Дипломная работа: Возможности экологического воспитания школьников при изучении темы: "Кальций и его соединения"

Введение

Современная экология – обширный междисциплинарный научный комплекс. Наряду с традиционной общей (биологической) экологией, исследующей отношения организмов и условий среды на уровне популяций, биоценозов и экосистем, этот комплекс включает прикладную экологию (промышленная, городская сельскохозяйственная, лесная экология и т.д.) и социальную экологию (взаимоотношения природы и общества). Столь широкий круг проблем экологии привел к тому, что в школах Российской Федерации нет специального предмета «Экология» и получил распространение так называемый интегрированный вариант экологического образования. При этом варианте практически все предметы составляют единое образовательное экологическое пространство.

Большая роль в экологическом образовании школьников отводиться химии, так как в основе любых процессов, протекающих в организме и экосистеме, лежат химические реакции. Тем более важна роль химии при оценке влияния человека на конкретные экосистемы и биосферу в целом. На уроках химии наиболее целесообразно изучать вопросы, связанные с химическим загрязнением окружающей среды, знакомиться с методами мониторинга загрязнения и способами снижения его пагубного влияния на живые организмы, включая человека [1].

Учитель химии может профессионально обсуждать с учащимися новые малоотходные технологии и методы очистки жидких стоков и газовых выбросов, а также проблему утилизации твердых отходов. На уроках химии надо рассматривать биосферные круговороты веществ и последствия влияния на них человека (усиление парникового эффекта, разрушения озонового экрана, трансграничный перенос загрязняющих веществ и кислотные дожди), химизацию сельского хозяйства, проблемы энергетики с использованием углеродистых энергоносителей и водорода.

Некоторые из перечисленных вопросов изучаются и в курсах других предметов, входящих в образовательное экологическое пространство, – биологии, географии, физики. Однако эти неизбежные элементы дублирования материала даже полезны, так как позволяют учащимся взглянуть на одну и ту же проблему с разных сторон.

Исходя из всего вышесказанного, считаем возможным, представить вашему вниманию квалификационную работу: «Возможности экологического воспитания школьников при изучении темы: «Кальций и его соединения». Работа позволит сформировать конкретные химические и экологические знания у учеников. Работа важна и актуальна , так как позволяет представить основной материал, представленный в школьном учебнике в новом свете, отражающем конкретные экологические проблемы, связанные с растущим загрязнением окружающей природной среды, приобретающим поистине глобальные масштабы. Все это не может не отразиться на здоровье человека, на численности и разнообразии популяций, на общем фоне биосферы.

Целью настоящей работы является выявление возможностей экологического воспитания школьников на примере выбранной темы. Немаловажен при этом анализ школьных учебников (тем и заданий, оценка сложности и доступности анализируемого материала), тщательная подготовка необходимого дополнения к этим темам, внедрение материалов с экологическим содержанием, увеличение числа заданий и тестов, носящих экологический характер, а также проведение различных внеклассных мероприятий с экологическим содержанием.

Работа включает в себя: введение, три главы и заключение. Первая глава содержит материал, характеризующий современные тенденции и пути формирования экологической культуры школьников, а также излагает основные способы получения и использования кальция в промышленности, влияние кальция и его соединений на здоровье человека. Во второй главе рассматривается тема «Кальций и его соединения» так, как она излагается в школьной программе. Третья глава восполняет недостатки школьного курса через развитие химических знаний посредством раскрытия экологической проблематики, связанной с выбранной темой.

1. Экологическое образование

1.1 Современные тенденции: пути формирования экологической культуры

Выживание человечества зависит от его нравственного совершенствования. Сегодня для дальнейшего развития цивилизации становиться очевидной необходимость формирования экологической культуры на основе ценностей экологической этики. Экологическая культура должна проявляться в социальной активности и гражданской зрелости личности. Чтобы экологические требования превратились в норму поведения каждого человека, необходимо с детских лет целенаправленно воспитывать чувство ответственности за состояние окружающей среды, природный мир, его экологическую чистоту. Господствующая сегодня культура отношения людей к природе впервые поставила человечество перед альтернативой: жить комфортно и богато в экологически нездоровой истощенной среде или ограничивать свои потребности и отдавать часть богатств на поддержание устойчивого развития и создание экологически здоровой среды. Такое понимание проблемы дает основание для рассмотрения экологической культуры в концепции готовности и способности человека к самоограничению в потреблении природных ресурсов, к поступкам, соответствующим экологическим нормам и правилам поведения в окружающей среде [2].

Новая экологическая культура требует более целостного взгляда на мир, оценки места и роли в нем человека. Содержание общего образования необходимо конструировать в культурологической парадигме, т.е. вывести детей из господствующего «поля заучивания» в «поле размышления». Составная часть экологической культуры – экологическое мировоззрение. Оно проявляется в системе обобщенных взглядов на отношение людей к окружающей среде. Возникает педагогическая проблема формирования убежденности в большой важности общечеловеческих экологических ценностей, чем эгоистические интересы отдельных личностей [3].

Человек – единственный вид в биосфере, определяющий ее судьбу на исторически малом отрезке времени, и совершенно очевидно, что необходимо формировать у него мировоззрение, определяющее его поведение. Дальнейшее развитие цивилизации может происходить только в согласии с законами природы, при осознании человеком своей истинной роли в системе биотической регуляции. Это требует изменения многих стереотипов поведения, механизмов экономики и социального развития.

Одна из социальных технологий, способных обеспечить экологически безопасное развитие страны – экологическое просвещение. Образованность становиться существенным фактором личной и государственной безопасности, так как образованный человек способен снижать уровень социального и экологического риска.

Экологическое образование нацеливает на осуществление интегрированного процесса обучения и воспитания, на разработку образовательных моделей, органично сочетающих познавательную и ценностную сторону сознания. Современное образование должно строиться на прочном естественнонаучном и гуманитарном фундаменте, обеспечивающем системные, междисциплинарные, интегративные знания о природе и обществе, принципах их взаимодействия [3,4].

1.2 Интеграционные процессы в химии и экологии

Рассмотрение экологических вопросов требует, наряду с традиционными биологическими, географическими, социальными и другими аспектами, химического подхода. В основе процессов жизнедеятельности, как и в основе изменения химического состава окружающей среды, лежит превращение веществ. Для описания экологических систем и управления ими в условиях нарастающего возмущения этих систем деятельностью человека необходимо знание химических механизмов взаимодействия между человеком, средой его обитания и отдельными экологическими подсистемами. С другой стороны, химия и химическое производство как неотъемлемые составные части процесса развития цивилизации ответственны за многие экологические проблемы, без них человек не может полноценно существовать на земле, а также эффективно преодолевать негативные последствия своей деятельности.

Интеграционные процессы в химии и экологии находят свое отражение в образовании. При моделировании учебных курсов использован вариативный подход к построению их содержания. Для углубления общеэкологических знаний в курсе химии преобладает биосферная концепция. В курсе химии для усиления экологической компоненты стоит расставить акценты на проблеме загрязнения окружающей среды, превращении веществ под воздействием внешних факторов, отраслевые концепции и критерии, и физико-химические методы очистки природных сред, особого внимания заслуживает элемент кальций.

1.3 Кальций и его распространенность в природе

Кальций (Calcium) Ca – химический элемент периодической системы элементов Д.И. Менделеева с порядковым номером 20 и атомной массой 40,08 а.е.м. Природный кальций образован 6 стабильными изотопами: кальций – 40 (96,94%), кальций – 44 (2,09%), кальций – 42 (0,067%), кальций – 48 (0,187%), кальций – 43 (0,135%), кальций – 46 (0,003%). Основные характеристики атома кальция таковы: строение внешнего энергетического уровня 4 s² , степень окисления +2, очень редко +1, электороотрицательность по Полингу 1,0; атомный радиус 0,197 нм [5].

Металлический кальций был впервые получен в 1808 году Г. Дэви методом электролиза; название элемента кальция происходит от латинского «калькс» – мел, мрамор, известняк и т.п.

По распространенности в земной коре кальций занимает пятое место – его содержание составляет 3,38% по массе. Кальций встречается только в виде соединений, чаще всего солей кислородсодержащих кислот. Известно около 400 минералов, содержащих данный элемент. Наиболее распространенны различные силикаты и алюмосиликаты, в частности анортит Ca₃ [Al₂ Si₂ O₈ ], диопсид CaMg[SiO₆ ], волластонид Ca[Si₃ O₉ ], также промышленное значение имеют кальцит (известняк, мрамор, мел)CaCO₃ , доломит CaMg(CO₃ )₂ фосфорит Ca₅ (PO₄ )₃ (OH, CO₃ ), апатиты Ca₅ (PO₄ )₃ (F, Cl), гипс CaSO₄ ∙ 2 H₂ O, флюорит CaF₂ и др. Значительное количество кальция находится в природных водах вследствие существования глобального карбонатного равновесия между практически нерастворимым карбонатом кальция, хорошо растворимым гидрокарбонатом кальция и находящимся в воде и воздухе диоксиде углерода. Заметное количество кальция содержится в организме человека и животных, в частности, гидроксилапатит – в костной ткани позвоночных, карбонат кальция – в раковинах моллюсков, яичной скорлупе.

Применение кальция основано на следующих моментах: при металлотермическом получении урана, тория, циркония, цезия, рубидия и некоторых лантаноидов из их соединений, для удаления примесей кислорода, азота, серы, фосфора из сталей, бронз и других сплавов, для обезвоживания многих органических жидкостей, очистки аргона от примесей азота, в качестве геттер в вакуумных устройствах, легирующего элемента для алюминиевых сплавов и модифицирующей добавки для магниевых сплавов. Сплавы кальция со свинцом являются антифрикционными материалами в производстве подшипников. Еще большее применение нашли соединения кальция. Например, карбонат кальция применяют в качестве антацидного средства, при повышенной кислотности желудочного сока, хлорид кальция организму необходим для осуществления передачи нервных импульсов, сокращения сердечных и скелетных мышц, для формирования костной ткани, свертывания крови и нормальной деятельности других органов и систем.

1.4 Метаболизм кальция в организме человека

Метаболизм кальция.

К функциям кальция в организме относятся:

· структурная (кости, зубы);

· сигнальная (внутриклеточный вторичный мессенджер-посредник);

· ферментативная (кофермент факторов свертывания крови);

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--