CC BY
99
УДК 372.853 ББК 74
ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ
ФИЗИКИ
ИСЛАМЕТДИНОВА Л.Р. ФГБОУВО ЮУрГППУ, Челябинск, Россия e-mail: lislametdinova@mail.ru
Аннотация
В статье рассматривается содержание экологических знаний в курсе физики, представлена роль межпредметных связей в формировании экологической ответственности, описываются принципы отбора экологического материала, изучаемого в курсе физики.
Ключевые слова: экологическая ответственность, политехнизм, обучение физике.
Актуальность. Формирование
экологической ответственности каждого жителя Земли является целью и ожидаемым результатом экологического образования как составной части международной программы "Образование по проблемам окружающей среды" (МПООС, Юнеско, 1975 год).
Становление ответственного отношения обучающихся к окружающей природной среде и здоровью человека происходит на основе воспитания экологического сознания, мышления и экологически компетентного поведения.
Формирование экологической
ответственности связано с экологической образованностью выпускника
общеобразовательной школы, проявляющейся в следующем:
• владение системными знаниями об экологических взаимодействиях природы, человека и общества, об экологических проблемах современности и способах их разрешения;
• воспитанность по отношению к природе как одной из главных жизненных и нравственно-эстетических ценностей, экологически целесообразное поведение и деятельность, настойчивое стремление к активной охране и восстановлению окружающей природной среды;
• развитая способность к причинному и вероятностному анализу экологических ситуаций, альтернативному мышлению в выборе способов разрешения экологических проблем на уровне бытового поведения [1].
Взаимодействие общества с природой включает в себя социально-экономический,
естественнонаучный, технический,
гигиенический, правовой, философский и моральный аспекты. В соответствии с этим можно наметить следующие задачи экологического обучения и воспитания при изучении физики:
• усвоение ведущих идей, основных понятий и научных фактов, на базе которых определяется оптимальное воздействие человека на природу сообразно её законам;
• понимание многосторонней ценности природы как источника материальных и духовных сил общества;
• формирование умения принимать правильные решения об оценке состояния окружающей среды и по ее улучшению, предвидеть возможные последствия своих действий и не допускать негативных воздействий на природу во всех видах общественно-трудовой деятельности;
• сознательное соблюдение норм поведения в природе, исключающее нанесение ей вреда, загрязнение или разрушение природной среды;
• развитие потребности в общении с природой, в ее облагораживающем воздействии, стремлении к познанию окружающей среды в единстве с нравственно-эстетическими переживаниями;
• активизация деятельности по улучшению природной и преобразующей среды, нетерпимое отношение к действиям людей, причиняющим ей вред, пропаганда природоохранительных идей [9, 13].
Экологическая ответственность у обучающихся формируется в процессе экологического воспитания, которое, в свою
очередь, осуществляется в процессе изучения различных предметов, обогащенных
экологическими знаниями.
Физические знания делятся на фундаментальные и прикладные.
Экологические знания, связанные со школьным курсом физики можно отнести к прикладным. Предполагается, что их развитие способствует реализации принципа связи с жизнью при обучении физике. Политехнический аспект экологических знаний связан,
преимущественно, с раскрытием ведущей идеи об оптимизации взаимодействия в системе "природа - общество - человек".
В школьном курсе физики принцип политехнизма понимается как ознакомление учащихся с физическими основами современной индустрии. В связи с этим под политехническим аспектом понимаются знания о физических основах техники и технологических процессов, оказывающих минимальное отрицательное воздействие на природные системы [2, 3].
Содержание экологических знаний в курсе физики можно сгруппировать в три раздела:
I. Методы освоения и использования чистых источников энергии и принципы организации чистых производств. К чистым источникам энергии относят реки, ветер, солнечное излучение и др. К чистым производствам принадлежат те, которые используют энергию чистых источников, а также, производственные циклы которых являются замкнутыми. Чистые источники и производства характеризуются тем, что не требуют специальных мер для предотвращения или уменьшения отрицательного воздействия на природные системы. Они сами исключают такое влияние.
II. Рациональное использование природных ресурсов, или уменьшение затрат энергии и материалов на каждую единицу полезного эффекта, предполагает развитие знаний:
• о методах повышения КПД технического устройства и технологических процессах;
• о некоторых путях осуществления безотказной технологии;
• о методах использования вторичных материальных и топливно-энергетических ресурсов;
• о путях уменьшения потерь энергии и материалов, а, следовательно, и уменьшения выброса загрязнителей.
III. Принципы действия защитных сооружений. В разных типах производства
используются различные защитные сооружения, работающие по принципу очистки и сортировки. Другие срабатывают в случае аварии (бетонные и стальные оболочки, специальные резервуары). Консервирующие сооружения не допускают выбросов за определённые пространственные пределы (контейнеры, закрытые природные резервуары), а рассеивающие разбрасывают вещество или энергию в окружающую среду (дымовые трубы, системы воздушного и испарительного охлаждения). К очищающим относятся пыле газоулавливающие и водоочистительные сооружения. Они улавливают загрязнители из отходящих газов или из воды (электрофильтр, аэрозольный фильтр и т.д.). Сортирующие сооружения позволяют разделять трудно используемые смеси. Если такого разделения не сделать, то смеси станут отходами и загрязнителями среды [13].
Современный курс физики знакомит учащихся с рядом вопросов механизации и автоматизации производства (энергетика, электрификация, электротехника,
радиоэлектроника, лазерной, мембранной технологии, МГД генераторов и т.д.). При изучении этих вопросов особое внимание должно быть уделено выяснению физико-экологических принципов действия различных устройств. Так, при изучении атомной электростанции необходимо рассмотреть общие принципы её действия: выбор атомного горючего, замедлителя, теплоносителя, способа утилизации тепловой энергии и надёжной защиты от выбросов радиоактивных веществ, её географическое расположение и т.д. Кроме того, обучающимся необходимо сообщить, что при выборе энергетической стратегии государства на длительный промежуток времени необходимо учитывать все аспекты проблемы: прежде всего расположение объектов потребления энергии, запасы топлива, экологичность способа энергопроизводства, уровень технического и технологического развития, степень воздействия на живые организмы и окружающую среду. Такой подход позволит сформировать у учащихся представление о том, что производство электрической энергии имеет две стороны -топливную и экологическую [7].
Большую роль в формировании экологической ответственности при изучении физики играют межпредметные связи. Экологические знания отражают тесные
взаимосвязи между различными явлениями природы, поэтому их содержание носит междисциплинарный, комплексный характер. Межпредметные связи способствуют формированию у учащихся научного мировоззрения, систематичности обучения, являются основой развития экологических знаний и умений.
Следует учитывать, что межпредметные связи лежат в основе всего обучения физике, поскольку эта наука является ключевым центром наук о природе. С одной стороны, при изучении многих физических явлений и законов природы привлекаются знания учащихся по химии, биологии, математике, географии и др.
С другой стороны, в процессе этих учебных дисциплин используются знания учащихся по физике. Реализация межпредметные связей в процессе экологического воспитания и образования учащихся выполняет следующие функции:
• формирование целостного представления о природе на основе диалектического единства всех протекающих в ней процессов;
• обеспечение систематичности знаний (внутрипредметные и межпредметные связи);
• формирование у учащихся основ и умений самостоятельно устанавливать связи между явлениями и процессами, понятиями и теориями;
• развитие технического мышления учащихся [7].
Межпредметные связи на уроке физики реализуются следующим образом:
1. Раскрывая роль физических факторов и параметров природной среды для нормального функционирования биосферы, рассматривают:
а) влияние изменения физического параметра непосредственно на биологические системы;
б) влияние физического фактора на протекание химического явления или процесса ^ биологические последствия этого влияния;
в) изменение под действием фактора другого физического параметра природы ^ влияние изменения параметра на химические явления ^ биологические последствия этого.
2. При изложении материала о рациональном использовании энергии и энергетических ресурсов природы прослеживают следующие цепочки:
а) техника ^ прямое воздействие на биологические системы;
б) техника (или технология) ^ изменения
физических параметров биосферы ^ биологические последствия этих изменений;
в) техника ^ изменения химических параметров биосферы ^ биологические последствия этих изменений;
г) техника ^ изменения химических параметров биосферы ^ изменение её физического параметра ^ биологические последствия;
3. Раскрытие физических методов охраны природы от различных видов загрязнений сопровождается рассмотрением способов защиты от:
а) физического загрязнения;
б) химического;
в) биологического загрязнения.
Рассмотрим принципы отбора
экологического материала, изучаемого в курсе физики. Эффективность формирования экологической ответственности у обучающихся во многом зависит от выбора соответствующего учебного материала, а также путей и средств его изучения.
Рассматриваемый материал должен содержать основные физические и технические факторы, параметры взаимодействия общества и природы, давать четкое представление о роли этих факторов в жизни животных, растений и человека, о губительных последствиях влияния ряда современных производственных процессов на природу, знакомить учеников с основными особенностями решения некоторых социально-политических проблем охраны природы и рационального использования ее богатств, с современными методами охраны окружающей среды, в основе которых лежат физические закономерности, с перспективой развития и применения этих методов [9; 11].
Содержание вопросов экологии, изучаемых в курсе физики, должно определяться и с учетом общих целей обучения и воспитания [8; 10]. Они должны быть логически связаны с программой курса и доступны пониманию школьников, а также связаны с использованием различных источников информации, в том числе и сайтов Интернет, согласовываться с тенденциями формирующегося Информационного общества [4, 5, 12].
Для развития у обучающихся познавательного интереса к проблеме охраны природы, придания процессу обучения необходимой социальной значимости, конкретности и эмоциональности при отборе вопросов охраны природы надо также
учитывать природно-климатические, народнохозяйственные и географические особенности района, где находится школа.
При отборе экологического материала нельзя забывать об одном из главных дидактических принципов - принципе научности, который требует, чтобы вопросы экологии включались в содержание учебного предмета без искажения, упрощенчества и вульгаризации.
Следовательно, при изложении экологического материала должен быть сохранен современный уровень развития экологии - ее основные теории, методы и полученные данные (научные факты, понятия, закономерности). Это можно сделать, распределив материал в неразрывной последовательности погодам обучения, разделам, темам и вопросам школьного курса физики со строгим соблюдением внутренней логической структуры курса и с учетом межпредметных связей [11].
Принцип реализации межпредметных связей служит основополагающим в изучении вопросов экологии, так как исходным в понимании учащимся понятия "охрана природы" является целостное представление о биосфере и так как элементы экологии рассматриваются в таких предметах естественнонаучного цикла (кроме физики), как природоведение, биология, химия, физическая география, астрономия, экология.
Чтобы физико-экологические знания, приобретаемые при изучении
естественнонаучных дисциплин, не носили фрагментарного характера и соответствовали требованиям, вопросы экологии следует рассматривать комплексно и систематично, обобщив на межпредметной основе. При этом учебный материал генерализуется вокруг основных экологических понятий. Например, экологический материал, рассматриваемый в школьных предметах естественнонаучного цикла, можно сгруппировать по трём основным направлениям:
1) природная среда;
2) охрана природы;
3) рациональное использование природных ресурсов.
Существует несколько условий, которые необходимо соблюдать при изложении экологического материала. К ним относятся:
1. Вопросы экологии должны быть органически связаны с содержанием изучаемого учебного материала.
2. Они должны излагаться в
информативном плане, занимая не больше 5-6 минут.
3. Их следует использовать для возбуждения интереса учащихся к изучаемому материалу (например, для созданий проблемной ситуации на уроке).
4. При ознакомлении школьников с вопросами экологии необходимо привлекать их знания, приобретенные в курсах других предметов, широко использовать наглядные (графики, таблицы, фотографии и т.д.) и технические средства обучения.
Дидактические цели изложения и содержание экологического материала позволяют считать наиболее целесообразным для его изучения следующие типы уроков по физике: вводный, изучения нового материала, обобщающий и учётно-проверочный.
Для усвоения учащимися на уроках физики экологических знаний можно использовать все основные методы обучения: объяснительно-иллюстративный, проблемный,
исследовательский и т.д.
При выборе того или иного метода воспитания в каждом конкретном случае нужно, прежде всего, учитывать содержание изучаемых экологических сведений, жизненный опыт и опорные знания учащихся, их возрастные особенности. Занятия, имеющие высокую экологическую направленность, объединяющие учебный материал по физике, химии и другим естественнонаучным предметам, можно проводить в виде лекций, бесед, учебных семинаров, конференций.
Большую роль в расширении эколого-политехнического кругозора школьников играют экскурсии, где учащиеся наблюдают применение законов физики и техники на конкретном производстве. Особенно важно обращать внимание учеников на те окружающие их школу предприятия, которые ещё загрязняют окружающую среду, разъясняя приносимый ими вред. Это в значительной степени влияет на отношение учащихся к природе [6, 7].
Таким образом, очевидна необходимость анализа экологических проблем современности в курсе физики, который позволяет осмыслить экологические проблемы и перспективы развития человечества. Для формирования экологической ответственности у обучающихся необходимо опираться на следующие принципиальные положения: в процессе формирования ответственного отношения к природной среде учитывается взаимосвязь
глобального, национального и краеведческого подхода; учитывается единство
интеллектуального и эмоционального восприятия среды и практической деятельности по ее улучшению. Исходными являются
принципы систематичности, непрерывности и междисциплинарности экологического
образования и воспитания, а также представление о целостности окружающей среды.
Список литературы
1. Дзятковская Е.Н. Методические рекомендации по реализации экологического образования в Федеральных Государственных Стандартах второго поколения: учебное пособие /Е.Н. Дзятковская, А.Н. Захлебный, А.Ю. Либеров - М.: Образование и экология, 2011.
2. Капралов А.И. Реалии и перспективы сохранения в отечественной школе компонента политехнической направленности обучения физике /А.И. Капралов, О.Р. Шефер //Инновации в образовании. - 2016. - №3. - С. 105-113.
3. Капралов А.И. Формирование мировоззренческих представлений о науке при освоении обучающимися основной образовательной программы по физике / А.И. Капралов // Методика преподавания математических и естественнонаучных дисциплин: современные проблемы и тенденции развития: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - Омск: Омская юридическая академия, 2016. - С. 110-115.
4. Лапикова Н.В. Электронная модель количественной оценки уровня сформированности компетенций бакалавров педагогического образования: монография /Н.В. Лапикова Н.В., О.Р. Шефер, Т.Н. Лебедева и др. - Челябинск, изд-во ООО "Край Ра", 2016. - 216 с.
5. Лебедева Т.Н. Развитие творческих способностей учащихся посредством информационных технологий / Т.Н. Лебедева //Наука сегодня: проблемы и пути решения: материалы международной научно-практической конференции: в 2 частях. - Вологда, изд-во ООО "Маркет", 2016. - С. 42-44.
6. Турдикулов Э.А. Экологическое образование и воспитание учащихся в процессе обучения физике: кн. для учителя. / Э.А. Турдикулов- М: Просвещение, 1988. - 124 с.
7. Уразалиев А. Экологическое образование и воспитание учащихся средних школ во внеклассной работе по физике: автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. пед. наук /А. Уразалиев. - Ташкент, 1989. - 16 с.
8. Усова А.В. О воспитании гражданственности и нравственности в процессе обучения физике / А.В. Усова, О.Р. Шефер // Физика в школе. - 2003. - №3. - С. 24-27.
9. Цейзер Н.М. Преемственность экологического образования / Н.М. Цейзер, С.В. Тряпицина // Вестник Челябинского государственного университета. - 2008. - №4. - С. 121-123.
10. Шефер О.Р. Методика воспитания гражданственности, патриотизма и нравственности в процессе обучения физике: дисс... док. пед. наук. / О.Р. Шефер - Челябинск, 2004. - 375 с.
11. Шефер О.Р. Методика формирования у учащихся умений комплексно применять знания для решения физических задач (на материале физики Хкласса): дисс.кан. пед. наук / О.Р. Шефер. - Челябинск, 1999.
12. Шефер, О.Р. Тенденции развития образования в Информационном обществе / О.Р. Шефер // Актуальные проблемы развития среднего и высшего образования: XII межвузовский сборник научных трудов. - Челябинск: Край Ра, 2016. - С. 145-153.
13. Экологическое образование школьников / Под ред. И.Д. Зверева, И.Т. Суравегиной. - М.: Педагогика, 1983. - 160 с.
THE FORMATION OF ENVIRONMENTAL RESPONSIBILITY IN THE STUDY OF PHYSICS*
ISLAMUTDINOV L.R. UUrGPU, Chelyabinsk, Russia e-mail: lislametdinova@mail.ru
Abstract
The article discusses the contents of ecological knowledge in the physics course, the role of interdisciplinary connections in the formation of environmental responsibility, describes the principles for selection of environmental material, which is studied in the physics course.
Keywords: environmental responsibility, polytechnics, teaching physics.
* Научный руководитель д.п.н., проф. Шефер О.Р.
