"Экологическое просвещение школьников на факультативных занятиях по химии в общеобразовательной школе"

Экологическое просвещение школьников на факультативных занятиях по химии в общеобразовательной школе

Шаронова С.М.

Учитель физики, химии

МБУ «Школа №49»

Полноценное экологическое образование и природоохранное воспитание принадлежит общеобразовательной школе как основному звену системы образования. Целью экологического образования в школе является формирование системы научных знаний, взглядов и убеждений, обеспечивающих становление ответственного отношения школьников к окружающей среде во всех видах деятельности.

В школах экологическое образование осуществляется путем реализации в учебно-воспитательном процессе одной из следующих моделей:

1) однопредметная модель - изучение экологии в рамках одного самостоятельного учебного предмета. Введение специальной учебной дисциплины было рекомендовано Всемирной хартией природы, в которой отмечено, что «курсы охраны окружающей среды» должны стать составной частью общей системы образования. С этого времени в учебный план средней школы стали вводить в качестве самостоятельного учебного предмета курсы: «Окружающий мир», «Основы экологии», «Природопользование» и др. Реализация этой модели среднего экологического образования проводилась в 1990-х гг., когда интегрированный, комплексный учебный предмет включал в себя систему знаний по основам общей, социальной и прикладной экологии.

2) многопредметная модель - экологизация содержания традиционных школьных дисциплин как естественнонаучного, так и гуманитарного циклов. Включены вопросов эколого-природоохранного содержания во все школьные предметы.

3) смешанная модель - введение в учебный план курса «Основы экологии» с одновременной экологизацией учебных предметов естественнонаучного и гуманитарного профиля, проведение специальных факультативных курсов экологической направленности, организацию активной внеклассной деятельности школьников.

В начальной школе - формирование экологической культуры лучше всего может быть решена, если воспитание любви к природе, чувства бережного отношения к ней начинать в раннем детском возрасте. Основной упор в эколого-природоохранной подготовке младших школьников делается на воспитание чувства любви к родной природе, внимания и заботы ко всему окружающему. Основная базовая школа и полная средняя школа - ведущая роль принадлежит учебным предметам, в которых заложен большой потенциал для формирования системы научных знаний в области окружающей среды и охраны природы. Через урочную форму школьных занятий и факультативных занятий проходят практически все обучаемые в общеобразовательных учреждениях, а разнообразные методы и приемы, которые используются в последнее время (дискуссии, ролевые игры, семинары и конференции) способствуют повышению эффективности образовательного процесса.

В нашей школе «прижилась» практика ведения практических лабораторных работ на факультативных занятиях по химии, которые не входят в основной урок, но дают такую, же целенаправленную основу экологического воспитания. Многие практические работы перерастают в исследовательские проекты, которые ученики защищают сначала в стенах своей школы в рамках предмета «Основы проектной деятельности», а затем выходят на научные соревнования между школьниками «Первые шаги в науку», «Шаг в будущее», выступают на конференциях «наука – промышленности и сервиса», «Молодежь тестирует качество». В статье я привожу несколько практических лабораторных работ, которые конкретизируют практику учеников, тем самым делюсь некоторым опытом своей работы, как можно заинтересовать учеников не только знать и понимать школьный предмет химии, но и ориентироваться в информационном пространстве науки и техники, экологии и применении своих знаний в жизни.

Все лабораторные работы имеют длительность и этапность выполнения.

Первая практическая лабораторная работа «Определение витамина С в овощах и фруктах методом йодометрии»

Организм живых существ не способен сам синтезировать аскорбиновую кислоту, потребность в ней удовлетворяется витамином С, вводимым с пищей. Основной источник витамина С для человека – овощи, фрукты и ягоды. Цель практической лабораторной работы: определить содержание витамина С в овощах и фруктах методом йодометрии (свежие фрукты и овощи не подвергались никакой предварительной обработке).
Методы практической лабораторной работы: химические; для эксперимента использовали методику микротитрования, разработанную авторским коллективом (Солодова В. И., Волкова Л. А., Волков В. Н. Определение витамина C в овощах и фруктах. // Химия в школе. – 2002. - №6) [2], и Я.И. Коренманом (Практикум по аналитической химии: анализ пищевых продуктов. М.: КолосС, 2005) [1], апробированную применительно к условиям школьной лаборатории.
Методика йодометрического анализа: берется строго определенный объем исследуемого раствора. Готовится раствор вещества, которое может вступать в химическую реакцию с исследуемым веществом. Тем или иным методом определяют точно концентрацию (титр) этого раствора. К раствору исследуемого вещества небольшими порциями прибавляют титрант. Титрование производят до достижения точки эквивалентности, т. е. момента, когда количество добавленного титранта эквивалентно количеству определяемого вещества. 
Затем по определенным формулам проводятся расчеты % содержания аскорбиновой кислоты (витамина С) в исследуемых овощах и фруктах. Для получения более точных данных повторных измерений было 3.
Данные систематизируются в сводную таблицу 1.

Таблица 1. Количественное содержание аскорбиновой кислоты в продуктах

Вывод по результатам: 
- высоким содержанием витамина С отличаются лимон, капуста белокочанная и яблоко зеленое кислое;
- низкий % содержание витамина в моркови и свекле столовой.
Экспериментальным путем определили содержание аскорбиновой кислоты в наиболее востребованных овощах и фруктах: яблоке, лимоне, капусте белокочанной, свекле столовой, моркови, луке репчатом; методы окислительно-восстановительного титрования рассматриваются как наиболее значимые, дешевые и безопасные. Практическая ценность работы связана с возможностью использования методических рекомендаций и результатов исследования в практике определения качественного состава овощей, фруктов, фруктовых соков.

Вторая практическая лабораторная работа «Исследование кислотности хлеба» (длительная поэтапная лабораторная работа)

Хлеб играет не последнюю роль в повседневном питании. Как универсальный продукт он требуется человеку в любом возрасте – и детском, и взрослом, и пожилом. Издавна он представляет собой очень ценный для жизнедеятельности человека продукт, к качеству которого предъявляются определенные требования, в частности к кислотности хлебобулочных изделий.
Цель работы: определить соответствие кислотности ржаного хлеба, нормативным показателям кислотности.
Методы исследования: определение кислотности хлеба методом титрования.
Первый этап работы состоит в определении кислотности (рН) с помощью универсальной лакмусовой бумажки в течение пяти месяцев с 30.09.15 г. по январь 30.01.16 г.По результатам данного этапа будет сделан вывод, как изменяется рН хлеба и какой среде он соответствует.
Второй этап: посещение хлебопекарни в комсомольском районе. Цель: узнать рабочий день работников пекарни, процесс выпечки хлеба (узнать последовательность операций), температура и длительность выпечки. Таким образом, при посещении пекарни был изучен технологический процесс выпечки ржаного хлеба. Третий этап: определение кислотности методом титрования в ходе реакции нейтрализации. Данный метод проводился в соответствии с ГОСТ5670-96 (межгосударственный стандарт). Порядок работы будет следующий:
буханка хлеба разрезать пополам и от одной половины отрезался кусок массой 50г, срезать корки и подкорочный слой; данный кусок хлеба измельчить, затем взять навеску массой в 25-30 г, поместить в банку с крышкой. Навеску залить 250 мл дистиллированной воды, банку закрыть крышкой и энергично встряхнуть в течении 2-3 минут. Минут через 10, смесь повторно встряхивалась в течение 2 минут. Дать отстояться минут 7-9 и смесь отфильтровать через марлю в сухой стакан. В две конические колбы набрать по 50 мл фильтрата, затем добавить по 3 капли 1 % спиртового раствора фенолфталеина. Затем фильтрат титровать 0.1н раствором гидроксида натрия до получения слабо розового окрашивания. В течение периода с сентября 2015 года по январь 2016 года эксперимент проводился четыре раза (каждый раз выполнять по 2 параллельных титрования для одного фильтрата).

Результаты, полученные в ходе эксперимента, представить в виде таблицы, где указываются: дата проведения эксперимента, объем гидроксида натрия, кислотность хлеба, рН хлебного мякиша, рН фильтрата.По результатам лабораторной работы сделать выводы.
Третья лабораторная работа «Исследование качества меда» (длительная поэтапная лабораторная работа)

Мёд пчелиный определяется как сладкое сиропообразное вещество, вырабатываемое рабочими пчёлами главным образом из нектара медоносных цветов и используемое ими в качестве корма; ценный продукт питания человека. Благодаря лечебным свойствам, мед широко применяется в народной и традиционной медицине, используется для лечения недугов и профилактики заболеваний. Мед нормализует работу многих внутренних органов, улучшает состав крови, повышает иммунитет, является мощным источником энергии, предохраняет организм от преждевременного старения. Ненатуральным мёдом считается переработанный пчелами сахарный мёд, а также мёд из сладких соков плодов, овощей и искусственный мёд.

Цель работы: изучить качество меда, продаваемого в магазине и на рынках города.

Наши исследования проводились летом и осенью 2015 года. 

Нами была произведена контрольная закупка меда в следующих торговых точках города: магазин «Пятерочка», «Лента», «Магнит», рынки комсомольского, автозаводского районов. Один вид меда был приобретен на пасеке села Зеленовка (всего 9 образцов). В таблице 2 приведены содержание примесей в меду.

Таблица 2. Содержание примеси в меду

В ходе проведенного эксперимента было выяснено, что во всех торговых точках, в которых была проведена закупка, мед некачественный и содержит одну или две из определяемых добавок. Мед, не содержащий добавок, был закуплен с пасеки, он является качественным. Добавки не оказывают вредного воздействия на организм, но они снижают качество меда, его лечебные свойства или делают его просто обычной сладостью, не приносящей пользу.

Методы. 1. Определение зрелости меда, его подогревают до 20 градусов, перемешивая ложкой. Затем ложку вынимают и начинают вращать. Зрелый мед наворачивается на нее. От времени он может засахариться это нормально. Если хотите перевести его в прежнее состояние, подогрейте слегка на водяной бане. Но иногда это провоцирует дальнейшее закисание. 2. Муку и крахмал определяют, добавив к небольшому количеству разбавленного водой меда каплю йода. Если раствор посинел, мед с мукой или крахмалом. Если при добавлении уксусной эссенции раствор зашипит - в меде есть мел. Если в 5-10-процентном водном растворе меда при добавлении небольшого количества ляписа выпадает белый осадок - был добавлен сахар. 3.По цвету. Каждый сорт меда имеет свою окраску, присущую только ему. Цветочный мед - светло-желтого цвета, липовый - янтарного, ясеневый - прозрачный, как вода, гречишный имеет разные оттенки коричневого цвета. Чистый без примесей мед, как правило, прозрачен, какого бы цвета он ни был. Мед, имеющий в своем составе добавки (сахар, крахмал, другие примеси), мутноват, и если внимательно присмотреться, то в нем можно обнаружить осадок. 4. По аромату. Настоящий мед отличается душистым ароматом. Этот запах ни с чем не сравним. Мед с примесью сахара не имеет аромата, а его вкус близок к вкусу подслащенной водички. 5. По вязкости. Мед опустили в емкость тонкой палочкой. Если это настоящий мед, то он тянется вслед за палочкой длинной непрерывной нитью, а когда эта нить прервется, то она целиком опустится, образуя на поверхности меда башенку, пагоду, которая затем медленно разойдется. Фальшивый же мед поведет себя, как клей: будет обильно стекать и капать с палочки вниз, образуя брызги. 6. По консистенции.
У настоящего меда она тонкая, нежная. Мед легко растирается между пальцами и впитывается в кожу, чего не скажешь о подделке. У фальсифицированного меда структура грубая, при растирании на пальцах остаются комочки. 7. Проверка на добавление в мед воды и сахара. Для этого на лист низкосортной бумаги, которая хорошо впитывает влагу, капнули мед. Если он растечется по бумаге, образуя влажные пятна, или даже просочится сквозь нее - это фальшивый мед. Для определения в меде крахмала - положили в стакан немного меда, залили кипятком, размешали и охладили. После этого капнули туда несколько капель йода. Если состав посинеет, значит, в мед добавлен крахмал. 8.Другие примеси. Для этого взяли раскаленную проволочку (из нержавейки) и опустили ее в мед. Если на ней повиснет клейкая инородная масса - перед вами подделка под мед, если же проволочка останется чистой - мед натуральный или, другими словами, полноценный.

Выводы: Прежде чем покупать на рынке мед про запас, возьмите понравившийся вам продукт у 2-3 постоянных продавцов. Для начала граммов по 100. Дома проделайте рекомендованные пробы качества и только затем покупайте его впрок у этих же продавцов. Так же при покупке меда надо обращать внимание на цвет, аромат и консистенцию. Приобретая мед темных цветов, например гречишный, следует быть осторожным: взамен вам могут предложить падевый мед. Слишком светлые сорта меда тоже подозрительны: именно так выглядит мед, если пчел подкармливали сахарным сиропом. Сравните продукт с тем, который вы использовали раньше, и если он действительно намного светлее, лучше его не покупать. Во многих источниках приводятся советы, универсальные при выборе любого вида меда.

На начальном этапе обучения (в 1-4 классах) осуществляется дальнейшее развитие основ экологических знаний, заложенных в дошкольный период, формируется мировоззренческая основа природопользования.

На втором (5-7 классы) и третьем (8-10 классы) этапах обучения предусматривается дальнейшее накопление знаний о природе, закономерностях функционирования биологических систем, антропогенном влиянии на природную среду, закрепляются, нормы поведения в природной среде.

Поэтому матрица непрерывного экологического образования в школе должна включать структурно-логические схемы и взаимосвязи всех экологизированных дисциплин и установление системного, практически направленного подхода к накоплению экологических знаний. К сожалению, работа по экологизации школьных дисциплин пока еще только начинается и требует дальнейшего расширения. А в школьной программе старших классов не всегда есть предмет «экология» как основной, но даже и факультативный.

 Список использованной источников:
1. Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии: анализ пищевых продуктов. М.: КолосС, 2005. – 295 с.
2. Солодова В. И., Волкова Л. А., Волков В. Н. Определение витамина C в овощах и фруктах. // Химия в школе. – 2002. - №6. – С. 63-66.

3. Темнов В. А., Технология продуктов пчеловодства, М. 1967

4. Большая советская энциклопедия: В 30 т. - М.: "Советская энциклопедия", 1969-1978.

5. Большая энциклопедия знаний ООО “Издательство “Эксмо”,2010.

6.Детская энциклопедия. Познавательный журнал для мальчиков и девочек. – М., ЗАО «Аргументы и факты», 2000. - №12. с.32, 33.

7.Детская энциклопедия. Познавательный журнал для мальчиков и девочек. – М., ЗАО «Аргументы и факты», 2002. - №5. – с. 22, 24, 58.

8.Культура питания. Энциклопедический справочник. Издательство «Белорусская Советская Энциклопедия» имени Петруся Бровки. – 1993. – с. 412.

9.Опыты с пищевыми продуктами. http://www.sevchem.narod.ru/opyt.files/pischa.htm

10. http://www.yandex.ru

11. http://www.kfs-kolcova.com/spisok-statej-po-kfs-kolczova/vyibor-meda.html