

Биологические ресурсы кормят и одевают нас, обеспечивают жильём, лекарствами, а также духовной пищей. Сокращение биоразнообразия происходит, главным образом, из-за разрушения среды обитания, чрезмерной эксплуатации сельскохозяйственных ресурсов, загрязнения окружающей среды. Для сохранения биологического разнообразия необходимы решительные действия, направленные на сохранение и поддержку генетического фонда растений, животных и микроорганизмов для сельского хозяйства и здравоохранения, благосостояния людей и охраны окружающей среды.

12. Защита и рациональное использование океанов

Океаны испытывают всё больший экологический стресс в результате загрязнения, чрезмерного вылова рыбы, ухудшения состояния берегов. Около 70% загрязнения морей и океанов связано с наземными источниками, включая большие и малые города, промышленность, строительство, сельское и лесное хозяйство, туризм. Загрязняющими веществами являются сточные воды, химические вещества, мусор и пластмассы, металл, радиоактивные отходы, нефть. Некоторые из них ядовиты, медленно разлагаются и накапливаются в живых организмах. В настоящее время отсутствует глобальный план борьбы с загрязнением морей и океанов.

13. Охрана и рациональное использование ресурсов пресной воды

Во многих частях света наблюдается нехватка питьевой воды. Причины недостатка обусловлены загрязнением сточными водами и промышленными отходами, утратой естественных водосборных площадей, исчезновением лесных массивов, неправильными методами ведения сельского хозяйства. Наиболее ощутима нехватка питьевой воды в развивающихся странах. В этих странах примерно 80 % всех болезней и одна треть смертных случаев вызвана потреблением загрязнённой воды.

14. Повышение безопасности использования токсичных химических веществ

Химические вещества используются во всем мире, они необходимы для достижения социально-экономических целей. Однако следует поработать над тем, чтобы уменьшить их воздействие на состояние здоровья людей. В настоящее время в экономической сфере используется 100 000 химических веществ. Однако при этом отсутствуют крайне важные данные, необходимые для оценки их опасности на здоровье человека и окружающую среду. Не достигнуто также всеобщее соглашение о торговле токсичными и опасными продуктами.

15. Удаление твёрдых отходов и сточных вод

Быстрое увеличение объёмов бытовых отходов и сточных вод создает угрозу здоровью человека и окружающей среде. Чрезмерное потребление, особенно в промышленно развитых странах, увеличивает количество и разнообразие отходов. Их объём к 2025 г. может возрасти в 4 5 раз. Наиболее эффективный способ решения проблем состоит в предотвращении образования отходов путём изменения образа жизни, характера производства и структуры потребления.

16. Удаление радиоактивных отходов

Учитывая потенциальную опасность различных радиоактивных отходов, необходимо обеспечить экологически безопасное их удаление, транспортировку и ликвидацию, а также сведение к минимуму объёмов их выработки.

17. Роль детей и молодёжи в обеспечении устойчивого развития

Молодёжь составляет почти треть населения планеты. Для успешного достижения целей «Повестки дня на XXI век» крайне важно, чтобы молодёжь играла активную роль в защите окружающей среды, участвовала в принятии решений по вопросам окружающей среды и развитию. Программа развития должна гарантировать молодёжи безопасное будущее и, в том числе, благоприятную для здоровья окружающую среду, более высокий жизненный уровень, образование и работу.

Раздаточный лист «Проблемы, характеризующие устойчивое
развитие на основе «Повестки дня на XXI век».

Проблема

Характеристика проблемы

Международное
сотрудничество

Борьба
с бедностью

Население
и устойчивость

Защита и улучшение
здоровья людей

Изменение структур
потребления

Устойчивые поселения (урбанизация)

Защита
атмосферы

Рациональное использование земельных ресурсов

Борьба с уничтожением лесов

Борьба с опустыниванием и засухой

Сохранение биологического разнообразия

Защита и рациональное использование океанов

Охрана и рациональное использование ресурсов пресной воды

Повышение безопасности использования токсичных химических веществ

Удаление твёрдых отходов и сточных вод

Роль детей и молодёжи в обеспечении устойчивого развития

Урок 6. «Игровое занятие по выработке навыков эффективной
работы в команде для осмысления идей устойчивого развития»

Для проведения данного занятия можно воспользоваться методом, позволяющим школьникам научиться думать и осмысливать проблемы с различных точек зрения. Находясь в тех или иных жизненных ситуациях, решая различные проблемы, в том числе экологического характера, мы должны учитывать не только собственное мнение, но и принимать точки зрения других, даже если они являются диаметрально противоположными. Для проведения данного урока была использована идея Эдварда де Боно, изложенная в книге «Шесть шляп мышления». Шесть шляп - это шесть различных способов мышления. Использование шести различных способов мышления позволит учащимся пройти этапы усвоения учебного материала на различных уровнях, согласно Б. Блуму.

В ходе урока учащимся предлагается выработать коллективный взгляд на проблему устойчивого развития с точки зрения оптимистической возможности решения проблемы (жёлтая шляпа), невозможности решения проблемы (чёрная шляпа), объективной оценки способности мирового сообщества перейти на путь устойчивого развития (белая шляпа). Зелёная и синяя шляпы предназначены для того, чтобы дать возможность детям применить ранее полученные знания в новой ситуации, по отношению к России (Москве). Для решения проблем устойчивого развития важен личный вклад каждого. Поэтому отдельно выделена красная шляпа для осмысления собственной роли в воплощении идей устойчивого развития.

Ход урока

1. Учитель любым способом разбивает класс на шесть групп. Одним из приёмов разбивки на группы может являться следующий способ. Учитель предлагает детям шесть картинок (фотографии, иллюстрации, открытки). Количество частей, на которые разрезана каждая картинка, соответствует числу детей в классе. Каждый получает фрагмент картинки. Учащиеся собирают по фрагментам целое изображение и, таким образом, образуются шесть групп. Можно также разбиться на шесть групп в алфавитном порядке по фамилиям или именам.

2. Методом жеребьёвки каждой группе предлагается шляпа мышления определённого цвета.

В течение 20 минут учащиеся обсуждают идеи, изложенные в «Повестке дня на XXI век» с различных позиций:

оптимистическое решение проблем, то есть то, что человечество способно принять, и встать на путь устойчивого развития (жёлтая шляпа);

невозможность решения проблем (чёрная шляпа);

объективная оценка реальной ситуации в мире на основании фактов и цифр (белая шляпа);

возможные пути перехода России на путь устойчивого развития (зелёная шляпа);

объективная оценка возможности перехода России на путь устойчивого развития (синяя шляпа);

личная ответственность человека в решении проблем «Повестки дня на XXI век» (красная шляпа).

Каждую из предложенных позиций учащимся предлагается рассмотреть по следующим направлениям, предложенным в раздаточном листе, который заполняется группами учащихся. При этом школьники могут вначале индивидуально изложить в тетради свои собственные идеи, а затем коллективно их осмыслить и представить в таблице результат работы группы. Возможно, сразу в процессе групповой работы заполнить раздаточный лист.

В процессе коллективного обсуждения учащиеся излагают точку зрения групп с различных предложенных им позиций.

Поскольку школьники анализировали проблемы «Повестки дня на XXI век» с предложенных им позиций, целесообразно в заключительной части урока дать им возможность изложить собственную точку зрения по обсуждаемой проблеме. Для этого учащимся можно либо высказаться устно, либо написать краткое сочинение.

Раздаточный лист к заданию «Шесть шляп мышления
для осмысления идей устойчивого развития»

Проблема

Комментарии

Международное
сотрудничество

Население
и устойчивость

Здоровье
людей

Загрязнение
атмосферы

Использование
земельных ресурсов

Уничтожение
лесов

Сокращение
биоразнообразия

Дефицит ресурсов
пресной воды

Твёрдые отходы
и сточные воды

В раздаточном листе имеются свободные строки для дополнения списка проблем учащимися.

Урок 11. «Экологические проблемы энергетики Иркутской области»

Цель - сформировать представления учащихся о топливно-энергетической системе Иркутской области.

Задачи:

• развить представления об энергетике как системе жизнеобеспечения населения области;

• определить перспективы развития энергетики Иркутской области с позиции устойчивого развития;

• способствовать развитию навыков самостоятельной работы с информацией.

В основе данного урока лежит индивидуальная и парная работа с текстом параграфа.

Ход урока

Стадия вызова

1. Индивидуальная работа. Учащимся предлагается, опираясь на знания, полученные в курсе физики, дать ответ на следующие вопросы:

• Что такое энергия?

• Что представляет собой потенциальная энергия, и какие виды потенциальной энергии вы знаете?

• Дайте определение внутренней энергии? От чего зависит внутренняя энергия тела?

2. Парная работа. Учащиеся обсуждают свои записи, а также дополняют той информацией, в которой они уверены.

Стадия осмысления

1. Индивидуальная работа. Школьники самостоятельно знакомятся с текстом параграфа и уточняют ответы на вопросы, данные в начале урока. В процессе чтения находят ответы на следующие вопросы и записывают их в тетрадь:

• Что представляют собой тепловые двигатели?

• Какова зависимость КПД от температуры теплоисточника?

• Каким образом повышают КПД тепловых двигателей?

• Что представляет собой система энергообеспечения Иркутской области?

• Какое топливо используют на тепловых электростанциях Иркутской области?

• Чему равен коэффициент использования тепла на иркутских ТЭЦ, и каковы пути его повышения?

• Опишите принцип работы парогазовой установки.

• Как обеспечиваются потребности Иркутской области в электроэнергии?

§ Экологические проблемы тепловой энергетики Иркутской области

«Энергия» (от греческого слова еnergeia) в переводе на русский язык означает «движение», «деятельность». Под энергией понимают способность системы совершать работу или передавать теплоту. Энергию нельзя создать или уничтожить. Согласно первому закону термодинамики, её можно превратить из одной формы в другую.

Это может вас заинтересовать

Различают потенциальную энергию положения тела в каком-либо поле (гравитационном, электромагнитном) и кинетическую - представляющую собой энергию движущегося тела.

В ХIХ в. было доказано, что макротела обладают внутренней энергией. Внутренняя энергия равна сумме кинетических энергий беспорядочного движения молекул (атомов) и потенциальной энергии взаимодействия всех молекул друг с другом.

Главным источником энергии на нашей планете является Солнце. Человек использует тепло и свет, исходящие от Солнца, а также накопленную в течение миллионов лет энергию фотосинтеза в виде ископаемых: угля, нефти и газа, - исчерпаемых природных ресурсов. Солнце является также источником энергии возобновляемых ресурсов, таких как растения и животные, составляющие основу питания человека; энергии рек и ветра.

Первым энергетическим ресурсом, используемым человеком, были дрова. До сих пор примерно треть человечества пользуется в основном дровами для приготовления пищи и обогрева жилищ.

Со второй половины XVIII в. человек начал использовать уголь и паровую машину. Тепловые двигатели - это устройства, способные превращать внутреннюю энергию топлива в механическую. Сейчас большая часть двигателей - тепловые двигатели. Для того чтобы двигатель совершал работу, необходима разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Это достигается повышением температуры рабочего тела на сотни градусов по сравнению с температурой окружающей среды. Такое повышение температуры происходит при сгорании топлива. Однако полностью превратить внутреннюю энергию в работу невозможно. Повысить КПД позволяет увеличение температуры нагревателя. Однако любой материал обладает ограниченной теплостойкостью. В настоящее время существуют жаростойкие стали, выдерживающие температуру 1300 °С.

Это может вас заинтересовать

Механическая работа может быть полностью переведена в теплоту. Но не наоборот. Только часть тепла системы может быть переведена в работу. Количественно это характеризуется коэффициентом полезного действия, выраженным через абсолютные температуры. КПД = (Т₁ - Т₂)/Т₁, где Т₁ - температура нагревателя, Т₂ - температура холодильника (воздуха). Данная формула показывает, что тепловой двигатель тем эффективнее, чем выше температура нагревателя и ниже температура холодильника.

Электрический ток возникает в контуре проводника при изменении магнитного поля или при вращении контура в постоянном магнитном поле. Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем 29 августа 1831 г. Сегодня для получения электрического тока используются электромеханические индукционные генераторы - устройства, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

Развитие Иркутской области зависит от обеспеченности её энергией. Тепловая энергия является второй составной частью АО Иркутскэнерго. Она заметно дополняет гидроэнергетику и повышает её экономическую эффективность. Начало ей было положено в 1910 году, когда вступила в строй первая тепловая электростанция.

Иркутскэнерго - крупнейшая в России компания по выработке тепла. Действующие 14 тепловых электростанций приурочены к крупным промышленным центрам, например, Ново - Иркутская ТЭЦ - к Иркутску, ТЭЦ - 9 и ТЭЦ - 10 - к Ангарску, ТЭЦ - 3 и Ново - Зиминская - Зиме и Саянску, ряд ТЭЦ - Братску и Усть - Илимску. Работают ТЭЦ на углях местных месторождений Иркутского угленосного бассейна (Черемховского, Азейского, Тулунского и Мугунского) и частично привозном угле.

Тепловые станции вырабатывают не только электроэнергию, но и горячую воду, пар, столь необходимые в целлюлозной, гидролизной и других отраслях промышленности, а также для нужд населения.

Тепловые электростанции выработали электроэнергии 12. 4 млр. кВч.ч, отпущено тепловой энергии 41105,7 Гкал. Все электростанции работают на твёрдом топливе - угле, поэтому выбросы загрязняющих веществ в атмосферу области составляют более 27%, или 345.8 тыс.т.

Перспектива дальнейшего развития теплоэнергетики области связана с разработкой новых месторождений каменного и бурого угля. Но главной перспективой является перевод теплоэнергетики на новый вид топлива - газ.

Это вас заинтересует

Основное количество энергии вырабатывается на электростанциях, использующих пар с температурой 650°С и давлением 10 атмосфер. Этот пар поступает в турбину. Она состоит из нескольких ступеней. Пар, последовательно проходя через них, постепенно остывает, затем в теплообменнике нагревает воду, которую используют для обогрева жилищ и предприятий. Генераторы тепловых электростанций вырабатывают ток напряжением в десятки кВ (киловольт). Для передачи электрической энергии по проводам напряжение повышают в трансформаторах до сотен кВ, чтобы снизить энергетические потери. Мощность современных тепловых электростанций достигает сотен МВт.

Коэффициент использования тепла на таких ТЭЦ не превышает 38%. Его можно повысить, заменив паровые турбины и котлы на парогазовые установки. В этих установках вращение вала турбины обеспечивается продуктами сгорания, образовавшимися при сжигании природного газа. Отработанные в газовой турбине продукты горения поступают в котёл-утилизатор. Там они генерируют пар с температурой 500°С и давлением 80 атмосфер, достаточным для работы паровой турбины, к которой подсоединён ещё один генератор. Суммарный коэффициент полезного действия достигает в этом случае 58%. В Японии работает установка с КПД 63%. Отработанный пар используют для обогрева.

Стадия рефлексии

1. Парная форма работы. Школьники обсуждают ответы на вопросы, дополняют и уточняют информацию.

2. Индивидуальная работа. В качестве итоговой рефлексии проводится оценка работы на уроке.

Домашнее задание

Устно ответить на следующие вопросы:

• Какие газы образуются при сгорании природного газа, угля, мазута?

• Каковы последствия влияния на окружающую среду тепловых электростанций?

Урок 12. Альтернативная энергетика как перспективный путь решения экологических проблем.

Цель - сформировать представления об альтернативных источниках энергии.

Задачи:

• создать условия для осмысления преимуществ и недостатков различных видов электростанций;

• выработать собственную точку зрения относительно перспектив развития альтернативных источников энергии, развить критическое мышление;

• способствовать развитию навыков общения и сотрудничества.

Данный урок основан на групповой работе школьников. В процессе работы школьники осмысливают учебный материал, отмечают достоинства и недостатки различных типов электростанций.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Школьникам предлагается обсудить, какие альтернативные источники могут быть использованы для производства электроэнергии.

Стадия осмысления

1. Индивидуальная работа. Учащиеся самостоятельно знакомятся с с дополнительным текстом к параграфу.

2. Коллективная работа. Учащиеся по заданию учителя разбиваются на группы.

3. Групповая форма работы. Каждая группа отмечает преимущества и недостатки различных видов электростанций. При этом первая группа даёт характеристику гидроэнергетике; вторая - геотермальной энергетике; третья - ветроэнергетике; четвёртая - возможностям прямого использования солнечной энергии; пятая - водородной энергетике. Информация заносится в рабочую таблицу.

Рабочая таблица к параграфу

Вид электростанции

Краткая характеристика

Преимущества

Недостатки

Альтернативная энергетика

(дополнительный материал)

Гидроэнергетика

Человек научился использовать энергию текущей воды в глубокой древности. В Египте, Китае, Индии орошение проводилось подъёмом воды на поля с помощью специальных колёс с закреплёнными на ободе ковшами. Водяные мельницы известны с XIII века до нашей эры.

Гидроэнергетика сегодня представляет собой пример крупномасштабного получения энергии за счёт возобновляемого источника - воды.

В 1987 г. 21 % электроэнергии, или 6 % всей энергии в мире, было получено на гидроэлектростанциях.

Принцип работы гидроэлектростанции всегда одинаков. Плотина перекрывает поток воды. Вода собирается в водохранилище перед плотиной. Под действием своего веса она через водоводы направляется в турбины, расположенные, как правило, внизу плотины. Струя воды раскручивает лопасти турбины, жёстко соединённые с её валом. Непосредственно на валу закреплён электрогенератор.

Ток по шинам большого сечения передается на трансформаторы, повышающие напряжение, чтобы уменьшить тепловые потери при передаче его на большие расстояния, затем - на распределительные устройства и идёт к потребителям.

Электрогенераторы большей части гидроэлектростанций могут вырабатывать как постоянный, так и переменный ток.

Создаваемые плотиной водохранилища способны накапливать огромный объём воды. Например, на Братской ГЭС содержится 169 кубокилометров, а Асуанская плотина аккумулирует 162 кубокилометра воды. Водохранилища регулируют сезонный сток воды. Он значительно меняется в зависимости от времени года. Например, на Енисее сток воды в мае - июле в 10,5 раз больше стока в феврале - апреле.

Гидроэлектростанции не нуждаются в топливе. Стоимость электроэнергии на них меньше, чем на тепловых электростанциях.

Плотины уменьшают опасность наводнений, создают новые зоны отдыха. Вместе с тем плотины ухудшают условия обитания водных организмов. Запруженные реки в тёплое время года зацветают. Это ведёт при сезонном отмирании водорослей к уменьшению концентрации растворённого в воде кислорода и массовой гибели рыбы.

Кроме того, такие большие водохранилища влияют на местный климат. Они могут увеличивать сейсмичность региона. На равнинных реках их сооружение выводит из пользования много плодородных земель.

Сооружение плотин должно предусматривать использование воды для удовлетворения коммунальных и промышленных нужд и орошения полей.

В плотинах сооружаются сложные гидротехнические сооружения для прохода судов. На нерестовых реках обеспечиваются специальные сооружения для прохода рыб по реке.

Большая часть крупных гидроэлектростанций строится в развивающихся странах. В промышленно развитых странах все удобные для строительства места уже использованы или сохранены как заповедные зоны.

В таких государствах интерес к гидроэнергетике сосредоточен на строительстве сравнительно небольших станций и реконструкции ранее построенных.

Огромные ресурсы развития гидроэнергетики заключены в энергии приливов и отливов на побережье морей, океанов и в устьях впадающих в них рек. Колоссальные массы воды в Мировом океане приводятся в движение силами притяжения Луны и Солнца. Непрерывность работы приливно-отливных станций обеспечивается сооружением специальных накопительных бассейнов, заполняемых во время прилива, а также закачиванием туда воды во время наибольшей мощности работы станции. Первая приливная электростанция была пущена в 1966 г. во Франции, в устье реки Рапс. Средняя высота приливов там составляет 8,4 м. Мощность станции равна 240 МВт.

В нашей стране в 1968 г. заработала опытно-промышленная ГЭС в Кислой Губе на Баренцевом море, недалеко от Мурманска. Кислая Губа представляет собой узкий залив шириной 150 м и длиной 450 м. Мощность ГЭС составляет 800 кВт. Но эта станция имеет большое значение для проектных работ по освоению энергии приливов в Белом, Баренцевом и Охотском морях.

Ещё больший ресурс заложен в освоении океанических течений. Разработан проект первой в мире подобной ГЭС во Флоридском проливе (США), где берёт начало Гольфстрим. Для предполагаемой станции мощностью в 140 МВт спроектировано 50 тысяч турбин специальной конструкции и 3700 электрогенераторов.

Океанические ГЭС существенно безопаснее с экологической точки зрения по сравнению с любыми другими. Однако их недостатком является жёсткая привязка к месту размещения.

Геотермальная энергия.

В земной коре находится примерно 4 % всей воды планеты. Источники с температурой воды более 20 ⁰С относятся к термальным. С древних времён они широко используются при лечении различных заболеваний и просто для отдыха. Источники, содержащие сухой пар или пар с капельками воды, могут быть использованы для работы турбин с целью получения электрической энергии.

Геотермальные электростанции работают в Италии, США, Новой Зеландии, Мексике, Японии. Поскольку топливо бесплатно, стоимость единицы энергии ниже, чем на тепловых или атомных станциях.

В России на Камчатке работают Паужетская станция (мощностью 11 МВт) и Паратунская станция.

Геотермальная энергия может быть получена за счёт тепла горных пород. Вода закачивается в эти подземные «котельные» насосами. Например, в США в штате Нью-Мексико - на глубину в 3600 м, в Японии - на глубину 1800 м.

Геотермальная энергия составляет на 2000 год всего 0,29 % от всей используемой энергии в мире. Перспективы увеличения её применения есть только в отдельных местах, так как тепловой поток из недр на единицу поверхности в 5000 раз меньше, чем идущий от Солнца.

Ветроэнергетика

Широко распространённым и неисчерпаемым источником энергии является ветер. Он представляет собой обычно горизонтальное движение воздуха относительно земли, направленное из области высокого к области низкого давления. Эта разность возникает в результате неравномерного нагрева поверхности земли солнцем из-за различной отражательной способности. Ресурс ветровой энергии в несколько раз превышает энергетические потребности человечества.

Энергия воздушных потоков преобразуется в кинетическую энергию вращающихся турбин. Они подразделяются на турбины лопастного и карусельного типа.

Генераторы электрического тока могут вырабатывать в зависимости от их конструкции как переменный, так и постоянный ток. Наиболее экономичны ветряные станции, связанные между собой в так называемые «ветряные фермы» и поставляющие ток в общую электрическую систему. В местах, удалённых от общей сети, широкое распространение получили ветряные фермы, обслуживающие отдельные поселения.

Ветряная энергетика развивается очень быстро. В настоящее время Дания получает более 15 % необходимой ей электроэнергии от ветра. В некоторых регионах Германии она обеспечивает 75 % потребностей. В следующей таблице (табл. 1) показана мощность ветроэнергетических установок в некоторых странах в 2000 г.

Таблица 1. Мощность ветроэнергетических установок.

Страна

Суммарная мощность ветроэнергетических установок в МВт

Германия

6113

США

2554

Испания

2250

Дания

2140

Индия

1167

Европейская ассоциация ветроэнергетики планирует с 2010 г. освоить мощность в 60000 МВт. Всего в мире работает несколько миллионов ветряных станций. В нашей стране их количество не превышает пока 5 тысяч.

Ветроэлектростанции, равные по мощности гидроэлектростанциям, тепловым и атомным станциям, требуют значительно больших площадей для своего размещения. Они могут мешать полёту птиц, насекомых и являться источником шума.

Прямое использование энергии солнечного света

В некоторых жарких странах вошли в употребление примитивные солнечные печи для приготовления пищи. Они представляют собой ящики, оклеенные изнутри блестящей фольгой, которые выставляются на солнечный свет. Температура в них достигает 80 °С. Этого достаточно, чтобы через 40-50 минут мясо или другие продукты были готовы для употребления в пищу.

Солнечный свет используется для выращивания растений в теплицах. Стекло или прозрачная полимерная плёнка пропускают основную часть спектра солнечного излучения. Внутри оно трансформируется в тепловое инфракрасное излучение, для которого стекло или плёнка непрозрачны.

На этом явлении основаны также устройства для нагревания воды. Простейшее из них - просто ёмкость с водой, окрашенная в чёрный цвет и освещаемая солнцем.

Наиболее перспективным способом получения энергии является прямое преобразование солнечных лучей в электрический ток в солнечных батареях. Свет падает на слой полупроводника с электронной проводимостью, наложенный на другой слой, но уже с дырочной проводимостью. Кванты света выбивают из решётки полупроводника электроны. Места, покинутые ими, можно рассматривать как положительные заряды или дырки. При наложении на полупроводник разности потенциалов электроны движутся к аноду, а дырки - к катоду.

Первые солнечные батареи обладали значительной стоимостью и применялись для энергетического обеспечения калькуляторов, часов. Постепенно область их применения значительно расширялась. К концу 2000 г. более миллиона семей во всём мире получали энергию от солнечных батарей. В Японии создан полупроводниковый материал в виде гибкой широкой ленты, которую можно размещать на крышах или на оконном стекле. С его использованием планируется к 2010 г. создать энергетические установки общей мощностью 4600 МВт. В США, Германии и Швейцарии фотогальванические элементы встраиваются непосредственно в фасады зданий. Создание тонких пропускающих свет полупроводниковых плёнок сделало возможным превращение обычных окон в миниатюрные электростанции.

Возможности использования солнечной энергии огромны. Даже в Великобритании с её большой облачностью установка солнечных батарей на крышах может дать в солнечный день 68000 МВт. Это половина суточного потребления энергии в стране в самый пасмурный день.

Водородная энергетика. Обеспечение населения Земли электроэнергией часто связывают с широким использованием водорода в качестве топлива, не выделяющего при окислении диоксида углерода и других вредных веществ.

Водород - самый распространённый химический элемент во Вселенной. На Земле он входит в состав живых организмов, природного газа, нефти, каменного угля, различных минералов. Самое распространённое вещество на Земле - вода содержит около 11% водорода по массе. В свободном виде водород обнаружен в небольших количествах в вулканических газах и продуктах разложения некоторых органических веществ анаэробными бактериями. Водород - самый лёгкий газ без вкуса, цвета и запаха. Он легче воздуха в 14,5 раза. С кислородом воздуха образует взрывоопасные смеси. Водород переходит в жидкое состояние при температуре -253 °С.

Сегодня самый дешёвый способ получения водорода - конверсия природного газа. При этом образуется некоторое количество диоксида углерода, но оно на 40% меньше, чем в современных бензиновых двигателях, если проводить сравнение по всему жизненному циклу.

Крупномасштабное производство водорода может быть осуществлено путём электролиза воды. Чистая вода плохо проводит электрический ток, поэтому водород получают электролизом водных растворов солей. Электролитическая ячейка имеет два электрода, подсоединённых к источнику постоянного тока.

На аноде идёт процесс окисления и в конечном итоге выделяется кислород, а на катоде - процесс восстановления и выделяется водород.

Серьёзной проблемой является хранение водорода. Большие количества, необходимые для использования в качестве ракетного топлива или последующего транспорта к месту потребления по специальным газопроводам, хранятся в сжиженном состоянии в адиабатических ёмкостях (в которых не происходит теплообмена с окружающим миром). Возможна доставка водорода в баллонах, где он находится под давлением.

При получении водорода затраты энергии превышают её отдачу. Электрический ток вырабатывается в топливном гальваническом элементе, в котором катодное и анодное пространства разделены керамической, металлической или полимерной мембраной. Водород непрерывно подаётся в анодное пространство, а кислород воздуха - в катодное. Водород отдаёт свой электрон аноду, и далее он по металлическому проводу движется к катоду, а протон проходит к катоду через раствор или расплав. Анод и катод изготавливаются из пористого материала, например меди или никеля. До тех пор, пока в анодном пространстве есть водород, а в катодном - кислород, в замкнутой цепи циркулирует электрический ток. Топливный элемент генерирует постоянный ток напряжением 0,6-0,9 В. Элементы объединяются в батареи. Мощность батареи может достигать 30-50 кВ.

Огромное достоинство топливных элементов, работающих на водороде и кислороде, состоит в том, что они абсолютно не загрязняют окружающую среду. Они не имеют движущихся частей, просты в исполнении. КПД превращения химической энергии в электрическую и тепловую в них составляет 45-60%.

Первые легковые автомобили с электродвигателями, работающими от топливных элементов, появились в Европе в 2001г.

Стадия рефлексии. Коллективная форма работы. Учащиеся поочерёдно представляют результат работы своих групп. Школьники других групп дополняют таблицу недостающей информацией со слов одноклассников.

1. Групповая форма работы. В качестве итоговой рефлексии школьники проводят оценку работы своей группы.

Домашнее задание

Написать краткое сочинение на тему: «Наиболее экологичный способ получения энергии».

« Проблемы и перспективы ядерной энергетики»

(дополнительный материал к теме «Экологические проблемы энергетики»)

Цель - сформировать представления учащихся о проблемах и перспективах ядерной энергетики.

Задачи:

• создать условия для выработки собственного отношения к ядерной энергетике;

• совершенствовать навыки работы с информацией, поиска аргументов и контраргументов;

• способствовать развитию критического мышления.

При разработке данного урока использован приём «Перекрёстная дискуссия».

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Школьникам предлагается выразить своё отношение к ядерной энергетике, т.е. являются ли они сторонниками или противниками ядерной энергетики и привести аргументы в пользу той или иной точки зрения.

Стадия осмысления.

Индивидуальная работа. Учащиеся самостоятельно знакомятся с дополнительным текстом к параграфу. В процессе чтения выписывают аргументы «за» и «против» ядерной энергетики.

Проблемы и перспективы ядерной энергетики

(Дополнительный текст « Ядерная энергетика »)

Одна из важнейших проблем, стоящих перед человечеством, - проблема поиска источников энергии. Потребление энергии растёт так быстро, что известные запасы топлива окажутся исчерпанными в сравнительно короткое время. Например, запасов угля может хватить на 350 лет, нефти - на 40 лет, природного газа - на 60 лет. Реальный вклад в энергоснабжение вносит ядерная энергетика.

Одним из её преимуществ является то, что для работы АЭС требуется очень небольшое количество топлива. Энергия, заключающаяся в 1 г урана, равна энергии, выделяющейся при сгорании 2,5 т нефти. В связи с этим эксплуатация атомных станций в некоторых районах обходится значительно дешевле, чем тепловых электростанций (ТЭС), для работы которых неизбежны большие затраты на транспортировку топлива.

Коэффициент использования установленной мощности АЭС равен 80% (у ГЭС и ТЭС он значительно меньше). Однако строительство и обслуживание ТЭС обходится дешевле, чем атомных. Для работы атомных электростанций требуются дорогостоящее оборудование и высококвалифицированные кадры.

Другое преимущество АЭС, при правильной эксплуатации, - их экологическая чистота по сравнению с ТЭС. В выбросах атомных станций присутствуют радиоактивные газы и частицы, но большая часть радионуклидов (радиоактивных ядер) довольно быстро распадается, превращаясь в нерадиоактивные. Для населения, проживающего в районах размещения АЭС, дополнительная радиация не превышает нескольких десятых процента от естественного фона. Кроме того, при работе АЭС не расходуется кислород.

При этом электростанции, работающие на угле, являются основным источником поступления в окружающую среду долгоживущих радионуклидов. Дело в том, что в угле всегда присутствуют радиоактивные элементы, которые выносятся вместе с продуктами сгорания, осаждаясь на прилегающей местности. Кроме радионуклидов, в выбросах ТЭС есть другие загрязняющие атмосферу газы - оксиды серы и азота. Данные газы, даже пройдя систему очистки, частично выбрасываются в окружающую среду. Вступая в реакцию с атмосферной влагой, они вызывают кислотные дожди, которые наносят большой ущерб растительности, разрушают структуру почвы.

АЭС не привязаны к определённой местности, как ГЭС, или к источникам сырья, как ТЭС. Однако АЭС должны быть размещены исключительно в сейсмически неактивных районах.

Ещё одна проблема ядерной энергетики - захоронение отходов, требующее их мониторинга (наблюдения) в течение жизни многих поколений людей.

Строительство ГЭС приводит к отчуждению лучших пойменных высокоплодородных земель в результате образования водохранилищ. Перекрытие рек влечёт за собой застаивание воды, гибель рыбы и другие экологические проблемы. Эксплуатация же атомных станций требует значительного количества воды для охлаждения атомных реакторов.

Одной из главных проблем атомной энергетики является проблема нераспространения ядерного оружия. Эта проблема может быть решена только в рамках Международного агентства по атомной энергии при ООН (МАГАТЭ). МАГАТЭ было создано в 1957 г. для контроля за нераспространением ядерного оружия и безопасности применения ядерной энергии в мирных целях. Однако данной организации всё труднее и труднее сдерживать стремление ряда стран к созданию собственно ядерного оружия на основе радиоактивных отходов.

Сложной проблемой является и задача предотвращения аварий на АЭС. С целью повышения надёжности АЭС разрабатываются стандарты безопасности, касающиеся выбора места размещения АЭС, их проектирования, эксплуатации, требований к оборудованию. Страны - члены МАГАТЭ создают программы помощи на случай аварий, проводят регулярные консультации стран по проблемам безопасности. Эксперты МАГАТЭ занимаются анализом произошедших на АЭС аварий, выдают рекомендации по их профилактике.

Принципиально иной способ использования ядерной энергии - термоядерный синтез. Термоядерные реакции - это реакции слияния лёгких ядер при очень высокой температуре. При делении ядра урана выделяется около 1 МэВ энергии на каждый нуклон (протон или нейтрон). В ходе реакции синтеза ядер дейтерия в гелий выделяется 5 МэВ на один нуклон, то есть в 5 раз больше, чем при атомном распаде.

У термоядерного синтеза есть огромное преимущество перед атомными реакторами, использующими распад ядер. Исчезает проблема захоронения отходов, так как в результате образуется инертный гелий; компоненты термоядерного синтеза не могут быть использованы для производства оружия; запасы дейтерия в Мировом океане обеспечивают получение энергии на тысячи лет. Но пока эта технология находится в стадии интенсивных экспериментальных международных разработок.

Стадия рефлексии

1. Парная форма работы. Учащиеся обсуждают информацию, уточняют и дополняют выписанные ими аргументы и контраргументы. Для дискуссии может быть предложен следующий вопрос: «Является ли в настоящее время ядерная энергетика необходимой?».

2. Коллективная работа. В процессе дискуссии одна пара школьников приводит свой аргумент в пользу ядерной энергетики, затем другая пара приводит аргумент «против». Далее следующая пара приводит другой аргумент «против», на который приводится соответствующий аргумент «за». Так продолжается до тех пор, пока все аргументы не иссякнут.

3. Коллективная работа. После проведения дискуссии учащимся предлагается ответить на вопросы: «Изменилось ли их первоначальное отношение к атомной энергетике? Если изменилось, то, что повлияло на вашу первоначальную точку зрения?»

4. Коллективная работа. В конце урока школьники обсуждают, какие правила ведения дискуссии ими соблюдались, а какие нет.

Домашнее задание

Написать эссе по приведённой ниже структуре:

Я принимаю во внимание мнение противоположной стороны (является ли ядерная энергетика в настоящее время необходимой или нет)

и приводятся наиболее весомые аргументы.

И все-таки я считаю, что (приводится собственная точка зрения) и наиболее весомые аргументы в пользу неё.

Урок 22. « Экологические проблемы городов»

Цель - сформировать представления о городе как сложной природно-антропогенной системе.

Задачи:

• познакомить учащихся с основными определениями города, наметить пути стабилизации городов в контексте «Повестки дня на XXI век»;

● совершенствовать навыки коллективной работы, культуры общения;

• развить навыки самостоятельной работы с учебной литературой, способности анализировать информацию, ставить и решать учебные задачи.

Данный урок разработан с использованием приёма «Определение понятий».

Ход урока

Стадия вызова

1. Индивидуальная работа. Опираясь на ранее полученные знания, учащимся предлагается записать в тетрадь определение города. Если время для выполнения данного задания ограничено, можно предложить школьникам дать ответ устно.

2. Коллективная форма работы. Учащиеся зачитывают свои первоначальные определения. Если школьниками были допущены ошибки, им предлагается вернуться к тексту «Город как урбосистема. Городская среда» и уточнить определение.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся самостоятельно знакомятся с текстом параграфа. В процессе работы школьники находят в тексте неизвестные им понятия и в тетради записывают их определения.

Город как урбосистема. Городская среда

(дополнительный материал к теме «Экологические пролемы городов»

Городская среда существенно отличается от природной среды. Она преобразуется в соответствии с потребностями человека.

Города стали своеобразными ядрами антропогенного нарушения природы. Их рост всегда сопровождается сокращением количества чистого воздуха, воды, почвы, зелёного пространства. С жизнедеятельностью города связано изменение геологического строения, рельефа, климата территории, условий питания подземных вод, их химического состава.

В воздухе, почве, воде города происходит постоянное накопление веществ, вызванное разрывом трофических цепей и влиянием города на процессы теплового и газового обмена.

Город является открытой системой, так как обменивается с окружающей средой веществом и энергией. Он состоит из множества взаимосвязанных компонентов. Город как урбосистема коренным образом отличается от естественных экосистем. Эти различия продемонстрированы на следующей схеме.

Естественная экосистема Урбоэкосистема

Урбосистема - неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и нарушенных естественных экосистем.

В урбосистемах процессы биологического круговорота веществ нарушены. Регулирование потоков вещества и энергии человеку приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов - сырья и пищи, так и количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта. Таким образом, городская среда в большей степени отходит от равновесной системы и требует существенных усилий для поддержания системы жизнеобеспечения людей: достаточности пищи, произведённой за пределами города, качества воды и атмосферного воздуха.

Современные крупные города, в том числе Иркутск, - неустойчивые системы. Хрупкость экологического баланса городской среды проявляется в том, что нарушаются фундаментальные законы и правила экологии (закон оптимума, закон ограничивающего фактора, правило 10 %).

Законы влияния экологических факторов на организмы определяют всю нашу жизнь. В быту они проявляются в необходимости соблюдать меру в потреблении тех или иных веществ в пище, лекарственных препаратов, чистящих и дезинфицирующих веществ.

Экологические факторы - это условия окружающей среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями (адаптациями).

Абиотические (физико-химические) факторы - факторы неживой природы, определяют пределы устойчивости жизни на Земле (температура, освещённость, влажность, давление, содержание кислорода, солевой состав воды и почвы и другие).

Биотические факторы - факторы живой природы, определяемые взаимодействием живых организмов: растений, животных, микроорганизмов.

Атропогенные факторы - факторы, определяемые деятельностью человека. В их числе различают прямое влияние на организмы (например, промысел) и косвенное - влияние на место обитания (например, загрязнение среды, уничтожение растительного покрова, строительство плотин на реках).

Однако эти простые и легко понимаемые законы часто грубо нарушаются в хозяйственной деятельности, что приводит к загрязнению среды и экологическим катастрофам. Так, например, загрязнение водоёмов города органическими веществами ведёт к размножению бактерий и водорослей с последующим загниванием отмершей массы и созданием анаэробных условий. Низкокачественные продукты питания и вода, не отвечающая санитарно-гигиеническим нормам, сказываются на состоянии здоровья горожан.

Закон экологического оптимума состоит в том, что каждый экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на организмы. Недостаточное или избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизни организмов. Границы благоприятного воздействия называются зоной оптимума экологического фактора.

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора заключается в том, что наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений.

Правило 10 % - при переходе с одного трофического (пищевого) уровня на другой задерживается (идёт на рост) в среднем 10% энергии биомассы (или вещества в энергетическом эквиваленте). Остальная энергия идёт на поддержание жизнедеятельности.

Кроме приведённых законов, существует правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут увеличивать или уменьшать силу действия других. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений - компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе. Однако из этого не следует, что факторы могут заменять друг друга.

Человек своей деятельностью часто нарушает практически все перечисленные закономерности. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания). Уже с момента своего возникновения города преобразовывали окружающую природную среду: вырубались и редели леса, осушались болота, прокладывались дороги, строились здания, создавались каналы и водохранилища.

В результате в городе значительно сократилось биологическое разнообразие живых организмов, а также ухудшились условия обитания самого человека, что негативно сказывается на его здоровье.

Стадия рефлексии

1. Коллективная работа. Учащиеся делятся на группы по 5-6 человек. Работая в группе, школьники обсуждают, все ли определения терминов они записали в тетрадь и проверяют друг у друга знание основной терминологии параграфа. Этот этап является подготовкой к проведению конкурса на знание основной терминологии параграфа.

2. Коллективная работа. После выполнения задания проводится конкурс. Одна группа задаёт вопрос, представитель другой группы должен сразу же дать ответ на этот вопрос. Группы задают друг другу вопросы по кругу. Одна из групп по заданию учителя в конкурсе участия не принимает, а выступает в роли экспертов, оценивает правильность ответов. В конце урока эксперты называют группу, давшую наибольшее количество правильных ответов.

3. Индивидуальная работа. В качестве итоговой рефлексии школьники подводят итог своей работы на уроке на основании критериев приведённых в конце параграфа. При этом им важно, чтобы школьники оценили свой собственный вклад в достижение командного результата.

Домашнее задание (по выбору учителя)

1.Сравнить естественную экосистему и урбосистему по следующим параметрам:

• основные компоненты;

• биологическое разнообразие;

• источники энергии;

• особенности процессов регуляции;

• условия существования.

2. Поразмышлять над высказыванием: «Современные крупные города, в том числе и Иркутск, являются неустойчивыми системами». Сформулируйте, каковы, на ваш взгляд, возможные пути повышения стабильности городов».

Урок 22. «Основные виды воздействия человека на окружающую среду

в городе».

Цель - сформировать представления об основных видах воздействия человека на окружающую среду.

Задачи:

• раскрыть причины возникновения экологических проблем Иркутской области;

• развить навыки работы с учебной и дополнительной литературой, умение анализировать и синтезировать информацию;

• способствовать формированию у обучающихся экологического мировоззрения, способности содействовать решению экологических проблем Иркутской области с позиций устойчивого развития.

Данный урок разработан с использованием приёма « знаю, узнал, хочу узнать больше».

Ход урока

Стадия вызова

1.Индивидуальная работа. Опираясь на ранее полученные знания и свой собственный опыт, учащимся предлагается ответить на вопрос: «Каковы основные виды воздействия человека на окружающую среду в городе». Свои ответы школьники заносят в первую графу «знаю» рабочей таблицы к параграфу.

Рабочая таблица к параграфу

Знаю

Узнал

Хочу узнать больше

2. Коллективное обсуждение. В процессе коллективной работы школьники обсуждают записи, а также дополняют той информацией, в которой они уверены.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся самостоятельно знакомятся с текстом параграфа или учитель излагает материал в лекционной форме. В процессе работы, школьники дополняют свои первоначальные сведения и заносят новую информацию в колонку «узнал».

Основные виды воздействия человека на окружающую среду

Таблица. Массообмен современного промышленного города

Потребление

Выброс

31, 5 тыс. т кислорода

30 т остаточной массы кислорода

6 т углекислого газа

625 тыс. т воды

более 500 тыс. т сточных вод

10 тыс. т горючего топлива (уголь, нефть, газ)

28, 5 тыс. т углекислого газа

450 т угарного газа

150 т пыли

2 тыс. т продуктов питания

Тысячи тонн промышленного сырья

Десятки тысяч тонн отходов

По мере роста городов возрастают их потребности в ресурсах. В то же время увеличивается количество отходов. Дефицит воды и земли, загрязнение воздуха, неэффективное использование ведут к увеличению стоимости поддержания жизни городов. Климат из-за загрязнённости атмосферы меняется в сторону снижения светового излучения - растет число облачных, туманных и дождливых дней.

«Повестка дня на XXI век» отмечает, что растущее население мира и расширяющееся производство в сочетании со структурами потребления, которые не обеспечивают устойчивости, ведут к росту нагрузки на воздух, почву, воду, энергию и другие необходимые ресурсы. Государства должны иметь реальное представление о том, каковы их возможности в области жизнеобеспечения населения. Способность жизнеобеспечения - это возможность удовлетворять потребности людей, не истощая базы природных ресурсов.

Это может вас заинтересовать

В начале 1970-х гг. американский учёный Барри Коммонер сформулировал четыре «закона», раскрывающие суть рационального природопользования, хотя правильнее было бы назвать их «экологическими поговорками».

Вот эти «законы».

1. Всё связано со всем.

2. Всё надо куда-то девать.

3. За всё надо платить.

4. Природа знает лучше.

Таблица. Применение «законов» Б. Коммонера к различным экосистемам

Закон

Естественная экосистема

Городская экосистема

Всё связано со всем.

Основные компоненты экосистемы (продуценты, консументы, редуценты, запас биогенных элементов) связаны друг с другом круговоротом вещества и энергии.

Нарушен круговорот веществ вследствие загрязнения окружающей среды, сокращения биоразнообразия.

Всё должно куда-то деваться

В природе отходов не существует, так как все живые организмы и продукты их жизнедеятельности являются отдельными звеньями в цепях питания.

В хозяйственной деятельности человека отходы неизбежны. Поэтому необходимо думать об уменьшении их количества, переработке и вторичном использовании.

За всё надо платить

В результате деятельности человека происходит нарушение естественных экосистем. На их восстановление и создание особо охраняемых природных территорий должны затрачиваться значительные средства.

Необходимо вкладывать средства в разработку и внедрение безотходных технологий и строительство надежных очистных сооружений.

Природа знает лучше

Из экосистемы можно изымать столько биологических ресурсов, сколько она сама может восстановить с помощью механизмов поддержания экологического равновесия.

Для поддержания устойчивости городских экосистем необходимо учитывать структуру естественных экосистем и биологическое разнообразие.

На урбанизированных территориях во взаимоотношениях человека и природы выделяются два направления. С одной стороны, город с его плотной застройкой и высокой концентрацией промышленных предприятий и автотранспорта разрушает окружающую среду. С другой стороны, научно-технический и социально-культурный потенциал города может стать основой для сохранения и улучшения состояния природной среды.

Стадия рефлексии

1. Коллективная работа. Школьники зачитывают, что нового они узнали из текста. При этом они отмечают, что нового узнали об основных видах антропогенного воздействия на окружающую среду.

2. Коллективное обсуждение. Далее учащимся может быть предложено, работая с третьей колонкой записать, что ещё бы хотелось узнать дополнительно и какими источниками информации они могут воспользоваться. Если какая - либо информация заинтересовала школьников, им может быть предложено, обратиться к дополнительным источникам информации и подготовить на эту тему краткое сообщение.

3. Коллективная работа. В качестве итоговой рефлексии учащимся предлагается дать оценку работы на уроке на основании критериев, приведённых в конце параграфа.

Домашнее задание

Выбрать наиболее значимую экологическую проблему Иркутска и наметить пути её решения, опираясь на «законы» Б. Коммонера и материалы «Повестки дня на ХХI век» согласно следующему плану:

1. Запишите наиболее значимую проблему Иркутска.

2. Кратко опишите её.

3. Обоснуйте, почему именно эта проблема, на ваш взгляд требует первоочередного решения?

4. Подумайте, что необходимо сделать, чтобы изменить ситуацию?

5. Составьте список действий, которые необходимо осуществить.

6. Выделите среди них наиболее актуальные.

7. Подумайте, от кого зависит решение данной экологической проблемы?

• Что должны сделать местные органы власти?

• Что необходимо осуществить руководителям промышленных предприятий?

• Каковы должны быть действия общественных организаций?

• Что необходимо предпринять населению?

• Какие действия под силу школьникам?

Помните, что каждая экологическая проблема имеет социально- экономические корни. Поэтому оцените экономическую и социальную составляющие планируемых вами изменений.

Урок 24. « Твёрдые бытовые отходы в городе»

Цель: сформировать представления учащихся о твёрдых бытовых отходах, а также возможностях их сокращения.

Задачи:

дать понятие школьникам о твёрдых бытовых отходах, а также путях решения проблемы ТБО в городах и населённых пунктах Иркутской области;

развить навыки анализа и синтеза информации, критического мышления;

способствовать развитию экологического мировоззрения, навыков осмысления и поиска решения экологических проблем.

В основе данного урока лежит составление списка первоначальной информации (стадия вызова) и уточнение её на стадии осмысления и рефлексии.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Учащиеся, опираясь на свой собственный опыт, а также знания, полученные в рамках школьных дисциплин, отвечают на вопросы:

Что такое ТБО?

Какие виды твёрдых бытовых отходов вы знаете?

Как решается проблема ТБО в городах области?

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся самостоятельно знакомятся с текстом параграфа. В процессе чтения уточняют ответы на вопросы.

§. Твёрдые бытовые отходы в городе

Твердые бытовые отходы (ТБО) - отходы, образующиеся в жилых и общественных зданиях (включая коммунально-бытовой мусор, пищевые отходы, отходы от текущего ремонта квартир), опавшие листья, собираемые с дворовых территорий, и крупные предметы домашнего обихода.

Количество бытовых отходов в России постоянно увеличивается, а их состав, особенно в крупных городах, приближается к составу ТБО в западных странах (табл. 3).

Таблица 3. Компонентный состав ТБО в разных странах, в процентах по массе

Компоненты

США

Великобритания

Канада

Япония

Испания

Бумага

31,1

30,0

70,0

40,6

15-20

Металлы

9,5

9,0

5,0

2,3

3,5-5

Стекло

9,7

8,0

5,0

5,5

2,5-6

Полимеры

3,4

3,0

-

10,8

3-8

Текстиль

1,4

3,0

-

2,5

-

Пищевые отходы

23,9

27,0

10,0

30,3

40-50

Прочие

21,0

20,0

5,0

8,0

10-35

Данные о твёрдых бытовых отходах в России и Москве представлены в таблице (табл. 4).

Таблица 4. Современный и прогнозируемый составы ТБО

Москвы и России.

Компонент

ТБО России

ТБО Москвы

2004 год

2007-2012

2004 год

2007-2012

Пищевые отходы

27,0-37,0

26,0-35,0

26,0-30,0

24,0-28,0

Бумага, картон

37,0-41,0

40,0-42,0

40,0-45,0

42,0-47,0

Дерево

1,0-2,0

1,0-2,0

1,0-2,0

1,0-2,0

Чёрный металлолом

3,0-4,0

3,0-4,0

2,5-3,5

2,5-3,5

Цветной металлолом

1,0-2,0

1,0-2,0

1,0-2,0

1,0-2,0

Текстиль

3,0-5,0

3,0-5,0

4,0-5,0

4,0-5,0

Кости

1,0-2,0

1,0-2,0

1,0-2,0

1,0-2,0

Стекло

2,0-3,0

2,0-3,0

2,0-3,0

2,0-3,0

Камни, штукатурка

0,5-1,0

0,5-1,0

0,5-1,0

0,5-1,0

Кожа, резина

0,5-1,0

0,5-1,0

0,5-1,0

0,5-1,0

Пластмасса

5,0-6,0

4,0-6,0

5,0-6,0

5,0-6,0

Прочее

1,0-2,0

1,0-2,0

1,0-3,0

1,0-3,0

Отсев (менее 15 мм)

5,0-7,0

5,0-7,0

5,0-7,0

5,0-7,0

Сейчас основные направления переработки ТБО в Иркутске − захоронение и сжигание.

Захоронение мусора.

Захоронение мусора на полигонах − самый старый вид утилизации отходов. К концу ХХ века этот способ был главным во всех странах мира. В среднем на полигоны попадает 74% общемирового количества твёрдых бытовых отходов. В Иркутске функционирует 8 полигонов для складирования ТБО, на которые ежедневно вывозится 3,5 тыс. тонн мусора.

Обычная свалка оказывает вредное влияние на окружающую среду. Внутри неё происходит гниение с образованием метана выделением тепла, в результате чего возможен разогрев и самовозгорание. Жидкие отходы просачиваются сквозь подстилающий грунт.

Для того чтобы исключить вредное воздействие на окружающую среду, примерно 30 лет назад стали сооружать санитарные свалки.

Устройство санитарного полигона для захоронения мусора начинают с выбора подходящего места с учётом особенностей водосбора местной речной сети, подстилающего грунта, рельефа и удалённости от города. Наилучшим считается расположение недалеко от города, вдали от рек и ручьёв, на водоупорном грунте, например глине. Затем подготавливают «ложе» будущей свалки. Для этого снимают верхний слой грунта, который используют по мере засыпки мусора. На выровненном «ложе» раскатывают рулоны толстого пластика, сваривают швы, обеспечивая первый слой гидроизоляции..

Поверх плёнки раскатывают рулоны мелкоячеистой сети, а выше − синтетический материал типа войлока. Прокладывают дренажные трубы - они выходят в специальный бассейн, из которого в дальнейшем будут откачивать жидкую фракцию. Сверху засыпают всю систему дренажа и гидроизоляции полуметровым слоем песка.

После того как место подготовлено к заполнению, начинается приём твёрдых отходов. Мусоровозы доставляют ТБО с предприятий и из жилых домов. Каждая порция мусора сваливается в определённом месте. Поступающий мусор разравнивают грейдерами. Каждый день после приёма последней порции мусора поверхность свалки засыпают слоем глины или грунта, чтобы животные не растаскивали мусор по окрестностям, а также, чтобы не было неприятного запаха.

После заполнения свалки это место рекультивируют, то есть покрывают слоем плодородной почвы и разбивают газон. Использовать это место под застройку нельзя длительное время.

Современная технология обращения с твёрдыми бытовыми отходами предусматривает их сортировку потребителями. При этом отходы пищевых продуктов, упаковочный материал (бумага и пластмассы) собираются в отдельные ёмкости. Отходы чёрных, цветных металлов, стекло также сортируются. Все разделённые компоненты должны отправляться на утилизацию. После извлечения тех компонентов, которые могут быть переработаны, отходы подлежат захоронению на полигонах.

Операция раздельного сбора ТБО освоена в развитых странах. Она требует высокого уровня бытовой культуры всего населения.

Мусоросжигание

Основное преимущество мусоросжигания - сокращение объёма отходов в десять раз, а их массы - в три раза. Сжигание позволяет устранить некоторые неприятные свойства бытовых отходов: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, а также выработать дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления. Более детально проблема мусоросжигания освещена в дополнительном тексте к параграфу.

Компостирование

Компостирование - это способ переработки отходов, основанный на естественном биологическом разложении (перегнивании) органического вещества в присутствии воздуха. Конечный продукт компостирования - гумусообразное вещество, которое можно использовать как органическое удобрение.

Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов растительного происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существуют также технологии компостирования пищевых отходов. В России компостирование с помощью специальных компостных ям часто применяется населением в индивидуальных домах и на садовых участках.

Вторичная переработка ТБО

Вторичная переработка отходов - очевидный путь решения проблемы утилизации ТБО. Довольно многие компоненты ТБО могут быть переработаны в различные материалы.

Стекло обычно перерабатывают путём измельчения и переплавки. Во многих российских городах существуют предприятия по санитарной обработке и повторному использованию стеклянной посуды.

Стальные и алюминиевые банки переплавляются с целью получения соответствующего металла. При производстве 1 т стали из металлолома потребляется энергии на 74% меньше, чем при производстве из руды.

Выплавка алюминия из банок для прохладительных напитков требует только 5-10% от энергии, необходимой для изготовления того же количества алюминия из руды (бокситов). Этот способ переработки можно назвать одним из наиболее выгодных видов вторичной переработки. При этом загрязнение воздуха уменьшается на 85%, а воды - на 86%.

Бумажные отходы уже многие десятки лет применяют для изготовления вторичной бумаги. Из смешанных или низкокачественных бумажных отходов можно изготавливать туалетную или обёрточную бумагу, картон. Бумажные отходы могут также использоваться в строительстве для производства теплоизоляционных материалов.

Переработка пластмасс - более дорогой и сложный процесс. Например, из ПЭТ (полиэтилентерефталата), из которого изготовлены прозрачные бутылки для напитков, можно получать высококачественный пластик тех же свойств или волокно лавсан. Другие пластики, например ПВХ (поливинилхлорид), после переработки могут быть использованы только как строительные материалы.

Это может вас заинтересовать

Из истории консервной банки

История консервной банки началась с того, что француз Франсуа Аппер получил премию в 1200 франков от Наполеона Бонапарта за изобретение способа длительного хранения пищи в стеклянных банках и бутылках. В 1935 году американская фирма КРЮГЕР начала использовать металлические банки. В 1963 году американская компания Reynolds Metals изобрела алюминиевую банку для напитков ёмкостью 335 мл. Постепенно банка изменяла форму, постоянно улучшаясь, становясь более удобной для потребителей. В 1968 году Reynolds Metals первой создала систему сбора и переработки алюминиевых банок.

Много проблем связано с отработавшими свой срок автомобильными шинами. На свалках эти отходы занимают очень много места и не разлагаются. Переработка шин - еще недостаточно разработанная область, но даже существующая технология позволяет сэкономить 71% энергии, затраченной на их производство. Использовать переработанную резину можно для изготовления новых шин, а также для изоляции труб и проводов, производства различных покрытий. Очень эффективным для повышения качества дорог оказалось добавление «шинной» резины в асфальт.

Пути сокращения ТБО

Между тем оказывается, что переработка - не самый эффективный способ борьбы с отходами. Уменьшения количества ТБО можно достичь путём сокращения потребления - ведь чем меньше куплено, тем меньше выброшено. Разумность и продуманность в приобретении товаров должны стать правилом жизни.

Во всех населённых пунктах области, широко применяются всевозможные одноразовые пакеты, сумки, коробки, выдаваемые каждый раз в магазине при покупке новых товаров. Это делается для обеспечения гигиены, а также как средство рекламы и знак уважения к своему покупателю. Но из-за этого возникают другие проблемы. Так, около 30% производимой пластмассы идет на изготовление упаковки, а затем вся эта упаковка оказывается на свалке.

Примерно такое же положение и с бумагой. В связи с этим, в последние годы во многих странах мира проводится «антиупаковочная» кампания. Активнее всего пропагандируется многоразовое использование упаковочных материалов. Во многих странах мира уже не одно десятилетие кипят баталии по поводу возвращения к стеклянным многоразовым бутылкам.

Наша страна имеет давние традиции применения многоразовой посуды и тары. Так, раньше в городах области активно работали пункты приема стеклянной тары. В молочных магазинах тоже принимали пустые стеклянные бутылки.

Вот несколько советов, которые могут помочь людям, желающим участвовать в решении проблемы отходов:

покупка постоянно используемых предметов: моющих средств, пищевых продуктов длительного хранения (сахара, крупы и других) - в больших упаковках может существенно уменьшить уровень отходов;

покупая товары длительного использования, выбирайте более надежные, которые дольше служат; возможно, они будут несколько дороже, но сэкономят ваши средства, избавив от необходимости покупать новую вещь.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Школьники обсуждают свои первоначальные знания по проблеме ТБО в Иркутске21, а также новую информацию, которую они узнали в процессе знакомства с параграфом.

Коллективная работа. В качестве итоговой рефлексии школьники проводят оценку работы на уроке.

Домашнее задание

Дать ответы на следующие вопросы:

Какие существуют пути решения проблем ТБО в Иркутске и других городах региона?

Каковы наиболее эффективные способы сокращения твёрдых бытовых отходов?

Урок - зачёт к разделу

Цель - обобщить знания учащихся по третьему разделу.

Задачи:

создать условия для осмысления учебного материала, возможности применения полученных знаний на практике;

проверить знания основных понятий и терминов;

совершенствовать навыки постановки вопросов и поиска ответов на них.

Для проведения данного урока использован приём «Вопрос-лекция», а также различные уровни вопросов, согласно Б. Блуму).

1. Перед проведением урока школьникам предлагается повторить весь пройденный материал и по выбору учителя составить по четыре вопроса к определённому параграфу. При этом необходимо составить по одному вопросу на знание, понимание, оценку и применение учебного материала, а также написать ответы на них.

Вопросы на знание учебного материала. Это простые вопросы, ответ на которые можно найти в тексте. При этом воспроизводится конкретная информация. Такие вопросы часто начинаются со слов: «Что? Где? Когда?». Например: «Что такое растительный покров?».

Вопросы на понимание материала предполагают интерпретацию, объяснение, изложение событий, фактов. Такие вопросы обычно начинаются словами: «Объясните…, изложите…, сделайте вывод…». Например: «Объясните, почему в парках и лесопарках городов наблюдается большее видовое разнообразие растений, чем в городских скверах, на газонах?».

Вопросы на применение знаний. Вопросы такого типа помогают найти возможность применить полученные знания в реальной жизни. При их составлении могут использоваться знания, полученные на других предметах, для уточнения информации, содержащейся в том или ином параграфе. Например: «На основании знаний, полученных в курсе биологии, вспомните, что такое адаптация, и приведите примеры адаптаций растений к условиям города».

Вопросы на оценку требуют высказать собственные суждения на основе имеющихся данных и личных эмоций. Такие вопросы можно начинать со слов: «О чём вы думали…, что вы чувствовали…, как вы относитесь…, как вы оцениваете…». Например: «Как вы относитесь к созданию искусственных фитоценозов в городе, какую роль они играют в поддержании биологического разнообразия?».

2.Вопросы и ответы помещаются на доску, учащиеся знакомятся с вопросами и ответами друг друга. После этого школьники выбирают вопросы и ответы, которые им больше всего понравились.

1. Критериями оценки может быть выполнение требований к составлению вопросов, а также полнота ответов на них.

Игры и практические задания к разделу III «Природные и социально-экономические факторы формирования городской среды»

Практическая работа «Жизненный цикл товара»

Цель - сформировать преставления школьников о роли ресурсосбережения и ресурсосберегающих технологий.

Задачи:

• рассмотреть «жизненный цикл» товара (на примере школьной тетради);

• создать условия для осознания необходимости вторичного использования сырья;

• способствовать развитию критического мышления, навыков самостоятельной работы.

Оборудование к уроку:

• 6-10 старых газет;

• ведро;

• плоская кювета;

• капроновая сетка;

• пластмассовые рамки;

• утюг;

• хлопчатобумажная ткань.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Учащимся предлагается, опираясь на ранее полученные знания в курсе химии и биологии, охарактеризовать известные им круговороты химических элементов и веществ в природе.

Стадия осмысления

1. Индивидуальная работа. Учащиеся знакомятся с дополнительной информацией к практической работе и выписывают определения незнакомых им терминов. Далее школьники читают описание практической работы и приступают к её выполнению. Работу можно выполнять индивидуально, в паре или группе.

Дополнительная информация к практической работе

Существование биосферы Земли основано на постоянно идущих процессах обмена веществом, энергией, информацией. Отличительной особенностью природных циклов является их замкнутость. Вспомните круговороты воды, углерода, азота, фосфора, кислорода. В природных экосистемах отходы одних живых организмов являются сырьём (ресурсом) для других.

Характерная особенность промышленных циклов, связанных с производством тех или иных товаров, - их линейность, незамкнутость. Производственный цикл начинается с извлечения природного ресурса и заканчивается возникновением разнообразных неперерабатываемых отходов.

Нарушение баланса вещества и энергии при техногенных циклах негативно влияет на природу и здоровье человека в городе, во многом определяет современные экологические проблемы. Большое значение имеет использование ресурсосбережения, ресурсосберегающих технологий:

- ресурсосбережение - процесс производства и реализации конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного цикла, с наименьшим воздействием на человека и природные системы;

- ресурсосберегающая технология - совокупность последовательных технологических операций, обеспечивающих производство продукта с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии (энергосберегающие технологии), а также сырья, материалов, воды, воздуха и других ресурсов для достижения технологических целей.

Практическая работа «Жизненный цикл товара»

1. Ознакомьтесь со схемой и проследите «жизненный цикл» школьной тетради.

4. Переработка и изготовление товара

Загрязнение атмосферы и воды.

Таким образом, производство бумаги требует значительных материальных и энергетических затрат. Процесс её изготовления наносит вред окружающей среде. В связи с этим важную роль играет её переработка и вторичное использование. Поэтому предлагаем вам выполнить практическую работу по переработке газетной бумаги, используя рисунок, приведенный в практической работе.

При выполнении практической работы некоторые стадии можно упростить. Так, например, необязательно заливать измельчённые газеты кипящей водой. Достаточно взять воду комнатной температуры, а так же можно не измельчать полученную смесь в миксере, достаточно её только хорошо перемешать.

Стадия рефлексии

1. Коллективная работа. В конце урока школьники могут обсудить, какого качества они получили бумагу и где её можно использовать.

2. Парная форма работы. Опираясь на ранее изученный материал в рамках данного курса, школьникам предлагается обсудить, какое вторичное сырьё, кроме бумаги целесообразнее всего перерабатывать и почему?

Домашнее задание

Пользуясь дополнительной литературой, записать какие экологические проблемы возникают при производстве бумаги, а также наметить возможные пути их решения.

Игровое занятие «Строим Экоград»

Цель - смоделировать экологически чистый город на основе знаний, полученных в курсе «Экология Москвы и устойчивое развитие».

Задачи:

• способствовать пониманию учащимися взаимосвязанности конкретных экологических проблем с социальными, экономическими, административно-управленческими, техническими факторами;

• обучить школьников решать экологические проблемы своего города, находить компромиссные решения;

• развить навыки работы в команде, личную ответственность за коллективный результат.

Данный урок проводится в форме ролевой игры.

Оборудование к уроку:

лист формата А-1;

листы формата А-4;

карандаши;

фломастеры;

клей;

линейка;

ножницы.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Прежде, чем приступить к строительству Экограда, учащимся предлагается обсудить, каким они его себе представляют.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа с последующим коллективным обсуждением. Учащиеся знакомятся с дополнительной информацией, ходом выполнения игры, распределяют роли в команде.

Дополнительная информация к игровому занятию

Экоград - это небольшой город, рассчитанный на 30-50 тыс. жителей, экологически чистый, удобный для жителей, с высокотехнологичным и наукоёмким производством. На рис. 1 и 2 условно представлена местность для расположения Экограда.

На большом листе игрового поля, формата А-1 можно изобразить типичный ландшафт средней полосы России. На вспомогательных листах изобразить естественные и антропогенные объекты, которые можно вырезать и по своему усмотрению располагать на игровом поле. Размещая здания, дороги, парки, водоёмы и всевозможные другие объекты, учащиеся руководствуются уже полученными знаниями и применяют их на практике. Но, главное, создаются проекты антропогенных экосистем, которые можно обсуждать, выявлять их погрешности, и таким образом, проникнуть в сложные социоприродные взаимосвязи.

При планировании Экограда необходимо учитывать следующие требования:

• направление розы ветров;

• сохранение естественных экосистем;

• ресурсосберегающие технологии, в том числе энергосберегающие;

• минимальное вмешательство в естественные круговороты веществ;

• «самоподдерживающееся» развитие территории ( природные и социальные аспекты ).

После создания макета школьники должны подготовить описание Экограда (1-1,5 с.) по следующей схеме:

• название проекта;

• авторский коллектив;

• перечень поставленных и решаемых задач;

• краткое описание физико-географических особенностей района;

• характеристика транспорта и системы коммуникаций (энергоснабжение, водоснабжение, очистные сооружения; сбор ТБО) населённого пункта;

• перечень экологических технологий, представленных в проекте.

Для планирования и строительства Экограда учащимся предлагается объединиться в группы специалистов - архитекторов, строителей, транспортников, медиков, социологов, озеленителей (табл. 12).

За сложные и трудоёмкие участки проекта могут отвечать 2-3 ученика - специалисты одного управления или родственных служб, но при этом каждый имеет конкретный участок работы, выполняет свои задания.

Таблица. Специалисты и их обязанности

N темы

Должность

Кол-во уч-ся

Решаемые задачи

Социологи

2

Социологические опросы населения.

Ландшафтоведы: заведующий лабораторией и специалисты

2-3

Размещение города.

Отдел планирования городов: специалисты

3

Функционально-территориальное деление города.

Архитекторы

2

Планировка города, архитектурные сооружения.

Служба дорожного планирования: специалисты

2

Планирование дорог и транспортных сооружений.

Руководитель транспортного отдела

1

Общественный и частный транспорт

Главный специалист и специалисты по энергетике и коммуникациям

2-3

Энергообеспечение и городские коммуникации.

Начальник сельскохозяйственного отдела, гл. агроном, гл. зоотехник

2-3

Продовольственное снабжение населения города. Развитие пригородного сельского хозяйства. Переработка сельскохозяйственной продукции.

Коммунальное хозяйство города: руководитель, гл. инженер

2-3

Очистка и утилизация бытовых и промышленных отходов.

Горзеленстрой: начальник, руководитель паркового хоз-ва

2

Озеленение города, зеленые насаждения, видовой состав растений.

Гл. врач санэпидемстанции и ученый зоолог.

2

Санэпиднадзор, домашние и дикие животные в городе.

Начальники отделов Госкомприроды

2-3

Рекреация (отдых). Особо охраняемые территории.

Рук. службы ритуальных услуг

1

Размещение и содержание кладбищ

Рук. Департамента образования, специалисты

2

Размещение и задачи образовательных учреждений.

Рук. Департамента здравоохранения, специалисты

2

Медицинское обслуживание населения, организация здравоохранения.

Итого:

25-30

Стадия рефлексии

Коллективная работа. В конце урока учащиеся обсуждают, соответствует ли построенный Экоград их первоначальным представлениям.

Домашнее задание

Выполнить творческое задание. Написать краткое сочинение на тему «Мой экоград».

Практическая работа «Экологический след»

Цель - создать условия для осмысления влияния привычного образа жизни на окружающую среду.

Задачи:

• провести оценку собственного экологического следа, наметить пути снижения нагрузки на окружающую среду;

• обучить школьников решать экологические проблемы своего города;

• развить навыки работы в команде, коммуникативные качества учащихся.

Данный урок проводится в форме практической работы.

Ход урока

Стадия вызова

1. Индивидуальная работа. Прежде чем перейти к выполнению работы, учащимся предлагается подумать, в чём состоит влияние их обычного образа жизни на окружающую среду.

2. Коллективная работа. Учащиеся обсуждают свои ответы с классом и определяют в чём сходство и различие их точек зрения.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Школьники знакомятся с описанием практической работы и оценивают свой личный экологический след.

Описание практической работы

Для того чтобы вычислить экологический след, необходимо выбрать соответствующее вашему образу жизни утверждение и провести сложение или вычитание баллов, указанных внизу строки. Для ответов на некоторые вопросы вам может понадобиться консультация родителей.

1. Жильё

1.1. Площадь вашего жилья небольшая… …. +7
1.2. Большая, просторная квартира… …… +12
1.3. Коттедж на две семьи… ……. +23

Полученные очки разделите на то количество людей, которое живёт в вашей квартире или в вашем доме.

2. Использование энергии

2.1. Для отопления вашего дома используются нефть, природный газ или уголь………………………………………………………………… +45
2.2. Дома вы тепло одеты, а ночью укрываетесь двумя одеялами… -5
2.3. Отопление вашего дома устроено так, что вы можете его регулировать в зависимости от погоды………………………………………………………...-10
2.4. Большинство из нас получает электроэнергию из горючих ископаемых…………………………………………………………………… +75
2.5. Энергия, которой вы пользуетесь, вырабатывается силой воды на ГЭС или другими возобновляемыми источниками (ветер, Солнце)…………….+ 2.

2.6. Выходя из комнаты, вы всегда гасите в ней свет………………………- 10
2.7. Вы всегда выключаете бытовые приборы, не оставляя их в дежурном режиме……………………………………………………………………… - 10
3. Транспорт

3.1. В школу вы ездите городским транспортом……………………………+3
3.2. Вы ездите на обычном легковом автомобиле ………………………….+40
3.3. Вас возят в школу на большом и мощном автомобиле с полным приводом……………………………………………………….. +75

3.4. В школу вы идёте пешком или едете на велосипеде……………………+3
3.5. На отдых вы летаете самолётом………………………………………... +85
3.6. В каникулы вы ехали на поезде, причём путь занял до 12 часов… +10
3.7. На отдых вы ехали на поезде, причём путь занял более 12 часов +20
4. Питание.

4.1. В продуктовом магазине или на рынке вы покупаете в основном свежие продукты (хлеб, фрукты, овощи, рыбу, мясо) местного производства, из которых сами готовите обед ………………………………………………... +2
4.2. Вы предпочитаете уже обработанные продукты, полуфабрикаты, свежемороженые готовые блюда, нуждающиеся только в разогреве, а также консервы, причём не смотрите, где они произведены…………………… +14
4.3.В основном вы покупаете готовые или почти готовые к употреблению продукты, но стараетесь, чтобы они были произведены поближе к дому.. +5

4.4. Вы едите мясо 2-3 раза в неделю ………………………………………. +50
4.5. Вы едите мясо три раза в день………………………………………… +85
4.6. Вы предпочитаете вегетарианскую пищу……………………………… +30

5. Использование воды и бумаги

5.1. Вы принимаете ванну один-два раза в неделю…………………………. +2
5.2. Вы принимаете ванну ежедневно………………………………………... +14
5.3. Вместо ванны вы ежедневно принимаете душ………………………….. +4
5.4. Время от времени вы поливаете приусадебный участок или моете

автомобиль водой из шланга…………………………………………………. +4

5.5. Если вы хотите прочитать книгу, то всегда покупаете её……………… +2
5.6. Книги вы берёте в библиотеке или обмениваетесь с друзьями……….. -1
5.7. Одинаково часто бывает и так и так……………………………………. +2
5.8. Прочитав газету, вы её выбрасываете………………………………….. +10
5.9. Выписываемые или покупаемые вами газеты читает после вас ещё кто-то …………………………………………………………………………………... +5

6. Бытовые отходы

6.1. Все мы создаем большое количество отходов и мусора, поэтому сразу… ………………………………………………………………………………….. +100
6.2. За последний месяц вы хоть раз сдавали бутылки………………………. -15
6.3. Выбрасывая мусор, вы откладываете макулатуру, чтобы сдать её в приёмный пункт………………………………………………………………… -17
6.4. Вы сдаёте пустые банки из-под напитков и консервов………………… .-10
6.5. Вы выбрасываете в отдельный контейнер пластиковую упаковку......... -8
6.6. Вы стараетесь покупать в основном не фасованные, а развесные товары; полученные в магазине баночки, коробочки, пакетики и бутылки стараетесь использовать в хозяйстве………………………………………………………. -15
6.7. Из домашних отходов вы делаете компост для удобрения своего участка… …………………………………………………………………………………… .-5

Если вы живёте в городе с населением в полмиллиона и больше, умножьте полученный результат на 2.

Подводим итоги

Разделите полученный результат на 100 - и вы узнаете, сколько гектаров земной поверхности нужно, чтобы удовлетворить все ваши потребности, и сколько потребовалось бы планет, если бы все люди жили так, как вы!

С

Чтобы всем нам хватило одной планеты, на 1 человека должно приходиться не более 1,8 га продуктивной земли.

Ваш результат_______га (__________планет)

тадия рефлексии

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Школьникам предлагается обсудить, каким образом можно уменьшить свой экологический след, а также как можно его уменьшить, исходя из того, какая сфера деятельности вносит наибольший вклад в его увеличение.

Домашнее задание

Опираясь на знания, полученные в рамках курса, предложить пути снижения нагрузки на окружающую среду человеком в масштабах планеты.

Имитационная игра с компьютерной поддержкой по управлению возобновимыми ресурсами «Всемирное рыболовство»

• Цель - сформировать представления учащихся о механизмах управления возобновимыми ресурсами.

Задачи:

• обучить школьников стратегиям возобновления ресурсов (на примере мирового рыболовства);

• способствовать формированию коммуникативных качеств учащихся;

• развить навыки работы в команде.

Время: 3-4 часа (послеигровое обсуждение 30-40 мин. )

Группа: 5-30 человек

Оборудование и материалы: краткое описание игры, стол для игрового поля, отдельные столы для каждой команды, специальная компьютерная программа, компьютер, принтер, бумага, игровое поле, доска, кодоскоп, слайды, рабочий график и справочный график для проведения аукциона для ведущего, игровые деньги, суда, лист решений для каждой команды, фломастеры.

Компьютерную версию игры можно найти на сайтах:
earthednet.org/Support/materials/FishBanks/fishbanks1.htm
sustainer.org/tools_resources/games.html

Описание игры Данная игра предназначена для формирования знаний о динамике систем использования рыбных ресурсов, в частности из возобновляемых природных ресурсов, вообще, а также о причинах этой динамики.

Игра «Рыболовство» основана на компьютерной модели, разработанной при помощи специальной методологии построения имитационных моделей - системной динамики. Системная динамика представляет собой общий системный подход к имитационному описанию и диагностике различных типов поведения сложных систем.

Методология системной динамики была первоначально разработана профессором Массачусетского технологического института (США) Дж. Форрестером и его коллегами. Сейчас эта методология широко используется во всём мире.

После проведения игры можно провести дискуссию по следующим вопросам и темам:

• Рассказ участников о личных ощущениях и поведении в ходе игры.

• Указать победителей в игре и обсудить их стратегию управления рыболовным флотом.

• Обсудить поведение системы в проведённой игре, сравнить её с характерной динамикой (поведением во времени), а также во время других сеансов игры.

• Сравнить поведение системы в игре с поведением реальных систем - реальных рыболовных зон (динамика показана на слайдах). Подчеркнуть качественную тождественность поведения модели и реальности. Выделить характерные стадии динамики отлова рыбы: рост, падение, исчерпание ресурсов.

• Такая динамика поведений наблюдается и в других системах, связанных с использованием возобновляемых ресурсов (уничтожением лесов, истощением почв, запасов грунтовых вод).

• Какие причины лежат в основе такого поведения системы? Здесь необходимо обсуждение основных причинно-следственных и обратных связей характерных для трёх типов взаимодействий (три слайда с причинно-следственными контурами обратных связей для отдельных подсистем и один слайд с полной структурой всей системы).

После того, как указанная структура признана определяющей причиной поведения системы, следует выслушать критические замечания участников игры о соответствии данной модели механизмам, имеющим место в реальной жизни. Конечно, в реальной жизни система является более сложной. Но, тем не менее, базовая структура остаётся аналогичной, а значит и динамика является сходной.

Вся группа игроков принимает участие в обсуждении возможных мер, направленных на устранение нежелательного поведения системы (истощения ресурса): это могут быть локальные изменения стратегии принятия решений, или крупные изменения устройства всей системы. Все предложения необходимо выписывать на доске для их детального обсуждения.

После накопления достаточного количества предложений, учитель должен сконцентрировать обсуждение на возможности применения выработанных рекомендаций в реальной жизни.

Игровые упражнения по развитию толерантности

Цель - совершенствовать коммуникативные качества учащихся, толерантное отношение друг к другу.

Задачи:

• способствовать развитию у учащихся культуры общения, доверия, взаимной поддержки;

• создать условия для осознания учащимися общекультурных ценностей;

• способствовать развитию у школьников навыков групповой работы.

Данный урок организован в форме игры. После проведения игры проводится коллективное обсуждение результатов работы.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Опираясь на знания, полученные в рамках курса, учащимся предлагается обсудить, что такое толерантность и каковы, на их взгляд, черты толерантного общества.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся знакомятся с описанием работы и выполняют задания согласно инструкциям.

1. Упражнение «Синие» и «Зелёные»

Материалы: Синяя и зелёная бумага, ножницы, карандаши, ручки и листы для записи.

Инструкция

1. Для выполнения упражнения учащиеся произвольно делятся на две группы. Каждая из групп имитирует племя «Синие» или «Зелёные», живущие на планете.

2. Каждая из групп садится в тесный круг, как можно дальше от другой. Одной группе дается синяя бумага, другой - зелёная. Из этой бумаги с помощью ножниц и карандашей каждая группа должна сделать всем участникам эмблемы и прикрепить их одинаково.

3. В течение 5-7 минут каждое племя должно придумать и написать 10 качеств, которые характеризуют его. Это могут быть внешние черты, образ мыслей, ценности, особенности характера, племенной культуры и т.д., т.е. всй то, что объединяет их в единое племя.

4. Оказалось, что племена живут на противоположных краях одного леса. Отправившись однажды по следам зверя, они увидели друг друга.

5. После того, как состоялась встреча двух племён, каждому племени необходимо записать 10 качеств, отличающих их друг от друга.

6. Однако племена понимают, что они живут рядом, занимают общую территорию, поэтому им необходимо существовать вместе. Поэтому племена, объединившись, составляют список качеств общих для «Синих» и «Зелёных». В чём они похожи, близки, что может стать фундаментом для построения общего «дома» двух племён.

Анализ упражнения

2. Трое участников по одному возвращаются в класс. В процессе обсуждения ответьте на вопросы:

1. Занимали ли племена оборонительную или дружественную позицию по отношению друг другу.

2. В чём различие и сходство между «Синими» и «Зелёными»? Стал ли вам понятен ход мыслей и чувств «другого племени»?

3. Какой из этапов обсуждения давался команде с наибольшей лёгкостью, а какой вызывал затруднения?

2. Упражнение «Свой или чужой»

Инструкция

1. Из класса по желанию выходят три человека. Все остальные становятся в тесный круг, показывая групповую сплочённость.

3. Задачей каждого участника является встать в круг и стать частью группы.

Анализ упражнения

Ответьте на вопросы:

1. Как группа реагировала на каждого из «пришельцев»?

2. Как можно объяснить это поведение? Чем оно вызвано? Кто такие «свои», а кто - «чужие»?

3. Как себя чувствовали те участники, которые пытались встать в круг?

4. Как себя чувствовали те, кто стоял в кругу? Было ли ощущение неудобства, власти, стыда? Решимости не пускать?

5. Какую тактику применяли те участники, которые пытались встать в круг? Как это воспринималось окружающими?

3. Упражнение «Черты толерантного общества»

Материалы: листы цветной бумаги (4 × 4 см), ножницы, двусторонний скотч, ватман, на котором нарисовано крепкое дерево без листьев (прикрепить на стену или классную доску).

Инструкция

1. Разделитесь на команды по 4-5 человек подумайте и запишите на отдельном листе 10 черт толерантной личности.

2. Вырежьте из цветной бумаги листики дерева, напишите на каждом листочке черту толерантной личности.

3. Участники команд по очереди выходят к дереву, зачитывают написанное. Если остальные команды согласны, с помощью скотча лист прикрепляется к дереву.

4. Если черты толерантного общества, сформулированные разными командами, похожи, листочки прикрепляются на разные ветки.

Анализ упражнения

Если мы представим наше общество в виде дерева, то в основании его будет лежать положительное отношение к другим людям, их действиям, мнениям, верованиям, культуре, традициям и так далее. Каждая веточка этого дерева будет представлять собой толерантную личность, обладающую теми или иными чертами. Чем больше будет этих черт, тем больше толерантных личностей. В обществе, идущем по пути устойчивого развития, граждане проявляют терпимость по отношению к другим людям, их мнениям, традициям; стремятся к сотрудничеству, взаимопомощи, доброжелательности, пониманию и принятию других людей.

4. Упражнение «Плот»

Материалы: старые газеты, возможно - аудиозапись звуков моря.

Инструкция

Представьте себе, что вы плывёте на корабле, и в шторм он потерпел крушение. Вам очень повезло! На корабле есть материалы, из которых можно сделать плот для всей команды. (На полу выкладываются газеты в виде плота и все члены команды становятся на газеты так, чтобы никто не оказался «за бортом»). Но шторм продолжается, и плот постепенно начал разрушаться (по краям ведущий убирает газеты так, чтобы группа становилась плотнее, но была устойчива).

Анализ упражнения

1. Что понравилось и не понравилось в игре?

2. Была ли она сложной?

3. Кто как себя вёл?

4. Какие чувства вы испытывали?

Стадия рефлексии

Коллективная работа. После проведения практических работ и игровых упражнений школьники проводят их оценку на основании критериев, помещённых в конце раздела.

Домашнее задание

2. Подумайте и ответьте, изменилось ли ваше отношение друг к другу? Помогли ли вам игровые упражнения узнать больше об одноклассниках, стать более терпимыми по отношению к ним?

3. Повторить материал III раздела.

Тема «Экология пищевых продуктов»

Мастерская «Магазин»

Цель мастерской: создать условия для самоформирования

• сознательной потребительской позиции;

• осознания необходимости беречь своё здоровье

Мастерская решает задачи:

а) научить распознавать экологически вредные и полезные продукты питания;

б) научить читать современные маркировки; пользоваться штрих - кодом;

в) формирование коммуникативных, информационных компетенций

Размещение учащихся - по группам.

Оборудование: набор упаковок от продовольственных товаров, информационный материал

Алгоритм мастерской

Индивидуально: выбери (купи) продукты для группы («семьи»)

В группе: разложите «продукты» в две корзины или два пакета - для себя и для своих гостей.

Социализация: каковы принципы вашего деления?

Индивидуально: на листе продолжите фразу: «Если я знаю, что что - то вредит моему здоровью, то я ….».

Социализация позиций сначала в группе, потом между группами

В группе выработайте конвенцию прав потребителя с точки зрения экологии.

Межгрупповая социализация прав потребителя (с записью на доске).

В группе: рассмотрите купленные вами товары как эксперты - экологи: найдите слова, значки - указатели для потребителя, которые касаются экологии; свои вопросы запишите.

Социализация:

Работа с информацией «Е», «рециклинг»» (см. ИМ)

В группе: сделайте новый выбор; отберите товары, которые вы ни за что не купите.

Межгрупповая социализация: поясните свой выбор.

Фронтально: назовите качества (свойства) рекламы, благодаря которым человек поневоле становится покупателем (запись на доске).

В группе: сделайте новый выбор - один объект для антирекламы; придумайте антирекламу этому продукту и представьте её.

Межгрупповая социализация: представление антирекламы (сценка, проект, рекламный ролик).

Индивидуально и затем в группах: выразите зависимость между позицией потребителя и позицией производителя с помощью формулировки «Чем потребитель… - тем производитель….»

Рефлексия: что изменилось в моих взглядах как потребителя?

Чем потребитель - активнее, тем производитель - богаче;

Чем потребитель больше покупает, тем производитель больше продаёт;

Чем покупатель требовательнее, тем производитель ответственнее.

Информационный материал

Вредность товаров

Запрещены для реализации в странах - членах Организации экономического сотрудничества и развития, следующие консерванты и продукты, вызывающие заболевания (указаны в составе). Согласно данным Продовольственной комиссии ООН, некоторые западные фирмы расширяют производство и экспорт в развивающие страны не только экологически опасных, но и запрещённых, в развитых странах продуктов

Примеры:

Е - 102, 110, 120, 124, 127 - опасный;

Е - 103, 105, 111, 121, 125, 126, 130, 152 - запрещённый;

Е - 104, 122, 141, 150, 171, 173, 180, 241 - подозрительный;

Е - 123 - очень опасный;

Е - 131, 142, 210, 211, 212, 213, 215, 216, 217, 240, 330 - опухолевый;

Е - 311, 312, 313 - сыпь;

Е - 250, 251 - расстройство артериального давления;

Е - 221, 222, 223, 224, 226 - расстройство кишечника;

Е - 338, 339, 340, 341, 407, 450, 461, 462, 463, 465, 466, 477 - расстройство желудка;

Е - 320, 321, 322 - повышенный холестерин;

Е - 230, 231, 232, 238 - кожные заболевания.

Классификация некоторых пищевых добавок

Пищевые добавки (ПД) применяются для улучшения продукта, его вкуса и внешнего вида. Допустимое содержание ПД в рамках Всемирной организации и здравоохранения (ВОЗ) устанавливает комиссия «codex Alimentarius». Разрешение на применение ПД в России выдаёт Госкомитет санитарно - эпидемиологического надзора в установленном порядке при наличии заключения института питания РАМН.

Е -100 - Е 182 - красители (усиливают и восстанавливают цвет продукта).

Е 200 и далее - консерванты (повышают срок хранения продуктов, защищая от микробов и грибков).

Е - 400 - стабилизаторы (сохраняют заданную консистенцию) и загустители (повышают вязкость).

Е -500 - эмульгаторы (создают однородную смесь не смешиваемых фаз, например воды и масла).

Е - 600 - усилители вкуса.

Е - 700 - 899 - запасные вещества.

Е 900 - пеногасители ( снижают образование пены).

Е -1000 - глазирователи, подсластители, разрыхлители.

Штрих - коды

00 - 09 США и Канада 45, 49 - Япония 76 - Швейцария

30 - 37 Франция 50 - Великобритания 789 - Бразилия

380 - Болгария 520 - Греция 80 - 83 -Италия

383 - Словения 529 - Кипр 84 - Испания

385 - Хорватия 539 - Ирландия 858 - Словакия

400 - 440 - Германия 54 - Бельгия 859 - Чехия

460 - 469 - Россия, СНГ 57 - Дания 860 - Югослав.

471 - Эстония 560 - Португалия 869 - Турция

474 - Латвия 590 - Польша 87 - Нидерл.

477 - Литва 599 - Венгрия 888 - Сингапур

482 - Украина 64 - Финляндия 890 - Индия

484 - Молдова 690 - Китай 90 -91-Австрия

489 - Гонконг 729 - Израиль

Товарные знаки

(знаки на продукции, годной к вторичной переработке)

В процессе производства и потребления продуктов возникают отходы. Для того, чтобы уменьшить количество мусора на свалках, отходы необходимо перерабатывать. Возвращение отходов в материальный кругооборот называют рециклингом.

Пути рециклинга: повторное использование отходов (сдача бутылок на специальные пункты); возврат отходов после соответствующей обработки в производственный цикл (жестяные банки - в производство стали, макулатуру - в производство бумаги).

Материалы, подвергающиеся вторичной переработке, отмечены специальной символикой, пояснительными текстами или криптограммами. Рециклинг на товарах обозначается, как правило, двумя - тремя стрелками, замыкающимися в круг, реже начальными буквами «RE» или полным словом recycling.

РАЗДЕЛ IV. Экологический мониторинг.

Урок Основы экологического мониторинга

Цель - сформировать общие представления об экологическом мониторинге, его целях, задачах и методах.

Задачи:

• ознакомить с понятием экологического мониторинга, его видами, целями и задачами;

• дать представление о нормировании качества окружающей среды;

• научить школьников изготавливать простейшее оборудование для выполнения практической работы по оценке параметров атмосферы.

Урок можно разделить на две части. В начале урока школьники знакомятся с основными понятиями экологического мониторинга, его целями, задачами, методами и видами. Вторая часть урока может быть организована в виде практической работы, в процессе которой школьники изготавливают простейшее оборудование для проведения исследований на следующем уроке.

Ход урока

Первая часть урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Учащимся предлагается обсудить ответы на вопросы:

• Какие экологические параметры оцениваются при наблюдениях?

• Опираясь на знания, полученные в данном курсе, обоснуйте необходимость контроля качества окружающей среды в городе. Вспомните основные методы оценки атмосферы и контроля качества окружающей среды.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся самостоятельно работают с текстом и уточняют ответы на вопросы, данные на стадии вызова, а также находят в тексте незнакомые им термины и записывают их определения в тетрадь.

• Какие реакции, известные вам из курса неорганической химии, могут быть использованы для оценки качества воды? Какие ионы можно определить с помощью этих реакций?

• Обоснуйте необходимость энерго- и ресурсосбережения. С какими методами энерго- и ресурсосбережения вы уже знакомы?

Основы экологического мониторинга

Экологический мониторинг (от лат. «наблюдающий») - это система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния природной среды под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Сам термин «мониторинг» впервые был введён в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 году, а в 1972 году уже появились предложения по Глобальной системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде).

Виды и задачи экологического мониторинга

Экологический мониторинг можно разделить по целям (например, научно-исследовательский, диагностический, проектировочный), методам ведения (например, дистанционный, с помощью биоиндикаторов). По объектам наблюдения условно различают мониторинг окружающей человека среды (атмосферного воздуха, почвы, воды) и биологический (флоры и фауны). Различают также мониторинг изменений состояния окружающей среды и мониторинг воздействия на окружающую среду. В зависимости от масштаба наблюдений мониторинг подразделяется на глобальный, региональный и локальный (табл. 1).

Таблица 1. Виды мониторинга.

Типы мониторинга

Объекты наблюдения

Пункты наблюдения

Локальный

Приземный слой воздуха.

Поверхностные и грунтовые воды.

Промышленные, бытовые стоки и выбросы. Источники радиоактивного излучения.

Стационарные наблюдательные посты.

Санитарно-гигиенические службы.

Региональный

Природные экосистемы. Исчезающие виды животных и растений.

Агроэкосистемы.

Урбосистемы.

Передвижные станции наблюдения.

Глобальный (биосферный)

Атмосфера.

Гидросфера.

Почвенный покров.

Биологическое разнообразие.

Спутниковые системы.

Биосферные станции.

Биосферные заповедники.

В рамках школьного экологического мониторинга могут быть проведены работы по оценке экологического состояния местных водоёмов, почвы, атмосферы, изменения биоразнообразия. Это позволяет более целостно оценить основные характеристики микрорайона как среды обитания не только людей, но и других живых существ.

Основные цели экологического мониторинга состоят в обеспечении своевременной и достоверной информацией, позволяющей:

• оценить показатели состояния и функционирования экосистем и среды обитания человека;

• выявить причины изменения этих показателей;

• создать условия для определения мер по исправлению возникающих негативных последствий;

• организовать мероприятия по улучшению качества окружающей среды.

Основные задачи экологического мониторинга:

• наблюдение за источниками антропогенного и природного воздействия;

• наблюдение за состоянием природной среды и процессами, происходящими под влиянием антропогенного воздействия;

• оценка фактического состояния природной среды;

• прогноз изменения состояния природной среды.

В соответствии с требованиями природоохранительного законодательства (закон «Об охране окружающей природной среды», раздел IV) нормативы качества окружающей природной среды подразделяются на три группы:

санитарно-гигиенические - нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ, а также предельно допустимых уровней (ПДУ) химического, биологического, физического и радиационного воздействия; их цель - определить показатели качества окружающей среды применительно к здоровью человека;

производственно-хозяйственные - нормативы выбросов, сбросов вредных веществ (ПДВ, ПДС); их цель - установить требования к источнику вредного воздействия, ограничивая его негативное воздействие пороговой величиной;

комплексные - нормативы, сочетающие в себе признаки первой и второй групп: предельно допустимая нагрузка (ПДН) на окружающую среду, нормы защитных и санитарных зон и т. д.

Предельно допустимые концентрации являются определёнными нормами щадящего воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека и природную среду. Отметим, что ПДК устанавливаются для среднестатистического человека. Однако ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Также величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ в ряде стран существенно различаются. Нормативы качества окружающей среды являются едиными для всей территории России. С учётом природно-климатических особенностей, а также повышенной социальной ценности отдельных территорий для них могут быть установлены нормативы предельно допустимой концентрации, отражающие особые условия. Всё это свидетельствует о том, что нормы ПДК являются достаточно условными и относительными.

Стадия рефлексии

Парная форма работы. Работая в паре, школьники составляют по 2-3 вопроса к тексту, задают их друг другу и оценивают правильность ответов на них.

Вторая часть урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Прежде чем перейти к выполнению практической работы, учащимся предлагается обсудить, при помощи каких параметров можно оценить состояние атмосферы.

Стадия осмысления

Парная форма работы. Для выполнения практической работы школьники делятся на три группы.

Задачи:

• ознакомить с морфологическими и экологическими особенностями лишайников как объектов биомониторинга;

• обучить методам биоиндикации атмосферы (лихеноиндикации, методам оценки повреждений растений);

• развить навыки исследовательской деятельности;

• воспитать чувство ответственности за состояние природы в условиях города.

Урок может проводиться на пришкольном участке или в микрорайоне школы. Также можно организовать экскурсию в соседний парк или сквер. Если у учителя нет такой возможности, то данный урок можно провести по коллекционным материалам или образцам, собранным заранее.

Ход урока

Первая часть урока

Стадия вызова

• Коллективная работа. Прежде, чем перейти к выполнению практической работы, учащимся предлагается обсудить, почему некоторые виды животных и растений чувствительны к загрязнениям окружающей среды.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Школьники самостоятельно знакомятся с текстом «Биоиндикация атмосферы при помощи лишайников». В процессе чтения текста находят ответы на следующие вопросы:

• Что лежит в основе биоиндикации?

• Какие организмы могут выступать в качестве биоиндиакторов?

• Какие вы знаете жизненные формы лишайников?

• Почему лишайники могут быть выбраны для оценки состояния окружающей среды?

Биоиндикация атмосферы при помощи лишайников

Биоиндикация - это метод оценки, позволяющий при помощи биологических объектов определить состояние окружающей среды. В качестве биоиндикаторов выступают организмы, жизнедеятельность которых тесно связана с определёнными условиями среды и могут свидетельствовать о присутствии и концентрации загрязняющих веществ. Биоиндикаторы суммируют все биологически важные данные о загрязняющих веществах. Применение биоиндикаторов имеет существенные преимущества, поскольку позволяет избежать использования сложных физико-химических методов анализа, а также применения химических реактивов, которые могут вносить дополнительное загрязнение в окружающую среду.

Вторая часть урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Учащимся предлагается обсудить, почему лишайники можно использовать для оценки качества атмосферы.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Школьники знакомятся с оборудованием и материалами, методикой проведения работы. Далее выполняют работу как описано в инструкции.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. В конце урока школьники проводят оценку частоты встречаемости и степени покрытия лишайников и на основании полученных данных производят оценку экологического состояния атмосферы.

Практическая работа

«Предварительное описание водоёма. Органолептическая характеристика воды»

Цель - сформировать представление о методах описания и исследования водоёма.

Задачи:

• обучить учащихся методам описания водоёма;

• ознакомить с органолептическими методами оценки качества воды;

• закрепить навыки работы со справочной литературой и определителями.

Данный урок предполагает выход к ближайшему водоёму, который находится вблизи школы. Это может быть пруд, озеро, речка, ручей.

Стадия вызова

Коллективная работа. Школьникам предлагается обсудить, на основании каких показателей можно судить об экологическом состоянии водоёма.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся знакомятся с бланком описания водоёма, с методиками органолептических исследований, а также проводят исследования на основании приведённых методик.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Школьники заносят результаты исследований в таблицу 11 и делают вывод о качестве воды.

Практическая работа

Оценка состояния водоёма методом биоиндикации

Цель - сформировать представление об экологическом состоянии водоёмов, оценке его состояния методом биоиндикации.

Задачи:

• обучить методу биоиндикации;

• развить навыки исследовательской деятельности, способности делать обоснованные выводы по результатам изучения материала;

• совершенствовать коммуникативные навыки школьников, индивидуальную ответственность за общий результат.

Для учителя предлагается два возможных варианта проведения урока: в классе при помощи определительных карточек и в полевых условиях. В начале урока рассказывается о том, какие существуют методы биоиндикационного исследования водной среды. Учащимся рассказывается об особенностях применения метода биоиндикации водоёма, группах организмов, используемых в качестве биоиндикаторов, приводится рабочая шкала классов экологического состояния водоёмов по составу обнаруженных в пробах беспозвоночных.

Вариант 1

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Школьникам предлагается обсудить, какие животные и растения могут являться индикаторами экологического состояния водоёмов.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Школьники самостоятельно знакомятся с методикой оценки качества водоёма, рабочей шкалой, а также с предложенными учителем наборами изображений беспозвоночных животных.

Оценка качества водоёма методом биоиндикации

1. Используя рабочую шкалу, двигаясь сверху вниз, найдите показательный (индикаторный) организм в первой графе шкалы.

2. Определите наличие карточек одного или большего числа видов, относящихся к веснянкам, подёнкам или ручейникам и найдите соответствующую строку в графе «Видовое разнообразие».

3. Определите число групп животных в наборе карточек, найдите показатель биотического индекса (БИ) в точке пересечения найденной строки видового разнообразия со столбцом числа групп в наборе карточек.

Чем выше показатель БИ, тем чище вода. Показатель БИ является относительным показателем и изменяется от 0 (очень грязная вода) до 10 (очень чистая).

Список групп беспозвоночных животных, используемых для оценки качества водной среды: планарии (считать отдельно каждый вид), многощетинковые черви, пиявки, моллюски, высшие ракообразные, веснянки, подёнки, ручейники (считать отдельно каждое семейство), вислокрылки, комары-звонцы (дергуны), личинки мошек, прочие личинки двукрылых, водные жуки, клопы, клещи. Кроме того, отдельными группами считаются многощетинковые черви, подёнка и комар-звонец (дергун).

Таблица 12. Рабочая шкала для определения биотического индекса по наличию групп беспозвоночных животных

Показательные

Организмы

Видовое

разнообразие

Число групп животных в пробе

0 - 1

2 - 5

6 - 10

11- 15

16 и >

Личинки веснянок

Больше одного вида.

7

8

9

10

Только один вид.

6

7

8

9

Личинки поденок

Больше одного вида.

6

7

8

9

Только один вид.

5

6

7

8

Личинки ручейников

Больше одного вида.

5

7

8

Только один вид

4

5

6

7

Бокоплав

Все вышеназванные организмы отсутствуют.

3

4

5

6

7

Водяной ослик

Все вышеназванные организмы отсутствуют.

2

3

4

5

6

Трубочник или мотыль

Все вышеназванные организмы отсутствуют.

1

2

3

4

Все вышеназванные группы отсутствуют

Могут присутствовать некоторые нетребовательные к кислороду виды.

0

1

2

Этот метод предназначен для рек, однако применяется для оценки загрязнения самых разных водоёмов. Индекс хорошо отражает уровень сильных загрязнений, но малочувствителен к слабым и средним загрязнениям. Поэтому он хорошо подходит для городских рек.

Стадия рефлексии

Индивидуальная или групповая работа

Учащимся раздаются наборы карточек по 4 - 5 штук с изображениями и названиями беспозвоночных животных. При этом даются разные наборы группам из 5 - 7 учащихся. В наборах карточек в каждой группе должны быть представлены группы беспозвоночных, которые являются индикаторами для разных уровней загрязнения. Например, в одном наборе карточек могут быть личинка веснянки, вислокрылки, равнокрылая стрекоза и водяной ослик. Учащиеся должны определить экологическое состояние «водоёма», в котором обнаружены изображенные на карточках беспозвоночные.

Возможные наборы карточек беспозвоночных для определения экологического состояния водоема

Набор 1. Личинки ручейников, личинка вислокрылки, бокоплав, плавунец окаймлённый.

Набор 2. Личинка веснянки, личинка мухи-журчалки, бокоплав, личинка комара-звонца (дергуна), молочно-белая планария.

Набор 3. Пиявка большая ложноконская, личинки подёнки, водяной ослик, гребляк, личинка мошки.

Набор 4. Бокоплав, водомерка большая, личинка комара-звонца (дергуна) , горошинка.

Набор 5. Личинка равнокрылой стрекозы, личинки подёнки, личинка вислокрылки, водяной ослик.

Набор 6. Личинка мухи-журчалки, молочно-белая планария, личинка комара-звонца (дергуна), гребляк, бокоплав.

Набор 7. Личинка вислокрылки, личинка разнокрылой стрекозы, водяной ослик, водомерка большая.

Вариант 2

Другой вариант проведения данного урока заключается в том, что учащиеся проводят «биоиндикацию» по образцам, предложенным учителем. Учитель может самостоятельно собрать беспозвоночных для определения, накануне проведения урока, в ближайшем водоёме.

Сбор беспозвоночных животных

Для отлова водных беспозвоночных животных используют сачок и банку. Дополнительно осматривают водные растения, камни и коряги.

Для отбора донного грунта применяют пластиковую ёмкость объёмом 3 - 5 л, верхнюю часть ёмкости срезают, а в дне делают небольшое отверстие для прохода воды.

Ёмкость вкручивают дном вверх в мягкий донный грунт на глубине 10 - 15 см, после чего аккуратно переворачивают и вытаскивают на берег.

Вынутый грунт необходимо промыть в сите. Сито можно изготовить самим, натянув на круглую или прямоугольную рамку синтетическую сетку. Важно, чтобы ячейки сита были не крупнее 1 - 1,5 мм, иначе сквозь них уйдёт слишком много водных организмов. Сито с вынутым грунтом наполовину погружают в воду и встряхивают энергичными, но аккуратными движениями до тех пор, пока вода в нём станет относительно прозрачной. Оставшихся в сите животных вместе с крупными частицами грунта вытряхивают в светлый плоский пластиковый контейнер или тазик с 2 - 3 сантиметровым слоем воды и приступают к определению.

Для получения достоверных данных об обитателях небольшого водоёма необходимо отобрать не менее 5 подобных проб. Кроме банки, для сбора организмов нужно использовать сачок. Диаметр сачка должен быть не менее 25 - 30 см, а длина матерчатого конуса в 2,5 раза больше. Для изготовления сачка можно использовать плотную бязь или марлю. Сачок насаживается на рукоятку длиной 1.5 - 2 метра. Сачком в воде описывают плавные «восьмёрки». При этом конус сачка должен всегда оставаться расправленным. В быстрой реке вести сачок нужно против течения. После нескольких взмахов сачок вынимают, и пойманные организмы вытряхивают в контейнер или тазик. Если в сачок попало значительное количество грунта, его необходимо промыть в сите или в самом сачке.

Обязательно следует поискать животных на растениях, камнях и корягах, поднятых со дна водоёма. При подъёме предметов лучше прямо под водой положить их в сетку сачка, иначе в процессе подъёма многие животные могут быть утеряны. Растения, камни и мелкие коряги из сачка перекладывают в контейнер и внимательно осматривают со всех сторон.

Стадия вызова

Коллективная работа. Учитель знакомит школьников с методикой сбора беспозвоночных, а также видами беспозвоночных животных, которые могут быть использованы для биоиндикации.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Школьники самостоятельно знакомятся с методикой оценки качества водоёма, рабочей шкалой.

Стадия рефлексии

Групповая работа. Для определения собранных беспозвоночных нужно внимательно рассмотреть весь находящийся в контейнере или тазике материал. Собранных животных пинцетом вынимают из контейнера и кладут в небольшие ёмкости с водой (например, в чашки Петри, баночки из-под лекарств). Разные животные (пиявки, двустворчатые моллюски, личинки насекомых) распределяются в разные баночки. Особенно важно отсадить отдельно крупных животных (моллюсков) и хищников. Для ловли мелких животных можно использовать пипетку. Когда все организмы будут распределены по банкам, можно приступать к определению их видовой принадлежности. Определение может быть проведено при помощи любого ключа-определителя (например, определительные таблицы учебного полевого центра «Экосистема»), а также на основании рисунков и описаний беспозвоночных, представленных в варианте 1.

Практическая работа Индикация почвы по кресс-салату

Цель - сформировать представление о почве как о среде обитания живых организмов, о методах исследования почвы.

Задачи:

• познакомить с методами исследования почвы;

• способствовать формированию ответственного отношения к почве как среде обитания множества организмов;

• закрепить навыки работы с определителями и справочной литературой.

Данный урок может быть организован в виде практической работы, которая проводится в классе.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Опираясь на знания, полученные в рамках курса, школьникам предлагается обсудить, какие организмы были ими использованы для оценки экологического состояния окружающей среды.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Школьники знакомятся с информацией о кресс-салате как тест-объекте для оценки состояния почвы и методикой биоиндикации почвы. Далее учащиеся выполняют работу как указано в методике.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Учащиеся наблюдают за прорастанием семян как описано в методике. Результаты наблюдений запишите в таблицу. автотранспорта имеют плотность более высокую, чем воздух, и скапливаются в приземном слое до высоты 2 м. Одновременное выращивание кресс-салата на балконах нижних и верхних этажей летом, в период тёплой и безветренной погоды, обычно показывает заметные различия в качестве проростков.

Коллективная работа. Школьники обсуждают результаты исследований и делают вывод об экологическом состоянии почвы.

Коллективная работа. Учащиеся возвращаются к своим ответам, данным в начале урока на стадии вызова, и обсуждают, какая информация оказалась верной, а где были допущены ошибки. При этом происходит исправление ошибок.

Практическая работа

Оценка состояния лесопарковых и парковых сообществ.

Цель - ознакомить учащихся с основными методами оценки состояния парковых сообществ и рекреационной нагрузки на них, причинах ухудшения их состояния.

Задачи:

• обучить методам оценки антропогенного влияния на парки и лесопарки;

• сформировать навыки описания природного сообщества;

• воспитать ответственное отношение к окружающей природной среде.

Данный урок можно провести на пришкольном участке либо в ближайшем парке или сквере.

Ход работы

Стадия вызова

Коллективная работа. Учащиеся вместе с учителем определяют участок для изучения состояния природных сообществ и обосновывают его выбор.

Стадия осмысления

1. Индивидуальная работа. Школьники знакомятся с бланком описания растительного сообщества.

2. Парная форма работы. Учащиеся изучают методики оценки состояния природных сообществ и проводят исследования. Данные заносят в рабочие таблицы.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Учащиеся обсуждают результаты исследований и делают вывод об экологическом состоянии природного сообщества.

Практическая работа

Экономное использование электроэнергии

Цель - объединить усилия обучающихся, членов их семей, учителей в решении вопросов, связанных с сокращением потребления электроэнергии для улучшения состояния окружающей среды.

Задачи:

• ознакомить школьников со способами эффективного, рационального использования электроэнергии;

• развить у учащихся навыки исследовательской работы;

• воспитать бережное отношение к природным ресурсам.

Для проведения данного урока предлагаются материалы, которые позволят учащимся и учителям осуществить проекты по экономии электроэнергии как дома, так и в школе. При этом учитель может организовать работу по оценке энергопотребления в школе, либо предоставить возможность учащимся выполнить работу дома. Работа выполняется во внеурочное время. Учебное время предназначено для знакомства с методикой оценки потребления электроэнергии и обсуждения результатов работы.

Оборудование и материалы:

• счётчик для измерения потребления электроэнергии;

• миллиметровая бумага;

• карандаш.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Учащимся предлагается обосновать необходимость ресурсо- и энергосбережения, а также назвать, с какими методами энерго- и ресурсосбережения они уже знакомы.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Школьники знакомятся с методикой оценки энергопотребления и выполняют работу в школе либо дома согласно описанию.

Оценка электропотребления

1. Для того чтобы узнать, каков обычный расход электроэнергии в квартире, следует посмотреть на счётчик. Он показывает расход электроэнергии в кВт-часах. 1 кВт = 1000 Вт.

2. Начните считывать показания счётчика в понедельник вечером. Чтобы определить, сколько энергии было использовано за последние 24 часа, вычтите показания, полученные в понедельник из показаний, полученных во вторник.

3. Отметьте показания на графике в колонке «вторник». Проделывайте эту операцию каждый вечер, включая следующий понедельник. Затем соедините полученные точки линией.

4. Сложите все результаты, чтобы получилось общее количество электроэнергии.

5. Рассчитайте, сколько вы должны заплатить за электроэнергию. Стоимость 1 кВт-час вы можете узнать у родителей.

6. Кроме электроэнергии в ваши дома поступает ещё тепло (от центрального отопления )и горячая вода.

кВт

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

вторник среда четверг пятница суббота воскресенье понедельник

7. Сейчас вы можете на неделю прекратить измерение потребления электроэнергии. За это время попытайтесь внимательно изучить ваше энергопотребление.

8. Для того чтобы понять, на что расходуется электроэнергия, составьте список источников, которые её потребляют. Это лампы и другие приборы, которые вы включаете в розетку. Посмотрите, какие из них потребляют больше всего энергии. Обычно мощность указана на приборе.

Будьте осторожны с электрическими приборами!

9. Подумайте, везде ли необходимы яркие лампочки, может их стоит заменить на менее мощные?

10. Старайтесь, чтобы в квартире не работали лишние энергопотребители: лампы в пустых комнатах, телевизор, если его никто не смотрит и т.д.

11. Обсудите с родителями возможность установки энергосберегающих ламп. Такие лампы стоят несколько дороже, чем обычные, но потребляют энергии в несколько раз меньше.

12. Для сравнения рассчитайте, сколько электроэнергии потребляет обычная и энергосберегающая лампа. Для этого вам необходимо рассчитать работу тока (Вт-час) по формуле (5):

А= Р·t (5)

где Р - мощность лампы в Вт, а t - время в часах. Например, рассчитайте электроэнергию, которая потребляется лампами за неделю.

13. Аналогично можно рассчитать количество электроэнергии, которую потребляют другие приборы.

14. Подумайте, что необходимо сделать для экономии электроэнергии дома. Наметьте действия, которые могут привести к экономии электроэнергии?

15. Осуществите действия по экономии электроэнергии дома.

16. В течение недели опять измеряйте расход электроэнергии, как описано в п.п. 2 и 3.

17. Отметьте показания на графике. Сравните результаты.

18. Какие меры по экономии электроэнергии вам показались наиболее эффективными?

19. Поделитесь результатами исследований со своими друзьями, одноклассниками.

20. Подсчитайте, сколько электроэнергии вам удалось сэкономить за неделю, месяц?

21. Сколько денег удалось сэкономить вашей семье на оплате электроэнергии?

22. Выполнив действия по эффективному использованию электроэнергии, вы не только экономили средства на оплате электроэнергии, но и внесли реальный вклад в охрану окружающей среды, уменьшив количество выбросов углекислого газа в атмосферу в результате сжигания топлива.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Учащиеся обсуждают, какие мероприятия ими были проведены по сокращению энергопотребления. Какие из них оказались наиболее эффективными. Какие средства удалось сэкономить семьям и школе в результате проведённых мероприятий? Каков их личный вклад в улучшение состояния окружающей среды?

Практическая работа

Рациональное использование воды

Цель - содействовать развитию у обучающихся навыков рационального использования воды.

Задачи:

• ознакомить школьников со способами эффективного, рационального использования воды;

• развить у учащихся навыки исследовательской работы;

• воспитать бережное отношение к природным ресурсам.

Задания, предлагаемые учащимся, выполняются дома во внеурочное время. Учебное время отводится для обсуждения результатов работы, а также для выработки мер по рациональному водопотреблению.

Оборудование и материалы:

• счётчик для оценки водопотребления (если он есть в квартире);

• бумага, ручка, карандаш.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Учащиеся знакомятся со схемой водопотребления в домашнем хозяйстве в течение суток, а также обсуждают, каким образом можно сократить потребление воды.

Схема примерного потребления воды в домашнем хозяйстве в течение суток:

680 л - мытье машины;

280 л - полив газона в течение 10 мин;

230 л - стирка в стиральной машине;

110 л - прием душа в течение 10 мин;

130 л - прием ванны;

110 л - мытье посуды под краном;

100 л - подтекающий кран;

75 л - бритье при открытом водопроводном кране;

25 л - слив воды в туалете;

10 л - чистка зубов при открытом кране.

Стадия осмысления

Индивидуальная работа. Учащиеся знакомятся с методикой выполнения работы и выполняют её согласно описанию. Далее школьники рассчитывают расход воды в домашнем хозяйстве .

Определение расхода воды в домашнем хозяйстве

1. Пользуясь приведёнными данными, попробуйте подсчитать расход воды в вашей семье в сутки, затрачиваемый на приготовление пищи, стирку, мытьё посуды, полив растений, уборку дома, личную гигиену и другие нужды.

2. Если у вас дома стоит счётчик, пользуясь его показаниями, рассчитайте расход воды в течение суток. Проведите небольшое исследование, на что расходуется вода?

3. Узнайте, сколько платит ваша семья за воду ?

4. Можно ли сэкономить воду и уменьшить эту сумму?

5. Как можно сэкономить воду? Придумайте свои советы по экономии воды.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Учащиеся обсуждают результаты работы. Сравнивают данные по расходу воды. Знакомят класс с собственными советами по экономии воды.

Урок № 66

Практическая работа

«Экологическая экспертиза продуктов питания по этикетке»

Цель - сформировать представление о качестве товаров, способах определения их потребительских свойств.

Задачи:

• сформировать навыки определения качества товара;

• воспитать грамотный, экологически ориентированный подход к продуктам питания;

• совершенствовать навыки исследовательской работы.

Данный урок может быть проведён в виде практической работы. Предложенные задания могут быть выполнены школьниками индивидуально или в малых группах сотрудничества.

Материалы:

• этикетки со штрих-кодом от продовольственных товаров;

• упаковки от продовольственных товаров.

Ход урока

Стадия вызова

Коллективная работа. Работая в группах, школьникам предлагается обсудить, каким образом они выбирают продукты питания, чем они руководствуются, осуществляя выбор товара в магазине.

Стадия осмысления

Индивидуальная или групповая работа. Учащиеся знакомятся с методиками оценки подлинности товара по этикетке и упаковке и проводят экспертизу согласно приведённым методикам.

1. Экспертиза упаковки

1. Определите вид упаковки (металлическая банка, стеклянная банка с закатанной металлической крышкой, стеклянная банка с пластмассовой крышкой, пластмассовая упаковка, алюминиевая фольга, бумага и т. д.).

2. Оцените сохранность упаковки (механическое повреждение, коррозия и т. д.).

2. Экспертиза этикетки

1.Определите по этикетке параметры, указанные в таблице.

№

Параметр анализа

Пояснения

1

Наименование предприятия-изготовителя, его адрес.

На упаковке по стандарту обязательно должно быть указано наименование и местонахождение изготовителя: юридический адрес и адрес производства, а также организации в РФ, уполномоченной изготовителем на принятие претензий от потребителей, если товар импортный. Впервые введено требование об указании всех производств, если производящая компания располагает целой их сетью.

2

Наименование товара, его масса.

3

Состав.

Это наличие растительных или животных жиров в продукте, сахара, консервантов, ароматизаторов, пищевых добавок, биологически активных добавок, сведения о генетически модифицированных добавках

Для ароматизаторов, например, должно быть указано, какой именно применяется в данном конкретном случае: "натуральный", "идентичный натуральному" или "искусственный".

Если продукт содержит биологически активные добавки (БАД), то должны быть указаны рекомендации по их применению.

4

Калорийность и пищевая ценность.

На этикетке должны быть указаны количество белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементов, а также калорийность (энергетическая ценность) на 100 г продукта.

5

Срок годности и дата изготовления.

Должны быть указаны условия хранения пищевых продуктов (в том числе после вскрытия упаковки), срок годности, срок хранения, срок реализации пищевого продукта (с учётом периода его хранения и использования по назначению в домашних условиях), дата изготовления и дата упаковывания.

6

Обозначения ГОСТа или ТУ (технических условий);

Обязательно указывается документ, по которому изготовлен и может быть идентифицирован продукт, а также информация о подтверждении соответствия ГОСТ или ТУ.

7

Предупреждения об опасности

В случае необходимости

2.Определите подлинность кода.

В штрих-коде, состоящем из 13 цифр (европейский стандарт), первые две цифры обозначают страну; следующие пять - код предприятия; еще в пяти цифрах зашифрованы потребительские свойства (первая - имя товара, вторая - потребительские особенности, третья - масса, четвертая - состав, пятая - цвет). Последняя цифра штрих-кода - контрольная, служит для определения подлинности кода. Код страны-изготовителя может состоять из трёх знаков, а код предприятия - из четырёх. Товары, имеющие небольшие размеры, могут иметь краткий код из восьми цифр. Запомните контрольную цифру в штрих-коде (она последняя).

Сложите цифры, стоящие на чётных местах.

Полученную сумму умножьте на три (условно получим Х).

Сложите цифры, стоящие на нечетных местах, кроме контрольной (условно получим Y).

Сложите Х и Y (Х+Y).

От результата отбросьте первую цифру (получим Z).

Теперь от десятки отнимите Z (10-Z).

Должна получиться контрольная цифра. Если они не совпали перед вами - подделка товара.

3.Определиите наличие пищевых добавок.

Буква «Е» - это Европа, а цифровой код - характеристика пищевой добавки к продукту. Код, начинающийся на 1, означает красители; на 2 - консерванты, на 3 - антиокислители (они предотвращают порчу продукта), на 4 - стабилизаторы (сохраняют его консистенцию), на 5 - эмульгаторы (поддерживают структуру), на 6 - усилители вкуса и аромата, на 9 - антифламинговые, то есть противопенные вещества. Индексы с четырехзначным номером говорят о наличии подсластителей - веществ, сохраняющих рассыпчатость сахара или соли, глазирующих агентов.

4. Оцените наличие экомаркировки.

В России с января 2008 г. принят закон об обязательной маркировке товаров. Согласно ему все товары, не содержащие генетически модифицированных добавок, имеют маркировку.

Стадия рефлексии

Коллективная работа. Учащиеся обсуждают результаты исследований. Делают заключение о пригодности товара к употреблению.

После проведения практических работ учащиеся проводят оценку своей деятельности согласно критериям, помещённым в конце раздела. Также учитель может проверить знания учащихся, используя вопросы рубрики «Проверьте свои знания».

Урок-конференция

«Комплексные исследования городских экосистем»

Цель - обобщить и систематизировать данные, полученные учащимися в результате практических работ в рамках уроков раздела «Экологический мониторинг».

Задачи:

- обобщить фактические данные, полученные в рамках экологического мониторинга;

- развить навыки критического осмысления научной информации, её представления;

- сформировать умения презентации проведённой работы, аргументации индивидуальной авторской позиции.

Данный урок проводится в форме учебной конференции.

Для этого класс предварительно делится на 3 - 4 группы, в которых учащиеся разрабатывают и представляют определённый этап мониторингового исследования: изучения экологического состояния почвы, водоёма, воздуха и древесно-кустарниковой растительности. По результатам проведённых учебных исследований каждая из групп представляет итоги выполненных наблюдений.

В рамках сообщения каждая группа освещает следующие пункты:

1. Тема учебного исследования, цель мониторинговой работы по данному направлению. Например, «изучение физико-химических свойств почвы на пришкольном участке», «изучение состояния древесно-кустарниковой растительности на пришкольном участке и установление причин её дигрессии».

2. Место и сроки проведения учебно-исследовательской работы. (Работа могла быть проведена в течение урока или уроков, на которые отведена данная тема. Также учащиеся могли заниматься выполнением проекта во внеурочное время).

3. Методика учебного исследования. Кратко излагаются основные методы и технические средства, которые используются при проведении работы. Пример: «для оценки качества воды использованы следующие показатели:

- pH;

- содержание взвешенных частиц,

- содержание хлоридов, катионов металлов бария, меди, свинца, железа;

- общая жёсткость воды.

4. Основные результаты и их практическое значение.

5. Выводы по работе, перспективы учебных исследований.

6. Список литературы или иные источники информации.

Каждое из представленных группой учеников сообщений продолжается не более 7 минут. При этом группа может выделить одного докладчика или каждый учащийся представляет некоторую часть исследования. В качестве домашнего задания 66 урока может быть предложено составление короткой электронной презентации, в которой поэтапно отражены основные итоги исследования.

Одним из образовательных результатов урока является получение всеми учащимися класса полной картины, описывающей экологическое состояние исследованного участка. Из сообщений отдельных групп слагается общая картина проведённого мониторинга. Функция учителя во время урока-конференции представляет собой роль ведущего - «председателя» конференции, представляющего докладчиков и темы их работ. В конце урока учитель кратко обобщает полученные выводы всех групп учащихся и даёт комплексную оценку экологического состояния исследованного участка, указывает на достоинства и недостатки работы каждой группы. При этом рекомендуется обратить внимание на следующие моменты:

- целеполагание в работе;

- доля участия и роль каждого из учащихся в группе в выполнении конкретного мониторингового исследования;

- осмысленность изложения материала, наличие логики в презентации исследования;

- стиль презентации исследования;

- научная корректность результатов исследования, его соответствие учебным задачам раздела курса.

Конференция может быть продолжена обобщением полученных сведений на уроках «Энерго- и ресурсосберегающие технологии» и «Экологически грамотный потребитель товаров». После представления результатов учебно-мониторинговой работы учитель задаёт вопрос о возможностях улучшения экологической обстановки на исследованной территории. В связи с этим учащиеся вспоминают подходы к энерго- и ресурсосбережению, обсуждавшиеся на соответствующем уроке и способы поддержания естественного гомеостаза природы и человека при грамотном потреблении различной продукции.

При наличии резервных или факультативных часов, урок-конференция проводится в течение нескольких часов, это повышает её информативность и способствует более детализированному, качественному осмыслению изученного материала раздела.

Урок № 34

Обобщающий урок курса «Возможно ли решение экологических проблем ?»

Обобщающий урок курса предлагается провести по подведению итогов работы школьников по экологическому мониторингу. Данный урок может быть организован как рефлексия образовательной деятельности учащихся. На нем можно подвести итоги экологических исследований урока-конференции «Комплексные исследования городских экосистем», а также рассмотреть и обсудить возможность личного участия школьников в решении экологических проблем своего города. Для рефлексии предлагаются вопросы, помещенные в рубриках учебника «Подумайте и ответьте» и «Оцените свою работу». Оценка деятельности по желанию учителя может быть проведена индивидуально, паре, группе или при коллективном обсуждении. При этом каждому школьнику должна быть дана возможность высказаться, обосновать собственную точку зрения, осуществить свой выбор.

Проверьте свои знания

• Чем может быть полезна работа школьников по экологическому мониторингу среды? Какой личный вклад вы бы могли внести в улучшение состояния окружающей среды?

• Как бы вы использовали данные экологического мониторинга для принятия природоохранных решений в городе? Какие мероприятия под силу осуществить школьникам?

• Почему не все виды животных и растений можно использовать в качестве индикаторов экологического состояния городской среды? Обоснуйте ответ, исходя из результатов практических работ.

• Как вы думаете: в чём преимущества физико-химического и биоиндикационного методов экологического мониторинга?

• Подумайте, как бы вы в целом оценили экологическое состояние вашей местности на основе проведённых исследований. Какие антропогенные факторы, по вашему мнению, существенно влияют на местную экологическую обстановку?

Оцените свою работу.

• Я принял активное участие в выполнении практических работ по экологическому мониторингу.

• Я получил много новой информации, которая меня заинтересовала.

• Мне было интересно конструировать приборы для проведения исследования.

• Проведенные практические работы были доступными и интересными.

• Мне удалось на практике применить полученные результаты.

• Мне захотелось узнать больше о методах оценки состояния окружающей среды.

• Мне удалось сделать хороший доклад на школьной конференции.

• Проведение работ для меня оказалось сложным. Что вызвало наибольшие трудности?

• Я недоволен результатом своей работы (почему?)

• Для того чтобы работать лучше, мне необходимо (опишите, что именно необходимо).

Конференция «Комплексные исследования городских экосистем».

1. Вместе с группой одноклассников подготовьте сообщение по результатам изучения экологического состояния атмосферы, водоёма, почвы или растительных сообществ лесопарка (пришкольной территории) для представления его на уроке-конференции по предложенному далее плану.

2. Выберите в своей группе докладчика, который расскажет остальным ученикам о результатах проведённого исследования.

3. По итогам обсуждения результатов всех исследований сделайте вывод об общем (комплексном) экологическом состоянии изученной местности.

Как составить доклад для урока - конференции?

1. Тема и цель проведенного исследования. Например, «изучение физико-химических свойств почвы на пришкольном участке», «изучение состояния древесно-кустарниковой растительности на пришкольном участке».

2. Место и сроки проведения работы.

3. Методика исследования. Кратко характеризуются основные методы и технические средства, которые используются при проведении работы. Пример: «для оценки качества воды использованы следующие показатели:

- pH,

- содержание взвешенных частиц,

- содержание хлоридов, катионов металлов бария, меди, свинца, железа,

- общая жёсткость воды».

4. Основные результаты и их практическое значение.

5. Выводы.

6. Список литературы или иных источников информации.

Проверьте свои знания

Что такое экологический мониторинг?

Каковы его цели и задачи?

Какие виды мониторинга выделяют экологи?

Каковы основные объекты школьного экологического мониторинга?

Что такое нормативы качества окружающей среды и какие нормативы вам известны?

Какие физические параметры атмосферы изучаются при мониторинге?

Что такое биоиндикация?

В чем преимущества биоиндикационных методов?

Чем объясняется чувствительность лишайников к состоянию атмосферы?

Какие экологические группы лишайников выделяют?

Что такое органолептические характеристики воды?

Какие беспозвоночные животные являются индикаторами экологического состояния водоема?

Какие характеристики почвенного покрова используются при мониторинге?

Какова структура почвенного профиля в городе?

Какие свойства почвы выявляются при ее исследовании методами химического анализа?

Какие ярусы растительного сообщества выделяются? Назовите признаки ухудшения состояния растительности лесопарковых и парковых сообществ.

Что такое ресурсосбережение? Какие ресурсосберегающие технологии можно использовать в быту?

Какая информация на этикетке указывает на качество и особенности изготовления пищевой продукции?

Назовите основные принципы безопасного для здоровья потребления пищевой продукции.

Подумайте и ответьте

• Чем может быть полезна работа школьников по экологическому мониторингу среды? Какой личный вклад вы бы могли внести в улучшение состояния окружающей среды?

• Как бы вы использовали данные экологического мониторинга для принятия природоохранных решений в городе? Какие мероприятия под силу осуществить школьникам?

• Почему не все виды животных и растений можно использовать в качестве индикаторов экологического состояния городской среды? Обоснуйте ответ, исходя из результатов практических работ.

• Как вы думаете: в чём преимущества физико-химического и биоиндикационного методов экологического мониторинга?

• Подумайте, как бы вы в целом оценили экологическое состояние вашей местности на основе проведённых исследований. Какие антропогенные факторы, по вашему мнению, существенно влияют на местную экологическую обстановку?

Оцените свою работу

• Я принял активное участие в выполнении практических работ по экологическому мониторингу.

• Я получил много новой информации, которая меня заинтересовала.

• Мне было интересно конструировать приборы для проведения исследования.

• Проведенные практические работы были доступными и интересными.

• Мне удалось на практике применить полученные результаты.

• Мне захотелось узнать больше о методах оценки состояния окружающей среды.

• Мне удалось сделать хороший доклад на школьной конференции.

• Проведение работ для меня оказалось сложным. Что вызвало наибольшие трудности?

• Я недоволен результатом своей работы (почему?)

• Для того чтобы работать лучше, мне необходимо (опишите, что именно необходимо).

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Гунин П.Д., Востокова Е.А. Ландшафтная экология. - М.: Биоинформсервис, 2000.

Дополнительная

2. Арский Ю.М., Данилов-Данильян В.И. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? - М., 1997.

3. Банников А.Г., Рустамов А.К. Охрана природы. - М., 1985.

4. Гирусов Э.В., Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Чепурных Н.В. Экология и экономика природопользования . / под ред. проф. Э.В. Гирусова. - М.: ЮНИТИ, 2000.

5. Глухов В.В., Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. Экономические основы экологии. - СПб, 1995.

6. Емельянов А.Г. Ландшафтно-экологические основы природопользования . -Тверь, 1992.

7. Кондратьев К.Я., Данилов-Данильян В.И., Донченко В.К., Лосев К.С. Экология и политика. - СПб, 1993.

8. Константинов В.М., Челидзе Ю.Б. Экологические основы природопользования . - М.: Издательский центр "Академия"; НМЦ СПО, ,.- 2001.

9. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. - Ротсов н/Д: изд-во "Феникс", 2000.

10. Лаптев И.Д. Экологические проблемы. - М.: Мысль, 1982.

11. Лосев А.В., Провадкин Г.Г. Социальная экология. - М.: Владос, 1998.

12. Маркович Д.Ж. Социальная экология. - М., 1997.

13. Миланова Е.В., Рябчиков А.М. Использование природных ресурсов и охрана природы. - М.: Высш. школа, 1986.

14. Одум Ю. Экология: в 2-х т. Т. 1, 2. - М.: Мир, 1986.

15. Одум Г, Одум Э. Энергетический базис человека и природы. - М.: Прогресс,

16. 1976.

17. Петров К.М. Геоэкология. Основы природопользования . - СПб., 1994.

18. Природопользование . Под ред. Арустамова Э.А. - М.: Дашков и Ко, 1999

19. Реймерс Н.Ф. Экология: теории, законы, правила, принципы и гипотезы. -М.: Наука, 1992.

20. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. - Новосибирск: Наука, 1978.

21. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования . - Ростов н/Д: Феникс, 2000.

22. Уайт Г. География, ресурсы и окружающая среда. - М.: Прогресс, 1990.

23. Экология, охрана природы и экологическая безопасность./ Под ред. В.И. Данилова-Данильяна.-М., 1997.

24. Экологическое состояние территории России./под ред. С.А. Ушакова. - М.: Академия, 2001.

25. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация. - М.: Мысль, 1975.

26. Бобылев С.Н. Экологизация экономического развития. -М.,1994.

27. Богатырев Н.р. Экологическая инженерия жизнеобеспечения. - Новосибирск, 2000. Винокурова Н.Ф., Камерилова Г.С., Николина В.В. Методическое пособие по курсу " Природопользование ". Кн. для учителей. - М.: Просвещение, 1996.

28. Геоэкологические основы территориального проектирования и планирования. - М.: Наука, 1989.

29. Голуб А.А. Струкова Е.Б. Экономика природных ресурсов. - М.: Аспект Пресс, 1999.

30. Голуб А.А. Струкова Е.Б. Экономические методы управления природопользованием . -М., 1993.

31. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Иркутской области".

32. Гумилев Л.Н. Конец и вновь начало. - М., 1993.

33. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера. -М., 1993.

34. Дулов А.В. Человек и природа на Руси в XIV - XVIII вв..//Природа. - 1976. -№ 12.

35. Дулов А.В. Человек и природа в России XVIII - первой половине XIX вУ/Природа. - 1979. -№11.

36. Копылова Л.И. Введение в экологическую химию. - Иркутск: изд-во гос. пед. ун-та, 2000.

37. Красилов В.А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. - М., 1992.

38. Моисеев Н.Н. Экологический фон современной политики//3еленый мир. - 1993.-№20.

39. Олейников Н.В. Экологические альтернативы НТР. - М.: Наука, 1987.

40. Реймерс Н.Ф. Природопользование . Словарь-справочник. - М.: Наука, 1990.

41. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник. -М.: Просвещение, 1992.

42. Рунова Т.Г., Волкова И .Н., Нефедова Т.Г. Территориальная организация природопользования . - М.: Наука, 1993.

43. Сергеев М.Г. Экология антропогенных ландшафтов. - Новосибирск: изд-во Новосиб. ун-та, 1997.

44. Скиннер Б. Хватит ли человечеству земных ресурсов? - М.: Мир, 1989.

45. Тихомиров Н.П. Социально-экономические проблемы защиты природы. -М.: Экология, 1992.

46. Тойнби А.Д. Постижение истории. - М.: Прогресс, 1991.

47. Чепурных Н.В., Новоселов А.Л. Экономика и экология: развитие, катастрофы. - М., 1996.

48. Чепурных Н.В., Новоселов А.Л., Дунаевский Л.В. Экономика природопользования : эффективность, ущербы, риски. - М., 1998.

49. Экономика природопользования / Под ред. Т.С. Хачатурова. - М., 1991.

50. Экономика природопользования : аналитические и нормативно-методические материалы. - М., 1994.

108