Проектная и исследовательская деятельность.

Исследовательская работа – деятельность учащихся, связанная с решением творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом.

Этапы проекта: определение целей и задач; создание плана; организация деятельности по реализации проекта; реализацию проекта; рефлексия результатов.

Этапы исследовательской деятельности: постановка проблемы; изучение теории по данному вопросу; подбор методик исследования и их освоение; сбор собственного материала; обобщение и анализ собранного материала; обсуждение результатов исследования; собственные выводы.

Проект – это возможность максимально раскрыть творческий потенциал ребенка путем решения интересной ребенку проблемы, которую он сам определяет. Результатом данной деятельности является найденный способ решения проблемы, который носит практический и значимый характер, как для общества, так и для автора проекта.

Главной целью учебной исследовательской работы является – развитие личности школьников.

Этапы ведения исследовательской работы

Выбор темы исследования;

Изучение литературы по выбранной теме;

Формулирование гипотезы, цели и задач исследования;

Составление плана выполнения исследовательской работы;

Подбор методики и выполнение практической или экспериментальной части работы

Обобщение результатов, формулировка выводов;

Оформление работы.

Характеристика основных этапов исследовательской работы:

Выбор темы.

Название темы работы должно правильно отражать содержание работы и быть предельно конкретным.

При выборе темы исследования необходимо учитывать, что тема должна быть:

Интересна; выполнима; по возможности оригинальна; актуальна; подкреплена необходимыми средствами и материалами – исследовательской базой; такой, чтобы работа по ней могла быть выполнена относительно быстро; тема должна соответствовать возрастным особенностям учащихся.

Название работы не должно быть или слишком объемное, выходящее за рамки конкретной работы, создает впечатление, что работа реферативная; или слишком узкое, не отражающее полностью содержание работы; не соответствующее содержанию работы;

слишком «бойкое», журналистское.

(примитивное, ненаучное, не связывает с предметом исследования)

История преодоления проблем при создании компьютеров

Радуга в доме (ненаучное, примитивное, журналистское, не связывает с предметом исследования)

Исследования условий возникновения радуги

Как понять Шопена

(журналистское, очень широкое, не связывает с предметом исследования)

Изучение особенностей восприятия музыки Шопена младшими школьниками

Изучение литературы по выбранной теме:

Необходимо найти и изучить основные научные исследования по выбранной теме;

составить представление о степени ее изученности; выявить малоизученные или спорные моменты.

Литературный обзор дается для того, чтобы показать, что сделано по данной проблеме другими авторами, отразить свою эрудицию по теме исследования, показать, что тема вашей работы изучена недостаточно или не изучена совсем.

В обзоре литературы не надо писать все, что вы нашли по интересующему вас предмету, а только то, что напрямую относится к теме вашей работы.

Важно литературу по данному вопросу использовать при обсуждении результатов.

Цель написания литературного обзора:

Показать степень изученности проблемы;

Показать, что неизвестно и подвести к необходимости изучения проблемы, т.е. ведению исследования.

Для написания обзора литературы используют вводные слова и фразы:

Во-первых.., во-вторых.., в-третьих…

Более того, Вместе с тем, В добавление к вышесказанному, В уточнение к вышесказанному, Также, В то же время, Вместе с тем, Соответственно, Подобным образом, Следовательно, Отсюда следует, Таким образом, Между тем, Однако, С другой стороны, В целом, Подводя итоги, В заключении, Итак, Поэтому.

Типичные ошибки раздела литературный обзор:

Отсутствие обзора литературы в тексте работы.

Подробное цитирование общеизвестных фактов (на уровне школьного учебника).

Отсутствие ссылок на литературные источники непосредственно в тексте при упоминании фактов и цитат из них.

Введение:

Во введение (необходимо указать):

Обоснование актуальности выбранной проблемы (темы); формулировку цели.

Выделение объекта и предмета; формулировку гипотезы; формулировку задач исследования. Обоснование научно-практической значимости исследования, т.е

нужно ответить на вопросы: «Какова практическая ценность ожидаемых результатов для науки или общества?», «Что дает решение проблемы для науки или общества?»

Формулирование гипотезы, цели и задач исследования

В начале работы можно выделить рабочую гипотезу, которая в результате исследования может быть опровергнута или подтверждена.

Гипотеза – предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления, истинное значение которого неопределенно. Предполагает экспериментальную проверку опытом, чтобы стать фактом либо быть опровергнутой (гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений).

Требования к гипотезе:

Проверяемость гипотезы; приложимость гипотезы к широкому кругу явлений и процессов; гипотеза должна объяснять весь круг явлений и процессов, для анализа которых выдвигается; простота гипотезы; гипотеза, которую нельзя проверить или опровергнуть считают ненаучной.

Затем необходимо сформулировать четкую цель работы, непосредственно вытекающую из темы (цель – планируемый результат).

Цель исследования – это то, что в самом общем виде необходимо достичь по завершению исследования.

Если понятна и выделена проблема, то решение её и является целью исследовательской работы.

4.Составление плана выполнения исследовательской работы

Определить задачи работы , или основные этапы работы, которые позволять добиться поставленной цели (задачи – шаги по достижению цели).

Под задачами понимается цель деятельности в конкретных условиях.

Их не должно быть слишком много, как правило, не более 5. Если задач больше, их рекомендуют сгруппировать.

Задачи формулируются в виде перечисления:

Изучить…,

Описать…,

Уточнить и дополнить понимание…,

Выявить…,

Систематизировать…,

Разработать….. и т.д.

Затем следует выделить:

Объект исследования – это то, на что направлено наше внимание, то к чему применяется исследование.

Предмет исследования – это сторона объекта; то, что изучается в ходе исследования.

Предмет определяет границы, в пределах которых изучается объект.

Пример: «Сравнительный анализ качеств подсолнечных масел»; объект исследования – подсолнечные масла, а предмет исследования – органолептический анализ и кислотное число, как количественная характеристика качества масла.

5. Подбор методики и выполнение практической или экспериментальной части работы

Очень важным шагом в работе является определение основных методик. Подбор методики определяется темой работы; методика должна быть научной и адаптированной для обучающихся. Затем определяются основные методы, которые необходимо использовать при проведении исследования.

Различают:

Теоретические методы исследования : анализ и синтез, сравнение, абстрагирование и конкретизация, обобщение, формализация, индукция и дедукция, идеализация, аналогия, моделирование, мысленный эксперимент.

Практические методы исследования : наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент, анкетирование, моделирование.

6. Обобщение результатов, формулировка выводов

Результаты составляет примерно 1/3 всего текста;

Если в работе получены результаты, не подтверждающие гипотезу или не совпадающие с результатами других исследователей, их также необходимо изложить и попытаться объяснить причину несоответствия.

Формулировка выводов:

На основании изложенных результатов кратко формулируются выводы, корректно сформулированные положения.

Выводы должны соответствовать цели работы, отвечать на поставленные задачи.

В ыводов должно быть не меньше, чем задач. Чуть больше допустимо.

Приветствуется указания дальнейших исследований и предложения по возможному практическому использованию результатов исследования.

При обобщении результатов желательно использовать иллюстративный материал (рисунки, схемы, карты, таблицы, фотографии и т. п.), который должен быть связан с основным содержанием.

Выводы должны подтверждать или опровергать гипотезу.

Формулируются выводы по принципу пирамиды: сначала даются ответы на вопросы задач, а затем ответ на вопрос цели.

Примеры правильно составленных выводов:

В привозных, длительно хранившихся яблоках, аскорбиновой кислоты содержится меньше, чем в яблоках, собранных с дерева.

В яблоках разных сортов содержание витамина С различно. Из покупных исследованных яблок наиболее богаты витамином С яблоки сорта «Джонатан».

При варке яблок содержание витамина С уменьшается. При 5-и минутной варке сохраняется в среднем 90-93 % витамина С от первоначального содержания., а при 10-и минутной варке в яблоке остаётся около 80% витамина С.

Требования к оформлению литературы:

Нумерацию составляют одним из двух способов – по порядку цитирования в тексте или по алфавиту. Если в тексте есть ссылки на работы на иностранных языках, то отдельно нумеруются работы на русском языке, затем – иностранные.

Оформление списка литературы должно соответствовать требованиям.

Литературными источниками могут быть учебники, учебные пособия, энциклопедии, научные статьи, тезисы докладов, диссертации, дипломные работы, сайты в Интернете.

7. Оформление работы:

1. Конкурсная работа должна иметь:

Титульный лист;

2. В структуре изложения содержания работы должно быть представлено:

Введение;

Методика исследований;

Результаты исследований и их анализ;

• Заключение;

  Список литературы;

  Приложения

Для оформления результатов работы используют:

Таблицы; графики; диаграммы; схемы; эскизы; чертежи; планы; фото; рисунки

Таблица применяется для систематизации отобранных сведений

Они строится на основании функциональных зависимостей каких-либо данных и потому может интерпретироваться и предоставлять новую информацию.

Таблицы, если их несколько, нумеруют арабскими цифрами в пределах всего текста;

над правым верхним углом таблицы помещают надпись "Таблица …" с указанием порядкового номера таблицы без значка № перед цифрой и точки после нее;

таблицы снабжают тематическими заголовками, которые располагают посередине страницы и пишут с прописной буквы без точки на конце;

при переносе таблицы на следующую страницу головку таблицы следует повторить и над ней поместить слова продолжение таблицы 5.

Графики представляют результаты числовых данных; используются как для анализа, так и для повышения наглядности иллюстрируемого материала;

общий заголовок графика;

словесные пояснения условных знаков и смысла отдельных элементов графического образа;

оси координат;

шкалу с масштабами и числовые сетки;

числовые данные, дополняющие или уточняющие величину нанесенных на график показателей

Диаграммы один из способов графического изображения зависимости между величинами; диаграммы составляются для наглядного изображения и анализа массовых данных

Требования к диаграммам: максимальная наглядность (размер, четкое расположение); красочность (цвет, рисунки); способность автономно, без текста, читаться и пониматься; краткость.

Диаграммы подписываются снизу словом «Рис.» с соответствующим номером и названием, выражающим их содержание.

Используются для демонстрации изменений данных за определенный период времени или для иллюстрирования сравнения объектов

Секторальная диаграмма

Используют когда нужно показать долю каждой величины в общем объёме.

Чертежи используется, когда надо максимально точно изобразить конструкцию машины, механизма или их части. Любой чертеж должен быть выполнен в точном соответствии с правилами черчения и требованиями соответствующих стандартов

Рисунок используется если нужно изобразить явление или предмет такими, какими мы их зрительно воспринимаем, но только без лишних деталей и подробностей; рисунки рекомендуется выполнять в карандаше.

С
хема - изображение, передающее обычно с помощью условных обозначений и без соблюдения масштаба основную идею какого-либо устройства, предмета, сооружения или процесса и показывающие взаимосвязь их главных элементов

Фотографии применяется тогда, когда необходимо с документальной точностью изобразить предмет или явление со всеми его индивидуальными особенностями;

Фотография - это научный документ (изображение ландшафта, вида растения или животного, расположение объектов наблюдения и т.п.); она необходима в качестве доказательства существования чего-либо в определенном месте; в таких случаях снимок делается с документирующим фоном.

Подготовка презентации.

Общий порядок слайдов в презентации:

План презентации (5-6 пунктов - это максимум);

Основная часть (не более 10 слайдов);

Заключения (выводы);

Спасибо за внимание.

Правила шрифтового оформления

1.Размер шрифта: для основного текста 18-36 пунктов; для заголовка – 24-54 пункта;

2.Тип шрифта: для основного текста – гладкий без засечек (Arial, Tahoma, Verdana), для заголовка можно использовать декоративный шрифт, если он хорошо читаем;

4.Цвет шрифта и цвет фона должны контрастировать (текст должен хорошо читаться), но не резать глаза;

Единое стилевое оформление презентации :

Весь материал должен быть четко структурирован, выстроен в соответствующем выступлению порядке. Первый слайд должен содержать название работы и краткие сведения об авторе.

Презентация не должна содержать много текстовой информации; необходимы тезисы работы, которые в ходе выступления будут раскрыты. Необходимо обязательно проверить орфографию и грамматику текстовых документов.

Иллюстрации должны соответствовать сценарию выступления. Нет необходимости чрезмерного применения анимации.

Должно быть соблюдено единство дизайна всей презентации. Не рекомендуется использовать в стилевом оформлении более 3 цветов и более 3 типов шрифта.

Оформление слайда не должно отвлекать внимание слушателей от его содержательной части.

Общие правила оформления текста в презентации :

Точка в конце заголовка и подзаголовках, выключенных отдельной строкой, не ставится. Если заголовок состоит из нескольких предложений, то точка не ставится после последнего из них. Точка не ставится в конце подрисуночной подписи, в заголовке таблицы и внутри нее. Перед знаком препинания пробел не ставится (исключение составляют открывающиеся парные знаки, например, скобки, кавычки). После знака препинания пробел обязателен (если этот знак не стоит в конце абзаца). Тире выделяется пробелами с двух сторон. Дефис пробелами не выделяется.

Нельзя набирать в разных строках фамилии и инициалы, к ним относящиеся, а также отделять один инициал от другого.

1.Зарегистрироваться на сайте:

2. Ввести кусочек проверяемого текста или весь текст – программа покажет соотношение процента заимствований и авторского текста.

Доклад работы включает в себя:

Приветствие аудитории. Представление меня зовут……..

Название темы работы и обоснование ее актуальности.

Обоснование проблемы исследования. Краткая характеристика современного состояния проблемы и место конкретной темы в общей проблеме.

Цель работы.

Гипотеза исследования.

Задачи, которые ставились для достижения поставленной цели.

Описание исследованного материала (объект и предмет исследования, количество изученных материалов).

Методы, которые применялись в исследовании.

Заключение и выводы. Значение результатов. Перспективы работы.

Благодарности тем, кто помогал в работе.

Тема исследования:

Задание 1. Сформулируйте цель работы.

Задание 2.

Задание 3.

Задание 4.

Задание 5.

Задание 6.

Задание 7.

Тема исследования: «Соблюдение санитарных норм для учащихся 5-х классов на примере учебной недельной нагрузки учащихся».

Задание 1. Сформулируйте цель работы.

Задание 2. Выдвинете гипотезу по теме исследования, запишите ее.

Задание 3. Определите, что в приведенном примере работы является объектом, а что предметом исследования?

Задание 4. Сформулируйте задачи к работе по теме вашего исследования.

Задание 5. Определите, какова практическая ценность ожидаемых результатов для науки или общества. Подготовьте свой раздел «Введение» по вашей теме исследования.

Задание 6. Используя, литературу по данной теме подготовьте краткий литературный обзор.

Задание 7. Проанализируйте полученные результаты

Тема исследования: «Соблюдение санитарных норм для учащихся 5-х классов на примере учебной недельной нагрузки учащихся».

Цель исследования : выяснить соблюдаются ли санитарные нормы для учащихся 5- х классов на учебной недельной нагрузки учащихся.

В ходе работы над научным проектом, мною была организована исследовательская работа, которая проводилась методами

ѕ наблюдения

ѕ сравнения

ѕ сопоставления

ѕ анализа.

Исследовательская работа проводилась в несколько этапов :

1. наблюдение ледяных узоров и снежинок;

2. измерение температуры воздуха на улице;

3. обработка и систематизирование полученных данных;

4. анализ результатов и подведение итогов исследования.

Наблюдение снежных узоров проводилось в городе Астане в течение января месяца 2011 года в одно и то же время на одном и том же окне. Также проводилось измерение температуры воздуха на улице.

Результаты исследовательской работы

Анализируя результаты измерений и полученных фотографий, мной были выбраны несколько фотографий, изучая которые можно пронаблюдать изменения рисунков снежных узоров.

На фото 1 видно, что снежный узор в основном располагается в горизонтальной плоскости и лишь некоторые ветви направлены вверх, что позволяет сделать предположение о повышении температуры. Обратившись к таблице данных по температуре (Приложение 4) мы видим, что действительно температура повышается с -29 0 С до -25 0 С.

На фото 2 снежные стрелы бегут вверх, причудливо переплетаясь. Обратившись к таблице данных по температре, увидим, что температура понижается с -24 0 С до -27 0 С.

Рассматривая фото 3 можно увидеть, что причудливый узор напоминает ветви дерева, направившего свои ветви вверх. Температура в данном случае понижается с -21 0 С до -24 0 С.

Фото 4 поражает причудливым переплетением снежных узоров, устремлённых вверх. А температура, по данным из таблицы, понижается с-21 0 С до -24 0 С.

На фото 5 очень хорошо видно, что большинство ветвей узора направлены вниз и поэтому можно, предположить, что температура повышается с -21 0 С до -19 0 С.

Рассматривая фото 6 можно убедиться, что ветви снежного узора устремлены вверх. И если обратиться к таблице данных по температуре, то увидим, что температура действительно понизилась с -8 0 С до -13 0 С.

Выводы по исследовательской работе

В заключение проделанной работы, проанализировав все полученные данные и обработав результаты исследования, можно сделать некоторые выводы о влиянии изменения температуры воздуха на форму и направление ветвей снежных узоров.

Выводы:

ѕ Если снежный узор в основном располагается в горизонтальной плоскости и лишь некоторые ветви направлены вверх, то это позволяет сделать предположение о повышении температуры воздуха на улице.

ѕ Если снежные стрелы бегут вверх, причудливо переплетаясь, то можно сделать предположение о понижении температуры воздуха.

ѕ Если большинство ветвей узора направлены вниз, то можно, предположить, что температура воздуха повышается .

Проанализировав и сопоставив результаты проведённых наблюдений и измерений можно сделать следующий заключительный вывод: по снежным узорам на окнах можно судить об изменении температуры воздуха на улице.

Данная научно-исследовательская работа может иметь практическое применение :

· на уроках физики в 7 классе по теме «Агрегатные состояния вещества»;

· на уроках географии в 6 классе по теме «Погода»;

· на лекции «Снежные узоры на окнах и погода»;

· в Стенде «Удивительное рядом» в кабинете физики.

При грамотном написании работы составить заключение будет достаточно просто. Мы расскажем о том, как это сделать.

Как подвести итог в письменной работе

Для того чтобы правильно написать вывод, нужно сначала со всей основательностью подойти к выполнению работы. Вне зависимости от того, дипломный ли это проект, курсовой или просто реферат, сочинение, вы должны будете при его написании реализовать поставленные научно-исследовательские, учебные цели. Они как раз и лягут в основу будущего заключения.

Причем удобнее будет подводить итоги после каждой отдельной главы письменной работы. В этом случае вам фактически не нужно будет думать, как написать вывод. Вы лишь объедините уже имеющиеся пункты в один логически связанный текст.

В целом же, последовательность действий при написании заключительной части работы будет выглядеть следующим образом:

1. Обозначьте главную цель работы. Что требовалось выяснить, доказать, продемонстрировать. Удалось ли это сделать? Если да, то к какому итогу вы пришли по окончании работы?
2. Составьте план содержания. Какие вопросы рассматривались? Какие выводы были получены по каждому из них?
3. Внимательно изучите мини-выводы после каждой главы работы. Достаточно ли они последовательны и логичны?
4. Приступайте к объединению мини-итогов в общее конечное заключение. Здесь также нужно соблюдать определенный план.

План написания заключения

1. Начните с того, какие цели были поставлены в самом начале. Возьмите эту информацию из введения к работе. Начните эту часть заключения словами «В данной работе мы рассматривали вопрос…», «В начале работы мы поставили перед собой цель выяснить ….» и пр.
2. Отметьте, что удалось узнать по ходу рассмотрения вопроса, ориентируясь на итоги каждой главы / раздела. Эту часть можно оформить, например, таким выражением: «В ходе исследовательской работы мы узнали, что…».
3. Сделайте конечные выводы. Здесь уместно будет написать что-то вроде: «В заключении можем подвести следующий итог - …».

Помните, что не нужно переписывать уже имеющийся текст - замените слова синонимами, перефразируйте выражения, поменяйте структуру предложений. В самом конце подведите общий вывод, который следует из всех перечисленных итогов.

Что касается объемов заключения, то будет правильно писать вывод размером примерно в один абзац для каждой главы работы. Итоговое же заключение для сочинений, рефератов можно сделать объемом 1-2 страницы. Для курсовых и дипломных проектов, которые подразумевают сложное глубинное исследование, можно сделать более подробные выводы. Однако учтите, что общий объем вступительной и заключительной частей не должен превышать 25% от всего объема текста, иначе эти части будут казаться «водянистыми», что неприемлемо для качественной исследовательской работы.

Также несколько советов о том, как писать выводы для различных письменных работ, вы найдете в статье .

Предлагаемая Вашему вниманию работа была представлена на Международной конференции "Интеллуктуал" в г.Саров моей ученицей Шошиной Олесей . Работа получила высокую оценку жюри (диплом II степени).

Мониторинг малого водоема урбанизированной территории
с целью создания рекреационной зоны

Научный руководитель:
Корниенко Наталья Павловна
учитель биологии

Введение

Стремительная урбанизация природных биоценозов отрицательно сказывается на экологическом состоянии нашей планеты и негативно отражается на здоровье людей. В городах остается все меньше и меньше «уголков естественной природы», где можно отдохнуть после напряженной работы, погулять с детьми. В городе Кемерово эта проблема стоит достаточно остро и требует внимания общественности и властей.

Цель работы: изучение экологического состояния малого водоема, расположенного в Заводском районе города Кемерово для дальнейшего его использования в рекреационных целях.

Задачи:

1. ознакомиться с теоретической литературой об экологическом состоянии водоемов урбанизированных территорий;
2. провести мониторинг данного водоема по следующим параметрам:

• физические свойства воды;
• химический состав воды;
• флора водоема и прилегающей территории;
• оценка антропогенного давления;

Гипотеза:

если экологическое состояние пруда соответствует нормам, то на месте заброшенного пруда, можно создать рекреационную зону, обладающую оздоровительным потенциалом для горожан.

Глава 1. Общая характеристика водно-ресурсного потенциала Кемеровской области

Гидрографическая сеть Кузбасса принадлежит бассейну верхней Оби и представлена довольно густой сетью малых и средних рек, озерами, водохранилищами, болотами. Общий объем поверхностного стока составляет 37 км³ (6,4% от поверхностного стока Западно-Сибирского региона). Реки Томь и Иня – основные поверхностные источники водоснабжения Кемеровской области.

Общее количество озер (вместе с речными старицами) составляет 850 ед., суммарная площадь 101 км², что составляет 0,1% от всей площади Кемеровской области. Также для Кузбасса характерно наличие искусственных озер, образованных в результате отработки угля и других полезных ископаемых. Данные озера имеют глубину до 80-120 м и, соответственно, большой объем при небольшой площади.

Из существующих в области водохранилищ наиболее крупными (с объемом более 10 млн м³) являются: Беловское водохранилище – 59 млн м³, Кара-Чумышское – 61 млн м³, Журавлевское – 31,59 млн м³, Дудетское – 36 млн м³, запасы воды которых используются в энергетике, для хозяйственно-питьевого водоснабжения, орошения, рыборазведения и в рекреационных целях.

Однако, с учетом возрастающей антропогенной нагрузки на водные объекты, которая обуславливается введением новых мощностей (в первую очередь на действующих предприятиях угольной промышленности и гидроэнергетики), возможно формирование напряженного водохозяйственного баланса на отдельных водных объектах, особенно в период зимней межени.

Использование водных ресурсов

Характеристика поверхностных водных объектов (на постах контроля города Кемерово) приведена по данным наблюдения ГУ «Кемеровский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» за 2002 – 2006 год включительно. В течение 2006 года проводилось биотестирование проб воды р. Томь, отобранных в двух створах города Кемерово (поселок Металлплощадка, деревня Подъяково). Было исследовано 22 пробы воды, острой токсичности не выявлено.

Таблица 1. Динамика среднегодового загрязнения реки Томь выше и ниже города Кемерово (поселок Металлплощадка, деревня Подъяково),
доли ПДК (для водоемов рыбохозяйственного значения)

1 строчка – отбор проб п. Металлплощадка

2 строчка – отбор проб д. Подъяково

УКИЗВ – Удельный комбинаторный индекс загрязнения воды. (Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям РД 52.24.643-2002). Рассчитывается с 2005 года. Значения: до 1 – вода условно чистая, от 1 до 2 – вода слабо-загрязненная, от 2 до 3 – вода загрязненная, от 3 до 4 – вода очень загрязненная, от 4 до 8 – вода грязная, от 8 до 11 – вода очень грязная, от 11 и выше – вода экстремально грязная.

Таблица 2. Масса загрязняющих веществ со сточными водами (в тоннах)

Основными загрязняющими веществами являются соединения азота, фенол, нефтепродукты, легкоокисляемая органика. Уменьшились среднегодовые концентрации фенолов, нефтепродуктов, тяжелых металлов (цинка, меди), однако повысилось загрязнение железом на всем контролируемом участке.

В 2006 году в реке Томь в районе города Кемерово были обнаружены хлорорганические пестициды (для водоемов рыбохозяйственного значения предусмотрено отсутствие пестицидов).

Кислородный режим реки удовлетворительный, среднее содержание растворенного кислорода по сравнению с предыдущим годом повысилось.

Понятие пруда. Классификация

Наряду с крупными уникальными водохранилищами в Кемеровской области, построено большое количество малых водохранилищ-прудов.

Пруд - это искусственный водоем, созданный как источник воды для орошения, разведения рыбы и водоплавающей птицы, хранения воды, проведения спортивных и оздоровительных мероприятий и других целей площадью обычно не более 1 км 2 .

Наполнение прудов обеспечивается местным стоком:

• талыми и дождевыми водами,
• родниками,
• паводковыми водами малых рек равнинной, предгорной и горной части края.

Пруды как инженерные сооружения могут быть:

• русловыми,
• пойменными,
• балочными,
• копанями.

Исследуемый пруд относится к пойменным.

Пойменные пруды-водохранилища образуются путём затопления части поймы реки, отгороженной от русла реки оградительной дамбой. Заполнение пруда и сброс воды из него осуществляется, как правило, самотёком из реки и назад в реку ниже по течению.

Схема пойменного пруда.

1 - река; 2 – чаша пруда; 3 – дамба обвалования; 4 – подводящий канал; 5 – водозаборное сооружение; 6 – сбросной канал; 7 – шлюзы–регуляторы; 8 – сбросное сооружение.

Глава 2. Материалы и методика работы

Исследования проводились в летний период 2010 – 2011 годов.

Объект исследования – пойменный пруд - расположен на территории города Кемерово, рядом с жилыми домами по улице Космической. Имеет размеры: 197 метров в длину и 36 метров в ширину. Пруд не имеет названия. Он образовался путём затопления части поймы реки, отгороженной от русла реки Искитимка оградительной дамбой. Рядом с прудом располагается гаражный кооператив.

Выбор объекта исследования обусловлен рядом причин:

а) он соответствует основным критериям выбора объекта (искусственный водоем в городских условиях);

б) водоем ещё находится в состоянии, подлежащем восстановлению.

При отборе проб воды на анализ мы придерживались определенных правил:

1. для анализа нужно использовать стеклянную или пластиковую тару из-под минеральной воды объемом 1,5 литра.
2. в природных источниках тару опускаем ниже уровня поверхности на 10-15 см.
3. бутылку необходимо промыть изнутри водой, которая будет браться на анализ.
4. после набора воды необходимо слегка сдавить бутылку, чтобы не попал воздух или закрыть бутылку под водой.
5. все анализы должны проводиться в течение 24 часов после взятия пробы.

В период лета 2010 годы были изучены состав и структура сообщества прибрежных водно-болотных растений. При изучении физического состава проб воды использовала метод качественных реакций на содержание хлора и сульфатов. Также был проведен сравнительный анализ искусственного водного биоценоза города с естественным водным биоценозом озера Суховское по основным органолептическим и внешним показателям, результатам качественных реакций, влиянию антропогенного фактора.

Среди органолептических показателей мы обращали внимание на интенсивность запаха, цвет, мутность воды.

Таблица 3. Оценка интенсивности запаха воды.

Таблица 4. Оценка цветности воды.

Таблица 5. Оценка мутности воды.

Летом-осенью следующего, 2011 года мы продолжили наблюдения за сообществом прибрежных водно-болотных растений, следили за общим состоянием пруда, влиянием антропогенного фактора. Также был сделан анализ пробы воды в лаборатории Мариинского ликеро-водочного завода. Затем мы сравнили полученные показатели с ПДК веществ (Предельно Допустимые Концентрации); также сравнили показатели нашей воды с показателями проб воды реки Томь, взятыми около п. Металлплощадка и д. Подъяково; вычислили ИЗВ (Индекс Загрязненности Воды) по следующей формуле:

ИЗВ = (∑ Ci /ПДК i ) / число показателей

Сi – фактическая концентрация примесей в воде;

ПДКi – предельно допустимые концентрации этих примесей.

Таблица 6. Оценка качества воды в зависимости от полученного показателя ИЗВ.

Глава 3. Результаты исследования

Описание растительного сообщества прибрежной зоны водного биоценоза

Оп 1, 2010 К. 17.06.10

Территория изучаемого водоема.

Прибрежное растительное сообщество.

атм. давление = 748 мм. рт. ст.

ветер = 2 м/с

влажность воздуха = 20%

Общая высота травостоя ≈ 1м

ОПП (Общее Проективное Покрытие) = 30-40%

Состав сообщества описан в приведенной ниже таблице.

Таблица 7. Описание сообщества прибрежных водно-болотных растений

Изучение химического состава воды

Изучение химического состава воды проводилось при помощи качественного анализа.

Качественная реакция на ион хлора.

Для обнаружения ионов хлора в пробе воды мы добавляли к жидкости нитрат серебра. Если ионы хлора в воде содержаться, то проходит следующая реакция:

xCl + AgNO 3 → AgCl ↓ + xNO 3

xCl – некоторое соединение, в состав которого входит хлор

AgNO 3 – нитрат серебра

AgCl↓ - осадок, указывающий на наличие хлора

xNO 3 – продукт реакции.

При добавлении нитрата серебра мы наблюдали появление мутного, творожистого осадка, что свидетельствует о наличии хлора в пробе воды.

Качественная реакция на сульфаты.

Для обнаружения сульфатов в пробе воды мы добавляли к жидкости хлорид бария. Если ионы хлора в воде содержаться, то проходит следующая реакция:

xSO 4 + BaCl → BaSO 4 ↓ + xCl

xSO 4 – некоторое соединение, в состав которого входит сульфат

BaCl– хлорид бария

BaSO 4 ↓ - осадок, указывающий на наличие сульфата

xCl– продукт реакции.

При добавлении хлорида бария мы наблюдали появление белого осадка, что свидетельствует о наличии сульфатов в пробе воды.

Сравнительный анализ

Мы провели сравнительный анализ искусственного водного биоценоза города с естественным водным биоценозом озера Суховского по основным органолептическим и внешним показателям, результатам качественных реакций. Озеро Суховское расположено на территории Ботанического сада города Кемерово. Имеет размеры: около 1 км в длину и 100 метров в ширину. Итоги анализа приведены в следующих таблицах:

Таблица 8. Сравнение органолептических показателей.

Таблица 9. Сравнение физических и химических показателей.

Таблица 10. Сравнение внешнего вида.

Таблица 11. Влияние антропогенного фактора.

Динамика изменений

Наблюдения за прудом были продолжены летом 2011.

Динамика изменений характеризуется следующим образом:

1. сообщество прибрежных водно-болотных растений качественно не изменилось. Наблюдали те же виды, что и в прошлом году;
2. на поверхности пруда и по его берегам накапливается все больше мусора (пластмассовых и стеклянных бутылок, полиэтиленовых пакетов и др);
3. водоем сильнее зарос водорослями и другими водными растениями;
4. примерно в середине октября была проведена чистка пруда. Убрали все бутылки, пакеты, отчего водоем стал выглядеть гораздо лучше. Здесь явно наблюдалось положительное антропогенное давление;
5. на пруд уже не первый год прилетают гнездиться кряквы – дикие утки;
6. также этим летом нам удалось увидеть ондатру – мускусную крысу. Мы предполагаем, что на пруду обитает не одна особь, а две. Зверь очень осторожный и хорошо скрывающийся, за ним трудно вести постоянное наблюдение. Объяснить, как ондатра могла сюда попасть, можно только одним способом. Скорее всего, зверь по ближайшей реке (Искитимке) попал сюда и нашел условия водоема наиболее благоприятными.

Выводы по лабораторному анализу воды

Осенью был сделан лабораторный анализ пробы воды из пруда. Результаты можно посмотреть в Приложении 1.

Мы сравнили полученные показатели с ПДК. Результаты сравнения представлены ниже в таблице.

Таблица 12. Сравнение полученных в лаборатории показателей с ПДК.

Нами был вычислен Индекс Загрязненности Воды по данной формуле:

ИЗВ = (∑ Ci /ПДК i ) / число показателей

Сi – фактическая концентрация примесей в воде

ПДКi – предельно допустимые концентрации этих примесей

В итоге мы получили ИЗВ = 0,01969 , что свидетельствует о I классе воды (очень чистая).

Также сравнили показатели нашей воды с показателями проб воды реки Томь, взятыми в 2006 году около п. Металлплощадка и д. Подъяково

(1 строчка – отбор проб п. Металлплощадка, 2 строчка – отбор проб д. Подъяково).

Таблица 13. Сравнение показателей воды из пруда и воды из р.Томь.

Выводы

На основе результатов исследований, проведенных в 2010 и 2011 годах, были сделаны следующие выводы:

1. на основе теоретических данных, состояние водных ресурсов нашей области улучшается, вследствие усовершенствования технологий на предприятиях Кузбасса;
2. в фитоценоз прибрежной зоны входит растения, принадлежащие к 16 различным семействам; основу сообщества составляют представители семейства сложноцветных (6 видов), как наиболее устойчивые к внешним факторам;
3. качественные реакции указывают на наличие хлоридов и сульфатов в пробах воды;
4. главным антропогенным загрязнителем является бытовой мусор (предметы из полиэтилена, пластмассы, пенопласта), который не способен переработаться микроорганизмами и отравляет биоценоз пруда;
5. сравнительный анализ искусственного и естественного водоемов показывает, что главная причина различий - это влияние антропогенного фактора;
6. динамика изменений состояния пруда в 2010 и 2011 годах показывает, что влияние антропогенного фактора усиливается; наряду с отрицательным антропогенным давлением (увеличение количества мусора) наблюдается и положительное (очистка пруда);
7. все показатели ПДК в норме;
8. низкое значение ИЗВ свидетельствует о хорошем качестве воды; такую воду можно употреблять в бытовых целях;
9. вода из изучаемого нами пруда лучше по большинству показателям по сравнению с водой из реки Томь. Только один показатель (ХПК) выше в пруду, чем в реке. Это может свидетельствовать о том, что в водоеме содержится больше органических и неорганических остатков, не перерабатываемых микроорганизмами пруда. Хотя в целом показатель в пределах ПДК.

Проект рекреационной зоны.

Таким образом, изучаемый малый водоем на территории г. Кемерово можно считать безопасным для здоровья человека. В связи с этим целесообразно рациональное и грамотное использование данного природного ресурса. Итогом нашей исследовательской работы стал проект по созданию рекреационной зоны на данной территории.

Вблизи пруда достаточно местности для оборудования парковой зоны. Если разделить эту местность на отдельные участки, то она должна получиться очень удобной в использовании для жителей близлежащих домов.

Примерный план рекреационной зоны представлен в приложениях 2 и 3 .

Предложения по улучшению:

1. Конечно, водоем нужно очистить и периодически поддерживать его чистоту.
2. Гаражный кооператив до водоема можно разместить более компактно, даже если оставить все его составляющие.
3. Территорию за прудом, которую мы отметили, как «Парковая зона» стоит выровнять и проложить удобные тропинки, без ущерба для растительности.
4. Тропу вокруг пруда стоит выровнять и немного расширить
5. «Игровую зону» оборудовать площадкой для детей.
6. «Зону отдыха» снабдить скамьями и беседками.
7. Разнообразить растительность и привести в порядок уже существующую.

Литература

1. Петунин О.В. Изучение экологии в школе. Программы элективных курсов, конспекты занятий, лабораторный практикум, задания и упражнения – Ярославль: Академия развития; Владимир: ВКТ, 2008. – 192 с.: ил. – (В помощь учителю).
2. Дружинин С.В. Исследование воды и водоемов в условиях школы – М.: Чистые пруды, 2008. – 32 с. – (Библиотечка «Первого сентября», серия «Биология». Вып. 20).
3. Грамм-Осипова В.Н., Арефьева О.Д. Мониторинг водных объектов в школьном курсе: Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2000.-108 с.

Приложение 1.
Протокол лабораторных испытаний.

Приложение 2.
Местность на данный момент.