«Материалы по дополнительному экологическому образованию учащихся Выпуск II Калуга 2005 ББК 28.0 М12 Рецензенты: С.М. Заикин, кандидат педагогических наук, проректор по учебной работе КГПУ им. К.Э. Циолковского; А.Б. ...»

Изучение сезонных изменений на примере отдельных видов животных. Учет птиц во время весенних и осенних пролетов.

Экскурсии. Сезонные (осенние, зимние, весенние) наблюдения за беспозвоночными, птицами и млекопитающими в природе.

Биологические экскурсии: Кн. Для учителя / И.В. Измайлов, В.Е.

Михлин, Э.В. Шашков, Л.С. Шубкина. – М., 1983. – 224 с.

Добровольский Б.В. Фенология насекомых. – М., 1969. – 232 с.

Полянский И.И. Сезонные явления в природе. – Л., 1956. – 296 с.

Физическая география и природа Калужской обл. – Калуга, 2003. – 272 с.

Шнелле Ф. Фенология растений / пер. с нем. – Л., 1961.

Шульц Г.Э. Общая фенология. – Л., 1981. – 188 с.

МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ШКОЛЬНИКОВ К

ОЛИМПИАДЕ ПО ЭКОЛОГИИ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Особенностью проведения третьего этапа Всероссийской олимпиады школьников по экологии является включение в его содержание регионального компонента. Региональный компонент можно включить во все три тура олимпиады: теоретический, практический и конкурс экологических проектов При подготовке материалов для проведения первого (теоретического) этапа около 25-30% предлагаемых учащимся тестовых задач следует разрабатывать на основе местного материала: описания проблемных ситуаций, характерных для данной местности; экологических особенностей местных видов растений, животных и грибов; особенностей антропогенного воздействия в данном регионе на Природу и здоровье населения;

факты, характеризующие социально-экологическую ситуацию в регионе.

При подготовке материалов для проведения второго (практического) этапа содержание около 25% предлагаемых учащимся задачных ситуаций следует строить, учитывая особенности региональных экологических проблем, опираясь на знание учащимися местной флоры и фауны, е изменений под влиянием антропогенного фактора.

При проведении конкурса экологических проектов предпочтение, при прочих равных, следует отдавать работам, выполненных учащимися с использованием местного материала;

работам, в которых предлагаются решения региональных, местных и локальных экологических проблем; работам, выполненным учащимися с большой степенью самостоятельности, в которых взрослым отводится роль наблюдателей и консультантов, а не соисполнителей, в которых взрослые отходят на второй план и лишь помогают учащими Организаторам не следует забывать, что олимпиада по экологии – это, прежде всего, образовательная среда и эффективная форма экологического образования и воспитания, а уже затем смотр-конкурс личных достижений учащихся в сфере экологии.

Удачи Вам!

МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ШКОЛЬНИКОВ К ОЛИМПИАДЕ

Другой особенностью олимпиад школьников по экологии является то, что содержание конкурсных мероприятий в полной мере охватывает все виды деятельности школьников в сфере экологии, среди которых центральное место, безусловно, занимает исследовательская, как высшая форма познавательной.

Подготовку школьников к олимпиаде по экологии следует рассматривать как формирование готовности к исследовательской деятельности в сфере экологии.

Исследовательская деятельность в сфере экологии - это продуктивная познавательная деятельность в условиях проблемной ситуации экологической направленности.

Содержанием подготовки школьников к олимпиаде по экологии является формирование (приобретение):

- позитивного отношения к проблемным ситуациям в сфере экологии;

- активной позиции в осуществлении процесса разрешения проблемных ситуаций в сфере экологии;

- эмоционального отношения к проблемным ситуациям: в сфере экологии;

- опыта владения умственными исследовательскими действиями: анализом, синтезом, обобщением, классификацией, установлением аналогий и построением моделей объекта;

- умений анализировать проблему и находить средства и способы е решения;

- системы полноценных экологических знаний;

-опыта практической деятельности в сфере экологии;

а также формирование представлений:

- о социальной и личной значимости самостоятельной познавательной деятельности в сфере экологии;

- о способах поиска, получения, обработки и использования информации биоэкологической, эколого-прикладной и экологосоциальной направленности;

- о собственных возможностях и способностях по планированию и выполнению действий, направленных на разрешение проблемных ситуаций экологической направленности, в частности, таких как: анализ экологической ситуации и выявление ее проблемной части; обоснование плана действий по разрешению ситуации и его реализация;

- о собственных возможностях эффективно осуществлять новую для себя деятельность;

об элементах профессиональной деятельности специалистовэкологов;

- о значении экологической информации, которая позволяет сохранять сво здоровье и осознанно отстаивать право на благоприятную среду обитания.

Подготовка к олимпиаде достигнет цели, если школьники:

- будут правильно настроены на предстоящую деятельность, то есть осознают личную ценность того, чем им предстоит заниматься. Это означает, что педагог должен приступать к освоению содержания очередного этап обучения только после формирования у учащихся устойчивого познавательного интереса к тому, что предстоит делать. Более того, в ходе всего процесса педагог должен постоянно наблюдать за учащимися и заботиться о поддержании их интереса к деятельности как можно на более высоком уровне;

- будут обладать всей необходимой для деятельности, информации, а также знать, где ее можно оперативно получить. Это означает, что педагог должен открыть доступ ко всем имеющимся у него источникам информации, даже к тем, которые без помощи педагога учащиеся использовать пока не имеют возможности.

Например, педагог не должен ограждать учащихся от обращения к научной литературе, насыщенной специальными терминами формулами, содержание которых пока не известно его подопечным.

Безусловно, такая позиция предъявляет более высокие требования к уровню знаний и осведомленности в вопросах экологии самого педагога;

- будут сознавать смысл всех выполняемых действий. Это означает, что педагог должен сделать открытой для учащихся всю информацию обо всех сторонах процесса обучения. Учащиеся должны полностью осознавать смысл и значение не только всех собственных действий, но и действий, совершаемых педагогом.

Чтобы добиться этого, педагог должен воспринимать учащихся исключительно в качестве равноправных субъектов деятельности, том числе, и той, в которой активной стороной в процессе является только педагог;

- будут воспринимать педагога в качестве консультанта и стремиться выполнять его требования. Это значит, что педагог должен работать с учащимися в режиме обеспечения и сопровождения их деятельности, а не управления ею.

Только строгое и последовательное соблюдение названных условий позволит педагогу и учащимся добиться успеха.

Подготовку к олимпиаде лучше проводить в форме факультативных занятий в школе или кружковых занятий в учреждении дополнительного образования (на станции юннатов, в эколого-биологическом центре или дом творчества детей и юношества).

Подготовка школьников к олимпиаде складывается из трех взаимосвязанных этапов: этап подготовки к теоретическому туру, этап подготовки к практическому туру и этап выполнения экологических проектов.

Содержание всего курса построено по модульному принципу, то есть, представлено в форме завершенных информационных блоков, каждый из которых имеет свою внутреннюю логику построения и прохождения. Каждый информационный блок включает средства, обеспечивающие целеполагание, и средства диагностики объма усвоенных декларативных и процедурных знаний.

Содержание всех блоков взаимосвязано и направлено на формирование и развитие способности учащихся к идентификации (распознаванию) и разрешению проблемных ситуаций экологической направленности, то есть на формирование готовности к исследовательской деятельности в сфере экологии.

Поэтому опорными, ключевыми понятиями, вокруг которых развернется вся деятельность учащихся и педагога по подготовке к участию олимпиаде, являются «проблемная ситуация в сфере экологии» и «экологическая проблема».

Существует три варианта прохождения этапов подготовки, каждый из которых выстроен с учетом преемственности содержания информационных блоков и их относительной самодостаточности.

В основе первого варианта лежит последовательное прохождение этапов, начиная с этапа подготовки к теоретическому туру и заканчивая этапом выполнения экологических проектов.

Этот вариант следует выбрать в том случае, если:

- учащиеся еще не приступали к изучению экологии, то есть уровень экологических знаний можно характеризовать как нулевой;

- занятия проходят один раз в неделю и реже;

- лабораторная база, необходимая для проведения занятий второго этапа, доступна лишь ограниченный промежуток времени (например, только два месяца в течение учебного года).

Второй вариант предполагает параллельное выполнение этапов теоретической и практической подготовки, после чего учащиеся приступают к работе над проектом. Этот вариант предпочтителен, если:

- учащиеся только приступают к систематическому изучению экологии (уровень теоретических знаний - не выше начального);

- занятия проходят чаще одного раза в неделю;

- лабораторная база, необходимая для проведения занятий второго этапа, доступна в течение всего учебного года постоянно;

- объекты проектной деятельности доступны для изучения только во второй половине всего процесса подготовки.

Согласно третьему варианту учащиеся работают над проектом параллельно с подготовкой к участию в теоретическом и практическом турах. Такой вариант целесообразен если:

- учащиеся владеют системой основных экологических понятий на уровне общеобразовательной подготовки выпускников средней школы по экологии;

- занятия проходят несколько раз в неделю;

- время для изучения объектов проектной деятельности ограничено и совпадает со временем прохождения первого и второго этапов подготовки.

При выборе варианта прохождения этапов подготовки необходимо также учитывать продолжительность работы над экологическим проектом, без которого участие в олимпиаде невозможно. Сроки выполнения проекта определяются, с одной стороны, уровнем готовности учащихся к исследовательской деятельности, а с другой стороны, спецификой объекта и предмет проектной деятельности.

Первый вариант наиболее продолжительный, поэтому его следует использовать только тогда, когда до олимпиады остается достаточно времени для полноценного прохождения всех этапов.

Второй вариант позволяет сократить время подготовки к теоретическому и практическому турам. Это дает возможность педагогу увеличить время для работы над экологическим проектом или сократить общее время подготовки к олимпиаде. Реализация этого варианта предполагает наличие учащихся определенного уровня знаний по экологии.

Третий, самый короткий по продолжительности вариант может быть использован для подготовки к олимпиаде учащихся, проявивших себя в изучении экологии и имеющих некоторый опыт проведения исследований. Для того, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант и осуществлять подготовку школьников к олимпиаде планомерно и целенаправленно, педагог должен определить уровень готовности своих подопечных к исследовательской деятельности в сфере экологии.

Начальный этап подготовки На начальном этапе педагог решает следующие задачи:

- информирует всех учащихся о целях и содержании совместной деятельности, которая будет осуществляться на протяжении всего курса подготовки участию в олимпиаде по экологии;

- выявляет учащихся, которые по тем или иным причинам заинтересовались в приобретении опыта исследовательской деятельности в сфере экологии, привлекает их к сотрудничеству;

- определяет мотивы, которые побудили у учащихся желание посещать занятия;

- намечает состав учебных групп на основании определения уровня готовности к исследовательской деятельности в сфере экологии и значимых в обучении индивидуальных особенностей каждого старшеклассника;

- осуществляет перспективное планирование проведения занятий в каждой группе.

ПОДГОТОВКА К ТЕОРЕТИЧЕСКОМУ ТУРУ ОЛИМПИАДЫ

-системы составляющих основу экологии как науки (терминологический «багаж»);

-системы представлений о содержании и способах решения проблемных экологических ситуаций локального, регионального и глобального масштабов (фактологический «багаж»);

-систематизированной совокупности умений осуществлять умственные исследовательские действия (анализировать, сравнивать, обобщать, классифицировать, строить модели) на основе терминологического и фактологического «багажа»;

-умения идентифицировать и исследовать проблемную ситуацию, на основе терминологического и фактологического «багажа» формулируя проблемный вопрос (проблему) и намечая пути решения проблемы.

На первом этапе школьники знакомятся с содержанием базовых понятий, на которые опирается весь курс подготовки к олимпиаде: «информация», «модель», «система», «проблемная ситуация (и проблема)», «исследование как процесс [добывания и обработки информации]». Содержание этих понятий рассматривается последовательно на четырех уровнях, соответствующих иерархическим уровням организации живой Природы и являющихся предметом экологии как науки: особь (система «организм-среда»), популяция, экосистема, биосфера. На каждом названном уровне содержание этих понятий расширяется, дополняется, и конкретизируется за счет рассмотрения с трех точек зрения: биоэкологической, эколого-прикладной, экологосоциалъной.

Отбор содержания и организация подготовки школьников осуществляются с учетом конечной цели обучения — готовности к исследовательской деятельности в сфере экологии, которая включает три компонента:

-когнитивного компонента (информированности), который проявляется в виде усвоенной информации о содержании экологических законов, правил, теорий, понятий и научных фактах;

представлений о социальной и личной значимости исследовательской деятельности в сфере экологии;

-деятелъностно-практического проявляется во владении умственными исследовательскими действиями: анализом, синтезом, обобщением, классификацией, установлением аналогий и построением моделей; в умении идентифицировать, исследовать проблемную ситуацию и формулировать проблему (формулировать проблемный вопрос); в умении анализировать проблему и находить средства и способы е решения;

-мотивационно-ценностного проявляется в характере отношений к проблемным ситуациям в сфере экологии; в осуществлении процесса решения проблем экологического содержания; в силе и интенсивности эмоций, переживаний, волевых усилий и внимания в условиях проблемной ситуации в сфере экологии.

подготовки школьников к теоретическому туру олимпиады № занятия Название тем, название занятий занятий (в часах) Тема: Базовые понятия научного исследования (8-14 часов) Системный подход к природе и обществу Информационные процессы в обществе Модель как образ реального объекта (явления) и как способ хранения и передачи информации о нем Проблемная ситуация как несоответствие между моделью Исследование как процесс построения модели объекта Тема: Организм как открытая система (9-15 часов) №8 Среда и экологические факторы абиотического типа 1- Комплексное действие абиотических факторов и распространение жизни в биосфере Тема: Популяция как открытая система (3 часа) Тема: Экосистема как сложный природный комплекс (5-8 часов) №19 Основа сообщества - биотические связи организмов 1- Тема: Антропогенное загрязнение биосферы (5-8 часов) Прикладная экология и изучение антропогенных Тема: Общее представление о социальной экологии (3 часа) Для развития способности к выполнению различных умственных действий, для усвоения содержания рассматриваемых понятий и терминов, а также для их конкретизации посредством работы с фактологическим материалом, педагог предлагает учащимся выполнить такие упражнения:

«Выделение существенных признаков», направленное на развитие важной способности абстрактного мышления дифференцировать существенные признаки понятий (терминов), явлений (событий) от несущественных, второстепенных.

«Исключение лишнего», направленное на развитие способности к обобщению и абстрагированию, умения выделять существенные признаки. По характеру выполнения упражнений можно судить о преобладании того или иного стиля мышления:

конкретного или абстрактного.

«Сравнение содержания понятий - сложные аналогии», направленное на развитие способности выявлять характер логических связей и отношений между содержанием понятий.

«Логические схемы», направленное на развитие способности выявлять отношения «общее - частное» между содержанием понятий и на этом основании выстраивать «дерево» логических отношений.

«Обобщения», направленное на развитие способности выявлять наиболее существенные общие признаки для нескольких понятий.

«Сравнение понятий - простые аналогии», направленное на развитие способности выявлять наиболее существенные общие признаки для нескольких понятий.

«Сравнение понятий», направленное на развитие способности выполнять умственные действия сравнения, анализа и синтеза.

«Игра в слова», направленное на усвоение содержания понятий и терминов, а также для развития у учащихся таких способностей, без которых теоретическая подготовка учащихся к исследовательской деятельности будет неполной: строить связное высказывание, давать логичный и последовательный ответ.

В ходе одного занятия целесообразно предлагать учащимся для выполнения разнообразные упражнения, используя их на любом этапе, начиная от обсуждения выполненного дома самостоятельного задания и заканчивая обсуждением нового материала.

Для самостоятельной работы дома педагог может предложить учащимся задание с использованием перечисленных выше упражнений. Например, такое: «На основе собранного самостоятельно или предложенного педагогом фактологического материала по рассматриваемой теме составить упражнение конкретного типа (например, упражнение «Сравнение понятий простые аналогии» или упражнение «Логические темы»)».

Содержание подготовки к теоретическому туру олимпиады Тема: Базовые понятия научного исследования Система. Компоненты системы. Элементы системы.

Структура системы. Внешняя среда системы. Внутренняя среда системы. Информация. Экологическая информация.

Дезинформация. Информационные процессы. Поиск информации.

Добывание информации. Хранение информации. Передача информации. Модель. Виды моделей: знаковые, текстовые, графические, математические, натурные и др. Образ (отражение) реального объекта или явления. Язык как знаковая модель объектов и явлений окружающего мира. Ситуация. Проблемная ситуация.

Проблемная ситуация в сфере экологии. Проблема. Исследование.

Объект исследования. Предмет исследования. Этапы исследования.

Исследовательские действия: анализ, синтез, обобщение. Тест.

Тестовые задания. Структура тестовых заданий. Компоненты тестовых заданий.

Организация деятельности учащихся:

Обсуждают и комментируют содержание тестовых заданий, самостоятельно составленных дома; выполняют предложенные педагогом задания и упражнения; обсуждают ход и результат выполнения заданий и упражнений; ее вместе с педагогом и в малых группах выполняют задания и упражнения.

Организация обсуждения выполненных дома заданий и упражнений; организация выполнения заданий и упражнений на занятии с последующим обсуждением результатов и хода решения;

проведение беседы о содержании понятий и терминов, используемых в исследованиях; организация работы в группах;

совместное выполнение заданий и упражнений с использованием нового: информации; обобщение изученного материала; оценка деятельности учащихся.

Задания для самостоятельной работы дома:

иллюстрирующих рассматриваемые понятия.

Системный подход к природе и обществу Цель: сформировать у учащихся представление о системном подходе.

Задачи: сформировать у школьников представление:

- о содержании и значении системного подхода;

- о содержании понятий, используемых в рамках системного подхода («система», «компоненты системы»), используя простые, наглядные примеры, взятые из повседневной жизни и из материала школьных дисциплин;

- о целесообразности и продуктивности рассмотрения объектов и явлений неживой и живой природы с позиций системного подхода, используя простые, наглядные примеры, взятые из материала школьных курсов биологии, географии, химии;

- о целесообразности и продуктивности рассмотрения объектов экологии с позиций системного подхода, используя для этого простые, наглядные примеры из школьного курса экологии.

Общее представление о сущности системного подхода.

Системность как форма существования материи [как атрибутивное (обязательное) свойство материи]. Окружающий мир как система и как совокупность систем (примеры рассмотрения объектов и явлений из техники, неживой природы, живой природы как систем).

Значение понятий: «система», «элемент системы», «часть системы», «структура системы», «функции системы», «внешняя (окружающая) среда системы».

Значение (важность) системного подхода при познании любых явлений окружающего мира. Человек как система. Общество как система. Вещи, произведенные человеком, как система.

Взгляд на живую природу как на систему. Уровни организации живой материи: молекулярно-генетический, клеточный, тканево-органный, организменный, популяционновидовой, экосистемный, биосферный. Системный подход в экологии. Организм, популяция и сообщество как системы.

Цель: сформировать у участников общее представление о содержании понятия «информация» и «экологическая информация».

Задачи: сформировать у школьников представление:

- об информации как совокупности сигналов о состоянии внешней и внутренней среды живых систем; используя для этого доступные и наглядные примеры из научно-популярной и учебной литературы, кино, телевидения;

- o значении информации в природе {«экологическая информация»), используя для этого доступные и наглядные примеры из научно-популярной и учебной литературы, кино, телевидения;

- об информационных процессах в природе, содержанием которых является добывание, хранение, обработка, передача информации и дезинформации, используя для этого доступные и наглядные примеры из научно-популярной и учебной литературы.

Информация как одна из трех фундаментальных сущностей окружающего мира (информация, энергия, вещество). Значение информации для существования объектов и процессов окружающего мира (строительство дома, рост и развитие организмов, формирование коллектива, выполнение научной работы).

Информация как сведения, содержащиеся в сигнале или памяти. Информация как совокупность сигналов, важных для существования системы, которые поступают из окружающей среды или от элементов или частей самой системы. Информационные процессы: передача, хранение, переработка информации.

Окружающая среда как источник информации. Факторы среды, изменяющие систему непосредственно (модификаторы и регуляторы). Факторы среды, оказывающие косвенное влияние на систему (сигналы). Экологически факторы (температура, свет, влияние организмов друг на друга). Социальные факторы (отношения людей в разных сферах общественной жизни:

политической, экономической, семейной и др.).

Способы передачи и хранения информации в живой природе.

Органы чувств как устройства, принимающие сигналы.

Центральная нервная систем как устройство, обрабатывающее сигналы и превращающее их в информацию. Звуковые и зрительные сигналы как источники информации. Фенотип (внешний облик, окраска). Поведение. Речь. Генотип и научение как способы хранения и передачи информации между поколениями.

Экологическая информация как совокупность сигналов о состоянии окружающей среды, воспринимаемая организмами. Дезинформация в природе. Окраска и форма тела как средство «сбития с толку».

Маскирующая окраска. Устрашающая окраска. Мимикрия.

Информационные процессы в обществе Цель: сформировать у учащихся представление об информационных процессах как обязательном условии развития общества.

Задачи: сформировать у школьников представление:

- о значении информации и об информационных процессах в различные исторические эпохи;

- добывании, хранении, обработке и передаче информации в обществе;

- об организациях и учреждениях, специализирующихся на поиске, добывании, хранении, обработке, передаче информации дезинформации;

- значении экологической информации и ее источниках в обществе.

Хранение и передача информации в обществе. Письменность и речь как способы передачи и долговременного хранения информации. Письмо как инструмент речи или как зрительные знаки, передающие мысли в речевой форме. Магнитные и оптические носители информации. Считывание информации (перевод и восприятие сохраненной информации). Древние памятники письменности и их перевод. Пиктограммы (рисуночное «предписьмо»). Иероглифы (письмо слогами и словами).

Алфавитное (фонетическое) письмо.

Способы нанесения знаков при письме: рисунок, чертеж, насечки, процарапывание, продавливание на глине, бумаге, дереве, кости, металлических пластинах камнях. Современные способы письма. Оптические и магнитные способы хранения сигналов.

Электронный (машинный) перевод сигналов в информацию, воспринимаемую пользователем.

Виды социальной информации. Значение информации и информационные процессы в разных сферах общественной жизни:

в политике, в экономике, в военном деле, в образовании, в науке, в искусстве. Экологическая сфера общества и экологическая информация. Источники информации. Язык как модель (отражение) окружающего мира.

Организации и учреждения, ориентированные на сбор информации о разных сферах жизни общества. Политическая, экономическая, военная разведки. Контрразведка. Охрана информации. Шифрование как способ защиты информации.

Наука - специализированный общественный институт, нацеленный на поиск, обработку и депонирование (накопление) новой информации о природе и обществе. Фундаментальное и прикладное направления науки. Образование - специализированный общественный институт, нацеленный на передачу информации о природе и обществе, добытой в сфере науки.

Экология - наука, нацеленная на сбор информации об особенностях взаимодействия живых систем (особей, популяций, сообществ, живого вещества биосферы) с окружающей средой, а также о состоянии живых систем и среды обитания.

Модель как образ реального объекта (явления) и как способ хранения и передачи информации о нм Цель: сформировать у учащихся общее представление о содержании понятия «модель».

Задачи: сформировать у школьников представление:

-о различных видах моделей и моделировании;

-о модели как образе (отражении) реального объекта или явления, используя для этого доступные и наглядные примеры из повседневной жизни, научно-популярной и художественной литературы;

-о модели как средстве хранения и передачи информации об объекте или явлении;

- о языке как системе знаков, представляющую собой знаковую модель объектов и явлений окружающего мира;

- об использовании моделей в разных сферах общества (на примерах из политики; военного дела; экономики;

профессиональной сферы, в науке, образовании и искусстве);

- об использовании моделей в науке и образовании.

Модель как объект (реальный, знаковый или воображаемый), который заменяет другой объект для определенных целей. Модель как образ (отражение) исследуемого или преобразуемого объекта.

Виды моделей: знаковые, текстовые, графические, математические, объемные, функциональные, исследовательские.

Понятие (термин) как свернутая, закодированная модель объекта, явления процесса. Текстовые модели объектов. Язык как совокупность понятий.

Графические модели: рисунки, фотографии, схемы.

Модели внешнего подобия: манекены, игрушки, модели самолетов, кораблей, автомобилей, макеты и муляжи растений, животных, грибов.

Функциональные модели (модели-эрзацы): протезы, устройства искусственной почки, манипуляторы. Использование моделей в обучении. Модели-тренажеры. Электрифицированные учебные схемы и таблицы.

Исследовательские модели. Математические модели (системы уравнений описывающих поведение системы) в экологии.

Уравнение Лотки - Вольтера, описывающее поведение системы «хищник-жертва». Кривые роста численности популяции. Кривые выживаемости особей популяции. Имитационные модели.

Компьютерные модели. Моделирование поведения экологических систем на компьютере.

Использование моделей в различных сферах общественной жизни: в экономике, политике, военном деле, образовании, искусстве.

Проблемная ситуация как несоответствие между моделью Цель: сформировать у учащихся общее представление о содержании понятий «ситуация» и «проблемная ситуация».

Задачи: сформировать у_ школьников представление:

- о проблемной ситуации как ситуации несоответствия между существующей моделью реального объекта (явления) и содержанием новой информации о нем, используя для этого доступные и наглядные примеры из повседневной жизни, научнопопулярной и художественной литературы;

- о проблемных ситуациях, возникающих в различных сферах общества;

- о проблемных ситуациях в сфере экологии;

- о трех аспектах проблемных ситуаций в сфере экологии:

биоэкологическом, прикладном и социальном.

Ситуация как совокупность обстоятельств. Характеристики ситуации: конечное число участвующих объектов; ограниченность во времени; ограниченность в пространстве; определенность и число связей; внешних и внутренних по отношению к ситуации;

разрешимость.

Проблемная ситуация как осознание несоответствия между существующей моделью объекта и содержанием новой информации о нем. Субъективный характер проблемных ситуаций. Проблемная ситуация как система и как состояние системы.

исследовательские, вызванные необходимостью получения новой информации об объекте; преобразовательные, связанные с необходимостью изменить свойства объекта; коммуникативные, вызванные необходимостью установить обмен информацией между субъектами какой-либо Деятельности. Информационное и/или исполнительское затруднение – основной признак проблемной ситуации.

Проблемные ситуации в различных сферах общества:

политике, экономике, искусстве, науке, образовании.

Проблемные ситуации в сфере экологии как проявление противоречия между существующей моделью систем «организм», функционировании этих систем, а также несовершенством моделей для преобразования неблагоприятных ситуаций. Несоответствие между антропогенной модификацией абиотических факторов среды и возможностями организмов приспособиться к новым условиям существования как предпосылка для проблемной ситуации в сфере экологии.

Аспекты проблемных ситуаций в сфере экологии:

биоэкологический, эколого-прикладной, эколого-социальный.

Выявление несоответствия между антропогенным изменением факторов среды и адаптивными возможностями организмов – основание для рассмотрения проблемной ситуации с позиций биоэкологи. Выявление несоответствия между технологическими возможностями производства уменьшить негативное воздействие на окружающую среду и необходимостью такого снижения, продиктованной ухудшением состояния живых систем – основание для рассмотрения проблемной ситуации с позиций прикладной экологии. Выявление несоответствия между ухудшением качества окружающей среды и отношением в обществе к этому ухудшению – основание для рассмотрения проблемной ситуации с позиций социальной экологии.

Исследование как процесс построения Цель: сформировать у школьников общее представление о содержании понятий «исследование» и «исследовательская деятельность».

Задачи: сформировать у школьников представление:

- на основе наглядных примеров из различных отраслей экологии об исследовании как процессе построения непротиворечивой модели объекта, явления или ситуации и об этапах этого процесса:

- поиске новой информации об объекте, явлении или ситуации;

- анализе существующей модели объекта, явления или ситуации с последующей идентификацией проблемной части модели путем сопоставления с содержанием новой информации;

- формулировке проблемы (проблемного вопроса);

- поиске путей ответа на проблемный вопрос и составление плана; -- преобразовании (модернизация) существующей модели объекта, явления или ситуации.

Исследование как процесс построения непротиворечивой модели объекта или явления. Невозможность использования существующей модели для достижения поставленной цели (информационное и/или исполнительское затруднение) - основание для проведения исследования.

Исследование как система. Компоненты системы. Субъект исследования. Объект исследования. Предмет исследования.

Этапы исследования: поиск новой информации об объекте или явлении; анализ существующей модели объекта, явления с последующей идентификацией проблемной части модели путем сопоставления с содержанием новой информации; формулировка проблемы (проблемного вопроса); поиск путей ответа на проблемный вопрос; составление плана исследования; выполнение намеченных действий; уточнение и/или преобразование существующей модели объекта и/или явления на основе полученной информации; использование измененной (модернизированной) модели для достижения цели, достижение которой было невозможно перед началом исследования.

Тестовое задание как модель проблемной ситуации Цель: сформировать у школьников представление о тестовом задании как текстовой модели проблемной ситуации.

Задачи: на конкретных примерах формировать у_ школьников представление:

-о тестах, тестовых заданиях и их применении;

информационной структуры тестовых заданий и информационной структуры проблемных ситуаций;

- о способах решения тестовых заданий различной сложности по экологии;

- о способах составления тестовых заданий различной структуры.

Тесты. История применения тестов в мировой практике.

Тесты умственного развития (IQ).

педагогического измерения.

Тестовые задания и их информационная структура.

Компоненты тестовых заданий. Предмет тестирования и модель предмета тестирования. Текстовые, понятийные и графические модели предмета тестирования. Локализованные и дискретные модели. Маскирующая и балластная информация тестового задания.

Виды тестовых заданий. Тестовые задания закрытые и открытые. Тестовые задания репродуктивного и аналитического типа.

Тестовое задание аналитического типа как модель проблемной ситуации. Составления тестовых заданий по экологии как модель исследования.

Тема: Организм как открытая система Занятия № 8-9-10-11-12-13-14 (9-15 часов) Цель: Сформировать у школьников представление об организме как открытой системе, постоянно и непрерывно взаимодействующей с окружающей средой.

Задачи: сформировать у_ школьников представление:

- об организме как открытой системе, взаимодействующей с окружающей средой;

- о среде, окружающей организмы, и действии факторов среды, различных по происхождению и природе: биотических, абиотических и антропогенных;

- об особенностях сред жизни и адаптации к ним;

- o различных взаимодействиях организмов с окружающей средой;

- об адаптации как процессе и результате взаимодействия организма с окружающей средой;

- об уровнях и механизмах адаптации: молекулярном (биохимическом), клеточном, тканевом, органном и организменном (системном);

- о влиянии факторов окружающей среды - биотической, абиотической, антропогенной на процессы адаптации;

- о дезадаптации как результате взаимодействия организма с окружающей средой, ее причинах и последствиях;

- o разделах экологии, которые изучают взаимодействие организмов и среды Организм. Открытая система. Окружающая среда. Обмен веществ. Экологический фактор. Закономерности ответной реакции организма на действие экологических факторов. Лимитирующие факторы. Модифицирующие факторы. Факторы-сигналы. Факторы среды: биотические, абиотические, антропогенные. Среды обитания: наземно-воздушная, почвенная, водная. Адаптации.

Молекулярный (биохимический), клеточный, тканево-органный и организменный (системный) уровни адаптации. Биоритмы. Пути адаптации: пассивный, активный. Экологические классификации.

Экологические группы. Аутэкология. Факториальная экология.

Антропогенные факторы.

Организация деятельности учащихся:

Обсуждают и комментируют содержание тестовых заданий, самостоятельно составленных дома; выполняют предлагаемые педагогом задания и упражнения; обсуждают ход и результат выполнения заданий и упражнений; совместно с педагогом и в малых группах выполняют задания и упражнения.

Организация обсуждения выполненных дома тестовых заданий; организация выполнения заданий и упражнений на занятии с последующим обсуждением результатов и хода решения;

проведение беседы о содержании новых понятий и терминов, описывающих взаимодействие организма и среды; организация работы в группах; совместное выполнение заданий и упражнений с использованием нового материала; обобщение изученного материала; оценка деятельности учащихся.

Задания для самостоятельной работы дома:

Составление тестовых заданий на основе анализа предложенного педагогом текста и/или на основе анализа текста, выбранного самостоятельно. Построение графической или объемной (по выбору учащихся) модели системы «организм-среда», а также моделей действия различных факторов среды на организм.

Поиск и сбор фактологического материала, конкретизирующего и/или иллюстрирующего рассматриваемую теоретическую информацию о взаимодействии организма и среды; о влиянии различных экологических факторов на организмы; об адаптациях организмов и об адаптивных особенностях строения представителей отдельных систематических групп, населяющих местообитания с различными экологическими условиями.

Среда и экологические факторы абиотического типа Определение понятий «среда», «экологические факторы».

Классификации экологических факторов: по происхождению, по продолжительности, по охвату территории, по регулярности действия и другие. Абиотические, биотические, антропогенные факторы. Особенности действия.

Закономерности действия факторов на организмы.

Лимитирующие факторы. Модифицирующие факторы. Факторысигналы.

Общее представление о путях и механизмах адаптации организмов и способах сохранения жизни в неблагоприятных условиях.

Экологическая классификация и экологические группы.

Модификация действия абиотических факторов на организмы производственной деятельностью человека и ее экологические последствия на организменном уровне. Антропогенные факторы как антропогенная модификация абиотических факторов.

Значение температуры для функционирования организмов.

Закономерности ответной реакции организма на действие экологических факторов абиотического типа: «Закон оптимума».

Температурные адаптации организмов.

Экологические группы организмов по температуре:

организмы стенотермные, эвритермные, гомойотермные (эндотермные), гетеротермные, пойкилотермные (эктотермные).

Жизненные формы растений в зависимости от температурных воздействий. Антропогенная модификация температурного режима естественных местообитаний и ее экологические последствия на организменном уровне. Тепловое загрязнение окружающей среды.

Химическое загрязнение атмосферы и глобальное потепление климата (парниковый эффект). Адаптивная (или дезадаптивная) реакция организмов.

Значение света для разных организмов. Экологические характеристики света. Физиологически активная радиация (ФАР).

Свет как лимитирующий фактор. Свет как модифицирующий фактор. Свет как фактор-сигнал. Фотопериодизм.

Свет в жизни растений. Группы растений по отношению к свету. Светолюбивые. Теневыносливые. Тенелюбивые.

Особенности строения листовой пластины и кроны.

Свет в жизни животных. Дневные и ночные животные.

Особенности строения органов зрения животных разных систематических групп в зависимости от образа жизни.

Особенности внешнего строения (окраска, форма тела) животных в зависимости от условий освещения и образа жизни.

Антропогенная модификация режима освещенности естественных местообитаний и ее экологические последствия на организменном уровне. Механическое (пыль, сажа) загрязнение атмосферы и нефтехимическое загрязнение гидросферы и физиологически активная радиация. Химическое загрязнение и озоновый экран. Адаптивная (или дезадаптивная) реакция организмов. Индустриальный меланизм.

Значение воды для обеспечения жизнедеятельности организмов. Экологически значимые свойства воды.

Общее представление о гидросфере. Особенности распространения воды на Земле. Источники биосферной воды, то есть доступной организмам.

Потери воды и пополнение ее запасов организмами.

Экологические группы организмов в зависимости от их потребности в воде. Пойкилогидридные (не регулирующие водный обмен) и гомойогидридные (регулирующие водный обмен) растения. Биохимические; анатомо-морфологические, физиологические и поведенческие адаптации организмов к условиям обеспеченности влагой.

Особенности водной среды. Экологические группы гидробионтов и их адаптации.

Антропогенная модификация естественного круговорота воды и ее экологические последствия на организменном уровне.

Естественный сток и его зарегулирование. Водохранилища.

Антропогенная модификация водного режима естественных местообитаний. Адаптивная (или дезадаптивная) реакция организмов.

Организм и атмосфера Общая характеристика атмосферы. Состав воздуха и его значение в жизни организмов. Значение кислорода для поддержания жизнедеятельности. Источники кислорода в биосфере.

Углекислый газ как первичный источник углерода в биосфере.

Источники углерода в биосфере. Фотосинтез. Атмосфера как депо азота. Источники азота в биосфере. Биогенная фиксация азота.

Свойства воздушной среды и экологические значение перемещения воздушных масс вдоль поверхности Земли (ветер).

Форма тела и парусность. Приспособления к активному и пассивному полету. Аэропланктон. Анемохория. Форма крон. Ветер и транспирация.

Антропогенная модификация газового режима местообитаний и перемещения воздушных масс и ее последствия на организменном уровне. Химическое загрязнение атмосферы. Антропогенное преобразование естественных ландшафтов. Адаптивная (или дезадаптивная) реакция организмов.

Значение субстрата в жизни растений. Почвенный покров Земли. Общее представление о почвенных горизонтах. Свойства почв и их роль в жизнедеятельности организмов. Физические свойства почв: механический состав, рыхлость структуры, водопроницаемость, аэрируемость, размер почвенных частиц.

Химические свойства почв: минеральный состав, засоленность, кислотность.

Экологические группы растений в зависимости от почвенных условий. Эвтрофы, мезотрофы, олиготрофы. Галофиты.

Ацидофильные, нейтрофильные и базофильные растения.

Нитрофильные растения. Псаммофиты. Петрофиты. Литофиты.

Торф как субстрат.

Значение субстрата в жизни животных. Плотность, аэрируемость и увлажненность субстрата. Экологические группы почвенных организмов. Внешнее строение тела и конечностей животных как приспособление к особенностям субстрата. Снеговой покров. Песчаный покров.

Антропогенная модификация физико-химических свойств субстрата (почвенного, снегового, песчаного покровов) и ее экологические последствия на организменном уровне. Эрозия.

Антропогенное изменение ландшафтов. Адаптивная (или дезадаптивная) реакция организмов.

Комплексное действие абиотических факторов и Взаимодействие экологических факторов. Эффект компенсации. Синергический эффект (эффект усиления). Ведущие (главные) и второстепенные (сопутствующие, фоновые) факторы.

Ведущие факторы и распространение жизни в биосфере.

Зональные типы экосистем, Хвойные леса таежной зоны.

Смешанные леса теплого умеренного климата. Экваториальные дождевые леса. Тропические влажные листопадные леса, Леса сухих областей. Степи. Пастбища и сенокосы. Экосистемы Мирового океана. Континентальные стоячие водоемы (озера, пруды). Водотоки (реки, ручьи). Болота.

Антропогенная модификация комплексного действия факторов на экологические условия экосистем зональных типов.

Вырубка и сведение лесов. Лесные пожары. Кислотные дожди.

Распашка лугов и степей. Заболачивание лугов. Опустынивание.

Осушение болот. Антропогенная модификация речного стока.

Адаптивная (или дезадаптивная) реакция организмов.

Социальные аспекты последствий антропогенной модификация абиотических факторов на организменном уровне.

Правовые аспекты. Экономические аспекты. Политические аспекты. Информационные аспекты (СМИ). Научные аспекты.

Психологические аспекты. Культура и искусство.

Тема: Популяция как открытая система Цель: Сформировать у школьников представление о популяции как открытой системе, постоянно и непрерывно взаимодействующей с окружающей средой.

Задачи: сформировать у школьников представление:

- о популяции как открытой системе, взаимодействующей с окружающей средой;

- o различии в содержании понятий «организм» и «особь»;

- об особи как элементарной части популяции;

- o характере связей между особями внутри популяции;

- o характере влияния факторов среды (биотических, абиотических, антропогенных) на численность популяции и на характер связей между особями внутри популяции;

- об адаптации популяций;

- o дезадаптации популяции как результате взаимодействия с окружающей средой, ее причинах и последствиях;

- о разделах экологии, которые изучают взаимодействие популяций и среды обитания.

Популяция. Популяционные структуры: пространственная, поведенческая, демографическая. Рождаемость. Смертность.

Выселение. Возрастная структура. Запас популяции.

Популяционные волны. Гомеостаз популяций. Механизмы регуляции численности популяции. Внутривидовая конкуренция.

Динамика популяций. Территориальное поведение. Кочевые животные. Миграции. Оседлые животные. Хоминг. Образ жизни популяции (одиночный, парно-семейный, групповой). Колония.

Демэкология. Этология. С.А. Северцов, С.С. Шварц, Н.П. Наумов, Т.А. Работнов, А.А. Уранов, М.С. Гиляров, И.С. Серебряков.

Организация деятельности учащихся:

Обсуждают и комментируют содержание тестовых заданий, самостоятельно составленных дома; выполняют предложенные педагогом задания и упражнения; обсуждают ход и результат выполнения заданий и упражнений; совместно с педагогом и в малых группах выполняют задания и упражнения.

Организация обсуждения выполненных дома тестовых заданий; организация выполнения заданий и упражнений на занятии с последующим обсуждением результатов и хода решения;

проведение беседы о содержании понятий и терминов, описывающих популяцию; организация работы в группах;

совместное выполнение заданий и упражнений с использованием новой информации о жизни популяций в природе; обобщение изученного материала; оценка деятельности учащихся.

Задания для самостоятельной работы дома:

Составление тестовых заданий на основе анализа предложенного педагогом текста и/или на основе анализа текста, выбранного самостоятельно. Построение графической или объемной (по выбору учащихся) модели системы «популяции» и системы «популяция-среда». Поиск и сбор фактологического материала, конкретизирующего и/или иллюстрирующего особенности строения и функционирования популяций как открытых систем.

Демографическая структура популяций Рождаемость и смертность в популяциях. Биотический потенциал. Экологическая и физиологическая рождаемость. Кривые роста численности: экспоненциальный и логистический рост.

Возрастная и половая структуры популяций разных видов.

Сложная и простая возрастные структуры. Пирамида возрастов.

Возрастной спектр популяции. Инвазионная популяция.

Полночленная и неполночленная популяции. Гомеостаз популяций.

Внутрипопуляционные механизмы, регулирующие численность, возрастной и половой состав популяций. Каннибализм.

Аллелопатия. Конкуренция. Устойчивость популяций. Запас популяции.

Динамика численности популяций. Кривые роста численности популяции. Популяционные волны. Типы популяционной динамики: стабильная, изменчивая, взрывная. Регулирующие (биотические) и модифицирующие (абиотические) факторы, регулирующие численность популяций. Емкость среды. Плотность популяции.

Антропогенная регуляция численности природных популяций: причины и последствия.

Пространственная структура популяций Распределение особей в пространстве: случайное, равномерное, неравномерное, групповое.

Факторы распределения особей в пространстве. Освоение и использование территории. Территориальное поведение. Хоминг.

Мечение территории. Кормовая и гнездовая территории. Оседлые и кочевые животные. Плотность популяции и многолетние миграции.

Сезонные миграции и кочевки. Типы пространственный структуры:

диффузный тип, мозаичный тип, пульсирующий тип, циклический (переложный) тип.

Антропогенное влияние на пространственную структуру природных популяций.

Этологическая структура популяций Образ жизни животных и реализация жизненных функций:

питание, размножение, освоение и удержание территории.

Одиночный образ жизни. Семейный образ жизни. Отцовские, материнские, смешанные семьи. Групповые поселения оседлых животных (колонии).

Стая и стадо. Эквипотенциальные стаи. Система доминирования-подчинения. Лидер и вожак. Биологический смысл иерархии. Эффект группы.

Антропогенное влияние на этологическую структуру популяций.

Тема: Экосистема как сложный природный комплекс Цель: Сформировать у школьников представление об экосистеме как системе, которая является результатом взаимодействия организмов и среды обитания.

Задачи: сформировать у школьников представление:

- oб экосистеме как сложной открытой системе, состоящей из совокупности организмов и среды обитания, объединенных круговоротом веществ и потоком энергии;

- о содержании и связи понятий «сообщество (биоценоз)» и «экосистема»;

- o характере связей между особями разных популяций;

- o влиянии факторов среды (абиотических, антропогенных) на характер связей между особями разных популяций и на структуру сообщества (биоценоза) в целом;

- o развитии и изменении экосистемы как следствии развития и изменения характера отношений организмов и среды обитания;

- о биосфере как глобальной экосистеме;

- о разделах экологии, которые изучают строение и развитие экосистем.

Сообщество (Биоценоз). Видовая структура сообщества.

Эдификаторы. Доминанты. Пространственная структура сообщества: вертикальная (ярусность), горизонтальная (мозаичность). Экологическая ниша. Биотические отношения и их классификация: по характеру (антибиоз, нейтрализм, симбиоз), по объекту (трофические, топические, форические, фабрические).

Консорты. Консорции. Динамика численности видов в сообществе.

Устойчивость и пластичность сообществ.

Экосистема (Биогеоценоз). Функциональные (продуценты, консументы, редуценты) и структурные (фитоценоз, зооценоз, микоценоз, микробоценоз) компоненты экосистемы. Биотоп.

Микрорельеф. Микроклимат. Эдафотоп. Экотоп. Круговорот веществ. Трофические уровни. Цепь питания. Сеть питания.

Детритная цепь. Детритофаги. Опад. Отпад. Некрофаги.

Пастбищная цепь. Фитофаги. Энтомофаги. Зоофаги. Биомасса.

Биологическая продукция и продуктивность. Экологические пирамиды: биомасс, численности, продукции, продуктивности.

Динамика экосистем: сезонная, многолетняя. Саморазвитие экосистем. Сукцессионный ряд. Серийное сообщество. Климаксное сообщество. Экзогенная сукцессия. Биологическое разнообразие.

Устойчивость экосистем. Водные экосистемы. Экосистемы суши.

Зональность вертикальная. Зональные типы лесов. Климатические зоны. Биомы. Синэкология (Экология сообществ). В.Н. Сукачев, Г.Ф. Морозов, К. Мебиус, А. Тенсли, Ю. Одум, Р. Уитеккер, Ф.

Клементс, Ч. Элтон.

Биосфера. Границы биосферы. Вещества биосферы: живое, биокосное, биогенное, косное. Свойства живого вещества биосферы. Функции живого вещества в биосфере. Свойства биосферы. Круговорот веществ. Биогенная миграция элементов.

Основные экосистемы биосферы. Зональные типы лесов.

Экосистемы травянистых ландшафтов. Водные экосистемы.

Биосферология. Глобальная экология. В.В. Докучаев, В.И.

Вернадский.

Организация деятельности учащихся:

Обсуждают и комментируют содержание тестовых заданий, самостоятельно составленных дома; выполняют предложенные педагогом задания и упражнения; обсуждают ход и результат выполнения заданий и упражнений; совместно с педагогом и в малых группах выполняют задания и упражнения.

Организация обсуждения выполненных дома тестовых заданий; организация выполнения заданий и упражнений на занятии с последующим обсуждением результатов и хода решения;

проведение беседы о содержании понятий и терминов, описывающих сообщества и экосистемы; организация работы в группах; совместное выполнение заданий и упражнений с использованием новой информации; обобщение изученного материала; оценка деятельности учащихся.

Задания для самостоятельной работы домах Составление тестовых заданий на основе анализа предложенного педагогом текста и/или на основе анализа текста, выбранного самостоятельно. Построение графической или объемной (по выбору учащихся) модели сообщества и экосистемы.

Поиск и сбор фактологического материала, конкретизирующего и/иллюстрирующего рассматриваемый теоретический материал.

Сообщество - сложная многовидовая система Сообщество (биоценоз) и аспекты его структуры: видовой, пространственный. Фитоценоз, зооценоз, микоценоз и микробоценоз - структурные компоненты сообщества.

Видовая структура сообщества. Показатели видовой структуры сообщества. Обилие вида. Частота встречаемости.

Степень доминирования. Индекс разнообразия (формула Шеннона).

Распределение видов по обилию (кривая Раункиера).

Видовое разнообразие и устойчивость сообщества. Видыэдификаторы. Виды-доминанты. Редкие и малочисленные виды.

Опушечный эффект (экотон). Устойчивость и пластичность сообществ.

Пространственная структура сообщества. Вертикальное (ярусность) и горизонтальное (мозаичность) распределение организмов в сообществах.

Сезонная и многолетняя динамика сообществ. Изменение численности видов, видового разнообразия, распределения в пространстве.

Антропогенная модификация структуры сообществ. Факторы модификации сообществ леса, луга, болота и водоемов.

Основа сообщества - биотические связи организмов Биотические связи и их классификация: по характеру (антибиоз, нейтрализм, симбиоз), по объекту (трофические, топические, форические, фабрические).

Трофические связи в сообществах. Хищничество. Паразитизм.

Некрофагия. Копрофагия. Пастбищное хищничество (комары и травоядные).

Топические связи в сообществах. Консорты. Консорции. Видсредообразователь как центральный член консорции. Форические и фабрические связи.

Симбиотические, нейтральные и антибиотические связи в биоценозах.

Экологическая ниша. Реализованные требования организмов к окружающей среде как размерности экологической ниши вида.

Фундаментальная и реализованная ниши вида. Конкурентные отношения в сообществах.

Антропогенная модификация биотических связей в сообществах. Влияние деятельности человека на экологические ниши видов.

Экосистема - сложный природный комплекс Экосистема и биогеоценоз. Функциональные (продуценты, консументы, редуценты и абиотическое окружение) и структурные (фитоценоз, зооценоз, микоценоз, микробоценоз) компоненты экосистемы.

Связь живой и неживой природы в экосистеме. Биотоп и экотоп. Микрорельеф. Микроклимат. Эдафотоп.

Круговорот веществ. Биогенная миграция элементов. Цепи и сети питания. Трофические уровни.

Биомасса сообщества и биологическая продуктивность.

Экологические пирамиды. Правила пирамид: продукции, биомассы, чисел.

Динамика экосистем: циклическая и поступательная, сезонная и многолетняя. Саморазвитие экосистем. Сукцессионная серия.

Серийное сообщество. Климакс.

Антропогенное воздействие на экосистемы. Экзогенная сукцессия. Трансформация круговорота.

Биосфера. Границы биосферы. Условия распространения жизни в биосфере. Биосфера как глобальная экосистема. Живое вещество и энергетика биосферы. Свойства и функции живого вещества биосферы.

Основные экосистемы биосферы. Лесные экосистемы:

смешенные леса умеренной зоны; хвойные леса холодной зоны;

влажные леса теплого умеренного климата; экваториальные дождевые леса; леса сухих областей. Основные экосистемы биосферы. Экосистемы травянистых ландшафтов. Степи, пастбища и сенокосы.

Основные экосистемы биосферы. Водные экосистемы.

Экосистемы Мирового океана. Экосистемы стоячих водоемов (озера, пруды). Экосистемы водотоков (реки).

Основные экосистемы биосферы. Экосистемы заповедных и других охраняемых территорий.

Тема: Антропогенное загрязнение биосферы Цель: Сформировать у школьников общее представление о прикладной экологии, как комплексной науке, изучающей влияние различных производственных технологий на среду обитания и организмы.

Задачи: сформировать у школьников представление:

- о содержании понятия «загрязнение среды» и классификации загрязнений по их происхождению (природе):

физические, химические, биологические;

- об особенностях влияния основных отраслей производства и потребления на среду обитания и организмы;

- о разделах прикладной экологии, которые изучают влияние различных отраслей промышленного производства и потребления на среду обитания и организмы: промышленно-транспортной экологии; сельскохозяйственной экологии; экологии городской среды; медицинской экологии; промысловой экологии; военной экологии; экологии охраняемых природных территорий;

химической экологии;

- о путях разрешения противоречия между возможностями организмов компенсировать воздействие антропогенных факторов и нарастающим ухудшением качества окружающей среды, являющимся следствием развития современного производства;

- о комплексном характере противоречий, находящихся в области интересов прикладной экологии, которые включают биоэкологический, эколого-прикладной и эколого-социальный аспекты;

Загрязнение. Загрязнитель (источник загрязнения).

Загрязняющий агент (вещество, объект, воздействие). Виды загрязнения (биологическое, химическое, физическое).

Естественное загрязнение. Искусственное загрязнение.

Радиоактивное загрязнение. Трансграничный перенос. Вторичное загрязнение, Экология городской среды (урбоэкология). Урбанизация.

Промышленно-транспортная экология. Твердые бытовые отходы (ТБО). Шумовое загрязнение. Децибел. Шумозащитный экран.

Тепловое загрязнение. Газоустойчивость растений. Безотходные технологические процессы. Промышленные отвалы. Загрязнение атмосферы. Методы очистки воздуха. Пылеустойчивость растений.

Методы очистки воды. Активный ил. Фильтраторы, Поля орошения. Поля фильтрации. Аэротенк. Детрит. Детергенты.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ).

Нефтяное загрязнение. Озоновые «дыры». Ядерная «зима». Смог.

Фотохимический смог. Парниковый эффект. Озонный экран.

Радиационная авария.

Сельскохозяйственная экология (агроэкология). Гербициды.

Инсектициды. Денитрификация. Дефолианты. Дефлоранты.

Пестициды. «Зеленая революция». Урожайность. Фунгициды.

Экология заповедных территорий. Генофонд. Эндемики.

Реликты. Красная книга. Исчезающие виды. Редкие виды.

Восстанавливающиеся виды. Заповедники. Заказники.

Национальные парки. Буферная зона. Принципы организации заповедных территорий. Резерваты. Урочища. Природные ресурсы.

Ресурсоведение и ресурсосбережение. Ресурсы возобновляемые и невозобновляемые, исчерпаемые и неисчерпаемые, потенциальные и реальные. Ресурсы биологические. Ресурсы животного мира. Природные ресурсы гидросферы. Водные ресурсы. Водоснабжение. Водопотребление:

бытовое, промышленное, сельскохозяйственное. Водохранилища.

Опреснение воды. Поверхностные воды. Грунтовые воды.

Подземные воды. Ледники. Аридные регионы. Сток:

поверхностный, ионный, твердый, речной. Ресурсы суши.

Почвенные ресурсы. Почвенное плодородие. Гумус. Почвенный кадастр. Эрозия почв: ветровая, химическая. Засоление. Засуха.

Мелиорация. Рекультивация. Орошение земель. Микроэлементы.

Удобрения. Минерализация. Опустынивание. Пустошь. Суховеи.

Пыльные бури. Торф. Лесной фонд. Лесная зона. Лесистость.

Лесные полосы. Лесной кадастр. Бонитет леса. Лесоразведение.

Пожары лесные.

Медицинская экология. ПДК. Канцерогены. Тератогены.

Онкогены. Радиоактивность. Химическая экология. Ксенобиотики.

Круговорот веществ. Биогенная миграция и круговорот химических элементов. Биогенная трансформация веществ. Аттрактанты.

Аллелопатия. Фитонциды. Фитоалексины. Фреоны. Химические элементы в биосферы. Экологический мониторинг: биосферный, локальный, национальный. Биоиндикация. Биотестирование.

Организация деятельности учащихся:

Обсуждают и комментируют содержание тестовых заданий, самостоятельно составленных дома; выполняют предложенные педагогом задания и упражнения; обсуждают ход и результат выполнения заданий и упражнений; совместно с педагогом и в малых группах выполняют задания и упражнения.

Организация обсуждения выполненных дома тестовых заданий; организация выполнения заданий и упражнений на занятии с последующим обсуждением результатов и хода решения;

проведение беседы о содержании понятий и терминов, описывающих влияние производственной деятельности человека на компоненты биосферу; организация работы в группах; совместное выполнение заданий и упражнений с использованием новой информации; обобщение изученного материала; оценка деятельности учащихся.

Задания для самостоятельной работы дома:

Составление тестовых заданий на основе анализа предложенного педагогом текста и/или на основе анализа текста, выбранного самостоятельно. Построение графической или объемной (по выбору учащихся) модели влияния производства и потребления на различные компоненты экосистем и биосферы.

конкретизирующего и/иллюстрирующего рассматриваемый теоретический материал.

Загрязнение. Загрязнитель. Загрязняющий агент (вещество, объект, воздействие). Виды загрязнений (биологическое, химическое, физическое). Естественное загрязнение. Искусственное загрязнение. Аэрозольное загрязнение. Трансграничный перенос.

Вторичное загрязнение.

Действие веществ, загрязняющих атмосферу, на различные организмы. Канцерогенное, тератогенное и эмбриотропное воздействия.

Способы очистки воздуха от загрязнений. Химические, физические, биологические способы очистки.

Окислительная деградация и детоксикация растениями веществ, загрязняющих атмосферу. Газоустойчивость и пылеустойчивость растений. Охрана воздуха от загрязняющих веществ и их нормирование в газовой среде. ПДК. ПДВ.

Комплексные последствия загрязнения атмосферы:

«парниковый» эффект, кислые осадки, разрушение атмосферного озона, фотохимический смог.

Загрязнение природных вод. Неорганическое и органическое загрязнения. Тепловое и радиоактивное загрязнения.

Истощение природных вод. Зарегулирование стока.

Водохранилища. Плотины и запруды.

Основные потребители воды. Промышленность. Бытовое потребление. Сельскохозяйственное производство. Транспорт.

Энергетика.

Способы очистки сточных вод. Механическая очистка, Химическая очистка. Биологическая очистка. Активный ил.

Фильтраторы. Поля орошения. Поля фильтрации. Аэротенк. Детрит.

Комплексные последствия загрязнения гидросферы.

Эвтрофикация. Пересыхание водоемов и водотоков. Истощение биологических ресурсов гидросферы.

Земельный фонд и его динамика под влиянием антропогенных факторов. Эрозия почв, ее причины, районы проявления.

Истощение земель и орошаемое земледелие.

Рост городов (урбанизация) и отчуждение земель.

Сельскохозяйственное производство и загрязнение почв:

минеральные удобрения, пестициды, отходы животноводства.

Пастбищное животноводство и опустынивание.

Восстановление земель с нарушенными и загрязненными почвами. Рекультивация.

Занятие № 25 (итоговое по теме -1-2 часа) Прикладная экология и изучение антропогенных воздействий Прикладная экология и ее разделы.

Экология городской среды (урбоэкология) и промышленнотранспортная экология. Объекты изучения и прикладные задачи.

Сельскохозяйственная экология (агроэкология) и промысловая экология. Объекты изучения и прикладные задачи.

Экология охраняемых природных территорий и комплексов.

Объекты изучения и прикладные задачи.

Научные основы и современная концепция мониторинга окружающей природной среды. Локальный, национальный, глобальный (биосферный) уровни мониторинга.

Методы контроля за состоянием окружающей природной среды. Биоиндикация и биотестирование. Дистанционные методы исследования окружающей среды.

Тема: Мир природы в зеркале общественных отношений, (общее представление о социальной экологии) Цель: Сформировать у школьников общее представление о социальной экологии, как комплексной науке, изучающей отношения в обществе, связанные с использованием и охраной природных объектов.

Задачи: сформировать у школьников представление:

- о социальной экологии, как области знаний, включающей те разделы наук общественно-гуманитарного профиля (истории, филологии, экономики, политики, правоведения, культурологии, теории СМИ, журналистики, педагогики, психологии, искусствоведения), которые изучают отношения в обществе, связанные с охраной и восстановлением природных объектов;

- о направлениях социальной экологии, которые изучают отношения в обществе, связанные с использованием, охраной и восстановлением природных объектов; экологическое право;

экономика природных ресурсов; экологическая психология и педагогика; экологическая журналистика;

- o путях разрешения противоречий между удовлетворением потребностей людей в благоприятном качестве необходимых для нормальной жизни компонентов окружающей среды (воды, воздуха, пищи, организмов других видов, природных комплексов и ландшафтов) и низкой культурой потребления, ориентированной в основном на антиэкологические социальные нормы.

Экологическая психология. Экологическое сознание.

Экологизация СМИ. Экологическая журналистика. Экологическая культура. Экологическое право. Экологическое образование и просвещение. Экологический туризм.

Организация деятельности учащихся:

Обсуждают и комментируют содержание тестовых заданий, самостоятельно составленных дома; выполняют предложенные педагогом задания и упражнения; обсуждают ход и результат выполнения заданий и упражнений; совместно с педагогом и в малых группах выполняют задания и упражнения.

Организация обсуждения выполненных дома тестовых заданий; организация выполнения заданий и упражнений на занятии с последующим обсуждением результатов и хода решения;

проведение беседы о содержании понятий и терминов, описывающих социальные аспекты охраны природы и природопользования; организация работы в группах; совместное выполнение заданий и упражнений с использованием новой информации; обобщение изученного материала; оценка деятельности учащихся.

Задания для самостоятельной работы дома:

Составление тестовых заданий на основе анализа предложенного педагогом текста и/или на основе анализа текста, выбранного самостоятельно. Построение графической или объемной (по выбору учащихся) модели общественных отношений по поводу природы. Поиск и сбор фактологического материала, конкретизирующего и/иллюстрирующего теоретический материал.

Экологизация общественных отношений История развития общественных отношений в контексте природопользования в античный период, в средние века, в новый и новейший периоды истории. Экология и мораль.

Экология и право. Экологизация права. Экологическое право.

Лесное право. Земельное право. Административный и уголовный кодексы РФ об экологических правонарушениях. Ресурсное право.

Международные аспекты правовой охраны природы.