LES – ŽIVÁ PUMPA CO ²
METODIKA
M
LES – ŽIVÁ PUMPA CO² 3.–5.třída ZŠ
60 minut
Velká myšlenka
Návaznost na RVP ZV
Lesy jsou živou pumpou, která vyměňuje uhlík mezi vzduchem, rostlinami, živočichy a půdou, a udržuje jeho množství v rovnováze.
• vzdělávací obor Člověk a jeho svět (Rozmanitost přírody) • průřezové téma Environmentální výchova Jednotlivé kroky lekce
Zásadní otázky
• Jak se dostává uhlík z lesa do vzduchu a zase zpátky? • Za jakých podmínek je množství uhlíku, putující z ovzduší do lesa a zpět, v rovnováze? • Jak člověk přispívá k nárůstu obsahu uhlíku v ovzduší?
aneb co je nutné projít, abychom došli k cílům Pozn.: v závorkách jsou kurzívou fáze modelu E-U-R, viz úvod těchto pracovních listů. 1. krok: Jak cestuje kapka vody (Evokace) 2. krok: Jak cestuje uhlík (Uvědomění si významu informací) 3. krok: Koloběh uhlíku a lidská činnost (Uvědomění si významu informací)
Trvalé porozumění
• Žák popíše koloběh uhlíku a roli lesa jako místa, kde dochází k pohlcování uhlíku. • Žák vyjmenuje a vysvětlí procesy, které přispívají k nárůstu obsahu uhlíku v ovzduší.
4. krok: Reflexe
Ještě před lekcí … Proberte s žáky koloběh vody. Všímejte si změn skupenství při běžných procesech a jevech (vaření, hoření, mráz).
Důkaz o učení Žáci na základě her vyplní schéma „koloběh uhlíku“ v pracovních listech.
Vazba na jiné lekce Tato lekce navazuje na lekci NěCO2 je ve vzduchu – a strom to potřebuje. Krátký film Les – živá pumpa CO2 může být vhodným úvodem do problematiky koloběhu oxidu uhličitého, v němž lesy hrají nezastupitelnou roli.
38
Garantem a podporovatelem programu jsou Lesy České republiky, s.p. Materiál nemusí vyjadřovat stanoviska LČR, s.p.
M
LES – ŽIVÁ PUMPA CO ²
1.
KROK
Jak cestuje kapka vody (Evokace)
Cíle aktivity: Žáci popíší, jak cestuje kapka vody mezi lesem a ovzduším. Pomůcky: modrý míček, uhlíky
Postavíme se do kruhu. Pošleme modrý míček, který bude představovat kapku vody, po kruhu, a vyzveme žáky, ať říkají, jak může kapka vody cestovat/ kolovat mezi lesem a ovzduším. Poté, co si společně koloběh vody odříkáme, vyzveme žáky, aby si každý našel a sebral nějakou přírodninu (suchý list, živý list, větvička, šiška apod.) a vrátíme se do kruhu.
Kde: les
Poté se ptáme:
Čas: 5 min
Jak předat cíl žákům: Zopakujete si koloběh vody a naleznete podobnosti tohoto koloběhu s koloběhem uhlíku.
2. KROK
Obsahuje vaše přírodnina vodu? Co by z ní zbylo, kdyby všechna voda zmizela? Co zbude, když vaše přírodnina shoří? Poté ukážeme žákům uhlíky a dodáme, že stejně jako voda kolují v přírodě i ostatní prvky, a jedním z nich je právě uhlík. Zeptáme se, jak by mohl uhlík kolovat mezi lesem a vzduchem.
Jak cestuje uhlík (Uvědomění si významu informací)
Cíle aktivity: Žáci vlastními slovy popíší, jak se uhlík dostává do přírodnin, které najdou v lese. Čas: 20 min Pomůcky: uhlíky, dřevěné korálky, (schéma koloběhu uhlíku) Kde: les Jak předat cíl žákům: Popíšete cestu uhlíku do vaší přírodniny.
Začneme výkladem o uhlíku. Společně s dětmi si zopakujeme (případně jim vysvětlíme), že těla rostlin a živočichů jsou tvořena hlavně sloučeninami uhlíku. Představíme uhlíkaté sloučeniny (cukry a složité cukry: celulózu neboli vlákninu a dřevo). Poté představíme oxid uhličitý jako plynnou podobu uhlíku: např. bublinky v sycené vodě. Je to plyn bez barvy a zápachu podobně jako vodní pára, je obsažen v kouři spolu s jinými plyny (ty kouři dávají barvu a zápach). Pro představu dětí můžeme pustit sekvenci z filmu Les – živá pumpa CO2, kde je oxid uhličitý nafilmován v koncentrované formě. Poté si projdeme (i s pomocí schématu) společně koloběh uhlíku. Žákům představíme dřevěný korálek jako symbol uhlíku. Požádáme je, aby říkali, jak cestuje uhlík, aby se dostal do přírodniny, kterou žáci od evokační fáze stále drží v rukou). Když se dojde k žákovi se zeleným listem, připomeneme si princip vstřebávání uhlíku rostlinami (navazuje na hodinu NěCO2 je ve vzduchu – a strom to potřebuje). Po dokončení kruhu vybereme náhodně několik dětí s různými přírodninami a ptáme se jich i celé skupiny: Jak se uhlík skrz váš předmět dostane ze vzduchu do lesa a zase zpátky? (Např. když má dítě šišku: dovnitř se uhlík dostane tak, že list nejprve spolkne uhlík, pak ho pošle větvičkou do rostoucí šišky; ven se dostane tak, že šiška spadne, někdo ji sebere a spálí v kamnech.) Můžeme společně vymyslet i příběh o cestě uhlíku ze vzduchu do lesa a zase zpět.
Garantem a podporovatelem programu jsou Lesy České republiky, s.p. Materiál nemusí vyjadřovat stanoviska LČR, s.p.
39
M
LES – ŽIVÁ PUMPA CO ²
Koloběh neboli běhání atomů uhlíku Cíl aktivity: Žáci si prožijí koloběh uhlíku mezi lesem a ovzduším jak v přirozené dynamické rovnováze, tak při narušení lidskou činností (např. přeměně lesa na ornou půdu). V lese si vytyčíme prostor pro hru: na jedno místo dáme něco modrého (např. modrou pláštěnku), co nám bude symbolizovat oblohu-vzduch, další místo bude představovat volný prostor bez stromů (lesní půda) a poslední místo by mělo být se skupinkou stromů (les). Tyto tři zásobníky látek jsou uspořádány do kruhu (či trojúhelníku) a vzdáleny tak, že se mezi nimi dá běhat. Žáci budou představovat molekuly látek (nejdříve vody, potom uhlíku) a na povel učitele (povely jsou v textu označeny uvozovkami) budou mezi těmito zásobníky běhat. Začneme koloběhem vody. Nejprve se žáci stávají kapkami vody na obloze a učitel říká „Prší, voda se vsakuje do půdy, stromy ji přijímají kořeny, zpracovávají ve svých tělech, a pak se vypařuje.“ Poté si ukážeme koloběh uhlíku. Nejprve zjednodušeně – učitel říká: „Uhlík ze vzduchu je pohlcován stromy, pak ho stromy vydechují (žáci-uhlíky běží ke stromům, a pak zpět na oblohu) a zase zpět pohlcují uhlík. Teď je koloběh mezi lesem a ovzduším v dynamické rovnováze. Dynamické, protože se uhlík pohybuje.“ Na povel „Stromy dál rostou,“ se všichni žáci se drží stromů a na povel „Část uhlíku odchází jako spadané listí a jako odumřelé kořeny do půdy,“ odchází polovina žáků do volného prostoru lesní půdy. Poté si ukážeme, co se děje, když les shoří (v důsledku požáru nebo vypalování lesů lidmi). Na povel „Les hoří,” běží většina žáků-uhlíků na oblohu a jiní se přesunou do půdy. Poté se učitel ptá „Máme tu teď místo lesa volný prostor, co se s ním může stát?“ a) Necháme vyrůst nový les. b) Lidé půdu využijí jinak. Na povel „Půda je přeměněna na pole a zorána, uhlíkaté látky v půdě se rychle rozkládají.“ Žáci-uhlíky z půdy odejdou na oblohu a jsou tam teď úplně všichni. Lze přidávat další povely, které učitel dovysvětlí, např. „Dřevo tleje – uhlík se dostává do půdy, stromy se kácí a odvážejí“. Za každou fází-běháním se učitel může zeptat, co žáci navrhují udělat, aby se les spolu s lesní půdou a ovzduším dostaly zase do rovnováhy.
Hru lze hrát ve zjednodušené verzi bez půdy. Poté všichni v pracovním listu vyplní úkol, týkající se skupenství uhlíku a vody: do malých obrázků koloběhu uhlíku a vody děti dopíší na vyznačená prázdná místa skupenství (pevná látka, kapalina, plyn).
40
Garantem a podporovatelem programu jsou Lesy České republiky, s.p. Materiál nemusí vyjadřovat stanoviska LČR, s.p.
M
LES – ŽIVÁ PUMPA CO ²
3. KROK
Koloběh uhlíku a lidská činnost (Uvědomění si významu informací)
Cíle aktivity: Žáci popíšou koloběh uhlíku v přírodě. Žáci vyjmenují činnosti člověka, které tento koloběh narušují.
Nejprve se žáků zeptáme, při jakých každodenních činnostech se také dostane uhlík do vzduchu? (odpovědi mohou být: vaříme snídani, jedeme autem, dýcháme). Poté jim představíme uhlík z fosilních paliv v naší hře: červený míček.
Čas: 35 min Pomůcky: zelené míčky (nebo přírodniny, např. možno házet šišky) – dvakrát víc než žáků, a červené míčky (minimálně 15), schéma koloběhu uhlíku, ilustrační fotky (lidská činnost při které se uvolňuje uhlík do ovzduší – dýchání, spalování dřeva, spalování fosilních paliv apod.) Kde: les Jak předat cíl žákům: Názorně si představíme, jak se uhlík dostává z ovzduší do lesa a zpátky. Pojmenujete ty činnosti člověka, při nichž se uvolňuje uhlík do ovzduší.
Doprovodná hra Žáky stojící v kruhu rozdělíme na dvě stejně početné skupiny: vzduch a les. Obě skupiny teď stojí naproti sobě. Polovina žáků ve skupině les představuje velké stromy, každý dostane dva zelené míčky. Druhá polovina žáků v „lese“ představuje malé stromky (sedí v podřepu), každý z nich dostane jeden míček. Zbylé míčky jsou v rukou žáků, kteří představují vzduch. Upozorníme žáky na to, že začínáme v nerovnovážném stavu: na začátku naší hry je víc uhlíku v ovzduší než v lese. Poté hrajeme první kolo hry, ve kterém dá učitel povel: „Je den, les přijímá uhlík a roste“ – ze „vzduchu“ letí míčky do „lesa“. Žák v podřepu, který chytí míček, se postaví – vyroste. Ostatní žáci (vzrostlé stromy) také mohou chytat míčky a mohou je házet zpátky do „vzduchu“. Nepochytané míčky žáci vrátí do „vzduchu“. Učitel dá povel: „Staré stromy schnou, padají jim větve, větve hoří nebo tlejí“. Žáci, kteří mají víc než dva míčky, odhodí ty přebytečné zpátky do „vzduchu“. Hra pokračuje až do chvíle, kdy všichni žáci v „lese“ mají v rukou dva míčky a jsou vyrostlé (stojí vzpřímeně). V tuto chvíli spočítáme míčky v obou skupinách (les a vzduch) – měl by jich být stejný počet. Ve druhém kole učitel ohlásí, že lidé potřebují víc místa pro svoje aktivity – les se kácí. Učitel vybere z lesa např. pět žáků, kteří odejdou i se svými míčky (např. se z nich postavil dům). Źákům by mělo být zřejmé, že les tak přišel o možnost vstřebávat uhlík. Na povel „Les roste,“ zbylí žáci opět chytají uhlík a zase ti, kteří mají víc než dva míčky je odhazují zpátky (povel „Les dýchá, dřevo tleje.“). Nakonec každý „strom“ drží dva uhlíky a ve „vzduchu“ je nyní víc uhlíku než na začátku hry, protože stromů je méně. Ve třetím kole se žáci, kteří dřív hráli les, stávají lidmi ve městě. Každý z těchto žáků si vymyslí tři aktivity, při které dochází k uvolňování uhlíku do ovzduší. Jeden po druhém pak řeknou, co právě dělají, a hodí červený míček do vzduchu, např: „Jedu do školy autem, házím uhlík do vzduchu.“ Žáci-„lidé ve městě“ vymýšlejí další aktivity a postupně hodí všechny svoje červené míčky do „vzduchu“.
Tip pro učitele: Další možné otázky: V jakých částech světa dochází k odlesňování na velké ploše? (tropy – Brazílie, tajga – Rusko) Bylo by možné nějak dostat ten přebytečný uhlík z ovzduší zpátky na zem? (sázet nové stromy)
Červené i zelené míčky se ve „vzduchu“ nahromadí. Stromy v lese už nemají kapacitu („nemají dost rukou“), aby vychytaly uhlík ze vzduchu. Vysvětlete žákům antropogenní skleníkový jev: přebytečný uhlík (oxid uhličitý) ve vzduchu brání průchodu slunečního záření ven z atmosféry a ohřívá povrch planety. Vysvětlíme, že samozřejmě ve skutečnosti se uhlík z lidské činnosti barevně neliší.
Garantem a podporovatelem programu jsou Lesy České republiky, s.p. Materiál nemusí vyjadřovat stanoviska LČR, s.p.
41
M
LES – ŽIVÁ PUMPA CO ²
Rozbor hry: Pocity: Jaké byly vaše pocity, když jste hráli rostoucí stromy? Jak jste se cítili, když jste byli vybráni jako stromy, které se mají kácet? 1. kolo (otázky a odpovědi) Byl na začátku hry stejný počet uhlíků v lese i ve vzduchu? (ne) Kdy stromy pohlcují nejvíc uhlíku? (v mládí, když rychle rostou) V jakém stádiu růstu vrací les většinu uhlíku ze svých stromů do vzduchu? (ve stadiu rozpadu, tlení) Jak dlouho trvalo, než se les a vzduch dostaly do rovnováhy? Proč vlastně mluvíme o koloběhu uhlíku? (Není to statické, uhlíky pořád „běhají“ z jednoho zásobníku do dalšího.) Poté ukážeme koloběh uhlíku na schématu. 2. kolo (otázky) Kolik stromů jsme pokáceli a kolik pomyslných uhlíků se tím dostalo do vzduchu? („Pokácení“ žáci se přihlásí.) Co se stalo s místem, na kterém stromy rostly? Ukážeme ilustrační fotky vykáceného lesa (viz pracovní listy k výukové lekci Les a klima – na vlastní kůru). 3. kolo (otázky) Co přineslo do vzduchu víc uhlíku – kácení stromů (odlesnění) nebo jiné činnosti člověka? Je to tak i ve skutečnosti?
5. KROK
Reflexe
Cíle aktivity: Žáci shrnou informace, které se o koloběhu dozvěděli v průběhu lekce.
Žáci zakreslí svoji přírodninu do velkého schématu koloběhu uhlíku v pracovních listech. Zelenou barvou obtáhnou ty toky na obrázku, kudy putuje uhlík mezi ovzduším a lesem, když je koloběh nenarušen.
Čas: 10 min
Dále tam dokreslí červěně uhlík z lidské činnosti.
Pomůcky: pracovní list Kde: les Jak předat cíl žákům: Do obrázku popíšete a shrnete, co všechno jste se dozvěděli o cestě uhlíku mezi lesem a ovzduším.
42
Garantem a podporovatelem programu jsou Lesy České republiky, s.p. Materiál nemusí vyjadřovat stanoviska LČR, s.p.
LES – ŽIVÁ PUMPA CO ²
PRACOVNÍ LISTY
PL
Jaké „tváře“ má uhlík a voda? Na prázdná místa doplňte podobu, ve které se uhlík a voda v daném místě vyskytují (např. kapka vody, vodní pára, oxid uhličitý apod.) a do závorky napište jejich skupenství.
Koloběh uhlíku: pevné skupenství – uhlík v půdě/humusu; uhlík ve dřevě; plynné skupenství – uhlík ve vzduchu (oxid uhličitý)
Koloběh vody: pevné skupenství – led, sníh; kapalné skupenství – déšť, voda v půdě; plynné skupenství – vodní pára Garantem a podporovatelem programu jsou Lesy České republiky, s.p. Materiál nemusí vyjadřovat stanoviska LČR, s.p.
43
PL
LES – ŽIVÁ PUMPA CO ²
Jak a kudy putuje uhlík
Do koloběhu uhlíku dokreslete svoji přírodninu. Zelenou barvou vybarvěte ty toky na obrázku, kudy putuje uhlík mezi ovzduším a lesem, když je koloběh nenarušen. Červeně vybarvěte toky uhlíku z lidské činnosti. K obrázku auta a elektrárny červeně dopište, co se v nich spaluje, a je tedy zdrojem dalšího uhlíku.
44
Garantem a podporovatelem programu jsou Lesy České republiky, s.p. Materiál nemusí vyjadřovat stanoviska LČR, s.p.
