Методические советы по организации внеурочной деятельности по географии и экологии Экспедиция юных натуралистов

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

дополнительного образования детей

«Детская эколого-биологическая станция»

«Экспедиция юных натуралистов»

Методические советы по осуществлению однодневной экспедиции в природу с обучающимися детских объединений эколого-биологической направленности

Автор-составитель:

Кононова Ольга Сергеевна,

педагог дополнительного образования.

Дивногорск, 2014

Введение

Цель внеурочного (внешкольного) мероприятия - однодневной экспедиции в природу - практическое закрепление теоретических знаний в области экологического исследования, охраны окружающей среды у школьников, занятых внеурочной деятельностью по биологии, географии, экологии и/ или обучающихся детских объединений эколого-биологической направленности организаций дополнительного образования.

Участники подобной экспедиции - школьники 10 - 14 лет (8 - 9 человек), занятые внеурочной деятельностью по биологии, географии, экологии и/ или обучающиеся в детских объединениях эколого-биологической направленности. Предпочтительнее объединение в одной экспедиционной группе школьников разного возраста, т. к. старшие получают возможность оказывать помощь младшим, младшие стремятся стать полезными старшим.

В ходе подобной однодневной экспедиции в природу обучающиеся не только закрепляют теоретические знания в области экологического исследования и охраны окружающей среды в полевых условиях, но и знакомятся с некоторыми основами профессий техника - лаборанта гидрологической, эколого-химической и др. лабораторий, инженера - таксатора, что создаёт условия для их профориентации.

Задачи внеурочного (внешкольного) мероприятии таковы:

1) обучающая: закрепить у обучающихся знания в области экологического исследования атмосферного воздуха, воды, почвы, оценки экологического состояния естественного биогеоценоза (экосистемы);

2) развивающая: развивать у обучающихся непроизвольное и произвольное внимание, логическое мышление, память, связную речь;

3) воспитательная: пробуждать в обучающихся любознательность; воспитывать у обучающихся бережное отношение к окружающей природной среде, активную природоохранную позицию; воспитывать у обучающихся стремление к взаимопомощи, взаимодействию в команде для достижения общей цели.

Однодневная экспедиция предполагает проведение полевых экологических исследований в окрестностях населённого пункта, где обучаются школьники, с предварительным повторением и обобщением теоретических сведений, необходимых для осуществления экспедиции, инструктажем по правилам поведения в ходе экскурсий по биологии и правилам дорожного движения (который проводится в помещении образовательного учреждения). Итоги подобной экспедиции также подводятся не только в полевых условиях, но и по возвращении в образовательное учреждение.

В связи с тем, что подобная экспедиция предполагает ориентирование в окрестностях населённого пункта, взаимодействие в команде, участие в ней очень полезно обучающимся с ОВЗ (ЗПР, ОНР), девиантным поведением. В детском объединении «Клуб «Улыбка» Детской эколого-биологической станции г. Дивногорска Красноярского края такие экспедиции проводятся регулярно с сентября по апрель, по их итогам обучающиеся выполнили несколько исследовательских работ, создали виртуальные экскурсии в природу - «Путешествие юнната» и др. Далее показан примерный план подготовки и проведения однодневной экспедиции.

Методические советы по проведению «Экспедиции юных натуралистов»

Оборудование:

В процессе подготовки к «Экспедиции юных натуралистов» её участники разделяются на 2 подгруппы (т. к. в каждом пункте остановки выбираются 2 точки отбора образцов воды и т. д.. при возможности - и больше) укладывают необходимые им принадлежности (в соответствии со своими обязанностями) в рюкзаки:

«Рюкзак ботаника - эколога» - 2 шт.:

1) конверт бумажный - до 20 шт.;

2) нож канцелярский - 2 шт.;

3) палетка стеклянная 25х25 см. - 2 шт.;

4) папка гербарная - до 50 шт.;

5) секатор - 2 шт.;

6) совок стальной - 2 шт.;

«Рюкзак гидролога и почвоведа» - 2 шт.:

1) банка для биоматериала пластиковая, 100 мл. - в зависимости от количества посещаемых водоёмов;

2) диск Секки - 2 шт.;

3) линейка стальная, 1 м. - 2 шт.;

4) секундомер - 2 шт.;

5) pH-метр для воды - 2 шт.;

6) pH-метр со встроенными датчиками влажности, освещённости почвы и термометром;

7) совок стальной - 2 шт.;

8) солемер со встроенным термометром для воды - 2 шт.;

«Рюкзак лесоведа - таксатора»:

1) бурав возрастной - 2 шт

2) краска акриловая - 2 уп.;

3) лупа - 2 шт.;

4) мерная вилка Никитина - 2 шт.

«Рюкзак секретаря - фотографа»:

1) карандаш простой - 2 шт.;

2) маркер перманентный - 2 шт.;

3) планшет для письма - 2 шт.;

4) цифровая фото- и видеокамера - 1 шт.;

«Рюкзак кострового и санитара» (при необходимости обязанности санитара выполняет педагог):

1) аптечка первой медицинской помощи;

2) вода питьевая;

3) заварка чайная;

4) канн;

5) спички;

6) стакан бумажный - 9 шт.:

7) топор;

8) перчатки резиновые, текстильные - по 9 пар.

В зависимости от возраста и степени подготовленности обучающихся иногда педагогу необходимо взять 2 - 3 пары запасных носков.

Для исследования образцов воды и почвы в лабораторных условиях необходимы:

1) ПК/ ноутбук;

2) тест-полоски или тест системы (в зависимости от возраста обучающихся: тест -полосками успешно пользуются и младшие школьники; при использовании тест-систем для проведения химических опытов необходимы защитные медицинские маски и очки) для химического анализа воды и почвы;

3) USB-микроскоп портативный - 2 шт.

При проведении «Экспедиции юных натуралистов» в ноябре - апреле требуется и ледобур для отбора образцов воды; также в это время можно отбирать и образцы снежного покрова, например, на разном расстоянии от автотрассы или каких-либо промышленных предприятий, или на открытых участках и в лесополосах.

План подготовки и проведения «Экспедиции юных натуралистов»

Далее приведён пример плана подготовки и проведения «Экспедиции юных натуралистов» в бесснежный период.

Таблица 1.

№ п/ п.

Этап

Деятельность

Продолжительность

Форма представления результата (-ов)

1.

Подготовительный

1. Собрание обучающихся детского объединения, где педагог объявляет о предстоящей однодневной экспедиции в природу. В ходе последующих мероприятий обучающиеся должны решить, примут ли они в ней участие.

2. Посещение с обучающимися городского (сельского) музея, знакомство с историей родного города (села), его природными достопримечательностями (водоёмами и т. п.), получение физических и др. карт, картосхем родного города (села).

3. Проведение с обучающимися теоретического обобщающего занятия по теме «Методы и методики экологического исследования окружающей природной среды».

4. Проведение с обучающимися практического занятия «Инструменты и приборы для экологического исследования окружающей природной среды» в условиях учебного кабинета. Самостоятельное изготовление некоторых инструментов - диска Секки, палетки измерительной стеклянной (см. «Приложение 1»).

1 неделя

1. Фотоальбом (печатный, электронный).

2. Набор изготовленных самостоятельно инструментов для проведения измерений в природе.

2.

Организационный

1. Определение участников экспедиционной группы - 8 человек, участвующих в мероприятии добровольно.

2. Определение маршрута движения экспедиционной группы, нанесение его на карту территории населённого пункта - города (села).

3. Определение географических объектов экологического исследования (водоёмов, естественных и/или искусственных насаждений и др.) и пунктов остановки, нанесение их на ту же карту.

4. Определение цели (-ей) однодневной экспедиции в природу - определить экологическое состояние водоёма (- ов) и т. п.

5. Повторное проведение с участниками экспедиционной группы практического занятия «Инструменты и приборы для экологического исследования окружающей природной среды» в условиях учебного кабинета.

6. Совместное (обучающихся с педагогом) составление таблиц учёта наблюдений в ходе экспедиции - «Таблицы ботаника - эколога», «Таблицы гидролога и почвоведа», «Таблицы лесоведа - таксатора» (см. образцы возможных таблиц в «Приложении 2»).

7. Определение обязанностей каждого из участников экспедиционной группы. Для того, чтобы распределить обязанности по изучению тех или иных природных объектов, перед первой подобной экспедицией группу из 8 человек следует произвольно разделить на 2 подгруппы по 4 человека; каждый из участников подгруппы в ходе жеребьёвки определяет свои обязанности - «ботаник - эколог», «гидролог и почвовед», «лесовед - таксатор» или «секретарь - фотограф». Каждая из групп будет проводить одни и те же исследования в одних и тех же пунктах остановки, но, например, на разном расстоянии от автотрассы. При проведении последующих экспедиций каждый из её участников выбирает специализацию самостоятельно и/или по рекомендации педагога, т. к. у обучающихся уже сложится представление о том, что им особенно интересно в данной экспедиции, с какими заданиями они справятся успешнее всех.

8. Проведение с обучающимися инструктажа по правилам поведения в ходе экскурсии по биологии и правилам дорожного движения (т. к. часть маршрута экспедиции всегда проходит вдоль автотрасс (-ы)). Рекомендации по подготовке одежды и обуви (обувь - резиновые сапоги, обязательно иметь при себе головной убор, сменные носки).

1 - 1, 5 недели

1. Список участников «Экспедиции юных натуралистов».

2. Картосхема «Экспедиции юных натуралистов».

3. Комплект таблиц учёта измерений и наблюдений в ходе «Экспедиции юных натуралистов».

3.

Реализационный (полевой)

1. Повторное проведение с обучающимися инструктажа по правилам поведения в ходе экскурсии по биологии и правилам дорожного движения. Проверка состояния одежды и обуви. В случае непригодности одежды и/или обуви для экспедиции в природу (отсутствие носков, обувь на высоком каблуке) обучающиеся к ней не допускается!

2. Укладка в рюкзаки - «Рюкзак ботаника - эколога», «Рюкзак гидролога и почвоведа», «Рюкзак лесоведа - таксатора», «Рюкзак секретаря - фотографа» - необходимых инструментов, приборов и т. п. (см. выше). В ходе первой экспедиции карту территории населённого пункта, компас и аптечку ПМП (универсальную) носит с собой педагог; в дальнейшем в экспедиционную группу можно включить обучающегося - «санитара»; такая роль очень полезна обучающимся с ОВЗ, которые не сразу включаются в экологическое исследование.

3. «Экспедиция юных натуралистов» - движение по определённому маршруту с остановками для сбора гербарного материала, отбора образцов воды, почвы, лихеноиндикации качества атмосферного воздуха и т. д. (см. «Приложение 3»). Перед возвращением в образовательное учреждение в конечной точке маршрута участник экспедиции под руководством педагога разводят костёр, готовят чай, едят, тушат костёр и закрепляют на ближайшем дереве или кустарнике листовку с правилами разведения и тушения костра (см. мастер-класс «Разведение и тушение костра»).

4. Возвращение в образовательное учреждение, уборка инструментов и приборов на хранение, укладка отобранных образцов и т. п. в тёмное прохладное помещение.

10 - 12 ч.

1. Журнал учёта инструктажа обучающихся.

2. Записи в таблицах учёта измерений и наблюдений в ходе «Экспедиции юных натуралистов».

3. Фотоальбом (печатный, электронный).

4.

Итоговый

1. Повторение с участниками экспедиционной группы основных полевых итогов «Экспедиции юных натуралистов».

2. Закладка гербарного материала для сушки, проведение лабораторных исследований отобранных образцов воды и почвы, внесение полученных данных в соответствующие таблицы (обучающиеся выполняют те же обязанности, что и в ходе экспедиции). Сравнительный анализ данных, полученных в различных пунктах остановки. Выводы об экологическом состоянии окружающей природной среды города (села) в целом, определение зон экологического благополучия и неблагополучия.

3. Совместное написание всеми участниками экспедиции репортажа об экологическом состоянии природной окружающей среды для местной газеты.

4. Проведение викторины для всех участников экспедиции (см. презентацию «В гости к природе»).

4 - 6 ч.

1. Статья для городских (сельских) СМИ.

2. Гербарий флоры города (села).

3. Фотоальбом (печатный, электронный).

4. Исследовательские работы и природоохранные проекты участников «Экспедиции юных натуралистов».

Заключение

Итак, проведение «Экспедиции юных натуралистов» по предложенному плану является действенным мероприятием для практического закрепления теоретических знаний и умений школьников в области биологии, экологии, охраны природы и методом воспитания природосообразного поведения, экологической культуры, а также способом мотивации школьников к изучению природы и охране окружающей природной среды.

Список рекомендуемой литературы

1. Алексеев С. В., Груздева Н. В. и др. Экологический практикум школьника: Пособие для учителя/ С. В. Алексеев, Н. В. Груздева, Э. В. Гущина. - Самара: Фёдоров; Учебная литература, 2005. - 144 с.

2. Алексеев С. В., Груздева Н. В. и др. Экологический практикум школьника: Учебное пособие для учащихся/ С. В. Алексеев, Н. В. Груздева, Э. В. Гущина - Самара: Фёдоров; Учебная литература, 2005. - 304 с.

3. Алексеев С. В., Груздева Н. В. и др. Экологический практикум школьника: Справочное пособие/ С. В. Алексеев, Н. В. Груздева, Э. В. Гущина. - Самара: Фёдоров; Учебная литература, 2005. - 80 с.

4. Валягина-Малютина Е. Т. Деревья и кустарники средней полосы европейской части России. Иллюстрированный определитель/ Е. Т. Валягина-Малютина. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. - 459 с.

5. Дружинин С. В. Исследование воды и водоёмов в условиях школы/ С. В. Дружинин. - М.: Чистые пруды, 2008. - 32 с.

6. Зыков В. П. Дивногорск/ В. П. Зыков. - Красноярск: Красноярское книжное изд-во, 1987. - 224 с.

7. Ласуков Р. Ю. Грибы. Карманный определитель/ Р. Ю. Ласуков - М.: Лесная страна, 2011. - 130 с.

8. Ласуков Р. Ю. Обитатели водоёмов/ Р. Ю. Ласуков. - М.: Лесная страна, 200. - 128 с.

9. Литвинов Л. С., Жиренко О. Е. Нравственно-экологическое воспитание школьников: Основные аспекты, сценарии мероприятий. 5-11 классы/ Л. С. Литвинов, О. Е. Жиренко. - М.: 5 за знания, 2005. - 208 с

10. Мусатов В. А., Немкина В. Л. Цветы России: фотоатлас дикорастущих декоративных растений России. Вып. 2/ В. А. Мусатов, В. Л. Немкина.- Челябинск: Изд-во В. Немкиной, 2008. - 208 с.

11. Новиков В. С., Губанов И. А. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения/ В. С. Новиков, И. А. Губанов. - М.; Дрофа, 2002. - 416 с.

12. Павлова М. Е., Ягодовская И. В. Школьный гербарий/ М. Е. Павлова, И. В. Ягодовкая. - М.: Чистые пруды, 2006. - 32 с.

13. Плешаков А. А. От земли до неба: атлас - определитель для учащихся нач. кл./ А. А. Плешаков. - М.: Просвещение, 2008 - 222 с.

14. Семенкова Е. Г. Лесная фитопатология/ И. Г. Семенкова. - М.: Изд-во Московского государственного университета леса, 2012. - 226 с.

15. Смирнова Н. З., Галкина Е. А. Исследовательская деятельность школьников в окружающей среде/ З. Н. Смирнова, Е. А. Галкина. - Красноярск: Красноярский государственный педагогический университет им. В. П. Астафьева, 2008. -200 с.

16. Статейнов А. П. Топонимика Сибири/ А. П. Статейнов. - Красноярск: Буква С, 2008. - 512 с.

17. Теплов Д. Л. Экологический практикум/ Д. Л. Теплов. - М.: Устойчивым мир,1999. - 32 с.

18. Экологическое воспитание в начальной школе/ Авт.-сост. Н. В. Лободина. - Волгоград: Учитель, 2007. - 266 с.

19. Энциклопедия для детей. Т. 2. Биология/ Под ред. М. Аксёновой, Т. Вильчека, - М.: Мир энциклопедий Аванта+; Астрель. 2007. - 672 с.

20. Экологические исследования школьников в природе. Курс полевого экологического образования на CD. Ч. 1. Осенний сезон. - М.: ФУПЦ «Экосистема, 2001.

Приложение 1.

Изготовление некоторых инструментов для

«Экспедиции юных натуралистов»

Некоторые инструменты и приборы, необходимые для современной юннатской экспедиции, изготовить самостоятельно нельзя - инструменты лесной таксации - возрастной бурав и др., приборы для физико-химического изучения воды и почвы кондуктометрическим методом ( с использованием электрического тока) - кондуктометры, pH-метры и др. При их использовании следует соблюдать инструкцию по проведению измерений, прилагаемую к каждому прибору и модели.

Некоторые измерительные инструменты изготавливаются обучающимися самостоятельно:

1. Диск Секки - инструмент для определения прозрачности воды в водоёме.

Вырезанный из жести круг диаметром 30 см. окрашивают в белый цвет эмалевой краской и привязывают к шнуру с грузом так, чтобы при погружении в воду он сохранял горизонтальное положение. На шнур наносят разметка в м. При погружении диска Секки в воду (с моста, с судна) отмечают глубина погружения, при которой диск Секки перестаёт быть виден; тогда его опускают чуть глубже и затем поднимают, отмечая глубину погружения, при которой он вновь стал виден. Вычисляют среднее арифметическое значение двух чисел, по которому и определяется прозрачность воды и оценивается её чистота - прозрачность 6 м. свидетельствует о том, что вода очень чистая, о, 5 м. - грязная.

2. Палетка измерительная - инструмент для измерения площади отдельных тел и колоний лишайников, мхов и т. п.

На стекло фоторамки (25х25 см. или др.) маркером для CD наносят сетку с площадью 1 ячейки - 1 кв. см. и вставляют стекло в фоторамку. При проведении измерений палетку измерительную прикладывают к исследуемому объекту и подсчитывают кол-во ячеек, заполненных объектом, а затем вычисляют его примерную площадь исходя из площади 1 ячейки.

Приложение 2.

Таблицы учёта измерений и наблюдений в ходе

«Экспедиции юных натуралистов»

Таблица 2.

«Таблица ботаника - эколога»

Дата: _____________________

Время: ____________________

Пункт остановки

Видовое разнообразие флоры лесного насаждения

Эксперсс- бриоиндикация и лихеноиндикация качества атмосферного воздуха по эпифитам

Примечания

Травы

Кустарники, полукустарники, кустарнички

Деревья

Листостебель-ные мхи

Лишайники накипные

Лишайники листоватые

Лишайники кустистые

Р. Бирюса

Полевица обыкновенная, тысячелистник обыкновенный, ятрышник шлемносный.

Черёмуха обыкновенная

Берёза бородавчатая, ель сибирская, сосна обыкновенная

+

+

+

+

-

Выводы: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Подпись: ____________________

В примечаниях к таблице обучающийся записывает всё, что он считает необходимым отметить; делая выводы из наблюдений, он отмечает встретившиеся ему растения Красной книги родного края, Росии, оценивает их экологическое состояние и т. д. Так, из приведённых наблюдений следует, что изученный участок требует повышенного внимания, т. к. здесь отмечено растение Красной книги Красноярского края - ятрышник шлемоносный, присутствие на стволах деревьев мхов указывает на высокую влажность атмосферного воздуха, а произрастание всех типов лишайников - на его чистоту.[15]

Таблица 3.

«Таблица гидролога и почвоведа»

Дата: _____________________

Время: ____________________

Пункт остановки

Физико-географичесое описание водоёма

Прозрачность и чистота воды

Физико-химические характеристики почвы

Примечания

Направление течения, бассейн реки

Глубина, м.

Скорость

течения, м/ с.

Температура воды, ◦C

pH

Влажность

Освещённость

Температура, ◦C

Р. Бирюса

С юго-запада на северо-восток, впадает в р. Енисей

0, 5

5◦C

Не определяется

7

Сухая

Слабая

10◦C

Выводы: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Подпись: ____________________

Изучение физико-географических характеристик водоёма, прибрежной почвы осуществляется в точках отбора проб воды и почвы, а их выбор зависит от задач обучающихся в конкретной юннатской экспедиции: так, если задачами юннатов являются выяснение степени и источников загрязнений воды водоёма для питья, выбираются точки вблизи автотрассы, в различной степени удалённости от неё и т. д. Дальнейшее изучение воды и почвы проводится уже в лабораторных условиях по отобранным образцам.

Некоторые физико-химические характеристики водоёма быстро определяются даже начинающими юннатами: глубина водоёма измеряется линейкой металлической, скорость течения измеряется двумя людьми так: исследователи встают вдоль течения водоёма на расстоянии 1 м. друг от друга; один из них сверху опускает в воду плавучий предмет (спил крупной ветки и т. п.), другой отмечает время начала движения и время прохождения пути в 1 м., затем выичисяется скорость движения предмета по течению, а значит, и скорость течения.

Таблица 4.

«Таблица лесоведа - таксатора»

Дата: _____________________

Время: ____________________

Пункт остановки

Видовое разнообразие ярусов лесного насаждения

Таксационное исследование древостоя

Примечания

Признаки поражения растений вредителями и др. вредными факторами

Живой напочвенный покров

Подлесок

Древостой

Подрост

Получены керны (образцы древесины)

Возраст деревьев (по кернам)

Диаметр стволов деревьев

Р. Бирюса

Выводы: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Подпись: ____________________

Лесная таксация - определение количественных характеристик древостоя (высоты деревьев, диаметров их стволов, возраста (с помощью возрастного бурава) с целью определения запасов древесины для заготовки и т. п. Задачей использования таксационных инструментов в ходе «Экспедиции юных натуралистов» является практическое применение знаний и умений, полученных в ходе теоретических занятий, выработка навыков использования таксационных инструментов, поэтому деревья для обследования выбираются произвольно, так, чтобы обследовать как можно больше видов деревьев; учебное исследование леса или др. биотопа должно проводиться с определением типичного для данной местности пробного участка (100х100 м.) и закладкой на нём 1 или нескольких пробных площадей (например, 10х10 м.) [17]

Приложение 3.

«Экспедиция юных натуралистов»

в фотографиях

Знакомство с историей родного города в Дивногорском городском музее.

Измерение площади колонии эпифитных лишайников стеклянной палеткой.

Измерение температуры воды в водоёме с помощью термометра для воды.

Отбор образцов воды для лабораторного анализа.

Для отбора образцов воды в декабре - марте необходим ледобур.

Отбор образцов снежного покрова.

Изучение физико-химических характеристик почвы с помощью pH-метра для почвы.

Лесная таксация: первые шаги. Использование возрастного бурава для получения образца древесины с кольцами прироста (керна).

А мы с заданием справились!

Фотосъёмка природных объектов.

Самый юный из фотографов - у р. Енисей.

Это же макулатура!

Костровые на дежурстве.

Ещё одна «Экспедиция юных натуралистов» окончена». Пора возвращаться!

Определение растений для гербария флоры г. Дивногорска.

Изучение уровня pHводы с помощью pH-метра для воды.

Химический анализ образцов природной воды с использованием тест-систем.

Защита исследовательского проекта, созданного по итогам нескольких «Экспедиций юных натуралистов».

5