Химические основы экологии

Бельчич Ольга Ивановна

учитель химии и экологии

МАОУ СОШ №1

им. А.А. Первенцева

Авторская программа курса

внеурочной деятельности

«Химические основы экологии» .

Пояснительная записка

Общие цели образования с учётом специфики учебного предмета, курса.

Цель курса: освоение учащимися основных правил и подходов к организации научного химико - экологического эксперимента и развитие у школьников системы умений проводить частные и комплексные исследования.

Задачи курса:

познавательная – развитие познавательного интереса к окружающей природной среде через исследовательскую деятельность и включенность воспитанников в познавательную деятельность;

пробуждать и укреплять интерес к природе, развивать умения применять полученные знания на практике;

развивающая – развитие у учащихся самостоятельности, активности, умения создавать красоту своими руками, развивать любовь к земле, родному краю интерес к сельскохозяйственным профессиям,

формировать у учеников понимание органической взаимосвязи природных процессов, качества окружающей человека среды и характера природопользования;

развитие волевой сферы – убеждения в возможности решения экологических проблем, стремления к распространению экологических знаний и личному участию в практических делах по защите окружающей среды,

развитие природоцентрического мировоззрения;

воспитательная – привитие учащимся любви и бережного отношения к природе,

формировать экологическую грамотность учащихся, эстетические чувства; обучающая – освоение общих и специальных методов, приемов и форм исследовательской работы, направленной на актуализацию и развитие знаний в области экологии,

развитие интеллектуальных, коммуникативных и практических умений,

ознакомление обучающихся с основными проблемами и направлениями в современной экологии,

формирование у обучающихся понимания органической взаимосвязи природных процессов, качества окружающей человека среды и характера природопользования.

Нормативные акты и учебно-методические документы, на основании которых разработана рабочая программа

требований к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования ;

планируемых результатов освоения основной образовательной программы основного общего образования;

общих и предметных положений Фундаментального ядра содержания общего образования;

примерной программы по химии и экологии.

Место и роль учебного курса, предмета в достижении обучающимися планируемых

результатов освоения образовательной программы школы.

Программа курса построена по концентрической концепции. Особенность программы состоит в том, чтобы сохранить высокий теоретический уровень и сделать обучение максимально развивающим. В основу конструирования программы, входит освобождение ее от избытка конкретного материала.

прогнозирующая роль теоретических знаний для фактологического материала химии элементов: конкретное химическое соединение представляет собой звено в непрерывной цепи превращений веществ, оно участвует в круговороте химических элементов и в химической эволюции;

законы природы объективны и познаваемы; знание законов химии дает возможность управлять химическими превращениями веществ, находить экологически безопасные способы производства и охраны окружающей среды от загрязнения;

наука и практика взаимосвязаны: требования практики — движущая сила развития науки, успехи практики обусловлены достижениями науки;

развитие химической науки и химизация народного хозяйства служат интересам человека и общества в целом, имеют гуманистический характер и призваны способствовать решению глобальных проблем, современности.

Планируемые результаты на к каждому разделу учебной программы

развитие практических умений школьников по экспериментальной работе;

формирование навыков практической оценки экологического состояния окружающей среды;

формирование умений планировать и организовывать экспериментальные исследования;

развитие способности к системному анализу, вероятностного мышления и умения прогнозировать результаты эксперимента;

профессиональная ориентация учащихся в области естественных наук, в том числе экологии и химии.

В результате изучения курса обучающиеся средней школы должны: − уметь:

ставить и проводить эксперименты в природе,

проводить наблюдения;

знать о влиянии деятельности человека на природу в целом;

уметь соблюдать правила поведения в природе;

оказывать посильную помощь в её сохранении;

знать факторы, отрицательно влияющие на растительный и животный мир, пропагандировать необходимость охраны природы;

должны иметь ясные и четкие представления об окружающей нас экологии, которая зависит от нас – людей;

уметь решать задачи экологического содержания, проводить посильные мероприятия по охране окружающей среды;

понимать материальное единство живой природы, знать пути и направления развития живой природы;

уметь пропагандировать идеи оптимизации природопользования; − развивать навыки самообразования;

описывать основные экологические проблемы своего региона и всего человечества;

уметь находить в различных источниках информации научные доказательства для объяснения экологических проблем;

выделять случайные и закономерные характеристики во взаимоотношениях человечества с окружающим миром;

объяснять значение устойчивого развития природы и человечества;

прогнозировать перспективы устойчивого развития природы и человечества;

проявлять устойчивый интерес к пониманию и разрешению региональных и глобальных экологических проблем;

проявлять активность в организации и проведении экологических акций;

уметь вести диалог и находить компромиссное решение не с точки зрения силы одной из противоборствующих сторон, а с позиции возможности устойчивого развития биосферы и сохранения жизни на Земле во всех ее проявлениях.

Таким образом, курс «Химические основы экологии» является частью образовательного процесса, работа которого направлена на формирование устойчивого интереса к предмету, понимание тесной взаимосвязи экологии, химии с другими науками, а также на развитие таких важных качеств личности, как творчество, активность, инициатива, способность к саморазвитию, самовоспитанию, самообразованию.

Содержание программы

Химия – наука о веществах и их превращениях. Экология – наука, изучающая отношение организмов между собой и окружающей средой. Взаимосвязь химии и экологии, их роль в познании окружающего мира. Охрана природы – комплекс мер по защите и сохранению объектов природы и рациональному использованию природных ресурсов. Двойственная роль человека в окружающей среде.

Практическая часть.  Интервьюирование (опрос) учащихся школы с целью выявления их отношения к природе и её охране и сопоставление их ответов со своим личным отношением к проблеме.

Химические вещества и химические реакции. Простые и сложные вещества. Основные классы веществ. Графическое изображение веществ. Уравнения химических реакций. Знакомство с техникой безопасности при работе в химическом кабинете.

Сопоставление физических явлений и химических реакций. Демонстрационное изменение окраски индикаторов в различных средах.

Экологические фильтры. Организм, Цепи питания. Понятие о ПДК. Экологическая пирамида чисел и массы. Биосфера. Ноосфера. Уровни экологических проблем: местный, региональный, глобальный. Экологический кризис.

Практическая часть. Определение уровня экологических проблем

Химическая организация организмов. Понятие об органических веществах: белках, жирах, углеводах, нуклеиновых кислотах, гормонах, витаминах. Неорганические вещества: вода, соли натрия, калия, кальция. Соединения железа, меди, кобальта, фосфора и их биороль. Причины быстрого старения организма. Ортобиоз – здоровый образ жизни.

Практическая часть. Ознакомление с составом зубной эмали и дентина. Причины появления кариеса.

Атмосфера – воздушная среда обитания. Воздух и его компоненты. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. «Гигиена» воздуха. Вред, наносимый здоровью человека курением. Причины возникновения парникового эффекта, разрушения озонового слоя и возможные последствия. Охрана атмосферы. Экологические чистые виды топлива. Альтернативные источники энергии.

Практическая часть. Конкурс проектов: «Экологические чистые виды транспорта 21 века»

Вода, её состав и свойства. Гидросфера – водная среда обитания организмов. Основные источники и пути загрязнения водоёмов: добыча и транспортировка нефти, угля, руды, промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки. Проблема дефицита пресной воды и её решение.

Практическая часть. 1. Имитационная игра: «Оперативное совещание» (проблема: нефть в море). 2. Экологическое прогнозирование. Оценка ситуации: водители моют машины на берегу водоёма. Разработка проекта экологически безопасной площадки для мойки машин.

Литосфера и её границы. Почва, её функции. Загрязнение почвы тяжёлыми металлами (источники, последствия, защита). Накопление в почве пестицидов – химические средства борьбы с сорняками, болезнями растений. Влияние пестицидов на природную среду. Альтернативные способы борьбы с вредителями. Проблема городских и промышленных свалок и пути её решения.

Практическая часть. Круглый стол «Пестициды и окружающая среда». Основные вещества, используемые в быту, их свойства. Техника безопасности при обращении с бытовыми химикатами. Первая помощь при химических отравлениях и ожогах. Этанол (состав, свойства, двойственная роль в отношении человека)

Практическая часть.  Знакомство с основными группами веществ, применяемых в быту. Конкурс инструкций по домашней технике безопасности. 2. Дискуссия: Этанол: факты «за» и «против».

Круговорот веществ в биосфере. Распространенность элементов в земной коре. Понятие о методах контроля за поступлением металлов в растительные и животные организмы. Ксенобиотики – вещества, не свойственные живым организмам (косметические средства, аэрозоли). Эко отравления. Аллергия как результат эко отравлений. Пути сохранения чистоты биосферы. Роль экологии, химии в решении экологических проблем.

Химия и экология как науки.

Атмосфера. Озон в атмосфере.

Изучение углекислого газа как компонента воздушной среды и показателя дыхания человека.

Изучение запыленности воздуха.

Наблюдения за составом атмосферных осадков.

Влияние загрязнения воздуха аммиаком на растения;

Практическая работа №1:

Интервьюирование (опрос) учащихся школы с целью выявления их отношения к природе и её охране и сопоставление их ответов со своим личным отношением к проблеме.

Практическая работа№2: определение состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Практическая работа №3: определение содержания в воздухе углекислого газа с помощью индикаторных трубок (экспресс анализ окружающего воздуха);

Практическая работа №4: определение запыленности воздуха в помещении;

Практическая работа №5: определение запыленности воздуха в помещении;

Практическая работа №5: экспресс-анализ загрязненности воздуха аммиаком;

Обобщение знаний и вывод о проделанной работе.

Гидросфера.

Органолептические показатели воды: кислотность и минеральный состав воды.

Правила отбора проб воды; жесткость воды, ее определение и устранение;

Приготовление модельных загрязнений воды (сточных вод) и их экспресс-анализ;

Практическая работа №7: Наблюдение за составом атмосферных осадков; Определение органолептических показателей качества воды;

Практическая работа №8: Определение водородного показателя (рН) воды;

Практическая работа №9: Определение и устранение жесткости воды;

Практическая работа №10: Обнаружение хлоридов в анализируемых образцах воды.

Практическая работа№11: Определение сульфатов в воде;

Влияние синтетических моющих средств (СМС) на зеленые водные растения. Очистка воды от СМС;

Обобщение знаний: вывод о проделанной работе, очистка воды от загрязнений.

Литосфера.

Кислотность и засоленность почвы. Антропогенные нарушения почвы.

Практическая работа №12: Приготовление образца почвы для анализа.

Практическая работа №13: Определение засоленности почвы;

Практическая работа №14: Оценка экологического состояния почвы по солевому составу;

Практическая работа №15 Определение антропогенных нарушений почвы;

Обобщение знаний, вывод о проделанной работе.

Биосфера. «Окружающая среда и здоровье»

Экологическая опасность - загрязнение тяжелыми металлами;

Качество продуктов питания по содержанию в них нитратов;

Изучение воздействия вредных химических факторов на здоровье человека;

Влияние курения. Воздействие алкоголя.

Срок реализации рабочей программы 1 год –( 34 часа, 1 час в неделю)

Формы и методы, технологии обучения

В процессе занятий на курсе «Химические основы экологии» ведущими методами и приемами организации и осуществления учебно-познавательной деятельности учащихся являются:

− метод словесной передачи и слухового восприятия информации;

приемы: лекция, рассказ, беседа, дискуссия, полемика, выступление;

− метод передачи информации с помощью практической деятельности;

приемы: составление плана, тезисов выступлений, редактирование, оценивание выступлений, составление схем и таблиц;

− метод стимулирования и мотивации;

приемы: создание ситуации успеха, поощрение, выполнение творческих заданий, создание проблемной ситуации, прогнозирование будущей деятельности, корректное предъявление требований, заинтересованность результатами работы;

− метод контроля;

приемы: наблюдения, анализ выступлений,

самооценка, оценка группы, тесты,

выступления на занятиях, защита проекта.

Формы организации обучения:

− индивидуальные;

− индивидуализированные;

− фронтальные;

− групповые.

Для реализации программы используются современные педагогические технологии: Технология развития критического мышления обеспечивает активный процесс познания и достижения знаний учащимися. Данная технология является основной для осуществления реализации программы данного курса, так как обеспечивает решение поставленных задач, формирование необходимых умений и навыков. На этапе «Вызов» (активизация ранее приобретенных знаний и мотивация к дальнейшей работе) можно использовать следующие приемы работы: словарную работу, блиц-опрос, высказывание по ключевым словам, защиту проекта, выступление по цепочке, тест, тренинг-разминку, вопрос на засыпку, вопрос-ответ по кругу. На этапе рефлексии использование приемов: составление схем, ответ-вопрос, мини-дискуссии, устные высказывания, эссе, работа по понятийному словарику, творческие задания.

Технология проблемного обучения способствует активизации познавательной деятельности через создание проблемных ситуаций, развития мыслительных способностей. Программа курса основа на изучении проблемных, дискуссионных вопросов. Личностно ориентированный подход обеспечивает ориентацию на личность учащегося. Развитие личностно-смысловой сферы учащихся происходит в атмосфере интеллектуальных, нравственных, эстетических переживаний, столкновений мнений, взглядов и позиций (диалоги в ходе диспута, дискуссии, полемики; разыгрывание ситуаций на морально-этические темы, «словесные рауты»).

Организационные формы обучения. Для обеспечения эффективного изучения программы используется сочетание следующих форм обучения:

− групповой;

− парной;

− индивидуальной;

− индивидуализированной;

− фронтальной.

Формы контроля уровня достижений учащихся: Исходя из уровня подготовленности обучающихся, возможно использование технологии дифференцированного подхода и личностно-ориентированного обучения.

Методы обучения – репродуктивный (объяснительно – иллюстративный) и продуктивный (частично-поисковый). Форма организации познавательной деятельности - групповая и индивидуальная. Включены практические работы. Формы контроля; − наблюдение; − беседа; − фронтальный опрос; − индивидуальный опрос; − контроль выполнения домашних заданий; − организация самостоятельной работы учащихся и контроль за ходом их выполнения. Текущий контроль включает в себя тематическое оценивание результатов обучения. Таковыми могут быть практические работы. Тематический контроль осуществляется по завершении тем курса в форме – наблюдения, беседы, фронтального опроса, практической работы, решения творческих задач. Тематический контроль проводится с целью проверки и оценки усвоения обучающимися учебного материала определённой темы. При осуществлении тематического контроля оцениваются достижения обучающихся в логической системе, соответствующей структуре учебной темы. Основные виды контроля осуществляются в устной, письменной, практической формах и в их сочетании. Итоговая форма контроля - сообщение, доклад, исследовательская работа.

Система оценивания. Система оценивания соответствует положению о предпрофильном обучении учащихся и методическим рекомендациям о ведении элективных курсов. Одними из ведущих методов являются педагогическое наблюдение и анализ результатов выполнения творческих работ: − сообщения, выступления на уроках-семинарах; − написание проектов, эссе; − составление вопросов для дискуссий.

Планируемые общие и специальные компетентности учащихся: В качестве основных образовательных результатов выступают развитие и повышение экологической, санитарной культуры учащихся, обучение приемам первой доврачебной помощи пострадавшему, профилактика наркозависимости. Курс способствует формированию базовых ценностей (жизнь, здоровье, красота, знание, человек), содействует воспитанию физически крепкого молодого поколения, адекватному отношению к себе и окружающим.

Интеграция курса: экология, биология, химия, медицина, история, искусство. Благодаря практической направленности, своему интегративному содержанию (экология, биология, химия, медицина, история, искусство), высокой мировоззренческой значимости, ориентированной в системе общечеловеческих ценностей.

Учебно-методическое обеспечение:

Учебно-методический комплект

1. Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева. – 2-е изд., испр. – СПб.: Крисмас+, 2012. – 176 с.: ил.

2. Нечаева Г.А., Федорос Е.И. Экология в экспериментах: учебное пособие для обучающихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений./ Е.И.Федорос, Г.А.Нечаева.– М.: Вентана - Граф, 2007. – 384 с. – (Библиотека элективных курсов).

3. Нечаева Г.А., Федорос Е.Н. Экология в экспериментах; 10-11 классы: методическое пособие. – М.: Вентана - Граф, 2007. – 112 с. - (Библиотека элективных курсов).

4. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2001. – 288 с.

5. Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие для учителей и учащихся / Т. Я. Ашихмина; Под ред. Т.Я. Ашихминой; Рец.: Н.А. Воронков, Л.В. Кузнецова, И.О. Бушманова. - М.: АГАР, 1999 г. – 468 с.

6. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Под редакцией Т.Я. Ашихминой. М.: Академический проект, 2005 г. – 416 с.

7. Дополнительная литература:

8. Энциклопедический словарь юного химика.

Медиаресурсы:

1. Единые образовательные ресурсы с сайта www. school-coolection.edu.ru

(единой коллекции образовательных ресурсов)

2. CD «Неорганическая химия», издательство «Учитель»

3. CD «Органическая химия», издательство «Учитель»

4. CD «Общая химия», издательство «Учитель»

5. CD «Химия элементов», издательство «Учитель»

6. Химия. Просвещение «Неорганическая химия»,. 8 класс. (на 2-х дисках)

7. Химия (8-11 класс). Виртуальная лаборатория (учебное электронное издание)

8. СD «Химия 8-11 класс», Библиотека электронных наглядных пособий.

9. CD Самоучитель «Химия для всех» (8-11 класс)

10. CD «Химия в школе. Минеральные вещества», электронные тесты.

11. CD «Тренажер по химии, тесты для подготовки к экзаменам», 2 шт.

Материально-техническое и информационно-техническое обеспечение:

1. Специализированный класс химии (лаборантская, вытяжной шкаф, специали-зированные столы, немеловая доска).

2. Стенды:

-«Периодическая система Д.И. Менделеева»

-«Таблица растворимости»

-«Классификация неорганических веществ»

-«Основные единицы измерения в системе СИ»

-«Индикаторы»

-«Техника безопасности»

-Портреты ученых-химиков

3. Химическое оборудование и реактивы.

4. Противопожарная сигнализация.

5. Интерактивное оборудование компьютерного класса, интернет ресурсы и CD диски.