Н.Н. ПРУС,
учитель экологии школы № 127,
г. Красноярск

Парниковый эффект

Урок экологии

Оборудование: бланки «Отчет по практической работе «Углекислый газ» (для каждого ученика); на доске рисунок с изображением различных психических состояний человека; таблички: «Лаборатория комнатных растений», «Лаборатория проблем человека», «Лаборатория экологии» и «Вычислительный центр»; инструкция «Для юных экологов»; памятка «Действия, улучшающие экологическую ситуацию в классе»; опросные листы для каждой группы.

I. Организационный момент

В начале занятия я предлагаю детям определить психическое состояние людей, изображенных на рисунке, и соотнести эти определения со своим настроением.

1. Веселое.
2. Хмурое.
3. Грустное.
4. Спокойное.
5. Удивленное.

Затем прошу проставить соответствующие настроению цифры в верхнем левом углу бланка «Отчета по практической работе «Углекислый газ». Итоговые цифры количества детей с определенным настроением проставляем под соответствующим рисунком на доске. Если на уроке присутствуют гости, можно и им предложить включиться в игру.

II. Изучение нового материала

Учитель. Вот и состоялось наше знакомство. Я рад, что у вас хорошее настроение.
А сейчас я предлагаю вам рассмотреть следующую картинку (надписи «Углекислый газ» и «Кислород» прикрыты). Что вы можете о ней рассказать? (На данном этапе учителю важно определить уровень наблюдательности учащихся, чтобы подобрать соответствующие упражнения, которые помогут им более полно описать увиденное.)

Возможные варианты ответов школьников:

– перечисление увиденных объектов, их цвет, размер, приводятся примеры из жизненной практики (низкий уровень);

– связный рассказ о том, что живые организмы выдыхают углекислый газ, а растения способны выделять при фотосинтезе кислород (средний уровень);

– используют понятие наземно-воздушной среды обитания, показывают взаимосвязь организмов и окружающей среды, говорят об экосистеме (высокий уровень).

Вот одно из возможных описаний. «Художник изобразил экосистему, в которой растения луга, животное и человек взаимодействуют между собой и с неживой природой: воздухом (дышат), почвой (механическое воздействие). Действие происходит летним днем (свет), человек легко одет, все чувствуют себя комфортно (температура).
Мы знаем, что при питании из воды и минеральных солей в листьях растений на свету образуется глюкоза, а из нее – крахмал, и выделяется кислород. Количество кислорода, выделяемое растениями в дневное время, намного больше того количества, которое идет на процесс дыхания. Дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ, все – люди, животные, растения. Еще на этой картине человек и животное не наносят ущерба природе».

В менее подготовленном классе учителю следует предложить ученикам ряд взаимосвязанных наводящих вопросов. После проведенной беседы предлагаю следующую ситуацию.

Учитель. Представьте себе большую зеленую лужайку, на которой играют кошка и собака. Я тоже представил эту картину, и так она мне понравилась, что я решил ее сохранить и, как начинающий волшебник, накрыл ее громадным стеклянным колпаком. Правильно ли я поступил?

Возможны три ситуации.

1. Дети равнодушны к происходящему. Учитель должен установить, на каком уровне (учитель–ученик–родитель) идет воспитательная недоработка.
2. Дети не согласны с действиями учителя.
3. Дети согласны с действиями учителя.

Определяю, сколько детей попало в каждую группу. Если количество детей в группах сравнимо, то дальше урок идет в форме диалога между представителями групп, каждая из которых доказывает правильность своей точки зрения. Но, конечно, чаще всего большая часть детей – противники действия учителя.

Дети. Вы совершили неправильный поступок.

Учитель. Приводите свои доводы. Я же волшебник-недоучка, и ваши замечания мне очень нужны. Так что же я сделал неправильно и как можно исправить ситуацию?

Дети. Животные задохнутся от недостатка кислорода!

Учитель. А колпак будет большой.

Дети. Даже в этом случае животным будет некомфортно!

Учитель. А с чем это связано? Почему некомфортно?

Дети. Кислорода будет становиться меньше, а углекислого газа больше. Под колпаком станет душно.

Учитель. Правильно ли я вас понял, что температура воздуха под колпаком станет выше, чем снаружи? Кто попытается высказать предположение?

Вариант обсуждения

Солнечный свет, падая на землю, нагревает ее. Происходит переход световой энергии в тепловую. Земля отдает тепло воздуху. А так как воздух под колпаком не обновляется и не рассеивается, то через некоторое время температура под ним будет намного выше наружней температуры. То же самое происходит и в парнике, поэтому явление получило название «парниковый эффект».

Учитель. А возможен ли парниковый эффект в открытом пространстве? Что в атмосфере играет роль стекла? (Азот, кислород, углекислый газ...). Давайте выясним механизм этого явления в природе. Кто выскажет свою гипотезу?

Первый вариант обсуждения

Общий спектр солнечного света включает ультрафиолетовую область (от ультрафиолета мы загораем), видимый свет (только он воспринимается нашим глазом) и инфракрасную область (тепловую). Газы, из которых состоит воздух, задерживают отраженные от поверхности Земли инфракрасные лучи, почва и воздух под их воздействием перегреваются. Возникает парниковый эффект. Способность такого задержания у газов разная. Наибольшая – у углекислого газа.

Учитель. Парниковый эффект – это плохо или хорошо?

Дети. Хорошо.

Учитель. Почему?

Дети. Тепло, необходимое для поддержания жизни, задерживается у поверхности Земли.

Учитель. А в чем плохая сторона явления?

Дети. Оно может привести к сильному перегреву земной поверхности и невозможности жизни на Земле. Пример – планета Венера. Из-за парникового эффекта температура там повышается до 523 °С.

Учитель. Тогда в чем задача людей?

Дети. Сделать так, чтобы парниковый эффект был бы только положительным.

Учитель. Тогда чем мне управлять в составе воздуха?

Дети. Углекислым газом.

Второй вариант обсуждения

Атмосфера нашей планеты состоит из кислорода, азота, углекислого газа и инертных газов. Эти компоненты образуют его постоянный состав. Кроме того, в воздухе присутствуют вода, пыль, газопылевые отходы промышленных предприятий, оксиды азота как результат грозовых явлений природы, газообразные вещества бытового и транспортного происхождения. Эти включения образуют его переменный состав (см. схему).

Схема. Состав воздуха

Учитель. А какое отношение к проблеме парникового эффекта имеет эта информация? Какие из приведенных составляющих воздуха вносят самый большой вклад в формирование парникового эффекта? (Идет поиск ответа на поставленный вопрос. Высказывания учащихся фиксируются на доске.)

Вот некоторые из ответов.

– Большой вклад в парниковый эффект вносит вода. В жидком состоянии в океанах, морях, реках она поглощает углекислый газ. А в атмосфере капли воды отражают солнечное излучение, не допуская нагрева поверхности Земли. Это плюс. Но есть и минус. Вследствие потепления все больше воды будет переходить в газообразное состояние. Она будет экранировать тепло, идущее от поверхности Земли, и таким образом увеличивать долевой вклад в парниковый эффект. Результат – еще большее потепление.

– Глобальное похолодание может вызвать большое количество пыли. Прогнозировать ее роль в глобальном потеплении еще труднее, чем для воды.

– Оксиды азота существенно усиливают парниковый эффект.

– Метан – второй газ, после углекислого, вносящий весомый вклад в глобальное потепление. Он образуется в результате жизнедеятельности различных организмов. Например, корова выделяет при отрыжке 500 л метана в день. В рисовых чеках, где в почве нет кислорода из-за того, что она покрыта водой, развиваются бактерии, выделяющие метан. Очень много метана выделяют бактерии болот.
Таким образом, управлять парниковым эффектом сложно, но попытаться его уменьшить – возможно.

Учитель. Мы рассмотрели явление парникового эффекта в глобальном масштабе. Но глобальное состоит из множества локальных. Давайте попробуем оценить, как воздействует на глобальное потепление наша классная комната. Проведем деловую игру. Класс делится на четыре группы-лаборатории: комнатных растений, проблем человека, экологии и вычислительный центр. Задания группам даются в соответствии с номерами пунктов «Отчета по практической работе «Углекислый газ». Лаборатория комнатных растений – 1–9; вычислительный центр – 10; лаборатория проблем человека – 11–13; лаборатория экологии – 14–16. Каждая из групп заполняет свою часть таблицы, а затем идет обобщенное заполнение. При выполнении практической работы учащиеся пользуются палеткой, изготовленной на пленке размером 10ґ10 см. Юным экологам выдается инструкция и памятка «Действия, улучшающие экологическую ситуацию в классе». Итог работы – оценка ситуации в классе с точки зрения парникового эффекта. О чем следует заботиться? В качестве домашнего задания можно предложить учащимся составить рассказ «Мой личный вклад в снижение парникового эффекта».

Для обсуждения в группах можно предложить следующие проблемные ситуации.

Ситуация 1. Вы находитесь в ванной комнате. Решаете для себя проблему, что лучше принять – душ или ванну? Что предпочтете и почему?

Ситуация 2. Каждый раз вы покупаете в магазине фрукты в упаковке. Упаковки и остатки фруктов в конечном счете уйдут в мусор. Есть ли связь между этими действиями и проблемой теплового эффекта на Земле? (Углекислый газ и метан будут выделяться на мусорных свалках при разложении мусора бактериями.)

Ситуация 3. Вы хотите отправиться в путешествие. Какой вид транспорта вы выберете: велосипед, автомобиль, самолет? Какой из них самый экологически чистый?

III. Подведение итогов

Наконец подводим итоги работы, отвечая на вопрос: «Почему потепление климата Земли может оказаться катастрофическим?» У каждой группы на опросном листе есть формулировка вопроса и ответы на него. Необходимо отметить утверждения, с которыми члены группы согласны.

Потепление климата Земли может вызвать:

1. Таяние полярных льдов и горных ледников.
2. Подъем уровня океана на 1,5 м и опасность для многих стран оказаться под водой.
3. Изменение количества и распределения осадков на поверхности Земли и поэтому возникновение новых пустынь.

Завершается урок повторной оценкой своего психического состояния по предложенным картинкам. При этом:

1) настроение учащихся может не измениться; значит используемая технология и межличностные отношения учитель–ученик и ученик–ученик не вызвали отрицательных эмоций и дети смогут успешно вписаться в учебный режим других уроков;

2) настроение может измениться: видимо ученики осознали, что многое делали неправильно.

Отчет по практической работе «Углекислый газ»

Цель: представить себе последствия парникового эффекта в условиях окружающей нас среды.

Исходные данные: на свету каждый дм² листа зеленого растения в час поглощает приблизительно 15 мг углекислого газа.

15. Какой сделаете вывод?

16. Какие меры предложите для решения возникающей проблемы?

Инструкция «Для юных экологов»

Памятка. «Действия, улучшающие экологическую ситуацию в классе»