С.А. БОЛДЫРЕВА,
Т.К. МИРОНЕНКО,
шк. No 1137, г. Москва

Школа в «Лосином острове»

Практические работы для учащихся зимнего и летнего практикумов

Экологическое образование (ЭО) не является чем-то принципиально новым в мире. Необходимость воспитания в человеке бережного отношения к природе и ее ресурсам осознавалась издавна.
Под экологическим образованием понимается 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.

Учителями нашей школы Т.К. Мироненко, И.В. Корсун, Н.Г. Заговенковой, С.Н. Колодиной совместно с научными сотрудниками заповедника «Лосиный остров» под руководством д.п.н., проф. экологической лаборатории РАО, научного руководителя экспериментальной работы в школе И.Т. Суравегиной были разработаны концепция развития школы и практические задания для учащихся 6–10-х классов при проведении экологического практикума в зимнее и летнее время в национальном парке «Лосиный остров» (см. этапы организации экологического практикума, практические работы для учащихся).

Зимний практикум организуется для параллели 6-х классов, в которых преподается курс естествознания. Летний для 7 и 8-х классов в рамках ЛТО – в июне, для 10-х классов – во второй половине июня, после зачисления в 10-х класс.
Приобретенные учащимися умения и навыки активно используются в учебной деятельности, самостоятельной работе в природе, олимпиадах. Полученные результаты практических работ используются на уроках экологии, биологии, географии и др.

Этапы организации практики

1. Отбор материалов, составление практических заданий и обоснование их целей. (Учителя экологии, естествознания и химии.)
2. Подготовка инструкторов из числа учащихся 9-х и 10-х классов: теоретические и практические занятия по составленным заданиям. (Руководитель практикума.)
3. Инструктаж учителей – руководителей групп по практическим заданиям, оборудованию, методике проведения практикума. (Руководитель практикума, учителя естествознания.)
4. Инструктаж учащихся – участников практикума. (Инструкторы, руководители групп.)
5. Экскурсия по экологической тропе. (Экскурсоводы национального парка, старшеклассники.)
6. Практикум на территории национального парка. (Учащиеся школы.)
7. Анализ полученных результатов и составление отчетов. (Учащиеся школы.)
8. Итоговый урок. (Учителя естествознания.)

Экологические тропы национального парка «Лосиный остров»

В «Лосином острове» разработано несколько экологических троп.

Алексеевская роща

Протяженность маршрута 2,5 км, продолжительность экскурсии 2,5 ч.
Маршрут начинается от Щелковского шоссе по Алексеевской роще, где растут сосны, посаженные еще при царе Алексее Михайловиче Романове. Далее маршрут продолжается по лесной части, где посетители увидят различные пейзажные ландшафты, познакомятся с остатками дворцового сооружения на реке Пехорке, с музейной экспозицией «Старинная русская охота».

Мытищенский лесопарк

Протяженность маршрута 1,1 км, продолжительность экскурсии 1,5 ч.
Маршрут проходит по средневозрастному березняку и ельнику, пересекая открытые пространства. На экскурсии дается представление о различных растительных сообществах, закономерностях их смены.

Лосиноостровский лесопарк

Протяженность маршрута 2,5 км, продолжительность экскурсии 2,5 ч.
Начинается маршрут от Ярославского шоссе, проходит по рекреационной зоне парка через посадки сосен и берез. За время экскурсии вы увидите различные виды растений и животных, узнаете о жизни деревьев и трав. Познакомитесь с историей лесной охраны в России.

Яузский лесопарк

Протяженность маршрута 1,5 км, продолжительность экскурсии 1,5 ч.
Маршрут проходит вдоль поймы Яузы и каскада прудов искусственного происхождения, где сформировался особый вид растительности. Посетители узнают о естественных и искусственных лесных экосистемах, парковых насаждениях, познакомятся с признаками негативного антропогенного воздействия на живую природу.

Полевой практикум

Полевой практикум состоит из двух блоков – зимний практикум (для учащихся 6-х классов) и летний практикум (для учащихся 8–9-х классов), который проводится в рамках летнего экологического лагеря.

Зимний практикум состоит из пяти работ:

– изучение снежного покрова и его влияние на природные процессы;
– качественный анализ снежного покрова;
– распределение температур по вертикальному профилю снежного шурфа;
– разнообразие деревьев и кустарников таежного леса Лосиного острова;
– особенности внутреннего строения коры деревьев и кустарников зимнего леса.

В ходе зимнего практикума учащиеся знакомятся с особенностями лесной экосистемы в зимний период, с конкретными примерами взаимодействия лесных растений с окружающей их природной средой, с особенностями влияния экологических факторов на живые организмы и адаптацию живого к условиям окружающей среды.
Каждая работа выполняется группой учащихся по инструктивной карточке, где указаны оборудование, ход работы, форма отчета и обработки полученных результатов.
Проведение зимнего практикума может сопровождаться экскурсией по зимнему лесу, которую может вести учитель, экскурсовод или учащийся старших классов, прошедший соответствующую подготовку. По окончании практикума учащиеся оформляют отчет о проделанной работе и сообщают о полученных результатах на обобщающем уроке, который может быть организован в форме конференции.

Летний практикум состоит из семи работ:

– изучение состава и структуры растений лесного сообщества как компонента экосистемы;
– исследование травянистых растений как части лесного сообщества;
– изучение влияния деятельности человека на лесное сообщество;
– изучение грибов-трутовиков как компонента лесной экосистемы;
– человек в лосином острове;
– ориентирование на местности, глазомерная съемка небольшого участка местности;
– морфометрическое описание реки, определение количественных характеристик реки.

В ходе летней полевой практики учащиеся изучают многообразие видов растений, образующих лес, учатся определять доминирующие виды и виды-эдификаторы, редкие и лекарственные виды растений. При изучении структуры лесного сообщества учащиеся знакомятся с распределением растений и животных по ярусам, описывают основные ярусы леса: древесный, кустарниковый, травянисто-кустарничковый, мохово-лишайниковый. Ведется оценка состояния лесного сообщества, определяется степень деградации леса под воздействием человека.
По окончании полевого практикума также делаются отчеты, где учащиеся отражают и обрабатывают полученные результаты, делают выводы. Отчеты сопровождаются фотографиями, рисунками, схемами и таблицами.
С правилами поведения и ведения наблюдений школьники знакомятся на установочных лекциях, которые проводятся учителями или старшеклассниками, помогающими учителям.

Практическая работа №1

Изучение снежного покрова и его влияние на природные процессы

Цель: ознакомление с сезонными изменениями в природе; приобретение навыков наблюдателя и исследователя природы.

Оборудование: блокнот для записей с твердой обложкой; простые карандаши (лучше механические с запасными стержнями); ластик; метр складной (для измерения глубины снежного покрова); лопата саперная; инструктивная карточка с планом работы; запасные варежки.

Инструктивная карточка

1. На отведенной пробной площадке выберите место, где будете закладывать снежный разрез (шурф). Место должно быть хорошо освещено, свободно от растений (подроста, кустарников).
2. Притопчите снег вблизи места шурфа ногами (для удобства наблюдения), чтобы получилась площадка длиной 1,5 м.
3. С помощью лопаты сделайте вертикальный разрез шириной 50 см на всю глубину снежного покрова до поверхности почвы (на краю уплотненной площадки).
4. Внимательно рассмотрите и тщательно изучите разрез, установив границы между отдельными слоями визуально (рассматривая) и прощупывая пальцами (осторожно, чтобы не пораниться о снежную корку). Результаты занесите в таблицу №1.
5. С помощью складного метра произведите измерения:
а) мощности (высоты) шурфа (разреза);
б) мощности (высоты) каждого отдельного слоя.
Данные заносите в таблицу.
Каждый слой описывают в следующем порядке: номер слоя, (включая и ледяные корки), его мощность (высота в сантиметрах), вид снега, цвет, влажность, твердость.
Слои нумеруются сверху вниз.
Мощность слоя измеряется линейкой (складным метром), приставленной к лицевой стороне снежного шурфа.
Вид и цвет устанавливают визуально. Градации цвета снега: белый, беловато-серый, серый, голубовато-серый; категории вида: свежевыпавший, ледяная корка, мелкозернистый, крупнозернистый.
По влажности снег подразделяют на сухой (образует непрочные комья, ссыпается с лопаты, большей частью рыхлый и рассыпчатый) и влажный (очень липкий, хорошо лепится в снежок, может образовывать крупные шары и глыбы).
Под твердостью снега понимают его сопротивление вдавливанию: очень мягкий (проникает четыре пальца), мягкий (проникает один палец), твердый (проникает карандаш), очень твердый (проникает линейка или лезвие ножа).
Классификация состояния почвы: есть ли ледяная корка, мерзлая или нет, сухая или влажная.

Таблица. Схема описания снежного шурфа

В графе «примечания» опишите состояние почвы, какие растения и в каком виде обнаружены.

6. По материалам исследования составьте отчет по форме, данной на установочной лекции.
7. После окончания работы засыпьте снегом обнаженную почву.

Примечание. Отчет должен включать: схему снежного шурфа, выполненную в произвольном масштабе цветными карандашами (соответствующими цвету снега) и с использованием условных обозначений.
Сформулируйте выводы: укажите место наблюдения, высоту снежного покрова, количество слоев и причины слоистости снежного покрова.
Выскажите предположения о том, какое значение имеет снежный покров для растений Лосиного острова, для животных. Укажите значение анализа снежного покрова для характеристики зимних метеорологических явлений.

Практическая работа № 2

Качественный анализ снежного покрова

Цель: провести качественный анализ снежного покрова в черте города и в лесном массиве; обнаружить соли в городском снеге; сравнить состав снега в черте города и в лесу.

Оборудование: лабораторный штатив, 2 пробирки с пробками (пронумерованные), раствор соли серебра (в пузырьке с притертой пробкой), карандаш, ручка, линейка, ластик, блокнот, полевая сумка, несколько пробирок, 2 покровных стекла, спиртовка.

Инструктивная карточка

1. Для выполнения работы необходимо заранее сделать пробу снега в черте города. Для этого до экскурсии поместите небольшой кусочек (объемом 1–2 мл, или 1/5 часть пробирки) городского снега в пробирку №1. Снег для пробы надо отбирать пробиркой (не руками). Пробирку закрепите в лабораторном штативе.
2. Находясь в лесу, возьмите вторую пробу снега. Для этого в пробирку №2 поместите немного снега (объем 1–2 мл, или 1/5 часть пробирки). Пробирку №2 поместите в штатив.
3. Погрейте обе пробирки в ладонях до полного таяния снега. Обратите внимание, что в процессе таяния вода находится в двух агрегатных состояниях.
4. Внимательно рассмотрите талую воду в пробирках №1 и №2. Отметьте прозрачность, цвет талой воды, наличие взвесей.
5. Профильтруйте талую воду из каждой пробирки через фильтровальную бумагу. Опишите, загрязняющие вещества, которые можно обнаружить на фильтровальной бумаге. Высушите и наклейте на картон оба фильтра.
6. Выпарите по несколько капель воды из каждой пробирки на покровном стекле. Опишите, наблюдаемые осадки и выскажите предположение об их составе.
7. Отлейте в две чистые пробирки по 1–2 мл фильтрата из пробирок №1 и №2. Осторожно прибавьте по 3 капли раствора соли серебра. Слегка встряхните пробирки. Опишите наблюдаемые изменения.
Результаты наблюдений занесите в таблицу.

Таблица. Показатели качества растаявших проб снега

8. Сформулируйте выводы на основании исследований двух проб снега из разных участков городской среды: укажите причины различий состава снежного покрова; объясните опасность проникновения загрязненных талых вод с городских улиц весной в почву; предложите способ очистки городских улиц от снега и льда, не вредящий живым существам.

Практическая работа №3

Распределение температур по вертикальному профилю снежного шурфа

Цель: убедиться в теплоизолирующих свойствах снега; приобрести навыки наблюдателя и исследователя природы.

Оборудование: блокнот для записей с твердой обложкой; простые карандаши (механические с запасными стержнями); ластик; рулетка (металлическая, 2 м); термометры в футлярах, термометр-пращ.; лопата саперная; инструктивная карточка; запасные варежки.

Инструктивная карточка

1. На отведенной для вас пробной площадке выберите место, где будет производиться исследование (проконсультируйтесь у инструктора).
2. С помощью лопаты сделайте вертикальный разрез (шурф) на всю толщину снежного покрова (до почвенного покрова) и измерьте его мощность (толщину).
3. С помощью термометра произведите измерения температуры:
а) у поверхности почвы;
б) в толще снега;
в) на поверхности снега;
г) на высоте 150 см от поверхности снежного покрова.

Данные занесите в таблицу.

Таблица. Распределение температур по вертикальному профилю снежного шурфа

В примечаниях укажите погодные условия на момент исследования: облачность, осадки, температуру воздуха, наличие ветра (его силу и направление), а также укажите состояние почвы под снегом.

4. По материалам исследования составьте отчет по форме (форма дана на установочной лекции).
5. После окончания работы засыпьте снегом обнаженную вами почву.
6. В отчете сформулируйте выводы. Укажите причины различий температур на поверхности почвы, над снежным покровом, на границе снег–воздух, в толще снега. Укажите, каково значение теплоизолирующих свойств снега для надпочвенных и почвенных обитателей, для корневой системы растений. Назовите животных – обитателей таежного леса «Лосиного острова» и объясните, почему некоторых из них следует подкармливать в зимнее время года.
К отчету приложите рисунки, фотографии, схемы.

Практическая работа №4

Разнообразие деревьев и кустарников таежного леса национального парка «Лосиный остров»

Цель: углубление знаний о биологическом разнообразии, упражнения в опознании пород деревьев и кустарников таежного леса «Лосиного острова».

Оборудование: таблица внешних очертаний древесных растений, блокнот с твердой обложкой, рисунок общего вида древесных растений.

Общие сведения

В лесах СНГ растет более 570 видов деревьев, свыше 1050 видов кустарников, 53 вида лиан. Кроме того, в России за последние 250 лет было успешно акклиматизировано свыше 2 тыс. видов деревьев и кустарников, завезенных из других стран. Многие из этих видов населяют таежный лес «Лосиного острова».
Зимой проще всего вести наблюдения за деревьями и кустарниками.
Деревья – растения с многолетним одревесневшим разветвленным или неветвящимся главным стеблем-стволом, который сохраняется в течение всей жизни растений, и кроной.
Кустарники – многолетние древесные растения, имеющие в отличие от деревьев мощные боковые побеги у самой поверхности почвы. Главный ствол хорошо заметен лишь у молодых растений, затем он теряется среди новых стволов. Так же как и у деревьев, у кустарников есть крона.

Инструктивная карточка

Обследуйте заданную территорию, определите с помощью справочного рисунка состав деревьев и кустарников.
Укажите форму их кроны. Крона деревьев может быть пирамидальной, овальной, округлой, плакучей, раскидистой, цилиндрической, яйцевидной; у кустарниковых пород наиболее распространены овальная, округлая, шаровидная, раскидистая формы кроны.
Заполните таблицу и дайте ей название.

Таблица

Определите преобладающие породы деревьев и кустарников на пробной площадке.
Отчет сопроводите рисунками, фотографиями, схемами.

Практическая работа № 5

Особенности внешнего строения коры

Цель: знакомство с видовыми особенностями коры древесных и кустарниковых растений; развитие наблюдательности; выработка навыков в оформлении результатов работы.

Оборудование: блокнот с твердой обложкой, карандаш, пинцет.

Инструктивная карточка

Цвет и структура коры являются видовым признаком растения. Кора дерева показывает уровень здоровья растения, как и кожа человека.
1. Изучите кору трех-четырех видов деревьев, например ели, сосны, лиственницы, березы. Проведите ладонью по коре. Какова она на ощупь? (Теплая, холодная, шершавая, гладкая, бугристая). Каков цвет коры? Имеет ли она запах?
2. Потренируйтесь в узнавании дерева по особенностям коры: предложите друг другу определить, к каким видам принадлежат кусочки коры, собранные во время обследования участка.

ПОМНИТЕ! Нельзя срезать или снимать кору с живого дерева. Используйте отмершие чешуйки, поваленные деревья.
Наблюдения занесите в таблицу и дайте ей название.

Таблица

3. Определите возможные повреждения коры деревьев и кустарников:

– морозобойные трещины;
– повреждения, нанесенные животными;
– повреждения, нанесенные человеком.

Данные занесите в раздел таблицы «другие особенности».

4. Выявите наличие грибов-трутовиков на стволах обследуемых деревьев и кустарников.

5. Сделайте вывод о дальнейшем развитии поврежденных деревьев и кустарников.

Фото М.Кабанова

Продолжение следует