«Понимание природы, гуманное, бережное отношение к ней —

 один из элементов нравственности, частица мировоззрения»

К.Г. Паустовский 

Наш век характеризуется значительным усилением экологических проблем, что вызывает необходимость формирования экологического мышления у школьников. В последнее время всё чаще в современном мире возникают ситуации, которые представляют реальную опасность для человечества. В связи с этим возникает необходимость воспитания моральной ответственности каждого человека за состояние окружающей среды. Поэтому воспитание экологической культуры становится особенно актуальным в современных условиях. Экология как наука помогает не только понять природу, но и учит беречь её.

Цель экологического воспитания состоит в том, чтобы преодолеть потребительское отношение к природе и наоборот сформировать ответственное отношение к ней.

Из данной цели вытекает ряд конкретных воспитательных задач:

- формирование системы знаний о единстве человека, общества и природы;

- формирование системы нравственных экологических ориентаций;

- формирование умений использовать моральные и правовые принципы, нормы и правила отношения к природе в реальном поведении; умений использовать знания об охране природы и бережного отношения к ней в трудовой и общественно-полезной деятельности.

Как известно, химия и биология – это предметы, при изучении которых экологические аспекты можно отражать практически на каждом уроке, а  также во внеурочной деятельности.

Изучение химии начинается с 8 класса, а школьники в подростковом возрасте, как известно, не любят механическое заучивание. Поэтому необходимо применять методы, развивающее творчество, самостоятельность в поиске знаний. Выбор методов обучения одна из сложнейших проблем дидактики и методики обучения химии и биологии. Вначале я использую монологическое изложение, при котором создаю проблемные ситуации и сама решаю учебные проблемы, проблемно-поисковые вопросы побуждают учащихся к активному восприятию знаний, путей и методов их приобретения. Далее предлагаю диалогическое изложение – учитель и ученик совместно решают учебные проблемы. Затем использую систему теоретических и исследовательских заданий, все этапы, решения которых проходят в большей или меньшей степени самостоятельно, что способствует активности и творческому мышлению учащихся в процессе постановки и решения учебных проблем.

Специфическим методом обучения, который соответствует особенностям химического познания окружающего мира, является, конечно, химический эксперимент. Введение на уроках химии и биологии исследований с экологической направленностью позволяет учащимся не только знакомиться с теоретическими вопросами, но и даёт возможность приобретения практических навыков. Наличие у школьников достаточной экспериментальной базы для самостоятельного выполнения работ исследовательского характера позволяет им проводить целостные экспериментальные исследования, мысленный химический эксперимент, экспериментальные работы обобщающего характера, выполнение которых требует от учеников проявления творческих способностей. Именно такая организация учебной работы, при которой учащиеся овладевают умениями самостоятельно добывать новые знания, планировать поиск, и применять знания по экологии, химии и биологии в реальной жизни, помогает воспитанию экологической культуры учащихся.

При организации учебных занятий большое значение имеет установление внутри - и межпредметных связей. Для решения межпредметных проблем требуются знания учащихся из всех предметов естественно - научного цикла. Наиболее значимыми направлениями реализации межпредметных связей между химией, биологией и экологией являются следующие: усвоение знаний о природных ресурсах, знакомство с проблемами их использования и сохранения; рассмотрение влияния антропогенного фактора на окружающую среду (причины, источники и последствия химического загрязнения, способы переработки и утилизации загрязнителей, изменение численности популяций, здоровье человека); знакомство с понятием «экологическая проблема» на конкретных примерах и поиск путей их решения; знакомство с методами познания, освоение методов химико-биоэкологического мониторинга окружающей среды.

Второй путь для достижения поставленной цели – это использование проблемного обучения. Обучение при этом строится как совместная поисковая деятельность учителя и ученика, педагог в данном случае организует и управляет этим процессом, исполняя роль наставника, помощника, консультанта. При изучении на уроке темы «Чистые вещества и смеси», с целью установления различий между этими химическими понятиями, я формулирую проблемный вопрос: «Чем смеси отличаются от чистых веществ?» При решении учебной проблемы, учитывая, отсутствие у школьников достаточных опорных знаний для аргументированных рассуждений, я организовываю поиск путём сравнения учащимися чистых веществ и смесей по признакам, которые сама называю. В процессе сравнения школьники должны обязательно приводить примеры, в том числе из повседневной жизни. Полученные при этом теоретические сведения нужно обязательно подкрепить демонстрацией несложных опытов (фильтрования, отстаивания, действия магнитом). Для доказательства и применения найденного решения целесообразно предложить школьникам следующую экспериментальную задачу: «Укажите и обоснуйте способ очистки питьевой воды, сильно загрязнённой песком и со следами ржавчины. Ответ проверьте экспериментально». Данное задание поможет учащимся не только закрепить усвоенный на уроке материал, но и подготовиться к предстоящей практической работе. Проведение практических работ позволяет школьникам самим побывать в роли экспериментатора и учит проводить элементарные научные исследования – это особенно важно, если будет иметь экологическую значимость.

В процессе обучения химии в VIII—XI классах важно рассматривать проблемы защиты окружающей среды от химического загрязнения. Особое внимание  я обращаю на вопросы поддержания права каждого человека жить в такой природной и социальной среде, которая обеспечивала бы поддержку его достоинства, здоровья и духовного благополучия; вызывающие серьёзную обеспокоенность за состояние окружающей среды: глобальное потепление климата, истощение стратосферного озонового слоя, кислотные дожди, накопление в почве токсичных тяжёлых металлов и пестицидов. Ясно, наконец, что защитить природу без химии нельзя. Уберечь природу от огромного количества химических соединений, поступающих от самых разных предприятий, может и должна химия. Химические процессы и материалы, известные промышленности, и ещё не вышедшие за рамки научного эксперимента, способны сохранить в чистоте наш общий дом – планету Земля. Нет почётнее и гуманнее этой задачи. Именно химики в первую очередь способны решить, как защититься от загрязнений, сделав их безвредными; как всё то, что остаётся после осуществления какого-то технологического процесса и не находит применения, а ложится тяжёлым грузом на плечи природы, превратить не просто в безопасный, но и в полезный продукт. 

Экологический подход реализую и через задачи с экологическим содержанием, практические работы, а также  провожу ролевые  и интегрированные уроки.

При составлении тематического планирования учитываю экологические аспекты. Приведу  несколько примеров экологизации курса химии.

В 8 классе изучая тему «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева» учащиеся знакомятся с биогенными элементами, устанавливают связь между положением элемента в периодической системе и биологической ролью в организме. Они устанавливают, что химический состав организмов зависит от химического состава окружающей их среды.

В 9 кассе в теме «Электролитическая диссоциация» веществ мы рассматриваем применение электролитов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту, механизм закисления почв, воды, знакомимся с  ионнами, проявляющими токсичность.

В теме «Неметаллы» рассматриваем озон,  как сильнейший окислитель и токсикант, серу как элемент, входящий в состав веществ — загрязнителей природной среды, последствия образования сернокислотных дождей (влияние на водоёмы, хвойные породы деревьев). Ставим проблемно-поисковый вопрос: «Сернистый газ часто применяется человеком для окуривания теплиц и складских помещений, так как он убивает болезнетворные микроорганизмы, насекомых, грызунов. Сернистый газ – это яд или полезное вещество для человека?»

Решая данную проблему, важно подвести учащихся к выводу, что любое вещество, даже очень ядовитое, при грамотном обращении с ним может принести пользу, при этом человек не навредит окружающей среде. Выдвигается гипотеза: оксид серы (IV) является ядовитым веществом для человека, но в то же время он имеет широкое практическое применение. В качестве доказательства и применения данного решения используются сообщения учащихся об отрицательной роли сернистого газа и как результат одна из серьёзнейших экологических проблем современности – скопление этого вещества в промышленных районах. Несмотря на это, сернистый газ широко используется в хозяйственной деятельности человека. В текстильной промышленности для беления шерсти и шёлка. Использование в качестве дезинфицирующего средства. В пищевой промышленности используется как консервирующее средство при производстве сиропов и сухофруктов. При изучении химических производств, например, серной кислоты контактным способом, обязательно рассматриваем на уроке характер влияния сернокислотных заводов на окружающую среду и здоровье человека. Обсуждаем результаты заранее выполненной учащимися работы экологической направленности на выявление характера влияния сернистого газа на живые организмы. Касаемся обязательно и профориентационных вопросов и кратко знакомлю учащихся с профессиями сернокислотного производства. В качестве домашнего задания может быть сочинение «Моя будущая профессия и экология». Выделяем положительное и отрицательное воздействие аммиака и его соединений на живые организмы. Рассматриваем производство аммиака как пример экологически чистой технологии.

Изучаем адсорбцию как один из методов улавливания отравляющих веществ. Влияние углекислого газа на жизнедеятельность организмов; снижение фотосинтеза у растений и ухудшение дыхания у животных, человека. Отравляющее действие угарного газа. Парниковый эффект: причины возникновения, возможные последствия и пути их предотвращения. Соединения кремния как загрязнители среды обитания живых организмов.

В теме «Общие свойства металлов» знакомимся с двойственной ролью ионов металлов в природе в зависимости от их концентрации. Урок по коррозии проводим в виде путешествия в царство «Рыжего дьявола».

Уроки химии можно также связать с экологией питания. При изучении в 10 классе темы «Аминокислоты и белки» учащиеся с интересом принимают участие в кулинарном «ликбезе». Если нужно сварить бульон для первого блюда, в какую воду следует положить мясо – в горячую или холодную? Учащиеся делают выводы, основываясь на знаниях о составе и свойствах белков. При погружении мяса или рыбы в холодную воду в раствор переходит больше белков и экстрактивных веществ, бульон будет концентрированнее. Правда на поверхности появляется серая пена, которая представляет собой …. (свернувшийся белок). Её необходимо удалить, чтобы она не портила внешний вид и вкус бульона. В заключение данной части урока с помощью качественной (биуретовой) реакции проверяем наличие белков в бульонных кубиках «Магги», «Галина Бланка». Делается вывод, белков бульонные кубики не содержат, следовательно, не могут считаться ценным пищевым продуктом. Тема химия и пища – неисчерпаемая и очень интересная тема. На этих уроках можно более полно использовать экологический материал. При этом большое значение имеют домашние работы исследовательского характера.

  В условиях экологизации химического образования возрастает роль расчётных и творческих задач с экологическим содержанием. Использование на уроках химии таких задач направлено на изучение богатств родного края, способствует пониманию сущности экологических проблем, способствует гуманитарному воспитанию.

Задача 1. При сгорании в карбюраторе автомобиля 1кг горючего

в воздух выбрасывается до 800 г оксида углерода (II). Вычислите массу и объём (н. у.) оксида углерода (II), образующегося при сгорании 100 кг горючего.

Решение этой задачи показывает, что при сгорании 100 кг горючего может образоваться оксид углерода (II) массой 80 кг, который займёт при н. у. объем равный 63 м³.

При решении подобных задач учащиеся узнают о веществах, загрязняющих атмосферу: выхлопных газах автотранспорта, продуктах сгорания органического топлива, выбросах промышленных предприятий.

Задача 2. Установлено, что за вегетационный период дерево, имеющее 10 кг листьев, может обезвредить без ущерба для него свыше 500 г сернистого газа и 250 г хлора. Рассчитайте, какое количество указанных газов может обезвредить одно такое дерево.

Решая эту задачу, учащиеся узнают о роли растений в обезвреживании ядовитых газов. Подобные факты ещё раз убеждают их в необходимости сохранения каждого дерева и мобилизуют на активное участие в озеленении своего села.

Задача 3. Один из способов защиты биосферы от загрязнений – очистка сточных вод на промышленных предприятиях. Современные очистные сооружения достаточно эффективны, но имеют высокую стоимость. Будучи директором крупного завода и имея в своём распоряжении значительные денежные средства, как вы поступите:                                                                    

1. Положите их в банк для уплаты штрафов за загрязнение природной среды.            
2. Вложите в строительство очистных сооружений.
3. Часть вложите в расширение производства, часть используете для повышения заработной платы рабочим.

Задача 4. Вычислите объём чистой воды, которая бесцельно расходуется при плохо закрытом кране за час и за сутки, если стакан (250 мл) наполняется за минуту. (15 л за час, 360 л за сутки).

Задача 5. Выживут ли караси в озере объёмом 500000 м³, в воду которого попало 100 м³ сточных вод сернокислого завода, содержащих 1600 кг оксида серы (VI). Токсическая концентрация серной кислоты для карасей равна 138 мг\л (Да выживут. Концентрация равна 3,92 мг\л).

  При обобщении знаний учащихся по органической химии в 10-м классе провожу уроки - конференции:

«Природные источники углеводородов»,

« Синтетические моющие средства».

Учащиеся самостоятельно, с использованием дополнительной литературы, интернет-ресурсов, готовят мини-проекты по этим темам и выступают перед одноклассниками. Для наглядности, лучшего восприятия и усвоения материала учащиеся создают презентации.                                                                 

 Одной из главных задач экологического образования школьников является приобщение их к исследовательской работе, развитие творческих способностей. При этом важна заинтересованность ребят процессом научного познания. Научить их формулировать вопросы и находить на них ответы, объяснять результаты поиска, делать выводы, а полученные экологические знания и умения закреплять на практике – вот цель учителя. Учебно-исследовательское направление в работе решается через исследовательские и творческие проекты учащихся. Опыт вовлечения учащихся в научно-исследовательскую работу начинается с использования одного из наиболее доступных методов мониторинга окружающей среды – биотестирования и простейшего химического анализа воды. Данные, полученные школьниками в ходе исследований, используются на уроках химии при изучении отдельных тем, а также для пропаганды экологических знаний среди населения на родительских собраниях. Демонстрация исследовательской работы «Исследование экологического состояния реки».

Химия даёт возможность для проведения внеклассных мероприятий. Проводим День Земли: выставка рисунков «Земля наш дом родной», игра для учащихся, экологический лабиринт, выпускаем информационную газету, проводим выставку рефератов учащихся, виртуальные экскурсии на предприятие.  

Имитационная игра «Паутина знаний».  

На доске нарисована мелом паутина. На паутине расположены карточки с номерами. Крайний виток паутины оценивает знания на «три» балла, средний на «четыре», а внутренний – на «пять» баллов.  Игроки называют номера, ведущий снимает с доски номерок и обнаруживает под ним, что там скрывается.

 Вопросы:

1. Какое топливо является экологически чистым?
2. Какой химический элемент входит в состав гемоглобина, являющийся белком переносимым кислород?
3. В городском воздухе этот ядовитый газ образуется при неполном сгорании веществ, содержится в большей концентрации, чем любой другой загрязнитель.
4. Известный климатолог ещё в 1962 году М.И. Будыко одним из первых опубликовал сообщение о том, что сжигание человечеством огромного количества топлива приведёт к возрастанию этого газа?
5. Эти соли, если они попадут в организм в повышенных количествах, ослабляют иммунитет, вызывают заболевания кожи, повышают частоту инфекционных заболеваний.
6. Эти кислоты могут выпасть на поверхность Земли вместе с дождём.
7. Чем образован озоновый экран? Какую защитную функцию в себе несёт?
8. Очень часто отравление этим металлом происходит из-за неправильного использования термометров, барометров, диффузно-вакуумных насосов.
9. Явление, когда в атмосфере содержится большая концентрация углекислого газа называется?
10. Оксиды каких химических элементов, повышают кислотность атмосферных осадков?
11. Особенно опасным источником загрязнения грунтовых вод являются именно эти свалки.

Использование на уроках химии проблемных, исследовательских заданий с экологической направленностью позволяет формировать и в дальнейшем развивать у учащихся прикладное экологическое мышление, умение анализировать и давать оценку сложившейся экологической ситуации, самостоятельно решать экологические задачи, применяя знания по химии. При этом происходит формирование научной картины мира, развиваются положения о взаимосвязи общества и природы. Например, человек, его здоровье, нравственное развитие зависят как от социальных условий, так и от богатства природного окружения; отношение человека к природе определяется общественными отношениями.

Таким образом, экологическое воспитание неразрывно связано с уроками химии и биологии и позволяет:

- школьнику творчески подходить к познанию окружающего мира;

- сделать ведущим видом деятельности самостоятельную проблемно-поисковую деятельность учащихся;

- сделать изложение материала более доказательным, способствует превращению знаний в убеждения и формирования научного мировоззрения;

- повысить интерес к предмету, за счёт эмоциональности подачи материала, что благоприятно для эмоционально-мотивационной сферы учащихся и её ориентировочных основ.

Рекомендации для учителя:

1. Систематически раскрывать вопросы защиты природы на уроках во взаимосвязи с изучаемым содержанием химии и других предметов. Использовать активные формы организации учебной деятельности учащихся: беседы, лекции, семинары, дискуссии, дебаты, тематические игры. 3. Предлагать учащимся химико-экологические вопросы и задачи.                                                                                   4. Обращать внимание на принцип безотходной технологии при проведении практических работ.                                                                                                                       5. Раскрывать экологические связи в природе.                                                                                                                          6. Использовать наглядный материал для экологического воспитания: презентации, коллекции и гербарии, лабораторные объекты.                                                                                                                                7. Проводить нестандартные уроки с использованием уроков-дискуссий, практических уроков, игровых уроков.                                                                                                                                                                                                    8. Использовать видеофильмы с экологическими сюжетами, которые учитывают возрастные особенности учащихся.                                                                                                                                                                                              9. Вносить в урок «эко-минутки» — уделять системно 10–15 минут темам экологии, чтобы обучающиеся постепенно знакомились с глобальными проблемами экологии.

Информационно-электронные ресурсы

1. Мишина Е. Ф. «Экологический аспект изучения химических производств // Химия в школе. – 1993 - № 3.
2. Шаталов М. А. «О способах решения учебных проблем // Химия в школе. – 2002 - № 8.
3. Шаталов М, А, Кузнецова Н. Е, Обучение химии. Решение интегративных учебных проблем: методическое пособие. - М.: Вентана - Граф, 2006.
4. Кузнецова Н. Е., Шаталов М. А. «Обучение химии на основе межпредметной интеграции: учебно-методическое пособие. - М.: Вентана - Граф, 2008.
5. Н. М. Черненко «Обсуждение экологических проблем на уроках химии»// Химия в школе 2009, № 7.
7. Сайт «Я иду на урок биологии»
8. Сайт «Биология. Обучающая энциклопедия»
9. Сайт «В помощь моим ученикам»

 Перейти к публикациям для педагогов в печатном журнале с получением сертификата