Косухина Елена Сергеева, учитель математики ОКОУ «Ивановская школа-интернат» Рыльского района Курской области. 
Данная статья предназначена для использования в работе учителем математики, биологии. В статье имеется подборка задач экологического содержания по разным направлениям. Решение задач на уроке, а так же во внеурочное время позволит учителю работать над формированием экологической компетентности обучающихся, экологически правильного мышления.

Дата публикации: 26.12.2017

Экологическое воспитание на уроках математики

      Проблема экологии – одна из важных тем современности. Заниматься экологическим воспитанием ребенка надо родителям с раннего возраста, но это происходит далеко не в каждой семье. Ребенок с детства должен понимать, что планета – это его дом, что дом должен быть в порядке, чистым и пригодным к жизни не только ныне живущим, но и следующим поколениям. Экологическое воспитание должно учить детей понимать и себя, и всё, что происходит вокруг. Значительная доля по формированию экологического воспитания и образования человека ложится на учебные заведения, а именно на школу, которая способствует становлению личности человека в значимый период его развития, с младшего школьного возраста до совершеннолетия. Таким образом, формирование экологической культуры человека и школа находятся в тесной взаимосвязи.

         Экология, как предмет, не включен в учебные планы общего образования, поэтому экологические проблемы приходится изучать как во время уроков по предметам естественно-математического цикла, так и во время проведения внеурочных занятий. Изучение естественно-математических наук имеет большие возможности в плане экологического воспитания, обогащения кругозора, наблюдательности, мышления учащихся, воспитания бережного отношения к природе. Психолого-педагогические исследования показывают большие возможности успешного развития в системе экологического образования субъектно-непрагматического отношения у обучающихся к окружающему миру, к природе.

      Экология – это наука, которая изучает взаимосвязь между живыми организмами и окружающей средой. Само слово «экология» в переводе с греческого на русский язык означает «знание о доме». Экология имеет точную формальную дату своего рождения, ее «отцом» был последователь Чарльза Дарвина Эрнест Геккель, в 1886 году определивший экологию как «Общую науку об отношениях организмов с окружающей средой».

       Связь экологии и математики как науки очевидна. 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, а экология занимается исследованием. Однако, математика – это не только инструмент количественных оценок, но и  средство для качественного анализа различных явлений действительности. Так, можно долго и настойчиво говорить о вреде курения и не достичь результата отказаться от вредной привычки, но стоит привести цифровой пример, и человек хотя бы обратит внимание или задумается, а вычислив сам, возможно, и оставит эту вредную привычку.

         Приведу ряд задач, используемых мною на уроках по данной теме.

Задача 1.Реакция на раздражение у человека наступает через 0,5 секунды, при курении это время удваивается. Определите, какой путь пройдёт машина, идущая со скоростью 60 км/час, после того, как водитель увидел выскочившего впереди на дорогу человека. Решите задачу для курящего и некурящего водителя.

Задача 2. Средний вес новорожденного ребенка 3 кг 300 г. Если у ребенка отец курит, то его вес будет меньше среднего на 125 г, если курит мать – меньше на 300 г. Определите, сколько весит новорожденный, если: а) курит папа; б) курит мама; в) курят и папа, и мама?

Задача 3. После курения одной сигареты в кровь поступает 3 мг никотина. Сколько никотина поступит в кровь, если человек выкурит 14 сигарет?

Задача 4. Одно число в два раза больше другого. Если большее из этих чисел умножить на два, а меньшее умножить на четыре, то их сумма будет равна 48. Найдите эти числа. Меньшее из них покажет вам, сколько минут жизни забирает одна сигарета.

Задача 5. Каждая выкуренная сигарета сокращает жизнь курильщика на 6 минут. В общем, курящие дети сокращают себе жизнь на 15 %. На сколько лет уменьшают свою жизнь курящие дети, если средняя продолжительность жизни в России 56 лет?

Задача 6. Норма суточной потребности учащихся в различных витаминах составляет в среднем 125 мг. Одна выкуренная сигарета нейтрализует (уничтожает) 20% витаминов. Сколько мг витаминов ворует у себя тот, кто курит?

Задача 7. Сердце нормально тренированного человека бьется с частотой 70 ударов в минуту; сердце курящего вынуждено делать на 5-10 ударов в минуту больше. Сколько дополнительных ударов приходится делать сердцу курильщика за сутки?

Задача 8. Исследователи установили, что до 15 % рабочего времени уходит на курение. Рабочий день длится 8 ч. Сколько рабочего времени теряется из-за курения?

Задача 9. Некоторые зарубежные фирмы за одну и ту же работу курильщикам устанавливают заработную плату на 15 % ниже, чем некурящим. Средняя заработная плата - 340 $ в месяц. На сколько меньше получит курящий?

Задача 10. Известно, что в среднем 80% курящих страдают заболеванием лёгких. Найдите количество больных, если в нашем селе 3000 жителей и курят приблизительно 30% населения.

Задача 11. Сколько денег в среднем расходуют курящие на табак в течение своей жизни при условии, что он начал курить в 17 лет, выкуривает по 10 сигарет в день, а продолжительность жизни составляет 75 лет.

Задача 12. В табачной смоле, собранной из 1000 папирос содержится 2 кг бензопирена. Этого достаточно, чтобы  вызвать злокачественную опухоль у крысы или кролика. Сколько мг бензопирена содержится в 1 пачке (20 штук)?

Задача 13. Подсчитайте, сколько папирос выкурит курильщик в течение 30 лет, если он выкуривает в среднем 20 папирос в день.

Задача 14. Ученые подсчитали, что в этом количестве папирос заключено 160 кг табака. Допустим, что в 20 кг табака содержится 0,1г никотина. Сколько граммов никотина содержит это количество табака и во сколько раз оно больше смертельной дозы этого яда-никотина?   (1 мг доза для человека, смертельная доза от 50 мг до 100 мг на 1 кг тела).

         Такая подборка материала по экологии в виде задач о вреде курения позволяет обучающимся сделать определенные выводы о необходимости ведения здорового образа жизни.

        Нередко наблюдаешь такую ситуацию, что уничтожаются зеленые насаждения, вырубается лес или просто без причины сломали ветку или сорвали цветок. Зачастую, человек не понимает, что наносит ущерб природе и самому себе. Предлагаю подборку задач, которые позволит обучающимся проникнуться проблемами экологии и не допустить в будущем ошибок, связанных с непродуманным натиском на природу.

 Задача 1. На производство одной тонны бумаги требуется 17  деревьев. Каждая тонна макулатуры спасает эти деревья от вырубки. Сколько нужно собрать макулатуры, чтобы сохранить 51 дерево? А если в школе 430 учащихся, то сколько кг  макулатуры должен принести каждый ученик ?

 Задача  2. Подсчитано, что одна пара поползней приносит птенцам за день около 300 гусениц, дятлы - в 3 раза больше, чем поползни, а скворцы в 5 раз больше поползней. На сколько больше приносят своим птенцам скворцы, чем дятлы? Что будет с лесом, если погибнет большая часть птиц?

  Задача 3. 1 кг шиповника содержит 20 г витамина С. Суточная доза в витамине С у человека 1 грамм.  Сколько шиповника в сутки  надо употребить человеку?

 Задача 4. Небольшой лиственный лес отфильтровывает за год 70 тонн пыли, а такой же хвойный-35 тонн пыли. Во сколько раз больше пыли отфильтровывает за год лиственный лес, чем хвойный?

 Задача 5.В суровую зиму в лесу может погибнуть 0,9 всех птиц. В чем основная причина их гибели? Если в лесу обитало 3400 птиц, каково количество оставшихся?

 Задача 6. Для естественного восстановления слоя почвы толщиной в 1 см требуется примерно 100 лет. Из-за роста оврагов с поля смыло в половодье 10 см почвы. Сколько лет потребуется для восстановления этого слоя?

 Задача 7. В сутки человек потребляет 0,8 кг кислорода, при физической нагрузке до 1,3 кг. Среднее дерево выделяет за сутки 0,2 кг кислорода. Сколько деревьев надо на одного человека, чтобы нам легко дышалось? Сколько деревьев должно быть посажено в парке, чтобы в нем могли комфортно себя чувствовать 100 человек?

 Задача 8. Наша школа собрала за год 10 тонн макулатуры. Сколько деревьев сохранили школьники, если из 1 дерева получают 60 кг бумаги? Сколько тетрадей могли изготовить, если из 1 т макулатуры получают 25 000 тетрадей?

 Задача 9. Школьники пошли гулять на поляну. Ученики 5 «а» класса сорвали 35 цветков, а ученики 5 «б» класса – 30 цветков. Сколько бабочек останется без обеда, если одна бабочка в среднем, чтобы быть сытой, должна попробовать нектар 7 цветков?

         Следующая проблема - это загрязнение планеты. Проблемы мусорных свалок вдоль дорог, в лесу, в лесопосадках знакомы каждому. Накопление мусора разрушают не только окружающую среду, но и создают угрозу здоровью человека. Приведу примеры задач, которые позволяют акцентировать внимание на этой проблеме.

Задача 1. Сколько мусора выбрасывается жителями нашего села, если в селе 5000 жителей, а на одного жителя приходится 2,5 кг мусора в день?  Сколько машин грузоподъемностью в 3,5 тонны потребуется для вывоза этого мусора? Сколько мусора выбрасывается в селе  за один день? Сколько мусора в городе выбрасывается за один год?

Задача 2. В ходе распада радиоактивного изотопа его масса уменьшается по закону

m(t)=m₀2^-t/T, где m₀ (мг) - начальная масса изотопа, t (мин.) - время, прошедшее от начального момента, T (мин.) - период полураспада изотопа. В начальный момент масса изотопа m₀ = 80 мг. Период полураспада T = 3 мин. Через сколько минут масса изотопа станет равна 10 мг?

        Последняя задача отражает экологическую проблему переработки и хранения радиоактивных отходов. Такой тип задач встречается на ЕГЭ по математике.

        Таким образом, использование экологических задач способствует формированию экологического сознания, экологической компетентности школьников, ликвидации экологической безграмотности.