Все школьные предметы могут быть использованы в экологическом воспитании школьников. И, естественно, этим должен заниматься учитель физики. Важно, чтобы дети берегли природу не потому, что к этому призывает учитель и лозунги со страниц газет, а потому, что в процессе изучения предмета они сами пришли к пониманию того, зачем надо беречь природу и почему это так важно.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
«Экологическое образование – это не часть образования, а новый смысл и цель современного образовательного процесса – уникального средства сохранения и развития человечества и продолжение человеческой цивилизации».
1.Актуальность темы:
В условиях современной экологической ситуации эта тема очень актуальна, ведь взаимодействие человека и природы очень сложно, и каждый должен понимать, что без перестройки сознания человека и отношения к природе, жизнь человека может погибнуть гораздо раньше.
Цель экологического образования:
развитии экологической культуры, поведения учащихся в окружающей среде, формирование ответственного отношения к природе.
Задачи экологического образования и воспитания:
Развитие у учащихся понимания современных проблем окружающей среды;
Развитие критического отношения у учащихся к результатам деятельности человека;
Развитие умений анализировать собственное поведение в природе;
Формирование личной ответственности за состоянием окружающей среды.
2. ВВЕДЕНИЕ
Сегодня, как никогда прежде, остро стоит проблема воспитания людей, способных защитить окружающую среду от своей же неразумной деятельности, которая уже реально угрожает человечеству самоуничтожением. Воспитание человека, способного жить в гармонии с природой, - важнейшая задача школы.
Все школьные предметы могут быть использованы в экологическом воспитании школьников. И, естественно, этим должен заниматься учитель физики. Важно, чтобы дети берегли природу не потому, что к этому призывает учитель и лозунги со страниц газет, а потому, что в процессе изучения предмета они сами пришли к пониманию того, зачем надо беречь природу и почему это так важно.
В школьной программе по физике можно найти много вопросов, имеющих экологический подтекст. Затрагиваемые экологические вопросы и темы курса физики можно представить в виде таблицы.
3. Экологическое воспитание на уроках физики.
3.1. Примеры рассмотрения на уроках физики экологических проблем.
7 класс
Тема курса физики
Затрагиваемые экологические вопросы
Физические явления
Круговорот веществ в природе и промышленном производстве
Физика и техника
Проблема утилизации отходов. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду. Взаимосвязь природы и человеческого общества
Молекулы. Диффузия
Распространение вредных веществ, выброшенных промышленными предприятиями, путем диффузии и конвекции. Опасность неправильного применения и хранения минеральных удобрений. Защита атмосферы, воды и почвы от загрязнения
Три состояния вещества
Круговорот воды в природе. Загрязнение атмосферы различными примесями и его последствия
Притяжение и отталкивание молекул
Несмачивание оперения водоплавающих птиц водой и смачивание его нефтью
Инерция
Очистка воздуха от загрязнения при помощи инерционного газового фильтра
Явление тяготения. Сила тяжести
Явление выпадения вредных частиц пыли и дыма из атмосферы на Землю и его возможные последствия
Перспективы использования безотходных и возобновляемых источников энергии. Рациональное использование энергии реки ветра. Связь прогресса человеческой цивилизации с энергопотреблением
Давление в газе и жидкости
Единый мировой воздушный и водный океан. Ветры и течения. Перенос загрязнений воздушным и водным путями
Сообщающиеся сосуды. Шлюзы. Водопровод
Системы орошения и осушения, их влияние на микроклимат. Нарушение природного равновесия при строительстве каналов. Последствия «поворота рек» (уменьшение запасов пресной воды на Земле, необходимость ее экономии)
Атмосферное давление. Атмосферное давление на разных высотах
Атмосфера - часть жизненной среды; источник и состав ее загрязнений. Изменение состава атмосферы под действием антропогенного фактора (на примере конкретных производств). Уменьшение озонового слоя. Рассеивание выбросов в верхних слоях атмосферы. Особенности распространения выбросов при циклонах и антициклонах. Охрана атмосферного воздуха от загрязнений
Насосы
Орошение земель, рациональное использование воды
Архимедова сила. Условия плавания тел
Образование нефтяной пленки на поверхности воды. Способы ее уничтожения. Экологические аспекты сплава древесины по рекам. Судоходство и связанные с ним вопросы охраны воды;' влияние воздушного транспорта на состав атмосферы; охрана воздуха
Плавание судов
Экологически пагубные последствия судоходства: разрушение берегов, глушение рыбы, загрязнение водоемов и др. Экологические катастрофы, обусловленные авариями нефтяных танкеров
Воздухоплавание
Разрушение озонового слоя атмосферы. Экономическая неэффективность и экологический вред сельскохозяйственной авиации. Использование аэростатов
Работа и мощность
Мощность, КПД и экологическая безопасность различных механизмов
8 класс
Тема курса физики
Затрагиваемые экологические вопросы
Теплопередача и работа
Роль различных видов теплопередачи в природных процессах. Влияние загрязнения среды на климат Земли. Применение теплоизоляционных материал
Конвекция. Водяное отопление
Роль конвекции в процессах, происходящих в атмосфере и в океане. Образование конвекционных потоков в промышленных зонах. Механизм рассеивания выбросов с помощью высоких труб. Особенности рассеивания при циклонах и антициклонах. Нарушение конвекции в случае ядерной войны и наступление «ядерной зимы». Самоочищение атмосферы. Экологические проблемы водяного отопления (загрязнения от ТЭС). Теплоизоляция в быту и технике как метод сбережения энергоресурсов
Излучение
Парниковый эффект на Земле и возможные последствия его усиления
Удельная теплоемкость вещества
Нарушение природно-климатических условий при осушении естественных и создании искусственных водоемов
Теплота сгорания топлива
Ограниченность запасов органического топлива, загрязнение атмосферы продуктами его сгорания. Сравнение ценности и экологической чистоты различных видов топлива. Экологически чистый источник энергии - на сгорании водорода с образованием воды
Изменение агрегатных состояний вещества
Круговорот воды в природе. Явление испарения с поверхности морей и океанов и его влияние на климат Земли. Осадки и их значение. Тепловой баланс Земли и причины его возможного нарушения
Плавление и отвердевание
Влияние засоленности воды на температуру льдообразования. Экологические аспекты литейного производства
Испарение и конденсация. Холодильник
Образование кислотных дождей. Опасность накопления в атмосфере фреона и аммиака для жизни на Земле
Тепловые двигатели. ДВС. Паровая турбина
Загрязнение окружающей среды выбросами в атмосферу и сточными водами. Кислотные дожди. Разрушение архитектурных сооружений. Меры снижения вредных выбросов. Контроль за выхлопными газами. Сравнение тепловых двигателей по их влиянию на экологическую обстановку. Совершенствование тепловых двигателей с целью охраны природы: переход от твердого и жидкого топлива к газообразному. Замена на транспорте тепловых двигателей электрическими
Электрическое поле
Влияние статического электричества на биологические объекты. Электростимулирование жизнедеятельности семян и растений. Борьба с электризацией в жилых помещениях. Очистка воздуха электрофильтром
Гальванические элементы и аккумуляторы
Необходимость осторожного обращения с гальваническими элементами и аккумуляторами. Проблема их утилизации
Сила тока, электрическое напряжение и сопротивление проводников
Применение фотоэлементов и термоэлементов, солнечных батарей и термоэлектрогенераторов. Действия электрического тока и их использование в целях защиты окружающей среды
Магнитное поле
Влияние магнитного поля на биологические объекты. Понятие о магнитобиологии (воздействие на организм магнитных бурь, магнитных браслетов, ориентация птиц в магнитном поле и др.)
Постоянные магниты
Экологические аспекты добычи железной руды открытым способом. Образование завалов, их последующая рекультивация
Электродвигатель
Перспективы развития электротранспорта, его преимущества
Световые явления
Изменение прозрачности атмосферы под действием антропогенного фактора, его экологические последствия
9 класс
Тема курса физики
Затрагиваемые экологические вопросы
Сила тяжести. Вес тела, движущегося с ускорением. Перегрузки и невесомость
Значение механических процессов, протекающих в биосфере. Сила тяжести и ускорение свободного падения - важные физические параметры природной сферы. Борьба с загрязнением воды (применение отстойников)
Движение ИСЗ
Использование ИСЗ для глобального изучения влияния производственной деятельности людей на природу нашей планеты, для удаления радиоактивных отходов ядерной энергетики
Закон сохранения импульса. Реактивный двигатель
Физические процессы, сопровождающие работу реактивного двигателя и загрязняющие окружающую среду (выброс газбв, нагревание, шум и пр.).роль космических аппаратов в контроле за состоянием атмосферы. Обнаружение с помощью космической техники ураганов, пожаров, извержений вулканов и т.д. Развитие космической техники и технологии. Охрана космоса
Энергия
Гидроэнергетические ресурсы России. Экологические проблемы использования энергии рек (потеря плодородных земель, заболачивание местности, изменение климата, влияние на рыбоводство и т.д.)
Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии. Мощность. Закон Бернулли
Экологичностьаэро- и гидроэнергии. Рациональное использование гидроресурсов. Экологические требования к ГЭС. Перспективы развития гидроэнергетики. Достоинства и недостатки ветроустановок, перспективы их использования
Инертность тел. Масса. Движение тел по окружности
Создание очистительных устройств. Инерционные пылеуловители. Пылеуловитель «Циклон»
Влияние звуковых волн на биологические объекты. Шум, борьба с ним. Вредное влияние вибрации на человеческий организм
Состав ядра атома. Испускание и поглощение света атомом. Спектральный анализ
Естественные радиоактивные элементы. Естественный радиоактивный фон и его действие на живую природу. Круговорот радиоактивных элементов в природе и влияние его на живые системы. Физиологические действия нейтронов и способы защиты от нейтронного излучения. Применение спектрального анализа для контроля за состоянием окружающей среды
Радиоактивность
Загрязнение биосферы продуктами ядерных взрывов. Производство атомной энергии
Ядерная энергетика
Проблемы захоронения радиоактивных отходов АЭС. Техника безопасности на ядерных установках
Радиация и биосфера
Воздействие радиоактивного загрязнения на организм человека. Радиоактивное загрязнение природных сред
Доза излучения
Радиоактивное излучение - наличие радиоактивных веществ в количествах, превышающих уровень естественного фона. Новые виды оружия. Научно-технический прогресс в народном хозяйстве
3.2. Актуальные экологические проблемы на уроках физики.
Гипотеза исследования: загрязнение воздуха отрицательно влияет на здоровье жителей села.
Задачи:
Изучить влияние выбросов автотранспорта на здоровье человека;
Подсчитать количество автотранспорта в селе;
Определить примерное количество выхлопных газов выделяемое автотранспортом села за 30 минут
1.Актуальность исследования:
Наиболее актуальными экологическими проблемами, которые обязательно обсуждаем на уроках, являются следующие.
Трудно представить себе жизнь современного общества без автомобиля. Мировой автомобильный парк уже превысил 400 млн. машин и число их ежегодно возрастает на 30 млн. Но с другой стороны, автомобильный транспорт вносит значительную долю в загрязнение окружающей среды.
Все виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для нее автомобильный транспорт. В среднем каждый из них выбрасывает в сутки 3,5 - 4 кг угарного газа, значительное количество оксидов азота, серу, сажу. При использовании этилированного (с добавками свинца Pb) бензина этот высокотоксичный элемент попадает в выхлопы. "Вклад" автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы составляет сегодня не менее 30%.
Так 1 автомобиль за 1 год выбрасывает в атмосферу: 200кг угарного газа, 60кг оксида азота, 70кг углеводорода. А сколько автомашин на Земном шаре? Дыхание химическими загрязнителями вызывает отравление организма человека. Проявляется это не сразу, а постепенно, за счет прогрессирующего накопления ядов в организме. В настоящее время проблема загрязнения окружающей среды очень актуальна.
В нашей школе с каждым годом растёт количество детей с хроническими заболеваниями дыхательных путей, пониженным иммунитетом, 4 ученика- инвалида. Загрязнение воздуха влияет на здоровье взрослых и детей. Поскольку в нашем селе нет промышленных предприятий, а количество автомобилей увеличивается с каждым днем, то территория села подвергается только загрязнению продуктами сгорания от выхлопных газов.
Данным исследованием я решила проверить, превышают ли КПД выхлопные газы, выделяемые автотранспортом на территории нашего села.
2.Содержание.
Увеличение масштабов сжигания нефтепродуктов является причиной загрязнения воздушной среды. В особенности это стало ощутимым с развитием автомобильного транспорта. Бензин, израсходованный на приведение в действие двигателей внутреннего сгорания, никуда не исчезает. Отдавая заключённую в нём энергию химических связей, он разлагается на более простые вещества – оксиды углерода, сажу, углеводороды и др. Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей.
Основные компоненты выхлопных газов приведены в таблице 1.
табл.1
Тип автомобилей
Тип двигателя
Угарный газ
Углеводоро ды
Оксид азота
Сажа
Легковой
карбюраторный
20
2
3
0,05
Грузовой
карбюраторный
70
8
7
0,15
Грузовой
дизельный
40
3
6
1
Влияние загрязнителей на состояние здоровья человека.(таблица 2) .
Вредные вещества
Последствия воздействия на организм
Оксид углерода
СО
Препятствует адсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти.
Свинец
Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы. Вызывает снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течении длительного времени.
Оксиды азота
NO, NO2, N2O4
Могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям, раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию.
Углеводороды
Приводят к росту легочных и бронхиальных заболеваний.
Оказывают раздражительное действие на слизистые оболочки горла, носа и глаз человека.
Пыльные частицы
Раздражают дыхательные пути.
табл.2
Примерное количество автомобилей в нашем селе
табл. 3
Тип автомобилей
Тип двигателя
Количество
Легковой
карбюраторный
50
Грузовой
карбюраторный
5
Грузовой
дизельный
4
Как видно из данных таблицы 3, у нас в селе имеется 50 легковых автомобилей и 5 грузовых, работающих на бензине, и 4 автомобиля, работающих на дизельном топливе.
Больше всего автомобили выбрасывают угарного газа и оксида азота. Дизельные автомобили выбрасывают больше сажи.
Для нашего маленького села, такое количество автомобилей - это большие цифры. Окружающая среда и воздух загрязняются. Воздух является одним из важнейших элементом среды. При вдохе в органы внешнего дыхания поступает воздух, в котором содержится необходимый для организма кислород. Человек дышит воздухом помещения, воздухом населенного пункта, где он живет. Рассеивание в воздушной среде автомобильных выбросов изменяет химический состав атмосферы.
Но наше село спасает то, что кругом растет лес. Большинство выхлопных газов поглощается растительностью, поэтому выбросы не превышают КПД.
Поглощая вредные газы, растения тем самым очищают воздух. В течение вегетационного периода одно дерево может накопить столько свинца, сколько его содержится в 130 л бензина. Простой расчет показывает, что для нейтрализации вредного действия одного автомобиля необходимо не менее 10 деревьев. Поэтому каждый год наши школьники на территории нашего села , на территории школы сажают много деревьев и кустарников.
Деревья и кустарники, произрастающие в нашей местности, ежедневно и ежечасно проводят огромную работу: поглощают пыль и углекислый газ, вырабатывают кислород, выполняют санитарно-защитные, водоохранные и шумозащитные функции, формируют микроклимат и своеобразный облик села. Листовой аппарат деревьев снижает промышленную радиацию, очищает воздух от вредных газов . Под деревьями загрязнение воздуха на 30-40% меньше, чем на открытой незаселенной территории. Кроны деревьев задерживают до 20% взвешенных частиц, находящихся в воздухе. За год 1 га леса способен поглотить около 1 т вредных газов, очистить 18 млн м3 воздуха, 1 га соснового насаждения может связать до 26 кг двуокиси серы, лиственного - 72 кг, елового - до 150 кг. Облиственные растения поглощают своей поверхностью ядовитые выхлопные газы. Более быстрому оседанию выхлопных газов способствует и растущая в придорожной зоне травянистая растительность. Таким образом, зеленые насаждения служат не только украшением, но и являются защитниками здоровья людей.
Но нельзя говорить о том, что это будет всегда. С каждым годом ухудшается экологическая ситуация в стране, изменение климата затрагивает и наше село, и в этом есть вина автомобилей, которые выбросами засоряют атмосферу.
Все больше и больше людей имеют свою собственную машину.
Для того, чтобы сохранить человечеству автомобиль, необходимо если не исключить, то свести к минимуму вредные выбросы. Работы в этом направлении ведутся во всем мире и дают определенные результаты.
Действительно, мы редко задумываемся над тем, что мы практически дышим «выхлопными газами». Ведь когда человек здоров, он хорошо себя чувствует, ходит пешком, ездит на автомобиле.… Наверно он думает, что когда он ходит пешком, то дышит свежим и чистым воздухом.… А когда человек едет на автомобиле, не задумывается, что он загрязняет окружающую среду и воздух, а потом сам же его вдыхает.
Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха:
заправляйте свой автомобиль качественным топливом;
следите за техническим состоянием транспортного средства;
переходите, по возможности, на использование газобаллонных двигателей
используйте нейтрализаторы отработанных газов;
выбирайте рациональный режим работы двигателя;
используйте поездки на автомобиле только на дальние расстояния;
для передвижения на небольшие расстояния используйте велосипед или пройдитесь пешком.
Движение - это жизнь, а чистый воздух - здоровье каждого из нас. Подумайте об этом!
Выводы:
Для уменьшения загрязнения атмосферы села жители должны соблюдать меры:
1.Не уничтожать зеленый покров Земли.
2. Посадить и вырастить дерево.
3. Не ездить без нужды в автомобиле, на мотоцикле, мопеде.
4. Охранять лес, родники, речушки.
5. Организовать при школе экологический патруль.
6. Экономить воду, электроэнергию (будут сжигать меньше топлива на электростанциях).
7. Беречь бумагу, собирать и сдавать макулатуру (сохраните лес).
8. Беречь вещи (на их изготовление идет энергия).
9. Собирать и сдавать вторсырье.
10. Беспощадно бороться с разрушителями природы, кем бы они ни были.
Мне кажется важным, чтобы, уходя с урока физики, школьники поняли, что окружающий мир и человеческое общество – это единое целое, что каждый житель Земли может внести свой вклад в дело спасения нашей планеты от экологических катастроф.
Литература:
В. Б. Носов, В. И. Тагасов. Экологическая безопасность автомобильного транспорта.
Журнал биология в школе.
Валова В.Д. Основы экологии: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп.
Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом
Ресурсы из Интернета
Учебники по физике 7-9 кл. Перышкин А.В., Гутник Е.М.
