ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ШКОЛЬНОГО КУРСА ФИЗИКИ.

 

Под экологическим образованием понимается процесс обучения, воспитания и развития, направленный на формирование общей экологической культуры, экологической  ответственности за судьбы своей страны и близких людей, планеты в целом. Экологическая ответственность связана с такими качествами личности, как самоконтроль, умение предвидеть ближайшие и отдаленные последствия своих действий в природной среде, критическое отношение к себе, к другим и т.д. добровольное, свободное соблюдение моральных требований, связанных с отношением к природе.

Изучение экологических знаний в школе может реализовываться как при преподавании экологии отдельным предметом, так и при включении элементов экологии в другие дисциплины.  Задачи экологизации курса физики состоят в том, чтобы сформировать у учащихся представления, знания и умения:

·          о взаимосвязи явлений в природе и их изменении под влия­нием антропогенной деятельности;

·          о механизме антропогенного воздействия на природные яв­ления, физических методах моделирования и прогнозирования результатов этого воздействия;

·          о роли физики в совершенствовании существующих и соз­дании альтернативных технологий на основе рационального ис­пользования природных ресурсов;

·          о физических методах защиты окружающей среды от за­грязнений выбросами техносферы и быта;

·          умение наблюдать природные явления, оценивать влияние на них атропогенного фактора, измерять параметры состояния среды, определять характеристики процессов в окружающей сре­де, делать выводы и принимать решения.

Рекомендации по введению экологического аспекта в содержание физики.

Роль физики в экологическом образовании связана с рассмотрением следующих основных сквозных тем или идей экологического характера: энергетика и охрана окружающей сре­ды; их изменение в результате антропогенного воздействия и воз­действие этих изменений на человека и живую природу; важней­шие биосферпроцессы и явления, имеющие физическую основу ("парниковый эффект" и др.); физические принципы действия приборов очистки и контроля за состоянием окружающей среды (при наличии в школе соответствующей экспериментальной базы для демонстрации, конструирования и изучения этих приборов).

Этот предмет включает в себя знание о физических пара­метрах окружающей среды и физические процессы в биосфере (географической оболочки Земли); их изменения в результате антропогенного воздействия и оценка последствий этих изменений для человека и живой природы; нормы физических выбросов и излучений в окружающую среду; физические способы защиты окружающей среды от загрязнения; традиционные, альтерна­тивные и экологически чистые источники энергии; физические принципы их действия и пути экологизации энергетики — повы­шение КПД двигателей и пр.; АЭС — их преимущества и опас­ность экологических катастроф.

Таким образом у учащихся создаются представления об энергетической проблеме, изменениях физических факторов сре­ды как следствиях антропогенного влияния; развиваются умения устанавливать связь между изменениями физических параметров и глобальными природными процессами (разрушение "озонного экрана", усиление "парникового эффекта"), укрепляется способ­ность анализировать современные технические ситуации, вызван­ные нарушением управлением техническими процессами (аварии на АЭС, трубопроводах, химических заводах и др.); создаются возможности прогнозирования способов их предупреждени.

Для физика более интересна составляющая, вязанная с изменением природных процессов.

В качестве ориентира по введению в физику вопросов с экологическим содержанием можно воспользоваться списком про­блем, находящихся на стыке физики, техники и экологии.

1. Физика — основа технических наук и современной на­учно-технической революции, инструмент и оружие в познании и освоении окружающего мира.

2. Физика атмосферы, гидросферы и литосферы и влияние антропогенного фактора на процессы в этих системах.

3. Обмен энергией в системе Земля-Космос.

4. Энергетика биосферы. Круговороты вещества в природе. Распределение материи и энергии в трофических цепях.

5. Физико-экологические аспекты энергетики, производства, транспорта.

6. Истощение природных ресурсов — стимул к развитию новых направлений в науке и технике.

7. Физика процессов в биосистемах и их нарушение внеш­ним воздействием.

8. Физические методы наблюдения за параметрами окру­жающей среды.

9. Физические основы действия очистных сооружений и ап­паратов и методов переработки вторичного сырья и отходов.

10. Математическое моделирование природных процессов.

11. Прогнозирование изменений в окружающей среде с по­мощью математических моделей и ЭВМ.

 

Возможное содержание экологических знаний в курсе фи­зики может быть представлено в трех направлениях:

1) физические характеристики природных объектов и их изменения при загрязнении окружающей среды бытовыми отхо­дами и отходами производства в процессе жизнедеятельности че­ловека — например, изменение давления, температуры, абсолют­ной и относительной влажности, оптических характеристик и др.;

2) экологизация технологических объектов и производств (безотходная технология, использующая различные физические процессы и позволяющая существенно сократить выбросы вред­ных и ядовитых веществ в атмосферу и водоемы; ресурсосбережение, поиски альтернативных источников энергии и их эффек­тивное использование и др.);

3) методы и техника по охране окружающей среды (защитные сооружения и физические основы их действия).

Методика изучения экологических вопросов предполагает их органическое включение в учебный процесс на различных его этапах, организацию как учебной, так и внеучебной деятельности учащихся.

Новой формой урока может стать "междисциплинарный" урок, в подготовке и проведении которого участвуют учителя раз­личных предметов.

Так, в 10 классе подобный урок по проблемам тепловой энергетики может быть проведен с привлечением учителей физи­ки, химии, географии, биологии. В содержание урока должны войти вопросы физических основ тепловой энергетики с привле­чением химических знаний, вопросы, связанные с размещением, эксплуатацией, последствиями широкого использования сети теп­ловых электростанций. Существенное внимание должно быть уде­лено тем отрицательным воздействиям, которые оказывают тепло­вые электростанции на окружающую среду, и путям борьбы с ними. Здесь использование природных запасов топлива и нару­шение экологического баланса недр Земли (география); влияние на животный и растительный мир, веществ выбрасываемых в атмосферу, и нарушения температурных режимов в различных районах (биология); физические, химические, биологические спо­собы борьбы с загрязнением окружающей среды (физика, химия, биология).

В 11 классе "междисциплинарный" урок полезно провести по проблемам получения и использования атомной энергии, ис­пользования технологий, в основе которых лежат ядерные явле­ния, привлекая учителей физики, биологии, обществоведения. Многоаспектное, многодисциплинарное рассмотрение проблемы состоит в том, чтобы показать сложность и многогранность рас­сматриваемых явлений, дать учащимся не готовые ответы на по­ставленные вопросы, а факты, на основе которых у них будут формироваться свое видение проблемы использования ядерной энергии и оценка относительного риска и предполагаемой пользы от применения подобных технологий.

Новыми формами организации учебной деятельности школьников могут быть работы по проектам экологического со­держания, целью которых будет включение учащихся в деятель­ность по охране окружающей среды. Подобные проекты могут быть разработаны как на материале только физики, так и на ма­териале нескольких предметов.

Из различных методов особенно эффективными могут быть составление и решение физических задач с экологическим содержанием; наблюдения за окружающей средой; исследование природных и антропогенных явлений, вы­полнение лабораторных работ с экологическим дополнением. Приме­ром таких исследований может быть: определение запыленности воздуха; измерение скорости течения и исследование диффузии загрязнителя в потоке; измерение солнечной постоянной; измере­ние акустического фона; исследование радиационного фона грун­та и т.п.

 

Основание:

1.                            “Экологический аспект содержания различных учебных предметов: методические указания” Суравегина И.Т. и др.

2.                            Рыженков А.П.“Физика и экологическое образование” в книге №6.

3.                            Ковалева Г.С., Краснокутская Л.П. “Экологическое образование и школьный курс физики.”, статьи в  книге № 3.

 

 

Литература:

1.        Рыженков А.П. Физика и экология. М., 1989 г.

2.        Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда (7 кл.),

3.        (8 кл.), (9 кл.) /вкладыши по экологии к учебнику физики/ -- М., 1999 г.

4.        Тарасов Л.В. Физика в природе. М., 1988 г.

5.        Экологическое образование: концепции и методические подходы. Под ред. Мамедова Н.М. – М.: Агенство “Технотрон”, 1996 г.

 

 

Зназад