CC BY
210
Автор предлагаетусилить практическую направленность курса математики, применяя деятельностный подход при решении экологических задач
Русакова Мария Тарасовна,
учитель математики ГОУСОШ с углубленным изучением экологии №446 г. Москва
Система практических работ в курсе математики экологической школы
Как изучение математики в школе связать с ее практическим применением?
Ключевые слова: общеучебные умения, деятельностный подход, естественно-математическая грамотность.
Измерительные работы на местности
Последние международные исследования говорят
о том, что наши российские школьники, возможно, и обгоняют зарубежных по объему знаний по математике, но заметно отстают в умении применить эти знания на практике. Один из путей решения этой проблемы - решение на уроках задач с практическим содержанием.
Изучение измерительных работ на местности целесообразно проводить во все время изучения математики с 5 по 11 классы. Это позволит ученикам лучше понять практическую ценность математики, развить умение использовать полученные на уроках знания в жизни и обеспечить изучение экологии.
5 класс
1. При изучении мер длины, площади, объема рассказать об истории измерений, измерительных инструментах.
2. Провести практическую работу по вычислению средней длины шага.
3. По желанию - изготовить модели квадратного метра, кубического сантиметра и кубического дециметра.
4. Вычислить площадь класса, объем класса и количество воздуха на одного ученика.
5. При изучении темы «Округление чисел» дать понятие о приближенных значениях результатов измерений, точности измерений, прикидке результата.
Во время весенней экологической практики можно предложить:
1. Измерить среднюю длину своего шага.
2. Измерить шагами размеры школьного двора, цветников, сада и вычислить их площадь в квадратных метрах (см. приложение).
3. Составить план школьного двора (подготовка к изучению темы «Масштаб»).
6 класс
1. В теме «Проценты» решить задачи:
Сколько процентов поверхности Земли составляет суша?
Сколько процентов площади школьного двора заняты зелеными насаждениями (трава, деревья, цветы). Воспользоваться материалами, полученными в ходе экологической практики в 5 классе либо провести измерения заново.
2. Изучение темы «Диаграммы» дает богатые возможности для построения круговых и столбчатых диаграмм с экологическим содержанием.
3. Изучение темы «Пропорции» позволяет дать во время экологической практики задание: измерить высоту дерева по его тени (см. приложение).
7 класс
Изучение нового предмета, геометрии, начать с рассказа о происхождении науки геометрии из потребностей измерений на местности, строительства, исчисления времени и координат, механики.
Возможные практические работы:
1. Провешивание прямой. Построение прямых углов. (Например, при разметке клумб, ограждений сада, участков для экологических исследований)
2. Построение окружности (например, разметка клумбы).
3. Измерение расстояния дерева от автодороги (шагами, с помощью компаса, с последующим переводом в метры).
4. Измерение высоты дерева по его тени (см. приложение).
5. Вычисление количества кислорода, выделяемого растениями на пришкольном участке (см. приложение).
Изучая на уроках алгебры в 7 - 9 классах графики, следует, особенно на начальных этапах, рассматривать графики изменения конкретных величин, задавая по ним вопросы экологического содержания. Большое количество подобных заданий можно встретить в современных вариантах демоверсии ЕГЭ по математике.
8 класс
В действующем учебнике геометрии рассмотрено большое число задач, посвященных измерительным работам на местности. Не следует ими пренебрегать.
Повышение навыков вычислительных работ и изучение тем «Площади», «Подобие», «Тригонометрические функции» позволяют провести работу над экологическим проектом «Оценка экологического состояния школы».
9 класс
Изучение темы «Решение треугольников» позволяет решить задачи:
1. Измерить расстояние до недоступной точки.
2. Измерить расстояние между предметами, основания которых недоступны.
3. Измерить высоту недоступного предмета.
Это может послужить основой для экологического проекта, посвященного оценке влияния выбросов окружающих предприятий на состояние воздуха вблизи школы.
Приложение
Работа 1.
Измерение средней длины своего шага.
Оборудование: рулетка, 2 колышка, калькулятор. Ход работы:
1. Вбить колышек у начала дорожки (или сделать мелом пометку на полу в школьном коридоре).
2. Отмерить по прямой 10 метров и вбить второй колышек (сделать вторую пометку).
3. Пройти свободным шагом размеченные 10 метров, подсчитывая количество шагов, несколько раз.
4. Вычислить среднюю длину своего шага. Вычисления провести с точностью до сантиметра.
Примерные записи:
Среднее число шагов на 10 метров равно п = 25. Средняя длина шага 10 : п = 10 : 25 ~ 0,4м Средняя длина моего шага равна 0,4м = 40см.
Работа 2.
Измерение высоты дерева по его тени.
Оборудование: рулетка, колышек, калькулятор. Измерения проводятся в солнечный день.
Ход работы:
1. Измерить с помощью товарищей свой рост и длину своей тени в сантиметрах.
2. Вбить колышек у конца тени выбранного дерева и измерить расстояние от него до основания дерева шагами.
3. Вычислить высоту дерева в метрах.
Примерные записи:
Длина моего шага: 0,4м.
Мой рост:к1 =145 см.
Моя тень: 1Х =105 см.
Тень дерева /2 =20 шагов = 20 х 0,4м = 8м.
Высота дерева к2:
— = — => I, = х / = 145 :105 X 8 * 11м
и и I
Высота дерева 11 метров.
Работа 3.
Вычисление площади участка прямоугольной формы.
Оборудование: 4 колышка, школьная астролябия или просто крестовина из двух перпендикулярных реек, калькулятор.
Ход работы:
1. Вбить колышки по углам участка. Проверить с помощью астролябии или крестовины, чтобы углы участка были прямые.
2. Измерить шагами длину и ширину участка. Перевести измерения в метры.
3. Нарисовать план участка на клетчатой бумаге так, чтобы одна клетка изображала 1 метр.
4. Вычислить площадь участка в квадратных метрах.
Примерные записи:
Средняя длина моего шага 0,4м.
(Взять результаты работы 1)
Длина участка а = 35 шагов = 35х 0,4м = 14м.
Ширина участка Ь = 48 шагов = 48х 0,4м = 19,8м ~ 20м.
План участка.
Площадь участка:
Б = ахЬ
£ = 14м х20м = 280 м2
Вывод: Площадь участка равна 280 м2.
Работа 4.
Вычисление количества кислорода, выделяемого зелеными насаждениями.
Оборудование: калькулятор, справочники.
Ход работы:
1. Используя результаты работы 3, выпишите площадь газона, цветника на пришкольном участке.
2. Подсчитайте количество деревьев по видам, определив их высоту (см. работу 2).
3. Выпишите из справочника среднее количество кислорода, выделяемого одним квадратным метром газона, цветника, яблоней, тополем, другими деревьями, растущими на пришкольном участке.
4. Вычислите количество кислорода, выделяемого растениями на пришкольном участке. Результаты занесите в таблицу:
Название участка Площадь Количество О, с 1 м2 Общее количество О,
Газон
Цветник
Название дерева Количество Количество 02 с одного дерева Общее количество о,
Тополь
Яблоня
Липа
В предлагаемом конспекте интегрированного урока рассматриваются различные аспекты влияния пестицидов на окружающую среду, выявляются плюсы и минусы их использования, организуется активная деятельность учащихся на уроке.
Чеботарева Надежда Павловна,
учитель биологии МОУ СОШ № 4 г. Опочка Псковская область
Плюсы и минусы использования пестицидов
Интегрированный урок химии, биологии, экологии по теме: «Химическое загрязнение окружающей среды»
Пестициды - это польза или вред?
Ключевые слова: пестициды, фунгициды, гербициды, инсектициды, экология, охрана окружающей среды
Наша природа, как никогда, в опасности. Химикаты в окружающей среде - это большая проблема. Вся сложность состоит в том, что роль химических продуктов действенна.
Г. Хефлинг
Цель урока: обсудить с учащимися проблему антропогенного загрязнения природной среды химическими веществами, их влияния на здоровье человека,
Вывод: Все растения на пришкольном участке выделяют ....кислорода.
Литература
1. Геометрия: Учеб. для 7 - 9 кл. общеобразоват. учреждений./ Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев и др. - 9-е изд. - М.: Просвещение, 2004. 335 с.
2. Пасечник В.В. Школьный практикум. Экология. 9 кл. -М.: Дрофа, 1998. - 64 с.
3. Пасечник В.В. Школьный практикум. Экология. 10(11) кл. - 2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2001. - 64 с.
4. Русакова М.Т Мой аквариум. Практическая работа по математике для 5 класса. 2009
5. Русакова М.Т. Математика и экология. Практическая работа для 5-6 класса. 2009.
6. Теплое Д.Л. Экологический практикум: Для учащихся 5(6) классов. - М.: Устойчивый мир, 1999. - 32 с.
7. Ященко ИВ., Шестаков С.А., Захаров П.И. Подготовка к ЕГЭ по математике в 2010 году. Методические указания. - М.: МЦНМО, 2009 - 128 с.
последствия и возможные пути решения данной проблемы.
Задачи:
Образовательные: раскрыть понятие пестицидов, показать механизм их действия, влияние на окружающую среду; объяснить причины их использования и двойственность действия.
Развивающие: формировать умение выделять
«плюсы» и «минусы» использования пестицидов; продолжить формирование умения применять полученные знания на практике.
Воспитательные: воспитывать бережное отношение к природе.
Тип урока: овладение новыми знаниями.
Методы обучения: поисково-проблемные.
Форма: групповая работа «Пять шляп».
На уроке использовалась компьютерная презентация. Уроку предшествовал подготовительный этап, на котором учащиеся класса были заранее разбиты на группы (по 3-4 человека). Каждая группа получила задание на определенную тему.
Ход урока:
Организационный этап.
Слово учителя: Ежегодно из-за сорняков, вредителей и болезней в мире теряется до 24% урожая. Суммарный ущерб сельскому хозяйству ежегодно исчисляется в 70 млрд долларов.
Не меньший урон, чем сорняки, культурным растениям наносят вредители и болезни. Культурные растения поражаются примерно 4 тысячами видов насекомых.
Можно ли найти пути выхода из этой ситуации? Давайте вместе попробуем это сделать.
Изучение нового материала. Выступление групп с выполненными заданиями.
1 группа «Белая шляпа» (Нейтральная)
Получили задание: дать определение пестицидов, привести их классификацию, изучить историю создания и найти интересные данные о пестицидах.
Пестициды (от лат. ревйв - зараза и лат. саес!о - убиваю) представляют собой химические вещества, используемые для борьбы с вредными организмами.
В 1940 году швейцарский химик Пауль Мюллер получил 4,4-дихлордифенил-трихлорметилметан -ДДТ (дуст!) - яд контактного и внутреннего действия. За это ученый был награжден Нобелевской премией. Через два года после ДДТ было открыто другое биологически активное вещество - гексахлорциклогек-сан (гексахлоран), которое так же является стойким пестицидом.
Классификация пестицидов
По назначению пестициды делят на:
Инсектициды (для борьбы с насекомыми) Фунгициды (с грибковыми заболеваниями) Гербициды (для уничтожения сорняков)
Зооциды (для борьбы с грызунами)
Бактериоциды (уничтожающие бактериальных возбудителей болезней растений)
Акарициды (уничтожающие клещей) и др.
По виду действия пеститтиттьт делят на:
Половые аттрактанты (для приманки и уничтожения)
Репелленты (для отпугивания)
Хемостерилянты (для стерилизации)
Пестициды различаются по своей специфичности, то есть по диапазону поражаемых ими организмов. ДДТ, например, характеризуется широким спектром действия, убивая многие виды животных. У пирими-карба спектр действия намного уже - он действует на тлей и двукрылых, но не влияет на жуков и многих других насекомых. Аналогичным образом, далапон губит однодольные растения, но щадит двудольные, а гербициды на основе феноксиуксусной кислоты характеризуются прямо противоположным действием.
Промежуточное закрепление. Группа предлагает учащимся ответить на вопросы:
1. Что такое пестициды? (Химические вещества, используемые для борьбы с вредными организмами)
2. В связи, с чем в начале XX века встала остро проблема создания пестицидов? (В конце XIX начале XXвеков значительно увеличилось производство сель-
скохозяйственных растений, и более остро встал вопрос их сохранения)
3. Какие пестициды лучше использовать обладающие широким или узким диапазоном действия? (Ответы могут различаться)
2 группа «Желтая шляпа» (Оптимисты)
Получили задание: рассмотреть положительную сторону использования пестицидов, описать все положительные моменты и полученные результаты.
За годы применения пестицидов:
• 1 млрд. человек спасен от малярии; ДДТ сейчас запрещен во всех развитых странах. Однако он сравнительно дешев и до сих пор считается хорошим средством в определенных ситуациях, например при борьбе с малярийными комарами. Решая вопрос о применении того или иного пестицида, часто приходится из двух зол выбирать меньшее. Скажем, с помощью ДДТ во многих странах удалось полностью искоренить малярию.
• искорены чума, тиф, желтая лихорадка, лит-шманиоз, филяриоз, колорадская клещевая лихорадка и др.;
• спасены миллионы тонн сельскохозяйственного продовольствия;
• сохранены деревянные и неметаллические памятники от разрушения грибами и бактериями.
Бытует мнение, что применение пестицидов представляет большую опасность для человека и животных. Это связано с применявшимися ранее очень ядовитыми соединениями мышьяка. Современные пестициды за редким исключением обладают низкой токсичностью, приближающейся к токсичности поваренной соли, и во много раз менее ядовиты, чем кофеин. Отметим также, что современные пестициды в течение одного вегетационного периода полностью разрушаются в окружающей среде.
Требования к современным пестицидам:
1) низкая острая токсичность для человека, полезных животных и других объектов окружающей среды;
2) отсутствие отрицательных эффектов при длительном воздействии малых доз, в том числе мутагенного, канцерогенного и тератогенного действия (тератогенный - повреждающий зародыш);
3) низкая персистентность (низкая устойчивость в окружающей среде со временем разложения не более одного вегетационного периода).
Кроме того, рекомендуемые препараты должны обладать следующими свойствами:
1) высокая эффективность в борьбе с вредными организмами;
2) экономическая целесообразность использования;
3) доступность сырья и производства.
Пестициды приносят очень много пользы для сохранения урожая культурных растений, жизни и здоровья людей, и отказываться от их использования нельзя.
Вопрос учащимся класса: Как Вы думаете, если вместе с приносимой пользой пестициды наносят вред это не опасно? Обсуждают. Высказывают свое мнение.
3 группа «Черная шляпа» (Скептики)
Получили заданием описать отрицательные последствия использования пестицидов, дать точное понимание проблем связанных с их циркуляцией в биосфере.
Проблемы, связанные с использованием пестицидов:
• Развитие устойчивости у вредителей: в 1965 г. -
120 видов; 1978 г. - 250; 1983 г. - 430; 1988 г. -более 500;
• Возрождение вредителей и вторичные вспышки численности;
• Не обладают избирательностью (гибнут все насекомые - полезные и вредные)
Отрицательные последствия применения пестицидов:
• Гибель диких зверей из-за способности пестицидов накапливаться в организме;
• Нарушение цепей питания, что приводит к нарушению устойчивости биоценозов;
• Распространение далеко за пределы объекта, для которого были предназначены;
• Появление незапланированных побочных продуктов. Диоксин - целая группа органических соединений, чуждых для жизнедеятельности организмов. Многие из них сильнейшие яды, более сильные, чем цианистый калий.
Пеститтиттьт вызывают:
• интоксикацию
• заболевания печени и почек;
• канцерогенные, мутагенные, тератогенные заболевания.
Влияют на:
• эндокринную систему;
• половую систему;
• нервную систему.
Губительно воздействие на окружающую среду:
• Пестицидное отравление губительно действует на многих плотоядных, особенно
птиц. Например, сокол сапсан полностью исчез на востоке США в результате применения там ДДТ. Птицы особенно чувствительны к этому ядохимикату, поскольку он индуцирует гормональные изменения, влияющие на метаболизм кальция, а это приводит к истончению скорлупы откладываемых яиц, которые в большом количестве начинают биться даже при простом насиживании.
• Многие пестициды очень устойчивы и распространяются далеко от мест применения. Например, в середине 1960-х гг. ДДТ был обнаружен в печени пингвинов в Антарктике -очень далеко от тех мест, где применялся этот химикат.
• Долговременные эффекты пестицидов, особенно в низких дозах, и возможный синергизм их с другими загрязнителями среды и переносчиками болезней, изучены слабо в связи с относительной новизной большинства ядохимикатов. Растут опасения, что «безвредные» следы их метаболитов, сохраняющиеся в пище, хотя и не оказывают токсического, а тем более летального действия, могут тем не менее снижать сопротивляемость болезням и постепенно накапливаться в организме до опасного уровня. Многие ученые связывают наличие остатков пестицидов в Северном море с быстрым распространением вирусных болезней в популяции обыкновенного тюленя летом 1988 г.
• Общий эффект использования пестицидов -снижение видового разнообразия. Обычно пестициды также повышают продуктивность на нижних трофических уровнях и понижают на верхних.
Циркуляция пестицидов может происходить по следующим схемам:
• воздух —► растения —> почва —> растения —> травоядные животные —► человек;
• почва —► вода —> зоофитопланктон —> рыба —> человек.
Учащиеся изучают схемы круговорота пестицидов представленных в Приложении 1,2.
Отрицательными последствиями использования пестицидов является:
1. Тенденция накапливаться в живых организмах
2. Способность пестицидов продолжительно сохраняться в почве или на культурных растениях после обработки.
3. Приобретение вредителями, возбудителями болезней и сорняками устойчивости к пестицидам.
4. Способность пестицидов оказывать большое влияние на почвенную бионту, т.е. живую фазу почвы.
Вопрос учащимся: Как Вы думаете, в чем наибольшая опасность применения пестицидов?
Ответы учащихся могут различаться. Учитель выслушивает все и помогает сформулировать вывод'.
Ядохимикаты накапливаются в почве, воде и происходит исчезновение видового многообразия живого.
4 группа «Красная шляпа» (Эмоциональные).
Получили задание: выразить свое отношение к заявленной проблеме через чувства, эмоции, личные переживания, используя различные выразительные средства и формы (музыкальные, поэтические, фольклорные и пр).
Выполненное задание было представлено в виде пантомимы: Один учащееся группы изображал сорняк, другой культурное растение в руках у их была птичка и бабочка, а третий проходил в маске и из пульверизатора обрабатывал эти растения. Первой погибала птичка, затем бабочка, затем культурное растение и только потом сорное растение»
Учащиеся группы придумали маленькое стихотворение:
Вот тебе морковка.
Кушай ее, Вовка.
В ней витамина много С (цэ),
Румянец будет на лице.
Пусть не ест морковку Вовка В пестицидах нету толка..
В конце выступления группы учащимся была предложена скороговорка:
Наши пестициды - самые пестицидистые пестициды в мире и их пестициды никогда не перепестици-дят наши пестицидистые пестициды по перепестици-дости.
5 группа «Синяя шляпа» (Философы)
Получили задание: сформулировать общие выводы
по уроку в виде философского обобщения.
Как нам дожить до ста лет? Как сохранить здоровье до глубокой старости? Ведь священные книги предписывают нам жить гораздо дольше, чем мы живем. В главе 6 Бытия говорится: «И сказал Господь не вечно духу моему быть пренебрегаемым человеками, потому что они плоть. Пусть будут дни их 120 лет». Почему мы не живем так долго? Оказывается, наша жизнь укора-
чивается, в основном, по причинам, связанным со здоровьем.
Отчего же зависит наше здоровье? Всемирная организация здравоохранения дает по этому поводу следующую информацию: «Наше здоровье на 10% зависит от медицины, на 20% от генетического наследия, еще 20% определяются состоянием окружающей среды, львиная доля факторов - 50% находятся у нас в руках.
Нужно каждому из нас обратить внимание на свое здоровье, на то, что мы употребляем в пищу.
При выращивании растений на собственном дачном участка необходимо исключить использование ядохимикатов, а при необходимости обходиться естественными средствами (таблицы в приложении)
Наше здоровье в наших руках!
Заключительный этап. Рефлексия. Учащимся раздаются жетоны желтого, черного и синего цвета и просят выразить свое отношение к заявленной проблеме открытым голосованием:
Жёлтый цвет - я считаю, что химикаты надо использовать широко.
Черный - я считаю, что пестициды необходимо запретить.
Синий - во всем нужна мера.
Домашнее задание: Написать эссе на тему «Будущее моих детей в моих руках»
Приложение 1
Круговорот пестицидов
