ατμόσφαιρα | atmosphere | ατμοσφαιρικοί ρύποι | air pollutants | διδασκαλία προβλημάτων ατμοσφαιρικής ρύπανσης | teaching on the problems of air pollution
3
29
13
Περιέχει : πίνακες, σχήματα, διαγράμματα, εικόνες, φωτογραφίες
Κουλαϊδής Β. κ.α., 2001, «Διδακτική των Φυσικών Επιστημών, τόμος Α΄ και τόμος Β΄», Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια προσπάθεια εξέτασης των σύγχρονων προβλημάτων ρύπανσης της ατμόσφαιρας και των επιπτώσεων της στους έμβιους οργανισμούς. Στόχος είναι η αποσαφήνιση αυτών των θεμάτων σε επίπεδο σχολικής γνώσης, με σκοπό την αύξηση του βαθμού ευαισθησίας των μαθητών και γενικά της νέας γενιάς σχετικά με περιβαλλοντικά θέματα, τη σύνδεση της επιστημονικής δραστηριότητας με την κοινωνία και την εδραίωση της περιβαλλοντικής συνείδησης ως στάση ζωής.
Στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφεται ο σχηματισμός της γήινης ατμόσφαιρας και εξηγείται ο εμπλουτισμός της με οξυγόνο και γενικά, η παρουσία των αερίων από τα οποία αποτελείται η σημερινή σύστασή της. Παρουσιάζονται τα στρώματα της ατμόσφαιρας και η σύσταση κάθε στρώματος, καθώς και οι διεργασίες που συντελούνται σε αυτά. Στη συνέχεια εξετάζεται η φύση της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στον πλανήτη, η εξασθένισή της εξαιτίας ανάκλασης, σκέδασης και κυρίως απορρόφησης στην ατμόσφαιρα και το τμήμα του φάσματος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που απορροφάται στη Γη. Εξετάζεται επίσης η φύση της ακτινοβολίας που εκπέμπει η Γη, λόγω της θέρμανσής της, η απορρόφηση μέρους αυτής της ακτινοβολίας από την ατμόσφαιρα και αναλύεται το φαινόμενο του θερμοκηπίου που είναι απαραίτητο για την ύπαρξη της ζωής στον πλανήτη.
Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται ταξινόμηση των ατμοσφαιρικών ρύπων σε σχέση με την πηγή τους, φυσική ή ανθρωπογενής και σε σχέση με τον τρόπο παραγωγής τους, πρωτογενείς ή δευτερογενείς ρύποι. Αναφέρονται οι σημαντικότερες επιπτώσεις των ατμοσφαιρικών ρύπων στους φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς και γενικότερα στα οικοσυστήματα. Στη συνέχεια αναλύονται τα σημαντικότερα προβλήματα ρύπανσης της ατμόσφαιρας: ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου, λέπτυνση της στιβάδας του όζοντος στη στρατόσφαιρα, φωτοχημικό νέφος και όξινη βροχή. Εξετάζονται οι αιτίες δημιουργίας αυτών των προβλημάτων, οι επιπτώσεις τους και πιθανοί τρόποι μετριασμού ή πλήρους αντιμετώπισής τους.
Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα τρία σώματα γνώσης, επιστημονική, σχολική και πρακτικοβιωματική και στην αλληλεπίδραση των δύο τελευταίων. Παρουσιάζονται συνοπτικά οι σύγχρονες θεωρίες μάθησης με ιδιαίτερη έμφαση στον εποικοδομητισμό. Έτσι, αναφέρονται τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των αντιλήψεων των μαθητών και η πηγή αυτών, τα γνωσιολογικά εμπόδια, τα οποία αποτελούν τη βάση σταθεροποίησης τους. Προκύπτει συνεπώς ο στόχος των διδακτικών στρατηγικών, που είναι η γνωστική σύγκρουση με σκοπό την αναδιαμόρφωση του εννοιολογικού πλαισίου των μαθητών. Τέλος, αναπτύσσεται ο σκοπός διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών και ειδικότερα της διδασκαλίας για τα προβλήματα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και αναφέρονται οι διαδικασίες που ακολουθούνται στην επιστημονική μεθοδολογία και ο τρόπος εφαρμογής τους στη διδασκαλία των Φυσικών επιστημών.
Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση και σχολιασμός των απαντήσεων που έδωσαν μαθητές σε ερωτηματολόγιο σχετικά με την ατμόσφαιρα και τη σύστασή της, με τα προβλήματα ατμοσφαιρικής ρύπανσης και τα αίτια δημιουργίας τους. Επίσης παρουσιάζεται η δομή μιας ερευνητικής εργασίας που ζητήθηκε να πραγματοποιήσουν οι μαθητές κάποιου τμήματος της Β΄ Λυκείου. Τέλος, αναπτύσσονται δύο ολοκληρωμένα σενάρια διδασκαλίας, ένα για την όξινη βροχή για μαθητές Α΄ Λυκείου και ένα για την ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου για μαθητές Β΄ Λυκείου. Το ερωτηματολόγιο που δόθηκε στους μαθητές και τα φύλλα εργασίας των σεναρίων διδασκαλίας, δύο φύλλα εργασίας για κάθε σενάριο, παρατίθενται στο παράρτημα της παρούσας διπλωματικής εργασίας.
In the present diploma thesis an attempt is made to examine the modern complications of air pollution and its effects on living organisms. The aim is to clarify these topics at school level knowledge, in order to increase the awareness of students and the younger generation, in general, on environmental issues, the connection of scientific activity with society and the consolidation of environmental consciousness as a way of life.
In the first chapter, the formation of the Earth's atmosphere is described and its enrichment with oxygen is explained and, generally, the presence of gasses that constitute its current composition. The layers of the atmosphere and the composition of each layer are presented, as well as the processes that take place in them. Furthermore, the nature of the solar radiation that reaches the planet is reported, its attenuation due to reflection, scattering and mainly absorption in the atmosphere and the portion of the electromagnetic radiation spectrum absorbed by the Earth. The nature of the radiation emitted by the Earth, due to its heating, is also examined, as well as the absorption of part of this radiation from the atmosphere and the greenhouse effect, which is necessary for the existence of life on the planet is analysed.
The second chapter classifies air pollutants in relation to their source, natural or anthropogenic and in relation to the way they are produced, primary or secondary pollutants. The most important impacts of air pollutants on plant and animal organisms and ecosystems, in general, are reported. In continuousness, the most important problems of air pollution are analysed: amplification of the greenhouse effect, thinning of the ozone layer in the stratosphere, photochemical cloud and acid rain. The causes generating these problems are discussed, their impacts and possible mitigation methods or full tackle.
The third chapter refers to the three bodies of knowledge; scientific, school and practical-experiential and the interaction of the latter two. Modern learning theories with a special emphasis on constructivism are briefly presented. Thus, the most important characteristics of students' perceptions and their source are mentioned, the cognitive barriers, which are the basis of their stabilization. This leads to the goal of teaching strategies, which is the cognitive conflict with the aim of transforming the conceptual framework of the students. Finally, the purpose of teaching the Natural Sciences is developed and in particular the teaching on the problems of air pollution. The procedures followed in the scientific methodology and the way of their application in the teaching of the Natural Sciences are mentioned.
In the fourth chapter, there is a presentation and commentary on the answers given by students to a questionnaire about the atmosphere and its composition, the problems of air pollution and the causes of their creation. Also, the structure of a research project that was requested to be carried out by the students of a department of the B class of Lyceum is presented. . Finally, two integrated teaching scenarios are developed, one for the acid rain for students of the A class of Lyceum and one for the enhancement of the greenhouse effect for students of the B class of Lyceum. The questionnaire given to the students and the worksheets of the teaching scenarios, two worksheets for each scenario, are listed in the appendix of this diploma thesis.
Ρύπανση της ατμόσφαιρας - Μια διδακτική προσέγγιση