Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия»
________________________________________________________________
У Т В Е Р Ж Д А Ю
Проректор по УМР
_________________
//
«___»_______2011 г.
Программа учебной (полевой) практики
экология
Основная образовательная программа
подготовки по специальности 050102.65
Биология с дополнительной специальностью «Химия»
Нижний Тагил
2011
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры естественных наук г., протокол
Зав. кафедрой
Программа рассмотрена и утверждена на заседании ученого совета ИЕМИ 21.09.2011 г., протокол № _1_.
Директор ИЕМИ
Составитель: , доцент кафедры ЕН
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.1. Место дисциплины в системе основной образовательной программы
Настоящая программа предлагается для подготовки по специальности 050102.65 БИОЛОГИЯ с дополнительной специальностью ХИМИЯ. В основу программы положены Государственные стандарты 2005 г. Дисциплина входит в раздел «Практики».
Учебная (полевая) практика «Экология» является обязательным видом учебной деятельности, проводится в 8 семестре. Изучению данного курса предшествует базовая дисциплина «Общая экология», в которой изучаются общие законы и закономерностях развития живой природы и взаимосвязи, устанавливаемые между организмами и их средами обитания. Полевая практика «Экология» тесно связана с другими полевыми практиками по зоологии позвоночных и беспозвоночных животных, ботанике, генетике.
Прохождение учебно-полевой практики по общей экологии является необходимой основой для последующего изучения курсов «Социальная экология и природопользование», «Теория эволюции», «Биогеография».
Продолжительность практики 6 дней (36 часов). Практика проводится с отрывом от аудиторных занятий.
1.2. Цель учебно-полевой практики по общей экологии
Целью учебно-полевой практики по общей экологии является закрепление теоретических знаний, полученных при изучении курса «Общая экология», их конкретизация в природных условиях по таким аспектам как взаимоотношения организма и среды, влияние экологических факторов на организмы, структура и функционирование надорганизменных систем – популяций, сообществ, экосистем.
1.3 Задачи изучения дисциплины
– формирование у студентов знаний по изучению различных абиотических факторов окружающей среды, их влиянии на структуру разных сообществ;
– актуализация у студентов знания по теоретическому содержанию экологии, развитие умений экспериментальных работ по экологии;
– закрепление у студентов профессиональных навыков определения животных и растений, полученных ими при изучении зоологии и ботаники;
– формирование у студентов умений анализировать структуру и разнообразие сообществ;
– формирование у студентов умений сравнивать различные сообщества и связи их с факторами окружающей среды.
1.4. Требования, предъявляемые к уровню подготовки выпускника
В результате прохождения учебно-полевой практики по общей экологии обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:
знать:
– характеристики сред жизни и среды обитания живых организмов;
– экологические факторы среды;
– основные закономерности действия абиотических факторов на организмы;
– типы и виды биотических взаимоотношений в сообществах;
– понятие о популяции, типы популяций, структуру популяций; гомеостаз популяций;
– закономерности сложения сообществ. Определение и структуру биоценозов;
– концепции экосистемы и биогеоценозов;
– трофические уровни и цепи питания в биоценозах;
– энергетику экосистем, пирамиды Ч. Элтона;
– биотический круговорот;
– структуру и функции биосферы;
– круговороты веществ и элементов в биосфере;
– хронологию становления биосферы;
– влияние антропогенных факторов на естественные процессы.
уметь:
– применять полученные знания при решении педагогических, учебно-воспитательных и научно-методических задач с учетом возрастных и индивидуально-педагогических особенностей учащихся;
– ориентироваться в экологической обстановке края, района, населенного пункта, школы, класса;
– анализировать экологическую обстановку;
– осуществлять экологическое и природоохранное воспитание учащихся и населения.
владеть:
– полевыми и лабораторными методами экологического исследования и изучения наглядного материала по экологии животных.
– навыками и умениями по зоологии и экологии, необходимыми в подготовке учителя биологии.
2. Принципы отбора содержания учебного материала дисциплины и его организации
Исходя из целей, задач и требования Госстандарта образования, отбор материала осуществлялся по следующим требованиям:
– адекватности содержания требованиям Госстандарта;
– достаточности для формирования целостности представления о функционировании живых систем, взаимосвязи свойств живой материи, наследственности и изменчивости, их взаимообусловленности и значении для адаптации живых организмов к условиям среды обитания и эволюции, а также для понимания значения экологических и генетических закономерностей в практической деятельности человека;
– историзма, гуманизма и фундаментальности;
– творческой активности учащихся;
– интегрированности и системности;
– учета региональных особенностей при рассмотрении вопросов влияния производственной деятельности человека на природные комплексы и здоровье населения.
3. Учебно-тематический план
Практика проводится с отрывом от аудиторных занятий. В таблице 1 представлен тематический план учебно-полевой практики «Экология».
Таблица 1
Тематический план дисциплины
«Учебная (полевая) практика: экология»
№ пп | Название темы | Распределение часов | ||||
Тр-сть | Ауд-ные | Вид занятий | Сам. раб. | |||
Лекции | Практические | |||||
1 | Действие экологических факторов на живые организмы: анализ морфологической структуры травянистых растений | 6 | 6 | |||
2 | Возрастной состав популяции травянистых растений | 6 | 6 | |||
3 | Плотность и пространственная структура популяций травянистых растений | 6 | 6 | |||
4 | Оценка виталитета ценопопуляций по размерному спектру | 6 | ||||
5 | Анализ видового состава и видовой насыщенности растительного сообщества | 6 | ||||
6 | Комплексная оценка экологического состояния исследуемых территорий | 6 | ||||
7 | Сдача зачета | |||||
Всего в часах: | 36 | 36 |
4. Содержание разделов дисциплины
Действие экологических факторов на живые организмы: анализ морфологической структуры травянистых растений. Формообразующая роль света, температуры и влажности. Понятие о жизненных формах и экологических группах. Адаптивные возможности организмов. Изучение морфологической структуры ценопопуляций. Построение вариационных рядов. Изучение корреляционных связей между морфологическими признаками у травянистых растений.
Возрастной состав популяции травянистых растений. Сбор полевого материала для анализа возрастной структуры популяций. Построение и характеристика возрастного спектра популяций. Сравнение возрастных спектров ценопопуляций. Определение способности популяции к самоподдержанию. Определение участия состарившихся растений в структуре популяции. Определение возрастности популяции. Определение энергетической эффективности популяции.
Плотность и пространственная структура популяций травянистых растений. Определение плотности популяции. Эмпирико-статистическая модель плотности популяций. Изучение эффективной плотности растений. Изучение пространственной структуры ценопопуляций. Анализ пространственной структуры ценопопуляций с помощью индекса Блэкмена. Изучение размещения особей в популяции методом итераций.
Оценка виталитета ценопопуляций по размерному спектру. Сбор полевого материала. Расчет индекса жизненности ценопопуляций по размерному спектру особей. Расчет индекса размерной пластичности вида по размерному спектру особей
Анализ видового состава и видовой насыщенности растительного сообщества. Составление флористического списка видов. Определение количественных соотношений между видами. Определение проективного покрытия видов в сообществе. Определение видовой насыщенности и видового разнообразия сообщества. Сравнение видового разнообразия разных сообществ с использованием индекса Чекановского-Съеренсена.
Комплексная оценка экологического состояния исследуемых территорий. Комплексная оценка экологического состояния водоема. Определение площади листьев у древесных растений в загрязненной и чистой зонах весовым методом . Определение площади листьев у древесных растений весовым методом в модификации Л. В. Дорогань (1994). Оценка газоустойчивости растений методом вписанных квадратов (Мансурова, 2001). Вычисление процента пораженной ткани листа при антропогенном загрязнении воздушной среды. Обследование состояния придорожных посадок древесных растений на центральных улицах города, в защитных зонах предприятий, работающих на органическом топливе.
5. Текущая аттестация качества усвоения материала
Проверка качества выполнения работы и усвоения теоретического материала в течение практики проводится в устной форме и оценки предъявленного собранного полевого материала, оформления записей в полевом дневнике.
6. Итоговая аттестация
Итоговая аттестация проводится по предъявлению следующей отчетности:
1) К зачету каждый из студентов должен представить личный дневник по учебно-полевой практике с полным отчетом по каждой изученной теме. В нем указывается план работы на каждый день практики, краткий отчет студентов о выполненной работе.
2) Отчет о проделанной работе – один на группу – в нем подробно описаны все виды работ, выполненные группой с результатами обработки собранного материала, обсуждением, выводами и т. д.
3) Рабочая тетрадь студента (остается у студента) – со всеми методиками сбора и обработки полевого материала, статистического анализа полученных результатов.
При приеме отчетной документации со студентами проводится собеседование по результатам проделанной работы.
6. Самостоятельная работа
В ходе самостоятельной работы студенты овладевают методами полевых экологических исследований, изучают модификационную и онтогенетическую изменчивость, структуру популяций, видовое разнообразие сообществ, осваивают методику проведения экологических исследований антропогенно нарушенных территорий, влияние антропогенных факторов на видовое разнообразие, динамику численности, плотность распределения растений и животных, осваивают простейшие биоиндикационные методы.
В процессе самостоятельной работы студенты приобретают навыки сбора материала, его обработки, обобщения, анализа на основе его биологических закономерностей. Основное внимание в этой форме уделено работе студента над избранной темой. Тематика самостоятельных работ разрабатывается заранее с учетом природных условий района полевой практики. По содержанию результаты работы над темой должны служить не только иллюстрацией к тому или иному вопросу теоретического курса общей экологии, но и быть применимы будущими учителями в школе – в классной и внеклассной работе.
К разделу самостоятельных работ относится вторая половина дня, свободная от экскурсий. Это время используется на оформление записей в дневнике за прошедшую экскурсию, чтение учебной и специальной литературы, приготовление коллекций, а также дополнительный сбор, полевые наблюдения, эксперименты и обработка материала по самостоятельной теме. Все эти работы осуществляются под контролем преподавателя. Самостоятельная работа может выполняться звеньями по три человека, что позволяет проводить длительные дневные и суточные наблюдения.
При выполнении самостоятельных работ, темы которых предлагаются преподавателем заранее, студенты используют методы, перечисленные в настоящей программе. Выбор методов, уточнение деталей их применения в зависимости от специфики темы и условий ее выполнения производятся при консультации с преподавателем. Работа может выполняться индивидуально или группой в 2-4 человека. Результаты самостоятельных работ оформляются в виде отчетов, иллюстрированных таблицами, графиками, картосхемами, фото и видеоматериалами, и докладываются на заключительной отчетной конференции подгруппы.
Таблица 2
План самостоятельной работы студентов во время полевой практики по экологии
Темы разделов | Количество часов | Содержание самостоятельной работы | Формы контроля СРС | ||
Труд-сть | Аудит. | С/р | |||
Действие экологических факторов на живые организмы: анализ морфологической структуры травянистых растений | 6 | 2 | Работа в малых группах по теме «Изучение морфологической структуры …. (конкретного вида), произрастающего в разных экологических условиях (освещения, увлажнения и т. д.) | Отчет на зачете | |
Возрастной состав популяции травянистых растений | 6 | 2 | Работа в малых группах по теме «Изучение экологического разнообразия популяций растений и животных» | Отчет на зачете | |
Плотность и пространственная структура популяций травянистых растений | 6 | 2 | Индивидуальная работа по теме «Модификационная и онтогенетическая изменчивость растений» | Проверка на зачете | |
Оценка виталитета ценопопуляций по размерному спектру | 6 | 2 | Работа в малых группах по теме «Анализ виталитета ценопопуляций ….(конкретного вида)» | Отчет на зачете | |
Анализ видового состава и видовой насыщенности растительного сообщества | 6 | 2 | Работа в малых группах: «Сравнение видового состава двух растительных сообществ»» | Устные отчеты по индивидуальным и групповым заданиям в форме презентаций. Сдача полевых дневников. | |
Комплексная оценка экологического состояния исследуемых территорий | 6 | 2 | Работа в малых группах по теме «Влияние антропогенных факторов на продуктивность растительных сообществ» |
7. Основные понятия дисциплины
Экологические факторы, растительные сообщества, популяционная структура вида, биоразнообразие, экологическая структура популяций, изменчивость (модификационная, онтогенетическая, фенотипическая), индустриальный меланизм, экологический полиморфизм, вариационный ряд, виталитет, плотность, пространственная структура, биоиндикация, антропогенный фактор.
8. Образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые на учебно-полевой практике
Для большей эффективности работы группа студентов разбивается на звенья по 2–3 человека (малые группы). Одежда и обувь должны быть удобными и практичными. Необходимо предусмотреть экипировку на случай дождя. При прохождении практики студенты осваивают методы:
– фенологических наблюдений за растениями;
– полевого исследования;
– проведение геоботанического описания определенного участка фитоценоза;
– сравнительного анализа;
– лабораторного эксперимента.
9. Формы промежуточной аттестации (по итогам практики)
Курс заканчивается сдачей зачета, который включает в себя следующие обязательные виды отчетности:
1. Дневник полевой практики
2. Сдача гербария по экологическим группам растений.
4. Сдача гербария по онтогенетической изменчивости растений.
5. Гербарий по онтогенетической структуре растений.
6. Гербарий по модификационной изменчивости растений.
7. Гербарий по видовому разнообразию конкретного сообщества..
10. Список литературы
Основная:
1. Ашихмина мониторинг. М.: Академический Проект, 20с.
2. Мониторинг природной среды и методы экологических исследований/ , , . М.: Издательство "КолосС", 2005.
Дополнительная:
1. Бродский экология / / – М.: Академия, 2006. – 320 с
2. Горелов / / – М.: Академия, 2006. – 287 с
3. , Мизурева человека: Практикум для вузов / , / – М.: Владос, 2004. – 112 с.
4. Константинов природы: Учебное пособие для студ. высш. уч. зав / / – М.: Академия, 2004. – 238 с.
5. Лысов с основами экологии / / М.: Академия, 2007. – 655 с.
6. Экологическая эпидемиология / Б. Ревич / М.: Академия, 2004. – 380 с.
7. Ручин популяций и сообществ / / М.: Академия, 2006. – 349 с.
8. Степанян занятия по зоологии с основами экологии / / М.: Академия. 2004. – 120 с.
9. Чернова экология: учебник для студентов педвузов / / – М.: Дрофа, 2004.– 402 с.
10. Шилов : Учебник для биол. и мед. спец. вуз. – 2-е изд./ – М.: Высшая школа,2004. – 275 с.
