Půda pod našima nohama - zkoumání půdních druhů

Stupeň vzdělávání: 2. stupeň ZŠ

Věková skupina: 6. – 9. ročník

Vzdělávací obor: Přírodopis, Zeměpis

Časová dotace

Výuka: 2 vyučovací hodiny (90 minut)

Příprava: 15 minut (příprava pomůcek pro odběr vzorků a prezentace)

Pomůcky

• Lopatky na odběr půdy
• Plastové sáčky (4-5 ks) a nádoby na půdní vzorky (plastová vanička, tác, apod.)
• Štítky pro označení vzorků nebo lihový fix
• Rozprašovače na vodu / střičky
• Skleničky nebo průhledné plastové nádobky na sedimentační test
• Vytištěné pracovní listy (příloha 1)
• Určovací klíče k půdním druhům (https://www.explorika.cz/, případně základní verze klíče - příloha 2)
• Pravítka pro měření půdních proužků
• Kanistr s vodou na mytí rukou

Vzdělávací cíle

Hlavní cíl: Žáci porozumí složení a vzniku půdy a dokáží půdní druhy systematicky určovat podle jejich fyzikálních vlastností pomocí terénních metod a určovacího klíče.

Dílčí cíle:

• Žáci dokáží odebrat vzorky půdy z různých lokalit.
• Žáci vlastními slovy vysvětlí, co je půda, jak vzniká a z čeho se skládá.
• Žáci rozpoznají základní půdní částice a dokáží je rozlišit hmatem.
• Žáci systematicky zaznamenávají svá pozorování při zkoumání půdy.
• Žáci pracují s určovacím klíčem a využívají ho k identifikaci půdních druhů.
• Žáci spojí teoretické poznatky s praktickým zkoumáním vzorků ze svého okolí.

Klíčová kompetence k řešení problémů: Žáci se učí systematicky postupovat podle určovacího klíče, hodnotit pozorované vlastnosti a na základě získaných informací vyvozovat závěry o typu zkoumané půdy ze svého nejbližšího okolí.

Popis výuky

1. hodina - Základní poznatky o půdě a odběr vzorků (45 minut)

Prezentace základních informací o půdě (25 minut)

Úvod do tématu a motivace (5 minut)

Začněte hodinu motivačním úvodem o půdě jako o "základu života na Zemi". Ukažte zajímavé fotografie různých typů půd nebo připomeňte žákům význam půdy pro zemědělství a růst rostlin. Vyzvěte žáky k rychlému brainstormingu: "Co víte o půdě?"

Co je půda a jak vzniká (10 minut)

Rozdejte pracovní listy a pomocí připravené prezentace vysvětlete žákům základní pojmy, které si budou současně zapisovat:

• Definici půdy jako směsi minerálních částic, organické hmoty, vody a vzduchu
• Proces vzniku půdy - zvětrávání mateční horniny + biologická aktivita organismů
• Faktory ovlivňující vznik půdy - klima, reliéf, čas, organismy, mateční hornina
• Co je humus - rozložená organická hmota (zbytky rostlin a živočichů)
• Co je mateční hornina - původní hornina, ze které půda vzniká

Složení a druhy půd (10 minut) Pokračujte prezentací o:

• Složení půdy - 45% minerály, 5% organická hmota, 25% voda, 25% vzduch
• Základní půdní částice - písek (0,05-2 mm), prach (0,002-0,05 mm), jíl (<0,002 mm)
• Hlavní druhy půd podle zrnitosti - písčité, hlinité, jílovité
• Vlastnosti různých půdních druhů - propustnost, úrodnost, zpracovatelnost

Odběr půdních vzorků z okolí školy (20 minut)

Informace pro terénní práci (5 minut)

Vysvětlete žákům cíl odběru a rozdělte je do skupin po 3-4. Každá skupina bude odpovědná za odběr vzorku z jedné lokality. Instruujte o správném postupu:

• Vybrat reprezentativní místo
• Odstranit svrchní vrstvu (2-3 cm) s listím a travou
• Odebrat půdu z hloubky 5-10 cm do označeného sáčku
• Zaznamenat si charakteristiky místa odběru

Doporučené lokality v okolí školy:

1. Školní zahrada - kultivovaná půda s kompostem
2. Pod stromy v parku/na dvoře - půda s větším obsahem humusu
3. Travnatá plocha/trávník - běžná zahradní půda
4. Okraj chodníků/cest - zhutněná půda s pískem

Praktický odběr vzorků (15 minut)

Skupiny postupně odcházejí na své lokality s lopatkami a označenými sáčky. Při odběru zaznamenávají do pracovního listu:

• Místo odběru
• Barvu a vlhkost půdy
• Přítomnost rostlin, kořenů, kamínků
• Další pozorování z lokality

Po návratu každá skupina správně označí svůj vzorek.

2. hodina - Zkoumání vzorků a určování půdních druhů (45 minut)

Seznámení s určovacím klíčem a základními testy (15 minut)

Obr. 1: Klíč k určování půdních druhů (https://www.explorika.cz/).

Zkoumání půdy a základní texty (5 minut)

Připomeňte žákům předchozí hodinu a ukažte odebrané vzorky. Vysvětlete, že nyní budou půdní vzorky zkoumat jako skuteční pedologové (vědci zabývající se půdou). Rozdejte žákům určovací klíče a na ukázkovém vzorku demonstrujte:

Test kuličky:

• Navlhčenou půdu stlačte do kuličky v dlani
• Pozorujte, zda drží tvar, částečně drží, nebo se rozpadá

Test proužku:

• Z kuličky vytvářejte proužek mezi palcem a ukazováčkem
• Změřte délku proužku před přetržením vlastní vahou

Test zrnitosti:

• Promněte půdu mezi prsty a posudťe:
  • velmi zrnitá (cítíte zrna písku)
  • středně zrnitá
  • velmi hladká (jako ,,mouka")

Vysvětlete význam délky proužku pro určení půdního druhu podle klíče - čím více jílovitých částic ve vzorku je, tím větší soudržnost půdy za vlhka a delší proužek.

Sedimentační zkouška (5 minut)

Rychle demonstrujte s jedním vzorkem:

1. Protřepejte půdu s vodou v uzavřené sklenici / průheldné plastové nádobě.
2. Nechte žáky vysvětlit princip sedimentace vrstev podle rozdílné zrnitosti.
3. Nechte směs usadit 2-3 minuty pro první hrubozrnné vrsty, celkový čas sedimentace bude záležet na množství jemnozrnné složky v půdě.
4. Po usazení všech složek půdy označte jednotlivé vrstvy (písek-prach-jíl).

Obr. 2. Sedimentační test, který ukáže na složky tvořící půdní vzorek.

Praktické zkoumání a určování vzorků (20 minut)

Rozdělte žáky do původních skupin podle místa odběru vzorků. Každá skupina bude zkoumat především svůj vlastní vzorek + může si vyměnit s jinou skupinou.

Obr. 3: Pomůcky pro testy půdní zrnitosti a jeden vzorek půdy ze školního pozemku.

Systematický postup zkoumání:

1. Rozdělte vzorek na dvě části - jednu pro sedimentační test, druhou pro testy na určování půdních druhů
2. Připravte sedimentační test (půda + voda ve sklenici)
3. Proveďte postupně všechny testy na určování půdních druhů podle určovacího klíče
4. Zapisujte průběžně výsledky na zadní práznou stranu pracovního listu:
   • místo odběru daného vzorku;
   • určený půdní druh a stručný popis vlastností vzorku, podle kterých určili odůovídající půdní druh;
   • jedno zajímavé zjištění z testování.
5. Porovnejte výsledky s očekáváním na základě místa odběru

Obr. 4. Test na orientační určení půdní textury v terénu s využitím přehledné referenční karty půdních druhů.

Obr. 5: Práce s určovacím klíčem v terénu a doplňování do pracovního listu.

Role ve skupině:

• Hlavní výzkumník (,,pokustón") - provádí testy s půdou
• Pozorovatel - sleduje testy, pomáhá s potřebnými pomůckami a s interpretací výsledků testů
• Zapisovatel - zaznamenává výsledky za skupinu, pomáhá s interpretací výsledků testů

Během práce obcházejte skupiny, ptejte se na jejich pozorování a pomáhejte s technikou testování nebo interpretací výsledků podle klíče.

Prezentace výsledků a závěrečné shrnutí (5 minut)

Každá skupina stručně představí (1-2 minuty):

• Místo odběru svého vzorku
• Určený půdní druh a jak k němu dospěli
• Jedno zajímavé pozorování z testování

Společné shrnutí:

• Jaké půdní druhy jsme našli v okolí školy?
• Který půdní druh byl nejčastější?
• Odpovídaly výsledky očekávání podle místa odběru?
• Připomenutí významu různých půdních druhů pro rostliny a zemědělství

Zdůrazněte, že žáci právě provedli skutečnou vědeckou práci - od sběru vzorků v terénu až po jejich laboratorní analýzu.

Zkušenosti s použitím materiálu ve výuce

Organizace terénní části

Odběr vzorků je nejlepší provádět za suchého počasí, kdy půda není příliš vlhká. Doporučuje se mít připravenou "záložní variantu" - předem odebrané vzorky z různých lokalit pro případ nepříznivého počasí. Žáci by měli mít vhodné oblečení a obuv pro venkovní aktivity.

Práce s určovacím klíčem podle věku

Mladší žáci (6.-7. ročník) potřebují více podpory při vytváření proužků a posuzování zrnitosti. U nich je vhodné se zaměřit na extrémní půdní druhy (písek vs. jíl). Starší žáci (8.-9. ročník) dokáží lépe rozlišit jemnější rozdíly a pracovat samostatněji s klíčem.

Praktické tipy

• Připravte si náhradní vzorky pro případ, že některý odběr nevyjde
• Sedimentační zkoušku lze připravit na začátku hodiny a výsledky sledovat průběžně
• Počítejte s tím, že aktivita je "špinavá" - doporučte žákům starší oblečení
• Mějte připravené dostatek rozprašovačů pro navlhčování vzorků

Hodnocení a zpětná vazba

Při hodnocení této aktivity doporučuji využít formativní přístup zaměřený na celý proces od odběru po určení. Sledujte a oceňujte:

• Terénní dovednosti: správný postup odběru, popis lokality
• Systematický postup: dodržování postupu podle klíče
• Kvalitu pozorování: popis vlastností půdy, zaznamenávání výsledků
• Schopnost interpretace: propojení výsledků testů s určením půdního druhu
• Spolupráci ve skupině: rozdělení rolí, vzájemnou pomoc

Zvláště oceňujte schopnost žáků propojit teoretické poznatky s praktickým zkoumáním půdy ze svého okolí.