Методическая разработка урока. Тема: «Перечислительные и измерительные методы определения таксационных показателей древостоя (среднего диаметра, высоты)»

Министерство образования и науки Челябинской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Чебаркульский профессиональный техникум»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

УРОКА

по специальности 35.02.01

«Лесное и лесопарковое хозяйство»

ПМ.04 Проведение работ по лесоустройству и таксации

МДК. 04.01 «Лесная таксация»

Тема: ««Перечислительные и измерительные методы определения таксационных показателей древостоя (среднего диаметра, высоты)»

Разработал: Митрофанов С.В.,

преподаватель общепрофессиональных

 и специальных дисциплин  

Пояснительная записка

Внедрение образовательных стандартов третьего поколения ставит перед нами ряд проблем по выполнению их требований, среди которых особо актуальной является проблема организации образовательного процесса в части выбора методов и технологий обучения, обеспечивающих процесс формирования у обучающихся общих и профессиональных компетенций.

Главной идеей новых стандартов признана идея непрерывного развития человека как субъекта, образования в течение всей жизни. Важным становится ориентация образовательной деятельности на преобразование мира, а не только на его познание, на развитие способностей человека, его саморазвитие и самообразование. В соответствии с данными задачами интерес вызывает технология проблемного обучения.

Проблемное обучение — такая форма, в которой процесс познания обучающихся приближается к поисковой, исследовательской деятельности. Успешность проблемного обучения обеспечивается совместными усилиями преподавателя и обучающегося. Основная задача педагога — не столько передать информацию, сколько приобщить обучающегося к объективным противоречиям развития научного знания и способам их разрешения. В сотрудничестве с преподавателем обучающиеся «открывают» для себя новые знания, постигают, расширяют свои познания отдельной науки.

В данной  методической разработке, в контексте заявленной темы, представлен   пример практического использования указанной технологии на уроке междисциплинарного курса МДК 04.01 Лесная таксация в рамках профессионального модуля ПМ.01 Проведение работ по лесоустройству и таксации

.

План урока

Раздел программы: Техника, методы, учёт и оценка лесных ресурсов

Тема раздела программы: Таксация лесных насаждений

Тема урока: Перечислительные и измерительные методы определения таксационных показателей древостоя (среднего диаметра, средней высоты)

Цели:

Обучающие:

- систематизировать знания обучающихся о таксационных показателях, используемых в лесной таксации;

- ознакомить обучающихся со способами определения таксационных показателей насаждений (среднего диаметра, средней высоты).

Развивающие:

- развивать у обучающихся интерес к спецдисциплине;

- развивать логическое мышление обучающихся;

- развивать зрительную память и наблюдательность.

Воспитательные:

- воспитание у обучающихся любви и чувства значимости к выбранной профессии.

Тип урока: усвоение новых знаний.

Вид урока: урок-беседа.

Методы обучения: частично-поисковый, наглядный, беседа

Оснащение: Рабочая тетрадь, компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация, разработанная преподавателем, калькулятор

Методическая литература:

1.  В.В. Загреев. «Лесная таксация и Лесоустройство» М. «Экология», 1991 г.

2. Ф.И. Семенюта. «Лесная таксация и лесоустройство». М. «Лесная промышленность», 1984

3. А.Н. Поляков.  «Практикум по Лесной таксации». М., ФСЛХ РФ, 1998 год

Этапы  урока

Этап	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
Организационный момент	Приветствие Активизация познавательного интереса Сообщение темы и целевая установка на урок.	Приветствие Психологический настрой
Актуализация опорных  знаний	Мотивирует на повторение;  задает вопросы, корректирует ответы	Отвечают на вопросы
Изучение нового материала	Постановка проблем; объяснение нового материала, опираясь на презентацию	Делают пометки в конспектах
	Формирование выводов по  изученному материалу (организация дискуссии)	Отвечают на вопросы
	Выполнение самостоятельной работы	Разбивка на варианты Проведение расчетов по вариантам
Закрепление изученного материала	Задает вопросы	Отвечают на вопросы
Выдача домашнего задания	Объясняет как выполнить задание	Записывают домашнее задание
Подведение итогов. Рефлексия	Выставляет оценки за работу Подводит итог	Самооценка работы на уроке

План-конспект урока

1. Организационный момент

Приветствие.

Сегодня у нас состоится урок, посвященный определению основных таксационным показателей древостоев, таких как: средний диаметр и средняя высота. Знания, полученные сегодня на занятии, помогут вам и при изучении таких дисциплин, как “Заготовка древесины и других лесных ресурсов”, “Лесоустройство”, и конечно же, практическая деятельность любого работника лесного хозяйства немыслима без навыков определения среднего диаметра и высоты.  Поэтому наша задача на сегодня – разобрать, способы определения среднего диаметра и средней высоты и научиться их рассчитывать, а для этого мы выполним несколько практических заданий».

Тема урока: Перечислительные и измерительные методы определения таксационных показателей древостоя (среднего диаметра, средней высоты) (слайд 1)

Цель: систематизировать знания о таксационных показателях, используемых в лесной таксации и ознакомится со способами определения таксационных показателей насаждений (среднего диаметра, средней высоты). (слайд 2)

2. Актуализация опорных  знаний

Определение данных таксационных показателей является основой для дальнейшей таксации древостоев, определения их запаса, вырубаемого объема древесины на лесосеках, пробных площадях. Поэтому прежде чем перейти к изучению новой теме, давайте вспомним, основные таксационные показатели деревьев и как они определяются.

1) Что такое диаметр дерева, как он определяется, единицы и точность измерения? (слайд 3)

 (Диаметр это толщина дерева на высоте 1,3 метра от уровня земли. Определяется средним значением двух взаимно перпендикулярно проведённых замеров. Измеряется мерной вилкой. Единица измерения – сантиметр. Для отдельного дерева точность 0,1 см, для совокупности деревьев – ступень толщины 2 и 4 сантиметра.) (слайд 4)

2) Что такое высота дерева, как она определяется, единицы и точность измерения? (слайд 5)

 (Высота дерева это расстояние от шейки корня до конца вершины. Измеряется мерной вилкой, высотомером. Единица измерения – метр. Для отдельного дерева точность 0,1 м, для совокупности деревьев – 1 метр) (слайд 6)

3. Изучение нового материала

Теперь приступим к изучению нового материала. Рассмотрим способы определения среднего диаметра и средней высоты при наличии данных перечета и при их отсутствии. Начнём со среднего диаметра.

Определение среднего диаметра древостоя.

Средний диаметр древостоя можно определить несколькими способами.

Рассмотрим 1 способ. (слайд 7) Точное установление среднего диаметра (с точностью до 0,1 см) применяется при таксации насаждений на пробных площадях и при  массовой инвентаризации лесов, выполняемой при лесоустройстве и научных исследованиях. Ошибка в определении среднего диаметра составляет 1-5%,  Средний диаметр определяют по данным перечета деревьев по ступеням толщины.

Произведя пе­речет, рассчитывают суммы площадей сечений деревьев сначала в отдельных ступенях толщины, а затем общую сумму сечений во всем таксируемом простом чистом насаждении или в отдельном элементе сложного смешанного древостоя.

В данном случае средний диаметр определится как диаметр круга, площадь которого равна расчетной средней площади сечения одного дерева g_cp. Математически такое установление предполагает использова­ние двух следующих формул:

g_cp=(g₁n₁+ g₂n₂+ g₃n₃+ …·+ g_nn_n)/(n₁+n₂+n₃+ ... +n_п);

D_ср=2корень(g_ср/)π, (слайд 8)

Рассмотрим 2 способ: Средний диаметр определяют также по данным перечета деревьев по ступеням толщины, применяется при таксации насаждений на пробных площадях и лесосеках. Он менее точен, ошибка в определении среднего диаметра составляет 5-10%, но это соответствует принятой точности при определении запаса древесины при отводе лесосек - относительной точности ± 10%. 

При этом способе средний диаметр определяется как средневзвешенная величина, не обращаясь к площадям сечений, а взвешивая числом деревьев n сами диаметры стволов d в ступенях толщины. (слайд 9)

В этом случае средний диаметр древостоя определяется по следующей формуле:

Dср=(d1nl+d2n2+d3n3+ ... +d nn)/(n1+ n2+ n3+ ... +nn). (слайд 10)

Установленный таким расчетом средний диаметр окажется приуменьшенным по сравнению с найденным по предыдущей формуле и не будет полностью соответствовать другим средним величинам (Нср, gcp, Vср). Приуменьшение среднего диаметра составит при этом 4-6 % по сравнению с найденным через среднюю площадь сечения.

Рассмотрим 3 способ: Когда данных перечета нет. Согласно положениям математической статистики (±25 %) для нахождения среднего диаметра с 10%-ной точностью достаточно по методу случайной выборки измерить толщину у 15 стволов и рассчитать по этим измерениям их среднеарифметическую величину.

Dср.=(d1+d2+d3+ ... +dn)/(n1+ n2+ n3+ ... +nn). (слайд 11)

Соответствие среднего диаметра ступени толщины определяют с градацией 2 см, если он не превышает 20 см, и с градацией 4 см, если он более 20 см. Это соответствует относительной точности ± 10%.

Итак, мы рассмотрели три способа вычисления среднего диаметра.

Ответьте на вопросы:

- какой способ наиболее точный, его точность? (Расчет через определение суммы площадей поперечного сечения, ошибка составляет 1-5%)

- какой способ наиболее удобен и прост в применении, его точность? (Метод случайной выборки, ошибка 10%.

Молодцы.

А теперь рассмотрим способы определения средней высоты древостоя.

Определение средней высоты древостоя.

Высота древостоев при их инвентаризации устанавливается с округлением до целых метров: в спелых, перестойных и приспевающих насаждениях - раздельно по ярусам и составляющим породам, а в молодняках и средневозрастных - только для преобладающей (главной) породы.

Рассмотрим 1 способ. Когда есть данные сплошного перечёта.

Относительная изменчивость высот деревьев в отдельно взятом ярусе значительно меньше относительной изменчивости толщины деревьев. Коэффициент вариации высот обычно не превышает ± 10%. При такой изменчивости среднюю высоту с погрешностью, ее превышающей ±0,5 м (при округлении до целых метров), можно найти, если измерить высоты у 9 выбранных деревьев, близких к средним ступеням толщины (центральная и две крайние), и из этих измерений рассчитать их среднюю величину. (слайд 12)

Hср.=(h1+h2+h3+ ... +hn)/(n1+ n2+ n3+ ... +nn).

Рассмотрим 2 способ. Также имеются данные сплошного перечёта. Способ называется графический. Он применяется при исследовательских работах и на пробных тренировочных площадях, где Нср. определяют с предельно большей точностью, которая может быть получена при значительном числе измерений высот у отдельных деревьев. Обычно измеряют высоты у 12-15 деревьев пропорционально отобранных каждого элемента леса с одновременным измерением их толщины на высоте 1,3 м. (слайд 13)

При графическом определении средней высоты строят кривую высот, представляющую собой график зависимости вы­соты деревьев от их диаметра на уровне 1,3 м. Для построения этой кривой сначала на графике находят местоположение точек, соответствующее парным сочетаниям высот и диаметров у обмеренных 12 - 15 деревьев на отдельно взятой пробе. Такие точки на графике располагаются не на одной линии, а в виде некоторой полосы рассеянных точек. По оси рассеивания точек проводят плавную кривую линию, которая отражает корреляционную зависимость высот стволов от их диаметров. Если на графике восстановить ординату, соответствующую величине ранее найденного среднего диаметра, то величина ординаты и будет средней высотой таксируемого элемента леса. (слайд 14)

Рассмотрим 3 способ: Когда данных перечета нет. Согласно положениям математической статистики (±25 %) для нахождения средней высоты с 10%-ной точностью достаточно по методу случайной выборки измерить высоту у 15 стволов средних «на глаз» и рассчитать по этим измерениям их среднеарифметическую величину. (слайд 15)

Итак, мы рассмотрели три способа вычисления средней высоты древостоя.

Ответьте на вопросы:

- какой способ наиболее точный? (Графический способ определения средней высоты)

- какой способ наиболее удобен и прост в применении, его точность? (Метод случайной выборки, ошибка 10%.)

Молодцы.

Для того, чтобы нам лучше усвоить материал, выполним не большое самостоятельное задание. Для этого нам надо провести разбивку на варианты.

Проведение расчетов по вариантам. В первом задании определим средний диаметр по второму способ: Средний диаметр определяют по данным перечета деревьев по ступеням толщины. (слайд 16)

Вариант 1			Вариант 2
Ступень	Число	Произведение	Ступень	Число	Произведение
толщины	деревьев		толщины	деревьев
12	3	36	12	4	48
16	12	192	16	10	160
20	19	380	20	13	260
24	13	312	24	15	360
Сумма	47	920	Сумма	42	828
Средний диаметр		19,6	Средний диаметр		19,7

В втором задании определим среднюю высоту графику высот (слайд 17)

Вариант 1				Вариант 2
Диаметр	Число	Высота	Высота	Диаметр	Число	Высота	Высота
см	деревьев	м	м	см	деревьев	м	м
12	2	19,3	18,2	12	3	18,3	17,2
16	30	21,5	20,8	16	25	20,5	19,8
20	35	23,2	22,5	20	30	22,2	22,9
24	56	24,6	23,9	24	45	24,6	24,9
28	67	25,8	25,1	28	30	25,1	24,6
32	43	26,6	27,0	32	10	25,6	26,0
Dср	24,8			Dср	22,9

Молодцы справились с заданиями.

4. Закрепление изученного материала

Итак, мы с вами разобрали перечислительные и измерительные методы определения таксационных показателей древостоя (среднего диаметра, высоты). Давайте обобщим о чем говорили сегодня на уроке. Выберете и обоснуйте правильный ответ. (слайд 18)

1. При перечёте деревьев их диаметры измеряют по 4-сантиметровым ступеням толщины, если средний диаметр древостоя

а) больше 20 см

б) меньше 20 см

в) любой

2. Диаметр ствола дерева измеряется на высоте, м

а) 1,0

б) 1,3

в) 1,5

3. Наиболее точный метод таксации насаждений

а) измерительный

б) перечислительный

в) глазомерный

4. Высоту дерева можно измерить

а) полнотомером

б) буссолью

в) мерной вилкой

5. Принцип измерения высоты дерева -

а) арифметический

б) математический

в) оптический

5. Выдача домашнего задания

А домашним заданием  будет следующее: составить конспект на тему «Закономерности в строении лесных насаждений и их практическое использование».

Итак, наш урок заканчивается и я хочу отметить, что вы все сегодня замечательно поработали. Я говорю вам всем спасибо. (слайд 19)

6. Подведение итогов. Рефлексия

Итак, сегодня мы с вами познакомились со способами определения таксационных показателей насаждений (среднего диаметра, средней высоты). Работая в группе, вы общались. Как это повлияло на результат? Я попрошу каждого оценить свою работу и общее впечатление от занятия и заполнить анкету.

            Урок закончен. Спасибо за работу.

Анкета

Фамилия, имя
На уроке я работал	активно /  пассивно
Своей работой на уроке я	доволен  / не доволен
Урок показался для меня	коротким /  длинным
За урок я	не устал / устал
Мое настроение стало	лучше / хуже
Материал урока	понятен / не понятен полезен / бесполезен

Самоанализ урока

I. Характеристика.

Урок проводился в 36 группе специальность «Лесное и лесопарковое хозяйство». В классе присутствовало 12 человек. Данная группа обучающихся занимается по основной программе. Непроизвольное внимание обучающихся этого возраста становится особенно концентрированным и устойчивым тогда, когда учебный материал отличается наглядностью, яркостью. Формируется интерес к содержанию учебной деятельности, потребность приобретать знания.

При подготовке к этому уроку я старался учитывать особенности психического развития обучающихся этого возраста, готовность к сотрудничеству с преподавателем, работоспособность группы.

II. Мною был дан урок по ПМ.04 "Проведение работ по лесоустройству и таксации

МДК. 04.01 "Лесная таксация"

 по теме: «Перечислительные и измерительные методы определения таксационных показателей древостоя».

Тип урока: Усвоение новых знаний.

Форма проведения урока: урок - беседа.

III. Исходя из типа урока, я поставил триединые дидактические цели:

Обучающие:

- систематизировать знания обучающихся о таксационных показателях, используемых в лесной таксации;

- ознакомить обучающихся со способами определения таксационных показателей насаждений и правилами пользования таксационными приборами.

Развивающие:

- развивать у обучающихся интерес к спецдисциплине;

- развивать логическое мышление обучающихся;

- развивать зрительную память и наблюдательность.

Воспитательные:

- воспитание у обучающихся любви и чувства значимости выбранной профессии.

IV. Главной на уроке была обучающая цель.

Следовательно, содержание учебного материала отобрано в связи с этой целью. На уроке материал был усвоен на высоком уровне, но, учитывая специфику обучения в области лесного хозяйства, он будет еще не раз применен в учебном процессе.

V. Можно сказать, что все компоненты триединой дидактической цели на каждом этапе работали в равной степени.

Наиболее оптимальной формой организации урока я считаю фронтальную работу с учащимися.

VI. Исходя из форм организации учебного материала я применил следующие методы обучения: познавательный, практический метод (в Рабочей тетради записывались формулы и принципы определения средних таксационных показателей, словесный метод (беседа), наглядный метод (работа обучающихся с перечетными ведомостями).

Динамическая пауза, в виде выполнения самостоятельного задания, внесла заметное оживление и настрой обучающихся на активную работу. В течение урока обучающиеся отвечали на поставленные вопросы, дополняли друг друга. Я думаю, что урок прошел интересно. Соответствовал специфике, уровню подготовки обучающихся. Домашнее задание непосредственно связано с содержанием урока, дано вовремя. Весь урок обучающиеся заинтересованно работали, царила атмосфера доброжелательности. На мой взгляд, урок достиг триединой дидактической цели, обучающиеся чувствовали себя комфортно, им было интересно, и каждый мог проявить себя.