Физико-математический практикум по решению экологических задач

Цели занятия:

• Расширить знания учащихся об окружающей нас природе,
• Способствовать воспитанию бережного отношения к ней, путём решения задач, содержащих экологические данные.
• Способствовать формированию экологического сознания, чувства личной ответственности за то, что происходит вокруг, потребности действовать (слайд 2).

В начале занятия (для обозначения темы) учащимся был предложен кроссворд, ключевым словом которого являлось слово «экология».

Выполняя это задание на интерактивной доске, учащиеся получили возможность вспомнить важную для практикума физическую и математическую терминологию.

I. Кроссворд

(слайд 3):

1. Множитель, стоящий перед переменной (коэффициент)
2. Вид теплопередачи, при котором энергия передаётся тёплыми струями жидкости или газа (конвекция)
3. Сотая часть числа (процент)
4. Вещество, при сгорании которого выделяется энергия (топливо)
5. Прибор для измерения влажности воздуха (психрометр)
6. 0,001 кг (грамм)
7. Наиболее распространенный вид топлива для автомобилей (бензин)
8. График линейной функции(прямая)

Далее учащимися были обозначены существующие в мире экологические проблемы и, в частности, проблемы города Мурманска и Мурманской области.

II. Экологические проблемы

Мы живем в XXI веке, названном мировым сообществом «Веком окружающей среды». Это говорит о том, насколько важны вопросы экологии, защиты окружающей среды в настоящее время. В XX веке, которое было названо «Столетием экономики», вопросы защиты окружающей среды ещё не стояли так остро, или, точнее сказать, человек не задумывался о том, какой вред он наносит окружающей среде в результате своей деятельности. Общество потребления, которым мы являемся в настоящее время, заинтересовано в быстром прогрессе науки и техники, чтобы удовлетворить своё комфортное существование здесь и сейчас. Но, в тоже самое время, этот прогресс ухудшает условия жизни человека на Земле. По мнению многих ученых, постоянно нарастающее влияние цивилизации на окружающую среду быстро приближает глобальную экологическую катастрофу. Приметы этой катастрофы настолько очевидны, что даже обычный человек может ощутить её приближение, и не в глобальном масштабе, а в пределах района, где он живет. Так, в Мурманской области существуют проблемы:

– загрязнения атмосферы;

– сильного загрязнения источников пресной воды;

– загрязнения почв города;

– радиационной обстановки;

– загрязнения электромагнитными воздействиями;

– связанные с шумом и т.п. (слайд 4)

Одной из острых глобальных экологических проблем является загрязнение атмосферы. Поэтому мы решили более подробно остановиться на этом.

Проект «Экология и математика» явился частью практикума. Был проведен мониторинг: подсчет количества легкового и грузового транспорта на улицах города в час пик в течение получаса (ул. Шевченко, проспект Кольский и ул. Ленина). Путем вычисления среднего арифметического ребята определили сколько легковых и грузовых машин проезжает по улицам нашего города в час пик. В сети интернет учащиеся нашли информацию о количестве угарного газа, выбрасываемого в атмосферу легковым и грузовым автомобилями. Следующим этапом явилось решение экологической задачи. Проведя расчеты учащиеся выяснили какое количество угарного газа выбрасывается в течение часа в атмосферу автомобильным транспортом нашего города. Следует сказать, что решение экологической задачи вызвало интерес у учащихся, поскольку они сами явились активными участниками мониторинга и сбора информации.

III. Проект «Экология и математика»

1. Заслушали сообщение ученика

Особое место в экологическом загрязнении занимает транспорт. Один легковой автомобиль в среднем в год потребляет около 4 тонн кислорода, а выбрасывает в атмосферу около 40 кг окиси азота и почти 200 кг различных углеводородов. Отработавшие газы автомобильных двигателей оказывают вредные влияния на весь организм человека, воздействуют на органы обоняния, вызывают раздражение глаз, верхних дыхательных путей, в некоторых случаях могут привести к серьёзным отравлениям

2. Мониторинг: подсчет количества легкового и грузового транспорта  по улицам города (слайд 5).

За 1 час проехало (движение в час Пик):

1. Ул. Шевченко

• 280__легковых автомобилей
• 16__грузовых автомобилей

2. Кольский пр.

• 360__легковых автомобилей
• 24__грузовых автомобилей

3. Пр. Ленина

• 422__легковых автомобилей
• 38__грузовых автомобилей

- Сколько легковых машин, в среднем, проезжает по улицам города?

- Сколько грузовых машин, в среднем, проезжает по улицам города?

3. Задача (слайд 6):

Каждый автомобиль, проехав 1 км, выбрасывает в воздух угарный газ в количестве: легковой автомобиль – 20 г, грузовой – 70 г. За 1 час проехало 354 легковых автомобиля, 26 грузовых автомобилей. Какое количество угарного газа будет выброшено в атмосферу автомобильным транспортом, в течение часа?

Об одном из последствий загрязнения атмосферы – парниковом эффекте, заслушали сообщение ученицы.

IV. Последствия выброса углекислого газа. Доклад «Парниковый эффект»

(слайд 7).

Что такое парниковый эффект, каковы его причины и какими последствиями может угрожать нашей планете его усиление?

Парниковый эффект – это явление, при котором атмосферные газы (водяной пар, углекислый газ, метан и озон) удерживают восходящее от Земли тепло в тропосфере, не давая ему подниматься в более высокие слои атмосферы. При этом происходит нагревание, как самой атмосферы, так и земной поверхности.

Причиной парникового эффекта является свойство атмосферных газов поглощать и испускать тепловое излучение и в природе это явление присутствовало всегда. Тревогу вызывает то, что в последние столетия явление парникового эффекта усиливается, а причиной усиления парникового эффекта является всё увеличивающиеся выбросы в атмосферу газов, возникающих в результате жизнедеятельности человечества.
Автомобильные выхлопы, трубы заводов, ТЭЦ и даже сжигание бытового мусора загрязняют атмосферу парниковыми газами уже не одно десятилетие, парниковый эффект усиливается и последствием его может стать опасное для человечества глобальное потепление климата Земли.

Далее учащиеся выполняли практическую работу по измерению влажности воздуха в классе и сравнении ее с нормой.

V. Измерение влажности воздуха в кабинете

(слайд 8)

Практическая работа:

1. Запишите показание сухого термометра___

t_c =

2. Запишите показания влажного термометра________

t_b =

3. Определите разность показаний сухого и влажного термометра___

∆ t = t_c – t_b

∆ t =

4. По психрометрической таблице определите относительную влажность воздуха в комнате________________%

На практикуме мы подняли еще одну проблему - засорение окружающей среды мусором и твердыми отходами. Используя возможности интерактивной доски при выполнении задания, учащиеся выяснили какое количество времени необходимо для разложения различного мусора в почве. После чего им была предложена задача экологического содержания по проблеме бытовых отходов.

VI. Загрязнения окружающей среды. Почему?  (Мусор) Разложение мусора в почве

(слайд 9)

Задача (слайд 10):

Бумажный стаканчик в нашем климате в почве разлагается 5 лет, консервная банка – в 20 раз дольше, а пластиковая бутылка - на 380 лет дольше, чем консервная банка. На сколько лет раньше разложится бумажный стаканчик, чем пластиковая бутылка?

VII. Проблема бытовых отходов

(слайд 11)

VIII>. Земля в опасности

(слайд 12)

В заключение практикума учащиеся сделали выводы о последствиях дальнейшего загрязнения окружающей среды и высказали свои предложения о мерах по защите природы.

Думаем, что цели физико-математического практикума по решению экологических задач были достигнуты. Решая задачи экологического содержания, получая количественную оценку состояния природных объектов, отрицательных последствий деятельности человека, учащиеся учатся сопереживать и размышлять, позитивно и бережно относиться к окружающей среде.

Таким образом, формирование реальных экологических знаний в школе на уроках разных дисциплин (например, на уроках физики, математики) способствует установлению естественных связей изучаемого материала с жизнью, развивает эмоциональную отзывчивость учащихся, пробуждая их к самостоятельному поиску способов разрешения различных проблем.