Uhlík všude, kam se podíváš

Vzdělávací cíle:

Žák vyjmenuje zásobníky a toky uhlíku a uvede příklady zdrojů uhlíku z lidské činnosti.
Žák vytvoří vlastní schéma koloběhu uhlíku.
Žák vysvětlí, z jakého důvodu se zvedla koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře a k čemu to vede.

Pomůcky:

dataprojektor / interaktivní tabule, počítač
schéma koloběhu uhlíku k promítnutí (příloha 1)
vytištěné texty do skupin (příloha 2)
velké papíry, pastelky/fixy, psací potřeby
volitelně: internet, online kurz Klimatická změna – 2. kapitola Proč se mění klima?, interaktivita „Skleníkový efekt“ (dostupné zde: kurz-klimazmena.clovekvtisni.cz, více viz postup)

Postup:

1. Potkali jste dnes uhlík? (15 min)

První aktivita vám poslouží ke zmapování toho, jaké vědomosti už žáci o uhlíku mají.

Položte žákům postupně několik otázek. Můžete se ptát rovnou celé skupiny, anebo rozdělit žáky do menších skupin, ve kterých odpovědi proberou nejprve v užším kruhu. Může to pomoci vzájemnému učení a také zahnat obavy z toho, že řeknou něco špatně.

Otázky:

Co vás napadne, když se řekne uhlík?
Co je vlastně uhlík a kde všude se vyskytuje?
Mohli jste dnes uhlík někde potkat? Kde?
Kde / v čem je uhlíku nejvíce?
Jak se uhlík přemisťuje v rámci prostředí nebo mezi živými a neživými složkami přírody?
Ovlivňuje lidská činnost uhlík, jeho zásobníky (místa, kde se nachází) nebo toky (způsoby, jak se přemisťuje v rámci prostředí)? Pokud ano, jak a proč?

Odpovědi zaznamenávejte na tabuli. Buď je můžete rovnou doprovodit krátkým výkladem, anebo je postupně doplňovat v průběhu lekce o informace, které se žáci dozví během následujících aktivit.

2. Koloběh uhlíku (10 min)

Promítněte žákům první infografiku koloběhu uhlíku z přílohy 1 (v první infografice úmyslně chybí legenda) a nechte je ve dvojicích či malých skupinách přijít na následující otázky:

Jaké zásobníky uhlíku infografika popisuje? Jak byste zásobníky uhlíku charakterizovali? Co to je?
Jaké toky uhlíku infografika popisuje? Jak byste toky uhlíku charakterizovali? Co to je?
Co značí čísla v infografice? V jakých by mohla být jednotkách?
Proč jsou některé šipky žluté a jiné červené? Jaký je v nich rozdíl?

Postupně si na otázky odpovězte a případně doplňte odpovědi napsané na tabuli v první aktivitě. Pak můžete promítnout druhou infografiku z přílohy 1, která již obsahuje legendu. Vysvětlete žákům, co je to Gt (gigatuna) a co nám ukazuje Gt/rok.

Dejte žákům prostor se na cokoliv doptat, ať směrem k pochopení infografiky, anebo na jakoukoliv otázku, co je v souvislosti s tématem napadá.

Zásobníky uhlíku jsou: zemská kůra (100 000 000 Gt, z toho fosilní paliva 4 000 Gt), oceány (38 000 Gt), suchozemské ekosystémy (z toho půda 1 500 Gt a rostliny 560 Gt), atmosféra (880 Gt).

Toky uhlíku jsou: fotosyntéza (123 Gt/rok), dýchání organismů (120 Gt/rok), příjem oceánů z atmosféry (93 Gt/rok), ztráty z oceánu (90 Gt/rok), spalování fosilních paliv (10 Gt/rok), odlesnění a změny využití krajiny (1 Gt/rok), tok řek do oceánů (0,8 Gt/rok), sopečná činnost (0,1 Gt/rok), ukládání v sedimentech na dně oceánů (0,1 Gt/rok).Červeně jsou znázorněny toky uhlíku, které jsou produkovány lidskou činností, žlutě pak přírodní jevy.

3. Tvorba vlastního schématu (30 min)

Rozdělte žáky do skupin po třech až čtyřech a rozdejte jim materiál na tvorbu schématu včetně rozstříhaných textů z přílohy 2. Úkolem skupin je vytvořit vlastní schéma koloběhu uhlíku na základě informací, které získají z textů nebo které získali z aktivit v první části lekce.

Nechte žáky kreativně tvořit a v průběhu tvorby jim buďte k dispozici, pokud se chtějí na něco zeptat. Do samotné tvorby ale nezasahujte.

4. Galerie koloběhu uhlíku (10 min)

Vystavte jednotlivá schémata do prostoru třídy a nechte skupiny postupně jejich výstupy představit. Každé skupině dejte na představení max. 1 minutu, abyste stihli projít všechny skupiny.

Variantou je také nechat žáky volně obejít jednotlivá schémata a prohlédnout si je samostatně, jako by byli v galerii.

5. Jak člověk ovlivňuje koloběh uhlíku? (10–15 min)

Po tvorbě a představení schémat se věnujte upevnění znalostí získaných během tvorby schématu. Shrňte spolu se žáky hlavní zjištění o koloběhu uhlíku a o tom, jak jej ovlivňuje člověk. Využít k tomu můžete následující otázky a podotázky, pořadí zvolte dle sebe.

Řešení otázek naleznete v lekci ke stažení na konci stránky.

A) Jak probíhá výměna uhlíku mezi atmosférou a oceánem?

Je v rovnováze, anebo je některý z toků „silnější“? Který?
Proč si myslíte, že tomu tak je?
Co se kvůli tomu děje s oceány?

B) Některé výměny uhlíku mezi zásobníky jsou rychlé (trvají krátkou dobu) a některé jsou pomalé (trvají i miliony let). Dokázali byste určit, které toky uhlíku jsou rychlé a které pomalé?

Do kterého typu výměny uhlíku patří atmosféra a toky z ní a do ní?
Do kterého typu výměny uhlíku patří fosilní paliva?

C) Jak do koloběhu uhlíku zasahuje člověk?

Proč v důsledku lidské činnosti roste koncentrace uhlíku (zejm. oxidu uhličitého a metanu) v atmosféře (a následně pak i v oceánech)?
K čemu pak vede vyšší koncentrace uhlíku (zejm. oxidu uhličitého a metanu) v atmosféře? Jaké to má důsledky?

TIP: V průběhu lekce můžete přímo využít část online kurzu Klimatická změna, která se věnuje koloběhu uhlíku. Naleznete zde interaktivní schéma koloběhu uhlíku (shodné s přílohou 1, texty shodné s přílohou 2), krátké vysvětlující texty a závěrečnou interaktivní doplňovačku slov, která slouží k ověření získaných znalostí. Jak najít interaktivitu v online kurzu: K interaktivnímu schématu „Koloběh uhlíku” můžete postupně dojít v rámci 2. kapitoly kurzu Klimatická změna (dostupný zdarma, je třeba se nejprve registrovat). Kapitola nese název „Proč se mění klima?“.