Летние экологические исследования для школьников

Исследовательские работы по экологии позволяют школьникам применять теоретические знания на практике. Школьники учатся использовать методы биологии, формулировать гипотезы, проводить эксперименты и анализировать их результаты. Также участие в исследовательской деятельности помогает развивать критическое мышление, навыки анализа и синтеза информации. Многие проекты требуют коллективной работы, что помогает школьникам учиться сотрудничеству, улучшать свой эмоциональный интеллект.

Экологические исследования часто связаны с решением экологических проблем локального уровня, что позволяет школьникам активно участвовать в жизни своего города или района. Участие в экологических исследованиях также может помочь школьникам определиться с выбором будущей профессии.

Подобрали для вас экологические исследования, которые можно провести в летнее время. Преимущество данных работ в том, что их можно проводить в пришкольном лагере, в рамках тематических смен, а также при подготовке индивидуальных проектов школьников.

1. Оценка фитонцидной активности растений

Фитонциды — биоактивные вещества, которые выделяют растения. Эти вещества обладают антимикробными свойствами, то есть способны подавлять рост и развитие бактерий, грибков и других микроорганизмов. Фитонциды играют важную роль в защите растений от различных патогенов и вредителей. Также фитонциды применяются в медицине и ароматерапии благодаря своим антисептическим и оздоровительным свойствам. В предлагаемой работе ученики могут наблюдать и сравнивать фитонцидную активность разных растений.

Оборудование: микроскоп; предметные и покровные стёкла; свежие и сухие листья растений, выделяющих фитонциды (пихта, ель, сосна, полынь, пижма, тополь, зверобой, чеснок); культура простейших, выращенная на сенном настое.

Проведение опыта. На сенном растворе при температуре 20-25⁰С необходимо вырастить культуру простейших (инфузории, амёбы, жгутиковые). Затем перенести культуральную каплю с простейшими на предметное стекло и в её центр добавить меньшую каплю с вытяжкой фитонцидов растений, с использованием микроскопа наблюдать изменение активности простейших, замерять секундомером время, в течение которого простейшие полностью прекращают движение.

Показатель фитонцидной активности рассчитывают по формуле:

А = 100 : Т, где А – фитонцидная активность, Т – время, за которое прекращается активность простейших.

Результаты можно оформить в виде таблицы:

В завершении работы делается вывод о том, какие из растений проявляют более сильную фитонцидную активность, анализируются результаты опыта, рассматриваются отдельные вопросы, связанные с использованием фитонцидов в медицине.

2. Определение изменений длины листьев городских растений в зависимости от уровня загрязнений атмосферного воздуха

Изменение длины листьев городских растений является важным индикатором состояния атмосферного воздуха. Уменьшение длины листьев может свидетельствовать о негативном воздействии загрязнителей и остром или хроническом стрессе растений. В атмосферном воздухе могут содержаться различные химические вещества, такие как оксиды азота, диоксид серы, озон, твёрдые частицы. При этом загрязнители могут оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на растения. Понимание изменений, возникающих под действием выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, помогает экологам разрабатывать стратегии для улучшения качества воздуха и защиты зелёных насаждений в городах. 

В предлагаемой работе ученики могут исследовать листья древесных растений и оценивать изменения длины листьев в зависимости от места произрастания деревьев.

Оборудование: линейка, писчая бумага, ножницы.

Проведение работы. Если обработка результатов планируется в учебное время, то необходимо срезать по 20-25 листьев деревьев, растущих в разных экологических условиях в черте города (вблизи автодорог, в парках). Собранные листья высушить между листами бумаги. 

Проводить исследование можно и без срезания листьев. В этом случае проводят измерения длины листьев на отдельно взятых деревьях, растущих в разных условиях (не менее 20 измерений на одном дереве).

Результаты можно оформить в виде графиков, отражающих изменчивость длины листа.

В завершении работы делается вывод о том, как изменяется длина листьев в зависимости от экологических условий, рассматриваются особенности антропогенного загрязнения окружающей среды.

3. Определение загруженности улиц автотранспортом

В городах основной источник загрязнения атмосферного воздуха — автотранспорт. Автомобили выделяют множество вредных веществ, среди которых угарный газ, углекислый газ, другие продукты горения автомобильного топлива и твёрдые частицы. Наблюдается прямая зависимость между количеством автомобилей и уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Загрязнители оказывают негативное воздействие как на окружающую среду, так и на здоровье человека. В предлагаемой работе ученики могут оценить степень загруженности улиц автотранспортом и сделать выводы об уровне загрязнения атмосферного воздуха.

Оборудование: секундомер, материалы для записи результатов.

Ход работы. Ученики должны разделиться на группы по 3-4 человека на участках улицы, где будет проводиться подсчёт автотранспорта. Замеры должны проводиться трижды в сутки: в утренние, дневные и вечерние часы. В течение 20 минут фиксируется количество единиц автотранспорта.

Результаты можно оформить в виде графиков, отражающих интенсивность движения автомобилей в сутки на выбранных улицах.

В завершении работы оценивается суммарная загруженность улиц автотранспортом. Данные, полученные в этой работе, можно оценивать совместно с показателями длины листьев в работе №2. Сопоставительный анализ данных об изменчивости длины листьев и загруженности улиц автотранспортом даст наглядную картину, отражающую влияние антропогенного фактора на живые организмы.

Провести экологические исследования можно с использованием виртуальных лабораторных работ «Облака знаний» по биологии:

• «Взаимодействие экологических факторов», 
• «Полевые исследования взаимодействия двух видов рогоза», 
• «Решение экологических задач». 

Материал подготовлен методистом «Облака знаний» Наталией Кирилловой.

Литературные источники:

1. Федотова А.И., Никольская А.Н, Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр Владос, 2001. – 288 с.