«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента»




Скачать 41.37 Kb.
Название«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента»
страница1/5
Дата04.02.2016
Размер41.37 Kb.
ТипУрок
  1   2   3   4   5
е Департамент образования и науки

Приморского края

Центр НПО ПИППКРО

КГОАУ НПО «Профессиональный лицей №45»


«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики

с использованием регионального компонента»

(методическая разработка)


Блохина Н. В.–

преподаватель физики


Уссурийск науки

Автор-составитель Блохина Н.В., преподаватель физики, КГОАУ НПО «Профессиональный лицей №45», г. Уссурийск.


В данной работе преподаватель физики раскрывает формы и методы, способствующие побуждению учащихся хорошо знать законы природы, понимать взаимосвязь природных явлений, уметь предвидеть и оценивать последствия вмешательства в естественное течение различных процессов.

Автор описывает методику организации экологического образования учащихся на уроках физики: при изучении нового материала, при решении физических задач, возможные пути использования на уроках рефератов и сообщений с экологическим содержанием, внедрение в образовательный процесс регионального компонента. Показывает как сформировать у молодёжи современные научные взгляды на экологические проблемы, добиться понимания их значимости.

Работа предназначена для использования в качестве методических рекомендаций в системе начального профессионального образования.


@ Блохина Н.В.

@ Профессиональный лицей № 45 г. Уссурийска

Адрес: 692519, г. Уссурийск, ул. Чичерина 46

Тел.: 32-23-82 (8-4234)


СОДЕРЖАНИЕ:


1. Введение. Стр. 4

2. Экологическое воспитание на уроках физики. Стр. 6

3. Заключение. Стр. 29

4. Литература. Стр. 30

5. Приложения. Стр. 31



  1. ВВЕДЕНИЕ.

Как известно, экологическая обстановка на Земле и в нашей стране продолжает ухудшаться: озоновая дыра в Антарктике не уменьшается, а загрязнённость Мирового океана и воздушной оболочки планеты повышается. Например, более 100 млн.т вредных веществ выбрасывают в атмосферу ежегодно наши промышленные предприятия, около 70 млн.т таких веществ попадает в неё вместе с выхлопными газами автотранспорта, примерно 50 млрд.куб.м. воды, загрязнённой промышленными и бытовыми отходами, стекает в реки, озёра, моря. В более чем 100 городах предельно допустимые концентрации вредных веществ превышены в 10 (и больше!) раз.

Огромный ущерб природе наносят небрежное хранение и неграмотное применение химических удобрений и ядохимикатов: гибнут насекомые и микроорганизмы, без которых оскудевает животный и растительный мир; почва оказывается перенасыщенной тяжёлыми металлами и другими элементами, их соединениями, попадание которых через растительную пищу в организм животных и людей приводит к нарушению их нормальной жизнедеятельности. Установлено, что сейчас уже более половины всех болезней человека вызываются воздействием химических, физических и биологических факторов окружающей среды. Мы вынуждены признать, что тревожная экологическая ситуация сложилась во многих регионах нашей страны в результате некомпетентного ведения хозяйства, недостатка знаний и потребительского отношения к природным богатствам.

Значение охраны природы как непременного условия выживания человечества сейчас осознаётся нашим обществом, однако, к сожалению, оно мало готово к последовательной реализации природоохранных мер, причём не только из – за недостатка необходимых для этого средств, но и вследствие отсутствия экологической культуры населения, несформированности экологического мышления. Таким образом, решение экологических проблем в огромной степени зависит от постановки экологического образования и воспитания подрастающих поколений. Вступающие в трудовую жизнь люди должны иметь чёткое представление о том, что природные ресурсы не бесконечны и технология производства любой продукции должна удовлетворять такому основному, с экологической точки зрения, требованию, как минимальное потребление материалов и энергии. Они должны хорошо знать законы природы, понимать взаимосвязь природных явлений, уметь предвидеть и оценивать последствия вмешательства в естественное течение различных процессов. У них должно быть выработано « экологическое мировоззрение», т.е. сознание приоритетности решения экологических проблем при осуществлении любых проектов, разработке современных технологий, создании машин и механизмов, при всяком хозяйственном начинании, а также твёрдое убеждение в том, что без уверенности в безвредности для окружающей среды того или иного мероприятия оно не должно реализовываться. Такое мировоззрение можно сформировать лишь в том случае, если уже с детских лет, со школы давать соответствующие знания о природе, знакомить с экологическими проблемами, прививать любовь к природе, учить вести себя так, чтобы не наносить ей вреда, побуждать к общественно – трудовой деятельности по охране окружающей среды, её улучшению. При этом важно укрепить такую жизненную позицию: небрежное, безответственное отношение к природе (включая бытовые «мелочи» - выбрасывание куда попало мусора, вытаптывание травы, отламывание веток и т.п.) безнравственно; чувство ценности окружающей нас природы обогащает духовный мир человека, возвышает его моральные принципы. Ведь, по словам писателя С.П. Залыгина, « отношение человека к окружающей среде – это уже и сам человек, его характер, его философия, его душа, его отношение к другим людям».

Формировать у молодёжи современные научные взгляды на экологические проблемы, понимание их значимости призвано преподавание естественнонаучных дисциплин, в частности физики.


2. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ НА УРОКАХ ФИЗИКИ.

Под экологическим образованием понимается «процесс обучения, воспитания и развития личности, направленный на формирование системы научных и практических знаний и умений, ценностных ориентаций, поведения и деятельности, обеспечивающих ответственное отношение к окружающей социально-природной среде»

Формирование экологической культуры у учащихся при изучении физики встречает ряд трудностей. Одна из них вызвана тем, что воспитывать учеников приходится чаще всего на отрицательных, а не на положительных примерах. Деградация природы идет быстрее, чем реализация мер по ее защите. Это создает неблагоприятный «педагогический фон», усиливающийся тем, что оказались разрушенными позитивные народные традиции наблюдения за природными явлениями и согласования с ними своей жизни, традиции, ведшие к рациональному природопользованию.

Другая трудность обусловлена многоаспектностью экологического образования; оно затрагивает все формы сознания: политическое, правовое, моральное, эстетическое, научное и связано с семейными, общественными, производственными, межличностными отношениями людей.

В правильном понимании многих экологических проблем, возникающих в качестве побочного эффекта научно- технического прогресса именно физика играет важнейшую роль. Она же служит научной основой тех технических средств, которые создаются для нейтрализации пагубного воздействия жизнедеятельности человечества, применяемых технологий на природу.

Целью экологического образования при изучении физики является развитие у учащихся ответственного отношения к окружающей среде, которое имеет такие три аспекта:

  1. забота о сохранении естественного природного окружения;

  2. ответственность за свое и других людей здоровья, как за личную и общественную ценность;

  3. активная созидательная деятельность по изучению и охране окружающей среды, предупреждение негативных последствий взаимодействия с природой.

В основе экологического образования при изучении физики лежит ряд принципов. К числу основных можно отнести:

1. Принцип гуманизации: он отражает идею формирования типа мышления, ориентированного на сохранение жизни на земле, на обеспечение достойных человека условий существования без ущерба природной среде, на развитие экологически целесообразной деятельности людей; этот принцип предполагает раскрытие оптимальных путей взаимодействия общества и природы, развитие гуманных черт личности- доброты, отзывчивости, сострадания, гражданской ответственности и др. Это привитие, проявление желаний и стремлений учащихся участвовать в нравственном обновлении общества, использовать эстетические нормы не только по отношению к сфере человек-человек, но и человек-природа. Это создание ситуации подготовки и принятия человекоориентированных решений. Отношение личности к природе является одним из условий реализации гуманистической направленности при экологическом обучении и воспитании. Искусство является наиболее тонким инструментом воздействия на внутренний мир человека. Только искусство в состоянии достичь того, на что не способны сухие объективные расчеты, рациональный анализ и логические построения – облагородить чувства учащихся, их отношение к природе, пробудить душу. Физические явления и процессы, происходящие в природе, представленные в стихах, живописи, музыке помогают расширять физические явления. В основу взаимоотношения человека и окружающего мира должен быть положен принцип гармонии. Мысль о необходимости достижения гармоничной взаимосвязи с природой должна прочно укоренится в сознании каждого человека. Огромная роль в этом процессе принадлежит искусству. Средства искусства – музыка, живопись, литература, используемые на уроках физики, выступают как средства гармонизации отношения человека к природе делая его мягче, добрее, душевнее. (Электронное приложение № 1 - сборник живописных произведений)

2. Принцип интеграции: он воплощает взаимосвязь философских, естественнонаучных, политических, экономических, правовых, нравственных и практических аспектов экологического образования путем междисциплинарного подхода к его реализации. Экологические знания отражают тесные взаимосвязи между различными явлениями природы, а также между ними и социальными процессами. Поэтому их содержание носит междисциплинарный, комплексный характер, и ознакомление с ними может проводиться успешно лишь при учете межпредметных связей физики с другими предметами (как общеобразовательными – географией, химией, биологией, обществознанием и др. так и спец. дисциплинами – охраной труда, санитарией, товароведением продовольственных товаров и др.). Роль межпредметных связей в экологическом образовании учащихся при обучении физике заключается в том, что они способствуют:

  • формированию у учащихся целостного взгляда на природу, диалектико-материалистического ее понимания;

  • ознакомлению учащихся с научными основами взаимодействия природы и современного производства;

  • организации трудовой деятельности учащихся по охране природы;

  • выполнению учащимися учебных практических заданий с элементами экологии;

  • созданию условий для позитивной самореализации учащихся в последующей профессиональной деятельности с учетом требований экологической безопасности.

Таким образом, реализация межпредметных связей курса физики с другими учебными предметами служит важнейшим условием

эффективности формирования экологических знаний, умений и навыков учащихся.

При раскрытии экологических вопросов в процессе обучения физике могут быть осуществлены так называемые предшествующие (опорные), синхронные и перспективные межпредметные связи. Так, рассматривая рациональное использование природных ресурсов при изучении вопроса о получении электрической энергии в курсе физики 10 класса, используют предшествующие (опорные) знания учащихся по географии (запасы и размещение минерального топлива и водных ресурсов в России), химии (состав воздуха), а также синхронные связи с химией (горение), биологией (роль фотосинтеза в жизни животных и человека) и перспективные связи с биологией (человек и биосфера, антропогенные факторы природной среды).

Поскольку содержание экологических, знаний, получаемых, учащимися при изучении физики, относится, как правило, к одному из трех вопросов науки и техники: 1) значение физических параметров для нор­мального функционирования биосферы; 2) ра­циональное использование энергий и энергетических ресурсов; 3) физические методы защи­ты природы,— то межпредметные связи реа­лизуются при этом 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 (парамет­ра) на протекание химического явления или процесса, биологические последствия этого влияния;

в) изменение под действием физического 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 такие 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 химического пара­метра биосферы- изменение ее физического параметра (или ряда параметров) - биологи­ческие последствия.

3. Раскрытие физических методов охраны природы от различных видов загрязнений со­провождается рассмотрением способов защиты от а) физического загрязнения, б) химиче­ского и в) биологического загрязнения.

В качестве примера рассмотрим содержание и методику изучения вышеупомянутого вопро­са о получении электрической энергии.

При описании устройства и принципа дей­ствия ТЭС уместно отметить, что в настоя­щее время на их долю приходится около 80 % общей выработки электроэнергии в нашей стране. Преимущество тепловых электростан­ций заключается в том, что они могут быть расположены на любой территории, работают практически на всех видах минерального топ­лива и вырабатывают не только электриче­скую, но и внутреннюю энергию (горячую воду для отопления и водоснабжения, пар для технических нужд). Но турбины ТЭС, приводимые в движение перегретым паром, необходимо охлаждать; поэтому от них непрерывно отводится поток воды, имеющий обычно температуру 8—12°С. Эта вода сбрасывается в водоемы, где создается таким образом зона постоянного подогрева, что ведет к тепловому загрязнению водоемов и отрицательно сказывается на их экологическом балансе (например, ТЭС мощностью 2,4 МВт сбрасывает до 80—90 м3 теплой воды в секунду).

Полезно продемонстрировать далее схему «материального и энергетического балансов угольной ТЭС (см. рис.) и отметить, что из всего количества затраченных материальных ресурсов в виде топлива и кислорода энер­гетика использует пока только часть, остальные идут в отходы — золу, шлак и т. д. Поступая в атмосферу, отходы включаются в процессы, нарушая существующее в окружающей среде равновесие. Кроме того, выработанная ТЭС энергия в процессе ее пе­редачи и потребления также в значительной мере «теряется» — превращается во внутрен­нюю энергию и рассеивается. Загрязнение при­роды ТЭС происходит и в итоге консервации и промывки ее оборудования. Вследствие это­го увеличение масштабов производства элек­троэнергии на базе органических видов топ­лива может, по мнению ученых, привести в будущем к ряду неблагоприятных для жите­лей Земли результатов — изменению средней температуры атмосферы, появлению в ней вред­ных газов (СО, SO, NO и др.) в количествах, опасных для здоровья человека и всего жи­вого. Следовательно, чтобы не усугублять этот процесс, необходимо рационально использовать энергию, получаемую на ТЭС: «отработанное» тепло (конденсат) направлять, например, для бытовых нужд населения, экономно расходо­вать электричество и т. п. Но главное — вести поиски экологичных источников энергии.

Важно подчеркнуть при этом, что проблема охраны природы не может быть решена только на основе достижений естественных наук и техники, изменений в технологии производства, способов добычи сырья и его переработки. Утилизация отходов энергетического производ­ства, перевод его на экологичные источники энергии требует значительных затрат, привле­чения дополнительных трудовых ресурсов, единого государственного подхода. Уяснение этого положения обеспе­чивает правильное понимание взаимодействия общества и природы.

В заключение отметим, что изучение вопро­сов охраны природы и рационального исполь­зования ее богатств при обучении физике уси­ливает политехническую направленность кур­са, так как сегодня одно из главных требо­ваний к современной технике—экологичность.


3.Принцип взаимосвязи знаний и практической деятельности: то есть содержательная сторона тех или иных действий должна основываться на естественнонаучных и общественно-гуманитарных знаниях и на умениях применять соответствующие знания на практике.

Влияние звуков на человека

ПЕРВЫЕ дошедшие до нас жалобы на шум можно найти у Римского сатирика Ювенела. По его утверждению в городе трудно было заснуть - скрип, грохот обозов на узких улицах, брань возниц мешали сну, раздражали, "Большая часть больных,— писал он — умирают в Риме от бессонницы". Но всё же эти шумы были более или менее терпимы для человеческого уха, а только в настоящее время проблема шума заявила о себе в полный голос.

УРОВЕНЬ ШУМА измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления — децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20 - 30 децибелах /дБ/ практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница оставляет примерно 80дБ.

Звук 130 дБ. уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него не переносимым. Недаром в средние века

существовала казнь «ПОД КОЛОКОЛ». Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осуждённого.

Как показали исследования, неслышимые звуки также не могут оказать вредное воздействие на здоровье человека. Так, инфразвуки особое влияние оказывают на психическую сферу человека: поражаются все виды интеллектуальной деятельности, ухудшается настроение, иногда появляется ощущение растерянности, тревоги, испуга, страха, а при высокой интенсивности - чувство слабости, как после сильного нервного потрясения.

Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, в особенности они наносят эпительный xapaктep. По мнению учёных, именно инфразвуки, неслышно проникающие сквозь самые толстые стены, вызывают многие нервные болезни жителей крупных городов.

УЛЬТРАЗВУКИ, занимающие заметное место в гамме производных шумов, также опасны. Механизмы их действия на живые организмы крайне многообразны.

Разные механизмы находящиеся в поварских цехах издают разные звуки по уровню шума, которые отрицательно влияют на человеческий организм. Для понижения шума в поварских цехах используют разные методы: колёса внутрицехового транспорта снабжают резиновыми шинами, холодильные агрегаты и вентиляцию оборудуют бесшумными электродвигателями, под разные механизмы подкладывают резиновые коврики, поглощающие звук, стены обшиваю специальными звукопоглощающими материалами.


Уровень шума при кулинарном производстве


80дБ.

Взбивальные машины

80дБ.

Тестомесильная машина

60дБ.

Стук посуды при мытье вручную







50дБ.

Овощерезательная машина

60дБ.

Молоток для отбивания

50дБ.

Электромясорубка

50дБ.

Миксер

40дБ.

Вытяжной вентилятор







10дБ.

Холодильник

20дБ.

Жарка изделия


Электромагнитное загрязнение окружающей среды.

В России много источников электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц), среди которых высоковольтные подстанции, воздушные линии электропередачи высокого, сверхвысокого и ультравысокого напряжения, бытовые электросети и пр. Особенно сильно загрязняют окружающее пространство ЛЭП и электротранспорт, различные электроустановки, радио - и телестанции, средства локации аэродромов, радары ГАИ и даже средства связи - сотовая и мобильная. Все это вместе вызывает электромагнитное загрязнение, которое уже превысило природный уровень в тысячу и более раз.

Источниками ЭМП ПЧ в жилых помещениях является разнообразная электротехника – холодильники, утюги, пылесосы, электропечи, телевизоры, компьютеры и др., а также элекгропроводка квартиры. На электромагнитную обстановку квартиры оказывают влияние электротехническое оборудование здания, трансформаторы, кабельные линии - подводка, элекгричества к квартирам.

В данный момент сотовой связью охвачено более 1 млн абонентов, а к 2010г - более Змлн. Базовые станции расположены на расстоянии от 1 до 15 км друг от друга, образуя «соты». Мощность передатчиков базовых станций находится в диапазоне от 2,5 Вт до 320 Вт, но наиболее часты передатчики мощностью в 40 Вт. Антенны базовых станций устанавливаются на высоте 15 - 50м от поверхности Земли ( иногда на крышах зданий ). Что касается ручных телефонов сотовой связи, то их мощность составляет от 0,2 до 7 Вт, и чем выше частота, тем меньше выходная мощность. Система мобильной развязки, получившая большое распространение в нашей стране, работает на несущей частоте 27 МГц. Она может устанавливаться на автомобилях или быть приспособленной для ручного использования. Напряженность электрического поля ручных радиостанций с частотой 27 МГц может составлять до 200 В/м на расстоянии 3 м от антенны или 900 В/м от базовой станции этой системы на расстоянии 5 м от антенны.

4. Принцип совместного раскрытия глобальных, государственных и

краеведческих факторов среды: он направлен на формирование целостного представления о причинах возникновения экологических бедствий разного масштаба, на понимание их динамики; наступление кризиса в экологической ситуации сначала на небольшой территории, затем распространение его на обширные районы и, наконец, превращение во всепланетный (глобальный), а также влияние глобальных экологических процессов на локальные, местные; реализация этого принципа связана со всемерным учетом местных условий, с анализом экономики своего региона и его производственной базы, порождающих экологические проблемы, с участием учащихся в разрешении этих проблем при опоре на местные, национальные и историко - культурные традиции во взаимоотношениях населения с природой (т.е при внедрении в образовательный процесс регионального компонента). Конкретные экологические проблемы, существующие в регионе, крае неизменно вызывают эмоциональный отклик у учащихся, желание оказать посильную помощь в решении экологических вопросов, развивают стремление занимать активную жизненную позицию. Одним из факторов, затрудняющим работу по формированию экологической культуры учащихся, в рамках регионального компонента является недостаточность методической базы- учебных пособий, дидактических материалов. Поэтому одной из важных задач , стоящих перед преподавателем физики, является задача разработки учебно-методических материалов по регионоведению. Приоритетным направлением в этом вопросе является использование информационных технологий. (Электронное приложение № 2 - сборник материалов по регионоведению с экологическим содержанием)

5. Принцип систематичности: он предусматривает организацию экологического образования на каждом этапе обучения. Процесс формирования экологических знаний и умений при изучении физики будет эффективным, если он осуществляется посредством комплекса педагогических технологий на всех этапах образовательного процесса- при изучении нового материала, повторении, обобщение, закреплении и контроле знаний учащихся. Эффективность экологического образования повышает применение разнообразных активных методов преподавания. Среди них важное место занимают проблемное обучение, диалоговое изложение материала, дискуссии, семинары, экологические конференции, предметно-образное описание окружающей среды, экспериментально-практические работы учащихся. Важным направлением в экологическом образовании при изучении новых знаний, повторении, обобщении материала является исследовательская деятельность учащихся. Первоначально учащиеся (на добровольной основе) привлекаются к самостоятельной подготовке небольших сообщений, наблюдениям, анализу статей различных авторов местной, краевой и общероссийской прессы. Постепенно эта работа усложняется - учащиеся готовят и защищают доклады, рефераты по проблемным вопросам. Например, «История создания и применения ядерного и термоядерного оружия», «Приморский экорегион» и т.д. При изучении новых знаний полезен прием целенаправленного рассмотрения экологических ситуаций, когда описывается конкретная угроза природе, вызванная например, физико-техническими причинами, и учащимся предлагается «принять» личное решение: найти такой природоохранный выход из экологически неблагоприятной ситуации, который был бы основан с научной точки зрения, экономически целесообразен и нравственен. Этот прием обогащает учащихся опытом принятия грамотных решений на основе нравственного выбора, развивает интерес к изучаемому материалу, показывая его жизненную значимость, позволяет почувствовать сложность и неоднозначность оценки складывающихся на практике ситуаций, важность предвидения динамики их развития и возможных последствий. Большое внимание на уроках физики уделяется решению задач. Задачи с экологическим содержанием предназначены для коллективного решения в классе под руководством преподавателя. Их обсуждение вызывает полезные дискуссии и дает возможность ввести учащихся в круг проблем, обогащающих их представления о природе, показать ее богатство и целостность.

Физические задачи с экологическим содержанием:

-Что для земледелия экологически «выгоднее» — многоснежная или ма­лоснежная зима? (Многоснежная, так как снег укрывает озимые посевы от вымерзания и при таянье весной хоро­шо увлажняет почву.)

-Прилипание мокрого снега к про­водам линий электропередачи мо­жет привести к их обрыву, что со­здает опасность для жизни. Можно ли быстро избавиться от прилипшего снега? (Можно, пропустив кратко­временно по проводу сильный ток, который расплавит снег.)

-Для удаления льда с электрических проводов железнодорожной магистрали, образующегося во время гололеди, по проводу пропустили ток. Сила тока в проводах 450 А. Сколько льда при тем­пературе 0 °С плавилось каждую мину­ту? Напряжение в линии 600 В. КПД приведенного способа очистки проводи 50%. (24 кг.)

-Как объяснить достаточно гроз­ное природное явление сползания снежных лавин с гор? (Так как ин­тенсивность плавления вещества с увеличением давления повышается, то в первую очередь весной начина­ет плавиться подошва лавины, и последняя устремляется по склону горы вниз с большой скоростью.)

-В Европе есть два моря, представля­ющие собой сообщающиеся сосуды — Азовское и Черное, причем одно почти пресное, а другое соленое. Не может ли вода перетекать из одного моря в дру­гое через Керченский пролив и пагубно сказываться на жизни морского мира? (Азовское море пополняют пресной во­дой реки Дон и Кубань, но перетекание такой воды в случае подъема ее уровня не представляет опасности для обита­телей Черного моря. В засушливые годы это пополнение ослабевает и уровень воды в Азовском море понижается — соленая вода из Черного моря частично перетекает в Азовское и губит в нем пресноводную рыбу.)

-Питьевой воды на Земле во многих местах не хватает. Ее приходится получать из морской воды либо вы­париванием, либо вымораживанием. Какой способ выгоднее? (Зимой - вымораживание, летом - выпари­вание.)

-Технология многих промышленных предприятий (например, бумажных и текстильных фабрик) требует большого количества воды. Поэтому их строят на берегах рек, озер или морей. Взятая из водоема вода, участвуя в процессе про­изводства, возвращается в водоемы за­грязненной. Как спасти водоемы? (Ре­комендуется загрязненную воду очи­щать непосредственно на промышлен­ном предприятии в специальной систе­ме очистных сооружений и после этого ее снова пускать в производство; отхо­ды очистки не выбрасывать, а исполь­зовать в качестве сырья для получения возможного и необходимого продукта.)

-На одном из заводов для охлаж­дения стали требовалось 340 м3 во­ды. Попробовали охлаждать кипят­ком — расход воды уменьшился в 22 раза. Почему? (Кипяток, превра­щаясь в пар, интенсивнее отнимает теплоту от стали.)

-На предприятиях общественного питания должен быть всегда свежий воздух. Где нужно устанавливать вытяжной вентилятор: ближе к по­толку или полу, если в цехе возможно скопление водяного пара, хлора, ам­миака? Есть ли смысл открывать фор­точки, если за окнами холодно и идет дождь? (Вытяжной вентилятор уста­навливают в зависимости от плотности удаляемого вещества: для пара — ближе к потолку, для хлора — ближе к полу. Форточки открывать це­лесообразно: хотя и на улице, и в цехе пары близки к насыщению, давление пара в цехе больше (температура вы­ше), поэтому он будет выходить и воз­дух станет суше.)

-Сколько кубометров газа выделя­ет в городе, загрязняя среду, авто­мобиль-такси, израсходовав за день 20 кг бензина? Плотность газа при температуре О °С равна 0,002 кг/м3. (10 000м3 )

-Стекло, хорошо пропуская видимый свет, не пропускает теплового излуче­ния. Объясните на основе этого устрой­ство парников и теплиц. (Стеклянное покрытие парника, пропуская солнеч­ный свет, не «выпускает» из него внут­реннюю энергию в виде теплового излу­чения. Возникает так называемый пар­никовый эффект, благоприятный для растений: обеспечивающий им свет и тепло.)

-Д. И. Менделеев говорил, что сжи­гать нефть и бензин — все равно что сжигать ассигнации. Сейчас на ули­цах городов появились автомобили «на водороде». Каковы преимущест­ва этого горючего? (Водород дешев­ле, добывается из воды, которой на Земле много, при сгорании не дает ядовитых отходов, может применя­ться и в промышленности, так как его можно хранить в большом количестве в специальных баках и пере­качивать по трубопроводам на зна­чительные расстояния.)

-Почему ветровые и солнечные электростанции не получили широкого рас­пространения в нашей энергетике? При­сущи ли экологически нежелательные факторы гидроэлектростанциям? (Вет­ровые и солнечные электростанции ма­ломощны и работают не стабильно: первые зависят от силы ветра, вторые не «работоспособны» в ночное и пасмур­ное время. Отрицательные факторы при сооружении ГЭС таковы: под водохра­нилище отводится большая площадь пахотной земли; осложняется воспроиз­водство рыбы — плотина мешает ее сво­бодному передвижению по реке; искусственное море изменяет местный кли­мат, причем не всегда в лучшую сто­рону.)

-В Крыму работает солнечная электростанция мощностью 3 МВт. Площадь ее солнечных батарей 1200 м2. Определите КПД станции. (18%.)

-В приливных электростанциях (ПЭС) плотина перекрывает вход в какой-либо залив, и турбина приводится во враще­ние водой, поступающей на ее лопасти во время прилива. Как использовать для ПЭС энергию отлива? (Нужно ста­вить две турбины с противоположными направлениями вращения валов или од­ну, могущую вращаться в ту и другую сторону.)

-При сообщении по телевидению информации о погоде на экране иногда показывают земной шар и облако циклона на его фоне. Как метеорологи получают такое изобра­жение? (При помощи инфракрасной съемки с ИСЗ; излучательные спо­собности Земли и циклона различны (различна их температура), это и формирует изображения.)


Физика и живая природа:

-Что вам известно о жизни черного стрижа, область распространения кото­рого довольно велика в нашей стране и которого легко отличить по длинным серповидным крыльям, стремительному полету и характерному пронзительному свисту?

Ребята рассказывают кратко о стри­же, вспоминают свои наблюдения или прочитанное об этой птице, а затем ре­шают задачу.

Черный стриж летит из места гнез­дования в район охоты и обратно со скоростью v, = 160 км/ч. Сколько времени затратит он на свой полет, если вдоль траектории полета дует ветер (его скорость 02=40 км/ч)? Расстояние между «пунктами» пере­мещения стрижа 600 км.

Такой же подход осуществляется при решении других задач, в условии которых речь идет об объектах живой природы; их примеры приведены ниже (в квадратные скобки заключены во­просы, предваряющие формулировку задачи).

[Какое из живых существ развивает самую большую скорость?] Самое бы­строходное из живых существ — каль­мар. Спасаясь от хищников, он вылетает из воды со скоростью 750 км/ч. Срав­ните его скорость со скоростью черного стрижа. Какой потенциальной энергией относительно океана обладает вылетая из воды на высоту 5 м, тело гигантского кальмара массой 300 кг? С чем связаны особенности поведения физического те­ла в воде?

[Что вы знаете о китах?] Каша­лот, имеющий массу 60 т, достиг глубины 1000 м. Рассчитайте произ­водимое на этой глубине давление на него, учитывая, что плотность морской воды 1030 кг/м3. Опреде­лите выталкивающую силу, дейст­вующую на животное. Почему кит может держаться на глубине? Смо­жет ли он находиться на суше?

[Как кит ныряет и всплывает?] На­правляя свое тело в глубину океана могучим движением хвоста, мощность которого 360 кВт, кит при скорости 36 км/ч достигает глубины 1000 м. Ка­кая совершается при этом работа? По­чему тело кита плавает в воде?

[Где живут слоны? Что вы знаете о них? Как участвовали слоны в вой­нах?] Какой энергией обладает бе­гущий со скоростью 40 км/ч афри­канский слон, масса которого 4,5 т?

[Где вы видели носорога? О каких особенностях этого животного вы знае­те?] «Разгневанный» носорог массой 2 т преследует со скоростью 50,4 км/ч мотоциклиста, движущегося со ско­ростью 25 м/с, в течение 5 с. Догонит ли он мотоциклиста? Чему равен им­пульс носорога в момент преследова­ния?

Целесообразным является не только обогащение содержания условия физических задач экологическим материалом, но и привлечение учащихся к обсуждению обычных типовых задач с точки зрения экологических проблем, например таких, как рациональное использование природных ресурсов, экологизация сельского хозяйства и транспорта. Приводим примеры по­добного обсуждения задач по физике:

-Сколько кубических литров светильного газа нужно сжечь, чтобы повысить температуру 150 л воды от 10 до 95 °С? Теплота сго­рания светильного газа 178,1 кДж/м3, КПД нагревателя 25 %.

Составив уравнение теплового баланса: выражаем искомый объем све­тильного газа в виде формулы: η·Vr·q=ρ·Vв·С·(t2–t1), выражаем искомый объём светильного газа в виде формулы: Vг=ρ·Vв·С·(t2–t1)/η·q, и подвергаем ее анализу. Отмечаем, что если бы КПД η (или теплота сгорания газа q) был в 2 раза больше, то для нагревания воды газа потребовалось бы в 2 раза меньше. Но при уменьшении затрат топлива на достижение того же полезного эффекта уменьшается и вред для природы, связанный с выбросом в окру­жающую среду продуктов сгорания и с добы­чей топлива. Следовательно, для защиты приро­ды важно увеличивать КПД тепловых установок и пользоваться эффективно сгорающим топли­вом, дающим как можно меньше вредных про­дуктов сгорания. В этом и заключаются в общем случае основы рационального использования природных энергетических ресурсов.

-Как на основе молекулярно-кинетической теории объяснить механизм всасывания пита­тельных веществ из почвы волосками корней растений?

-Как изменяется высота подъема воды в ка­пиллярах почвы с повышением температуры?

-Как во время засухи и суховеев сохранить влагу на полях, чтобы спасти посевы от ги­бели?

При обсуждении этих задач во время изуче­ния поверхностного натяжения жидкостей и капиллярных явлений важно отметить, что плодо­родие почв представляет собой результат дли­тельной эволюции; свойства почвы зависят главным образом от деятельности населяющих ее организмов. Нерациональное (без строгой дози­ровки) использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение земель промышлен­ными отходами, неправильная агротехника при­водят к подавлению биологической активности почвы и ее деградации, особенно в районах сплошной распашки. Поэтому все формы интен­сификации сельскохозяйственного производства, связанные с нарушением естественного плодо­родия почвы и ее капиллярных систем, должны тщательно исследоваться на возможные экологи­ческие последствия и применяться осторожно, как правило, совместно с нейтрализующими отрицательные факторы мерами.

-Длина взлетной полосы на аэродроме 675 м. Каково ускорение самолета, если он, двигаясь по ней равноускоренно, взлетел через 15 с после старта? Какова скорость самолета при взлете?

(Пользуясь при решении формулами a = 2s/t2 и v = att ученики получают: а = 6 м/с2 и v = 90 м/с.)

Обращаем их внимание на то, что движение массивного самолета с таким ускорением тре­бует, чтобы его двигатели развивали при взлете большую мощность, а это предопределяет зна­чительный расход энергии (горючего). Таким образом, авиация, обладая многими преимущест­вами по сравнению с другими транспортными средствами, не лишена тем не менее их главного недостатка: она тоже (и в значительных коли­чествах) загрязняет атмосферу. Так, в резуль­тате сжигания в самолетных двигателях бензина в воздух попадают более 200 химических соеди­нений, часть из которых вредные. Среди них, например, сернистый ангидрид, который, соеди­няясь с атмосферной влагой, образует сернистую и серную кислоты, выпадающие затем на землю вместе с осадками («кислотные дожди»), что представляет большую опасность для природы нашей планеты. И хотя главный источник сер­нистого ангидрида — промышленные выбросы, чтобы ограничить его попадание в атмосферу, надо думать и о совершенствовании авиацион­ных двигателей, создании новых их конструк­ций, менее загрязняющих атмосферу. Можно отметить и тот факт, что самолеты издают интенсивный шум, особенно при взлете и посадке, что тоже является отрицательным экологиче­ским фактором.

ИНТЕРЕСНО, ЧТО по мнению индийских ученых, в качестве идеального столба для телевизионной антенны можно использовать кокосовую пальму. Исследования показали, что по ее древесине очень хорошо распространяются высокочастотные сигналы; вместе с тем она долговечна, поскольку в отличие от металлической антенны не подвержена коррозии. Использование пальм в виде столбов даст Индии большую экономию дефицитных материалов, так как телевизионная сеть в последние годы здесь быстро расширяется.

Экологическое образование учащихся может осуществляться не только непосредственно на уроках физики, но и во внеурочное время, при кружковой работе, при проведении экологических декад, предметных внеклассных мероприятий.

Экологические знания можно рассматривать при изучении большинства вопросов физики. Происходит это естественно, без перегрузки учащихся, так как экологический материал раскрывает, с одной стороны, лежащую в основе экологии взаимосвязь физического и биологического, поскольку в экологическую систему входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой…», а с другой стороны, научные основы охраны природы, так как современное производство наносит определенный ущерб биосфере, а возможные пути выхода из сложившегося экологического кризиса во многом связаны с достижениями физики и техники.
  1   2   3   4   5

Похожие:

«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» icon«Осуществление компетентностного подхода на уроках физики через применение блочно-модульной технологии»
Стратегия: Создание условий развития творческого мышления и направленной познавательной деятельности учащихся на уроках физики
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconНравственно-экологическое воспитание младших школьников
В настоящее время экологическая проблема взаимодействия человека и природы, воздействие человека на окружающую среду стала очень...
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconИспользование икт на уроках при изучении регионального компонента
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №36 (моу сош №36)
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconПроектная деятельность учащихся как форма исследования регионального компонента по русскому языку и литературе

«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconПроект «Экологическое воспитание учащихся в условиях школы полного дня»
В балаково стартует новый межрегиональный проект в сфере экологического воспитания школьников
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconРасшифровка подписи рабочая программа по русскому языку в 5-9 классах
Федерального компонента государственного стандарта, регионального компонента, компонента образовательного учреждения, методического...
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconУроках математики в начальной школе
В связи с этим много вопросов связано с использованием на уроках занимательного материала. И среди них особое значение уделяется...
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconМетодические рекомендации учителю музыки Автор-составитель : Литовченко Юлия Сергеевна Научный
Данные методические рекомендации выполнены в рамках курсового проекта «Татарская диаспора Приазовья: реализация регионального компонента...
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconЛитература Введение
Экологическое воспитание дошкольников в процессе ознакомления с природой родного края
«Экологическое воспитание учащихся на уроках физики с использованием регионального компонента» iconПрименение икт в преподавании физики
ОУ: Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Журавлихинская средняя общеобразовательная школа» Использование икт на...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница