Использование задач с экологическим содержанием в преподавании математики в СПО
статья по алгебре (11 класс)

Вопросы экологического воспитания на занятиях математики в СПО

Козловских Екатерина Валерьевна

ГБПОУ КК «Армавирский аграрно-технологический техникум»

Г. Армавир, Краснодарский край

В числе приоритетных задач, которые сейчас становятся перед   обществом -  демографические, экологические, защиты окружающей среды, образовательные. Являясь социально значимыми, они ждут своего неотлагательного решения. Вопросы экологии давно вышли на мировой уровень, для их решения созданы организации, включены государства и отдельные регионы.

Проблемы экологического воспитания стоят в списке проблем, от решения которых зависит отношение подрастающего поколения к природе, основанного на осознании неразрывной связи человека с природой. Экологическое воспитание тесно связанно с воспитанием человека-патриота своей страны и малой Родины, активизация у обучающихся экологических знаний, составляющих основу экологического образования, приобретают еще большую актуальность, чем когда-либо.

Личностные результаты обучающихся освоения программы ООО достигаются в единстве учебной и воспитательной деятельности, должны отражать готовность обучающихся руководствоваться системой позитивных ценностных ориентаций и расширение опыта деятельности на ее основе и в процессе реализации основных направлений воспитательной деятельности, в том числе в части экологического воспитания:

– ориентация на применение знаний из социальных и естественных наук для решения задач в области окружающей среды, планирования поступков и оценки их возможных последствий для окружающей среды;

– повышение уровня экологической культуры, осознание глобального характера экологических проблем и путей их решения;

– активное неприятие действий, приносящих вред окружающей среде;

– осознание своей роли как гражданина и потребителя в условиях взаимосвязи природной, технологической и социальной сред;

– готовность к участию в практической деятельности экологической направленности.

Главная задача экологического воспитания обучающихся — формирование у них экологической культуры, ответственного отношения к природе, понимания неразрывной связи человеческого общества и природы, включающего систему экологических знаний, умений, мышления. Формирование экологической культуры можно развивать и на занятиях математики.

Важно довести до сознания обучающихся мысль о том, что в природе существует теснейшая связь предметов, явлений, и любое вмешательство человека в природу может вызывать как позитивные, так и негативные последствия; показать, что природа является главным источником материальных благ для общества; дать целостное представление о научных основах рационального использования и преумножения природных ресурсов.

Математика может способствовать активизации у обучающихся экологических знаний, поскольку может и должна обобщать наглядные представления и практический опыт обучающихся, готовить их к применению математических знаний в последующей деятельности, в том числе и экологической; способствует выработке у обучающихся навыков логического мышления, пространственного воображения и мировоззрения, которые помогут в активизации экологических знаний.

На занятиях математики можно наглядно продемонстрировать обучающимся существование метапредметных связей и, таким образом, повысить мотивацию к изучению сразу нескольких дисциплин: биологии, экологии, географии, физики, химии.

Получение дополнительных знаний об окружающем мире, изучение экологических проблем области, формирующих нравственно-экологическую культуру, возможно, применяя на занятиях математики элементы технологии проблемного обучения, которая позволяет так организовать освоение понятий, законов, теорий обучающимися, что эти знания в дальнейшем становятся для них инструментом познания, а не набором сложных научных слов.

В ходе обучения математике обучающиеся должны овладеть математическими знаниями, с которыми им придется встречаться в практической  деятельности, в том числе и экологической. Главным звеном в активизации экологических знаний средствами математики является решение экологических задач математическими методами и математических задач с экологическим содержанием. Такие задачи можно решать разделах «Проценты», «Производная и ее приложения», «Неопределенный интеграл», «Многогранники и круглые тела», «Функция». Примерами таких задач могут служить:

1. При техногенной катастрофе в атмосферу попало 125 кг радиоактивного вещества. При радиоактивном распаде количество  вещества уменьшается вдвое за сутки. Сколько вещества останется через 5,5 суток.
2. При  техногенной катастрофе в атмосферу попало 125 кг радиоактивного вещества. При радиоактивном распаде количество вещества уменьшается вдвое за сутки. Сколько вещества останется через 2,5 суток. Вычисления провести на  микрокалькуляторе.
3. Вероятность наступления катастрофы в этом веке из-за извержения вулкана равна 0,17. Вероятность извержения самого опасного вулкана на земле Йеллостоун (США) равна 0,00014. Найдите вероятность того, что катастрофа в 21 веке произойдёт по вине вулкана Йеллостоун.
4. Вулкан Вудалианчи находится в северо-восточном Китае. Один из катеров вулкана имеет форму конуса с радиусом основания 500м и высотой около 93м. Кратер заполнен водой и образует озеро. Вычислите объем воды в озере. Считать, что1л=0,001м3
5. Самая южная вершина хребта Зюраткуль - Голая Сопка. Её вертикальное сечение является криволинейной трапецией. График которой изображён на рисунке. Найдите площадь сечения Голой Сопки.
6. Сечение Мариинской впадины (самый глубокий желоб на Земле) представлено на рисунке. Оно представляет собой криволинейную трапецию, найдите площадь сечения Мариинской впадины.
7. Изменение популяции лягушек, можно описать функцией y=sin(0.25x +5x)+2. Исследуйте данную функцию и постройте её график.
8. Ежегодное изменение выбросов углекислого газа в атмосферу можно описать уравнением: y=f(x). Исследуйте данную функцию и постройте ее график.
9. Автомобиль при движении выбрасывает в атмосферу отходящие газы, которые называются выхлопными газами. Найдите максимальное значение выхлопных газов, производимых автомобилем, через 5 часов движения, если его движение можно описать формулой y=5x2 +9x+20
10. На некотором участке, предназначенном для заготовки леса ежегодно вырубалось 8*104м2 древесины. Ежегодно количество деревьев увеличивалось на 6%. Вырубку деревьев на данном участке прекратили. Сколько можно было бы заготовить древесины на этом участке через 6 лет, если бы вырубка леса продолжалась? Вычисления провести на калькуляторе.
11. Суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух Краснодара в 2024 году составил 521,0 тысяч тонн, а в 2025 – 530,2 тысяч тонн. Определите, на сколько процентов увеличился выброс загрязняющих веществ в атмосферу за год.
12. В настоящее время природно-заповедный фонд Санкт-Петербурга представлен 15 особо охраняемыми природными территориями регионального значения. Площадь этих территорий составляет примерно 4,3 % от площади Санкт- Петербурга, которая 1439 км2. Вычислите площадь, занимаемую памятниками природы.
13. В Краснодаре в 2023 году на долю автотранспортных источников приходится около 447,8 тысяч тонн выбросов загрязняющих веществ, что на 0,25% больше, чем в 2022 году. Определите объем выбросов автотранспортных источников в 2022 году в Краснодаре.
14. В 2024 году в Краснодаре была выполнена посадка около 4 тыс. деревьев и 153 тыс. кустарников для восполнения утерянных по различным причинам зеленых насаждений. А в 2023 году было посажено около 18 тыс. деревьев и 239 тыс. кустарников. На сколько процентов снизился объем насаждений за год?

Роль математики в различных областях естествознания в разное время была не одинаковой. Она складывалась исторически и существенное влияние на нее оказывали два фактора: уровень развития математического аппарата и степень зрелости знаний об изучаемом объекте, возможность описать его на языке математических понятий и соотношений, то есть построить математическую модель объекта. Тогда появляется возможность математически сформулировать задачу его изучения и воспользоваться для анализа его свойств математическим аппаратом. Показывать важную роль математики в решении задач, которые выдвигаются в разных областях естествознания – еще одна возможность экологического воспитания и образования на занятиях математики.