Popis vyučovací lekce kapitola: Půda Multimediální ročenka životního prostředí II terénní modul Název Cílová skupina Půda zdroj ţivota aneb Ze ţivota ţíţal II. stupeň ZŠ Časová dotace 45 min. 90 min. Vzdělávací obor a průřezové téma (dle RVP) Obory a očekávané výstupy: Člověk a příroda přírodopis: Neţivá příroda: Ţák porovná význam půdotvorných činitelů pro vznik půdy, rozlišuje hlavní půdní typy a půdní druhy v naší přírodě Základy ekologie: Ţák uvede příklady výskytu organismů v určitém prostředí a vztahy mezi nimi uvede příklady kladných i záporných vlivů člověka na ţivotní prostředí a příklady narušení rovnováhy ekosystému Praktické poznávání přírody: Ţák aplikuje praktické metody poznávání přírody dodrţuje základní pravidla bezpečnosti práce a chování při poznávání ţivé a neţivé přírody Člověk a příroda zeměpis, geografie: Ţivotní prostředí: Ţák uvede na vybraných příkladech závaţné důsledky a rizika přírodních a společenských vlivů na ţivotní prostředí (zejména na zhoršující se stav zemědělské půdy) Průřezová témata: Environmentální výchova: rozvíjí porozumění vztahům člověka a prostředí a důsledkům lidských činností na prostředí vede k uvědomování si podmínek ţivota a moţností jejich ohroţování poskytuje znalosti a dovednosti a pěstuje návyky nezbytné pro kaţdodenní jednání Mediální výchova: rozvíjí komunikační schopnosti, zvláště při veřejném vystupování a stylizaci psaného a mluveného slova přispívá k vyuţívání vlastních schopností v týmové práci i v redakčním kolektivu přispívá ke schopnosti přizpůsobit vlastní činnost potřebám a cílům týmu Osobnostní a sociální výchova: utváří a rozvíjí základní dovednosti pro spolupráci formuje studijní dovednosti Očekávané výstupy vyučovací lekce Vzdělávací kontext Ţák rozpozná 8 vybraných půdních ţivočichů. Ţák dokáţe popsat význam ţíţal pro půdu a tvorbu humusu. Ţák dokáţe popsat cykličnost a vzájemnou propojenost minerální a biotické sloţky půdy při přenosu ţivin a energie v ekosystému, a dále souvislosti hydrologických podmínek a funkcí půdy. Ţák prokáţe opakovanými půdními testy a pěstováním rostlin změny v úrodnosti půdy. Ţák zvládne techniku jednoduchých rozborů. Co by mělo na lekci navazovat? Zaloţení vermikompostéru (kompostování pomocí ţíţal) ve třídě/škole http://www.veronica.cz/?id=360 Terénní modul Půda podstata naší krajiny Popis vyučovací lekce, terénní modul: Půda 1
Další biologické cvičení o ţíţalách zde lze vyuţít odkaz na animaci pohybu ţíţal a vysvětlení stavby jejího těla. Animace je v angličtině. http://www.biology.ualberta.ca/courses.hp/zool250/animations/earthworm.swf Prostředí výuky učebna/interiér terén/exteriér Učebna úvodní a závěrečná lekce. Exteriér samostatná práce ţáků na základě pracovního listu. Pomůcky Struktura vyučovací lekce a popis metod a aktivit Vstupní a výstupní rozbory půdy: váhy (přesnost 1 g) pinzety podloţky (velké filtrační papíry) odměrné válce kádinky síto atlasy a určovací klíče pro určení půdních ţivočichů 100 g vzorku půdy v Petriho misce předsušeného v sušárně na 100 C po dobu 1 hodiny (pokud škola nemá k dispozici sušárnu, je možné vynechat Test 5) cca 300 g vzorku půdy předsušeného na topení na 25 C (podle vlhkosti půdy se suší 1 2 dny) výzkumné deníky (např. sešity A4 bez linek) Ţíţalí stanice: 3 x plastová krabice cca 30 x 30 x 30 cm vzorek půdy označení krabic výzkumné deníky Zjišťování úrodnosti půd: semena rychle rostoucích rostlin (ředkvičky, okurky) Pomůcky pro samostatnou práci ţáků: pracovní list a psací potřeby písek, zemina skleněná nádoba kropáč s vodou hrábě metr 1. Úvodní vyučovací lekce Krok 1: Úvod Evokace formou brainstormingu Učitel nakreslí na tabuli schéma (tabulku). Sloupce nadepíše názvy jednotlivých dílčích témat: vznik půdy, sloţení půdy, význam půdy pro člověka, význam půdy pro přírodu, vlastnosti půdy, druhy a typy půdy apod. Učitel zvolí zapisovatele k jednotlivým tématům (sloupcům). Ţáci formulují své znalosti, zapisovatelé je zapíší. Učitel zhodnotí a hlavně vyzdvihne nezodpovězené otázky a problémy, vyzve ţáky k vlastnímu pátrání po nich. Tato část je motivací k dalším aktivitám, výzvou k odhalování skrytého (např. Jaké organismy dále rozkládají vegetaci? Kdy je půda úrodnější a proč? Jaký význam má různá zrnitost půd? Kolik vody pojme půda? Jsou druhy půd rozdílné a proč? ). Učitel vyzve ţáky, aby odhalili některé vlastnosti půd, které jsou důleţité pro rozklad organické hmoty (obsah humusu, edafon, schopnost půd jímat vodu atd.). Na závěr učitel zdůrazní, ţe nejdůleţitější funkcí půdy je návrat ţivin do koloběhu ţivota. Učitel navrhne pořídit tzv. ţíţalí stanici, která dokáţe na některé z poloţených otázek odpovědět (např. sledováním rozkladu organických látek - listí, tráva, slupky ovoce, papír, který je urychlený činností ţíţal). Krok 2: Vstupní testy půdy Na začátku je potřeba na předsušených půdních vzorcích realizovat vstupní půdní testy, jejichţ hodnoty budou na závěr porovnány s výstupním testem. Jednoduché Popis vyučovací lekce, terénní modul: Půda 2
půdní testy určí kvalitu půdy. Podle počtu ţáků a podmínek laboratoře můţe učitel ţáky rozdělit do skupin na provedení jednotlivých stanovení (kaţdá skupina jiný test). Test 1 (vyhledání rostlinných zbytků a edafonu): Pomůcky: podložka, pinzeta, několik misek na zbytky vegetace a živočichy, atlasy a určovací klíče, čerstvý vzorek půdy Ţáci pomocí pinzet vybírají a třídí zbytky kořenů, listů, větví, a hlavně hledají ţivočichy, které určují podle atlasů, určovacích klíčů apod. Ţáci sledují stupeň rozkladu zbytků vegetace, mnoţství nalezených kořínků a ţivočichů. V atlasech, určovacích klíčích či další literatuře, hledají informace o činnosti jednotlivých druhů rozkladačů. Výsledky si zapíší, resp. zakreslí do výzkumných deníků. Test 2 (odhad záchytu vody půdou): Pomůcky: 1 kádinka, 1 odměrný váleček, vzorek půdy předsušené na topení 100 g půdy předsušené na topení ţáci přesypou do kádinky. Ţáci si v odměrném válci naměří vstupní mnoţství vody a zapíší si jej. Pomalu do kádinek s půdou přilévají vodu z odměrných válečků. Jakmile vzorky půdy uţ další vodu nepřijímají, zapíšou si zbylé mnoţství vody v odměrných válcích a odečtením získají objemy vody zachycené půdami. Ţáci zapíší výsledky do výzkumných deníků. Test 3 (odhad obsahu vody): Pomůcky: váhy, čerstvý vzorek půdy, vzorek půdy předsušené na topení Ţáci zváţí z čerstvých vzorků 100 g půdy. Poté vzorky usuší na topení na 25 C a znovu zváţí. Ţáci určí obsah vody jako ztrátu hmotnosti půdních vzorků (v %). Výsledky si zapíší do výzkumných deníků. Test 4 (odhad zrnitosti): Pomůcky: síto, podložka, váhy Ţáci prosejí sítem vzorky získané z testu 3 (moţno pouţít kuchyňské síto) a dostanou tak z kaţdého vzorku 2 zrnitostní podíly (nad a pod sítem). Tyto podíly zváţí a vypočítají podíly jednotlivých částí (frakcí). Výpočet: 100 g (mínus) obsah vody (mínus) váha frakce nad (pod) sítem. Výsledky si ţáci zapíší do výzkumných deníků. Test 5 (stanovení obsahu humusu): Pomůcky: vzorek 100 g půdy předsušené v sušárně na 100 C, váhy Ţáci zváţí vzorek půdy, který se sušil v sušárně na 100 C po dobu 1 hodiny (viz pomůcky). Získají váhu vzorku po usušení na 100 C (před sušením měl váhu 100 g). Výpočet obsahu humusu: 100 g (mínus) obsah vody (test 3) (mínus) váha vzorku po sušení na 100 C = obsah humusu v g Výsledky si zapíší do výzkumných deníků. Po skončení pokusů se jednotlivé skupiny vzájemně informují o výsledcích. Krok 3: Založení žížalí stanice Učitel spolu se ţáky rozdělí půdu rovnoměrně do tří plastových krabic. 1. první krabice je kontrolní, 2. do druhé krabice se budou přidávat pouze zbytky rostlinného a ţivočišného materiálu, 3. do třetí krabice se vloţí ţíţaly a budou se přidávat zbytky rostlinného a ţivočišného materiálu. Ke kaţdé krabici ţáci pořídí záznamník, do kterého se bude zaznamenávat průběh pokusu. Jednou týdně ţáci přidávají do 2. a 3. krabice zbytky rostlinného a ţivočišného materiálu a mírně zalévají všechny krabice. Činnosti zapisují do záznamníků. Po 3 4 týdnech bude pokus ukončen. Učitel spolu se ţáky opatrně vyjme ţíţaly a umístí je do zahrady (kompostu). Krok 4: Příprava na samostatné zkoumání Popis vyučovací lekce, terénní modul: Půda 3
Během doby, kdy bude probíhat pokus v ţíţalí stanici, budou ţáci samostatně pracovat podle pracovních listů. Učitel rozdělí ţáky do skupin a rozdá jim pracovní listy. Pracovní listy slouţí k samostatnému průzkumu ţáků v terénu na stanovišti, které si sami zvolí. Učitel s nimi projde jednotlivé úkoly a ujistí se, ţe všichni rozumí zadání. 2. Závěrečná vyučovací lekce (po 3 4 týdnech) Krok 5: Výstupní testy a porovnání výsledků Ţáci odeberou vzorky půd ze všech tří krabic a podrobí je stejným testům, jako v první etapě. Nalezené výsledky porovnají a za pomoci učitele diskutují o příčinách a souvislostech. Krok 6: Vyhodnocení samostatného průzkumu žáků Jednotlivé skupiny představí průběh svého průzkumu a navzájem porovnají výsledky zaznamenané v pracovních listech. Učitel se ţáky diskutuje o moţných příčinách. Podstatné informace pro výsledky pokusů jsou v úvodních textech u jednotlivých pokusů viz pracovní list. Krok 7: Ověření úrodnosti půd zahájení posledního důkazu Do všech tří krabic ţáci zasadí rychle rostoucí rostliny (např. ředkvičky). V kaţdé krabici by měl být stejný počet semen. Podle potřeby ţáci zalévají krabice (vţdy stejně). Ţáci si do výzkumného deníku zapisují všechny změny, informace o zalévání atd. Po třech týdnech ţáci s učitelem porovnají rozdíly a popíšou konečný důkaz o významu ţíţal. (Pozn. pro učitele: Během pokusu nejde o to vypěstovat velké plody, ale poukázat na to, že již na rozdílné velikosti listů se pozná různá úrodnost půdy). Krok 8: Reflexe formou otázek Učitel klade znovu otázky, které byly nadneseny ve fázi Evokace, a ţáci se na ně snaţí na základě realizovaných pokusů najít odpověď. V poslední fázi přejde reflexe do roviny osobních proţitků ţáci popisují, co se jim v průběhu pokusů nejvíce líbilo/povedlo, a naopak. Moţné metody vedení review pro reflexi osobních proţitků: Trh pocitů: Kaţdý si zvolí partnera a diskutuje s ním o tom, co se mu během lekce líbilo, co se mu zdálo důleţité a co ho nejvíce oslovilo. Po určitém stanoveném čase se dvojice vymění. Největší zážitek: Skupiny po pěti lidech si připraví pantomimické vystoupení představující nejdůleţitější záţitky. Evaluace Indikátory: Ţák zodpoví otázky stanovené v očekávaných výstupech. Způsob vyhodnocení: učitel hodnotí lekci z těchto hledisek: a) aktivita ţáků při průběhu šetření b) kvalita záznamů ve výzkumných denících správnost pozorování a výsledků, pečlivost zpracování, vlastní invence ţáků c) kvalita zpracování pracovních listů Problémy a možná úskalí Zdlouhavé předsoušení moţné zkrátit tím, ţe učitel část vzorků půdy předsuší na 25 C (dle vlhkosti půdy 1 2 dny). Jednotlivé testy vypadají náročně, ale jsou poměrně jednoduché. Je dobré je rozdělit mezi skupiny, aby tato část lekce byla rychlá, sviţná a motivační. Učitel musí dbát na interpretaci výsledků jednotlivých testů, aby lekce neskončila pouze u váţení. Přílohy Pracovní list Popis vyučovací lekce, terénní modul: Půda 4
Autor Mgr. Lenka Mrázová, RNDr. Jaroslava Formanová Tato aktivita byla realizována na základě námětů a spolupráce se ZŠ Kounice a Gymnáziem Hladnov. Materiály byly vytvořeny ve spolupráci se SSEV Pavučina (www.pavucina-sev.cz) Zdroje Kol. aut.: Člověk a příroda. Učebnice pro integrovanou výuku. Půda, 1. vydání, Fraus, Plzeň 2005. Kol. aut.: Projekt Wild, Moraviapress, Břeclav 1993. Multimediální ročenka ţivotního prostředí [online].[cit. 2011-12-26]. Dostupné z: <http://www.vitejtenazemi.cz>. Popis vyučovací lekce, terénní modul: Půda 5