Panova_L_V

Формирование экологической культуры учащихся
(на примере предмета «физика»).
Панова Людмила Валентиновна, panova-lv1@rambler.ru
учитель физики Муниципального казенного образовательного учреждения
«Большегривская средняя общеобразовательная школа»
Нововаршавского МР Омской области.
Два мира есть у человека:
Один, который нас творил,
Другой, который мы от века
Творим по мере наших сил
Н. Заболоцкий
Экологические сведения составляют важную компоненту основ физики и других
естественнонаучных дисциплин, изучаемых в современной средней общеобразовательной
школе; на их базе формируется экологическая культура учащихся, которая предполагает,
в частности, овладение системой знаний о физико-технических и технологических
аспектах поддержания равновесия в природе, о способах предотвращения его нарушения.
Физика является ядром научно-технического прогресса, её достижения лежат в основе
современных технологий. Это позволяет показать обучающимся всё возрастающие
масштабы воздействия человека на природу, последствия этого воздействия и решения
проблем окружающей среды.
В курсе физики следует раскрыть экологические вопросы:
 рациональное использование энергетических ресурсов: нефти, газа, угля, торфа и
др.;
 безопасные для окружающей среды способы применения механической, внутренней, электрической и атомной энергий;
 физические методы защиты природной среды от загрязнения;
 использование возобновляемых источников энергии (солнечного излучения,
энергии ветра, морских приливов и отливов).
Взаимосвязь физических знаний с экологией не ограничивается сообщением определенных фактов, она связана с выработкой умений и навыков природоохранительного
характера. Можно выделить природоохранительные умения, которые следует
сформировать и развить у учащихся при изучении физики:
 измерять ряд основных физических параметров природной среды (температуру,
освещенность, влажность, давление);
 оценивать основные физические факторы и параметры для различных объектов,
явлений и процессов, протекающих в биосфере, знать их допустимые нормы;
 в практической деятельности уметь рационально выбирать и применять природные
ресурсы и различные виды энергии;
 предвидеть возможные последствия своей деятельности для физического состояния окружающей среды, уметь оценивать поступки людей при воздействии на нее;
 оценивать физическое состояние природной среды, складывающееся под воздействием антропогенных факторов.
В школьной программе по физике можно найти много вопросов, имеющих экологическое
содержание.
Сопоставление учебных тем с их возможным экологическим содержанием
Тема
Экологические проблемы
Введение. Физика и техника
Хозяйственная деятельность человека и влияние ее на
окружающую среду. Взаимосвязь природы и человеческого
общества.
Давление в газе и жидкости
Единый мировой воздушный и водный океаны.
Сообщающиеся
сосуды. Ветры и течения, перенос загрязнений воздушными и водными
Атмосферное давление
путями.
Работа и мощность
Связь прогресса в человеческом обществе с энергопотреблением.
Энергия ветра и рек
Использование энергии рек и ветра как относительно «чистых»
источников энергии.
Конвекция
Роль конвекции в процессах, происходящих в атмосфере и
океанских толщах, самоочищение атмосферы. Нарушение
конвекции в случаях ядерной войны и, как следствие этого,
наступление «ядерной ночи» и «ядерной зимы».
Теплота сгорания топлива
Ограниченность запасов органического топлива. Загрязнение
атмосферы продуктами сгорания топлива. Экологическое чистое
сгорание водорода с образованием воды.
Тепловые двигатели и проблема Совершенствование тепловых двигателей с экологической точки
охраны природы
зрения: переход от твердого и жидкого топлива в газообразное,
электрификация транспорта.
Магнитное поле Земли
Влияние ядерных взрывов в атмосфере на структуру магнитных
поясов.
Движение искусственный спутников Использование ИСЗ для глобального изучения влияния
(ИСЗ)
производственной деятельности человека. Использование ИСЗ для
выброса радиоактивных отходов ядерной энергетики. Попытки
милитаризации космоса противниками мирного сосуществования.
Энергия
Гидроэнергетические ресурсы России, экологические проблемы
использования энергии рек (неизбежность потери плодородных
земель, заболачивание местности, влияние на рыболовство,
влияние на климат).
Резонанс и его учёт в технике. Вредное влияние вибрации на человеческий организм.
Звуковые волны
Газовые законы. Тепловые двигатели Состав атмосферы, экологическое воздействие производственной
деятельности людей на нее.
Влажность воздуха
«Парниковый» эффект. Самоочищение атмосферы. «Кислотные»
дожди.
Поверхностное
натяжение, Загрязнение поверхности рек и озер, морей и океанов, которое
капиллярные явления.
может привести к уменьшению испарения воды и, как следствие
этого, уменьшение выпадения осадков. Борьба с нарушением
структуры почвы.
Электростатическое поле
Влияние электростатического поля на организм человека. Роль
земли в процессе самоочищения атмосферы.
Электрификация России, охрана Вредные последствия работы ТЭЦ и ГЭС, тенденция развития
природы.
«чистых» способов выработки электроэнергии.
Спектр поглощения
Влияние загрязнений на изменение спектрального состава
солнечного света у поверхности Земли
Развитие ядерной энергетики в Ядерная энергетика - является ли она экологически чистым
России.
производством электрической энергии. Проблемы «захоронения»
радиоактивных отходов.
Из данной таблицы видно, что в школьной программе по физике затронуто очень много
тем, где встречаются экологические проблемы
Формирование экологической культуры может происходить как в урочной, так и во
внеурочной деятельности:
I) Задачи с экологическим содержанием:
1. Определите толщину пленки нефти, разлитой на поверхности воды, если 5г нефти
разливаются пленкой площадью 50м2. Какова площадь поверхности воды, покрытой
нефтяной пленкой, если в воду вылили 5т нефти?
2. Рассчитать среднюю мощность солнечной электростанции площадью 23х23 км2, если
КПД фотопреобразователей 20%, а средняя плотность потока солнечной энергии
П=200Вт\м2 (Этот пример показывает, что с площади 23х23 км2 можно получить такую
же мощность электроэнергии, какую дают все атомные электростанции России).
3. Почему тепловое загрязнение водоемов (сброс подогретой на ТЭС воды) приводит к
гибели рыбы?
4. Почему накопление в атмосфере углекислого газа приводит к парниковому эффекту?
II) Задания творческого характера.
В классе работают лаборатории: метеорной опасности, тепловой опасности, тепловых
двигателей, жизнедеятельности человека. В них учащиеся решают серьезные проблемы
(оценить массу влетевшего метеорита и предложить идеи защиты от метеорной и
астероидной опасности; оценить какое количество, полученное Землей от Солнца и в
результате парникового эффекта, может растопить холодные льды Антарктиды и
Гренландии; какая доля энергии потребляемой пищи идет на подогрев организма человека
в течение дня), проводят научные расчеты.
III) Проектная деятельность учащихся.
Одним из инновационных направлений в экологическом образовании, является метод
проектов, в основе которого лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений
самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном
пространстве, развитие их критического мышления, умения увидеть, сформулировать и
решить проблему.
В проектной работе целью обучения становится, прежде всего, развитие
самообразовательной активности учащихся, направленной на освоение нового опыта.
Работая в учебных проектах, они учатся проводить исследования, действуя за
компьютером, вынуждены систематически и четко излагать свои мысли в письменном
виде, отсылать и получать большое количество текстовой, цифровой и графической
информации, анализировать поступающую информацию и представлять новые идеи.
Особое внимание в учебном проекте обращается на организацию взаимодействия
школьников при проведении исследований, и оно должно полностью отвечать
требованиям эффективной групповой работы.
Реализованные проекты:
1.Урок. Проект «Мы строим электростанцию». Применить полученные знания об
электростанциях и осуществить выбор типа электростанции (с учетом энергетических
затрат объекта и погодные условия в данной местности, экологической безопасности её
использования), место её расположения (учитывая близость к объекту, рельеф местности),
а также рассмотреть возможную доставку (транспортировку электроэнергии к объекту).
Первая группа: создать проект для энергообеспечения научной станции в Антарктиде.
Вторая группа: создать проект энергообеспечения туристического комплекса на Тибете.
Третья группа: создать проект энергообеспечения нового авиазавода в нашей Омской
области. Четвертая группа: создать проект энергообеспечения космодрома в пустыне.
2. Внеурочная деятельность. Международный проект « Наше альтернативное будущее2030»
(сайт:
http://letopisi.ru/index.php/%D0%9C%D0%B5%D0%B6%D0%B4%D1%83%D0%BD%D0%B
0%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D1%82%D
0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%
82_%D0%9D%D0%B0%D1%88%D0%B5_%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5
%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D
0%B1%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%89%D0%B5%D0%B5-2030).
Над проектом
работали несколько групп учащихся. Одни собирали теоретический материал, другие
осуществляли связь со специалистами, собирали практический материал, третьи
обрабатывали материалы исследований, делали выводы, разрабатывали рекомендации.
Семиклассники работали над темой “Энергосбережение”. По итогам работы провели
конференцию
теме «Энергетическое будущее России. Какое оно?», выпустили
бюллетень.
IV) Исследовательская деятельность учащихся.
Исследовательская деятельность учащихся способствует пониманию сути глобальных
проблем экологии, готовит учащихся к самостоятельному выбору своей
мировоззренческой позиции, развивает умения решать проблемы, воспитывает
гражданскую позицию и ответственное отношение к человечеству и среде его обитания.
Таким образом, как показывает практика, исследовательская деятельность способствует
формированию нового типа обучающегося, обладающего набором умений и навыков
самостоятельной
поисковой
(исследовательской)
конструктивной
работы,
презентационными умениями и навыками, владеющего способами целенаправленной
деятельности, готового к сотрудничеству с руководителем и взаимодействию,
наделенного опытом самообразования, навыкам оценочной самостоятельности.
Тематика исследовательских работ разнообразна. Например: «Экологический паспорт
кабинета физики» (оценка освещенности, микроклимата,
вентиляции, внутренней
отделки стен; 1 место в районной НПК); «Сравнительная характеристика ламп различных
типов» (в работе были исследованы не только физические характеристики ламп, но и
отражен экологический аспект применения ламп накаливания и энергосберегающих ламп;
2 место в районной НПК, 2 этап юношеских чтений имени В.И. Вернадского (г. Москва);
опубликована в газете «Первое сентября: Физика», №2/2012); «Воздействие звуковых
волн на психофизиологическое состояние человека (исследовано влияние прослушивания
музыки через наушники на здоровье человека).
Изучение физических аспектов экологических знаний ведет к углублению и расширению
знаний учащихся по физике, повышению их интереса к предмету, развивает у них ряд
природоохранительных умений, убеждает в жизненно важном значении экологических
знаний и умений, формирует в их сознании научную картину целостности природы,
способствует осознанию места и роли человека в ней, современных и будущих задач,
которые должно решать человечество по охране и рациональному использованию
природных ресурсов, приумножению их. 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».
[9].
Список литературы.
1.Демкович В.П. Физические задачи с экологическим содержанием //Физика в школе.
1991.№ 3. С. 26 – 29.
2. Иванов А.Ф.Физический эксперимент с экологическим содержанием// Физика в
школе.1996. № 3. С. 32 – 34.
3.Каропа Г.Н. Теоретические основы экологического образования и воспитания
школьников. Мн., 1998
4. Семке А.И. Нестандартные задачи по физике. Ярославль: Академия развития, 2007.
С.320
5. Синичкин В.П., Синичкина О.П. Внеклассная работа по физике. Саратов: ОАО
«Издательство «Лицей»», 2002. С. 208
6.Турдикулов Э.А., Хакимов Э.Х. Роль межпредметных связей при формировании
экологических знаний // Физика в школе. 1985. № 5. С.52-53
7. Усова А. В ., Завьялов В. В. Воспитание учащихся в процессе обучения физике. М.:
Просвещение. 1984г. С. 128.
8. Экологическое образование: роль учителя физики// Физика в школе.1991. № 3.С4
9.Экология. Энциклопедия для детей, М.: «Просвещение», 1981г. [269-278].