Главные вкладки

    Практикум по использованию цифровой лаборатории «Архимед»
    материал (7 класс) по теме

    ПРАКТИКУМ

     по использованию цифровой лаборатории «Архимед»
     в  экологическом образовании

     /для обучающихся разного возраста и уровня подготовки/

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    Microsoft Office document icon gosudarstvennoe_obrazovatelnoe_uchrezhdenie_dopoln.doc444 КБ

    Предварительный просмотр:

    Государственное образовательное учреждение дополнительного образования детей

    Дом детского творчества

    Пушкинского района Санкт-Петербурга

    «Павловский»

    отдел эколого - краеведческого воспитания

    ПРАКТИКУМ

    по использованию цифровой лаборатории «Архимед»

    в  экологическом образовании 

    /для обучающихся разного возраста и уровня подготовки/

    Автор: педагог дополнительного образования

    Курчавова Наталья Ивановна

    Санкт-Петербург

    Павловск

    2011

    Содержание

    Из образовательной программы дополнительного образования детей по экологии

    «Исследователи» (для детей 10-18 лет, сроком реализации 3 года)

    /основной нормативный документ для использования Практикума/……………………………..2

    Исследовательские работы в рамках образовательной программы

    дополнительного образования «Исследователи»

    /Практикум для написания исследовательской работы учащимися/……………………………..5

    Минимальный комплект оборудования для проведения Практикума……………………………6

    Дополнительное учебно-методическое и материально-техническое обеспечение исследовательской деятельности обучающихся………………………………………….….……6

    Структура исследовательской работы……………………………………………………….…….6

    Памятка по выполнению практикума для обучающихся…………………………………………7

    Правила работы с цифровой  лабораторией «Архимед» для обучающихся……………………..7

    Исследовательская работа с элементами длительного мониторинга для обучающихся старшего школьного возраста или  младше, но имеющих достаточный уровень подготовки……………8

    Исследовательская работа с элементами экономических расчетов для обучающихся среднего и старшего школьного возраста………………………………………………………………………11

    Исследовательская работа в рамках подготовки общешкольного проекта по улучшению экологической ситуации предполагает создание групп разного возраста и уровня подготовки, распределение заданий………………………………………………………………………………14

    Исследовательская работа по изучению комплекса экологических факторов с элементами прогнозирования, для обучающихся среднего и старшего школьного возраста………………..19

    Практическая работа по изучению свойств, потребляемых продуктов питания с элементами социального опроса и анализа их воздействия на организм, для обучающихся в возрасте 9 лет и старше…………………………………………………………………………………………………28

    Полевой практикум по изучению абиотических показателей окружающей среды для обучающихся среднего и старшего школьного возраста (при организации работы в разновозрастных группах возможно участие школьников младшего возраста)……………………………………..………..23

    Краткосрочные лабораторные работы для  обучающихся 4 – 11 классов по показателю одного датчика цифровой лаборатории «Архимед»……………………………………………………… .25

    Список рекомендуемых источников информации по темам программы……………………… ..29


    Из авторской образовательной программы дополнительного образования детей по экологии «Исследователи»

     (для детей 10-18 лет, сроком реализации 3 года)

    /основной нормативный документ для использования Практикума/

    «…Пока человек существует, он будет себя открывать.

     Повседневность начинается на улице, а заканчивается в бесконечности…»

     (Е.М.Богат – русский писатель и публицист. 1923-1985).

    Педагогическая целесообразность программы

    Занятие наукой может дать человеку интеллектуальное развитие, совмещающее образовательную и исследовательскую деятельность, которая будет основываться на индивидуальном выборе и личном интересе,  в любой сфере.

     Одним из направлений исследовательской деятельности обучающихся может стать естественно - научное направление (т.е. такие как экология, биология, география, химия и другие смежные с этими науки).  Особенностью эколого-биологической направленности программы является - междисциплинарность. Экология выступает в качестве мировоззренческого и межпредметного основания, интегрирующего связи между социо- гуманитарными и естественно - научными дисциплинами.  Экологическое образование – это непрерывный процесс обучения, воспитания и развития личности, направленный на формирование системы научных и практических знаний и умений, ценностных ориентаций, поведения и деятельности, обеспечивающих ответственное отношение к окружающей социально-природной среде и здоровью. При освоении данной программы ребенок, подросток сможет опробовать множество социальных ролей, почувствовать их нюансы, формируя культуру общения и поведения в социуме.

    Мир  вошёл в новое тысячелетие. Каким оно будет? Всё нарастающие в мире экологические проблемы побуждают к более интенсивному поиску способов осмысления ценностей природы, средств развития экологического мышления у населения планеты. Вступая в новое тысячелетие, человечество осознало необходимость практического применения принципов устойчивого развития, закрепленных в Повестке дня на XXI век. Современный человек должен глубоко осмыслить диалектику отношений между обществом и окружающей природной средой. В наш век природа предстала перед человечеством как целостная система с определёнными границами устойчивости, и это необходимо учитывать при изменении и преобразовании её в своих практических целях. Иными словами, создалась такая ситуация, когда становится недопустимой деятельность в природе без достаточных знаний о возможных последствиях этой деятельности.

    Актуальность программы:

    Опыт в исследовательской деятельности обучающихся позволяет им накапливать внутренние ресурсы, необходимые для дальнейшей социализации личности. Решение проблем в ходе исследовательской и проектной деятельности позволяет развить способности к обучаемости (более важному фактору, чем обученность) и решать нестандартные проблемы (необходимость для адаптации в условиях быстро меняющегося мира).  В процессе исследовательской деятельности ребенок осваивает инструментарий для возможности дальнейшего непрерывного самообразования.

    В данной программе обобщается опыт педагогов дополнительного образования по реализации образовательных программ дополнительного образования детей эколого-биологической направленности, в которых предусмотрены различные виды исследовательской деятельности обучающихся: от элементарного опыта и наблюдения к инструментальным исследованиям и проектам.

    Программа способствует выполнению социального запроса на формирование у подрастающего поколения экологического сознания, направленного на гармонизацию отношений общества и природы.

     Цель программы:  развитие мотивации личности к познавательной и социально-практической деятельности путем приобщения его к основам исследовательской деятельности.

    Задачи:

    Образовательные:

    1. Расширять, обобщать  знания  и  представления о многообразии окружающего мира;
    2. Познакомить  с законами развития окружающего мира, с основными типами  связей между различными компонентами среды;
    3. Научить методам получения, обработки и оформления научно-исследовательских материалов.

        Развивающие:

    1. Способствовать развитию компетентностей в сферах самостоятельной  познавательной деятельности, гражданско-правовой деятельности, социально-трудовой (в том числе и начально-профессиональной) деятельности, в бытовой, культурно-досуговой деятельности;
    1. Развивать личностные качества: память, наблюдательность, устойчивый познавательный интерес;
    2. Способствовать раскрытию и развитию   интеллектуальных и творческих способностей, теоретического мышления, стремления к самообразованию, применение знаний на практике.

             Воспитательные:

    1. Сформировать ответственное отношение к окружающей среде, новый образец мышления и взгляд на природу, на основе концепции Устойчивого развития;
    2. Способствовать укреплению физического и психического здоровья обучающихся;
    3. Воспитывать целостное положительное отношение к окружающим людям и природе: терпимость, ответственность, корректность,  восприятие жизни как высшей ценности, позволяющей адаптироваться в современном обществе.

    Отличительные особенности  программы:

    Программа «Исследователи» предусматривает некоторую степень вариативности. Содержание программы предусматривает работу обучающегося над своей темой, что поможет учитывать возможность составления индивидуальных образовательных маршрутов (общая теоретическая часть и групповая или индивидуальная практическая). В зависимости от выбранной темы исследования его сложности и продолжительности, содержание программы может повторяться в течение учебного года или всего курса обучения по программе, а также меняться количество часов на освоение той или иной темы. Основным педагогическим принципом является принцип «от простого к сложному». Такой подход делает обучение по программе более личностно ориентированным, позволит повысить уровень самостоятельности детей (в выборе темы, способов решения задач). Мотивацией к обучению становится возможность самореализации в процессе творческой исследовательской деятельности, представления ее социально-значимых результатов.  В ходе выполнения исследовательской работы приобретается опыт социального взаимодействия.

    Формы и методы обучения.

    Методы обучения основываются на  совместной деятельности педагога и обучающегося (со-творчество и со-трудничество), в ходе которой осуществляется формирование знаний, умений и навыков ведения исследовательской и проектной деятельности, а также воспитание отношения к окружающему миру, основанных на принципах Устойчивого развития. Сочетание различных форм деятельности позволяет сформировать образовательную среду, эффективно решающую поставленные педагогические задачи.

    Кроме комбинированного занятия эффективными формами проведения занятий являются: теоретические и практические. Причем, практические занятия могут проводиться в полевых условиях.

    Наглядные методы: наблюдение, демонстрация опытов и экспериментов,  просмотр диафильмов, видеофильмов, знакомство с коллекциями.

    Практические методы: сбор  и фиксация материала,   самостоятельная работа:  постановка опытов (экспериментов), моделирование.

      Формы организации деятельности учащихся на занятии: групповая, индивидуальная, работа в парах, малых группах, фронтальная.

                 Формы проведения занятий: комбинированное занятие, подготовка исследовательской (проектной) работы, беседа, лекция, семинарское занятие, практическая, лабораторная работа, конкурс, конференция, защита стендового доклада,  проекта, зачет, экскурсии, полевая практика, профильный лагерь, поход,  экспедиция, собеседование, консультация. Обучающиеся могут принимать участие в организации и проведении массовых мероприятий различного уровня:

    Ожидаемые результаты.

    В результате освоения программы обучающиеся смогут познакомиться с основными компонентами окружающей среды и законами ее развития. Смогут познакомиться  и сознательно использовать в повседневной жизни принципы Устойчивого развития,  На практике смогут овладеть методами проведения исследовательских работ в природе. Научаться  находить и использовать различные источники информации. Смогут самостоятельно разрабатывать все этапы исследования или проекта.

    Способы определения результативности.

    Результативность обучения по программе прослеживается в ходе выполнения обучающимся исследовательской работы: обсуждение самостоятельной работы с педагогом и в творческой группе. Критерием результативности может служить повышение эффективности участия в районных, городских, Всероссийских и Международных конкурсах, научно-практических конференциях, предметных олимпиадах.

    При проведении педагогического наблюдения отслеживается динамика личностных качеств обучающегося, педагог может заполнять диагностические карты, проводить анкетирование.

    Формы подведения итогов. 

    Начальная аттестация обучающихся проводится для определения уровня подготовки и выявления области интересов обучающегося в начале первого года обучения в виде тестирования, конкурса творческих работ и (или) портфолио или на основании собеседования.

    Промежуточная аттестация проводится в середине каждого года обучения и в конце первого и второго года обучения для выявления динамики личностного развития, отслеживания  эффективности обучения по программе и внесения корректировки в индивидуальном образовательном маршруте. Промежуточная аттестация может проходить в виде собеседования, участия в конкурсах, конференциях, олимпиадах,  защиты творческой исследовательской работы (проекта), участия в летней полевой практике. Итоговая аттестация – защита исследовательской работы (проекта).

    Психологические обоснования практико-ориентированной деятельности в том, что она позволяет обучающемуся удовлетворять верхние ступени  психологических потребностей (по А.Маслоу) пирамиды.

    Ступени (снизу вверх):
    1. Физиологические
    2. Безопасность
    3. Любовь/Принадлежность к чему-либо
    4. Уважение
    5. Познание
    6. Эстетические
    7. Самоактуализация
    Причем последние три уровня: «познание», «эстетические» и «самоактуализация» в общем случае называют «Потребностью в самовыражении» (Потребность в личностном росте).
    Исследовательские работы в рамках образовательной программы

    дополнительного образования «Исследователи»

    /Практикум для написания исследовательской работы учащимися/

    Целевая группа: обучающиеся с высоким уровнем интереса  и начальными знаниями по экологии, химии, биологии. При этом могут создаваться рабочие группы смешанного (по уровню знаний и подготовленности) и разновозрастного состава.

    Система методов:

    1. эмпирические (наблюдение, опыт, сравнение, описание и др.);  
    2. теоретические (систематизация, классификация, анализ);
    3. мониторинговые (оценка состояния и прогноз, возможности регулирования) физико-химические показатели измеряются с помощью цифровой лаборатории «Архимед»;
    4. моделирование;
    5.  математические  и статистические.

    Временные затраты: достаточно длительные по времени от нескольких месяцев до нескольких лет.

    Форма организации работы: индивидуальная и в малых группах с четким определением индивидуального образовательного маршрута с учетом концепции личностно-ориентированного обучения с элементами предпрофильной подготовки.

    Характерные черты экологического практикума:

    1. учебно-познавательная по целевому назначению;
    2. проектная исследовательская работа развивает социальные навыки поведения;
    3. обеспечивает экологизацию учебно-воспитательного процесса;
    4. комплексная по содержанию с высоким уровнем межпредметных связей, способствует формированию основных и начальных профессиональных компетентностей и развитию мировоззрения с точки зрения научной картины мира;
    5. способствует повышению самооценки;
    6. предоставляет широкие разнообразные возможности для самореализации;
    7. формирует культуру субъективного отношения с окружающим миром;
    8. помогает освоить способы и приемы работы, в том числе с цифровой лабораторий «Архимед», это мотивирует на развитие компьютерной грамотности, технологической культуры.

    Минимальный комплект оборудования для проведения Практикума

    Цифровая лаборатория «Архимед»:

    Портативный компьютер Nova 5000.

    Методические материалы. Цифровая лаборатория «Архимед».

    Программное обеспечение. Версия 3.0 (лицензия на лабораторию).

    Датчики рН.

    Датчики содержания кислорода.

    Датчики освещенности.

    Датчики температуры.

    Датчики влажности.

    Датчики сокращения сердца.

    Датчики дыхания.

    Датчики давления.

    Контейнер для датчиков.

    Переносные сумки для ПК Nova

    Не следует забывать, что  в комплект ПК NOVA входит клавиатура, мышка. Кроме того, для обработки исследовательских данных его можно подключать к стационарному компьютеру, а через него  к принтеру. Особенно это удобно использовать для обработки полевых данных.

    Дополнительное учебно-методическое и материально-техническое обеспечение исследовательской деятельности обучающихся

    Комплект полевой практики: Пособия по методам научно-исследовательской и научно-практической деятельности. Определители, методические разработки, дидактические материалы. Оборудование для практической и исследовательской деятельности, проведения наблюдений: химические лаборатории, микроскопы, лупы, бинокли, гербарные папки, планшеты, компасы, туристское снаряжение. Экологическая лаборатория НКВ; переносная лаборатория «Пчелка», микроскопы, препараты фиксированные, бинокуляр. Учебные пособия по курсам: экологии, краеведения, валеологии, психологии, зооинженерии, зоогеографии, туризму, химии, цветоводству, дизайну, фенологии, географии. Комплекты демонстрационных материалов: плакаты, слайды, видеофильмы, аудиокассеты, экранные пособия. Модели, препараты, раздаточные материалы. Коллекция комнатных растений, коллекция животных (более 30 видов) зооуголка, гербарные материалы, тематические коллекции по курсам биологии, зоологии, географии, минералогии, покровные стекла, предметные стекла, препаровальные иглы, скальпель, пипетки, ножницы, спиртовки, красители (зеленка, фукацин, йод и др.), промакательная бумага, лупа, чашки петри. Оборудование для наблюдений и исследований в полевых условиях: планшеты, блокноты, карандаши, линейки, ручки, лупы, компас, бинокль.

    Фотоаппарат. Диктофон. Набор для исследования живых организмов: чашка петри, пинцет, предметные стекла, покровные стекла, пипетки, склянки, пробирки и т.д. Ведерки. Сачки. Секундомер. Карты, планы местности исследований. Аптечка.

    Комплект для освоение теоретического материала: опорные  конспекты, справочники, комплекты индивидуальных заданий, дидактические материалы. Учебные программы курсов, методические разработки занятий. Материалы по научным и практическим олимпиадам, конференциям, конкурсам. Положения по проведению конкурсов, тематических игр, соревнований. Картографический материал, фотопособия и видеоматериал. Учебные пособия по курсам: экологии, краеведения, валеологии, психологии, зооинженерии, зоогеографии, туризму, химии, цветоводству, дизайну, фенологии, географии. Комплекты демонстрационных материалов: плакаты, слайды, видеофильмы, аудиокассеты, экранные пособия, модели, препараты, раздаточные материалы. Коллекции комнатных растений, коллекция животных (более 30 видов) зооуголка, гербарные материалы, тематические коллекции по курсам биологии, зоологии, географии, минералогии.

    Структура исследовательской работы

    Титульный лист.

    Содержание.

    Введение с постановкой цели и задач работы.

    Литературный обзор.

    Методика исследования.

    Результаты исследования и их обсуждение.

    Выводы.

    Лист благодарности.

    Список литературы.

    Приложение.

    Практикум с цифровой лабораторией может быть включен одним из пунктов в раздел «Методика исследования», графики и таблицы могут быть распечатаны и включены в раздел «Приложение».


    Памятка по выполнению практикумов для обучающихся

    1. Внимательно прочитайте введение к практической работе. Подумайте и обсудите внутри рабочей группы и с педагогом вопросы которые вызвали затруднения.
    2. Определите, какие конкретные действия вы будете делать при выполнении работы (разработайте собственную методику, способы фиксирования результата, исходя из целей и задач данной работы, способы обработки результатов и представления выводов).
    3. Подготовьте оборудование, изучите правила пользования и  особенное внимание обратите на технику безопасности, не начинайте работу пока не убедитесь, что все правила соблюдены.

    Правила работы с цифровой

    лабораторией «Архимед» для обучающихся

    1. Убедитесь, что место работы оборудовано удобно и безопасно: все исследуемые вещества не мешают работать с компьютером Nova.
    2. Внимательно подсоединить необходимые датчики, сверяя вход в Nova.

    ВКЛЮЧИТЬ

    1. Включить Nova, запустить программу по схеме:

     ПУСК

    ПРОГРАММЫ

    НАУКА

    MultiLab

            

       

    4. Начать работу с пуска измерения с «иконки»  в верхней строке обозначенной

    5. Закончить работу с «иконки»  в верхней строке обозначенной

    6. Отсоедините датчики.

    7. Выключите Nova  длительным удержанием

    Исследовательская работа с элементами длительного мониторинга  для обучающихся старшего школьного возраста или  младше, но имеющих достаточный уровень подготовки:

    «Анализ антропогенных и естественных стоков в реку за длительный период наблюдения».

    Объект исследования: естественный водоток. 

    Цель: Провести инвентаризацию и измерение гидрохимических показателей антропогенных стоков и естественных стоков  в реку в период весеннего половодья.

    Задачи:

    1. Обнаружить  антропогенные   и естественные стоки
    2. Провести измерения кислотности,  температуры и количества кислорода, используя лабораторию «Архимед».
    1. Сравнить полученные данные с официально опубликованными.
    2. Сделать выводы о возможном влиянии антропогенных стоков на экологическое состояние воды в реке.

    Методика проведенных исследований:

    1. Анализ данных мониторинговых наблюдений за экологическим состоянием реки.

    2. Обнаружение антропогенных водотоков  по берегам реки в районе исследования.  Картирование (составление карт-схем) мест водотоков.

    3. Проведение измерения гидрохимических  показателей в определенное точно обозначенное время, используя возможности цифровой лаборатории «Архимед», а именно измерить :

    1.  атмосферные показатели (температуру, влажность воздуха)
    2. гидрологические показатели (температура, кислотность, количество кислорода) в верхнем слое водоемов (до 7 см). Данные сохраняются в виде графиков в памяти ПК Nova.

    4. Расчет степени насыщения воды кислородом по формуле R=Cpk*100*760

     CH*P, где 100 –коэффициент пересчета единиц измерения из мг/л в %

     760 – величина нормального атмосферного давления в мм рт ст.

     CH–величина концентрации насыщенного раствора кислорода для условного отбора, из Таблица1

     P – фактическое атмосферное давление

    Cpk – количество кислорода в мг/л в пробе

    5. Проанализировать результаты, сопоставление данных исследования с опубликованными.

    Таблица 1.

    Температура

    Равновесная концентрация растворенного кислорода(мг/л) при изменении температуры на десятые доли ºC(Сn)

    ºC

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

      2

    13.86

    13.82

    13.79

    13.75

    13.71

    13.68

    13.64

    13.60

    13.56

    13.53

      3

    13.49

    13,46

    13,42

    13,38

    13,35

    13,31

    13,28

    13,24

    13,20

    13,17

      4

    13,13

    13,10

    13,06

    13,03

    13,00

    12,96

    12,93

    12,89

    12,86

    12,82

      5

    12,79

    12,76

    12,72

    12,69

    12,66

    12,52

    12,59

    12,56

    12,53

    12,49

      6

    12,46

    12,43

    12,40

    12,36

    12,33

    12,30

    12,27

    12,24

    12,21

    12,18

      7

    12,14

    12,11

    12,08

    12,05

    12,02

    11,99

    11,96

    11,93

    11,90

    11,87

      8

    11,84

    11,81

    11,78

    11,75

    11,72

    11,70

    11,67

    11,64

    11,61

    11,58

      9

    11,55

    11,52

    11,49

    11,47

    11,44

    11,41

    11,38

    11,35

    11,33

    11,30

    10

    11,27

    11,24

    11,22

    11,19

    11,16

    11,14

    11,11

    11,08

    11,06

    11,03

    11

    11,00

    10,98

    10,95

    10,93

    10,90

    10,87

    10,85

    11,82

    10,80

    10,77

    12

    10,75

    10,72

    10,70

    10,67

    10,65

    10,62

    10,60

    10,57

    10,55

    10,52

    13

    10,50

    10,48

    10,45

    10,43

    10,40

    10,38

    10,36

    10,33

    10,31

    10,28


    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму и возможные источники информации:

    Абиотические факторы – это комплекс условий окружающей среды, влияющий на живой организм (температура, давление, радиационный фон, освещенность, долгота дня, влажность, состав атмосферы, морских и пресных вод, донных отложений, почвы и др).

    Антропогенные факторы – это совокупность влияний деятельности человека на окружающую среду (выбросы вредных веществ в атмосферу, разрушение почвенного слоя, нарушение природных ландшафтов и др.). Действие последних факторов в большей степени приводит к нарушению деятельности и стабильности системы.

    Повсеместное, широкое использование воды в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, в быту привело к критическому изменению пресных поверхностных вод. Вода из возобновимых ресурсов переходит в разряд невозобновимых. Речные системы и отдельные реки представляют собой сложную экосистему. В этой системе происходит взаимодействие биологических, физических и химических процессов. Изменение одного компонента системы имеет «каскадный эффект» и в итоге меняет параметры всей системы.

    Основные права и нормирование качества окружающей среды.

    В 1991 году принят Закон «Об охране окружающей природной среды» - главный законодательный акт для деятельности по изменению окружающей среды. Все основные положения  этого Закона в полной мере относятся к  водным объектам. Права граждан в Законе об окружающей среде делятся на две группы: права человека на чистую, здоровую  и благоприятную  для жизни природную среду и право граждан на охрану своего здоровья от вредного воздействия окружающей среды, измененной антропогенным влиянием.

    Предельно допустимые концентрации (ПДК) – это такие концентрации вредных веществ, которые практически не оказывают влияния на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

    Основные показатели речного режима – уровень воды и скорость течения. Уровень воды зависит от типа питания. Большинство рек бассейна Невы имеет смешанный тип питания: снеговое, дождевое и в меньшей степени подземное. Благодаря такому типу они имеют ярко выраженные сезонные колебания уровня воды: весенний и осенний паводок, летнюю и зимнюю межень. Скорость течения в период подъема воды увеличивается, но эта величина носит переменный характер на разных глубинах и влияет на перемешивание воды. Круговорот веществ в реке имеет свои особенности: он более открытый; происходит на всем протяжении реки, но зависит от характера конкретного участка; на него влияют разнообразные источники поступления веществ.

    Температурный режим зависит от сезона года, скорости течения, типа питания.

    Прозрачность воды зависит от количества взвесей и планктонных организмов. Во время половодья и паводка прозрачность снижается из-за большого количества взвесей.

    Гидрохимические характеристики рек с поверхностным питанием зависят от процессов, проходящих в атмосфере. Атмосферные осадки нашего региона содержат около 35 мг/л растворенных солей, эта концентрация примерно  соответствует солесодержанию в реке Неве. Снижение его содержания в воде является показателем органического загрязнения водоема. Уменьшение концентрации растворенного кислорода до 2 мл/л вызывает массовую гибель рыб и других гидробионтов. Количество растворенного кислорода очень нестойкий показатель зависит от температуры, атмосферного давления (растворимость возрастает с уменьшением температуры и увеличением атмосферного давления). Концентрация кислорода в воде претерпевает сезонные и суточные изменения. Так для разведения ценных пород рыб она не должна быть ниже 6мл/л, а для питьевого водоснабжения, купания и отдыха – 4 мл/л.

    Питание водоема влияет на содержание ионов водорода в воде. Кислотность среды измеряться Ph- отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.  Этот показатель может меняться от –1 до 14, от –1 до 7 – среда кислая, от 7 до 14 – среда щелочная (при рН=7 –нейтральная).  Для вод используемых в рыбохозяйственном (к этой категории относится река Славянка)  значении рН не должна выходить за пределы 6.5- 8,5 (по некоторым источникам 6,0 – 9,0). Пониженное рН чаще всего бывает в болотных водах и говорит о повышенном содержании гуминовых кислот или других природных кислот.  

    Обработка результатов при помощи таблиц:

    Таблица №2. Атмосферные показатели во время исследования.

    Атмосферные

    показатели

                               Даты наблюдения

    Температура воздуха (С)

    Влажность %

    Атмосферное давление

    мм рт.ст

    Таблица №2. Сравнительная характеристики температуры и кислотности воды 2007-2010 годы (апрель)

    Номер точки

                              Даты

                  наблюдения

    Тем. Воды С

    рН

    1

    2

    3

    ПДК для воды рыбохозяйственногозначения

    -

    -

    -

    -

    6,5-8,5

    Таблица №3 Сравнительная характеристика кислородных показателей.

    Номер точки

                             

                             Даты

                  наблюдения

    Кислород

    (мл/л) растворенный

    Кислород  (%) степень насыщения

    ПДК  кислорода для данной температуры воды, атмосферного давления (%)

    1

    2

    3

    ПДК для воды рыбохозяйственного значения

    4,0

    4, 0

    -

    -

    6,5-8,5

     Список рекомендуемых источников информации:

    1. Виноградов Н.А., Павлов А.Н., Ляндзберг А.Р. Методы комплексной оценки качества подземных и поверхностных вод. – С-Пб.:ВВМ, 2006.
    2.  Мурвавьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – С-Пб.: Крисмас+, 1998.
    3. Скворцов В.В., Станиславская Е.В., Тысячнюк М.С. Руководство по определению экологического состояния ручье и рек. – С-Пб.:НИИХ СПб ГУ, 2000.
    4. Практическое руководство по оценке экологического состояния малых рек. Учебное пособие общественного экологического мониторинга. -  С-Пб.: Крисмас+, 2006.
    5. http: // www. Nevastroyka.ru, http: // www. Eissph.narod.ru, http: // www. Seu.ru/naws.

    Исследовательская работа с элементами экономических расчетов для обучающихся среднего и старшего школьного возраста:

    «Энергосбережение. Эффективность использования энергосберегающих ламп в быту».

    Объект исследования: жилое, учебное или другое помещение при замене ламп накаливания на энергосберегающие лампы.

    Цель работы: выявить степень экономической и экологической  эффективности использования энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания.

    Задачи: 

    1. Познакомиться с материалами по проблеме энергосбережения.
    2. Исследовать освещенность от различных ламп.
    3. Сравнить данные освещенности с нормами СанПин.
    4. Сравнить расход электроэнергии ламп накаливания и энергосберегающих ламп.
    5. Дать рекомендации по энергосбережению.

          Методика исследования и формы представления результатов:

    1. Проанализировать источники информации по проблеме энергосбережения в быту.
    2. Измерить, используя лабораторию «Архимед», освещенность от разных видов ламп и сравнить их с нормами СаНПиН.

     Занести в таблицу:

    Источник света

    Количество освещения (Лк)

    Мощность (Вт)

    Нормы СаНПин

    Для жилых помещений: 300-500 Лк

    Лампы накаливания

    Энергосберегающие лампы

    Галогеновые лампы

    Люминесцентные

    лампы (дневного света)

    Естественное освещение

    1. Измерить жилую и общую площадь квартиры, оборудованной энергосберегающими лампами, и их количество.

    Данные занести в таблицу:

    Помещение (назв.)

    Площадь (кв.м)

    Количество ламп (шт)

    Мощность(формула*)

    Примечания

    Жилая

    Нежилая

           

    коридор

    туалет

    ванная

    кухня

    комната

    комната

    ИТОГО

    1.  Описать режим использования энергии в квартире.
    2. Провести подсчеты траты электроэнергии в данной квартире  при использовании энергосберегающих ламп и ламп накаливания.

    Вид лампы

    Потребляемая мощность (Вт)

    Количество

    (шт)

    Возможная мощность всех ламп (Вт)

    Возможная мощность всех ламп (кВт)

    Тариф

    (кВт/ч в рублях)

    Сумма

    (руб)

    Энергосберегающие

    Накаливания

    Экономия  

    Результат занести в таблицу:

    1. Подсчитать экономическую и энергетическую выгоду от использования энергосберегающих ламп по формуле:

    Энергетические затраты:

     E=n*N

    Е – энергетические затраты (Вт)

     n– количество ламп (шт)

    N – мощность ламп (энергосберегающих N =11Вт, N = 60Вт)

    Занести в таблицу, графа «Экономия»

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму: Человечество слишком активно пользуется энергетическими ресурсами планеты, ничего не оставляя взамен, что приводит нас к острой проблеме экологического кризиса. Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу является увеличение эффективности использования энергии.

    Современная энергетика в первую очередь основана на ископаемых видах топлива, таких как газ, нефть, уголь, а они оказывают очень пагубное воздействие на окружающую среду. Транспортировка, добыча, переработка и выработка электроэнергии серьезно сказываются на экономике, вместе с тем нарушая экологический баланс планеты.  

    Для России энергетика является одним из базовых элементов экономического развития. В настоящее время топливно-энергетический баланс страны отвечает Энергетической стратегии России. Вместе с тем, дальнейший поступательный рост экономики страны, включая обеспечение заданных параметров экспорта энергоресурсов, невозможен без реализации потенциала энергосбережения, который составляет 39—47 % существующего годового потребления энергии.  До 75% всей потребляемой электроэнергии на производствах в нашей стране используется для приведения в действие всевозможных электроприводов. Государственные  программные документы в сфере энергосбережения в России являются Закон Российской Федерации «Об энергосбережении» от 24 ноября 1995 г. и Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 1995 г. № 472 «Об основных направлениях энергетической политики и структурной перестройке топливно-энергетического комплекса Российской Федерации на период до 2010 года».

    По оценкам специалистов, в России более трети всех энергоресурсов страны расходуется на отопление жилых, офисных и производственных зданий. Но можно не только оборудовать весь офис энергосберегающей аппаратурой и заменить все лампы. Достаточно просто экономно использовать подаваемое освещение и выделяемое тепло.

    Правительство РФ с 2010 планирует перейти полностью на энергосберегающие лампы. Преимущества энергосберегающих лампы: огромная экономия.

    У энергосберегающих лампочек есть еще один важный показатель: частота мерцания. Если она нарушена, что бывает у бракованных или слишком дешевых, от света может разболеться голова. Правильно установленное освещение – залог безопасности труда и здоровья ваших глаз. Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80 %. Человек проводит в помещениях и на работе большую часть своего времени, поэтому правильное освещение является важным критерием безопасности рабочего места. Не только равномерность освещения,  его количество на квадратный метр и стоимость электроэнергии важны для людей, но в первую очередь безопасность света для их здоровья.

    Энергосберегающие лампы дают нам те же Люксы (единица освещенности) на кв.м, что и лампы накаливания, но первые имеют несколько значительных преимуществ, кроме этого. Энергосберегающая составляющая как раз и заключается в том, что максимум электроэнергии, запитанной на энергосберегающую лампу, превращается в свет, тогда как в лампах накаливания до 90% электроэнергии уходит просто на разогрев вольфрамовой проволоки. Другим несомненным преимуществом энергосберегающих ламп является их срок службы, который определяется промежутком времени от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Третьим достоинством энергосберегающих ламп можно назвать возможность выбора цвета свечения. Он может быть трех видов: дневным, естественным и теплым. Чем ниже цветовая температура, тем ближе цвет к красному, чем выше – тем ближе к синему.

    Еще одним преимуществом энергосберегающих ламп является незначительное тепловыделение, которое позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах. Серьезный вопрос, как для экологии, так и для энергосбережения в частности – это утилизация отходов. Выше говорилось об утилизации ламп, но ведь не менее важно правильно утилизировать пластиковые бутылки, целлофановые пакеты, бытовую технику и прочее. Разноцветные контейнеры, так популярные в американских мультиках – не просто «красивый ход», это действительно действенное и очень актуальное средство в большей степени  приближенное к населению. Переработка мусора,  в частности такого «проблемного»  как энергосберегающие лампы,  значительно быстрее оправдает себя в статистике и на общем фоне экологической ситуации в городе.

    Список рекомендуемых источников информации:

    1. Блинов Л.Н., Перфилова И.Л., Юмашева Л.В. Экологические основы природопользования.  Москва  «Дрофа», 2004.
    2. Камерилова Г. С. Экология города: урбоэкология. Учебник для 10 – 11 классов школ естественно-научного профиля. М.: Просвещение, 1997.
    3. Пол Митчелл - 101 ключевая идея: экология. Москва  «Фаир-пресс»,  2001
    4. Ошмарин А.П., Ошмарина В.И. Школьный справочник. Экология. Ярославль "Академия развития", 1998
    5. Журнал «Ридерз – Дайджест». Июнь 2009.
    6. Словарь терминов и определений по охране окружающей среды,   природопользованию и экологической безопасности. С-Пб.: Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, 2004.
    7. http://es-library.narod.ru/data/disks/rukovod.htm (информационный проект энергосервисной компании "экологические системы")
    8. http://eneco.com.ua/index (комитет энергосбережения и экологии, Украина)
    9. http://www.energosber.74.ru/metodiki/vseh/vse001.htm (книга: Екатерина Грачева. Энергосбережение для всех и каждого. Челябинск: ОГУП "Энергосбережение", 2002. - 112)
    10. http://www.itartass.spb.ru/ (информационное телеграфное агентство России)
    11. http://www.optron.ru/ (сайт предприятия, производящего энергосберегающее оборудование)
    12. http://www.enresurs.ru/index.php (сайт энергосберегающие технологии)
    13. http://www.csgi.ru/gi/gi13/07.htm (центр содействия гражданским инициативамдмитровоград)
    14. http://www.economic-energy.com.ua/index.html (системы энергосбережения и энергосберегающее оборудование)
    15. http://www.stroygorhoz.ru/index.php
    16. http://www.energosber.74.ru/konkurs/2006/2006galery.htm-галерея детских рисунков на тему энергосбережение
    17. http://green-lamp.org/recycle_lamps/ - сайт, посвещенный энергосберегающим лампам.

    Исследовательская работа в рамках подготовки общешкольного проекта по улучшению экологической ситуации предполагает создание групп разного возраста и уровня подготовки, распределение заданий

    «Проект по улучшению показателей микроклимата в школьном  учебном кабинете»

    Цель работы: создать проект по улучшению микроклимата в школьном кабинете биологии.

    Задачи:

    1. Изучить факторы микроклимата и их влияние на здоровье человека и свойства комнатных растений, способствующие улучшению показателей микроклимата.
    2. Исследовать абиотические показатели микроклимата в школьном кабинете до и после уроков (до начала сезона отопления и в сезон отопления).
    3. Сравнить их с рекомендуемыми нормами.
    4. Дать рекомендации по содержанию кабинета и подготовке проекта по улучшению показателей микроклимата.

    Методика исследования

    1. Составить план кабинета биологии;
    2. Выяснить режим занятий в кабинете;  данные занести в таблицы:

    Дни недели.

    Уроки / классы, занимающиеся в кабинете биологии.

    Количество человек в классах.

    1. Измерить показатели микроклимата, используя цифровую лабораторию «Архимед»; до начала сезона отопления и во время сезона отопления. Сравнить их со средними оптимальными показателями. Данные занести в таблицы:

             показатели

    время

    Температура (°С)

    Влажность (%)

    Освещенность (Лк)

    До начала сезона отопления

    В сезон отопления

    До начала сезона отопления

    В сезон отопления

    До уроков

    После уроков

    Оптимальные средние показатели

    19

    (среднее между 18С  и 20С)

    60

    (среднее между 50 %и 70%)

    400

    (среднее между 300Лк и 500 Лк)

    1. Составить рекомендации по режиму проветривания кабинета;

    Дни недели

         Уроки                      

    Время начала / конца                    урока

    Время проветривания

    1. Измерить показатели температуры и влажности воздуха во время учебного дня без режима проветривания и с учетом режима проветривания в сезон отопления. Сравнить показатели со средними оптимальными (рекомендуемыми) показателями. Данные занести в таблицу:

    Уроки

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    Влажность (%) без режима проветривания

    Температура (°С) без режима проветривания

    Влажность (%) с учетом режима проветривания

    Температура (°С) с учетом режима проветривания

    1. Составить рекомендации по улучшению микроклимата в кабинете;
    2. Подобрать комнатные растения и составить проект озеленения кабинета биологии, с учетом данных исследования.
    3. Провести практические работы по проекту озеленения кабинета.

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму: 

    Все, что окружает организм прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие и связано со средой обитания. Элементы среды, влияющие на форму и функций организмов, без которых они  не могут существовать, называются экологическими факторами.  Все факторы действуют на организм не изолированно, а комплексно. Любой организм, в том числе и человек, в окружающей среде подвергается воздействию огромного числа экологических факторов:

    Биотические факторы – это совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие (конкуренция, хищничество, паразитизм др.). Действия одного организма на другой можно рассматривать как биотическое взаимодействие.

    Антропогенные факторы – это совокупность влияний деятельности человека на окружающую среду (выбросы вредных веществ в атмосферу, разрушение почвенного слоя, нарушение природных ландшафтов и др.). Озабоченность общества загрязненностью окружающей среды и влиянием ее на здоровье человека расширила рамки экологии: пришлось рассматривать и те изменения в окружающем мире,  которые вызваны  непосредственно деятельностью человека. По мнению В.И. Вернадского: «Человек… в наше время превратился в мощную геологическую силу, оказывающую преобразующее влияние на среду».

     Абиотические факторы – это комплекс условий окружающей среды, влияющий на живой организм (температура, давление, радиационный фон, освещенность, долгота дня, влажность, состав атмосферы, морских и пресных вод, донных отложений, почвы и др). Абиотические факторы прямо или косвенно воздействуют на организм человека через обмен веществ. Некоторые из них, не влияя непосредственно на метаболизм организма, являются сигнальными факторами. Их восприятие готовит всю живую систему к изменению состояния среды. Чаще всего к антропогенным факторам живые организмы могут приспособиться, но не имеют биологических механизмов для их изменения.

    Специфические адаптивные механизмы, свойственные каждому виду, дают ему возможность переносить определенные границы колебания абиотических факторов без заметных нарушений жизнедеятельности. Видовые механизмы приспособлений к условиям среды обусловлены генетически, они определяют пределы модификационной (ненаследственной изменчивости) и называются  нормой реакции. Количественное выражение фактора, обеспечивающее наиболее благоприятные условия для жизни организма называют  оптимумом. Дозы фактора уменьшающиеся или увеличивающиеся по отношению к оптимуму, но не нарушающие жизнедеятельность организмов, определяются как зоны нормы. Дальнейшее изменение дозы фактора,  как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения интенсивности, может привести к нарушению жизнедеятельности организма (приостановка роста, нарушения обмена вещества и т.д.),  это – зоны угнетения. За пределами зоны угнетения действие фактора таково, что даже полная адаптация всех приспособительных систем неэффективна и наступает гибель организмов – зона гибели. Пределы выносливости организмов по отношению к одним факторам среды могут быть широкими, а к другим узкие. Такие уровни колебания диапазонов факторов среды у каждого вида формируются в процессе эволюции как приспособление к изменениям, которые наблюдались в естественных ареалах формирования вида. Экологический оптимум - это благоприятное сочетание всех (или хотя бы ведущих) факторов, каждый из которых чаще всего отклоняется от физиологического оптимума, а зоны угнетения – менее удачное сочетание факторов, хотя некоторые из них могут выражаться в дозах, благоприятных для организмов.

    При комплексном воздействии между отдельными факторами устанавливаются особые взаимоотношения: действия одного фактора может в той или иной степени изменять действие другого (усиливать или ослаблять). Например, реакция организма человека на температуру зависит от влажности воздуха, скорости его движения. Воздействие высоких температур легче всего переносится  при сухом воздухе, поскольку высокая влажность воздуха ограничивает механизмы терморегуляции  - испарение с поверхности тела, и как бы выключает этот эффективный механизм приспособления к высокой температуре. Некоторые факторы микроклимата оказывают не прямое влияние, например, влажность и температура на питьевой режим, освещенность на режим сна и бодрствования и т.д.

    Ограничивающий фактор (лимитирующий) – фактор который находится выше или ниже (минимум интенсивности или максимум интенсивности)  определенного  уровня. Впервые на существование ограничивающего фактора указал немецкий химик Ю.Либих (1840 год). Выявление ограничивающих факторов имеет большое практическое значение.  Из антропогенных факторов для человека это может быть содержание кислорода в воздухе, температура.

    Факторы микроклимата, а именно температуру воздуха, влажность воздуха, освещенность,  можно отнести к  антропогенным факторам окружающей  среды.  Характер воздействия факторов микроклимата на организм человека определяется их качественной спецификой и степенью интенсивности (дозировкой). Ряд факторов (температура, освещенность, влажность воздуха, количество кислорода и др.) в определенных пределах необходимы для нормального функционирования организма человека, но при их избытке или недостатке они могут тормозить процессы жизнедеятельности, влиять на развитие.

    Существенное влияние на состояние организма человека, его работоспособность оказывает микроклимат (метеорологические условия), который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения нагретых поверхностей. Микроклимат, в основном, влияет на тепловое состояние организма человека и его теплообмен с окружающей средой.

     Человек как представитель класса млекопитающих по отношению к температуре является гомойотермным организмом, т.е. имеет постоянную температуру тела, вне зависимости от температуры окружающей среды даже при сильных ее колебаниях.  Теплокровные организмы обладают такой особенностью, благодаря четырехкамерному сердцу, механизмам терморегуляции. Несмотря на то, что параметры микроклимата могут значительно колебаться, температура тела человека остается постоянной (36,6 °С). Снижение температуры при всех других одинаковых условиях приводит к росту теплоотдачи путем конвекции и излучения и может привести к переохлаждению организма.

     Помимо температуры воздуха, существенное значение имеет и его влажность. В естественных условиях существует суточное колебание влажности воздуха, наряду с суточным колебанием температуры и освещенности они регулируют активность организма, его «биологические часы». Человек наиболее хорошо себя чувствует и обладает наибольшей работоспособностью, когда он ведет работу при температуре окружающего воздуха  около 22° и относительной влажности около 60%. На организм человека влияет и скорость движения воздуха; наиболее благоприятной является скорость воздуха, равная 0,1-0,2 л/сек. Большая влажность и высокие температуры оказывают тяжелое, изнуряющее воздействие на организм человека, значительно снижают работоспособность. При таком климате поддержание температуры тела человека в пределах нормы совершается в основном за счет испарения пота с поверхности кожи. Для того чтобы избежать вредного влияния чрезмерной влажности или, наоборот, сухости воздуха, его необходимо осушать в летние месяцы, и увлажнять зимой. Этот двусторонний процесс и является одной из основных функций системы кондиционирования воздуха. Среднее количество выделяемого человеком пара составляет около 900 г/сутки. Около 300 г через легкие, и, соответственно, около 600 г через кожу. Чрезмерная влажность воздуха вызывает усиленное потоотделение и утомление: дыхание учащается, человек все больше поглощает влаги через легкие и все больше выделяет в виде пота. В сочетании с высокой температурой, высокая влажность может привести к перегреву организма.  При низкой влажности кожа человека становится сухой, шероховатой и может растрескиваться. Очень сухой воздух обычно бывает зимой в теплых помещениях. При низких показателях влажности  существенно возрастает дискомфорт и опасность заболевания ринитами и фарингитами у людей, постоянно находящихся в условиях пониженной влажности воздуха в помещении. Жалобы на духоту и «нехватку кислорода» отмечаются нередко как в помещениях с недостаточным естественным воздухообменом, так и в помещениях, уже оснащенных различными системами вентиляции и кондиционирования воздуха. При анализе причин ощущения несвежести воздуха в закрытых помещениях, как правило, решается вопрос: каким должен быть воздухообмен, чтобы был обеспечен оптимальный газовый состав воздуха в помещениях

    Для человека интенсивность освещенности не играет роль лимитирующего фактора. Качественными характеристиками света может быть: длина световой волны, интенсивность и продолжительность воздействия. Однако, свет действует на организм неоднозначно. Длительное прямое воздействие или отсутствие достаточного освещения может нарушать процессы жизнедеятельности, связанные с биологическими суточными и сезонными ритмами, режимом сна и бодрствования.

    Наибольшее влияние на человека оказывает видимый свет. Реакция организма на продолжительность освещения называется фотопериодизмом.  Его сущность в ритмичных изменениях морфологических, биохимических и физиологических свойств и функций организмов под влиянием чередования  и длительности периодов освещения и темноты.

    Инфракрасный спектр солнечного излучения влияет на повышение температуры тел животных и легко поглощается любыми объектами,  нагревая их.

    Лимитирующим фактором для человека может быть высокий уровень ультрафиолетового излучения.  В небольших дозах ультрафиолетовые лучи полезны, под их влиянием  в организме вырабатывается витамин D. Повышенный уровень может вызвать раковые заболевания роговицы глаз и кожных покровов.

    Уровень освещенности влияет на здоровье, сопротивляемость стрессам, усталости, физическим и умственным нагрузкам. Наше зрение напрямую зависит от количества света в помещении. Поэтому следует очень четко соблюдать требования по нормам, ведь от этого зависит экологическая обстановка и психологическое здоровье в нежилых зданиях.
    Значение освещения определяется тем, что посредством зрения люди получают наибольший объём информации о внешнем мире. Освещение играет также большую роль как полезный обще - физиологический фактор. С улучшением освещения почти во всех случаях повышаются производительность труда (и иногда значительно - на 15% и более) и качество работы, понижается производственный травматизм, а на улицах и дорогах.

    Освещение кабинетов должно обеспечивать достаточную и постоянную во времени освещённость поверхностей, необходимое распределение яркостей в окружающем пространстве, отсутствие слепящего действия источников света, благоприятный спектральный состав света и правильное направление его падения. Хорошее освещение создаёт благоприятные условия для жизни и деятельности человека и уют. В России освещение нормируется в соответствии с существующими правилами; основной количественной нормируемой характеристикой служит освещённость, которая устанавливается в пределах от 5 до 5000 лк в зависимости от назначения помещений. В учебных кабинетах, аудиториях, лабораториях уровни освещенности составляют: на рабочих столах - 300-500 лк; на классной доске - 500 лк; в кабинетах технического черчения и рисования 500 лк. При ремонте определяет нормы характеристики искусственного освещения, требуя равномерной освещённости рабочих поверхностей, отсутствия пульсаций и резких изменений освещённости во времени, ограничения или устранения зрительного дискомфорта или состояния ослеплённости, возникающих при наличии в поле зрения больших яркостей, устранения нежелательного блеска освещаемых поверхностей в направлении глаз человека, благоприятного спектрального состава света, благоприятных условий тенеобразования, а также достаточной яркости всех окружающих поверхностей, включая потолки и стены помещений. Основной системой естественного освещения учебных помещений является боковое левостороннее. Направление основного светового потока не должно быть спереди и сзади от обучающихся. При глубине учебных помещений более 6 метров обязательно устройство правостороннего подсвета.

    В учебных помещениях предусматривают люминесцентное освещение (допускается лампами накаливания). Следует применять люминесцентные лампы ЛБ, могут применяться лампы ЛХБ, ЛЕЦ. Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания.

     Необходимое количество светильников и их размещение в помещении определяют по светотехническим расчетам с учетом коэффициента запаса в соответствии с требованиями, предъявляемыми к естественному и искусственному освещению.

    Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10% в соответствии с требованиями, предъявляемыми к естественному и искусственному освещению. Требования к воздушно-тепловому режиму (по СанПину). Отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха в учреждениях НПО следует предусматривать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к общественным зданиям и сооружениям. Удаление воздуха из классов и кабинетов проводится через систему вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Через открытые форточки (фрамуги, створки окон) осуществляется проветривание учебного помещения перед занятиями, в каждую перемену, после уроков, а также по окончании учебных занятий. Наибольшая эффективность достигается сквозным проветриванием. Длительность сквозного проветривания определяют погодными условиями. Температура воздуха в учебных кабинетах, лабораториях должна составлять 18-20°С при обычном остеклении, 19-21°С при ленточном остеклении. Площадь фрамуг и форточек в учебных помещениях составляет не менее 1/50 площади пола. Фрамуги и форточки должны функционировать в любое время года. Величины показателей микроклимата в производственных помещениях, где проходят практику обучающиеся, не должны превышать допустимых параметров в соответствии с гигиеническими требованиями к воздуху рабочей зоны. При наличии теплового облучения температура воздуха на рабочих местах обучающихся не должна превышать параметры оптимальных значений для теплого периода года.

    Список рекомендуемых источников информации:

    1. Бенджамин Г. Популярный справочник естественного лечения. – СПб.: «ИКРА», 1999.
    2. Блинов Л. Н. 1001 вопрос и ответ по тематике окружающая среда и безопасность жизнедеятельности. С-Пб.ГТУ, 1998.
    3. Все обо всем. Растения /Сост. Соколова Ю.Р. – М.: Астрель АСТ, 2001.
    4. Гальперин С.И., Голышева К.П. Физиология человека и животных. – М.: «Высшая школа», 1965
    5. Дубров А.П. Экология жилища. – Уфа: издательство «Слово», 1995.
    6. Комнатные растения от А до Я /Под ред. Сладковой О.В. -         М.: Олма-Пресс, 2003.
    7. Онегов. А.С. Занимательная ботаническая энциклопедия. – М.: Педагогика-Пресс, 2000.
    8. Основы экологии. /Под. ред. Обухова В.Л, Сапунова В.Б. – СПб.: «Специальная литература», 1998.
    9. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 2 января 2003 г. N 2 "О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.4.3.1186-03"
    10. Радкевич В.А. Экология.- Минск: Высшая школа, 1998.
    11. Сквайер Д., Кроутер М. Практическое руководство. Комнатные растения. – Тверь: Омега, 2006.
    12. Спин М.Р., Брыскина З.Г. Анатомия и физиология человека. – М.: Просвещение, 1999.
    13. Татарникова Л.Г. Поздеева М.В. Валеология подростка. – СПб.: Петророск, 1997.
    14. Флористика. Энциклопедния растений./ Под ред. Кондратьевой Г. – М.: Издательство «Никола-Персс», 2006.
    15. Экология / Под ред. Яхнина Л., Зайцевой А. – Минск: Русич, 2000
    16. Янтра Г. Цветы в нашем доме.- М.: Интербук, 1994.

            


    Исследовательская работа по изучению комплекса экологических факторов

     с элементами прогнозирования,

    для обучающихся среднего и старшего школьного возраста:

    «Влияние основных абиотических факторов на продуктивность выращивания перцев сладких в условиях теплицы».

    Цель работы: познакомиться с особенностями создания условий для выращивания овощных культур в условиях теплицы на опытной станции.

    Задачи:

    1. Изучить биологические особенности  перца
    2. Познакомится с условиями закрытых теплиц перца
    3. Изучить абиотические факторы, влияющие на продуктивность вида
    4. Составить рекомендации по выращиванию селекционных перцев в нашей местности в условиях теплиц.

    Методика исследования. 

    1. Посетить опытную  станцию ВИР в городе Пушкине.
    2. Познакомиться с особенностью выращивания перца сладкого в условиях защищенного грунта.
    3. Составить описание теплицы.
    4. Определить фенологическую фазу  растения.
    5. Измерить абиотические показатели, используя цифровую лабораторию Архимед,  данные занести в таблицу.

    Показатели (отметить min

    max значения)

    Освещенность (ЛК)

    Влажность

    Воздуха (%)

    Температура

    воздуха (°С)

    Влажность поверхностного слоя почвы(%)

    Температура

    поверхностного

    слоя почвы (°С)

    Данные по цифровой лаборатории

    Рекомен-дуемые

    показатели

    4000

    70

    18

    80-90

    15-18

              6.  Сравнить полученные данные с рекомендуемыми.

              7.  Дать рекомендации  по созданию условий для выращивания сладкого перца в условиях  

                     защищенного грунта.

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму:  Селекция как наука разрабатывает научные основы создания новых и усовершенствование имеющихся сортов растений (пород животных, штаммов микроорганизмов). Селекция опирается на достижения генетики, молекулярной биологии, биохимии и  других биологических наук. Известный русский ученый Н.И. Вавилов дал такое определение «селекции» - это эволюция, направляемая волей человека. Для селекционной оценки могут использовать такие качества как: высокая продуктивность, устойчивость к заболеваниям и вредителям, приспособленность к интенсивной технологии.  Основная задача селекции растений – повышение урожаев в растениеводстве, путем создания высокопродуктивных сортов. Сортом называют популяцию растений искусственно созданную человеком. Для выведения новых сортов растений селекционеры должны обладать разнообразным исходным материалом. Трудами Н.И. Вавилова и его сотрудниками была собрана богатейшая (более 300тысяч образцов) мировая коллекция культурных растений и их диких сородичей, которая все время пополняется и является ценнейшим селекционным материалом.

    Происхождение перца из стран тропического пояса обус ловливает его исключительно высокую требовательность к условиям выращивания. Продолжительность развития растений перца значительно изменяется в зависимости от факторов среды. Растения перца очень светолю бивы. При затенении наблюдается опадение бутонов, завязей, отмечено пожелтение листьев, вегетативные органы становят ся хрупкими и очень ломкими. При недостатке света растения обычно не переходят к репродуктивному периоду жизни. При недостаточном освещении (ниже 4-5 тысяч Лк), а следовательно и образования органических веществ в  процессе фотосинтеза. Оптимальная освещенность для растений перца 30- 40 тыс. Лк. Считается, что перец- растение короткого светового дня – 12 часов, только во время прорастания. Рекомендуется в рассадный период давать растениям дополнительное освещение синим или дневным светом. Перец относится к расте ниям, требовательным к теплу. Его семена начинают прорас тать при температуре не ниже 13° и лишь у отдельных сортов могут появляться единичные всходы при 10°. Но при 13-15° процессы  набухания,  пробуждения   семян к росту проходят крайне медленно, и всходы появляются только на 18-25-й дань после посева, а иногда и позже. Лишь прогревание до 25° обеспечивает дружное прорастание. Днем оптимальной для растений перца считается темпера тура 20-30°. В пасмурную погоду или при сильном затенении лучше всего растет и развивается перец при температуре 20-22°, а в ясные солнечные дни - примерно при 30°. Растения более взрослые в период плодоношения развива ются и накапливают урожай при температуре 15-18°. Однако дальнейшее похолодание отрицательно сказывается на обра зовании генеративных органов и цветении, а при 10° ростовые процессы практически приостанавливаются. В этих условиях значительно ухудшается поступление воды в корни, нарушает ся обмен веществ и нередко наступает гибель растений. Небла гоприятна для них также чрезмерно жаркая погода, особенно в сочетании с дефицитом влаги в почве и воздухе. Прогревание до температуры свыше 35° обычно приводит к общему угнете нию растений. Под влия нием климатических условий родины растения перца вырабо тали весьма высокую требовательность к увлажнению почвы и воздуха. Это можно объяснить относительно ограниченным распространением корневой системы и большой потребностью в воде. Растения перца отрицательно реагируют как на пересыха ние почвы, так и ее переувлажнение. Затруднения в поглощении воды и элементов минерального питания возникают также при использовании для полива хо лодной воды (ниже 15°) в жаркую погоду, когда температура воздуха и почвы составляет более 30° (увядание). Недо статочное содержание водяных паров в воздухе, особенно в жаркую погоду, является причиной чрезмерного угнетения растений и даже опадения цветков и молодых завязей. Благоприятной для перца считается относительная влажность воздуха не менее 70 % . Большая требовательность растений перца к влажности почвы и воздуха определяет необходимость выращивания этой культуры только в поливных условиях. В настоящее время эту теплолюбивую  культуру начали выра щивать значительно севернее естественного ареала ее распространения. При меняя различные способы защиты растений от неблагоприят ных условий в открытом грунте. В связи с быстрым развитием защищенного грунта  зона выращивания перца не может ограничиваться определенными географическими параллелями. В Ленинградской области  для выращивания этого растения используют  защищенный грунт. Об этом сви детельствуют успешные, эксперименты отдела овощных куль тур ВИР  под Санкт -Петербургом. Растения перца подвержены болезням, они сильно реагируют на недостаток влаги, света, качество почв.  В условиях Северо-Западного региона России, перец достигает биологической спелости только в зимних застекленных теплицах.  

    Кроме того, были созданы скороспелые сорта (Ласточка, Виктория, Золотой Юбилей), они имею зеленый окрас спелых плодов. Низкорослые сорта  для северных районов также наиболее перспективны, так как они имеют более короткий период роста и цветения, дают дружносозревающие плоды.

    Список рекомендуемых источников информации:

    1. Артюгина  Д. Влияние условий выращивания на изменчивость мор фологических и хозяйственно-ценных признаков у сладкого перца. Авторе ферат канд. дис. Л.: 1961.

    2.  Вавилов Н.И. Происхождение и география культурных растений. Л.: Наука, 1987. -  437с.

    3. Лоскутова Т.Л. Перспективные сорта перца сладкого для Северо-Запада России. // Информ. журнал «Сельскохозяйственные вести». Хельсинки, 1997. № 2-3 (25 - 26). С. 33 – 34 с.

    4. Федин П.Е. Температурные и световые условия выращивания сладких перцев в Ленинградской области. Автореф.дисс. Л., 1953.

    Практическая работа по изучению свойств потребляемых продуктов питания с элементами социального опроса и анализа из воздействия на организм, для обучающихся в возрасте 9 лет и старше:

    «Исследование кислотности газированных напитков».

    Цель работы: сравнить питьевые напитки по показателю кислотности.

    Задачи:

    1. Выбрать питьевые напитки для проведения исследования;
    2. Сравнить состав питьевых напитков, указанный на упаковках;
    3. Измерить уровень кислотности  питьевых напитков  и сравнить показатели друг с другом, с водопроводной водой, данными кислотности слюны и желудочного сока;
    4. Дать рекомендации.

    Методика исследования:

    1. Найти и изучить данные по кислотному составу слюны ротовой полости и желудочного сока;
    2. Из ассортимента питьевых напитков продуктового магазина подобрать самые употребляемые (спросить у друзей и знакомых: «Какие напитки  они предпочитают?»);
    3. Изучить этикетки напитков, название, группу к которой относится напиток и указанный состав;
    4. Измерить уровень кислотности напитков при комнатной температуре используя датчик кислотности и персональный компьютер NOVA цифровой лаборатории «Архимед». Заполнить таблицу:

    Жидкость

    Кислотность

     рН

    Из ……опрошенных этот напиток предпочитают

     Диапазон  рН по ГОСТу

    для питьевой воды

    6-9

    Кислотность слюны

    6,8-7,4

    Кислотность желудочного сока

    1,5-2,5

    Водопроводная вода отстоянная  4 дня

    Водопроводная вода не отстоянная  

    Газированный напиток Спрайт

    Газированный напиток Фанта

    Газированный напиток Кока-Колла

    Газированный напиток Фруктайм «Буратино»

    Сильно газированная питьевая вода БонАква

    Негазированная питьевая природная минеральная вода «Святой источник»

    1. Сравнить полученные показатели друг с другом, с водопроводной (отстоянной 4 дня и из под крана)  с данными кислотности слюны и желудочного сока;
    2. Сделать выводы и дать рекомендации.

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму:  вода – уникальное вещество на Земле, без нее не может жить, практически, ни один живой организм. У человека вода составляет от 80 до 60% массы. Поэтому необходимо задумываться над качеством питьевой воды. Общий объем потребляемой человеком воды в сутки должен составлять от 1 до 2,5 литров воды.  Но в настоящее время многие люди используют для питья не просто воду, а различные предлагаемые питьевые напитки. Для питьевой воды в нашей стране действует ГОСТ “Вода питьевая”. Питьевая и минеральная вода — вовсе не одно и тоже. Минеральная вода может быть лечебной или столовой. Лечебная минеральная вода — это вода, имеющая лечебные свойства благодаря содержанию в ней тех или иных минеральных солей. Такая вода не может постоянно использоваться для питья, кроме как по рекомендации врача.

    Таким образом, считается, что:

    1. идеальный показатель рН для питьевой воды — 7;
    2. идеальный показатель рН для кожи — 5,5 (именно он фигурирует в рекламе шампуней).

    По ГОСТу “Вода питьевая”, регламентирующему качество питьевой воды в России, допустимый диапазон рН — от 6 до 9. Если рН воды меньше 6 или больше 9, то это уже не “вода питьевая”, а “напиток” или минеральная вода. Одним из распространенных напитков является "Лимонад" -  это классический лимонный напиток, приготовлен на основе натуральных сиропов. В России первые упоминания о лимонаде относятся к концу XVII века. В 1886 году в США  впервые был выпущен в продажу  напиток Coca-Cola. Изначально  она продавалась в аптеке и  производилась из настойки листьев коки и орехов кола,  и предназначалась  для лечения головной боли и простуд.

    Кислотность - это водородный показатель рН, который характеризует кислотность, а точнее содержание положительно заряженных ионов водорода в растворе. Растворы бывают:

     кислые, когда показатель рН меньше 7;

     нейтральными, когда показатель рН равен 7;

    щелочными, когда показатель рН больше 7.

    В организме человека есть разные среды со своей кислотностью, которая определена функцией органа. Так, например: в ротовой полости начинается пищеварение: механическая и химическая обработка пищи, расщепление веществ (углеводов). За механическую обработку пищи отвечают зубы, а их здоровье зависит от состояния покровного слоя – зубной эмали. Зубная эмаль очень чутко реагирует на  кислотное химическое воздействие.

    Большинство газированных безалкогольных напитков являются крайне опасными для зубной эмали.  Американские исследователи подтвердили, что разрушительный потенциал Coca-Cola, так и Pepsi) в десять раз выше, чем у фруктового сока. Эти данные были получены в результате эксперимента, проведенного диетологами из университета Южного Иллинойса.  На полоски, только что снятой  и взвешенной зубной эмали накапали лимонады и снова взвесили. В результате оказалось, что вес эмали уменьшался на 5%. Главной причиной этого явления считается высокий уровень кислотности этих напитков и высокое содержание сахара и его заменителей. Слюнные железы создают благоприятный для зубов и начала пищеварения кислотный режим,  вырабатывая слюну (у взрослого человека до 2 л в сутки).  Кислотность слюны может меняться в зависимость от состояния человека (голод, сытость, страх, покой и др) от 6,8 до 7,4 рН. Работа слюнных желез «запускает» работу всей пищеварительной системы, поэтому это очень короткий (всего 15 секунд), но очень важный этап. В слюне содержаться вещества регулирующие свертывание крови, защиту от бактерий, нейтрализующие  отрицательное действие кислот и щелочей. Пища по пищеводу попадает в желудок, где кислотный состав сильно меняется из-за выделения желудком желудочного сока, который содержит очень сильную соляную кислоту. Кислотность у стенок желудка выше (1,5 рН), чем в середине (2,5 рН). Понятно, что постоянное нарушение кислотного баланса желудочного сока может привести к нарушению работы желудка, таким заболеваниям как гастриты, а позднее язвы. 

    Список рекомендуемых источников информации:

    1. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Практикум по экологии. Учебное пособие. - М.: АО МДС, 1996.
    2. Ряжин С., Новый экологический букварь. - С-Пб.: Анатолия, 2008.
    3. Словарь терминов и определений по охране окружающей среды,   природопользованию и экологической безопасности. – С.-Пб.: Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, 2004.
    4. www.aquakultura.ru
    5. http://ru.wikipedia. 

    Полевой практикум по изучению абиотических показателей окружающей среды для обучающихся среднего и старшего школьного возраста (при организации работы в разновозрастных группах возможно  участие школьников младшего возраста)

    Цель работы: исследовать абиотические показатели экологических  факторов  разных сред жизни.

    Задачи:

    1. измерить количественные показатели абиотических факторов водной среды обитания
    2. измерить количественные показатели абиотических факторов наземно-воздушной седы обитания
    3. измерить количественные показатели абиотических факторов почвенной среды обитания

    Методика:

    1. определить среду обитания;
    2. измерить количественные характеристики среды обитания;
    3. заполнить бланк полевых наблюдений;

    сделать вывод об особенностях среды обитания и приспособленности к ней живых организмов.

    Бланк полевых наблюдений:

    Дата наблюдения________________________  Время ______________________________

    Место _____________________________          Объект наблюдения___________________

    Значимые вблизи объекты _____________________________________________________

    Количественные показатели  абиотических факторов среды

    Наземно-воздушная

    Почвенная

    на глубине…см

    Водная

    на глубине…см

    Влажность (%)

    -

    Температура (С°)

    Освещенность (кЛк)

    -

    Количество кислорода (мл/л)

    Наблюдение проводил/и (список, подписи):

    Выводы:  условия для существования живых организмов в ………….среде предполагают наличие у них следующих приспособлений:_________________________________________

    _______________________________________________________________________________

     

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму:  Среда жизни - все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение. На Земле существует огромное разнообразие условий сред жизни, что обеспечивает разнообразие экологических ниш и их "заселение". Однако, не смотря на это разнообразие, различают четыре качественно различные среды жизни, обладающие специфическим набором экологических факторов, а следовательно - требующих и специфического набора адаптаций. Вот эти среды жизни: наземно-воздушная, водная, почвенная, организменная. Наземно-воздушная среда характеризуется огромным разнообразием условий существования, экологических ниш и заселяющих их организмов. Надо отметить, что организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной среды жизни, и прежде всего - газового состава атмосферы. Основными особенностями наземно-воздушной среды является низкая плотность среды, большая амплитуда изменения температуры, низкой и сильно меняющейся влажностью, достаточно высоким уровнем освещенности и кислорода.

    Экологические факторы неоднородны. Водная среда характеризуется: высокой плотностью, вязкостью воды. Поэтому водные организмы  сталкиваются с большой силой гидродинамического сопротивления. Кроме того, в воде содержание кислорода ниже, чем в воздухе, ниже сезонные и суточные колебания температуры. Солнечный свет проникает только до определенной глубины.  Почва является результатом деятельности живых организмов. Заселявшие наземно-воздушную среду организмы приводили к возникновению почвы как уникальной среды обитания. Почва представляет собой сложную систему, включающую твердую фазу (минеральные частицы), жидкую фазу (почвенная влага) и газообразную фазу. Соотношение этих трех фаз и определяет особенности почвы как среды жизни. Условия почвенной среды обитания определяют такие свойства почвы как ее аэрация (то есть насыщенность воздухом), влажность (присутствие влаги), теплоемкость и термический режим (суточный, сезонный, годичный ход температур). Термический режим, по сравнению с наземно-воздушной средой, более консервативный, особенно на большой глубине. В целом, почва отличается довольно устойчивыми условиями жизни. Вертикальные различия характерны и для других свойств почвы, например, проникновение света, естественно, зависит от глубины. Любой организм в современной экосистеме подвергается воздействию огромного числа экологических факторов, которые можно разделить на группы. Абиотические факторы – это комплекс условий окружающей среды, влияющий на живой организм (температура, давление, радиационный фон, освещенность, долгота дня, влажность, состав атмосферы, морских и пресных вод, донных отложений, почвы и др).

    Биотические факторы – это совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие (конкуренция, хищничество, паразитизм др.). Антропогенные факторы – это совокупность влияний деятельности человека на окружающую среду (выбросы вредных веществ в атмосферу, разрушение почвенного слоя, нарушение природных ландшафтов и др.).

    Список рекомендуемых источников информации:

    1. Алексеев С. В. Экология. Учебное пособие для учащихся 9 классов средней школы. - СПб.: СМИО Пресс, 1999.
    1. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Практикум по экологии. Учебное пособие. - М.: АО МДС, 1996.
    2. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Экологический практикум школьника. Учебное пособие. - Самара: корпорация «Федоров». «Учебная литература», 2005.
    3. Блинов Л. Н. 1001 вопрос и ответ по тематике окружающая среда и безопасность жизнедеятельности. - С-Пб.ГТУ, 1998
    4. Коробейникова Л.А. Комплексная экологическая практика школьников и студентов. Программы.Методики. Оснащение. – С-Пб: Крисмас +, 2002.
    5. Словарь терминов и определений по охране окружающей среды,   природопользованию и экологической безопасности. – С.-Пб.: Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, 2004.
    6. Ряжин С., Новый экологический букварь. - С-Пб.: Анатолия, 2008.
    7. Цветкова Л.И., Алексеев М.И. Экология: учебник для технических вузов. М.: Химиздат, 2001.
    8. http://www.bestreferat.ru

    Краткосрочные лабораторные работы для  обучающихся 4 – 11 классов по показателю одного датчика цифровой лаборатории «Архимед»

    Лабораторная работа «Влажность воздуха и ее изменение»

    Цель: сравнить показатели данных по влажности воздуха в разных условиях и определить наиболее благоприятное по уровню влажности для человека.

    Оборудование:

    1. Цифровая лаборатория Nova;
    2. Датчик влажности;
    3. Простой карандаш.

    Ход работы:

    1. Познакомьтесь с «Правилами работы с лабораторией»;
    2. Присоедините датчик влажности;
    3. Проводить измерения в разных условиях;
    4. Данные занести в таблицу.

    Источник

    света

    Данные влажности воздуха

    Примечание (трудности измерения, другое)

    Рекомендуемая

    влажность

       70%

    На улице

    В рекреации

    В кабинете №

    Другое

    Вывод:

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму: Влажность – содержание водяного пара в атмосфере. Влажность – это наличие в воздухе паров воды. Влажность – это содержание в воздухе водяного пара, поступающего в процессе испарения.  Относительная влажность воздуха – это отношение количества содержащего водяного пара к тому количеству, которое требуется для полного насыщения воздуха при данной температуре. Относительную влажность воздуха выражают в процентах Относительная влажность насыщенного пара всегда –100% Влажность воздуха земной атмосферы колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2% по объёму в высоких широтах до 2,5% в тропиках. Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85% и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт — здесь за счёт низкой температуры воздуха. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы (Индия — 75—80%). Низкие значения  наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50% и ниже).  В среднем над каждым м2 земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара. Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека. При низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению; при высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма, особенно при выполнении физической работы. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена. Так, при работе в горячих цехах с температурой воздуха 25°С оптимальное влияние на теплообмен и самочувствие оказывает относительная влажность воздуха 20%. Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная Влажность воздуха 40—60%. Для устранения неблагоприятного влияния влажность воздуха в помещениях применяют вентиляцию.


    Лабораторная работа «Равномерность освещенности  от разных  источников»

    Цель: Определить наиболее благоприятный для человека по равномерности освещения источник света.

    Оборудование:

    1. Цифровая лаборатория Nova;
    2. Датчики: освещенности (установленный на 600Lx);
    3. Источники света: лампы накаливания, галогеновые лампы, люминесцентные лампы, кинескопный телевизор, жидко-кристаллический монитор;
    4. Простой карандаш.

    Ход работы:

    1. Познакомьтесь с «Правилами работы с лабораторией»;
    2. Присоедините датчик освещенности;
    3. Проводить измерения;
    4. Данные занести в таблицу.

    Источник

    света

    Рисунок

    светового излучения

    Примечание (трудности измерения, другое)

    Нормы СаНПиН

    Для жилых помещений: 300-500 Лк

    Лампы накаливания

    Галогеновые лампы

    Люминесцентные

    Лампы (дневного света)

    Излучение кинескопа лучевого телевизора

    Излучение монитора жидко-кристаллического

    компьютера

    Естественное освещение

    Вывод:

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму:

    С установками искусственного освещения мы все сталкиваемся ежедневно. Искусственное освещение решает ряд задач, вообще недоступных естественному освещению, от особенностей же устройства искусственного освещения, которые нам кажутся незначительными, во многом зависят и общее самочувствие, и производительность труда, и безопасность работы, и сохранность зрения, и архитектурный облик помещения. Например, увеличение освещенности в помещении в 1,5 раза значительно повышает самочувствие и работоспособность людей, которые постоянно находятся в этом помещении, а кроме также этого доказано, что  увеличение освещенности значительно оживляет умственную активность и общее развитие детей. Однако, слишком большие освещенности приводят к раздражительности, быстрой утомляемости и даже нервным расстройствам. Т. е. везде надо знать и чувствовать тонкие грани. Но не все зависит только от уровня освещенности, т. к. на самочувствие и ощущения человека влияют также еще целая масса параметров, такие как равномерность освещения (резкое различие яркостей, которые одновременно находятся в поле зрения, вызывает неустойчивое состояние адаптационного аппарата человека, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.  Единица измерения освещенности: люкс [лк]. Очевидно, что с помощью источника, посылающего определенный световой поток, мы можем осуществить весьма разнообразную силу света и  весьма разнообразную освещенность.


    Лабораторная работа «Кислотность жидкостей»

    Цель: сравнить кислотность питьевых жидкостей.

    Оборудование:

    1. Цифровая лаборатория Nova;
    2. Датчики: кислотности;
    3. Набор напитков для исследования: вода, сок, газированные напитки;
    4. Простой карандаш, цветные карандаши.

    Ход работы:

    1. Познакомьтесь с «Правилами работы с лабораторией»;
    2. Присоедините датчик кислотности, ОСТОРОЖНО сняв защитную пробирку, каждый раз промывая датчик;
    3. Проведите измерения кислотности;
    4. Сравните полученные результаты с данными кислотности организма.

    Напиток

    Показатель кислотности

    Цвет напитка

    Примечание (трудности измерения, другое)

    Кислотность

    слюны

    6,8-7,4

    Кислотность

    желудка

    1,5-2,5

     рН по ГОСТу

    для питьевой воды

    6-9

    Другое:

    Другое:

    Вывод:

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму: Кислотность среды (водородный показатель среды)  pH — мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на литр:

    Шкала, показывающая концентрацию ионов водорода, называется значением pH. Кислотность водопроводной и проточной воды примерно равна 7.
    Классифицировать ее можно следующим образом: 
    Сильнокислая.....................1-3 рН
    Кислая...........................3-5 рН
    Слабокислая......................5-6 рН
    Очень слабокислая................6-7 рН
    Нейтральная......................7 рН
    Очень слабощелочная..............7-8 рН
    Слабощелочная....................8-9 рН
    Щелочная.........................9-10 рН
    Сильнощелочная...................10-14 рН


    Лабораторная работа «Изменение пульса»

    Цель: Проследить изменение пульса человека в зависимости от физических нагрузок.

    Оборудование:

    1. Цифровая лаборатория Nova;
    2. Датчик пульса;
    3. Простой карандаш.

    Ход работы:

    1. Познакомьтесь с «Правилами работы с лабораторией»;
    2. Присоедините датчик пульса;
    3. Проведите измерения в разных условиях, согласно таблице;
    4. Данные занесите в таблицу.

    Значение

    Ударов в минуту

    Время восстановления

    Пульс в спокойном состоянии (стоя)

    -

    Пульс после 20 приседаний

    (стоя)

    Выводы:

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму: Пульс (от лат. pulsus - удар, толчок) — колебания стенок кровеносных сосудов. Он зависит от многих факторов: возраст, состояние здоровья, тренированность организма, температура окружающей среды и многие другие. Таким образом, сердце помогает организму адаптироваться к различным условиям внешней и внутренней среды. Сердце чутко реагирует на любые изменения (в том числе положение тела): лежа частота сердечных сокращений меньше, сидя и стоя - быстрее. Поэтому каждый раз измеряйте пульс в одном и том же положении. Измеряя пульс, обращайте внимание не только на частоту, но и на ритмичность ударов, наполнение сосудов. В норме пульс должен хорошо прощупываться, быть ритмичным, а его скорость должна соответствовать возрастной норме. Частота пульса - величина, отражающая число колебаний стенок артерии за единицу времени. В зависимости от частоты различают пульс: умеренной частоты 60-90 уд./мин. редкий (pulsus bradis) менее 60 уд./мин.  частый (pulsus tachis) более 90 уд./мин.   После ваших измерений можно считать, что результаты хорошие, если частота сердечных сокращений после приседаний повысилась на 1/3 или меньше от результатов покоя; если наполовину - результаты средние, а если больше чем наполовину - результаты неудовлетворительные.


    Лабораторная работа «Изменение объема дыхания»

    Цель: Проследить изменение пульса человека в зависимости от физических нагрузок.

    Оборудование:

    1. Цифровая лаборатория Nova;
    2. Датчики: дыхания;
    3. Простой карандаш.

    Ход работы:

    1. Познакомьтесь с «Правилами работы с лабораторией»;
    2. Присоедините датчик дыхания;
    3. Проведите измерения в разных условиях согласно таблице;
    4. Данные занесте в таблицу.

    Значение

    Объем выдыхаемого воздуха.

    Рисунок ритма восстановления дыхания

    Дыхание в спокойном состоянии (стоя)

    Дыхание после 20 приседаний (стоя)

    Выводы:

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму: При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным объемом. При глубоком вдохе можно дополнительно вдохнуть еще 1500 мл воздуха (резервный объем вдоха). После спокойного выдоха можно дополнительно выдохнуть еще 1500 мл воздуха (резервный объем выдоха). Сумма этих трех объемов составляет жизненную емкость легких. Она у взрослого человека в среднем 3500 мл. ЖЕЛ зависит от возраста, пола, физической тренированности человека. Объемы вдоха и выдоха измеряются с помощью прибора спирометра (метод спирометрии). Даже после самого глубокого выдоха в легких человека остается около 1000 мл воздуха - это остаточный объем. В дыхательных путях находится около 150 мл воздуха, который не принимает участия в газообмене. Количество дыхательных движений в спокойном состоянии у взрослого человека 14 - 16 раз в минуту. Продолжительность спокойного вдоха и следующего за ним спокойного выдоха (дыхательный цикл) составляет 3 - 4 сек. Уровень вентиляции легких широко варьирует и зависит от физиологической потребности, возраста. Газовый состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха отличается (см. таблицу), но содержание кислорода в выдыхаемом воздухе велико. Превышение должных значений ЖЕЛ (жизненная емкость легких) любой степени не является отклонением от нормы, у физически развитых лиц, занимающихся физкультурой и спортом (особенно плаванием, боксом, легкой атлетикой), индивидуальные значения ЖЕЛ иногда превышают ДЖЕЛ на 30% и более. ЖЕЛ считается сниженной, если ее фактическая величина составляет менее 80% ЖЕЛ. Снижение жизненной емкости легких чаще всего наблюдается при заболеваниях органов дыхания и патологических изменениях объема грудной полости; во многих случаях оно является одним из важных патогенетических механизмов развития дыхательной недостаточности (Дыхательная недостаточность).


    Лабораторная работа «Агрегатное состояние воды»

    Цель: Проследить зависимости агрегатного состояния воды от  температуры.        

    Оборудование:

    1. Цифровая лаборатория Nova;
    2. Датчики: температуры;
    3. Емкость со снегом, пригодную для нагревания, спиртовка.
    4. Простой карандаш.

    Ход работы:

    1. Познакомьтесь с «Правилами работы с лабораторией»;
    2. Присоедините датчик температуры;
    3. Проводить измерения, согласно таблице;
    4. Данные занести в таблицу.

    Агрегатное состояние воды

                          Время

    Объем (мл)                    

    Температура

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    Твердая (снег)

    100 мл (или 50 мл)

    -

    -

    Жидкая (вода)

    -

    -

    Газообразная

    -

    Выводы:

    Дополнительная теоретическая информация при подготовке к практикуму: Агрегатное состояние — состояние вещества, характеризующееся определёнными качественными свойствами — способностью или неспособностью сохранять объём и форму, наличием или отсутствием дальнего и ближнего порядка и другими. Изменение агрегатного состояния сопровождается скачкообразным изменением свободной энергии, энтропии, плотности и других основных физических свойств.  В современной физике выделяют следующие агрегатные состояния: твёрдое тело, жидкость, газ, плазма. Изменение агрегатного состояния — термодинамические процессы, являющиеся фазовыми переходами. Почти вся материя состоит из атомов, которые группируются в молекулы. Молекулы находятся в постоянном движении, и именно энергия их движения (кинетическая энергия) определяет состояние вещества - твердое, жидкое или газообразное. В твердом теле у молекул мало кинетической энергии, они колеблются вокруг фиксированных точек. Поэтому твердое тело сохраняет свою форму. Молекулы жидкости обладают достаточной энергией, чтобы преодолеть силу взаимного притяжения. Они могут перемещаться и, таким образом, изменять форму жидкости. Молекулы газа обладают большой кинетической энергией и практически свободны в своем движении. Твёрдое тело. Состояние, характеризующееся способностью сохранять объём и форму. Можно заставить жидкость перейти в твердое состояние, забрав у нее тепло. Для этого достаточно поместить ее в более холодную среду. При потере тепла молекулы жидкости замедляют свое движение и, в конце концов, уже не могут перемещаться, а просто колеблются вокруг фиксированных точек. С наступлением этой фазы жидкость отвердевает, т. е. превращается в твердое вещество. Например, вода замерзает при температуре 0°С.  Нагреваясь твердые вещества, могут снова перейти в жидкое состояние, так как при этом увеличивается скорость движения их молекул.  При нагревании твердого вещества с целью превращения в жидкость его температура растет за счет поглощения тепла. Лишь после того, как все твердое вещество перейдет в жидкое состояние, его температура вновь начинает расти.  Жидкость – это состояние вещества, при котором оно обладает малой сжимаемостью, то есть хорошо сохраняет объём, однако неспособно сохранять форму. Жидкость легко принимает форму сосуда, в который она помещена. Атомы или молекулы жидкости совершают колебания вблизи состояния равновесия, запертые другими атомами, и часто перескакивают на другие свободные места. Тепло, используемое для перехода жидкости в газообразное состояние, называется теплотой парообразования. Мы ошибочно считаем паром белые клубы у носика чайника, но настоящий пар нельзя увидеть. Видимые клубы состоят из крошечных капелек воды, образующихся при конденсации пара, когда на выходе из чайника он сталкивается с относительно холодным окружающим воздухом.


     Список рекомендуемых источников информации по темам программы:

    Тема: Направления развития наук естественно-научного цикла, их практическое значение.

           Тема: Основы естестенно - научных дисциплин

    1. Алексеев С. В. Экология. Учебное пособие для учащихся 9 классов средней школы. - С-Пб.: СМИО Пресс, 1999, стр. 18-32, стр. 44-78
    2. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Практикум по экологии. Учебное пособие. - М.: АО МДС, 1996 стр. 6-9
    3. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Экологический практикум школьника. Учебное пособие. - Самара: корпорация «Федоров». «Учебная литература», 2005 стр. 44-48
    4. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Школьный практикум: следим за окружающей средой нашего города. - М.: Владос, 2001.стр. 5-9
    5. Словарь терминов и определений по охране окружающей среды,   природопользованию и экологической безопасности. – С.-Пб.: Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, 2004.
    6. Цветкова Л.И., Алексеев М.И. Экология: учебник для технических вузов. М.: Химиздат, 2001.стр. 18-36
    7. http: // www. nevastroyka.ru
    8. http: // www. eissph.narod.ru
    9. http: // www. seu.ru/naws

        Тема: Основы экологии и  мониторинга  окружающей среды

    1. Алексеев С. В., Беккер А. М. Изучаем экологию – экспериментально. Практикум по экологической оценке состояния окружающей среды. - С.-Пб.: УПМ,1993. стр. 66-90
    2. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Практикум по экологии. Учебное пособие. - М.: АО МДС, 1996. стр. 55-120
    3. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Экологический практикум школьника. Учебное пособие. - Самара: корпорация «Федоров». «Учебная литература», 2005.стрю 6-17
    4. Блинов Л. Н. 1001 вопрос и ответ по тематике окружающая среда и безопасность жизнедеятельности. - С-Пб.ГТУ, 1998 стр. 70-73
    5. Виноградов Н.А., Павлов А.Н., Ляндзберг А.Р. Методы комплексной оценки качества подземных и поверхностных вод. – С-Пб.:ВВМ, 2006.88-98
    6. Коробейникова Л.А. Комплексная экологическая практика школьников и студентов. Программы.Методики. Оснащение. – С-Пб: Крисмас +, 2002. стр 48-70
    7. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Школьный практикум: следим за окружающей средой нашего города. - М.: Владос, 2001.стр. 57-100
    8.  Мурвавьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – С-Пб.: Крисмас+, 1998.срт.79-98
    9. Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум. Учебное пособие с комплектом карт-инструкций. – С-ПБ.: Крисмас+, 2003.стр 55-96
    10. Скворцов В.В., Станиславская Е.В., Тысячнюк М.С. Руководство по определению экологического состояния ручье и рек. – С-Пб.:НИИХ СПб ГУ, 2000. стр.37-100
    11. Аналитического обзора Комитета по природопользованию и охраны окружающей среды Санкт-Петербурга и Ленинградской области «Экологическая обстановка в районах Санкт-Петербурга» 2003 год. стр. 278-288

    Тема: Безопасность жизнедеятельности.

    Тема: Охрана труда и окружающего мира при проведении исследований.

    1. Руководство пользователя портативного компьютера Nova 5000 стр. 5- 97, 99-147
    2. Книга для учителя. Сборник проектов , ИНТ 2008, стр. 3-8,
    3. Промышленная и экологическая безопасность. Гигиена и охрана труда. Сборник , С-. Пб, 2008 стр 81., 272
    4. Недоступов. Ю.К. Охрана труда в образовательных учреждениях. Сборник инструкций по охране труда. УПЦ «Талант» стр: 49, 58, 37, 40, 43, 21, 24,49, 81, 84, 87.

     Тема: Методы исследования.

    1. Алексеев С. В., Беккер А. М. Изучаем экологию – экспериментально. Практикум по экологической оценке состояния окружающей среды. - С.-Пб.: УПМ,1993.стр. 102-155.
    2. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Практикум по экологии. Учебное пособие. - М.: АО МДС, 1996.стр. 44, 88, 200-210
    3. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Экологический практикум школьника. Учебное пособие. - Самара: корпорация «Федоров». «Учебная литература», 2005.стр. 7, 18, 32, 136, 204, 221, 234, 253
    4. Виноградов Н.А., Павлов А.Н., Ляндзберг А.Р. Методы комплексной оценки качества подземных и поверхностных вод. – С-Пб.:ВВМ, 2006.стр 96, 50, 159 .186
    5. Коробейникова Л.А. Комплексная экологическая практика школьников и студентов. Программы.Методики. Оснащение. – С-Пб: Крисмас +, 2002. срт. 28-96
    6. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Школьный практикум: следим за окружающей средой нашего города. - М.: Владос, 2001.срт 40-77
    7.  Мурвавьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – С-Пб.: Крисмас+, 1998.стр 13-16, 16-39
    8. Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум. Учебное пособие с комплектом карт-инструкций. – С-ПБ.: Крисмас+, 2003.
    9. Скворцов В.В., Станиславская Е.В., Тысячнюк М.С. Руководство по определению экологического состояния ручье и рек. – С-Пб.:НИИХ СПб ГУ, 2000.
    10. Практическое руководство по оценке экологического состояния малых рек. Учебное пособие общественного экологического мониторинга. -  С-Пб.: Крисмас+, 2006.7-46

    11. Криволап Н.С. Исследовательская работа школьников. - Мн.: Красико-принт, 2005. стр. 88, 40, 90, 107

     Тема: Особенности исследовательской деятельности
    1. Алексеев С. В., Беккер А. М. Изучаем экологию – экспериментально. Практикум по экологической оценке состояния окружающей среды. - С.-Пб.: УПМ,1993. стр. 33-46
    2. Винокурова Н.Ф., В.В.Трудин. глобальная экология.- М: Просвещение,1998 стр. 20-34
    3. Даринский А. В. География Ленинградской области. - С-Пб.: Свет, 1996. стр. 55-66

    3.  Колобовский Е.Ю. Изучаем природу в городе. - Ярославль: Академия развития, 2006. стр. 3-7

    13. Как организовать общественный экологический мониторинг // Хотулева М.В. - М.: Социально-Экологический Союз, 1997. стр. 44- 96

    4. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Школьный практикум: следим за окружающей средой нашего города. - М.: Владос, 2001. стр. 14

    5.Олимпиады по биологии. СПб: Герцена, 1997. стр. 5-18

    Тема: Особенности проектной деятельности.

    1. Алексеев С. В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьёв А. Г. Экологический практикум школьника. Учебное пособие. - Самара: корпорация «Федоров». «Учебная литература», 2005. стр. 3-300
    2. Ласе Левемарк Научная лаборатория. Тайны биологии. Изд. Дом Мещерякова 2009
    3.  Улла Фреск Научная лаборатория Тома Тита. Изд. Дом Мещерякова 2009 стр.5-77
    4. Материалы комплексных экологических исследований реки Ижоры школьниками колпинского р-на. СПб.: Крисмасс+, 1999. стр. 13-25
    5. Кроссворды для школьниковю Биология. Ярославль: Академия развития, 1997. стр. 33, 38

    6. Сергеев. Как организовать проектную деятельность учащихся. 2004, стр. 2, 18, 44, 6

    Тема: Полевая практика.

    1. Биология в таблицах. 6-11 кл. М.: Илекса, 1998., стр. 2-8
    2. Зорин Н.И. Элективный курс " Элементы биофизики". 9 кл. М.: ВАКО, 2007. стр. 15-33
    3. Школьный экологический календарь. М.: Просвещение, 2003. стр. 44, 58
    4. Экодинамика и экологический мониторинг Санкт-Петербургского региона в контексте глобальных изменений. - СПб.: Наука, 1996.  стр. 66, 245, 300
    5. Голубев В.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и ее охрана: Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1985. стр. 45-67
    6. Бобров Р.В. Всё о национальных парках. - М.: Мол.гвардия, 1987. - (Эврика). Стр. 40, 34, 56
    7. Бабенко В.Г., Зайцева Е.Ю. и др. Биология: Материалы к урокам-экскурсиям. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 288 с. - (Портфель учителя) стр. 44, 65, 50

    8. Маслов. Полевые туристские лагеря. 2000, стр. 3, 8, 9.

    Тема: Работа над темой.

    Презентация и защита темы.

    1.Олимпиады по биологии. СПб: Герцена, 1997. стр. 2-16

    2. Лернер Г.И. Справочник школьника по биологии. 6-11 кл. М.: Аквариум, 2007.стр. 55-70

    3. Грин Н., Стаут У. Биология. 1, 2, 3. М.: Мир, 1990.стр. 44, 109, 49, 119

    4. Биология в вопросах и ответах. М.: Международные отношения, 1994.стр. 55-84

    5. www.anichkov.ru Рекомендации по оформлению стендовых докладов и презентаций на научно-практические конференции.

    6. Пономарева И.Н. Экология. - М.: Вентана-граф, 2006.стр.


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Презентация "Лабораторная работа с использованием цифровой лаборатории "Архимед" "Нарушение кровообращения при наложении жгута"

    Данную презентацию к лабораторной работе можно использовать на уроках биологии в ходе изучения учебного курса "Человек и его здоровье"....

    Презентация "Лабораторная работа с использованием цифровой лаборатории "Архимед" "Реакция ССС на дозированную нагрузку"

    Данную презентацию к лабораторной работе можно использовать на уроках биологии в ходе изучения учебного курса "Человек и его здоровье"....

    Презентация "Лабораторная работа с использованием цифровой лаборатории "Архимед" "Выделительная и терморегуляторная функция кожи"

    Данную презентацию к лабораторной работе можно использовать на уроках биологии в ходе изучения учебного курса "Человек и его здоровье"....

    Проектная работа по химии Использование цифровой лаборатории «Архимед» при проведении уроков

    Использование цифровой лаборатории «Архимед» при проведении уроков на темы:«Исследование электропроводности растворов органических веществ и сравнение ее с электропроводностью раствора соляной кислоты...

    Презентация "Лабораторная работа с использованием цифровой лаборатории "Архимед" "Определение рН воды"

    Презентация была создана в процессе экологического мониторинга природной среды прилегающего к школе микрорайона. Презентацию можно использовать при изучении раздела «Экология»  в 9-11 классах и в...

    Презентация "Лабораторная работа с использованием цифровой лаборатории "Архимед" "Анализ почвы"

    Презентация была создана в процессе экологического мониторинга природной среды прилегающего к школе микрорайона. Презентацию можно использовать при изучении раздела «Экология»  в 9-11 классах и в...