А.С. Саввичев¹

Дом научно-технического творчества молодёжи

Образовательная программа

дополнительного образования детей

«БИОГЕОХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ»

К содержанию

Возраст обучающихся – 14-16 лет

Срок реализации программы – 2 года

Количество часов в год – 216

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Направленность программы – естественнонаучная с элементами эколого-биологической направленности.

Актуальность и педагогическая целесообразность.

Представления детей о гармоничности и целостности окружающего мира не могут быть сформированы только при изучении базовых теоретических курсов естествознания и экологии. Осознание гармонии законов природы невозможно без самостоятельной исследовательской деятельности в рамках тематических областей, прямо или косвенно связанных с познанием окружающего мира.

Экологическое образование считается приоритетным направлением в области интегрированного и межпредметного подхода к раскрытию образа мира, обитателем которого является Человек. Экологическое образование выделяется как стратегическое в системе современных знаний, выполняющее интегративные функции в формировании целостной картины мира современного человека.

Программа «Биогеохимия и экология» построена исходя из классического понимания экологии как научного направления. При этом изучение экологии позволяет не только понять законы и методы познания «взаимодействия живых организмов друг с другом и с окружающей их внешней средой», но и получить классическое естественнонаучное образование, позволяющее адекватно ориентироваться в пространстве псевдоэкологической информации.

Принципиальное декларируемое положение, лежащее в основе настоящей программы, заключается в том, что одним из методов вдумчивого познания жизни природы является самостоятельное исследование.

В процессе проведения исследования дети неизбежно сталкиваются с множеством вопросов, связанных с устройством живого мира. Ответы на вопросы могут быть получены лишь при пополнении знаний, а решение задачи целиком требует комплексного научного подхода.

«Тонким продуктом» экологического образования является экологическое воспитание. Для формирования такого воспитания нет универсальных подходов и методов, необходим непрерывный и круглогодичный комплекс мероприятий.

Наша педагогическая позиция основывается на утверждении, что формирование нравственного мировоззрения невозможно без крепких знаний, причем знаний не только наук о Земле, но и широкого комплекса гуманитарных дисциплин. Гражданская и социальная активность в области охраны окружающей среды политика, общественного деятеля, журналиста, при самых благих намерениях, но при отсутствии знаний, приведёт только к негативному результату. Этим объясняется широкая интеграция данной программы с гуманитарными направлениями учебной и воспитательной деятельности.

Целью программы «Биогеохимия и экология» является формирование у обучающегося целостного представления об окружающем мире, основанного на знании экологии, биогеохимии, учения В.И. Вернадского и объёмном экологическом воспитании.

Программа реализуется в рамках индивидуальной исследовательской деятельности.

Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи.

Обучающие:

• ознакомление с основными понятиями аналитической химии, методами анализа природных вод, способами обработки почвенных и растительных проб;

• ознакомление с методами и принципами проведения научного исследования на примере собственного учебного исследования;

• освоение навыков наблюдения, как базового элемента исследования, работы с измерительными приборами, умения фиксировать результаты наблюдений и измерений.

Развивающие:

• развитие навыков формулирования цели, задач и программы исследования;

• развитие умения находить необходимые данные в литературе, умения ориентироваться в информационном пространстве;

• развитие речевой деятельности учащихся в процессе отчетов на конференциях внутри учебной группы и перед более широкой аудиторией;

• активизация образного мышления, позволяющего находить аналогии в разных областях наук.

Воспитательные:

• повышение коммуникативных способностей обучающихся, развитие умения работать в команде;

• формирование исследовательского подхода как универсального, применимого к решению различных программных и проектных задач;

• формирование умения оценивать степень достоверности сообщений, полученных из средств массовой информации;

• формирование представления о здоровом образе жизни, бережного отношения к своему организму, негативного отношения к вредным привычкам;

• воспитание терпимого (толерантного) отношения к разнообразию взглядов, существующему в современном обществе по разным проблемам.

Срок реализации программы – 2 года.

Занятия рассчитаны на подростков 14-16 лет (8-11 классы). Каждый раздел представляет собой законченный блок, что позволяет в случае необходимости производить добор обучающихся.

Занятия проходят в группе два раза в неделю, продолжительность занятий – 3 часа. В конце каждого часа предусмотрен перерыв для проветривания, во время которого дети с педагогом находятся в соседнем помещении. Для обучающихся, ведущих самостоятельные исследования по выбранной теме, проводятся индивидуальные консультации.

Ожидаемые результаты и способы их проверки

Ожидается, что в конце первого года обучения, проведя собственное учебное исследование, дети будут знать, каковы методы и принципы проведения научного исследования.

Обучающиеся:

• ознакомятся с основными понятиями аналитической химии, методами анализа природных вод, способами обработки почвенных и растительных проб;

• освоят основные понятия аналитической химии, освоят навыки наблюдения, как базового элемента исследования, научатся работать с измерительными приборами, фиксировать результаты наблюдений и измерений;

• научатся формулировать цели, задачи и создавать программы исследования;

• повысят свои коммуникативные способности, научатся работать в команде;

• смогут эффективнее использовать образное мышление, будут активнее находить аналогии в разных областях наук;

• получат представление о навыках здорового образа жизни;

• получат представление о разнообразии взглядов окружающих людей на разные вопросы;

• научатся оценивать степень достоверности сообщений, полученных из средств массовой информации.

В конце второго года обучения:

• дети научатся выступать в процессе отчетов на конференциях внутри учебной группы и перед более широкой аудиторией;

• научатся использовать исследовательский подход для решения программных и проектных задач;

• научатся находить необходимые данные в литературе, ориентироваться в информационном пространстве;

● освоят базовые знания биогеохимии: понятие о кислородном и сероводородном геохимических барьерах, ознакомятся со структурными единицами биосферы, ознакомятся с понятием «ноосфера».

Проверка результатов обучения проводится посредством сопоставления тестов по проходимым разделам.

В начале прохождения каждого раздела программы предусмотрено проведение теста, который дает представление об ориентации обучающегося в изучаемой проблеме.

Проводится анализ фактических знаний на заданную тему, предлагается решить задачи, предполагающие грамотный выбор решения с позиции естественнонаучной картины мира. Аналогичный тест предлагается пройти в конце каждого раздела. Разница в результатах дает представление о степени усвоения материала.

Окончательные результаты обучения проверяются с помощью представления обучающимися итогов своих собственных исследований в виде докладов, стендовых сообщений и презентаций на специализированных конкурсах и конференциях.

Программа «Биогеохимия и экология» включает в себя два тематических блока: «Методы анализа природных соединений» (воды, почвы, растений) (1-й год обучения) и «Основы биогеохимии» (2-й год обучения). Программа предусматривает большое количество выездных занятий, необходимых для полевых наблюдений и сбора материала для изучения по заявленным темам. Список намеченных выездов прилагается к учебному плану.

Учебно-тематический план Первый год обучения

№ п/п	Наименование разделов и тем	Количество часов
		Теорет.	Практич.	Всего
	Вводное занятие. Техника безопасности	1	-	1
1	Введение в аналитическую химию	39	64	103
1.1	Понятие о количественном анализе	3	6	9
1.2	Подготовка пробы (вещества) к анализу. Отбор средней пробы	4	8	12
1.3	Основы объёмного анализа	4	6	10
1.4	Правило эквивалентности, точка эквивалентности и конечная точки титрования	4	6	10
1.5	Классификация методов объёмного анализа. Общие приёмы титрования: прямое титрование, обратное титрование	4	6	10
1.6	Техника химического эксперимента в объёмном анализе. Измерение объёмов растворов	4	6	10
1.7	Приготовление стандартных растворов. Вычисления в объёмном анализе	4	8	12
1.8	Концентрация растворов и способы её выражения. Способы вычисления в объёмном анализе. Индикаторы	4	6	10
1.9	Основы весового анализа. Классификация методов весового анализа: методы выделения, методы осаждения и отгонки	4	6	10
1.10	Осаждение	4	6	10
2	Анализ природных вод.	24	36	60
2.1	Классификация химического состава природных вод	4	6	10
2.2	Отбор специальных проб воды (кислород, растворённое железо, сероводородные воды). Методы химического анализа воды	4	6	10
2.3	Физические свойства вод: прозрачность, взвешенные вещества, осадок. Плотность (удельный вес), определение ареометром и пикнометром	4	6	10
2.4	Основные показатели, характеризующие состояние воды: температура, концентрация водородных ионов (рН)	4	6	10
2.5	Определения основных значимых газов – компонентов природных вод	4	6	10
2.6	Макрокомпоненты природных вод	4	6	10
3	Специальная обработка почвенных и растительных проб	19	32	51
3.1	Анализ содержания микроэлементов в пробах	4	8	12
3.2	Сухое озоление проб, работа с муфельной печью	4	6	10
3.3	Сведения о мокром озолении	4	6	10
3.4	Доозоление материала концентрированной азотной кислотой	4	6	10
3.5	Атомно-абсорбционный анализ (экскурсия)	3	6	9
	Итоговое занятие	1	-	1
	Итого	84	132	216