Ученики на Учителя.com


Конспект урока на тему "Изучение природных экосистем в условиях антропогенной и техногенной нагрузки"

МОУ лицей «Многоуровневый образовательный комплекс №2»
Урок-виртуальная экскурсия на тему:
«Изучение природных экосистем в условиях антропогенной и
техногенной нагрузки»
Шинкарева Т.Э.
Учитель ВКК, биологии и
экологии.
Воронеж 2009г.
Цели:
1. Расширить знания учащихся об экосистемах, познакомить с
методами изучения их экологического состояния с точки зрения
геоэкологии. Используя краеведческий материал, изучить
пространственную и видовую структуру биоценозов и
антропогенную и техногенную нагрузку на них.
2. Продолжить развитие познавательного интереса у
старшеклассников к научно-практической работе и навыков
экспериментальной деятельности, инициировать самостоятельное
мышление путем выработки умения постановки целей, задач,
гипотез исследования, анализировать и оценивать результаты.
Формировать навыки самоуправления.
3. Установление гармоничных отношений с природой,
формирование норм и правил экологической этики,
ответственного отношения к живой природе как основе
экологического воспитания школьников, воспитание любви к
природе и родному краю
Форма занятия:
Виртуальная экскурсия
Методы:
1. метод мультимедийного обучения
2. методы по источникам знаний и способам предъявления
готовых знаний и их поиска (по Б.Е. Райкову) – наглядно-
исследовательский и моторно-исследовательский
Иновациоонные педагогические технологии:
1. информационно-коммуникационные
2. практико-ориентированные
3. проектно-исследовательские
4. личностно-ориентированные
Материалы и оборудование:
1. Видеоролик «Экологическая практика», авторская работа.
2. Авторская мультимедийная презентация «Изучение природных
экосистем в условиях антропогенной и техногенной нагрузки»
3. Оборудование к проведению исследовательской работы
«Оценка качества природных вод»: 1)колбы плоскодонные с
пробками по 50 мл; 2) пробирки; 3) штатив для пробирок; 4) 5 %
раствор KCL;
5) 1 % раствор крахмала; 6) универсальная индикаторная бумага;
7) пипетки; 8) листы белой бумаги
4.Листья березы
5. Тетрадные листочки в клетку
6. Для создания положительного эмоционального состояния,
активизации деятельности головного мозга использовались
элементы аромотерапии – мандариновое масло
Участники поделены на группы:
1) Экскурсоводы (5 человек)
2) экспертная комиссия, хим. лаборатория. (3 человека)
3) общественная, исследовательская лаборатория (14 человек)
Раздаточный материал:
1) программа виртуальной экскурсии
2) бланк для заполнения «Камеральный этап к научно-
исследовательской работе «Состояние экосистем
пришкольной территории по улице Шендрикова в условиях
антропогенной и техногенной нагрузки.
3) алгоритм исследовательской работы «Оценка качества
природных вод»
4) алгоритм проведения тератологических исследований.
Способы создания ситуации успеха:
1. Выступающим учащимся хорошо знаком материал, они сами
его находили, исследовали на экологической практики.
2. Если, учащиеся затрудняются в ответах на вопросы, то
любой из экскурсоводов может их проконсультировать , что
придает им значимость в глазах товарищей.
3. Есть возможность поучаствовать, хотя бы виртуально на
экологической практике и самому научиться некоторым
методам исследования, которые вполне доступны для
осуществления.
Программа виртуальной экскурсии.
1.Вступительное слово организатора экскурсии - учителя
биологии Шинкаревой Т.Э. (7 минут)
2.Просмотр видеоролика «Экологическая практика» (монтаж
Звягина Михаила учащегося 10-В) (3минуты)
3.Маршрут №1 «Туристическая база «Веневитиново» - озеро
«Маклок» (экскурсовод - Голубева Яна – 10-А), (10 минут)
4. Маршрут №2 «Туристическая база «Веневитиново» - болото
«Клюквенное» (экскурсовод - Хаустов Евгений – 10-В), (10
минут).
5. Камеральная работа №1 «Химический анализ природных вод»
(ответственный лаборант - Бережная Наталья – 10-В), (10 минут).
6.Камеральная работа №2 «Исследование изменений состояния
экосистем Усманского бора в условиях антропогенной нагрузки»
(гид-консультант Лис Надежда – 10-В), (15 минут)
7. Маршрут №3 «Сюрприз» (5 минут)
План-конспект
I. Вступительное слово учителя. (7 минут)
Тема нашего заседания: «Изучение природных экосистем в
условиях антропогенной и техногенной нагрузки»
Девизами нашего заседания может стать:
1) высказывание Н.И. Лобачевского:
«Природа – это живая, чувствительная,
очень сложная система: даже самый
тихий шаг для нее ощутим, ...
надо действовать не вопреки,
а согласно законам Природы».
2) следствие из законов экологии Барри Коммонера:
«Мысли глобально – действуй локально»
Почему мыслим глобально?
Наша виртуальная экскурсия – это результат проектно-
исследовательской работы экологической практики, которая
стоит на первом месте в экологической деятельности учащихся.
Действуем локально, так как объектом нашего изучения,
исследования является жемчужина подворонежья – Усманский
Бор, его экосистемы.
Сегодня мы хотим совершить виртуальную экскурсию по
экосистемам Усманского Бора, погрузиться в атмосферу
исследовательской деятельности и подтвердить или опровергнуть
гипотезу исследования (программа виртуальной экскурсии).
Гипотеза исследования:
Природные экосистемы изменяются под действие антропогенной
и техногенной нагрузки.
Цели:
• 1.применение и подтверждение теоретических знаний
полученных на спецкурсах, предметах по экологии для
решения практических задач,
• 2. изучение компонентов геологической среды, техногенной
нагрузки в пределах установленной зоны, влияние их на
поверхностные экосистемы
Задачи:
• 1. Маршрутное обследование территорий.
• 2. Изучение геодинамических процессов.
• 3. Химический анализ поверхностных, родниковых и
грунтовых вод.
• 4. Изучение состояния растительного покрова.
• 5. Определение техногенной нагрузки на экосистемы.
Методы исследования:
• Полевые методы исследований и камеральные: среди них
метод наблюдения, количественного учета, тератологический
метод (как тестовый).
• Методы химического анализа
• Метод шагомерной съемки
Объект исследования: Усманский бор в пределах научно-
практического полигона ВГУ, турбазы «Веневитиново»
Знакомство с объектом исследования начнем с просмотра
видеоролика «Экологическая практика» (монтаж Звягина
Михаила, учащегося 10- В)
II. Просмотр видеоролика «Экологическая практика»
(3 минуты)
По маршутам изучения экосистем «Веневитиново» нас
проведут экскурсоводы-учащиеся Мок №2
Хочу напомнить, что собой представляет экосоистема:
Абиотические
факторы
Биоценозы
Фитоценоз Зооценоз Микробиоценоз
Микоценоз
III. Маршрут №1 «Туристическая база «Веневитиново» - озеро
«Маклок» (гид - Голубева Яна – 10-А, 10 минут)
Рассказ сопровождается показом слайдов из презентации.
Цель: исследование влияния геодинамических процессов в
пределах надпойменных террас реки Усмань на состояние
поверхностных экосистем.
Задачи:
• Определение состава грунтов в различных точках
наблюдения и описание наземных экосистем;
• исследование изменения рельефа местности;
• составление схемы эколого-геологического профиля.
Объекты исследования:
надпойменные террасы реки Усмань.
Предметы исследования:
• Геодинамические процессы:
а) образование террас;
б) образование озовых валов;
в) образование террасовых болот;
г) образование суффозионных воронок.
• Геологическое строение;
Гипотеза исследования: геодинамические процессы определяют
состояние экосистем (фитоценозов).
Методы:
• Топографическая привязка террас (азимут и угол наклона
поверхности);
• Шагомерная съёмка по размерам;
Материалы и оборудование: компас-эклиметр, лопата.
Этапы работы в точках наблюдения:
• Определение азимута.
• Определение угла наклона поверхности.
• Отработка шурфа.
• Анализ среза шурфа.
• Описание поверхностных экосистем.
• Составление плана маршрута
Надпойменные террасы реки Усмань.
Речные системы выполняют геологическую работу, которая проявляется:
во-первых, в разрушении и переработке коренных отложений; во-вторых, в
транспортировке материала; в-третьих, в его переотложении и аккумуляции.
Речные террасы являются продуктом этой геологической работы. Первая
надпойменная терраса формируется на ранних этапах образования речной
системы. Она характеризует процессы вреза реки в коренные породы. В
дальнейшем деятельность реки в зависимости от её «живой силы»
сменяется эрозионным и кумулятивным режимами. Последующие террасы
образуются также при меандрировании реки (движении реки за счет
вращения Земли). Каждая последующая терраса располагается на более
низких отметках, чем предыдущая.
Описание точки наблюдения №1
Глубина шурфа – 0.5м.
В разрезе наблюдается:
1) 1й-слой: сильно гумусированный, песок, темно-серый
среднезернистый, влажный, с углистыми включениями. Мощность
15 – см.
2) 2й-слой: песок, светло-желтый, среднезернистый, однородный,
влажный, с углистыми включениями. Скрытая мощность – 60см.
3) Растительность представлена 4-мя ярусами:
1) Травянистый;
2) Низкорослые кустарники;
3) Лиственные деревья;
4) Сосны.
Точка№8 (350м). Располагается на валу.
Здесь начинается вторая надпойменная терраса реки Усмань, на
которой находятся озовые валы. Точка наблюдения №8 находится на
флювиогляциальном валу времени отступления донского ледника. В
специальной литературе он получил название «Воронежского оза»
Представляет собой мощную песчаную гряду, протягивающуюся в
меридиональном направлении более чем на 150 км с абсолютными
отметками в 150-160 км. Образовался в грандиозном ледниковом
каньоне-трещине Среднерусской возвышенности и Окско–Донской
равнины.
Образование вала: после начала таяния ледников происходила
дифференциация материала: у границ аккумулировались грудо-
зернистые пески, а тонкий материал сносился вниз по течению реки.
Озовые валы показывают уровень первого пояса переработки ледника.
Длина вала – 48м., ширина – 25 м.
Недалеко от точки наблюдения №14 находится озеро-болото Угольное. Оно
расположено в ледниковой впадине; вокруг озера-болота растет лес, возраст
которого около 300 лет. Около болота сформировался уникальный
микроклимат, для которого характерны:
1. Слабый ветровой режим.
2. Более высокая температура вокруг озера-болота.
3. Много солнечного света.
Все это способствовало возникновению многообразия водных и наземных
экосистем, около 100 видов растений.
В течение некоторого периода времени происходило отмирание
организмов, затем образование и отложение торфа. С течением нескольких
тысячелетий его размеры достигли 3.5 м в высоту. Если смотреть в воду
сверху, то она имеет чёрный свет, что объясняется присутствием торфа. На
берегу озера находится суффозионная воронка.
Суффозия – выщелачивание растворимых солей (хлоридных, хлоридно-
сульфатных, карбонатных) почвы, нарушение микроагрегатной структуры
грунтов, вмывание в глубину с исходящими потоками воды тончайших
частиц, в дальнейшем также выносимых подземными водами. Это вызывает
оседание всей выщелоченной толщи с образованием по поверхности
понижений, либо мелких микрозападин, блюдец, воронок, либо крупных (от
10 до 100м – мелкие, крупные – от 0.6 до 1,5 км) при глубине 150-200см.
Суффозионные понижения особенно характерны для лессовидных грунтов.
По сравнению с 2005 годом озеро-болото осталось в прежних размерах,
поверхность открытого водного зеркала увеличилась, уровень воды
повысился за счет накопления талых вод. Наблюдается «цветение» ряски на
поверхности.
Беседа с учащимися:
1.Рассмотрите фотографии озера-болота «Угольное» на слайде.
Проанализируйте, как изменилась площадь озера - болота
«Угольное» с 2002 года по 2008 год?
2.Проблемный вопрос:
На этом маршруте есть точка, где находятся деревья с обгоревшей
нижней частью ствола на небольшой площади. Почему возник
низовой пожар?»
Возможные варианты ответов:
1. антропогенная деятельность
2. самовозгорание торфа
3.возможность существования геофизической аномалии
притягивающей шаровые молнии
Озеро «Маклок» занесено в кадастр «Юнеско» как уникальное по
видовому составу и чистоте природных вод. Сравнительный
анализ показал об изменении (увеличении) площади озера
«Маклок», затоплении территорий лесного массива.(работа со
слайдами)
Решение задач с учащимися на маршруте исследования:
1. На фотографии вы видите разлив озера «Маклок» и затопление
территории березового леса, такой разлив наблюдается в течении
последних трех лет. Спрогнозируйте, что произойдет с этой
экосистемой, если ситуация не изменится?
2. Обясните, какой процесс мы видим на фотографии, почему
береза наклонилась?
IV.Маршрут №2 «Туристическая база «Веневитиново» - болото
«Клюквенное» (гид - Хаустов Евгений – 10-В, 10 минут)
Болото Клюквенное – одно из самых крупных сфагновых болот
Усманского бора.
Озеро-болото Клюквенное. Относится к реликтовым и
занесено в международный список охраняемых болотных
экосистем «Телма» при ЮНЕСКО, так как здесь сохранился
участок природы, характерный для доледникового периода и
находятся уникальные растения: клюква и северные растения, в
центре России нигде больше не встречающиеся.
Такие болота являются природными консервантами, что
связано с характером среды (восстановительная). В болоте
находятся залежи неокисленного торфа.
Клюквенное – террасовое болото в межваловых понижениях.
Относится к верховым болотам, так как питается только
атмосферными (верховыми по отношению к подземным) водами.
Здесь создаются уникальные экосистемы (например, на данной
территории обитают 47 видов комаров). Из растений для данного
болота характерны березы, папоротники, осоки, кустарники. Из
мхов преобладают «белые» - различные виды сфагнума. На сырых
участках по периферии болота массово произрастают: молиния
голубая, осоки омская, пузырчатая, ложносытевая, пушица
влагалищная. Из споровых растений встречаются хвощ лесной,
плаун булавовидный, папоротники голокучник трехраздельный,
щитовник гребенчатый, щитовник шартрский. В воде между
кочками обычны сабельник болотный, вахта трехлистная и другие
болотные растения – гелофиты. На сфагновой сплавине регулярно
плодоносит кустарничек бореальных болот – клюква.
Представители плотоядных растений – росянка круглолистная и
пузырчатка средняя, встречающаяся здесь в небольших «окнах»
свободной воды. Росянка круглолицая является редким в
Воронежской области представителем бореальной флоры и
нуждается в охране.
Болото Клюквенное было подробно изучено К.Ф. Хмелевым
(Дроздов, Хмелев, 1973, 1983; Камышев, Хмелев, 1976). Оно имеет
округлую форму и максимальную глубину 2-2,5м. Относится к
сплавинному типу: верхний слой торфа отделен от дна прослойкой
воды, поэтому поверхность болота сильно «дышит»
Решение задачи олимпиадного характера
На одном болоте было найдено дерево корневая система которого
развивалась внутри оказавшегося погребенным здесь
человеческого тела, причем строение разросшегося корня
полностью повторяло очертания погибшего.
Современная экология легко объясняет это явление. Попробуйте
объяснить и вы.
Выводы по маршрутам исследования.
Вывод: наблюдая за растительностью на пройденных нами маршрутах , а
также за строением грунтов, мы пришли к выводу, что наиболее
разнообразные фитоценозы находятся в низинах, что связанно с близким
залеганием грунтовых вод. Чем выше местность, тем меньше ярусов
растительности. Поэтому, двигаясь все дальше по террасам реки, Усмань
мы замечали уменьшение количества ярусов. Это связано с тем, что при
переходе на каждую следующую террасу мы фиксировали повышение
рельефа. Изучая состав почв, мы установили, что для данной местности
характерен неоднородный почвенный покров. Однако эта неоднородность
не хаотична, а упорядочена и отражает закономерную пространственную
изменчивость условий и факторов почвообразования, определяющих ход и
направление почвообразовательного процесса.
V. Камеральная работа №1 «Химический анализ природных
вод» (ответственный лаборант - Бережная Наталья – 10-В).
Работа со слайд – презентацией (прилагается).
VI. Общественная лаборатория. (10 минут)
Определить вкусовые качества предложенных образцов воды (из
водопровода, бутилированная, фильтрованная вода.)
Вкусовые ощущения записывает экспертная группа ( три
человека) и проводит качественный анализ предложенных
образцов воды (из водопровода, бутилированная, фильтрованная
вода, вода из реки «Усмань») по плану (приложение №1).
В дальнейшем докладывают результаты и выводы.
Сопоставляют с выводами общественности.
VII. .Камеральная работа №2 «Исследование изменений
состояния экосистем Усманского бора в условиях
антропогенной нагрузки» (экскурсовод-консультант Лис
Надежда – 10-В, 15 минут) Используется слайд презентация.
• Цель работы: Исследование состояния экосистем в
условиях антропогенной и техногенной нагрузки.
• Задача:
• На основе анализа морфологической изменчивости
вегетирующих частей травянистых растений, выявить зоны
экологического риска.
Тератологический метод.
• 1. Выбираются пробные площади. На этих площадях с
нескольких точек. С каждой точки собирают по 5 листьев
растения (в нашем случае листья подорожника)
• 2. Делают контуры листьев на тетрадном листе в клетку.
Четко проводят центральную жилку.
• 3. По клеткам считают площади правой и левой половин
листа.
• 4. Рассчитывают коэффициенты симметрии листьев путём
деления площади меньшей половины на большую половину
и умножают на 100%. Находят среднее значение
коэффициента симметрии.
• 5. Оценка результатов проводится по средним значениям
коэффициентов симметрии:
• От 95 % до 100 % - экологическая норма.
• От 85% до 95 % - экологический риск.
• От 75% до 85 % - экологический кризис
Выводы:
1. Исследуемая территория, а именно участки №1, №3, №4
оценивается как зона экологического риска на это указывают
и степень антропогенной нагрузки (замусоренность
территории, количественный показатель посещаемости
людьми) и коэффициент симметрии листовых пластинок (от
85% до 95%)небольшая ее часть на участке №4 - это зона
экологического кризиса (коэффициент симметрии от 75% до
85%) Локально расположены зоны экологической нормы на
участках №2 и №3 (коэффициент симметрии листовых
пластинок подорожника от 95%)
2. Деградация почв и растительности вызвана: а) не разумным
поведением
туристов (оставлены костровища, твердые бытовые отходы,
вытаптывание травяного покрова) и их невыполнением
санитарных правил. б) парковка автотранспорта
3. Результаты тератологических исследовании практически
совпадают с зонами антропогенной и техногенной нагрузки.
4. В сравнении с характеристиками заповедника Усманского
бора, исследуемые нами экосистемы в пределах научного
полигона «Веневитиново» и прилегающие к нему территорий
Усманского бора, подвергающиеся антропогенному
влиянию, переходят из зон экологической нормы в зоны
экологического риска.
Практическая работа учащихся.
Камеральный этап к научно - исследовательской работе:
«Состояние экосистем пришкольной территории по улице Шендрикова в
условиях антропогенной и техногенной нагрузки».
Цель:
Исследовать состояние экосистем в условиях антропогенной и техногенной
нагрузки по методу Захарова В.Б.
Задачи:
На основе анализа морфологической изменчивости вегетирующих частей
древесных растений. Выявить зоны экологического риска, нормы, кризиса и
бедствия.
Объект исследования:
Экосистема пришкольной территории.
Предмет исследования:
Листовые пластинки березы.
Гипотеза исследования:
Результаты исследования (расчеты и коэффициент симметрии):
Выводы (зоны)
Учащиеся делают вывод об экологическом состоянии
прилегающих территорий к школе
VIII. Маршрут - сюрприз, глобальное техногенное воздействие.
Объект исследования – Лебедянский горно-обрабатывающий
комбинат (карьер по добычи открытым способом железных руд).
Презентация прилагается.
Ваше впечатление от данной информации?
Карьеры-это раны на теле земли или…?
Формулировка учащимися выводов.
Выводы: 1. В пределах территорий т/б «Веневитиново» были
исследованы экосистемы, изучены уникальные водные объекты и
их эколого-геологическое состояние
2.Техногенная нагрузка на природу достаточно высока, так как
тератологические исследования показывают наличие зон
экологического риска и бедствия.
3.Природные экосистемы изменяются под действием
антропогенной и техногенной нагрузки
4. «Природа – это живая, чувствительная,
очень сложная система: даже
тихий шаг для нее ощутим
надо действовать не вопреки,
а согласно законам Природы
Литература
1. Глаголев С.М. Летние школьные практики. Методич.пособие.МЛ 1999.
2. Дроздов К.А. Усмань. Природа и ландшафты Подворонежья. Воронеж
1983.
3. Киселева К.В. Атлас - определитель высших растений. М. "Просв." 1991.
4. Миркин Б.М. Экология России. М. АО МДС 1996.
5. Сарафанова А.А. Педагогическая и полевая практика студентов-биологов
в школе. Минск. "Вышэйшая школа". 1984.
6. Федоров А. А., Тератология и формообразование у растений, М.—Л.,
1958;
7. Шипунов А.Б. Летние школьные практики по ботанике. МЦНМО. 1998.
8.Школьник М.Я. Смирнов Ю.С. О возможных молекулярно-
биохимическ5их механизмах тератологических изменениях у растений. М.
«Наука»1974
Скачать материал

География - еще материалы к урокам: