Экологическое образование учащихся в процессе обучения физике
статья по физике (9 класс) по теме

Экологическое образование  учащихся в процессе обучения физике.

    Современная естественнонаучная  картина мира немыслима без отражения экологических проблем. В наши дни взаимодействие  общества и природы благодаря появлению новых отраслей  науки, техники, производства и расширению сферы влияния трудовой деятельности людей на окружающий мир стало настолько тесным, что вторжение человека в природу  уже не может быть хаотичным и безграничным.

       Для предотвращения возможных отрицательных последствий  вторжения человека  в природу необходимо решение ряда проблем, среди которых первое место занимают  педагогические, воспитательные, поскольку подрастающие поколения ещё на школьной скамье должны быть подготовлены к научно обоснованному и бережному отношению к окружающей природной среде. Вот почему вопросы «экологизации» учебных дисциплин приобрела в настоящее время исключительно важное значение. Наряду с биологическими дисциплинами велика роль  в приобщении молодежи к вопросам охраны природы и рационального использования её ресурсов в условиях стремительного развития научно-технического прогресса курса физики, поскольку достижения  именно этой науки и смежных с нею дисциплин лежат сегодня в основе создания новой техники и новейших технологий, а также разнообразных природоохранительных методов и средств.

         Экологическое  образование и воспитание школьников  в процессе обучения физике связано прежде всего с формированием у них представлений о целостности природы, взаимосвязи протекающих в ней явлений и их причинной  обусловленности, о взаимодействии  человека и природы и нарушений вследствие этого некоторых природных процессов.

        Экологическая направленность преподавания физики усилена главным образом в результате  рассмотрения некоторых физических величин (освещенность, температура, влажность, давление и др.), а также явлений (ветер, шум, вибрации, различного вида излучения и пр.) и прикладных вопросов (например, использование различных видов энергии – механической, электрической,  солнечной и т. д.) с точки зрения их роли в природных процессах или влиянии на них положительных и отрицательных сторон научно-технического прогресса, физико-технических методов  и средств охраны природы. Это позволяет добиться того, чтобы школьники глубже, полнее и правильнее понимали все более усложняющее взаимодействие общества и природы, знали об опасности непродуманного вмешательства человека в её жизнь, умели сориентироваться в информации  об охране и использовании природных ресурсов, которую они получают из научно-популярной литературы, радио- и  телепередач, кинофильмов и т.д. и могли оценить экологические последствия некоторых технических решений и использовать свои физические  знания  для активной защиты окружающей среды.  Последнее исключительно важно в воспитательном отношении. Ведь «экологизация» учебных предметов предполагает не только ознакомление школьников с вопросами экологии, но и воспитание у них бережного, ответственного отношения к природе.

     Из разнообразных естественных факторов земного происхождения, отрицательно  влияющих на природные объекты, выделяют те, которые связаны с физическими явлениями, а именно: землятресения, оползни, сели, снежные лавины, потоки воды, штормы резкие колебания температуры и др.  Давно известно губительное действие на живую природу необычных погодных условий (особенно ранних морозов, гололеда, бурь и ураганов, града и т.д.).  Из анализа экологических факторов следует, что многие их них (температура, влажность, освещенность) являются физическими величинами и понятиями, что и определяет важность физических значений для решения экологических проблем.

   Роль физики в понимании биосферы как целостной динамической системы определяется следующими обстоятельствами:

-земля, воздух, вода и т.д., входящие в биосферу Земли,  являются объектами изучения физики и др. естественных наук;

-многие процессы, протекающие в биосфере, их устойчивость зависят от физических свойств этих объектов;

-в биосфере в тесной связи с биологическими процессами протекают и физические (тепловые, электромагнитные, радиоактивные).

           Комплексный и интегральный характер экологических проблем не позволяют раскрыть перед учащимися школ в полной мере. Тем не менее содержание программного материала курса физики дает возможность познакомить  школьников с рядом идей, раскрывающих физико-технический аспект современного экологического кризиса и путей его преодоления.

   Одна из важнейших задач   школьного курса физики – развить у учащихся научный подход к явлениям и процессам природы, сформировать у них умения и навыки проведения научного эксперимента.

   В курсе физики могут быть раскрыты такие важные в экологическом отношении вопросы, как:

1) рациональное использование  энергетических ресурсов : нефти, угля, газа, торфа и т.д.;

2) наиболее выгодные и безопасные для окружающей среды способы применения механической, внутренней («тепловой»), электрической и атомной энергии;

3) рациональное использование сырьевых ресурсов: водных, земельных, полезных ископаемых и пр.

  Эти вопросы связаны между собой, поскольку имеют общую научную основу - оптимизацию взаимодействия общества и природы в условиях интенсивного  развития техники и современного производства. К ним можно отнести такие вопросы, как:

1. физические методы защиты природной среды от загрязнений;
2. использование возобновляемых источников энергии (солнечного излучения, внутренней энергии Земли, энергии ветра, морских приливов и отливов).

      Экологический материал, рассматриваемый  в школьных предметах естественнонаучного цикла, можно сгруппировать по трем основным направлениям:

• природная среда;
• охрана природы;
• рациональное использование природных ресурсов.

  В курсе физики целесообразно изучить нижеприведенные вопросы:

1) Понятие о природной среде:

-физические факторы среды (давление, температура ит.д.);

-физические характеристики природной среды –земли, воды, воздуха, космоса;

-круговорот воды в природе.

2) Понятие об охране природы:

-физические параметры среды и влияние их изменений на жизнедеятельность представителей    живой природы;

-физические характеристики наиболее распространенных загрязнений окружающей среды;

-защита природы от физических загрязнений.

3) Понятие о рациональном  использовании природных ресурсов:

-гидроэлектростанции;

-тепловые электростанции;

Использование возобновляемых источников энергии (Солнца и ветра).

 Существуют  некоторые условия  ознакомления учащихся  с необходимыми экологическими сведениями:

• Вопросы экологии должны быть органически связаны с содержанием изучаемого учебного материала.
• Они должны излагаться в информационном плане, занимая не более 5-6 минут.
• Их следует использовать для возбуждения интереса учащихся к изучаемому материалу (например, для создания проблемной ситуации).
• Необходимо использовать наглядные )графики, таблицы, фотографии) и технические средства обучения.

     В 7 классе  возможно рассмотрение экологического материала при изучении следующих тем:

8 класс

Но рассмотрения  экологического материала будет недостаточным , если не использовать другие формы работы с детьми. Это  факультативные курсы и кружковая работа.

Рассмотрим три факультативных курса: «Атмосфера Земли и её охрана» (10класс), «Энергетика и окружающая среда» (11 класс), и «Элементы биофизики « (9 кл.).

Факультативный курс  «Атмосфера Земли и её охрана» (70 часов):

1. Воздушная оболочка Земли (9ч.)
2. Контроль состава атмосферного воздуха и защита его от загрязнений (3ч.)
3. Учет солнечной энергии (3ч.)
4. Температура воздуха (3ч.)
5. Давление воздуха и ветер (11ч.)
6. Ветросиловые установки (6ч.)
7. Вода в атмосфере (8ч.)
8. Атмосферное электричество(6ч.)
9. Предсказание погоды (6ч.)
10. Охрана космической среды обитания (2ч.).

 Факультативный курс  «Энергетика и окружающая среда» (70 часов):

1. Введение. Проблема развития энергетики и защиты окружающей среды (2ч.)
2. Эффективность электрификации (4ч.)
3. Энергетические системы – основа электрификации (2ч.)
4. Современные источники энергии. Особенности их воздействия на окружающую среду (11ч.)
5. Использование солнечной энергии (20ч.)
6. Другие экологические  виды энергии (10ч.)

Факультативный курс  «Элементы биофизики» (34 часа):

1. Элементы биофизики при изучении механики  (6ч.)
2. Элементы биофизики при изучении колебаний и звука (6ч.)
3. Элементы биофизики при изучении теплоты и молекулярных явлений (6ч.)
4. Элементы биофизики при изучении электричества (6ч.)
5. Элементы биофизики оптики и строении атома. (6ч.)
6. Обобщающая конференция. (4ч.)

Физический кружок экологической направленности

(66часов)

1. Рациональное использование земель и охрана почв (6ч.)
2. Охрана лесов и зеленых наслаждений (6ч.)
3. Охране недр Земли и рациональное использование минеральных ресурсов (18ч.)
4. Охрана атмосферного воздуха (18ч.)
5. Проблема охраны вод (18ч.)

       Как факультативы по физике, так и физические кружки предусматривают практические  занятия, экскурсии, конференции.

    Внеклассная работа по физике  должна также содержать экологические  вопросы. Так, возможно проведение физических вечеров по темам:

• «Человек, атмосфера и её охрана» (7кл.)
• «Теплотехника (ДВС, ТЭС и ТЕЦ) и её охрана» (8кл.)
• «Законы механики на службе у человека», «Использование энергии ветра», «Музыкальные звуки и шум» (9 кл.)
• «Энергетика и окружающая среда» (10 кл.)
• «Ядерная энергетика и окружающая среда», «Научно-технический прогресс, природа и человек» (11 кл.)