Мониторинг качества питьевой воды в образовательной организации как фактор формирования экологической культуры школьников

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Подобная И. А., Кравцова Я. А., Мовчан П. А., Никитин Д. А. Мониторинг качества питьевой воды в образовательной организации как фактор формирования экологической культуры школьников // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 15. – С. 2281–2285. – URL: http://e-koncept.ru/2016/96377.htm.
Аннотация. Авторы статьи, исходя из особенностей химического образования школьников, рассматривают роль проектной деятельности в формировании экологической культуры обучающихся. Характеризуя основные этапы учебно-исследовательского проекта «Какую воду мы пьем», авторы подробно описывают используемые школьниками методы, что позволяет учащимся увидеть связь химии с реальными проблемами жизни человека в современном мире.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Подобная Инна Александровна,учитель химии ГБОУ «Гимназия №24», г. Севастопольinnapodobnaya@yandex.ru

Кравцова Яна Артемовна,ученица ГБОУ «Гимназия №24», г. Севастополь.

Мовчан Полина Александровна, ученица ГБОУ «Гимназия №24», г. Севастополь.

Никитин Даниил Анатольевичученик ГБОУ «Гимназия №24», г. Севастополь

Мониторинг качества питьевой воды в образовательной организации

как фактор формирования экологической культуры школьников

Аннотация.Авторы статьи, исходя из особенностейхимического образования школьников, рассматривают роль проектной деятельности в формировании экологической культуры обучающихся. Характеризуяосновные этапы учебноисследовательского проекта "Какую воду мы пьем", авторы подробно описывают используемые школьниками методы, что позволяет учащимся увидеть связь химии с реальными проблемами жизни человека в современном мире.Ключевые слова: химическое образование,проектная деятельность, учебноисследовательский проект, экологическая культура, окружающая среда, качество воды, воспитание, образование.

Экологическая культура

относится к той части общечеловеческой культуры, которая характеризует взаимоотношения человека и природы, его взгляды, жизненные установки, ценностные ориентиры, которые проявляются в отношении человеческого общества к окружающей природной среде в целом, и территории своего проживания, малой родине, в частности. Часто экологическую культуру определяют как способ соединения человека с природой на основе ответственного отношения к ней, при этом отказ от антропоцентризма является важнейшим из ее принципов. Сохраняя окружающую нас среду, мы прямо и косвенно способствует существованию человека как вида. Поэтому так важно своевременное сознательное приобщение человека к экологической культуре. Например, статья 71 Закона "Об охране окружающей среды" указывает на необходимость всеобщего, комплексного и непрерывного экологического воспитания и образования, охватывающего весь процесс дошкольного и школьного воспитания, профессионального обучения специалистов и т.д. Все это может быть эффективным при целенаправленной работе педагогов по формированию у современных учащихся ценностного отношения к окружающей среде, что соответствует требованиям ФГОС. Образовательный процесс в современной школе имеет практикоориентированную направленность, актуальную для изучения всехпредметов учебного плана. Особенно это касается краеведческих дисциплин, таких как региональная литература [1], история [2], фольклор [3],по которым в российских учебных организациях накоплен большой опыт. Этому способствуют многочисленные экологические фестивали, форумы, учебнопрактические конференции, которые регулярно проводятся во всех регионах нашей страны, объединяя усилия учителей, учащихся и всех обеспокоенных продолжающимся углубляться экологическим кризисом.Химическое образование школьников соответствует этой тенденции, способствующей подготовке учащихся к взрослой жизни, формированию у них «современной научной картины мира» [4], которая не может быть полной без изучения естественных наук, и в частности химии. Химическое образование важно при «формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач» [4]. Современный человекживет в сложном мире явлений и предметов, ориентироваться в которыхбез знания химии не представляется возможным. Более того, изучение этого предмета позволяет предотвратить губительное влияние окружающей среды на здоровье человека. Исследование окружающей среды позволяет формировать у учащихся «готовность и способностьприменять методы познания при решении практических задач» [4]. Проведение исследовательских работ, связанных с определением безопасности среды нашего обитания, реализует практикоориентированный подход к обучению, внедряемый в современных российских школах.Химия как учебный предмет позволяет формировать у обучающихся важнейшие ключевые компетенции, среди которых – способность собирать фактический материал, анализировать его, предлагать различные способы решения выявленной проблемы, оценивать собственные возможности, планировать свою деятельность и т.д. Этому соответствует проектная деятельность, к которой необходимо приобщать обучающихсяуже с начальной школы.Обращение к методу проектов способствует более эффективному формированию у школьников навыков общения и сотрудничества, их готовности учиться. Именно таким стал научноисследовательский проект «Какую воду мы пьем», посвященный определению качества воды в ГБОУ «Гимназия № 24» г. Севастополя. В реализации этого проекта были задействованы учащиеся 910х классов.Итоги проекта были опубликованы его участниками в материалах международных научнопрактических конференций «Исследование различных направлений развития психологии и педагогики» [5]; «Современные технологии в мировом научном пространстве» [6; 7].Планируя данный проект, мы исходили из того, что он является объединяющим специфические качества учебногоисследованияи проектной деятельности. Известно, что в первом случае деятельность обучающихся нацелена на получение нового знания, итогом этой деятельности является прежде всего интеллектуальное развитие человека. Проектная деятельность связана с решением конкретной проблемы, важной для обустройства или изменения жизненного пространства человека. Организуя учебное исследование, учительопирается на уже имеющиеся у обучающихся знания. При работе над проектом создается продукт, актуализирующий проблемы современной жизни, но все же связанный с будущим. Именно этим обусловлена сложность учебноисследовательских проектов, в которых учебноеисследование не является самоцелью обучающихся. Не менее важны и основанные на итогах исследования различного рода мероприятия, планы, макеты, рекомендации как факты практического внедрения полученных научных результатов. Эти особенности стремились учесть организаторы и разработчики проекта «Какую воду мы пьем». Как известно, качество водопроводной воды является совокупным результатом воздействия на природную воду различных факторов, в том числе антропогенных, биотических(влияние одних существ надругие) и абиотических(воздействие неорганической среды).Проведенное на начальном этапе проекта анкетирование свидетельствует о том, что обучающиеся в 58 классах ГБОУ «Гимназия № 24» г. Севастополя имеют представление не только о том, что загрязняет питьевую воду ( свалки, канализационные стоки, попадание в почву нефтепродуктов и т.д.), но и о том, что свидетельствует о непригодности питьевой воды (резкий запах, ярко выраженный цвет, мутность и т.д.).Считаем, что уже само участие в данном проектестало для многих учеников обучающимфактом их школьной жизни.В своем исследовании старшеклассники исходили из того, что качество воды является суммарной характеристикой состава и свойств воды, одним из основных критериев безопасности окружающей человекасреды. Ученики были разбиты на группы, каждая из которых проводила исследование трубопроводной воды по определенным параметрам. Из 40 критериев, указанных в вышедшихв 2002г. Санитарноэпидемиологических правилах и нормативах (СанПиН 2.1.4.107401) вразделе «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»[8], мы избрали следующие: запах, вкус, цвет, мутность, показательрН, хлоридов, железа.Выбор критериев исследования был определен наличием в школьной лаборатории необходимых приборов и реактивов. Это очень важно, т.к. химия является, прежде всего, экспериментальной наукой. Учащиеся должны не только уметь составлять сложныеуравнения, расставлять коэффициенты, но и выполнять учебные лабораторные работы. Такую возможность и представляет учебноисследовательский проект, направленный на изучение окружающей среды.Наиболее популярными у школьников 89 классов были органолептические методы, при которых не требуется никакого специального или дорогостоящего оборудования, а свойства изучаемых предметов определяются с помощью органов чувств. Например, при определении запаха воды нужно проследить за тем, чтобы не было никаких отвлекающих запахов: помещение должно быть проветренным, не должны иметь запаха лицо, руки, одежда исследователя. Это требование способствует тому, что учащиеся начинают следить за своим внешним видом, состояние своей одежды, понимая, что сами могут породить причину загрязнения окружающей среды.Характер и интенсивность запаха воды мы определяли при температуре в аудитории 20°С. В колбу налили 100 мл воды, закрыли пробкой. После нескольких встряхиваний и перемешиваний колбу открыли и определили характер и интенсивность запаха. Так, если запах не ощущается, то его интенсивность определяем 0 баллов. Если запах при обычных условиях не ощущается, но обнаруживается после нагревания колбы с водой, то его интенсивность оценивается в 1 балл. В нашем исследовании запах был отмечен только тогда, когда участники проекта были нацелены на то, чтобы этот запах уловить. Такая интенсивность запаха была нами зафиксирована ГБОУ «Гимназия № 24» г. Севастополяи оценена в 2 балла. Этот показатель запаха водопроводной воды соответствует норме по СанПиН 2.1.4.107401.Участие в нашем проекте способствовало тому, что учащиеся больше внимания стали обращать на слабые запахи, тогда как раньше реагировали в основном только на сильные запахи. Используя органолептический метод, мы определили вкус и привкус воды. Для этого исследуемую воду участники проекта набирали в рот и держали ее 35 сек. У исследуемой воды был слабый вкус, который учащиеся определили, т.к. были нацелены на это. Такая интенсивность вкуса воды оценивается в 2 балла, что соответствует норме по СанПиН 2.1.4.107401.При определении показателей цвета («цветности») воды участники проекта использовали пробирку, наполненную водопроводной водой. Эту пробирку мы рассматривали сверху на фоне белого листа бумаги при хорошем боковом освещении. В одних классах исследование осуществлялось при дневном освещении, в других –при искусственном. Вода оказалась настолько слабо окрашена, что ее оценили в 3 градуса из 20 допустимых по СанПиН 2.1.4.107401. Например, определяя хлориды, участники проекта в 5 мл воды, налитой в колориметрическую пробирку, добавляли три капли раствора нитрата серебра и сравнивали полученные результаты с данными заранее подготовленной таблицы. В исследуемой воде при добавлении нитрата серебра учащиеся наблюдали слабую муть, позволяющую им говорить о том, что содержание хлориона в воде находится в пределах 0,01÷0,05 г/л.Массовую концентрацию хлориона (СCl), г/л, вычисляем по формуле: где

TAgNO3/Cl

титрAgNO3по Сl(количество хлориона, соответствующее 1 мл раствора нитрата серебра), г/мл;К поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра;V(AgNO3)

количество нитрата серебра, израсходованное на титрование,мл;VПР

объем пробы, взятый для определения, мл.Исходные данные: TAgNO3/Cl= 0,0005 г/мл;

К= 0,9345; VПР= 100,0 мл;V(AgNO3)= 3,25 мл

В результате была составлена следующая таблица по расходу AgNO3на титрование(табл. 1):

Таблица 1.№ пробы123Среднее значениеV(AgNO3),мл3,253,263,253,25

Таким образом, в водопроводной воде, используемой в ГБОУ «Гимназия № 24» г. Севастополя, уровень хлоридов соответствует допустимой норме.Ученые утверждают, что «наличие в воде остаточного свободного хлора до 1 мг/л безвредно для здоровья человека и способствует пополнению организма хлором, потребность в котором составляет 3 г в сутки» [9]. Проведенные многочисленные исследования показали, что люди, которые пьют хлорированную воду, имеют риск возникновения рака мочевого пузыря больше на 21% и риск возникновения рака прямой кишки на 38% больше, чем те, кто пьет воду с незначительным содержанием хлора. «При взаимодействии хлора с безвредными органическими соединениями, имеющимися в питьевой воде, образуется хлорорганическое соединение, способное приводить к тяжелым заболеваниям почек, печени, появлению врожденных аномалий и раковых заболеваний» [9]. Сам процесс измерения хлоридов в воде имеет практическое значение, т.к. учащиеся начинают осмыслять сложные взаимосвязи человека и природы, а результат исследования оформляют в виде устного отчета с демонстрацией лабораторного исследования, востребованной является и компьютерная презентация.Критерии исследования водопроводной воды, единицы их измерения, нормативы по СанПиН 2.1.4.107401 и показателипроведенного учащимися исследования воды в ГБОУ «Гимназия № 24» представлены ниже (табл. 2): Таблица 2.№п/пНаименованиепоказателейЕдиницыизмеренияНа выходеСанПиН 2.1.4.1074011.

Запахбаллы122.

Привкусбаллы123.

Цветностьградусы3204.

Мутностьмг/л0,580,585.

Водородный показательединицы рН8,156,58,56.

Хлоридымг/л15,0350,07.

Железо

общеемг/л0,10,38.

Общая жесткостьмгэкв./л3,87,0

Данные исследования, представленные в таблице, позволяютнамсделать следующие выводы по качеству водопроводной воды, используемой в гимназии и отражающей общее состояние воды в г. Севастополе. Вода соответствует по всем показателям (запах, привкус, цвет, мутность , рН, наличие хлоридов, железа, общая жесткость) требованиям СанПиН 2.1.4.107401. В исследуемой воде отсутствуют тяжелые металлы. Это объясняется тем, что в г. Севастополеи его окрестностях преобладают известняки и нет никаких месторождений руд и соответствующих промышленных предприятий. Но в то же время в Севастополе ощущается природный недостаток фтора в воде, что может повлиять на состояние зубов, способствовать развитию кариеса. Частично это компенсируется зубными пастами и другими средствами. Жесткость воды представлена незначительно. Она больше влияет на бытовые приборы, чем на здоровье человека. Таким образом, школьники научились определять качество воды как органолептическими методами, которые позволяют это делать в любых условиях, при отсутствии специального оборудования, так и с помощью химических исследований. А это значит, что необходимость изучения химии и других естественных наук позволяет учащимся увидеть связь с реальными проблемами жизни человека в современном мире.Реализация проекта «Какую воду мы пьем» способствовала не только развитиюинтереса учащихся к научноисследовательской работе. Ребята стали сами обращать внимание на то, как люди невольно становятся виновниками ухудшения качества питьевой воды: попадание в грунтовые воды нефтепродуктов, разложение в почве синтетических химических соединений (пластмассы, пестициды и др.), загрязнение почвы. Многие из школьников заявили о том, что они не хотят загрязнять источники питьевой воды и готовы для этого проводить акции, пикеты и т.д. Так участие в реализации проекта оказало влияние на формирование у учащихся экологического сознания и поведения.Участники проекта провели несколько экологических акций по уборке мусора, влияющего на качество питьевой воды, в которых приняли участие обучающиеся и их родители.Завершающим мероприятием проекта стал экологический фестиваль, на котором были представлены номинации, связанные с темой исследования «Какую воду мы пьем»: «Лучшая презентация», «Экологический слоган», «Экологический плакат», «Экологическая песня» и др.

Участие в проекте «Какую воду мы пьем» (в информационных и экологических акциях, в проведении исследования и обработке его результатов, подготовке материалов к публикации, организации экологического фестиваля и др.) позволило учащимся ГБОУ «Гимназия № 24» г. Севастополя реализовать личностные потребности в том или ином виде деятельности, приобрести опыт участия в работе разновозрастного коллектива. Овладевая нормами взаимоотношений с представителями разных возрастных и социальных групп, учащиеся приобретают навыки сотрудничества в коллективе, подчинения личных амбиций решению общих задач.

Ссылки на источники1. Бахор Т.А. Изучение поэзии Красноярского края ХХ века //Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. –2011. –№ 8 –С. 8081. URL: www.rae.ru/upfs/?section=content&op= show_article&article_id=1682

[датаобращения: 02.03.2016].2. Воронов В. А., Бахор Т. А. Историческое краеведение как фактор личностного развития учащихся (из опыта работы) // Концепт. –2014. –Современные научные исследования. Выпуск 2. –ART55110. –URL: http://ekoncept.ru/2014/55110.htm. –ISSN2304120X[дата обращения: 02.03.2016].3. Каримова О.Н., Бахор Т.А. Акатуй и Сабантуй как земледельческие календарные праздники // Современные исследования социальных проблем. –2010. –№ 1.–С. 115116.4. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования (утвержден приказом МинобрнаукиРоссии от 17.05.2012 г. № 413). URLhttp: //минобрнауки.рф/документы/2365.5. Подобная И.А. Учебноисследовательская работа при изучении химии // Исследование различных направлений развития психологии и педагогики: сборник статей Международной научнопрактической конференции (10 января 2016г., г. Самара): В 2 ч. Ч.2. Уфа: Аэтерна, 2016 С. 3335.6. Подобная И.А., Кравцова Я.А., Мовчан П.А. Воспитательные аспекты учебного проекта по химии //Современные технологии в мировом научном пространстве: сб. статей Международной научнопрактической конференции (25 января 2016г., г. Томск): В 3 ч. Ч.2. Уфа: Аэтерна, 2016 С. 138139/7. Подобная И.А., Никитин Д.А. Учебный проект как эффективная форма достижения предметных знаний по химии// //Современные технологии в мировом научном пространстве: сб. статей Международной научнопрактической конференции (25 января 2016г., г. Томск): В 3 ч. Ч.2. Уфа: Аэтерна, 2016 С. 139141.8. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Санитарноэпидемиологические правила и нормативы (СанПиН 2.1.4.107401). URL: http://www.docload.ru/ Basesdoc/9/9742/index.htm [дата обращения: 02.03.2016].9. Глинова М.А., Сергеенко В.В. Оценка качества питьевой воды //Химия и жизнь: сб. тез. и докл. регион. науч.практ. конф. с междунар. участием / Новосиб. гос. аграр. унт.− Новосибирск, 2010. –С. 167170.