В настоящее время химия как наука проникла во все сферы жизни человека. Мы живем в мире, где все состоит из веществ, и мы сами состоим из веществ. Вряд ли сегодня найдется человек, который не согласится с тем, что его повсюду окружают вещества и материалы, которые могут оказывать положительное и отрицательное влияние на здоровье человека и экологию в целом.
В современном мире связь между химией и экологией настолько очевидна, что появились даже такие научные направления как «экологическая химия» и «химическая экология». Изучение химии в рамках основного общего образования также предусматривает рассмотрение экологической тематики. Например, согласно ФГОС, предметные результаты изучения химии должны отражать «умением анализировать и планировать экологически безопасное поведение в целях сохранения здоровья и окружающей среды; формирование представлений о значении химической науки в решении современных экологических проблем, в том числе в предотвращении техногенных и экологических катастроф» [3].
В настоящее время в МОУ «МГМЛ» реализуется инновационный проект «Модель непрерывного экологического образования МОУ «МГМЛ», направленная на формирование экологического мировоззрения всех участников образовательных отношений». Одним из направлений реализации данного проекта является акцентирование внимания на экологических темах при изучении отдельных учебных предметов в рамках урочной и внеурочной деятельности.
Как показывает личный опыт преподавания химии в школе, обучающиеся глубже проникают в экологические проблемы и начинают больше интересоваться вопросами экологии при решении специальных экологических задач. Такие задачи наглядно показывают ребятам области практического применения полученных знаний для улучшения качества своей жизни и окружающей среды. Экологические задачи, как правило, носят метапредметный характер, требуют нестандартных способов решения, способствуют развитию творческих способностей и заметно повышают интерес обучающихся и к предмету «химия»
При организации внеурочной деятельности хорошо себя зарекомендовал метод индивидуальных учебных проектов. В последние годы все больший интерес вызывают у обучающихся проекты, связанные с экологическими проблемами. Например, в прошлом учебном году обучающимися 8-х классов были выполнены проекты на следующие темы: «О чем расскажет анализ крови», «Углекислый газ — от газированной воды до газированного океана», «Использование альтернативных видов топлива» и т. д. Работа над такими проектами раскрывает способности обучающихся в различных областях, а также повышает их интерес к процессу обучения в целом. Многие ребята отказываются от информационных проектов и отдают свое предпочтение исследовательским.
Еще одно направление внеурочной деятельности, предусматривающее формирование экологического мышления у обучающихся и вызывающее у них большой интерес — летняя полевая практика. Это совместный проект с учителем биологии, а основная его идея — вынесение изучения предметов биологии и химии за пределы школьного кабинета. Программой полевой практики предусмотрено знакомство обучающихся с растительным и животным миром города Магнитогорска, проведение различных научных исследований.
В прошлом учебном году за время работы летней полевой практики обучающиеся 8-х классов освоили методику проведения качественного анализа в условиях школьной лаборатории. Самостоятельно смогли провести анализ почвы, взятой на пришкольном участке, анализ речной, родниковой и водопроводной воды, сравнить их состав. Используя биологические и химические методы анализа, определили чистоту воздуха.
В настоящее время в МОУ «МГМЛ» реализуется масштабный проект по благоустройству территории вокруг здания лицея. Одним из подготовительных этапов реализации данного проекта является комплексное исследование почвы на пришкольной территории. Летом 2022 года обучающимися 8-х классов было проведено агрохимическое исследование почвы, по результатам которого в дальнейшем планируется произвести высадку определенных видов растений (см. рис. 1).
Рис. 1. Обучающиеся 8-го класса проводят агрохимическое исследование почвы
Методика агрохимическое исследование почвы пришкольного участка проводилась по следующим показателям:
1. Анализ физических свойств образцов почвы
Для определения механического и минерального состава небольшое количество почвы слегка увлажняется и скатывается в ладонях в форме колбаски. Степень изгибания данного изделия позволила сделать вывод о том, что почва легкая суглинистая.
2. Исследование структуры почвы
Небольшое количество почвы раскладывается тонким слоем на лист бумаги и осматривается. Если при добавлении воды отдельные кусочки почвы не образуют сплошной вязкой массы, значит почва имеет структуру.
Для проведения дальнейших химических анализов потребовалось изготовление почвенной вытяжки.
3. Определение кислотности почвы
На рН-индикаторную бумагу пипеткой наносится 2 капли почвенной вытяжки и результаты сравниваются со шкалой. Результат теста показал, что рН исследуемой почвы примерно равен 7, который можно характеризовать как нейтральный рН.
4. Обнаружение карбонат-ионов
В пробирку насыпается небольшое количество исследуемой почвы и добавляется концентрированная соляная кислота. Данная процедура вызвала интенсивное выделение газа, что свидетельствует о наличие в почве большого количества карбонат-ионов.
5. Обнаружение сульфат-ионов
В пробирку с почвенной вытяжкой добавляется по каплям раствор хлорида бария. Прозрачность раствора позволяет сделать вывод об отсутствии сульфат-ионов в почве в большом количестве.
6. Обнаружение хлорид-ионов
В пробирку с почвенной вытяжкой добавляется по каплям раствор нитрата серебра. Цвет раствора не меняется, что означает отсутствии хлорид-ионов в почве в большом количестве.
7. Обнаружение ионов свинца
В пробирку с почвенным раствором добавляется 1 мл раствора йодида калия. Раствор остается без видимых изменений, что свидетельствует об отсутствии ионов свинца в почвенном образце.
8. Обнаружение ионов меди
В пробирку наливается на 1/4 ее высоты раствор почвы, добавляется 2–3 мл раствора аммиака и перемешивается. Внешний вид раствора не изменился.
9. Обнаружение ионов железа
В пробирку с почвенным раствором наливается 3–4 мл роданида калия. Наблюдаемое слабое розовое окрашивание свидетельствует о содержании в почве ионов железа. Для подтверждения полученных результатов в пробирку с почвенной вытяжкой добавляется кристаллик желтой кровяной соли. Небольшое синее окрашивание подтвердило наличие ионов железа в почве.
По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
- В верхней части почвенного профиля количество легкорастворимых солей не превышает 0,2 %, что свидетельствует о слабой засоленности почвы.
- В почве присутствуют карбонаты кальция и магния, которые относятся к среднерастворимым соединения и являются безвредными.
- Наиболее вредные для растений хлориды, сульфат натрия (Na2SO4), в пробах почвы не обнаружены.
- В образцах почвы обнаружены ионы железа (Fe3+), что объяснимо наличием в окрестностях Магнитогорска залежей железной руды.
Таким образом, включение в изучении химии экологических тем, а также практические занятия, направленные на решение конкретных экологических проблем, повышают у обучающихся интерес к химии и способствуют формированию экологического мышления.
Литература:
- Индивидуальный образовательный проект. Учебно-методическое пособие. ГБОУ ИРО Краснодарского края. — Краснодар, 2017, — с 100.
- Левит А. И. Южный Урал: География, экология, природопользование. — Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 2001 год.
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://fgos.ru/fgos/fgos-ooo
- Химический эксперимент в школе и дома. Тюмень: ТГУ, 2000.
- Химия и экология. 8–11 классы: Материалы для проведения учебной и внеурочной работы по экологическому воспитанию/ Сост. Г. А. Фадеева. — Волгоград: Учитель, 2005. — 118 с.
