Методические рекомендации по проведению второго (муниципального) этапа Всероссийской олимпиады школьнико в по экологии 2008 г. Г. Горно – Алтайск 2008г Методические рекомендации по проведению первого (теоретического) тура 1. Соревнования олимпиады начинаются с теоретического тура, цель которого – определение теоретической подготовленности конкурсантов – учащихся, принимающих участие в соревнованиях олимпиады. Под теоретической подготовленностью конкурсантов олимпиады следует понимать знание содержания, объёма и связей понятий, составляющих понятийный аппарат основных разделов экологии: общей, прикладной и социальной. Кроме этого, конкурсанты должны иметь ясное представление о современных процессах в сфере экологии, протекающих на локальном (местном), региональном и глобальном уровнях. В частности, речь идёт о состоянии среды обитания, живой Природы, здоровья, о решении экологических проблем в различных аспектах – социальном, технологическом и научном. Конкурсанты также должны знать наиболее известные факты из истории экологической науки, а также из истории взаимоотношений цивилизации и Природы. Однако само по себе усвоение информации на уровне её устного или письменного воспроизведения (репродукции) или даже узнавания (при решении закрытых тестовых задач) хотя и важно, но не представляет особой ценности без умения применить эти знания на практике. В данном случае под практикой понимается умение использовать знания при выполнении конкурсного задания первого тура. Поэтому конкурсное задание первого (теоретического) тура подготовлено таким образом, чтобы выявить уровень владения экологическими понятиями, которые составляют основу экологии как области знания и профессиональной деятельности. Суть задания в том, чтобы выбрать правильный ответ, используя знание понятийного аппарата экологии, и затем письменно обосновать свой выбор. 2. Каждое понятие имеет своё особое название, своё имя – «экосистема», «популяция», «экологический фактор» и т.д. Каждое понятие имеет своё содержание, то есть набор признаков, которые описывают экологический объект или явление, отражённые в понятии. По своей сути понятие – это абстрактная модель экологического объекта или явления. Кроме того, каждое понятие имеет свой объём – совокупность экологических объектов или явлений, для которых оно выступает моделью, которое оно описывает. И, наконец, все экологические понятия тесно связаны друг с другом. 3. Суть конкурсного задания заключается в выборе единственного правильного (наиболее полного и/или непротиворечивого с позиций экологии и логики) варианта ответа с последующим письменным обоснованием выбора. Обоснование составляет основную и самую важную часть задания. Конкурсанты не просто выбирают правильный ответ из четырёх предложенных, но и письменно обосновывают свой выбор, опираясь на свои знания. Причём для получения максимально возможного балла за выполнение задания учащийся должен с опорой на знания и опыт аргументировано обосновать не только выбор правильного ответа, но и свой отказ от выбора других, ошибочных ответов, указав на неточности, ошибки, противоречия или неполноту. По сравнению с простым выбором правильного ответа в тестовых задачах закрытого типа такое задание является значительно более трудным не только для выполнения конкурсантами, но и для проверки жюри. 4. Каждая тестовая задача состоит из двух частей. Одна часть содержит полное описание или часть описания содержания, объёма или связи понятия. Эту часть задачи иногда называют «задачной», хотя это не совсем точно. Вторая часть задачи, которую называют «ответной», содержит одно правильное утверждение, которое соответствует содержанию первой («задачной») части. Именно его надо выявить и затем письменно, на бланке, обосновать свой выбор. Кроме того, вторая часть тестовой задачи содержит ошибочные утверждения. В чём заключается эта ошибочность – это тоже необходимо выявить и затем обосновать. Эти ошибочные ответы предназначены для того, чтобы замаскировать правильный ответ. Ошибочность ответов может быть организована по-разному. Ошибочность может заключаться в неполноте и/или в неправильности толкования содержания, объёма или связей экологических понятий. От того, насколько грамотно, продуманно, аргументировано, понятно и лаконично (ведь место для ответа на бланке ограничено) напишет учащийся обоснование, зависит количество набранных баллов. Если учащийся выберет правильный ответ, ничего не обосновывая и не объясняя, он получит два балла. За аргументированное с позиций экологии, полное и логично построенное обоснование выбора правильного ответа – пять баллов. Для оценки обоснования правильного ответа можно использовать шкалу, применяемую в общеобразова2 тельной школе. Ноль баллов рекомендуется выставлять в случае отказа от обоснования или в случае полностью ошибочного обоснования. От двух до пяти баллов рекомендуется выставлять в зависимости от полноты, грамотности и логичности обоснования. За грамотное обоснование отказа от выбора каждого ошибочного ответа – по одному баллу дополнительно. То есть всего за решение каждой тестовой задачи учащийся максимально может получить десять баллов. 5. Поэтому, учитывая сложность, новизну и творческий характер задания теоретического тура, методические рекомендации учащимся включают: 1) описание конкурсного задания; 2) описание структуры и содержания тестовых задач и 3) описание порядка действий, обеспечивающих выполнение тестовых задач. Учащихся можно ознакомить с рекомендациями как в ходе подготовки к соревнованиям олимпиады, так и непосредственно перед выполнением конкурсного задания. Рекомендации учащимся 1. Конкурсное задание теоретического тура заключается в выборе единственного правильного варианта ответа из четырёх предложенных с письменным обоснованием своего выбора. Вы должны не только выбрать и указать в специально отведённом на бланке месте правильный ответ, но и письменно обосновать свой выбор, опираясь на свои знания и опыт. 2. Конкурсное задание состоит из нескольких тестовых задач. Каждая задача содержит один правильный и три неправильных, ошибочных ответа. Они предназначены для того, чтобы замаскировать правильный ответ. Ошибочность ответов может заключаться в неправильности или неполноте толкования содержания, объёма или связей экологических понятий. 3. За решение одной тестовой задачи максимально можно получить десять баллов. Это зависит от того, насколько грамотно, продуманно, аргументировано, понятно и лаконично (ведь место для ответа на бланке ограничено) Вы напишете обоснование. Если выберите правильный ответ, ничего не обосновывая и не объясняя, то Вы получите два балла. За чётко аргументированное с позиций экологии, полное и логично построенное обоснование выбора правильного ответа – пять баллов максимально. За аргументированное с позиций экологии, полное и логично построенное обоснование каждого ошибочного ответа – ещё по одному баллу. 4. Для решения тестовой задачи можно использовать такой алгоритм: а) разборчиво впишите свою фамилию, имя и класс в специальную графу в верхней части бланка с тестовой задачей; б) внимательно прочитайте тестовую задачу, включая все варианты ответа; в) проанализируйте все ответы и выберите правильный и самый полный; г) на черновике напишите всё, что объяснит выбор правильного ответа и отказ от ошибочных. Например, это может быть определение использованных в задаче понятий, которое включает признаки экологического объекта или явления. Сравнив с определением ошибочные ответы, Вы сможете объяснить свой отказ от ошибочных вариантов в пользу единственно правильного ответа; д) соразмерьте объём написанного на черновике текста и место на бланке ответа. Выделите подчёркиванием на черновике то, что следует переписать на бланк. При необходимости сократите написанный Вами текст, вычеркнув несущественные слова; е) впишите в специально отведённое на бланке место букву, соответствующую выбранному Вами правильному ответу; ж) аккуратно и разборчиво перепишите из черновика на бланк отредактированный Вами текст. Для удобства проверки Вашего обоснования текст желательно разбить желательно на четыре коротких абзаца – по числу проанализированных Вами вариантов ответа. Абзацы следует начинать словами: «ответ «а» правильный (или неправильный) потому что [далее следует обоснование]». Рекомендации жюри 1. Комплект материалов для теоретического тура включает набор бланков. Бланк для выполнения задания теоретического тура состоит из трех частей. Первая часть (отрезной корешок) располагается вверху лицевой стороны бланка и при необходимости используется для шифрования работ учащихся. 3 Вторая часть содержит тестовую задачу. . Третья часть находится внизу оборотной стороны бланка и представляет собой графу для заполнения жюри. В эту графу члены жюри заносят набранные за решение каждой задачи баллы. 2. Рекомендуемый порядок работы с бланками на соревновании. А) Получив комплект бланков вместе с листами для черновых записей, учащиеся на бланке заполняют графы «фамилия», «имя» и «класс». Б) После окончания тура, продолжительность которого определяется количеством тестовых задач (примерно по 30 минут на одну задачу), учащиеся сдают бланки жюри. В) При необходимости бланки шифруются. Для этого в графу «шифр» в верхнем левом углу бланков отвечающий за конфиденциальность член жюри вписывает дважды один и тот же шифр (комбинацию цифр и/или букв). После чего верхняя часть бланков с информацией об учащихся и с шифром отрезается, а остальная часть бланков только с шифрами отдаются на проверку. После проверки ответов и выставления баллов на каждом бланке работы учащихся расшифровываются (устанавливается принадлежность закрытых шифрами работ конкретным учащимся) путём сопоставления шифров на бланках с шифрами на отрезных корешках. Результаты выполнения конкурсного задания первого тура (количество баллов) заносятся в таблицу. Г) При проверке рекомендуется использовать одну из приведённых ниже шкал. Количество баллов за каждую задачу следует вписывать в специально отведённую графу на тыльной стороне каждого бланка. Затем количество набранных баллов за все задачи суммируется. Д) При проверке рекомендуется руководствоваться образцами ответов учащихся (обоснованиями выбора и отказа от выбора ответа), которыми снабжена каждая тестовая задача. При этом следует помнить, что задание теоретического тура имеет творческий характер, и предлагаемые образцы ответов учащихся не могут дать полного представления о содержании всех возможных вариантов обоснований учащихся. При проверке работ учащихся члены жюри должны ориентироваться и на собственный опыт и знаний. . Шкала для проверки конкурсных тестовых задач по экологии № Показатель Балл Выбран ошибочный ответ 0 Выбран правильный ответ 2 Оценка обоснования правильного ответа Обоснование отсутствует 1 0 Обоснование ошибочно 1 Обоснование построено без опоры на экологические знания 2 Обоснование нелогичное и неточное 3 Обоснование с неточностями и / или неполное 4 Обоснование логичное, экологически и стилистически грамотное 5 Оценка обоснования ошибочных ответов Обоснование отсутствует или оно ошибочно, нелогично 2 0 Обоснование логичное, экологически грамотное 1 Обоснование отсутствует или оно ошибочно, нелогично 3 0 Обоснование логичное, экологически грамотное 1 Обоснование отсутствует или оно ошибочно, нелогично 4 0 Обоснование логичное, экологически грамотное 1 максимально баллов 10 Для проведения конкурсных соревнований теоретического тура среди учащихся девятых классов рекомендуется использовать тестовые задачи №№ 5, 9, 12,15 4 Для проведения конкурсных соревнований теоретического тура среди учащихся десятых классов рекомендуется использовать тестовые задачи №№ 2, 8, 10,13, 14, Для проведения конкурсных соревнований теоретического тура среди учащихся одиннадцатых классов рекомендуется использовать тестовые задачи №№ 1, 3, 4, 6, 7, 5 Конкурсные задания теоретического тура 9 класса. ШИФР фамилия имя класс заполните здесь заполняйте бланк аккуратно и разборчиво, без помарок и зачёркиваний Организм и среда а Правило Д. Аллена (в общем виде – правило К. Бергмана) показывает зависимость между: продуктивностью и наличием питательных веществ в почве б видовым составом сообщества и проективным покрытием в формой тела и температурой окружающей среды г показателями разнообразия и рельефа территории. 5 ответ тема выберите и обоснуйте ответ Антропогенное воздействие на биосферу а Перевод автомобилей на сжиженный газ обеспечивает предотвращение детонации горючего в двигателях автомашин б увеличение максимальной скорости движения автомобиля в снижение в несколько раз выброса оксида углерода по сравнению с бензиновыми двигателями более безопасное управление автомобилем 9 г ответ тема 12 а б в г выберите и обоснуйте ответ Социальная экология Первый этап рециклизации твердых бытовых отходов в Сан-Франциско получил название «волшебная троица», потому что: в один контейнер собираются сразу три вида отходов: металлические банки; стекло и бумага, пищевые отходы отходы сортируются по трем видам контейнеров: металлические банки, стекло, бумага, пищевые отходы; прочий мусор отходы подвергаются переработке в три стадии: механическая сортировка; ручная сортировка; сжигание из одной тонны отходов без добавления биологических и химических компонентов и наполнителей получается три тонны компоста ответ тема выберите и обоснуйте ответ Организм и субстрат а В тропических лесах Венесуэлы у некоторых видов деревьев часть корней растет вверх по собственному стволу. Экологической причиной этого является: плотность и сухость почвы б чрезмерная насыщенность почвы минеральными солями в бедность почвы биогенами и их наличие в дождевой воде г насыщенность почвы ядовитыми веществами 15 ответ выберите и обоснуйте ответ баллы за выбор за обоснование правильного ответа сумма жюри правильного (шкала 0 – 5), неправильного (0 – 1) Ф.И.О. ответа а б в г (0 или 2) 6 Конкурсные задания теоретического тура 10 класса 10- 1 фамилия имя класс ШИФР заполните здесь заполняйте бланк аккуратно и разборчиво, без помарок и зачёркиваний тема Комплексное действие абиотических факторов и распространение жизни в биосфере Пределы вертикального распространения организмов ограничены: увеличением высоты над уровнем моря, скоростью вертикальных конвекционных потоков воздуха и слабых ветров уменьшением обеспеченности кислородом и обезвоживанием клеток и тканей за счёт увеличения частоты дыхания организмов уменьшением подъёмной силы воздушной среды и невозможностью пассивного расселения не приспособленных к полёту видов увеличением потока длинноволновых ультрафиолетовых лучей, обладающих большой энергией и высокой химической активностью 2 а б в г ответ тема 8 а б в г Последние представители тарпанов в южнорусских степях исчезли: ещё в середине XVIII века в связи с активной военной политикой Российского государства по присоединению Крыма в 30-х годах ХХ века при строительстве каскада плотин на р. Днепр из-за интенсивной распашки степей в конце ХIХ века вследствие загрязнения полей избыточным количеством минеральных удобрений и пестицидов ответ тема 10 а выберите и обоснуйте ответ Антропогенное воздействие на биосферу выберите и обоснуйте ответ Особо охраняемые природные территории Первый государственный природный заповедник в России был создан по примеру Йеллоустонского национального парка в 1898 году с целью прекращения охоты и восполнения численности черного баргузинского соболя в 1916 году после Октябрьской революции в 1919 году для сохранения редких видов растений дельты реки Волги в 1927 году для охраны популяции бобров, обнаруженных в бассейне реки Воронеж б в г ответ тема выберите и обоснуйте ответ Антропогенное воздействие на биосферу а Для улучшения кормовой базы форели в озере Тахо (Северная Америка) интродуцировали рачка, который успешно прижился в других водоёмах Северной Америки, и рыба там быстро «отъедалась» – прибавляла в весе и размере. Однако в озере Тахо днём рачки уходили в толщу воды, куда рыба не опускается, а ночью, когда рыба не кормится, рачки поднимались и поедали дафний, подрывая кормовую базу форели. Интродукция рачка в озере Тахо не достигла запланированного результата, потому что: дафнии и рачки являются эндемиками озера Тахо б озеро Тахо имеет бóльшую глубину по сравнению с другими озерами Северной Америки в интродукция форели приводит к деградации озёрных экосистем г озеро Тахо находится в южном полушарии, где иной световой и температурный режим 13 ответ выберите и обоснуйте ответ 7 тема Экология городской среды (Урбоэкология) 14 а б в г В условиях урбанизации (крупного города) происходят следующие изменения абиотических факторов: снижение температуры, увеличение скорости ветра и кислотности повышение температуры и скорости ветра, снижение кислотности снижение температуры и скорости ветра, снижение кислотности повышение температуры, снижение скорости ветра, повышение кислотности ответ баллы 10 - 2 выберите и обоснуйте ответ за выбор за обоснование правильного ответа правильного (шкала 0 – 5), неправильного (0 – 1) ответа а б в г (0 или 2) 8 сумма жюри Ф.И.О. Конкурсные задания теоретического тура 11 класса ШИФР тема 1 а б в г 11 - 1 фамилия имя класс заполните здесь заполняйте бланк аккуратно и разборчиво, без помарок и зачёркиваний Экосистема – сложный природный комплекс Сукцессия не достигнет фазы климакс-формации, если: разнообразия видов недостаточно для нормального естественного хода сукцессионного процесса, а среда обитания резко нарушена биогены накапливаются на отдельных трофических уровнях с сохранением скорости оборота генераций продуцентов и консументов развитие экосистемы осуществляется от появления пионерных видов организмов до заключительной стадии развития биоценоза смена одного биоценоза другим направлена на повышение устойчивости функциональных компонентов естественной экосистемы ответ тема выберите и обоснуйте ответ Глобальное изменение климата а Глобальные изменения климата, следствием которых может явиться глобальное потепление, в целом представляют собой: положительное явление, поскольку ведут к потеплению климата на территории России б негативное явление, поскольку ведут к деградации почвенного покрова в положительное явление, поскольку ведут к увеличению водности рек 3 негативное явление, поскольку ведут к таянью ледникового покрова и к увеличению расходов практически всех стран для устранения негативных последствий. ответ выберите и обоснуйте ответ тема Э к о с и с т е м а – сложный природный комплекс г а В ходе сукцессионного процесса сообщества претерпевают ряд стадий развития от пионерного до климаксового, или коренного. Характерной особенностью климаксового сообщества является: максимальная степень замкнутости биологического круговорота б максимальная продуктивность сообщества в максимальное количество видов в сообществе 4 г максимальное содержание гумуса ответ выберите и обоснуйте ответ тема Социальная экология а Согласно определению понятия «устойчивое развитие», данному Комиссией ООН по устойчивому развитию под руководством Г.Х. Брунтланд, основным принципом устойчивого развития является: постоянное улучшение жизни людей б развитие человеческого общества без природных катаклизмов в развитие без ущерба последующим поколениям людей 6 г устойчивое наращивание производственного потенциала. ответ выберите и обоснуйте ответ 9 11 - 2 тема Э к о с и с т е м а – сложный природный комплекс а Сложные системы (каковой, в частности, является экосистема) обладают качественно новыми (эмерджентными) свойствами, которые нельзя предсказать, исходя из простого сложения свойств (функций) их компонентов. Проявлением эмерджентности экосистемы является: содержание гумуса б биологическая продуктивность в парциальное давление углекислого газа г фитомасса 7 ответ баллы выберите и обоснуйте ответ за выбор за обоснование правильного ответа правильного (шкала 0 – 5), неправильного (0 – 1) ответа а б в г (0 или 2) 10 сумма жюри Ф.И.О. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 1 Э к о с и с т е м а – сложный природный комплекс тема Сукцессия не достигнет фазы климакс-формации, если: 1 ответ а Ответ А правильный. Экологическая сукцессия – развитие, при котором в пределах одной и той же территории (биотопа) происходит последовательная смена одного биоценоза другим в направлении повышения устойчивости экосистемы. Действительно, для нормального естественного хода сукцессионного процесса, которая закономерно заканчивается климаксом, разнообразие видов является необходимым условием. Однако среда обитания при этом не должна быть нарушена. При нарушенной среде обитания сукцессия не достигнет фазы климакса. Ответ Б ошибочный. Скорость смены генераций (то есть поколений) продуцентов и консументов влияет на скорость смены одного серийного сообщества другим, но не влияет на ход сукцессии, то есть на последовательность смены серийных сообществ. Точно также как и скорость накопления биомассы на определённом уровне. Следовательно, названные параметры не могут повлиять на переход сообщества в состоянии климакса. Ответ В ошибочный. В ответе говорится о том, развитие экосистемы завершается заключительной стадией развития биоценоза, то есть климаксом. А ведь речь в задаче идёт о том, что фаза климакс-формации достигнута не будет. Следовательно, ответ с точки зрения задачи нелогичный. Ответ Г ошибочный. Нормальная сукцессия направлена на повышение устойчивости экосистемы в целом и, соответственно, её отдельных компонентов. И естественная смена одного биоценоза другим, которая обеспечивает повышение устойчивости экосистемы, и есть сукцессия, которая закономерно закончится климаксом. Этот ответ является, по сути, определением сукцессии. Поэтому он не может быть использован для логического завершения задачной части. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 2 Комплексное действие абиотических факторов и распространение жизни в биосфере тема Пределы вертикального распространения организмов ограничены: 2 ответ б Ответ А ошибочный. Увеличение высоты над уровнем моря само по себе не оказывает влияния на распространение организмов. Они заселяют наземно-воздушную среду на разных высотах. Высота над уровнем моря сама по себе не является лимитирующим фактором. Точно так же как не ограничивает, а скорее способствует распространению организмов скорость конвекционных (восходящих и нисходящих) потоков воздуха. Такие потоки (за исключением разве что смерчей) используют для набора высоты при совершении дальних перелётов, для обзора местности с большой высоты во время охоты (дневные хищники). Слабые ветры оказывают некоторое влияние на вертикальные пределы распространения только организмов, расселяющихся при помощи ветра. Ответ Б правильный. Наличие кислорода является условием распространения аэробной жизни в условиях наземно-воздушной среды. С увеличением высоты парциальное давление кислорода уменьшается, а следовательно уменьшается поступление кислорода в организмы. Действительно при этом увеличивается частота дыхательных движений, что может привести к обезвоживанию. Поэтому обеспеченность кислородом действительно является лимитирующим фактором. Ответ В ошибочный. Уменьшение подъёмной силы воздушной среды и невозможность пассивного расселения посредством анемохории не может повлиять на распространение не способных к полёту видов. Ответ Г ошибочный. Увеличение потока коротковолновых ультрафиолетовых лучей, обладающих большой энергией и высокой химической активностью, действительно является лимитирующим фактором распространения организмов. Однако в ответе указаны длинноволновые ультрафиолетовые лучи, что неправильно. 11 Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 3 Глобальное изменение климата тема Глобальные изменения климата, следствием которого является ….. 3 ответ г Ответ А ошибочный. Наряду с негативными моментами глобальное потепление имеет несколько позитивных моментов, одним из которых является существенное потепление территории России и увеличение продуктивности сельского хозяйства. Однако наряду с этим в результате таяния ледников и поднятия уровня Мирового Океана, затопленными окажутся город Санкт-Петербург, а огромные территории в Западной Сибири. Юг Европейской территории страны подвергнется опустыниванию. Нарушение зоны вечной мерзлоты приведет к разрушению инфраструктуры добывающих отраслей на Севере страны и в Сибири. Таким образом, не только для всего мира, но и для России глобальное потепление в целом представляет собой негативное явление. Ответ Б ошибочный глобальные изменения климата ведут как к деградации почвенного покрова в районах предполагаемого опустынивания в результате повышения температуры, так и к улучшению почвенного покрова в холодных ныне территориях. Таким образом, этот ответ не может считаться полным. Ответ В ошибочный Действительно, глобальное потепление (и это отмечается исследованиями гидрологов) сопровождается увеличением водности некоторых рек. Так для России в целом за последние 25–30 лет водность рек увеличилась на 5%, что равнозначно появлению новой реки, сопоставимой с Волгой. Тем не менее, такое увеличение водности отмечается в районах с наличием уже большого количества воды, а в районах её недостатка (например, юг России) водность рек уменьшается. Таким образом, данный ответ является неполным. Ответ Г правильный вывод ученых практически однозначен: потепление прогнозируется на ближайшие 100-200 лет и может иметь серьезные негативные последствия. К их числу можно отнести: а) Затопление прибрежных зон океанов и морей. При этом ряд прибрежных государств может исчезнуть; б) Исчезновение ледников в горах, в) Таяние льдов Гренландии, Арктики и Антарктиды вплоть до их полного исчезновения, г) Значительное увеличение экономических расходов практически всех стран для устранения последствий глобального потепления. Вместе с тем повышение содержания углекислого газа имеет и положительный эффект как в глобальном аспекте, так и, в особенности, в региональном смысле. Потепление климата для России и Канады подвинет зону устойчивого земледелия на север на 500-1000 км 12 Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 4 Э к о с и с т е м а – сложный природный комплекс тема 4 В ходе сукцессионного процесса сообщества претерпевают …… ответ а Ответ А правильный. В процессе эволюции (сукцессионного процесса) сообщества стремятся к наиболее полному и экономному использованию имеющихся ресурсов среды и поэтому одной из главных черт климаксового (или коренного) сообщества является максимальная степень замкнутости биологического круговорота. Этот принцип нарушается лишь в случае геобиологических кризисов, когда вмешательство внешних сил (так называемая аллогенная эволюция) приводит к нарушению равновесия в системе и к разрыву биологических циклов. Ответ Б ошибочный. Максимальная продуктивность характерна на ранних стадиях сукцессии. В коренном сообщество продуктивность уравновешивается расходами на дыхание экосистемы и прирост биомассы становится минимальным. Ответ В ошибочный. Коренное сообщество не обязательно обладает максимальным количеством видов, поскольку на более ранних (средних) стадиях сукцессии в сообществе еще широко представлены пионерные виды и уже появляются сукцессионные, наиболее приспособленные к условиям экосистемы, виды. В коренном сообществе остаются преимущественно лишь сукцессионные виды, занимающие все свободные ниши, а уровень конкуренции (конкурентное давление) уменьшается. Ответ Г ошибочный. В коренном сообществе содержание гумуса находится на оптимальном для данных условий уровне. Максимальное содержание гумуса может отмечаться на ранних стадиях сукцессии, связанных с максимальной продуктивностью системы и максимальным поступлением в почву мертвого органического вещества. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 5 Среда и факторы абиотического типа. Общие закономерности тема 5 Правило Д. Аллена (в общем виде – правило К. Бергмана) показывает ….. ответ в Ответ А ошибочный, так как зависимость между продуктивностью и наличием питательных веществ в почве рассматривается в законе минимума Ю.Либиха, который со временем был распространен и на другие экологические факторы. Поэтому ответ не верен. Ответ Б ошибочный, так как взаимосвязь между видовым составом сообщества и проективным покрытием не рассматривается ни в одном известном законе экологии. Проективное покрытие связано, скорее, с численностью видов и морфологическими особенностями их строения. Ответ В правильный, так как правило Д. Аллена формулируется следующим образом: у животных выступающие части тела – уши, хвосты, лапы тем короче, а тело – тем массивнее, чем холоднее климат. Примером также может быть выработка определенных жизненных циклов и внутренних ритмов в ответ на изменение факторов среды. Правило Алена – выступающие части теплокровных животных в холодном климате короче, чем в теплом, поэтому в первом случае они отдают в окружающую среду меньше тепла. Правило Бергмана – у теплокровных животных, подверженных географической изменчивости, размеры тела особей статистически больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала вида. 13 Ответ Г ошибочный, так как разнообразие и особенности рельефа территории действительно могут быть связаны между собой, поскольку сложный рельеф обуславливает наличие множества экологических ниш, но к правилу Аллена это не имеет никакого отношения. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 6 Социальная экология тема 6 Согласно определению понятия «устойчивое развитие», данному Комиссией ООН по устойчивому развитию под руководством Г.Х. Брунтланд, основным принципом устойчивого развития является: ответ в Ответ А ошибочный постоянное улучшение жизни современных людей не может быть неограниченным. С одной стороны, оно ограничено наличием ресурсов на нашей планете и экологической ситуацией, а, с другой стороны, должно сознательно ограничиваться заботой о будущих поколениях. Поэтому ответ не верен. Ответ Б ошибочный развитие человечества без природных катаклизмов действительно может стать мечтой всех людей. Но оно не было поставлено главной идеей устойчивого развития, как в силу неконкретности, так и из-за сильной еще зависимости человечества от сил природы. Ответ В правильный По определению Гру Харлем Брунтланд, председателя Комиссии ООН по устойчивому развитию, устойчивое развитие – это такая модель социальноэкономических отношений, "...при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без лишения такой возможности будущих поколений". Устойчивое развитие - управляемый процесс, не разрушающий природной среды и обеспечивающий дальнейшее безопасное и неопределенно долгое существование цивилизации. Ответ Г ошибочный устойчивое наращивание производственного потенциала в действительности уже имеет место и показало не только положительные результаты в виде роста материальных благ, но и негативные в виде усугубления экологического кризиса на планете. Поэтому такое наращивание должно иметь ограничение, которое и было указано Комиссией ООН по устойчивому развитию в виде заботы о последующих поколениях. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 7 Э к о с и с т е м а – сложный природный комплекс тема 7 Сложные системы (каковой, в частности, является экосистема) … Ответ А ошибочный. Так как постоянное улучшение жизни содержаответ б ние гумуса есть свойство одного из компонентов экосистемы – почвы, а не самой экосистемы. Наличие гумуса важный, но не единственный фактор, обуславливающий важнейшее свойство (и функцию) экосистемы – продуктивность Ответ Б правильный. В соответствии с принципом эмерджентности по мере объединения компонентов в более крупные функциональные единицы, у этих новых единиц возникают новые свойства, отсутствовавшие на предыдущем уровне. Такие качественно новые, эмерджентные, свойства экологических систем нельзя предсказать, исходя из 14 свойств компонентов, составляющих рассматриваемый уровень. Сообщество – не просто сумма образующих его видов, но и совокупность взаимодействий между ними, т.е. оно имеет эмерджентные свойства. В случае биологических сообществ примерами эмерджентных свойств будут: видовое разнообразие, пределы сходства конкурирующих видов, структура пищевой сети, биомасса и продуктивность сообщества. Ответ В ошибочный. парциальное давление углекислого газа есть свойство одного из компонентов экосистемы – атмосферного воздуха, а не самой экосистемы. Наличие углекислоты в атмосфере – обязательное условие продуктивности, но далеко не единственное, определяющее эту важнейшую функцию экосистемы. Ответ Г ошибочный. Фитомасса есть характеристика растительного вещества экосистемы, а не самой экосистемы. Продуцирование фитомассы – лишь часть биопродукционного процесса в экосистеме (наряду с продуцирование микробной массы, массы грибов и животных Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 8 Антропогенное воздействие на биосферу тема Последние представители тарпанов в южнорусских степях исчезли ….. 8 ответ в Ответ «а» ошибочный. Походы российской армии не могли затронуть большие степные площади, так как войско через степные участки передвигалось только по проторенным дорогам. К тому же, большая часть южнорусских степей была присоединена к России именно в этот период - вследствие завоевания крымских территорий. Ответ «б» ошибочный. К 30-м годам ХХ века тарпаны уже исчезли. Хотя строительство гидроэлектростанций на Днепре повлекло за собой затопление достаточно обширных территорий, но это не могло бы вызвать полной гибели тарпанов, так как в этом случае без других форм вмешательства человека еще должны были сохраниться привычные для них естественные места обитания. Ответ «в» правильный. Только интенсивная и повсеместная распашка степей полностью преобразует места обитания крупных диких животных, а следовательно ведет к уничтожению их экологической ниши и вызывает их гибель. Тарпанам требовались большие участки естественной степи с высотой травостоя до 1,5-2 метров, но к концу ХIХ века таких участков в России уже практически не осталось, за исключением частных территорий, объявленных заповедными («Аскания-Нова» - владение барона Ф.Э. Фальц-Фейна) Ответ «г» ошибочный. Избыточное применение минеральных удобрений и пестицидов конечно же ведет к загрязнению почв и грунтовых вод, но не может служить основной причиной исчезновения тарпанов. Широкомасштабное применение минеральных удобрений и пестицидов в нашей стране началось только во второй половине ХХ века. К этому периоду тарпаны уже давно исчезли из-за уничтожения их естественных мест обитания, произошедшее вследствие распашки степей. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 9 15 Антропогенное воздействие на биосферу тема Перевод автомобилей на сжиженный газ обеспечивает ….. 9 Ответ в Ответ «а» ошибочный. Детонация топлива (возможность взрыва) может происходить только в двигателях автомашин, работающих на бензине. Для предотвращения детонации горючего в двигателях автомашин в него добавляют различные химические вещества (присадки, например, тетраэтилсвинец), которые делают выхлопные газы более токсичными. Ответ «б» ошибочный. Скорость движения автомобиля зависит от мощности двигателя, типа машины, ее веса и некоторых других ее технических данных. Замена в автомобилях топлива с бензина на газ незначительно влияет на изменение скорости движения автомобиля. Ответ «в» правильный. При работе автомобиля на газовом топливе основным преимуществом является значительно меньшее загрязнение окружающей среды, особенно снижается выброс оксида углерода. Ответ «г» ошибочный. Более безопасное управление автомобилем связано с системой автомобильной электроники, а не с заменой бензинового топлива на газовое топливо. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 10 Особо охраняемые природные территории тема 10 Первый государственный природный заповедник в России был создан Ответ «а» ошибочный. Йеллоустонский национальный парк (США) – ответ б первая в мире особо охраняемая природная территория – был создан в 1872 году как территория для общего пользования всех граждан страны в целях туризма и отдыха. Лишь многие годы спустя природоохранная функция стала главенствующей. В российских заповедниках изначально основной функцией была охрана природы и полное прекращение любой формы хозяйственной деятельности. Ответ «б» правильный. Первым государственным природным заповедником в России был Баргузинский, созданный на Байкале в 1916 году. Основная цель – прекратить охоту на черного баргузинского соболя и таким образом сохранить его популяцию. Охранять соболя следовало вместе с местами его обитания, таким образом, выделилась заповедная территория (полностью изъятая из хозяйственного использования). Созданию заповедника предшествовала серьезная научная работа и массовое движение сторонников охраны природы. Ответ «в» ошибочный. Октябрьская революция действительно упростила процесс создания новых государственных заповедников, в первые годы советской власти наблюдался всплеск развития заповедного дела (теория и практика). В 1919 году был создан Астраханский заповедник для охраны редкого вида лотоса, но он был уже не первый, так как еще до революции в 1916 году Государственная Дума утвердила постановление о создании Баргузинского заповедника. Ответ «г» ошибочный. В 1927 году создается Воронежский государственный природный заповедник для охраны сохранившейся популяции бобров в Центральной части России, но он не стал первым. В осно16 ву создания Воронежского заповедника были положены уже выработанные ранее принципы заповедания. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 11 Социальная экология 11 В 1950-х годах в промышленно развитых странах началась «зелёная ……. ответ а Ответ «а» правильный. «Зеленая революция» – это преобразование сельского хозяйства на основе научно разработанной агротехники. В развитых странах к середине 1950-х годов удалось широкомасштабно внедрить в сельскохозяйственное производство высокопродуктивные породы животных и высокопродуктивные сорта зерновых культур, требовавшие интенсивного применения минеральных удобрений, пестицидов и орошения. В результате этого урожаи зерновых культур в мире возросли в несколько раз. Ответ «б» ошибочный. К экстенсивным методам ведения сельского хозяйства относится распашка новых площадей, увеличение поголовья скота, соответственно привлечение дополнительной рабочей силы в сельскохозяйственное производство. Эти методы ведения хозяйства относят к количественным мерам решения продовольственной проблемы, и против этих мер протестов населения никогда не было. «Зеленая революция», наоборот, рассматривается как качественно новый метод решения продовольственной проблемы. Ответ «в» ошибочный. С середины 1950-х годов в мире в целом резко возросла добыча горючих полезных ископаемых, обеспечившая экономический подъем развитых стран и приостановившая до середины 1970-х годов внедрение в производство ресурсосберегающих технологий. В этот период негативным последствиям нефте- и газодобычи не придавали должного природоохранного значения, и никто не протестовал против увеличения добычи горючих ископаемых. Ответ «г» ошибочный. После 2-й мировой войны в Африке развернулась волна национального освободительного движения, в результате которой многие африканские страны освободились от колониальной зависимости и стали самостоятельными, а европейские державы были вынуждены перестраивать свою экономику. Однако распад колониальной системы не связан с «зеленой революцией», позволившей в 1950-х годах развитым странам значительно повысить производительность сельского хозяйства за счет внедрения научных разработок. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 12 Социальная экология тема 12 Первый этап рециклизации твердых бытовых отходов в Сан-Франциско получил название «волшебная троица», потому что ……………. ответ б Ответ а) ошибочный, так как рециклизация твердых бытовых отходов (в отличие от захоронения либо сжигания) предполагает их раздельный сбор для последующей переработки. Ответ б) правильный, так как система раздельного сбора твердых бытовых отходов предполагает разделение непищевых и пищевых отходов, а также прочего мусора для их последующей переработки (рециклизации). Ответ в) ошибочный, так как рециклизация твердых бытовых отходов предполагает их переработку, что в случае сжигания невозможно. Ответ г) ошибочный, так как получение из одной тонны отходов без добавления биологических и химических компонентов и наполнителей трёх тонны компоста противоречит закону сохранения массы 17 Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 13 Антропогенное воздействие на биосферу тема 13 Для улучшения кормовой базы форели в озере Тахо (Северная ……… ответ б Ответ а) ошибочный, так как дафнии не являются эндемиками озера Тахо, они широко распространены в планктоне пресных водоёмов (в том числе в России). Ответ б) правильный. Так как днём, когда рыба активна, рачок уходит на большую глубину, куда рыба не опускается, а ночью, когда рыба не кормится, рачок поднимается к поверхности и поедает дафнию, подрывая тем самым кормовую базу форели. Ответ в) ошибочный, так как наряду с негативными (например, кролики в Австралии) известны и другие примеры интродукции, не приводящие к существенным изменениям в исходной экосистеме (например, интродукция ондатры в России). Ответ г) ошибочный, так как США и, соответственно, озеро Тахо находятся в северном полушарии. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 14 Экология городской среды (урбоэкология) тема 14 В условиях урбанизации (крупного города) происходят следующие …… ответ г Ответ а ошибочный, так как за счет большого числа городских построек, которые являются препятствием, скорость ветра в городе в целом снижается. Ответ б ошибочный, так как за счет большого числа городских построек, которые являются препятствием, скорость ветра в городе в целом снижается, а не повышается. Кроме того, в городе не может снижаться кислотность, так как именно в городской среде сжигается много топлива (в двигателях внутреннего сгорания, печах и т.п.), в результате чего образуются кислотные оксиды. Ответ в ошибочный, поскольку в городской среде температура воздуха обычно выше, чем в сельской местности за счет того, что город потребляет, а значит и отдает в окружающую среду много дополнительной (за счет топлива) энергии. Каменные сооружения постепенно отдают это тепло в окружающую среду. В городе кислотность не снижается, так как сжигается много топлива (автомобили, печи и т.п.), в результате чего образуются кислотные оксиды. Ответ г правильный, так как в городской среде много объектов, которые отдают тепло в окружающую среду: это предприятия, теплотрассы, жилые дома. В результате температура воздуха в городе может быть выше чем за городом на 7-15 С. Летом, когда энергопотребление в городах температура воздуха увеличивается за счет того, что днем здания, асфальтовые и др. покрытия нагреваются, а ночью отдают это тепло в окружающую среду. Многочисленные строения в городской среде являются препятствиями для ветров, в целом скорость ветра в городе меньше, чем за его пределами. Оксиды азота, серы и углерода, растворяясь в воде осадков, образуют кислоты. Основными источниками образования этих оксидов в нижних слоях атмосферы городов являются автотранспорт и мелкие котельные. Примерное обоснование (решение) к тестовой задаче № 15 Экологической причиной того, что в тропических лесах Венесуэлы …… 15 ответ в Ответ «а» ошибочный, так как сухая почва стимулирует рост корней растений в вглубь поч18 вы к залегающим глубоко водоносным слоям. Если же почва очень плотная, то корни растений могут замедлить свой рост или совсем престать расти. Ответ «б» ошибочный, так как чрезмерная насыщенность почвы минеральными солями останавливают рост корней растений или их отмирание. При этом растение может погибнуть. Ответ «в» правильный, так как почва, содержащая мало питательных веществ, заставляет растения приспосабливаться к условиям олиготрофности. Одним из таких приспособлений у некоторых видов растений, произрастающих в тропических лесах Венесуэлы, является рост корней вверх для поглощения питательных веществ из дождевой воды. Ответ «г» ошибочный, так как почва, перенасыщенная ядовитыми веществами затормаживает рост корней растений и их отмирание с последующей гибелью растений. Методические рекомендации по проведению второго (практического) тура 1. Вторым по порядку проведения является практический тур олимпиады, цель которого – определение подготовленности учащихся к самостоятельному планированию экологического исследования, которое отражает исследовательскую компетентность учащихся. На втором туре олимпиады оценивается умение учащихся применить экологические знания на практике – при планировании исследования, основу которого составляет разработка научного аппарата, включающего тему, цель, задачи, гипотезу, и моделирование возможных результатов изучения экологических объектов, которые задаются в предлагаемых учащимся ситуациях. 2. Под практической подготовленностью конкурсантов олимпиады следует понимать умение, выбрав для изучения экологический объект, заранее намечать тему, определять цель, ставить задачи, формулировать гипотезу, подбирать методы и строить схему предстоящего эксперимента и/или наблюдения. Совокупность всех перечисленных компонентов исследования (тема, цель, гипотеза, задачи и т.д.) называют научным аппаратом исследования. Поэтому конкурсное задание практического тура построено так, чтобы оценить уровень исследовательской компетентности, которая проявляется в умении планировать исследование, разрабатывая его научный аппарат и прогнозируя его результаты. Предлагаемые учащимся для изучения экологические ситуации разработаны с опорой на знания и опыт практической деятельности учащихся. Поэтому для выполнения конкурсного задания практического тура учащиеся, помимо опыта планирования исследовательской деятельности, должны иметь ясное представление о содержании, объёме и связях понятий, составляющих понятийный аппарат основных разделов экологии: общей, прикладной и социальной. Поэтому конкурсное задание второго (практического) тура подготовлено таким образом, чтобы выявить уровень умения содержательного (не смешивать с организационным) планирования экологического исследования. 3. Суть конкурсного задания состоит в том, чтобы, выбрав и проанализировав описание одной из предложенных экологических ситуаций, учащиеся должны выявить её проблемный компонент. Затем, используя бланк ответа на конкурсное задание практического тура, учащиеся разрабатывают (моделируют) научный аппарат исследования, которое могло 19 бы, по мнению конкурсантов, стать источником информации, недостающей для решения выявленной проблемы. 4. Каждый компонент научного аппарата имеет своё назначение. Тема исследования – это свёрнутое (сокращённое) описание изучаемого свойства объекта или явления. Например: «Зависимость заболеваемости органов дыхания от концентрации вредных веществ в воздухе». Объект – «органы дыхания» или, как возможный, но менее предпочтительный вариант, «заболеваемость органов дыхания». Изучаемое свойство объекта (предмет исследования) – «реакция органов дыхания на содержащиеся в воздухе вредные вещества». Актуальность – важный элемент любого исследования, показывающий важность, значимость (социальную и/или личную) изучения именно этого экологического объекта или явления для фундаментальной науки или для решения вполне конкретных экологических проблем. Для обоснования значимости исследования используются ссылки на работы или высказывания известных в обществе людей – учёных, политических деятелей, педагогов и др. Цель исследования – это свёрнутое (сокращённое, сжатое) описание предполагаемого (планируемого) результата изучения экологического объекта (явления) и обобщённое описание направленной на объект деятельности (получение новой информации об объекте, изменение свойств объекта, передача информации об объекте заинтересованной общественности). Например: «Выявить зависимость уровня заболеваемости дыхательных путей от количества вредных веществ, содержащихся в воздухе и предложить систему мер, направленных на снижение уровня заболеваемости». Задачи исследования – это краткое описание действий, которые необходимо выполнить для достижения намеченного в цели результата. Например: «1. Выявить вредные вещества, содержащие в выхлопных газах автомобилей. 2. Рассчитать концентрацию вредных веществ во вдыхаемом воздухе, опираясь на количество вредных веществ, выбрасываемых одним, «усреднённым» автомобилем, и среднюю интенсивность движения. 3. Установить влияние на органы дыхания человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей. 4. Выявить связь заболеваемости органов дыхания от количества содержащихся в воздухе вредных веществ». При этом формулировку цели и задач лучше начинать с глагола в повелительном наклонении: «изучить», «проанализировать», «раскрыть», «выявить», «обосновать», «разработать», «апробировать», «показать», «определить», «охарактеризовать», «провести анализ». Цели и задачи должны быть сформулированы чётко, лаконично, конкретно и понятно. Число задач зависит от содержания моделируемого исследования и, как правило, не превышает пять. Гипотеза – предположение о причинно-следственной связи между изучаемым в исследовании свойств экологического объекта и определёнными факторами среды. В гипотезе раскрывает возможный характер связи (отношения) между объектом и фактором среды. Гипотеза определяет подход к изучению объекта и проверяется опытным путём в ходе исследования. Гипотеза выражается формулой, включающей две части: «Если [далее следует описание фактора и/или состояния объекта], то [далее следует описание характера связи между объектом и фактором]». Например: «Если концентрация вредных веществ, источником которых являются выхлопные газы, в атмосферном воздухе увеличится, то количество и степень тяжести заболеваний органов дыхания возрастёт». Выводы в сжатом виде описывают основные результаты исследования. Количество выводов должно примерно соответствовать количеству задач исследования и показывать результаты их выполнения. Выводы должны быть краткими, чёткими, лаконичными, конкретными и соответствовать цели и задачам исследования. 5. Для проверки рекомендуется использовать шкалу, которая в виде таблицы приводится ниже. При проверке ответов на задание практического тура следует обратить внимание на взаимосвязь компонентов планируемого исследования. Особого внимания заслуживает формулировка основных компонентов научного аппарата: темы – она должна краткой и выразительной, чётко указывать на изучаемое свойство объекта; цели – не желательно, чтобы 20 её формулировка слово в слово повторяла тему лишь с добавлением глаголов «изучить», «выявить». Цель должна давать представление о предполагаемом результате исследования изучаемого и/или преобразуемого свойства экологического объекта или явления; гипотезы – она должна быть предельно краткой и чёткой; задачи – должны раскрывать содержание и последовательность действий, которые предполагается в рамках исследования выполнить с изучаемым объектом; актуальность – она больше других компонентов показывает кругозор и содержание мотивации учащихся, один из наиболее сложных компонентов конкурсного задания; статистическая обработка – учащиеся должны объяснить для чего она проводится и в общем виде показать как – назвать её этапы; выводы – следует сопоставлять с задачами и гипотезой, это взаимосвязанные компоненты. 6. Рекомендации учащимся, предназначенные для организации их работы по выполнению конкурсного задания практического тура, представлены в двухстороннем бланке 1, который приводится ниже. Рекомендации полезно зачитать учащимся непосредственно перед выполнением задания, обратив их внимание на аккуратность и разборчивость заполнения бланков, а также на то, что ответ не должен выходить за рамки бланка. Кроме того, следует обратить внимание учащихся на необходимость использования черновика при подготовке ответа. Шкала для проверки конкурсного задания практического тура №* 1 2 3 4 5 6 7 8 ШКАЛА показатели ТЕМА: соответствие темы ис- тема полностью соответствует ситуации следования содержанию эколо- тема соответствует ситуации частично гической ситуации и объекта тема не соответствует ситуации ЦЕЛЬ: соответствие цели исцель полностью соответствует теме следования его теме цель частично соответствует теме цель полностью не соответствует теме ОБЪЕКТ: правильность опиполностью правильное описание объекта сания объекта исследования и частично правильное описание объекта изучаемого свойства полностью неправильное описание объекта АКТУАЛЬНОСТЬ: убедизначимость показана убедительно тельность раскрытия значимо- значимость вызывает сомнения сти исследования на данную значимость исследования не показана тему ЗАДАЧИ: соответствие повсе задачи полностью соответствует цели ставленных задач цели исслетолько часть задач соответствует цели дования все задачи не соответствуют цели ГИПОТЕЗА: её целесообразгипотеза раскрывает все аспекты связи ность – раскрытие характера гипотеза раскрывает часть аспектов связи предполагаемой связи между гипотеза не раскрывает ни одного аспекта объектом и фактором МЕТОДИКА: пригодность ме- методика полностью отвечает цели тодики для получения требуе- методика отвечает цели лишь частично мых данных о свойстве объекта методика не обеспечивает достижение цели ОБОРУДОВАНИЕ: соответоборудование обеспечивает полностью ствие: оборудования и матери- оборудование обеспечивает частично алов методике изучения объек- оборудование не обеспечивает методику та КРИТЕРИИ 21 баллы 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 9 10 11 12 СХЕМА ОПЫТА: соответствие логики опыта цели и методике; полнота представления этапов СТАТ. ОБРАБОТКА: правильность описания этапов и смысла статистической обработки НАГЛЯДНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ: наглядность представления опытных результатов ВЫВОДЫ: соответствие выводов опытным результатам «за» или «против» и задачам исследования логика опыта полностью отвечает цели логика опыта отвечает цели частично логика опыта полностью не отвечает цели 2 1 0 описаны все этапы стат. обработки описано часть этапы стат. обработки статистическая обработка не описана 2 1 0 все результаты представлены наглядно наглядно представлена часть результатов результаты наглядно не представлены выводы полностью соответствуют задачам только часть выводов соответствует задачам ни один вывод не соответствует задачам 2 1 0 2 1 0 * – номер критерия соответствует номеру компонента научного аппарата исследования в «Бланке ответа на конкурсное задание практического тура». 22 Двухсторонние бланки для выполнения задания практического тура Бланк 1. Лицевая сторона У в а ж а е м ы й к о н к у р с а н т ! Тебе хорошо известно, что успех экологического исследования зависит не только от умений брать пробы воды, воздуха, почвы, наблюдать за животными, растениями, грибами и микроорганизмами, проводить полевые и лабораторные эксперименты. Выполнить настоящее, полноценное исследование можно только тогда, когда исследователь, выбрав объект, заранее намечает тему, определяет цель, ставит задачи, формулирует гипотезу, подбирает методы и строит схему предстоящего эксперимента и/или наблюдения. Совокупность всех перечисленных компонентов исследования (тема, цель, гипотеза, задачи и т.д.) называют научным аппаратом исследования. Поэтому конкурсное задание практического тура построено так, чтобы оценить уровень твоей исследовательской компетентности, которая проявляется в умении планировать исследование, разрабатывая его научный аппарат и прогнозируя его результаты. К О Н К У Р С Н О Е З А Д А Н И Е В Т О Р О Г О Т У Р А Выбери одну из описанных экологических ситуаций (см. обратную сторону этого листа), и проанализируй её содержание, опираясь на свои экологические знания и исследовательский опыт. В результате анализа ты должен выявить проблемный компонент ситуации. Затем, используя «Бланк ответов на конкурсное задание практического тура», разработай научный аппарат исследования, которое могло бы, по твоему мнению, стать источником информации, недостающей для решения выявленной тобой проблемы. Выполняя задание, пользуйся черновиком. Результаты проделанной работы аккуратно занеси в «Бланк ответов на конкурсное задание практического тура». Порядок выполнения конкурсного задания 1. Впиши в левую верхнюю часть «Бланка ответов» свои данные: фамилию, имя, класс, название региона и код, которым тебя снабдили сотрудники оргкомитета. 2. Внимательно прочитай «Бланк ответов» и вспомни, что ты знаешь о каждом из названных компонентов исследования (тема, цель, гипотеза, задачи и др.). При работе с «Бланком ответов» внимательно изучай комментарии к каждому пункту. Следование им обеспечивает выполнение задания наилучшим образом. Для удобства работы можешь выписать название компонентов исследования на листе для черновых записей. 3. Внимательно прочитай описание всех ситуаций и выбери ту, которая тебе наиболее понятна, которую ты смог бы исследовать, применяя свои знания и опыт. При выборе ситуации особое внимание обрати на опытную часть исследования и в первую очередь – на методы, от знания которых зависит правильность выполнения большей части задания. Впиши в правую верхнюю часть «Бланка» номер выбранной ситуации (задачи). 4. Сделай на черновике наброски гипотезы, темы и цели. Учитывай взаимосвязь и соподчинённость всех компонентов исследования. Используй данную тебе подсказку – объект исследования. Помни, недостаток или отсутствие информации об объекте исследования является причиной того, что ситуация является проблемной. После этого приступай к планированию опытной части исследования. Помни, что результаты, которые ты можешь получить в ходе опытного изучения объекта, могут как подтвердить, так и опровергнуть выдвинутую тобой гипотезу. 5. Перенеси разработанные тобой компоненты планируемого исследования из черновика в «Бланк ответов». Делай записи и рисунки разборчиво и аккуратно. После выполнения задания и заполнения «Бланка ответов» сдай его вместе с этим листом члену жюри или ассистенту. У Д А Ч 23 И ! Бланк 1. Оборотная сторона № задачи 1 2 3 4 5 6 7 8 9 описание ситуаций, содержащих проблему В районе южного курорта распылили инсектициды. Уменьшилась популяция птиц. Объект: популяция птиц; антропогенный фактор ……….;* У жителей крупного города с современной системой водоснабжения увеличилась заболеваемость флюорозом (повреждение зубной эмали). Объект: здоровье человека; антропогенный фактор ……….;* После установки в парках аншлагов об охраняемых растениях численность этих видов сократилась. Объект: экологическое сознание человека; ……….;* В естественных лесных сообществах успех размножения мелких птиц (доля вылетевших из гнезда птенцов относительно общего числа отложенных яиц) составляет около 40 %; в лесах рядом с населенными пунктами – не более 10 %; в парках этот показатель падает до 1 %. Объект: популяции мелких птиц; антропогенный фактор; ……* Часто вдоль одной стороны дороги, проходящей через лес, можно заметить гибель деревьев и заболачивание почвы. Объект: растительность придорожной зоны, ………………* В море произошел разлив нефти. Объект: гидробионты; водоплавающие птицы, ……* Большинство молодых людей с удовольствием посещают дискотеки, где уровень шумовой нагрузки составляет 90-100 децибелов, а иногда и более. Объект: здоровье человека; физиологические последствия шумового воздействия, …………………* Пол в палате одной из больниц покрыли новым линолеумом. У больных, проходивших лечение в этой палате, были отмечены осложнения основных заболеваний. Больные были выписаны домой, где симптомы полностью исчезли. Картина повторилась при заполнении палаты вновь поступившими больными. Объект: здоровье человека; антропогенный фактор; ……….;* На реке соорудили каскад водохранилищ и зарегулировали сток. Объект: гидробионты, абиотический фактор, антропогенный фактор, …..* *- объект исследования может быть выбран конкурсантом по усмотрению, в зависимости от ситуации и исследовательской позиции учащегося. 24 Бланк 2. Лицевая сторона фамилия ШИФР класс имя регион, школа В Н И М А Н И Е ! БЛАНК ЗАПОЛНЯЙТЕ АККУРАТНО И РАЗБОРЧИВО. ОТ ЭТОГО ЗАВИСИТ РАБОТА ЖЮРИ ПО ПРОВЕРКЕ И ОЦЕНКЕ ВЫПОЛНЕННОГО ВАМИ КОНКУРСНОГО ЗАДАНИЯ Бланк ответов на задание практического тура ШИФР НОМЕР ВЫБРАННОЙ СИТУАЦИИ УКАЖИТЕ ЗДЕСЬ Научный аппарат исследования компоненты № исследования 1 содержание компонентов исследования заполняется жюри оценка балл шкала Тема 0-1-2 2 Цель 0-1-2 3 Объект и изучаемое свойство (предмет) 0-1-2 4 Актуальность 0-1-2 5 1 Задачи 0-1-2 6 Гипотеза 0-1-2 7 Методика Кратко опишите способы (методы) получения опытной информации об объекте, свойства которого Вы планируете исследовать, по такой схеме: № → название метода → какое свойство и как изучается→ получаемые данные (размерность) 1 0-1-2 25 8 Оборудование и материалы 1 Бланк 2. Оборотная сторона Кратко опишите оборудование и материалы (реактивы), необходимые для проведения планируемого Вами исследования, п о с хе ме : № → н аз ва ние → н а зна ч ени е ( дл я ч е го) → сп ос о б пр и м ен ен ия ( к ак ) 0-1-2 9 Схема опыта (эксперимента и/или наблюдения) Для построения схемы используйте прямоугольники, в которых напишите суть этапов планируемого опыта, а стрелками покажите их взимосвязь 0-1-2 10 Статистическая обработка Кратко объясните смысл стат. обработки опытных данных 0-1-2 11 Наглядное представление опытных данных Представьте в виде диаграммы, графика или гистограммы данные, которые Вы могли бы получить в ходе исследования с применением указанных Вами методов. Наглядно представьте две возможных версии результатов опыта: а) выдвинутая гипотеза справделива б) выдвинутая гипотеза ошибочна Условные обозначения и комментарии 0-1-2 12 1 Выводы Сформулируйте выводы, допуская, что выдвинутая Вами гипотеза справедлива 0-1-2 ЖЮРИ (Ф.И.О., подпись): ВСЕГО 26 Методические рекомендации по проведению третьего тура (конкурса экологических проектов) 1. Конкурс экологических проектов является логическим завершением олимпиады. На соревнованиях этого тура учащиеся не только представляют общественности результаты своей исследовательской работы, выполненной ими в период подготовке к олимпиаде, но и демонстрируют своё умение дискутировать на экологические темы, аргументировано отстаивая свою позицию. Кроме того, третий тур олимпиады позволяет уточнить и, если необходимо, скорректировать результаты двух предыдущих туров. Ведь соревнования третьего тура требуют от учащихся использовать все те знания и умения, которые они демонстрировали на соревнованиях предыдущих туров олимпиады. 2. Конкурс экологических проектов проходит в два этапа. Первый этап проходит без присутствия учащихся. На первом этапе на конкурс учащиеся выставляют рукописи экологических проектов, которые рекомендуется оценивать, используя шкалу на лицевой стороне оценочного листа третьего тура. Член жюри, который знакомится с рукописью проекта и оценивает её, выставляя оценки в соответствующие графы, записывает в нижнюю часть бланка вопросы учащемуся для их обсуждения на защите результатов экологического исследования. Второй этап конкурса экологических проектов – защита результатов исследования, которая проходит в виде выступления учащегося с последующим обсуждением его содержания. На выступление рекомендуется отводить не более десяти минут, предложив учащимся освещать только собственные результаты, то есть результаты, полученные ими самостоятельно. Во время публичного обсуждения результатов исследования рекомендуется не высказывать конкурсанту оценочных суждений о представляемой им работе. Может оказаться так, что оценка, которую получит учащийся за экологическое исследование, не будет соответствовать высказанной публично в ходе защиты оценке. В таком случае у конкурсанта могут возникнуть вполне обоснованные претензии к качеству работы жюри. 3. В нижней части оборотной стороны оценочного листа третьего тура находится место для подведения итогов конкурса экологических проектов. В ней находится графа «пересчёт». Эта графа заполняется только в том случае, если итоги третьего тура уточняются после выставления оценки жюри. 4. Графа «предметная секция» заполняется, если работы учащихся распределяются для защиты между разными жюри, которые оценивают работы определённых направлений экологии (например, «Экология животных», «Урбоэкология», «Экология человека и медицинская экология» и т.д.). 5. При подведении итогов конкурса экологических проектов рекомендуется рассказать учащимся о наиболее часто встречающихся, характерных достижениях и недостатках ответов на конкурсные задания всех туров и в особенности – экологических проектов, которые показали учащиеся на соревнованиях. Желательно поблагодарить школьников за активное участие в олимпиаде. 27 Оценочный лист третьего тура. Лицевая сторона предметная секция код/шифр регион класс фамилия имя ш к а л а Р У К О П И С Ь П Р О Е К Т А тема о ц е н к и Показатели 1. Обоснованность темы проекта – целесообразность аргументов, подтверждающих актуальность темы проекта 2. Конкретность, ясность формулировки цели, задач, а также их соответствие теме проекта 3. Инструментальность гипотезы – обеспечивает гипотеза или нет достижение цели проекта 4. Фундаментальность обзора – использование современных основополагающих (основных) работ по проблеме 5. Всесторонность и логичность обзора – освещение значимых для достижения цели аспектов проблемы 6. Теоретическая значимость обзора – представлена и обоснована модель объекта, показаны её недостатки 7. Обоснованность методик доказана логически и/или ссылкой на авторитеты и/или приведением фактов 8. Доступность методик для самостоятельного выполнения автором проекта (учащимся или учащимися) 9. Логичность и обоснованность эксперимента (/наблюдения), обусловленность логикой изучения объекта 10. Наглядность (многообразие способов) представления результатов – графики, гистограммы, схемы, фото 11. Дискуссионность (полемичность) обсуждения полученных результатов с разных точек зрения, позиций 12. Оригинальность позиции автора – наличие собственной позиции (точки зрения) на полученные результаты 13. Соответствие содержания выводов содержанию цели и задач; оценивание выдвинутой гипотезы 14. Конкретность выводов и уровень обобщения – отсутствие рассуждений, частностей, общих мест, ссылок на других. р у к о п и с и п р о е к т а Градация Баллы обоснована; аргументы целесообразны обоснована; целесообразна часть аргументов не обоснована, аргументы отсутствуют конкретны, ясны, соответствуют неконкретны, неясны или не соответствуют цель и задачи не поставлены инструментальна, целесообразна инструментальность сомнительна явно нецелесообразна или отсутствует использованы основные работы использована часть основных работ основные работы не использованы освещена значительная часть проблемы проблема освещена фрагментарно проблема не освещена модель полная и обоснованная модель неполная и слабо обоснованная модель объекта отсутствует применение методик обосновано методики обоснованы не достаточно методики не обоснованы выполнимы самостоятельно выполнимы под наблюдением специалиста выполнимы только специалистом эксперимент логичен и обоснован встречаются отдельные неувязки эксперимент не логичен и не обоснован использованы все возможные способы использована часть способов использован только один способ приводятся и обсуждаются разные позиции разные позиции приводятся без обсуждения приводится и обсуждается одна позиция позиция автора полностью оригинальна автор усовершенствует позицию другого автор придерживается чужой точки зрения соответствуют; гипотеза оценивается частично; гипотеза только упоминается не соответствуют; гипотеза не оценивается выводы конкретны (не резюме!) отдельные выводы неконкретны выводы неконкретны 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 оценка В о п ро с ы к он к у рсан т у дл я о бс у жден и я н а п р едм ет н ой сек ц и и 1 2 3 4 5 6 Эксперт ( Ф.И.О.) сумма баллов 28 д и с к у с с и я в ы с т у п л е н и е Оценочный лист третьего тура. Оборотная сторона С О О Б Щ Е Н И Е Н А П Р Е Д М Е Т Н О Й С Е К Ц И И Конкурс сообщений на предметной секции призван: определить подготовленность конкурсанта к публичному обсуждению результатов проекта и аргументированной защите собственного мнения; оценить реальный вклад конкурсанта в достижение целей проекта; уточнить результаты первого и второго туров, оценив исследовательскую культуру конкурсанта, владение экологической терминологией, знание проблемной области, в рамках которой осуществлялась работа над проектом ш к а л а о ц ен к и с о о б щ е н и й ЭКСПЕРТЫ Показатели Градация Баллы 1 2 3 4 1. Соответствие сообщения соответствует полностью 2 заявленной теме, цели и зада- есть несоответствия (отступления) 1 чам проекта в основном не соответствует 0 2. Структурированность (органи- структурировано, обеспечивает 2 зация) сообщения, которая обеспе- структурировано, не обеспечивает 1 чивает понимание его содержания не структурировано, не обеспечивает 0 3. Культура выступления – рассказ без обращения к тексту 2 чтение с листа или рассказ, рассказ с обращением тексту 1 обращённый к аудитории чтение с листа 0 4. Доступность сообщения о со- доступно без уточняющих вопросов 2 держании проекта, его целях, задоступно с уточняющими вопросами 1 дачах, методах и результатах недоступно с уточняющими вопросами 0 наглядность целесообразна 5. Целесообразность, ин2 струментальность наглядцелесообразность сомнительна 1 ности, уровень её использова- наглядность не целесообразна 0 ния 6. Соблюдение временного соблюдён (не превышен) 2 регламента сообщения (не бо- превышение без замечания 1 лее 7 минут) превышение с замечанием 0 7. Чёткость и полнота отве- все ответы чёткие, полные 2 тов на дополнительные вопро- некоторые ответы нечёткие 1 сы по существу сообщения все ответы нечёткие/неполные 0 8. Владение специальной тервладеет свободно 2 минологией по теме проекта, иногда был неточен, ошибался 1 использованной в сообщении не владеет 0 9. Культура дискуссии – умение ответил на все вопросы 2 понять собеседника и аргументиответил на бóльшую часть вопро1 ровано ответить на его вопрос сов не ответил на бóльшую часть вопросов 0 1 сумма баллов, Эксперты 2 выставленных ( Ф.И.О., каждым эксперподпись) том 3 4 И Т О Г (среднее от суммы баллов, выставленных экспертами) ИТОГИ КОНКУРСА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ Рукопись Сообщение СУММА пересчёт 29 30