Формирование экологической культуры при изучении курса химии

ВНЕУРОЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПО ХИМИИ –

ФАКТОР ФОРМИРОВАНИЯ

ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ СТАРШЕКЛАССНИКОВ

Даллакян Т. Е.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

города Ульяновска «Средняя школа №10 имени

Героя Советского Союза И.П. Громова»

Аннотация. В статье рассматриваются вопросы экологического воспитания детей в рамках занятий внеурочной деятельности «Химический мониторинг окружающей среды». Автором предложены мероприятия по развитию экологической культуры учащихся старших классов на основе интегрированного курса, но с превалирующей ролью химии – школьным предметом который обладает потенциалом убедительно продемонстрировать как негативные стороны вмешательства человека в природную среду, так и возможные пути оптимизации антропогенных влияний на неё. Перечисленные мероприятия включают в себя простые, доступные и целесообразные для мониторинга состояния окружающей среды исследования, основанные на средовом, комплексном и биомониторинговом подходе, а также химическом методе качественного анализа ионов и биоиндикации. Отмечается важность исследовательской деятельности в которой соединяются теоретические и практические основы изучения экологии.

Ключевые слова: химический мониторинг, экологический мониторинг, окружающая среда, природная среда, экология, химия, исследование, внеурочная деятельность, качественный анализ, характерные реакции.

Устойчивое развитие цивилизации подошло к порогу, за которым требуется изменение поведения людей на Земле, заключающееся в переосмыслении системы ценностей, усвоении новых знаний, осознании необходимости перемен в сложившихся стереотипах отношений человека и природы. Безусловно, данные изменения нужно формировать и воспитывать с детства. Поэтому весомым элементом современного школьного естественнонаучного образования, определяющим характер и качественный уровень взаимоотношений общества и природы, выступают экологическое обучение и воспитание экологической культуры личности. Бесспорно, сегодня образованному человеку не обойтись без экологических знаний.

Школьники, особенно учащиеся старших классов, способны эффективно усваивать экологические знания, включенные в содержание традиционных школьных предметов, таких как: биология, география и в особенности химия. Данный предмет открывает широкую возможность для разъяснения тех знаний, которые представлены современной глобальной экологией: можно ярко и убедительно продемонстрировать как негативные стороны вмешательства человека в природную среду, так и возможные пути оптимизации антропогенных влияний на неё.

Однако следует констатировать существующее противоречие между большим потенциалом школьного курса химии по формированию экологических знаний и практических умений учащихся и недостаточной степенью интеграции естественнонаучных предметов в рамках школьной программы.

Вышеозначенная проблема в школе №10 города Ульяновска имеет своё оригинальное решение. Здесь в течение четырех лет реализуется программа внеурочной деятельности «Химический мониторинг окружающей среды», которая даёт представление о том, насколько тесной сегодня является связь между экологией и химией. Отличительной чертой программы является её простота, доступность, целесообразность. Познание закономерностей причинно-следственных связей между различными видами человеческой деятельности и изменениями, происходящими в природной среде, даётся через экологизацию и интеграцию школьных естественнонаучных предметов: биологии, географии, физики, но приоритет принадлежит химии, так как химический аспект в основном касается качественного и количественного состава химических загрязнений и их превращений в окружающей среде. Необходимо иметь в виду, что в основе процессов жизнедеятельности, как и в основе изменения химического состава окружающей среды, лежит химический акт, представляющий собой превращение исходных веществ в продукты их трансформации. Соответственно, для описания состояния экосистем в условиях вырастающих масштабов человеческой деятельности необходимо знание химических механизмов взаимодействия между человеком, средой обитания и отдельными экологическими подсистемами.

Под химическим мониторингом понимают систему наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль динамики распространения химических загрязняющих веществ. Мониторинг состояния окружающей среды важен для человечества как в глобальном, общепланетарном масштабе, так и в местном – на уровне городов и даже отдельных микрорайонов. Наиболее доступным и целесообразным подходом к организации химического мониторинга окружающей среды в условиях общеобразовательной школы силами учащихся нам представляется средовой – изучение отдельных компонентов природной среды (воздух, почва, вода), комплексный – использование уже известных и новых методик для всестороннего изучения явления или объекта и биомониторинг – определение присутствия в окружающей среде того или иного загрязнителя по наличию или состоянию определенных организмов, наиболее чувствительных к изменению экологической обстановки.

Задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнения окружающей среды высокотоксичными веществами.

Данный курс разделён на два уровня в соответствии с возрастными категориями учащихся: 8-9 класс и 10-11 класс, что в свою очередь имеет логическое объяснение.

Программа для учащихся 8-9 класса включает вопросы по экологии в рамках изучения неорганической химии. Ребята вполне успешно справляются с практическими заданиями и могут проводить мониторинговые исследования по определению состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, запыленности воздуха в помещении, содержания в воздухе углекислого газа, загрязненности воздуха аммиаком; состава атмосферных осадков; водородного показателя (рН) и жесткости воды, обнаружению хлоридов, сульфатов, нитратов, тяжелых металлов в анализируемых образцах воды и почвы.

Программа для учащихся 10-11 классов включает вопросы в рамках изучения органической химии. Старшеклассники проводят исследования на идентификацию и обнаружение в объектах окружающей среды спиртов, альдегидов, фенолов, кислот, аминов. Изучают влияние токсических веществ и тяжелых металлов на органические соединения. Определяют содержание витаминов, белков, жиров и углеводов в продуктах питания. Знакомятся с разнообразием, свойствами, классификацией моющих и чистящих средств, используемых в быту и способами их утилизации.

Все исследования проводятся на ключевых участках с характерными для микрорайона школы природными и антропогенными условиями.

Ребята усваивают данные о том, как ведут себя, какие испытывают превращения, к каким последствиям приводят те или иные химические вещества, попадающие в биосферу. При этом используются традиционные методы физико-химического и биологического анализов для оценки состояния природных экосистем.

В проведении исследований в основном используются рекомендации, предлагаемые автором-составителем ТЯ. Ашихминой в учебно-методическом пособии «Экологический мониторинг», авторами Бесковым С.Д. и Слизковской О.А. в пособии «Аналитическая химия. Качественный и количественный анализ» др. Описанные в пособиях методики оказались наиболее интересными и доступными в условиях школьной химической лаборатории и способствовали решению задач исследований.

В основном используется метод качественного анализа катионов и анионов, основанный на так называемых характерных реакциях. Характерными реакциями называются такие реакции, которые с данным видом ионов образуют продукты с особо характерными внешними признаками: 1) ярко выраженной структурой или цветом осадка, 2) совершенно отчетливым изменением окраски раствора, 3) выделением какого-либо газа и т.д.

Как показывает опыт, наибольший интерес у школьников всегда вызывают исследования природной среды, связанные с биоиндикацией. Животные и растения являются важнейшими объектами экологического мониторинга, они чутко реагируют на изменения природной среды, а многие из них способны к накоплению и концентрации загрязняющих элементов. Для этих целей чаще всего нами используются проростки семян гороха и кресс-салата.

Экологическая культура личности, осознанное, ответственное отношение учащихся к природе и, соответственно, к своему здоровью, а в конечном итоге – улучшение качества окружающей среды формируются путем активного участия школьников в исследовательской и практико-ориентированной деятельности. Нашими учащимися были подготовлены и представлены на конференциях различного уровня работы по химическому мониторингу окружающей среды. Среди ряда работ можно выделить следующие: «Исследование почвы на содержание в ней противогололёдного реагента», «Определение влияния засоления почвы противогололёдными реагентами на растения», «Использование мха гипнум кипарисовый в качестве природного фильтра, поглощающего соединения свинца», «Сравнительный анализ воды из источника Белый Ключ и городского водопровода».

Результаты, полученные в ходе исследований в рамках школьного химического мониторинга, могут быть использованы при формировании экологических понятий на уроках химии, биологии, географии, физики, технологии, ОБЖ, а также при проведении факультативных занятий, при подготовке статей, выступлений на научных конференциях школьников, экологической пропаганде и популяризации основ здорового образа жизни, при составлении экологической карты района школы, города.

Реализация данного курса способствует расширению кругозора учащихся, формированию экологических знаний и умений, более глубокому пониманию ими существа экологических проблем, возникновению убежденности в необходимости их решения. Рассмотрение вопросов современной экологии даётся с максимальным приближением к материалу программы по химии для средней школы: формируется система научных понятий, представлений и позиций о веществе и процессах, экологических явлениях, усовершенствуются и закрепляются знания, развиваются практические умения и навыки, формируется интерес к знаниям и активному мышлению, и в то же время происходит знакомство с некоторыми приемами научно-технических исследований, повышается усвояемость теоретического материала, развиваются наблюдательность и познавательная активность.

Программа внеурочной деятельности «Химический мониторинг окружающей среды» стала составной частью системы экологического образования в школе №10 города Ульяновска и предназначена для формирования экологических знаний, умений, навыков и мировоззрения учащихся 8-11 классов на базе практической деятельности, включающей программные наблюдения за состоянием окружающей среды района проживания. В ходе реализации программы соединяются теоретические и практические основы изучения экологии, что позволяет добиваться не только положительных результатов в освоении учащимися методик химического анализа в изучении пришкольной и ряда иных территорий микрорайона проживания, но и способствует формированию экологического сознания и устойчивых ценностных отношений к окружающей природной среде.

Список литературы:

1. Кузьменок Н.М., Стрельцов Е.А., Кумаечев А.И. Экология на уроках химии. – Мн.: Изд. ООО «Красико-принт, 1996. – 208 с.

2. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию: Учебное пособие для химических и химико-технологических специальностей вузов. – М.: Высшая школа., 1994. – 400 с.

3. Титов А. Ф., Таланова В. В., Казнина Н. М. Физиологические основы устойчивости растений к тяжелым металлам: учебное пособие; Институт биологии КарНЦ РАН. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2011. 77 с.

4. Цитович И.К. курс аналитической химии: Учебник для с.-х. вузов. – 6-е изд., испр. И доп. – М.: Высшая школа 1994. – 495 с.