урок по биологии в 9 классе по технологии Альтернатива

Урок по биологии в 9 классе с использованием диалоговой технологии
«Альтернатива»
Глобальные экологические проблемы современности. Проблемы
атмосферы.
Цель: Обобщения, актуализация знаний детей об экологических проблемах современности.
 Реализация межпредметных связей.
 Воспитание
активной
жизненной
позиции,
ответственного
отношения
к
окружающей среде.
 Выработать навыков применения знаний в нестандартной ситуации.
 Осознание учащимися механизма принятия решения на глобальном уровне.
Формирование навыков, обсуждение и анализ разных точек зрения, поиска
вариантов единой идеи.
Задачи:

Выявить основные аспекты глобальных проблем современности и возможные пути
их решения,



уяснить специфику возникновения проблем,
назвать основные принципы охраны природы.
способствовать формированию коммуникативных навыков учащихся, навыков
работы со статистическими материалами, с дополнительными источниками
литературы.
Ход урока: I этап
1. Вступительное слово учителя.
Эпиграф урока:
В природу шагу не ступить,
Чтоб тотчас, так ли сяк,
Ей чем-нибудь не заплатить
За этот самый шаг.
А. Твардовский
Уважаемые ребята и гости! Мы собрались для того, чтобы обсудить важнейшие
экологические проблемы, решить, каким образом человечество сможет преодолеть
опасность этих проблем. Суть
проблем состоит в противоречии: с одной стороны,
потребительских запросов человека, с другой – в ограниченности природных ресурсов
Земли. Планета людей в опасности! Это не истерический крик, не взрыв эмоций, не
попытка драматизировать ситуацию. За этими словами – горькая, правда. Мы привыкли
считать, что природа всесильна, забывая при этом, что она ранима и хрупка.
1
( Урок начинается со стихотворения А. Плотникова «Черные пятна»)
Стали люди сильными, как боги,
И судьба Земли у них в руках,
Но темнеют чёрные ожоги
У земного шара на боках
Мы давно «освоили» планету,
Широко шагает новый век.
На Земле уж белых пятен нету –
Черные, сотрёшь ли, человек?
2.Актуализация знаний. О каких черных пятнах говорит автор? Вред, наносимый
человеком земле.
Учитель предлагает каждой группе выполнить следующее задание:
Как вы думаете, еще о чём плачет Земля? ( 3 минуты на обсуждение)
Давайте выделим основные экологические проблемы, и предложим пути их решения.
о безжалостно
об озоновой дыре
об обвалах берегов
в переполненных
слезами промышленными
водохранилищах
о затопленных
лугах
вырубленных
лесах,
О чем плачет
о кислотных дождях,
которые губительны
для растений
о загрязненной
ЗЕМЛЯ?
предприятиями
атмосфере
об исчезающих с Земли
редких растениях, птицах,
животных, которые занесены
в Красную книгу.
2
Учащиеся ставят цели и задачи урока.
1. Сущность проблемы.
2. Причины возникновения проблемы.
3. Пути решения проблемы.
4. Изучение нового материала.
Здесь мы с вами перечислили только часть глобальных проблем человечества. Мы с вами
выделим из этих проблем - проблемы атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы.
Из неструктурированного списка выбрать проблемы атмосферы, гидросферы,
литосферы, биосферы.
1.Парниковый эффект
2. Загрязнение нефтепродуктами
3. Кислотные дожди
4. Сокращение лесов
5. Дефицит пресной воды
6. «Озоновые дыры»
7. Количественное и качественное истощение вод
8. Демографический взрыв
9. Пониженная видимость
10. Сокращение видов растений
11. Загрязнение сточных вод
12. Смог
13.Исполльзование пестицидов
14. Демографический взрыв
15. Эрозия почв
16.Неправильная агротехника
17.Замусоривание
18.Изменение климата
19. Загрязнения атмосферы
20. Сокращение видов животных
Вопрос учащимся: Что же такое глобальные проблемы? Ведется обсуждение, учащиеся
подводятся к выводу.
3
Вывод. Глобальные проблемы – это совокупность проблем человечества, возникших во
второй половине XX в., угрожающих существованию мировой цивилизации (вывод
фиксируется в тетрадях).
II этап. Классификация глобальных проблем.
Вопросы учащимся: Какие проблемы вы считаете глобальными? Назовите их. По каким
разновидностям можно их сгруппировать? В ходе беседы заполняется таблица. Учитывая
мнения ребят, возможно внесение в нее необходимых корректив.
№
п/п
1
2
3
4
5
Проблемы
атмосферы
“Озоновая дыра”.
“Парниковый”
эффект (глобальное
потепление).
Загрязнение
атмосферы.
Смог.Пониженная
видимость.
Проблемы
гидросферы
Проблемы биосферы
Проблемы
литосферы
Загрязнение
нефтепродуктами.
Демографический
взрыв
Ухудшение
качества земель.
Загрязнение
сточных вод
Сокращение и
истребление лесов.
Эрозия почв.
Количественное и
качественное
истощение вод.
Дефицит пресной
воды.
Кислотные дожди.
Сокращение видов
животных .
Сокращение видов
растений.
Неправильная
агротехника.
Использование
пестицидов.
Замусоривание.
Изменение климата
Эвтрофикация вод
Какие бы экологические программы ни принимались властями, пока жители нашей
планеты не станут настоящими хозяевами своей земли, улучшить состояние окружающей
среды не удается.
III этап . Выбор экологической проблемы
Все проблемы на одном уроке обсудить невозможно. Очень много местных
экологических проблем. Именно из местных проблем складываются глобальные проблемы.
Давайте, попробуем
охарактеризовать некоторые глобальные экологические проблемы
атмосферы, выяснить причины и последствия
Глобальная проблема
Сущность проблемы
Пути решения
4
Проблема №1 Проблемы атмосферы. Загрязнение атмосферы Смог.
Алгоритм работы в группе
1. Распределите
обязанности между членами группы. Выберите командира и
отвечающих. Прочитайте параграф и дополнительную информацию.
2. Обсудите проблемную ситуацию в группе.
3. Парниковый эффект. Дать характеристику данному эффекту. С чем связывают
потепление на земле. Последствия.
4. Данные занесите в таблицу.
5. Выберите выступающих по данной проблеме
Проблема №2 Проблема атмосферы Парниковый эффект
Алгоритм работы в группе
1.Распределите
обязанности между членами группы. Выберите командира и
отвечающих. Прочитайте параграф и дополнительную информацию.
2. Обсудите проблемную ситуацию в группе.
3. Парниковый эффект, причины возникновения, последствия
4. Данные занесите в таблиц
5 Выберите выступающих по этой проблеме
Проблема №3 Кислотные дожди
Алгоритм работы в группе
1
Распределите обязанности между членами группы. Выберите командира и
отвечающих.
2
Обсудите проблемную ситуацию в группе
3. .Данные запишите в таблицу.
4. Выберите выступающих по данной проблеме.
Проблема №4
Озоновые дыры
Алгоритм работы в группе
1. Распределите обязанности между членами группы
2. Выберите командира и выступающих.
3. Обсудите проблему озоновых дыр, пользуясь учебником и дополнительной
литературой
4. Данные занесите в таблицу
5. Выступите по этой проблеме
Мы говорили о глобальных экологических проблемах, волнующих все человечество.
Я надеюсь, что сегодня каждый из нас получил ту самую изюминку, которую мы хотели
5
найти. Не природе нужна защита. Это нам необходимо ее покровительство: чистый воздух,
чтобы дышать, вся Природа, чтобы жить. Она – Природа – была и всегда будет сильнее
человека, ибо она его породила. Он лишь миг в ее жизни. Она же вечна и бесконечна.
Человек для нее деталь. Она для него – все. А потому, не вреди!
Ключ.
1-в 2-в 3-г 4-6 5-а 6-6 7-в 8-а 9-а 10-6.
IV этап. Подведение итогов урока.
1. Все проблемы тесно взаимосвязаны
2. Имеют общемировой характер, затрагивают интересы всех народов мира.
3. Угрожают гибелью всему человечеству
4. Нуждаются в неотложных и эффективных решениях.
5. Требуют совместных действий
Задание: Каждой группе необходимо сочинить стих – динамит. Динамит состоит из 7 строк и
при записи приобретает вид ромба.
Первая строка – существительное
Вторая строка – 2 прилагательных
Третья строка – 3 причастия
Четвертая строка – 4 существительных
Пятая строка – 3 причастия
Шестая строка – 2 прилагательных
Седьмая строка – существительное
Например:
Земля.
Любимая, родная.
Кормящая, зеленеющая, цветущая.
Дом,
матушка,
колыбель,
наставница.
Любящая, насыщающая, питающая.
Прекрасная, ненаглядная.
Жизнь.
Чтение стиха-ромбика учащимися из каждой группы.
Вопрос классу:- Приведите примеры грандиозных проектов преобразования природы,
которые могут состояться без серьезных нарушений экологического равновесия
(строительство плотин через Берингов пролив и Гибралтар, переброска стока рек).
Но безопасны ли эти проекты? Опасность нарушить гармонию природы остается, нужны
сложнейшие экспертизы, чтобы ответить на этот вопрос. Стоит только вспомнить Аральское
море, реки Амударья и Сырдарья не доносят до него свои воды. Вода расходуется на полив
земель, занятых под хлопком. Огромное количество минеральных удобрений вносилось в
почву. Результат виден с высоты птичьего полёта: когда летишь на самолёте над Аральским
6
морем, кажется, что это Антарктида – так много внизу белого и блестящего. Но это не снег и
не лёд. Это соль на поверхности почвы. Соль разносится ветром все дальше и дальше,
выводя из севооборота почвы. А люди страдают заболеваниями почек и печени. Вот к чему
привело человеческое недомыслие. Пострадала и природа, и сам человек.
Изменение лика Земли неизбежно, но оно должно происходить в единении с природой. Ни
одна страна не может добиться этого в одиночку, нужны совместные усилия.
. Заключение. Подведение итогов урока
В заключении можно отметить, что охрана окружающей среды от загрязнений – это задача
нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности,
грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают это неприятным, но
неизбежным порождением цивилизации и полагают, что ещё успеют справиться со всеми
выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на окружающую среду
приняло угрожающие масштабы. В результате всего вышеизложенного становится понятно,
что практически все основные виды загрязнений являются по своему происхождению
антропогенными, т.е. «рожденными» в результате хозяйственной деятельности человека.
Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные
действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет
возможна лишь в том случае, если человек разработает новые методы уменьшения и
предотвращения вреда, наносимого природе человеком.
IV этап. Домашнее задание.
Проблема.
На одном далеком острове люди решили уничтожить комаров. Использовали
для этого ядохимикаты. Комары действительно исчезли, но через некоторое время появилось
множество крыс. Они полчищами нападали на поля и сараи местных жителей, поедая зерно.
Люди не могли понять, почему появилась эта «напасть»
Вопрос: Раскройте причинно-следственные связи, которые привели к развитию данной
экологической ситуации, охарактеризуйте последствия и предложите пути выхода из этой
экологической ситуации
7
Дополнительный материал для учащихся в группах
1. «Парниковый» эффект. Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект – увеличение
средней температуры воздуха в нижней части тропосферы. За последние 100 лет температура
увеличилась на 0,5 оС. Через 50 лет ожидается увеличение температуры еще на 1,5 оС.
Главными причинами повышения температуры называют деятельность человека: 1)
увеличение выбросов в атмосферу термодинамических газов (СО, СО2, окислов азота, озона,
метана хлорфторуглеродов); 2) изменение влагооборота и связанное с ним увеличение в
атмосфере содержания водяного пара; 3) изменение человеком альбедо подстилающей
поверхности (строительство водохранилищ, сведение лесов, распашка земель), 4) увеличение
запыленности атмосферы, вследствие дефляции, извержения вулканов, а также благодаря
деятельности человека. Антропогенные аэрозоли, по мнению Г. Н. Голубева (1999), двояко
влияют на радиационный баланс Земли: непосредственно, через поглощение и рассеивание
солнечной радиации и косвенно, т. к. аэрозоли действуют как ядра конденсации, играющие
важную роль в образовании облаков, также влияющих на радиационный баланс.
Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект – . По расчетам ученых, дальнейшей
увеличение средней температуры воздуха в нижней повышение концентрации СО2 в
части тропосферы. За последние 100 лет температура атмосфере создаст условия для
увеличилась на 0,5 оС. Через 50 лет ожидается
повышения планетарной
увеличение температуры еще на 1,5 оС. ПРИЧИНА температуры, что вызовет
ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА.1 За последние 100
отступление границы полярных
лет содержание СО2 в атмосфере возросло на 10% в льдов к северу и повышение уровня
результате непрерывно возрастающего сжигания
Мирового океана.
органического топлива. СО2 препятствует
тепловому излучению в космическое пространство, 1. уменьшить потребление ископаемого
создавая т.н. парниковый эффект.
топлива. Резко сократить использование
Главными причинами повышения температуры
называют деятельность человека: 1) увеличение
выбросов в атмосферу термодинамических газов (2)
изменение влагооборота и связанное с ним
увеличение в атмосфере содержания водяного пара;
3) изменение человеком альбедо подстилающей
поверхности (строительство водохранилищ,
сведение лесов, распашка земель), 4) увеличение
запыленности атмосферы, вследствие дефляции,
извержения вулканов, а также благодаря
деятельности человека.
угля и нефти, которые выделяют на 60 %
больше диоксида углерода на единицу
производимой энергии, чем любое другое
ископаемое топливо в целом;
2.использовать вещества (фильтры,
катализаторы) для удаления диоксида
углерода
3. требовать чтобы в новых домах
использовались более эффективные
системы отопления и охлаждения; 4.
увеличить использование солнечной,
Антропогенные аэрозоли, по мнению двояко влияют ветровой энергии;
на радиационный баланс Земли: важную роль в
образовании облаков, также влияющих на
5. существенно замедлить вырубку и
радиационный баланс.
деградацию лесных массивов;
6. расширить площади существующих
заповедников и парков;
Парниковый эффект имеет как отрицательные так и положительные стороны. К
отрицательным сторонам относят природные, социально-экономические и политические
последствия: повышение уровня Мирового океана в результате таяния материковых и
морских льдов; тепловое расширение океана. Это приведет к затоплению приморских
равнин, усилению абразии, деградации мангровой растительности, снижению
8
водообильности рек, имеющих ледниковое питание. Произойдет протаивание грунтов в
районах с многолетней мерзлотой, это активизирует процессы заболачивания, термокарста.
Повышение температуры приведет к увеличению испарения с поверхности океана, что
вызовет возрастание влажности климата в приморских районах. В аридных районах
возрастет процесс аридизации климата. Положительная сторона связана с улучшением
состояния лесных экосистем и сельского хозяйства. Повышение концентрации углекислого
газа увеличит интенсивность фотосинтеза, а значит, продуктивность диких и культурных
растений.
Глобальная
проблема
Парниковый
эфффект
Сущность проблемы, причины.
Последствия, Пути решения
Кислотные дожди.
Термином "кислотные дожди" называют все виды атмосферных осадков, рН которых
меньше, чем среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды в чистом
воздухе равняется 5,6).
Кислотность дождей. Чистая природная, в частности дождевая, вода в отсутствие
загрязнителей, тем не менее, имеет слабокислую реакцию
(рН = 5,6), поскольку в ней легко растворяется углекислый газ с образованием слабой
угольной кислоты. Осадки растворяют (очищая атмосферу) не только СО2, но и другие газы,
и фактически дождь является слабым ( а порой не очень) раствором ряда кислот.
Наиболее высока рН дождей в промышленных районах, крупных городах, в районах
развития теплоэнергетики, металлургии, химической промышленности, вообщем там, где
больше выбросов в атмосферу
.Последствия кислотных дождей.
1. Вред здоровью человека – сердечно-сосудистые, легочные и др. заболевания, а при
непосредственном попадании в такой дождь – ожоги, выпадение волос и пр.
1.
Изменение растительности – повреждение листовой поверхности и хвойных игл,
нарушение транспирации, нарушение фотосинтеза, снижение сопротивляемости
патогенным организмам, ослабление и нарушение роста, деградация, усыхание,
гибель.
2.
Изменение водоёмов – повышение кислотности воды, которое ведёт к ожогу жабр
и размягчению скелета рыб и гибели беспозвоночных; интоксикация воды; утрата рыбных
ресурсов; сокращение животных и птиц, живущих около воды.
3.
Дефицит чистой пресной воды.
4.
Изменения в почве – закисление почвы, разрушение корневой системы,
нарушение процессов всасывания воды и питательных веществ, вымывание биогенов и
питательных веществ, высвобождение ионов токсичных металлов, угнетение и гибель
почвенной биоты ( в частности азотфиксирующих бактерий), химическое выветривание.
5.
Заболевание животных.
6.
Усиливаются процессы выветривания горных пород, содержащих карбонат
кальция (известняк, мрамор, мел, туф)
7.
Разрушение памятников истории и архитектуры – многие скульптуры и здания в
Риме, Венеции и других городах, памятники зодчества, такие, как Акрополь в Афинах,
9
Кёльнский собор и другие, за несколько последних десятилетий получили значительно
большие повреждения, чем за все предыдущее время. Кислотные дожди разрушают древние
оконные стекла церквей, соборов и дворцов. Старинное стекло из-за повышенного
содержания оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов более подвержено действию
кислот, чем современное.
8.
Разрушение стекла, бетона и др. строительных материалов.
9.
Коррозия металла (автомобили, строительные конструкции)
Меры по предотвращению последствий и недопущению кислотных дождей.
1.Основными на сегодняшний день методами снижения загрязнения атмосферы, в
том числе кислотообразующими выбросами, являются разработка и внедрение различных
очистных сооружений и правовая защита атмосферы.
2. Восстановление нормальной кислотности водоемов возможно за счет известкования,
.43.Энергосбережение, внедрение новых неэнергоемких технологий и безотходных и
малоотходных технологий производственных процессов, применение альтернативных
источников энергии, все меры экологического контроля.
5.Использование фильтров на автотранспорте, создание технологий по более полному
сгоранию топлива, создание более экономичных двигателей, развитие транспорта, не
использующего топлива.
6.Равномерное рассредоточение промышленных предприятий (с целью шире использовать
самоочищение атмосферы).
. Фотохимический туман (смог)
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных
частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога
входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной
природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в
результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере
высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной
солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха приземном слое при
мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода,
обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации
реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной
погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием
оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом
дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в
молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота
вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по
двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся
диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества
озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно
накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон
вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси,
которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты.
Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся
особой реакционной способностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном,
Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По
своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для
10
дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти
городских жителей с ослабленным здоровьем.
3. Проблема озоновых «дыр»
Слой атмосферы в пределах стратосферы с наибольшей
концентрацией озона называют озоновым слоем или озоносферой. Озоновый слой
расположен от поверхности Земли на высотах 7 – 8 км на полюсах и 18 – 25 км на экваторе.
Этот слой отличается повышенной концентрацией молекул озона – в 10 раз выше, чем у
земной поверхности. Общее количество озона оценивается в 3,3 млрд. т. (Шустов, Шустова,
1994). Если весь озон «собрать» у поверхности Земли при нормальной температуре и
давлении, то получится газовый слой толщиной всего лишь три мм. Озон – трехатомная
молекула кислорода, обладает большой химической реактивностью и токсичностью по
отношению к организмам. Озон образуется из атомарного кислорода под действием
коротковолнового УФ-излучения в результате электрических разрядов молнии. Необходимо
отметить, что вследствие значительной удаленности поле гравитации на высоте озонового
слоя ослаблено, поэтому молекулы озона недолговечны. Главной экологической функцией
озоносферы является защита организмов от губительного УФ-излучения. УФ-лучи в
небольших дозах необходимы организмам. Они стимулирую рост и развитие клеток,
бактерицидное действие, способствует образованию в организмах витамина Д. В больших
дозах УФ-лучи губительны для живых организмов из-за способности вызывать раковые
заболевания и мутагенные реакции. Озоновый слой оказывает влияние и на парниковый
эффект. Он задерживает и поглощает ИК-излучение, исходящее от поверхности Земли.
Озоновая «дыра» впервые была обнаружена в 1975 г. над Антарктидой. Озоновая «дыра» –
значительное пространство атмосферы с заметным понижением (до 50 % и более)
концентрации озона. В результате снижается защитный эффект поглощения УФ-фотонов
озоносферы. Чаще озоновые «дыры» образуются в полярных районах Земли.
Выделяют две основные группы причин образования озоновых «дыр»: 1) естественные
(увеличение цикличной активности Солнца, выделение фреонов по тектоническим разломам
из недр Земли; 2) антропогенные (сокращение источников кислорода в вырубки лесов и
загрязнение Мирового океана, увеличение загрязнения атмосферы тяжелыми металлами,
фреонами, окислами азота. Фреоны или хлорфторуглероды – высоко летучие, химически
инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и быту в
качестве хладагентов, пенообразователей, аэрозолей, растворителей. Фреоны у поверхности
земли инертны, не токсичны для организмов. Однако, поднимаясь в верхние слои
атмосферы, подвергаются ультрафиолетовому облучению, в результате фотохимических
реакций разлагаются с образованием оксидов хлора, интенсивно разрушающих озон. Один
атом хлора может разрушить 10 000 молекул озона. Окислы азота также способствуют
разложению озона. Окислы азота в стратосфере присутствуют в небольшой концентрации.
Использование сверхзвуковых транспортных самолетов (в двигателях внутреннего сгорания
образуется высокая температура, при этом азот и кислород атмосферы образуют окись азота)
и применение нитратных удобрений (в почвах анаэробные бактерии восстанавливают
нитрат-ионы до молекулярного азота и гемиоксида N2O в качестве побочного продукта) в
сельском хозяйстве также приводят к разрушению озоносферы. Таким образом, для спасения
озонового «щита» человечеству необходимо решить три проблемы: 1) ограничение
использования фреонов или поиск экологически безопасных заменителей их; 2) сокращение
числа полетов сверхзвуковых транспортных самолетов или замена этих самолетов на другие,
летающие на более низких высотах; 3) сокращение использования азотных удобрений и
принятие
мер
к
введению
более
прогрессивных
способов
возделывания
сельскохозяйственных земель. Проблема разрушения озонового слоя глобальная и требует
серьезного внимания всех стран мира. В 1988 г. в Монреале был подписан протокол к
Конвенции по защите озонового слоя, предусматривающий постепенное сокращение
производства и употребления фреонов. Позже принимались дополнительные
международные решения, связанные с сокращением
11
12