Филиал МБОУ Шахунской СОШ №1 им. Д. Комарова «Туманинская ООШ»
Учебное занятие «Экология и математика».
Учитель математики .
Тип урока: урок прикладного проектирования
Цель: обсудить важнейшие экологические проблемы c помощью решения математических задач с экологическим содержанием по отдельным темам курса математики основной школы.
Формируемые результаты:
1. предметные:
а) формировать представление об экологии, как о науке о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания;
б) выявить основные пути загрязнения природы;
в) формировать коммуникативную компетентность: умение анализировать, обобщать, делать выводы, доказывать своё мнение, убеждать.
2. личностные:
а) расширять кругозор детей о природе;
б) развивать логическое мышление;
в) развивать познавательный интерес к предмету.
3.Метапредметные:
а)формировать умение использовать приобретенные знания в практической деятельности;
б) воспитывать экологическую культуру и экологическое сознание, бережное отношение к природе.
Планируемые результаты: учащиеся научаться решать текстовые задачи с экологическим содержанием.
Основные понятия: математические модели реальных ситуаций.
Оборудование: проектор, экран
ХОД ЗАНЯТИЯ:
Проектирование.
Подготовительный этап урока
Актуализация
“Раньше природа страшила человека, а сейчас человек страшит природу”
Жак Ив Кусто
Экологические проблемы приобрели первостепенное значение в мире и возникла необходимость вовлечения и вас, подрастающего поколения, для их решения
С нашей планетой произошла беда, её здоровью угрожает опасность.2017 год объявлен годом экологии. «…Год экологии – это ответственность. А не почивание на лаврах: как для : как для бизнеса так и для федеральной и региональной власти. И для населения»
(министр природных ресурсов и экологии РФ)
.
Проектировочный этап урока
Проблематизация Признаки грозной беды.
1.Вырубка лесов.
2.Загрязнение воды.
3.Загрязнение воздуха.
4.Накопление мусора.
Роль математики?
Известно, что математика никогда не бывает одна, она всегда к чему-то прикладывается, ни одна другая наука не может существовать без математики!!!
В современном мире математика превратилась в повседневное орудие: исследования в физике, астрономии, биологии, инженерном деле, экологии и других областях теоретической и прикладной деятельности.
Слово "математика" пришло к нам из древнегреческого языка. С древнегреческого "мантанейн" означает "учиться", "приобретать знания"
Понятие «экология» произошла от древнегреческих слов, в дословном переводе оно означает "наука о доме".Экология - наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Она исследует факторы неживой природы, воздействующие на организмы, а также влияние живых организмов на природу в целом.
Сегодня мы с вами рассмотрим математические задачи по экологии из школьной жизни.
Реализация
Что происходит с лесами на нашей планете?
Лес – это не только украшение земли. Это ценнейшее сокровище нашей природы. Лес необходим для строительства сел и городов, фабрик и заводов, гидроэлектростанций. Производство бумаги и кинопленки, искусственного волокна и мебели, музыкальных инструментов и спортивного инвентаря не может обойтись без древесины. Древесина служит сырьем для получения массы ценных химических продуктов: спирта, кислот, канифоли. Высококачественный русский лес охотно покупают многие страны.
Деревья — бесценная часть окружающей среды. Деревья не только поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Они "работают” как фильтры, очищая воздух от сажи и пыли, болезнетворных микробов. В лесах находят стол и дом множество видов растений, животных и икроорганизмов.
Бумажная промышленность является одним из главных потребителей древесины, которая расходуется на изготовление учебных и письменных принадлежностей.
Мы с вами вычислим, сколько гектаров леса нужно вырубить для того, чтобы издать тираж комплекта учебников для 6 класса.
Задача 1. Рассмотрим решение на примере учебника «Математика» авт. , , М: Мнемозина, 2012
Размеры одной страницы учебника 16см на 21 см, т. о. площадь одной страницы равна 16 ∙ 21 = 336(кв. см).
В учебнике 284страницы или 142 листа, значит площадь всех листов учебника 336 ∙ 142 = 47712(кв. см).
На весь тираж в 75 000 экземпляров требуется 47712 ∙ 75000 = =3578400000(кв. см). Площадь тиража учебника в кв. м равна
3578400000 : 10 000 = =357840кв. м
Площадь вырубленного леса в кв. м равна 357840 ∙ 2,5 = =894600 (кв. м).
Площадь вырубленного леса в га равна 894600 : 10 000 = 89,46 (га).
На другие учебники потребуется :
Математика – 89,46га Русский язык – 81.3га Литература – 17,64га Немецкий язык – 50.4га История России – 56.4га Обществознание – 36,2га Всеобщая История – 20га География – 73,1 Биология – 123,5гаВсего – 548,14га
Задача 2. Один гектар леса выделяет ежегодно 28 тонн кислорода, а вырубается каждый год 12 млн. га леса. Сколько тонн кислорода недополучает Земля в год?
Решение. 28∙12млн=336млн (тонн) кислорода Земля недополучает в год.
Задача 3. Вырубается 2 га леса в минуту. Сколько леса человек уничтожает за час? За сутки? За год?
Решение. 60∙2=120 (га) - в час ;
120∙ 24=2880( га) - за сутки;
2880∙ 365=1051200(га ) леса за год.
Задача 4. В лесу 8 тысяч деревьев, каждый день рубят 8 деревьев. За сколько дней лес исчезнет?
Решение. 8000:8=1000(дней) 1000:365=2 (года)
Задача 5. В лесу стеклянная бутылка вызвала пожар. Сколько деревьев погибнет от пожара через 2 часа, если за 10 мин сгорает до 9 деревьев.(Запомни! Стекло, оставленное в лесу, может стать причиной пожара. Почему?)
Решение. 2 часа=120 мин. 120: 10 = 12 12∙ 9=108 (деревьев)
Ответ: за 2 часа погибнет от пожара 108 деревьев.
Задача 6. На школьной аллее 25 деревьев, на каждом дереве 25 веток. Если пятеро друзей будут ежедневно в течении сентября ломать каждый по одной ветке, сколько веток останется на всех деревьях?
Задача 8. У входа в нашу школу 2 большие клумбы и 2 поменьше. На большой клумбе - 60 цветов, на маленькой - 30. В нашей школе 54_учеников. Если каждый второй сорвёт маленький цветочек, что будет с нашей клумбой?
Решение. 60∙2+30∙2-54:2=180 - 27=143 (цветов) - останется
Следующий вопрос задачи: мы хотим, чтобы двор нашей школы был самый красивый в посёлке?
Чистый воздух — залог здоровья.
В последние годы наибольшее количество вредных веществ в атмосферу выбрасывается с выхлопными газами автомобилей, причем их доля постоянно возрастает.
.
Леса - лёгкие планеты.
Лес - уникальная экологическая система. Не зря леса называют легкими планеты.
Очевидный факт: без лесов на планете не сможет выжить даже сегодняшнее 7-миллиардное население Земли, а что будет завтра, когда население в очередной раз удвоится, а лесов станет в два раза меньше? Столетие назад леса покрывали три четверти суши. К настоящему времени осталась четверть. Большой ущерб лесам наносят пожары, участившиеся в последнее время : ежегодно во многих странах мира выгорают миллионы
Задача 9 (устно) В нашей школе 50 человек. Предположим, что каждый второй пришёл без «сменки» и принёс в школу на подошвах всего 60 граммов пыли. Предположим, что 2 кг пыли осталась на полу и её удалось смыть уборщицам. а) Сколько пыли осталось висеть в воздухе, которым мы дышим? Решение. 50:2∙60-2000= (г) =? кг?00г (это только в один день) А за месяц?
Мы хотим, чтобы эта пыль попадала в наши лёгкие?
Что касается запыленности воздуха в помещениях нашей школы и на пришкольной территории, то основными мерами по ее снижению могут стать:
1) уменьшение общей загрязненности атмосферы в нашем районе;
2) увеличение количества зеленых насаждений на пришкольной территории, особенно той ее части, которая граничит с дорогой;
3) для уменьшения количества пыли в помещении школы проводить регулярные влажные уборки классов и коридоров;
4) всем обучающимся обязательно иметь сменную обувь в течение всего учебного года
Загрязнение воды.
«Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь.» (А. Сент-Экзюпери )
Около 3/4 поверхности Земли покрыто водой. В шутку назвали нашу планету "мокрым шаром во влажной оболочке". Общее количество воды измеряется гигантской цифрой 1386 млн. км3, а это значит, что на каждого жителя нашей планеты приходится около 300 млн. м3 воды, т. е. каждый из нас является владельцем такого водохранилища, как Воронежское на реке Воронеж (приток Дона). Но, к сожалению, воды пресной, необходимой человеку, для жизни на Земле не так уж и много, всего лишь 2,5% от ее общего количества на Земном шаре и к тому же, более 2/3 ее законсервировано в ледниках и снежниках. Наиболее важные для человека и используемые для самых различных нужд речные воды составляют всего лишь 0,0002% от общих запасов воды. На протяжении всей своей истории человечество время от времени страдало из-за нехватки воды. Чтобы не испытывать недостатка в воде даже во время засух, во многих городах и районах стараются ее запасать в водохранилищах и подземных коллекторах, но необходимы и дополнительные сберегающие воду мероприятия, а также её бережный расход.
Задача 9. Дежурные ушли из класса, плохо закрыв кран. Зная, что за 1 секунду вытекает 5г воды, посчитайте, сколько воды утечёт за 1час; 10 часов; за сутки?
Решение. 5∙3600=18кг=1,5 больших ведра - за 1 час.
18∙10=180кг=15 больших вёдер - за 10 часов.
18∙24=432кг =36 больших ведра - за сутки.
А знаете вы, сколько воды мы потребляем в сутки? В городах развитых стран (г. Москва, Нью-Йорк) на свои бытовые нужды человек потребляет до 500 литров. Хотя, по расчётам специалистов для одного человека требуются не более 250 литров.
Каждый из вас может подсчитать, сколько воды тратит ваша семья за сутки. Для упрощения счёта используйте цифры приблизительного расхода воды:
душ – 20 литров в минуту;
принятие ванны – 100 литров;
открытый кран на кухне – 15 л в минуту.
Таким образом можно подсчитать, сколько тратит воды вся семья.
Неэкономное использование воды промышленными, сельскохозяйственными предприятиями, людьми, неудовлетворительное состояние водопроводных сетей, небрежная эксплуатация их могут привести к тому, что к 2100 году человечество исчерпает весь естественный запас пресной воды.
Задача 10. Завод выбрасывает отходы в реку. За одну минуту в реку поступает 100л загрязненной воды. Сколько загрязненной воды поступает в реку за час; за 1 сутки?
Решение. 1ч=60мин
100∙60=6000(л)- за час
6000∙24=144000(л) – за сутки
- Вы хотите пить такую воду?
Каждый год в мире от заболеваний, вызванных загрязнением воды, умирает более 5 млн. человек, среди них – 4 млн. детей.
Усиление шумовых воздействий
Где бы мы ни находились, что бы ни делали - нас всюду сопровождают самые различные звуки. Каждое наше движение вызывает звук - шорох, шелест, скрип, стук. Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуки природы всегда приятны ему, они успокаивают его, снимают стрессы. Но в повседневной жизни мы больше сталкиваемся с шумом бытовой техники, промышленными, транспортными шумом. И замечаем, что наш организм устает все больше и больше. С чем это связано, неужели окружающие нас звуки так сильно влияют на состояние, в чем тогда оно проявляется?
Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.
Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия - звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости.
Очень шумная современная музыка также притупляет слух, вызывает нервные заболевания. Шум обладает аккумулятивным эффектов, то есть акустические раздражение, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему. По мнению учащихся и учителей, шум может быть источником болезней, усталости, может мешать нормальному ритму жизни, а школа является объектом повышенного уровня шума.
Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь "под колокол". Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного.
Очень высок уровень и промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-110 децибелов и более. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума - так называемая бытовая техника. Наиболее опасно длительное действие шума, при котором возможно развитие шумовой болезни - общего заболевания организма с преимущественным поражением органа слуха, центральной нервной и сердечнососудистой систем.
Источники шума | Уровень шума | Влияние на организм |
Шепот | 20 дБ | безвреден |
Негромкий разговор | 30-40 дБ | Ухудшается сон |
Громкий разговор | 50-60 дБ | Снижается внимание, ухудшается зрение |
Перемена в школе | 80 дБ | Изменение кровотока кожи, возбуждение организма |
Мотоцикл Автобус На производстве Реактивный самолет | 86 дБ 91 дБ 110 дБ 120 дБ | Нарушение слуха, утомляемость, головная боль, заболевания сердца |
Взрыв | 130-150 дБ | Болевые ощущения, смерть |
Задача №12 (устно) На большой перемене на первом этаже бегают и кричат ученики1-4 классов. К концу перемены шум достиг 80 децибел.
а)Сколько децибел не хватает им, чтобы перекричать взлетающий самолёт, производящий шум в 120 децибел?
б) Что будет, если долго находиться в шумном месте? (анализ таблицы)
Почва — наше богатство.
Почву часто называют главным богатством любого государства в мире, поскольку на ней и в ней производится около 90% продуктов питания человечества. Деградация почв сопровождается неурожаями и голодом, приводит к бедности государств, а гибель почв может вызвать гибель всего человечества.
В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение.
Накопление мусора, отравление почвы – экологическая проблема.
Ежегодно каждый человек в развитом государстве выбрасывает 10кг мусора. На каждого жителя Российского города ежегодно приходится 100-400 кг мусора.
Специалисты подсчитали, что если мусор не уничтожить, то через 10-15 лет он покроет нашу планету слоем толщиной 5м.
Большую часть мусора составляют предметы из пластмассы (70%), на втором месте стеклянные и жестяные предметы (25%), и на третьем месте деревянные и бумажные (5%).
Для разложения в природной среде бумаги требуется до 10 лет, консервной банки - до 90 лет, фильтра от сигареты - до 100 лет, полиэтиленового пакета - до 200 лет, пластмассы - до 500 лет, стекла - до 1000 лет. Вспомните об этом, прежде чем бросить в лесу полиэтиленовый пакет или бумагу.
Разложение различных предметов в природе:
ТБО | лет |
Бумага | 10 |
Консервная банка | 90 |
Фильтр от сигареты | 100 |
Полиэтиленовый пакет | 200 |
Пластмасса | 500 |
Стекло | 1000 |
Задача 10 (устно). В нашей школе завтракают дети из 9 классов. Если в каждом классе найдётся 3 невоспитанных ребёнка, которые бросят бумажки от печенья на пол, то а)сколько бумажек будет валяться по школе?
Решение. 9∙3=27
Задача.11
Сколько пластиковых бутылок в среднем вы использует за год? 48 бутылок.
Посчитаем, сколько бутылок выбросят за год жители села, если в среднем они используют бутылок:
36 бут. • = 9900бут.
За 10 лет:9900 бут. • 10 = 99000 бут.
За 50 лет:99000 бут. • 50 = 4950000бут
Какую площадь займут 9900 бутылок, если их сложить в ряд?
Диаметр одной пластиковой бутылки – 9см.
Длина бутылки – 32см.
Площадь, занимаемая одной бутылкой, –9 · 32 = 288 (кв. см)
Площадь, занимаемая 9900 пластиковыми бутылками:
288 · 9900 =2851200 (кв. см)=2851,2 (кв. м)
Какую площадь займут пластиковые бутылки за 10лет, за 50 лет?
за 10 лет – 2851,2·10 = кв. м.,
за 50 лет – 2851,2 · 50 = кв. м.
На этой площади можно было бы посеять пшеницу, кукурузу, гречиху, подсолнечник и другие с/х культуры.
Для разложения пакетов требуется 15 лет. Если мы безрассудно будем выбрасывать сейчас пакеты, то в течение десятков лет почва будет содержать вредные вещества.
Заключение.
Изучение проблем экологии помогает людям научиться экологически мыслить, обрести экологическое самосознание, чувствовать себя ответственным за отношения Человека и Природы, оценивать причины неблагоприятной экологической обстановки и принимать меры для исправления экологических ошибок, а также тяжелых экологических болезней.
Заключение
Решая задачи экологического содержания, объединяются эмоциональное восприятие с рациональным восприятием. Математика создает условия для развития умения давать количественную оценку состояния природных объектов и явлений, положительных и отрицательных последствий деятельности человека в природном и социальном окружении. Текстовые задачи позволяют раскрыть вопросы о среде обитания, заботы о ней, рациональном природопользовании, восстановлении и приумножении ее природных богатств.
Экологические задачи развивают интерес к изучению местного природного окружения, служат для нас, учащихся, и лабораторией для исследований, и площадкой для практических дел, и «трибуной» для выступлений.
Экологические задачи воспитывают уважительное отношение и заботу о собственном месте проживания. Все знания, навыки, умения, чувства, убеждения, которые формируются во время решения и придумывания задач, ориентированы на развитие у учащихся экологической культуры и экологического сознания.
Домашнее задание. Придумать задачи на экологическую тему, оформить на листе А4 .
Литература.
1. Деревянко Юрий доклад «Экология в цифрах и задачах»
2. , статья «Фрагмент сборника задач экологического содержания по математике для учащихся 5-9-х классов "Экология в цифрах"»
3. Сайт Википедия
