Формирование экологической грамотности на уроках математики

Аннотация.
В статье рассмотрен вопрос формирования экологической грамотности обучающихся на уроках математики в общеобразовательной школе. Представлены примеры типовых задач, направленных на формирование экологической грамотности школьников, как одной из форм реализации метапредметности.

На долю поколения, которое сегодня учится в школе, выпадает принципиально новая задача: изменить характер и цели человеческого поведения так, чтобы не погубить мир. Возможно ли это? Этому надо учиться!
Г. А. Ягодин

Современная молодежь вступает в жизнь в эпоху не только бурного развития науки и техники, но и негативных последствий научно-технической революции.

В последние десятилетия под действием антропогенного фактора в Донецком регионе ухудшилось состояние окружающей природной среды. Остро встали такие экологические проблемы: ухудшение качества питьевой воды; загрязнение подземных вод; загрязнение водоемов; деградация земель под действием водной и ветровой эрозии; загрязнение земли бытовыми и токсичными отходами, ядохимикатами; загрязнение атмосферного воздуха канцерогенным для человека углеводородом бензапиреном; недостаточная площадь объектов природно-заповедного фонда.

Человек является одной из составных частей природы. Недаром наши предки с уважением относились ко всему, что их окружало. Например, древние индейцы Сиу утверждали: «Земля не принадлежит нам. Это мы принадлежим Земле». Однако без изменения сознания человека все планы спасения природной среды останутся лишь благими пожеланиями.
Взаимодействие человека с природой всегда было способом его выживания и развития. Единство и борьба, противостояние и гармония, преобразование и созерцание – эти противоречивые отношения воплощались во взаимосвязи естественного и искусственного миров и претерпевали значительные изменения, отражающие уровень человеческого развития.[4]

Одной из задач образования в Донецкой Народной Республике является формирование экологического сознания. Это не только любовь и бережное отношение ко всему живому, но и чувство личной ответственности за то, что происходит вокруг, потребность действовать.

Экологическое образование должно решать следующие задачи:
- учить понимать взаимосвязи в природе; понимать, что природа – это непреходящая ценность, а среда обитания и дом человека;
- развивать потребность общаться природой, наслаждаться её красотой и величием;
- овладевать практическими знаниями и умениями, позволяющими правильно строить свои взаимоотношения с природой.

Изучение естественно-математических наук имеет большие возможности в плане экологического воспитания, обогащения кругозора, наблюдательности, мышления учащихся, воспитания бережного отношения к природе.
Связь экологии и математики как науки очевидна. Математика создает условия для развития умения давать количественную оценку состояния природных объектов и явлений, положительных и отрицательных последствий деятельности человека в природном и социальном окружении, а экология занимается исследованием. Однако, математика – это не только инструмент количественных оценок, но и средство для качественного анализа различных явлений действительности. Так, можно долго и настойчиво говорить о вреде курения и не достичь результата отказаться от вредной привычки, но стоит привести цифровой пример, и человек хотя бы обратит внимание или задумается, а вычислив сам, возможно, и оставит эту вредную привычку. [1]

Любое человеческое знание начинается с накопления фактов, затем идёт переработка полученной информации и приведение её в систему, и только после этого человек может использовать на практике эти знания. Математика занимает в этом вполне определённое и очень важное место, с её помощью упорядочиваются факты и строится абстрактная теория. Математика проникает во все области человеческого знания, становится необходимым средством в различных областях человеческой практики. Она становится стандартным, обычным рядовым инструментом, которым пользуются тысячи и тысячи людей. Вычисления являются тем запасом знаний и умений, который находит повсеместное применение, являются фундаментом изучения математики и других учебных дисциплин. Вычисления формируют ряд таких качеств, как целеустремлённость, настойчивость, аккуратность, самостоятельность.[4]

Моя задача, как учителя математики - раскрыть возможности решения экологических проблем средствами естественно-математических наук, расширить знания о связи математики и экологии, углубить умение анализировать факты, делать выводы.

Экологический компонент в математике может быть реализован при:
• решении задач с экологической тематикой;
• составлении задач учащимися на основе справочно-информационного материала о состоянии окружающей среды;
• построении и чтении графиков о динамике развития экосистем разных уровней;
• проведении измерительных практических работ;
• проведении уроков с экологической направленностью;
• проведении интегрированных уроков;
• проведении внеклассных занятий по математике.[5]

Математические задачи могут быть направлены на сохранение природных богатств, здоровья человека, развитие экологической культуры, в том числе любовь к природе, через возможность увидеть красоту окружающего мира. После решения таких задач необходимо проводить небольшое обсуждение или дискуссию, в ходе которых у обучающихся формируется экологическое сознание.

Каждый курс математики может вносить вклад в формирование экологического сознания. Наиболее благоприятные темы: «Натуральные числа», «Десятичные дроби», «Проценты», «Пропорции», «Положительные и отрицательные числа», «Диаграммы», «Графики функций», «Степень», «Прогрессии».

Приведу ряд задач экологического содержания для использования на уроках математики.

Задачи о вреде курения.
Задача 1. Реакция на раздражение у человека наступает через 0,5 с, при курении это время удваивается. Определите, какой путь пройдёт машина, идущая со скоростью 60 км/час, после того, как водитель увидел выскочившего впереди на дорогу человека. Решите задачу для курящего и некурящего водителя.
Задача 2. Средний вес новорожденного ребенка 3 кг 300 г. Если у ребенка отец курит, то его вес будет меньше среднего на 125 г, если курит мать – меньше на 300 г. Определите, сколько весит новорожденный, если: а) курит папа; б) курит мама; в) курят и папа, и мама?
Задача 3. После курения одной сигареты в кровь поступает 3 мг никотина. Сколько никотина поступит в кровь, если человек выкурит 14 сигарет?
Задача 4. Каждая выкуренная сигарета сокращает жизнь курильщика на 6 мин. В общем, курящие дети сокращают себе жизнь на 15 %. На сколько лет уменьшают свою жизнь курящие дети, если средняя продолжительность жизни 56 лет?
Задача 5. Сердце тренированного человека бьется с частотой 70 ударов в минуту; сердце курящего вынуждено делать на 5-10 ударов в минуту больше. Сколько дополнительных ударов приходится делать сердцу курильщика за сутки?
Задача 6. Известно, что в среднем 80% курящих страдают заболеванием лёгких. Найдите количество больных, если в нашем селе 2000 жителей и курят приблизительно 30% населения.
Задача 7. В табачной смоле, собранной из 1000 папирос содержится 2 кг бензапирена. Этого достаточно, чтобы вызвать злокачественную опухоль у крысы или кролика. Сколько мг бензапирена содержится в 1 пачке (20 штук)?

Задачи, направленные на сохранение природных богатств.
Задача 1. На производство одной тонны бумаги требуется 17 деревьев. Каждая тонна макулатуры спасает эти деревья от вырубки. Сколько нужно собрать макулатуры, чтобы сохранить 51 дерево?
Задача 2. Корова привязана на поляне к колышку веревкой длиной 8 м. Какую площадь она выпасает?
Задача 3. С 1600 г. на Земле вымерло 94 вида птиц, из них гибель 86% связана с деятельностью человека. Сколько примерно видов птиц погибло по вине человека?[6]
Задача 4. Ученые-биологи доказали, что каждый день в мире исчезает один вид растений и один вид животных. Сколько видов растений и животных исчезнет в течение 5 лет? 10 лет? [2]
Задача 5. Вычислить, сколько кубических метров воздуха очистят от автомобильных выхлопных газов 25 каштанов, посаженных вдоль дороги, если одно дерево очищает зону длиной 100 м, шириной 12 м, высотой 10 м?
Задача 6. Сколько углекислого газа поглощают зеленые насаждения детского оздоровительного лагеря площадью 8,5 га и сколько при этом будет выделено кислорода, если 1га зеленых насаждений поглощают в сутки 280 кг углекислого газа, выделяя при этом 220 кг кислорода?
Задача 7. 1га зеленых насаждений способен поглотить за 1 час столько углекислого газа, сколько его выдыхает за это время 200 человек. В нашем селе проживает 2000 человек. Сколько нужно зеленых насаждений в нашем селе?

Задачи по теме «Влияние радиоактивного излучения на живые организмы».
Задача 1. Естественный радиоактивный фон воздействует на каждого человека. В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года в среднем получает дозу в 0,1 бэр. Какое количество облучения за всю жизнь получает человек. Без большого риска за всю жизнь человек может набрать 35 бэр.
Задача 2. Часовая доза радиации, смертельная для 50% организмов, составляет 400 бэр для человека, 1000-150 тыс. бэр – для растений, 1000-2000 бэр – для рыб и птиц, 100 тыс. бэр – для насекомых. Постройте столбчатую диаграмму.

Задачи по теме «Загрязнение окружающей среды»
Задача 1. Подсчитано, что каждый легковой автомобиль при среднем годовом пробеге 15 тыс. км “выдыхает” 250 кг углекислого газа, 93 кг углеводорода, 27 кг окислов азота. Подсчитайте количество выделяемых за год в атмосферу веществ в нашем районе, учитывая, что в районе 3000 личных автомобилей.
Задача 2. 36 млн. тонн вредных веществ выбрасывается за год автомобильным транспортом. Особенно опасны машины с дизельным двигателем, на саже адсорбируется бензопирен (канцероген). За 1 час работы двигателя “Камаз” на холостом ходу выбрасывается в воздух 87 г окиси углерода, 120 г окиси азота, 7 г углеводородов. Определите, какое количество вредных веществ попадает в атмосферу за 1 час, если возле предприятия на холостом ходу работают 100 двигателей стоящих там автомашин?

Задачи по теме “Водные ресурсы”
Задача 1. Главный потребитель воды – сельское хозяйство. Оно потребляет 70% всей используемой человеком воды. Чтобы вырастить 1 т пшеницы, требуется 1500 т воды, а 1 т риса – 7000 т воды. Вычислить необходимое количество воды для выращивания пшеницы на поле, площадь которого 25 га, если урожайность пшеницы – 22 ц.
Задача 2. В мире в наши дни одна из самых острых проблем – нехватка чистой воды. Айсберги – это крупные обломки ледников, спускающихся с суши к морю. Айсберг представляет собой своеобразное хранилище пресной воды. Вычислить потребность воды на 1 человека в сутки, если ледяная гора толщиной 150 м, длиной 2 км и шириной полкилометра содержит в себе столько пресной воды очень хорошего качества, которой бы хватило гигантскому городу с населением 10 млн. человек на целый месяц, если плотность воды р=1000 кг/м?.
Задача 3. Байкал - древнейшее по геологическому возрасту озеро, существующее минимум 20 млн. лет. В его водах обитают 2360 видов и разновидностей животных и растений, 80% из них эндемики (уникальные). Определить количество эндемиков. [6]

Задачи по теме “Влияние развития экономики на человечество”
Задача 1. Улов рыбы в Азовском море с 50-х годов сократился с 1,5 млн. ц до 0,08 млн.ц. Стоимость 1 кг рыбы 40 рублей. Вычислите, сколько рублей составляют экономические потери.[6]
Задача 2. В крупных промышленных центрах в воздухе находится 125- 500 мг/м3 CО2 при норме 3 мг/м? Во сколько раз превышена норма?
Задача 3. Подсчитайте, какую площадь земельных угодий требуется отвести под строительство дороги с твердым покрытием (1 км, 10 км, 100 км), если известно, что ширина полосы отчуждения составляет 50 м?
Задача 4. В среднем каждый человек употребляет 1,7 л воды в сутки при физиологической потребности 2-3 л. Подсчитайте, сколько воды употребляют в среднем все ученики класса, школы, жители села в сутки, в год?
Задача 5. Известно, что 1 т пролитой нефти образует на поверхности воды пятно с площадью около 6 км? Какую площадь акватории покроет нефтяная плёнка в случае аварии танкера водоизмещением 10000 т? Сравните с площадью известных вам водохранилищ, морей.
Задача 6. Струйка воды толщиной в спичку - это 140 л потери воды за одни сутки. Какой объем воды потеряется, если кран не ремонтировать целую неделю, месяц, полгода, год?
Таким образом, использование экологических задач способствует формированию экологического сознания, экологической компетентности школьников, ликвидации экологической безграмотности. Через отношение учащихся к природе, через призму поступков можно судить об их социально-этической зрелости, формировании экологической культуры. Защита природы – дело совести и долг каждого из нас!

Литература
1. Метод-сборник. Журнал для работников образования.
2. Журнал "Современные проблемы науки и образования". – 2015. – № 1
3. Гирусов Э.В. Восхождение к экологической культуре: необходимость и сущность / Э.В. Гирусов // Библиотечное дело. – 2010. – № 3. – С.6-11.
4. Кушнир Т.И. Формирование творческой активности учащихся при решении математических задач // Вестник ТГСПА им. Д.И. Менделеева. – 2013. – № 5. – С. 49-57
5. Нефедова Н.Х. Дидактические условия формирования экологической культуры школьников на уроках математики//Журнал "Известия Самарского научного центра Российской академии наук". - 2010. - т.12, №5(3)
6. Акристина Н.М. "Разработка заданий экологического характера, способствующих повышению интереса к экологии, мотивации к учению и познавательных способностей обучающихся в рамках курса математики в 5 классе средней общеобразовательной школы".-2014.-Москва

Рекомендуем посмотреть:

Использование технологии проблемного диалога на уроках математики Развитие речи на уроках математики у учащихся с ОВЗ коррекционных школ Методы и приемы формирования навыков самоконтроля у младших школьников на уроках математики Мотивация на уроках математики