Σενάριο 11: Παρεμβάσεις του ανθρώπου στο περιβάλλον του

Σενάριο 11: Παρεμβάσεις του ανθρώπου στο περιβάλλον του Φύλλο Εργασίας Τίτλος: Παρεμβάσεις του Ανθρώπου στο Περιβάλλον Γνωστικό Αντικείμενο: Βιολογία Διδακτική Ενότητα: Παρεμβάσεις του ανθρώπου στο περιβάλλον του, Ρύπανση αέρα Φαινόμενο θερμοκηπίου Τάξη: Γ' Γυμνασίου Διάρκεια: 2 ώρες Δραστηριότητα 1: «Παρεμβάσεις του ανθρώπου στο δάσος» Στη δραστηριότητα αυτή θα σας δοθεί η δυνατότητα να παρακολουθήσετε την εξέλιξη ενός πληθυσμού δέντρων σε ένα δασικό οικοσύστημα. Μπορείτε να επέμβετε αρνητικά, τοποθετώντας εμπρηστές, παράνομους υλοτόμους και εργοστάσια που προκαλούν μόλυνση. Ωστόσο, μπορείτε να επέμβετε και θετικά, τοποθετώντας αντιπυρικές ζώνες προστασίας, αυξάνοντας τη φύλαξη και απομακρύνοντας τα εργοστάσια. Στην αρχή του μαθήματος, ο/η εκπαιδευτικός θα σας χωρίσει σε ομάδες τριών τεσσάρων ατόμων. Βήμα 1ο Ποιες δασικές περιοχές γνωρίζετε στην ευρύτερη περιοχή, στην οποία ανήκει το σχολείο μας;...... Σελίδα 1

Ποια προβλήματα που σχετίζονται μ αυτές τις περιοχές έχετε ακούσει; 1.... 4.... 2.... 5.... 3.... 6.... Ανθρώπινες παρεμβάσεις ή φυσικά αίτια; Συμπληρώστε τον Πίνακα 1 κατατάσσοντας τα προβλήματα σε αυτά που οφείλονται σε ανθρώπινες παρεμβάσεις και σε αυτά που οφείλονται σε φυσικά αίτια. Πίνακας 1 Ανθρώπινες παρεμβάσεις Φυσικά αίτια Βήμα 2ο Τελικά, το μεγαλύτερο μέρος των προβλημάτων οφείλεται σε ανθρώπινες παρεμβάσεις ή σε φυσικά αίτια;... Τι μπορούμε να κάνουμε για να προστατεύσουμε το δάσος; Συμπληρώστε με την ομάδα σας τον Πίνακα 2. Σελίδα 2

Πίνακας 2 Προβλήματα Δάσους Προτεινόμενοι τρόποι αντιμετώπισης Βήμα 3ο Στη συνέχεια, ανοίξτε τον υποφάκελο «Παρεμβάσεις του ανθρώπου στο δάσος», ο οποίος βρίσκεται στη διαδρομή «Τα έγγραφά μου/σενάριο_11_μαθητής». Κάντε κλικ στο αρχείο index και παρατηρήστε την οθόνη της προσομοίωσης. Εικόνα 11 - Σελίδα 3

Η προσομοίωση αφορά έναν πληθυσμό δέντρων που ζει σε ένα δασικό οικοσύστημα. Ο πληθυσμός αυτός υφίσταται διάφορες κακόβουλες παρεμβάσεις από παράνομους ξυλοκόπους, εμπρηστές και από εργοστάσια της περιοχής που προκαλούν μόλυνση. Εσείς μπορείτε να ελέγξετε τις παραπάνω δράσεις, τοποθετώντας τα αντίστοιχα εικονίδια μέσα στο δάσος. Πατήστε το πλήκτρο Run για να εκκινήσετε την προσομοίωση. Αντίστοιχα, με το πλήκτρο Stop, μπορείτε να τη σταματήσετε. Κάντε κλικ στο μολύβι από την εργαλειοθήκη αριστερά και κατόπιν επιλέξτε από τα εικονίδια που φαίνονται στο πάνω μέρος της προσομοίωσης (π.χ. ξυλοκόπο, αναδασωτή, δασονόμο, κ.λ.π.). Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο σημείο της προσομοίωσης που επιθυμείτε να τα τοποθετήσετε. Ορισμένα από τα εικονίδια μετακινούνται μόνο αν τοποθετηθούν πάνω στο δρόμο. Τα εικονίδια που θα χρησιμοποιηθούν στο παρόν σενάριο, καθώς και ο τρόπος λειτουργίας τους παρουσιάζονται παρακάτω: Αναδασωτής, κινείται σε όλο το χώρο της προσομοίωσης και προσθέτει δέντρα στα σημεία που έχουν καεί ή κοπεί. Δασονόμος, κινείται μόνο στο δρόμο και συλλαμβάνει εμπρηστές και παράνομους ξυλοκόπους. Εμπρηστής, κινείται μόνο στο δρόμο και προκαλεί πυρκαγιές στα σημεία από όπου περνά. Παράνομος ξυλοκόπος, κινείται μόνο στο δρόμο και κόβει τα δέντρα στα σημεία από όπου περνά. Αντιπυρική ζώνη, τοποθετείται μέσα στο δάσος και αποτρέπει την εξάπλωση της πυρκαγιάς. Εργοστάσιο, τοποθετείται μέσα στο δάσος και προκαλεί αρρώστιες λόγω της μόλυνσης στα δέντρα. Φίλτρο, τοποθετείται ακριβώς πάνω από το εργοστάσιο και μειώνει τη μόλυνση που προκαλείται από αυτό. Οι παρεμβάσεις αρχίζουν! Σελίδα 4

Τρέξτε την προσομοίωση και τοποθετήστε στην αρχή έναν μόνο από τους αρνητικούς παράγοντες, σύμφωνα με τις οδηγίες του/της εκπαιδευτικού σας. Ποιον αρνητικό παράγοντα χρησιμοποιήσατε; Τι συνέβει στον πληθυσμό των δέντρων σας;...... Βήμα 4ο Παρεμβάσεων συνέχεια... Στη συνέχεια, κάθε ομάδα θα διερευνήσει περαιτέρω την κατάσταση που έχει αναλάβει, σύμφωνα με τις οδηγίες του φύλλου εργασίας: Οι ομάδες που χρησιμοποίησαν τον παράνομο ξυλοκόπο: 1.Πόσα δέντρα κατέστρεψε ένας ξυλοκόπος; 2.Προσθέστε κι άλλους ξυλοκόπους. Πόσοι χρειάστηκαν για να καταστραφεί το μεγαλύτερο μέρος του δάσους; 3.Τοποθετήστε έναν αναδασωτή. Πόση βελτίωση προκαλεί; 4.Πόσοι αναδασωτές ακυρώνουν την καταστροφή που προκαλούν οι παράνομοι ξυλοκόποι; 5.Τι θα γίνει αν συνεχίσετε να προσθέτετε ξυλοκόπους; Σελίδα 5

6.Τοποθετήστε τώρα μερικούς δασοφύλακες. Πώς αλλάζει η κατάσταση; 7.Επανεκκινήστε την προσομοίωση πατώντας Reset. Ας πούμε ότι είστε δήμαρχος της περιοχής. Θεωρήστε δεδομένο ότι θα υπάρχουν 2 παράνομοι ξυλοκόποι στο δάσος. Προσπαθήστε να φέρετε την ισορροπία στο δάσος καταναλώνοντας όσο το δυνατό λιγότερους πόρους. Περιγράψτε τον τρόπο με τον οποίο ισορροπήσατε το σύστημα: Εικόνα 11 Οι ομάδες που χρησιμοποίησαν τον εμπρηστή: 1.Πόσα δέντρα κατέστρεψε ένας εμπρηστής; 2.Προσθέστε κι άλλους εμπρηστές. Πόσοι χρειάστηκαν για να καταστραφεί όλο το δάσος; 3.Τοποθετήστε έναν αναδασωτή. Πόση βελτίωση προκαλεί; Σελίδα 6

4.Πόσοι αναδασωτές ακυρώνουν την καταστροφή που προκαλούν οι εμπρηστές; 5.Τι θα γίνει αν συνεχίσετε να προσθέτετε εμπρηστές; 6.Τοποθετήστε αντιπυρικές ζώνες. Πώς μπορούν να βοηθήσουν την κατάσταση; 7.Αρκούν τα παραπάνω για να λυθεί το πρόβλημα; 8.Πώς μπορεί να βοηθήσει ο δασοφύλακας; Μπορεί να λύσει εντελώς το πρόβλημα; 9.Επανεκκινήστε την προσομοίωση πατώντας Reset. Ας πούμε ότι είστε δήμαρχος της περιοχής. Θεωρήστε δεδομένο ότι θα υπάρχουν 2 εμπρηστές στο δάσος. Προσπαθήστε να φέρετε την ισορροπία στο δάσος καταναλώνοντας όσο το δυνατό λιγότερους πόρους. Περιγράψτε τον τρόπο που ισορροπήσατε το σύστημα: Σελίδα 7

Εικόνα 11 - Οι ομάδες που χρησιμοποίησαν το εργοστάσιο: 1.Πόσα δέντρα αρρώστησαν από ένα εργοστάσιο; 2.Προσθέστε κι άλλα εργοστάσια. Πόσα χρειάστηκαν για να αρρωστήσουν όλα τα δέντρα του δάσους; 3.Τοποθετήστε έναν αναδασωτή. Προκαλεί βελτίωση; 4.Τοποθετήστε φίλτρα. Ποια συμπεριφορά παρατηρείτε; 5.Υπάρχει τρόπος να γίνουν όλα τα δέντρα πάλι υγιή; Ποιος; 6.Επανεκκινήστε την προσομοίωση πατώντας Reset. Ας πούμε ότι είστε δήμαρχος της περιοχής. Θεωρήστε δεδομένο ότι θα πρέπει να υπάρχουν κάποια εργοστάσια στην περιοχή, καθώς αυτά προσφέρουν δουλειά και προϊόντα στους δημότες. Προσπαθήστε να φέρετε την ισορροπία στο δάσος Σελίδα 8

ώστε να μείνουν όλοι ικανοποιημένοι. Περιγράψτε τον τρόπο που ισορροπήσατε το σύστημα. Τι συμβιβασμούς θα πρέπει να κάνετε; Εικόνα 11 - Βήμα 5ο Στη συνέχεια, κάθε ομάδα θα παρουσιάσει την περίπτωση που ανέλαβε. Συγκρίνετε τις ιδιαιτερότητες κάθε προβλήματος καθώς και τους διαφορετικούς τρόπους που πιθανόν διάλεξε κάθε ομάδα για να το λύσει. Βήμα 6ο Σελίδα 9

Προβληματισμοί Τώρα, τρέξτε την προσομοίωση από την αρχή πειραματιστείτε με όλες τις παραμέτρους του συστήματος. Αν τοποθετήσουμε πάρα πολλούς δασοφύλακες, θα μειώσουμε στο ελάχιστο τις κακόβουλες παρεμβάσεις από εμπρηστές και παράνομους ξυλοκόπους. Ποιοι, όμως, είναι οι περιορισμοί που υπάρχουν; Ποια αποτελέσματα έχει η δράση του παράνομου ξυλοκόπου στο δάσος και ποια αυτή του εμπρηστή; Ποια είναι η κυριότερη διαφορά; Είναι δυνατό να αποφευχθούν οι πυρκαγιές στο δάσος με κάποιον τρόπο; Τι ρόλο παίζουν οι αντιπυρικές ζώνες στην προστασία του δάσους; Υπάρχει κάποιος τρόπος να αποφευχθούν εντελώς τα αρνητικά αποτελέσματα των εργοστασίων; Μπορούμε να απομακρύνουμε όλα τα εργοστάσια από την περιοχή; Η πολυπόθητη ισορροπία Αναφέρετε με αριθμούς τον τρόπο, με τον οποίο καταφέρατε να ισορροπήσετε το σύστημα: Αναφέρετε τους προβληματισμούς που αντιμετωπίσατε καθώς και τους συμβιβασμούς που αναγκαστήκατε να κάνετε: Σελίδα 10

...... Βιβλιογραφία και διευθύνσεις στο Διαδίκτυο: http://www.leaf-international.org/ http://www.eepf.gr/index.htm http://www.forestry.gr/ http://aeiforia.for.auth.gr/ http://www.minagric.gr/greek/2.5.html Σελίδα 11

Δραστηριότητα 2: «Φαινόμενο του θερμοκηπίου» Στη δραστηριότητα αυτή θα ανακαλύψετε το μηχανισμό με τον οποίο λειτουργεί το «Φαινόμενο του Θερμοκηπίου» και θα πειραματιστείτε με τις παραμέτρους που το επηρεάζουν. Βήμα 1ο Τι γνωρίζετε για το «Φαινόμενο του Θερμοκηπίου»; Το φαινόμενο του θερμοκηπίου έχει τύχει έντονης δημοσιότητας τα τελευταία χρόνια καθώς συνδυάζεται έντονα με τα περιβαλλοντικά προβλήματα. Τι ονομάζουμε «φαινόμενο του θερμοκηπίου»; Πώς προκαλείται το φαινόμενο αυτό; Είναι ένα θετικό φαινόμενο για τον πλανήτη μας ή ένα αρνητικό φαινόμενο; Με ποιο περιβαλλοντικό πρόβλημα συνδέεται; Βήμα 2ο Σελίδα 12

Ανοίξτε τον υποφάκελο «Φαινόμενο του θερμοκηπίου», ο οποίος βρίσκεται στη διαδρομή «Τα έγγραφά μου /Σενάριο_11_Μαθητής». Κάντε κλικ στο αρχείο index και παρατηρήστε την οθόνη της προσομοίωσης. Εικόνα 11 Παρουσιάζεται μια περιοχή της ατμόσφαιρας πάνω από τη γη. Παρατηρήστε τα μόρια διοξειδίου του άνθρακα που είναι εμφανή, διάσπαρτα στη γήινη ατμόσφαιρα. Κατόπιν, πατήστε το κουμπί Run για να παρακολουθήσετε τη διαδικασία. Η ηλιακή ακτινοβολία Οι κίτρινες ακτίνες που πέφτουν από ψηλά αναπαριστούν την ηλιακή ακτινοβολία. Παρακολουθήστε τη διαδρομή τους και περιγράψτε τη. Προς τα πού κατευθύνονται οι ακτίνες;... Τι συμβαίνει όταν φτάνουν στην επιφάνεια της γης; Σελίδα 13

... Τι συμβαίνει όταν συναντούν ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα;... Η υπέρυθρη ακτινοβολία Οι κόκκινες ακτίνες αναπαριστούν την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπει η επιφάνεια της γης, λόγω της θέρμανσής της από την ακτινοβολία του ήλιου. Παρακολουθήστε τη διαδρομή τους και περιγράψτε τη. Προς τα πού κατευθύνονται οι υπέρυθρες ακτίνες;... Τι συμβαίνει σε όσες δε συναντούν μόρια διοξειδίου του άνθρακα;... Τι συμβαίνει σε όσες συναντούν ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα;... Μ' αυτόν τον τρόπο κυκλοφορούν λιγότερες ή περισσότερες ακτίνες στην ατμόσφαιρα;... Τι αποτέλεσμα έχει αυτή η συμπεριφορά;... Βήμα 3ο Σελίδα 14

Το διοξείδιο του άνθρακα Τα μόρια του διοξειδίου του άνθρακα, λόγω της δομής τους, δε μπορούν να απορροφήσουν την ηλιακή ακτινοβολία αλλά μπορούν να απορροφήσουν την υπέρυθρη. Αφού απορροφήσουν υπέρυθρη ακτινοβολία, κατόπιν την επανεκπέμπουν προς διάφορες κατευθύνσεις. Αν δε συνέβαινε αυτό, οι υπέρυθρες ακτίνες θα είχαν φύγει στο διάστημα. Τι πιστεύετε ότι μπορεί να γίνει αν αυξηθεί ο αριθμός των διοξειδίων του άνθρακα;... Πατήστε το κουμπί με το σύμβολο της πρόσθεσης για να προσθέσετε όσα μόρια επιθυμείτε. Τι παρατηρείτε;... Εικόνα 11 Πατήστε το κουμπί για να προσθέσετε μόρια του διοξειδίου του άνθρακα στην προσομοίωση. Αντίστοιχα πατώντας το κουμπί αφαιρείτε μόρια. Η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα με πατημένο το πλήκτρο Run, δηλαδή με ενεργή την παρουσίαση. Σελίδα 15

Στην περίπτωση που η διαδικασία λάβει χώρα με πατημένο το πλήκτρο Stop, δηλαδή σταματημένη την προσομοίωση, τότε μπορεί να σας δημιουργηθεί η εντύπωση ότι δεν αυξάνεται ο αριθμός των μορίων, καθώς όλα προστίθενται στο ίδιο σημείο και παραμένουν ακίνητα, μέχρι να επιλεγεί η εκτέλεση της προσομοίωσης. Τι πιστεύετε ότι μπορεί να συμβεί αν μειωθεί ο αριθμός των διοξειδίων του άνθρακα που υπάρχει στην ατμόσφαιρα;... Αφαιρέστε όσα μόρια επιθυμείτε πατώντας το κουμπί με το σύμβολο της αφαίρεσης. Τι παρατηρείτε;... Η χρησιμότητα του φαινομένου Είναι κατά την άποψή σας αρνητικό ή θετικό φαινόμενο;... Για να επιβεβαιώσετε την άποψή σας, αφαιρέστε τελείως τα διοξείδια του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Τι συμβαίνει;... Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ελλείψει του φαινομένου αυτού, η θερμοκρασία της Γης θα ήταν περίπου -18 βαθμοί Κελσίου. Επίσης, εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα υπάρχουν και άλλες ενώσεις στην ατμόσφαιρα που συμμετέχουν στο φαινόμενο, όπως οι υδρατμοί, οξείδια του νατρίου, κλπ. Βήμα 4ο Σελίδα 16

Πηγές διοξειδίου του άνθρακα Ποιες είναι οι ανθρώπινες δραστηριότητες αλλά και οι φυσικές διαδικασίες, οι οποίες ελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα; Συμπληρώστε τον Πίνακα 3: Πίνακας 1 Πηγές διοξειδίου του άνθρακα Πιστεύετε ότι θα ήταν δυνατό να εξαφανιστεί ποτέ το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα;...... Με ποιον τρόπο επηρεάζουν τον κύκλο του άνθρακα οι ανθρώπινες δραστηριότητες; Επιστρέψτε στην προσομοίωση και πειραματιστείτε, τοποθετώντας τα διαθέσιμα εικονίδια στο πεδίο εργασίας. Σελίδα 17

Εικόνα 11 - Πατήστε το πλήκτρο Stop για να σταματήσετε την προσομοίωση. Επιλέξτε ένα εικονίδιο από την εικονοθήκη στο πάνω μέρος της προσομοίωσης (εργοστάσιο, αυτοκίνητο ή δέντρο) και σύρτε το πάνω στην επιφάνεια της γης. Συνεχίστε, μέχρι να προσθέσετε όσα εικονίδια επιθυμείτε. Κατόπιν, πατήστε πάλι Run για να παρακολουθήσετε την εξέλιξη της προσομοίωσης. Τι συμβαίνει όταν τοποθετείτε εργοστάσια στην επιφάνεια της γης; Τι συμβαίνει όταν τοποθετείτε αυτοκίνητα; Πώς επηρεάζουν το φαινόμενο τα δέντρα; Με ποιον τρόπο; Αν τοποθετήσετε πάρα πολλά εργοστάσια και αυτοκίνητα και μειώσετε ταυτόχρονα τον αριθμό των δέντρων, τι θα συμβεί; Σελίδα 18

Βήμα 5ο Πρόβλημα για το περιβάλλον Για ποιο λόγο το παρόν φαινόμενο έχει αναχθεί σε περιβαλλοντικό πρόβλημα;... Ποια περίπτωση από αυτές που εξετάσατε προηγουμένως μπορεί να καταστεί απειλητική για τη γη;...... Τι ρόλο παίζουν οι ανθρώπινες δραστηριότητες στο παραπάνω σενάριο;...... Η άνοδος στη θερμοκρασία του πλανήτη μας που εκτιμάται από τους επιστήμονες δεν είναι τεράστια, αλλά της τάξης του 1 έως 5 βαθμών Κελσίου. Τι συνέπειες μπορεί να έχει μια τόσο μικρή άνοδος; 1. 2. 3. 4. 5. Σελίδα 19

Βιβλιογραφία και διευθύνσεις στο Διαδίκτυο: http://www.physics4u.gr/faq/greenhouse.html http://www.nationalcenter.org/kyotofactsheet.html http://www.enviroliteracy.org/article.php/367.html http://news.bbc.co.uk/1/shared/spl/hi/sci_nat/04/climate_change/html/gree nhouse.stm Σελίδα 20