Цель работы: обнаружение закономерностей теплового режима МОУ СОШ № 13 г. Нерюнгри САХА (Якутия).
Задачи.
- Установить соответствие теплового режима в школе санитарным нормам.
- Определить область применения полученных знаний.
- Найти связь проведенного исследования с математическими знаниями.
Актуальность: тема актуальна, так как она расширяет и углубляет знания по окружающему нас миру, устанавливает межпредметные связи между математикой и физикой и средой обитания ученика.
Исследовательская работа № 1
1. Постановка проблемы: соответствие температурного режима в СОШ № 13 санитарным требованиям к публичным зданиям и сооружениям.
Измерение температуры в учебных кабинетах и мастерских, спортзале, раздевалке, рекреациях, актовом зале, столовой в помещении школы в январе и мае 2010 года. Измерение проводилось с помощью контактного термометра.
Термометр контактный “ ТК-5М”
Назначение термометра: измерение температуры поверхности твердых тел, жидкостей, сыпучих веществ, воздуха и газовых смесей с помощью сменных зондов.
Особенности: индикация режима работы прибора, возможность подключения компьютера, индикация разряда батареи, память текущего значения, режим повышенной точности, память максимального значения температуры, подсветка индикатора.
Технические характеристики:
| Диапазон измерения температуры | - 20, +600 |
| Разрешающая способность, 0С | 0,1 |
| Погрешность измерения, % | 0,75 |
| Напряжения питания, В | 9 |
| Габаритные размеры | 180 * 60 * 20 |
| Масса прибора, кг. | 0.32 |
2. Измерение температуры в учебных кабинетах и мастерских, спортзале, раздевалке, рекреациях, актовом зале, столовой.
Температура воздуха в зависимости от погодных условий по санитарным нормам к учебным зданиям и в здании СОШ № 13 занесены в таблицу:
| Вид помещения | Санитарные нормы | Температурный режим СОШ № 13 январь 2010 год | Температурный режим СОШ № 13 май 2010 год. |
| Учебные кабинеты | 18 – 20 0С | 19 – 20 0С | 20 – 21 0С |
| Учебные мастерские | 15 – 17 0С | 18 – 20 0С | 19– 20 0С |
| Актовый зал, класс пения и музыки | 18 – 20 0С | 18 – 19 0С | 19 – 20 0С |
| Кабинет информатики | 19 – 21 0С | 19 – 20 0С | 20 – 21 0С |
| Спортзал, комнаты для проведения секционных занятий | 15 – 17 0С | 16 – 17 0С | 17 – 18 0С |
| Раздевалка спортивного зала | 19 – 23 0С | 19– 21 0С | 21 – 23 0С |
| Кабинет врача | 21 - 23 0С | 21 - 22 0С | 22 - 23 0С |
| Рекреации | 16 - 18 0С | 16 - 17 0С | 17 - 18 0С |
| Библиотека | 17 - 21 0С | 17 - 20 0С | 20 - 21 0С |
| Вестибюль и гардероб | 16 -19 0С | 16 -17 0С | 18 -19 0С |
3. Сравнительный анализ полученных данных с санитарными нормами теплового режима в учебных заведениях. Полученные данные позволяют сделать вывод, что температурный режим СОШ № 13 г. Нерюнгри САХА ( Якутия) соответствует санитарным требованиям к учебным зданиям.
Исследовательская работа № 2:
"Зависимость температуры
в учебном кабинете от высоты помещения"
Задание:
1) измерить температуру воздуха в учебном кабинете на разной высоте.
2) построить диаграммы по полученным данным.
3) построить графики полученных зависимостей.
4) вывести формулу полученной зависимости температуры воздуха от высоты измерения
5) сделать выводы по проведенному исследованию.
Приведу фрагмент работы учащегося 7 класса СОШ № 13.
| Кабинеты | Пол, t, 0С | 1 метра от пола, t, 0С | 2метра от пола, t, 0С | Потолок t, 0С |
| № 403 Математика - южная сторона | 19 | 19,4 | 19,7 | 20 |
| № 303 Русский язык - восточная сторона | 18.5 | 18,7 | 19,1 | 19,6 |
| № 117 ИЗО и художественный труд - западная сторона | 18.2 | 18,5 | 18,7 | 18.9 |
Полученные результаты позволяют сделать вывод:
1) температура воздуха в учебном кабинете зависит от высоты измерения;
2) зависимость температуры помещения от высоты измерения представляет собой прямую линию и является графиком линейной функции.
3) Проведем расчеты для получения формулы функциональной зависимости для первого графика изменения температуры воздуха в кабинете математики № 403.
х |
у |
0 |
19 |
1 |
19,4 |
2 |
19,7 |
3 |
20 |
Линейной функцией называется функция, которую можно задать формулой вида: у = кх + в, где х – независимая переменная, к, в – некоторые числа. Найдем к и в
х = 0. у = 19, то 19 = 0 +в, в = 19,
х = 1. у = 19,4, то 19,4 = к + 19, к = 0,4,
х = 2, у = 19,7, то 19,7 = 2к + 19, к = 0,35,
х = 3, у = 20, то 20 = 3к + 19, к = 0,33, отсюда следует, что значение “к” можно приблизительно рассчитать, как среднее арифметическое к = (0.4 + 0,35 + 0,33): 3 = 0.36
Итак, можно сделать вывод, что графиком функциональной зависимости температуры воздуха от высоты проводимых измерений в кабинете математики № 403 представляет линейную функцию, заданную формулой у = кх + в, где в = 19, к = 0,36
При выполнении исследовательской работы учащимися было установлено, что температурный режим школы полностью соответствует санитарным нормам, зависимость температуры от высоты измерения представляет линейную функцию, была выведена формула функциональной зависимости температуры в кабинете от высоты проводимых измерений. Ученики рассмотрели вопросы теплового режима в школе, особенности отопления разных помещений, собрали воедино факты и сведения, проведя собственное исследование, нашли новые связи между математическими знаниями и окружающим их миром.
При проведении исследовательских работ создается положительный настрой на учебное занятие; формируется мотивация к учебной деятельности через постановку целей; осуществляется совместная выработка цели, характера, содержания деятельности; создаются условия для взаимодействия учащихся друг с другом для развития взаимного уважения, ответственности и доверия. Исследовательская работа дает возможность учителю работать в зоне актуального развития учащегося.
Литература
1. Ю.Н. Макарычев, Н.Г. Миндюк. К.И. Нешков, С.Б. Суворова. Алгебра. 7 класс Москва “Просвещение” 2008 год.
2. К.С. Муравин, Г.К. Муравин, Г.В. Дорофеев, С.Б. Суворова. Алгебра. 7 класс Москва. “Дрофа”. 2005 год.
3. Санитарные нормы теплового режима к публичным зданиям и сооружениям.