Экология в процессе преподавания физики

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 33
ГОРОДА ТАМБОВА
«ЭкологиЯ В процессе преподавания физики »
Подготовила учитель физики
Рогачёва Т.А.
Тамбов 2020
Оглавление
1. Экологическое воспитание и образование важнейшее
направление педагогики
2. Обоснование необходимости экологических знаний
3. Содержание экологического образования в предмете «физика».
4. Методы формирования экологических знаний и умений,
экологической культуры
5. Реализация проблем экологизации на уроках физики
6. Важность физических знаний для решения экологических
проблем
7. Выводы
8.Рекомендации
9. Литература
2
Цель: продолжить экологическое образование и воспитание учащихся в
процессе обучения физики для формирования целостной естественно
научной картины мира
Объект исследования: учащиеся старших классов
Гипотеза: Если систематически вводить в курс физики элементы экологии,
то это способствует усилению мировоззренческого содержания курса, его
политехнической трудовой направленности и более эффективной
подготовки школьников к участию в народном хозяйстве.
Задачи:
- последовательно раскрывать главные природные закономерности и на
этом фактическом материале добиваться усвоения учениками научных
основ экологии;
- развивать у учащихся способность и умение наблюдать природные
явление и процессы, анализировать факторы взаимодействия общества и
природы т.е.формировать исследовательские навыки по экологии;
- систематически осуществлять связь теории с практикой, привлекать
учащихся к доступной им экологической деятельности;
- знакомить учеников с методами эффективного и рационального
использования природных ресурсов;
- проанализировать сборники задач по физике с целью наличия в них
количества задач с экологическим содержанием;
- развивать творческую активность учащихся через выполнение ими
самостоятельных работ по проблемам природопользования, участие в
экологических семинарах, конкурсах;
- формировать у учащихся экологические убеждения на базе общих
интеллектуальных умений;
- формировать экологическую культуру во взаимосвязи с развитием
нравственных, коммуникативных и других качеств личности;
- поиск наиболее эффективных путей и нетрадиционных подходов в
экологическом образовании старшеклассников;
- воспитывать потребности ( мотивов, побуждений) поведения и
деятельности, направленных на соблюдение здорового образа жизни и
улучшение состояния окружающей среды своей местности.
Методы исследования:
- изучение и анализ методической, экологической, психолого-педагогической
литературы и нормативных документов по проблеме исследования;
- наблюдение, сравнение, обобщение, исследование, качественный и
количественный анализ ответов учащихся;
- изучение педагогического опыта по использованию и внедрению в учебный
процесс и внеклассную работу вопросов экологического содержания;
- моделирование и проектирование педагогического эксперимента
Новизна.
Наиболее эффективные пути экологического образования использование
новых информационных технологий, элементов статистики, ресурсов
Интернет стимулирующих самостоятельную и творческую деятельность
учащихся, формирующих интеллектуальные, действенно-волевые качества
личности.
Теоретическая значимость
Заложить основу формирования личности с новым образом мышления и
типом поведения - экологическим.
Практическая значимость
Прочность и глубина знаний и их осознанность, реальное следование
экологическим нормам во всех видах деятельности.
Экологическое воспитание и образование важнейшее
направление педагогики
С появлением на нашей планете
одаренного разумом живого существа,
планета переходит в новую стадию своей истории.
Биосфера переходит в ноосферу
В.И.Вернадский
Проблема экологического образования и воспитания сегодня волнует всех
ученых, педагогов, методистов, практиков. Главный вопрос чему учить
детей, чтобы сформировать у них на доступном уровне современную
научную картину мира, представление о месте человека в этом мире, об
особенностях взаимоотношений в этом мире?
В книге Карона Г.Н. «Теоретические основы экологического образования
школьников» дано четкое определение: «Экологическим образованием
называют непрерывный процесс обучения, воспитания и развития личности,
направленный на нормативные системы научных и практических знаний,
ценностных ориентаций поведения и деятельности, обеспечивающих
ответственное отношение человека к окружающей среде»
В настоящее время в педагогической науке ведется интенсивный поиск путей
и средств совершенствования экологического образования.
Международное экологическое движение педагогов признает образование в
области окружающей среды (экологическое образование) приоритетным
направлением и рекомендует государствам и правительствам рассматривать
его в свете глобального экологического кризиса и рекомендаций,
содержащихся в документах Международной комиссии по окружающей
среде и развитию.
Экологический кризис, грозящий дальнейшему развитию жизни на Земле, по
мнению специалистов различных областей знания, является кризисом
мировоззренческим, духовно- нравственным, а его преодоление
невозможно без коррекции культуры взаимодействия Человека и Природы.
Данное представление основано на идеях академика В.И.Вернадского. Он
рассматривал человека в качестве геологообразующего фактора на нашей
планете, способного взять на себя ответственность за развитие биосферы в
целом и содействовать ее преобразованию в ноосферу.
Таким образом, воспитание экологической культуры это социальный заказ
общества системе образования, ответственной за формирование человека,
осознающего себя одухотворенной частью природы, понимающего
необходимость решения экологических проблем и способствующего
ноосферному развитию общества.
В связи с этим экологическое образование и воспитание обретает в наши дни
статус ведущего направления в деятельности образовательных учреждений.
С принятием законов Российской Федерации «Об охране окружающей
среды» (1992 год) и «Об образовании»(1992) и «Концепции модернизации
Российского образования до 2010 года» созданы предпосылки правовой
базы для формирования системы непрерывного экологического воспитания
и образования населения.
Сегодня стало очевидным, что экологическое образование должно быть
всеобщим. Стратегия всеобщего экологического образования
подразумевает также его непрерывность, то есть необходимость учиться в
течение всей жизни в соответствии с развитием личности и сменой форм
деятельности. Школа одно из самых основных звеньев, но далеко не
конечное звено в общей цепи.
В настоящее время подписаны многие соглашения, конвекции, декларации,
коммюнике, но ничего не изменилось в главном в нашем отношении к
окружающей природе, в нашем сознании. Мы продолжаем давить на
«педаль потребления», увеличивая темп деградации природной среды.
Скорость движения к пропасти глобального кризиса растет, а мы при этом
заботимся «хватило бы ресурсов!».
В почте, адресованной Президенту РФ, лишь 0,3% писем экологической
направленности, в то время как в поступающей на его имя почте из-за
рубежа этой теме посвящено 50% писем. Экологическое сознание россиян
низкое.
Реальность свидетельствует, что экологическое образование оказывается
мало эффективным, когда оно базируется только на сообщении
обучающимся соответствующих знаний и советов. Неслучайно еще вначале
90-х годов сформировалось новое направление - экологическая психология
и экология сознания. Исходя из концепции этого направления,
кардинальное решение в сфере психолого - педагогической деятельности по
развитию экологического сознания лежит в принципиальном изменении
характера отношений человека к природе. Особое значение приобретает
поиск механизмов и средств преобразования мотивационно -потребностной
сферы личности (прежде всего, растущего человека), соответствующих
установок и целей практического взаимодействия с природой.
Бесспорно, что сегодня образованному человеку не обойтись без
экологических знаний. Поэтому современная школа призвана решить одну
из важнейших задач - заложить основу формирования личности с новым
типом мышления и типом поведения в окружающей среде – экологическим.
Эта задача может быть поставлена конкретнее: необходимо каждого ученика
приобщить к защите окружающей среды.
Обоснование необходимости экологических знаний
Проблема охраны окружающей среды, рационального природопользования
и воспроизводства природных ресурсов требует глубокого знания законов
природы и умелого их использования человеком в интересах нынешних и
будущих поколений.
Отражая многовековой опыт взаимодействия человека с окружающей
средой, экологические знания прошли путь развития от эмпирического
уровня до теоретического. Совершенствуясь в процессе общественной
деятельности людей, они в свою очередь влияют на отношения общества к
природе, определяя и регулируя эти отношения. При этом преобразующей
силой в творческом общении человека с природой выступает трудовая
деятельность.
Экологические знания необходимы для совершенствования учебно-
воспитательного процесса: для формирования целостной картины мира,
представленной во взаимодействии общества и природы в условиях научно-
технического прогресса, глубокого и прочного усвоения учебного материала,
полноценной политехнической подготовки учащихся и их профессиональной
ориентации.
Данная работа нацелена на построение системы экологической
ответственности у подрастающего поколения с учетом потенциальных
учебных возможностей, принципа гуманизации.
Экологическое образование учащихся сложный педагогический процесс. В
его основе лежит возрастной принцип.
Обобщение и теоретическая переработка практического опыта,
накопленного сегодня в сфере экологического образования, начиная с
дошкольного уровня, позволит сделать еще один шаг в формировании
единого экологического образовательного пространства.
Система непрерывного экологического образования
Ступ
ени
Задачи
Образовательн
ые
технологии
Организационно-
педагогические
формы
Предполагаем
ый результат
1
ступ
ень
6-10
лет
Выявление и
развитие
творческих
способностей
овладение
основными
умениями и
навыками
Игровые
формы,
традиционное
обучение,
создание
ситуации
успеха
Занятия, прогулки,
игры, праздники,
наблюдения
Появление
устойчивой
внутренней
мотивации к
дальнейшему
обучению
2сту
пень
10-
14
лет
Осознанный
выбор и
освоение
образователь
ных
программ
различной
специализац
ии. Духовно-
нравственно
е и
интеллектуал
ьное
развитие
Традиционное
обучение,
дифференциро
ванное
обучение,
исследовательс
кое
проблемное
обучение,
развивающее
обучение.
Занятия,
конференции,
конкурсы,
семинары,
экскурсии, игры.
Достижение
более
высокого
уровня
усвоения
образовательн
ых программ
различной
специализации
практическое
применение
знаний и
умений.
3
ступ
ень
14-
17
лет
Осознанный
выбор
будущей
профессии.
Освоение
методов
анализа и
синтеза.
Овладение
навыками
полевых
Личностно-
ориентированн
ое обучение,
исследовательс
кое обучение,
проблемное
обучение,
педагогика
сотрудничества
.
Занятия, научно-
практические
конференции,
региональные
конкурсы,
дискуссии,
рефераты,
стенгазеты, круглый
стол.
Профессиональ
ное
самоопределе
ние,
саморазвитие
и
самореализаци
я,
формирование
духовных
ценностей и
В процессе формирования экологической культуры выделяют 3 уровня:
1-й уровень – эмоциональный.
2-й выработка активной жизненной позиции в вопросах охраны природы и
рационального взаимодействия с нею.
3-ий уровень научный. Достижение его предполагает продолжение
экологического образования, тесно увязываемого с изучением
общественных, естественных и технических наук в процессе
самостоятельной профессиональной деятельности выпускника.
Содержание экологического образования
Анализ содержания школьных образовательных областей показывает, что
сегодня экологическое образование представлено педагогически слабо
организованной, не скоординированной «россыпью представлений» о новой
проблеме человечества – угрозе разрушения экологических основ жизни и
путях ее решения. Кроме того, элементы экологических знаний включены
преимущественно в содержание предметов естественнонаучного цикла и
носят, главным образом, информационно – справочный характер. Методика
их усвоения ориентирована больше на формальное заучивание, чем на
анализ, размышление и оценку экологических ситуаций, а также поступков
людей в окружающей среде. Изучение классических предметов дает
представление об идеальной природе, что не соответствует окружающей
действительности. Восполнить этот пробел может и должно введение в
учебные планы экологии. При этом возникла необходимость изучать
природу заново. Практически сейчас нет естественной природной среды.
Человек своей деятельностью настолько вторгся в естественные процессы,
что природа в большей части оказалась измененной и, в какой-то степени,
уже контролируемой и регулируемой человеком.
Содержание экологического образования сегодня разрабатывается в
соответствии с современными подходами к пониманию, как проблем
окружающей среды, так и актуальных задач подготовки подрастающего
поколения к жизни. Это определяет сущность обучения и развития
обучающихся.
Содержание программного материала курса физики дает возможность
познакомить школьников с рядом идей, раскрывающих физико- технический
аспект современного экологического кризиса и путей его преодоления.
Физика является ядром современного научно- технического процесса; ее
достижения лежат в основе современных технологий. Это позволяет
показать ученикам все возрастающие масштабы воздействия человека на
природу, ряд социальных последствий этого воздействия и решение
современных проблем защиты окружающей среды от загрязнения. При
обучении физике есть возможность ознакомить учащихся с современными
методами изучения природы и ее охраны, обобщив знания по другим
предметам естественно- математического цикла
Экологическое воспитание можно вести на следующих уроках физики.
Тема урока
Экологическое воспитание
Диффузия
Проникновение вредных веществ в почву.
Распространение вредных газов.
Способы
уменьшения и
увеличения давления
Сила тяжести
Разрушение почвенного покрова колёсами
и гусеницами автомашин и тракторов.
Выпадение вредных частиц пыли и дыма из
атмосферы на землю и его возможные
последствия.
Сообщающиеся
сосуды
При объяснении работы шлюзов рассказать
о вредном воздействии плотин. Плотины
создают непреодолимое препятствие на
путях миграции рыб, поднимающихся на
нерест. Повышается уровень грунтовых вод.
Застаивается вода (загрязняется, цветёт)
Воздушная оболочка
земли
Чистота атмосферы, вредные выбросы.
Плавание судов
Нефтеперевозки . Чистота воды.
Примеры
теплопередачи в
природе и технике
Тепловое загрязнение.
Энергия топлива
Выбросы в атмосферу. Парниковый эффект.
Испарение
Испарение аммиака, формальдегидов,
бензина.
Двигатель
внутреннего
сгорания
Различные выбросы в атмосферу шум,
вибрация, разрушение почвы. Сравнение
различных видов тепловых двигателей по их
экологичности.
Паровая турбина
Выбросы, вибрация.
Электризация
веществ
Электризация одежды, ковров, линолеумов.
Статическое электричество.
Источники
электрического тока
Выделение вредных газов из
аккумуляторов.
Действия
электрического тока
Вредные действия тока на живой организм.
Лечение током и защита от него.
Магнитное поле
Вредное действие магнитного поля
.Использование электромагнитов в технике
и с/х (электромагнитный сепаратор
зерна)для охраны окружающей среды.
Электрический
двигатель
Вибрация, шум, магнитное поле.
Источники света
Вредное действие мощного или
высокочастотного света на глаза.
Глаз
Вредное действие на глаза химических
веществ, ультрафиолетового излучения.
Резонанс
Вредность вибрации.
Источники звука,
Вредность шума и борьба с ним.
звуковые колебания
Ультразвук и
инфразвук
Действие инфразвука на человеческий
организм.
Электромагнитное
поле
Вредное действие электромагнитных полей
на организм.
Радиоактивность
Вредность радиоактивности.
Ядерный реактор.
Атомная энергетика
Радиоактивные выбросы.
10 класс
Основы
молекулярно-
кинетической теории
Зависимость степени загрязненности
воздуха от высоты.
Насыщенные пары.
Влажность воздуха
Токсичность некоторых газов и их
«устойчивость» в атмосфере. Значение
влажности воздуха и ее влияние на
биологические системы.
Основы
термодинамики.
Тепловые двигатели.
Диапазон температур в природе. Влияние
температуры на биосферу, тепловые
двигатели- источники загрязнения
атмосферы, состав и токсичность выхлопных
газов, защита воздуха от загрязнения.
Электрическое поле
Атмосферное электричество его проявление
и влияние на человека.
Магнитное поле.
Магнитные свойства
вещества.
Магнитное поле Земли и приспособление к
нему организмов. Использование
магнитного поля для охраны окружающей
среды, магнитная сепарация.
Электрический ток в
разных средах.
В газах
В полупроводниках
Очистка воды от загрязнения при
электролизе.
Ионизация атмосферного воздуха,
экологические преобразователи энергии.
Использование энергии Солнца.
11класс
Производство,
передача и
использование
электрической
энергии.
Загрязнение биосферы ТЭС,ГЭС, АЭС; меры
защиты окружающей среды от теплового и
химического загрязнения, применение
«экологичных» источников энергии.
Электромагнитные
волны
Биологическое воздействие
электромагнитных волн сверхвысокой
частоты и защита от них.
Излучение и спектры.
Электромагнитные
излучения разных
диапазонов.
Спектральный анализ
Биологическое действие
ультрафиолетового, инфракрасного,
рентгеновского излучений и защита от них;
применение спектрального анализа для
контроля за состоянием окружающей
среды.
Световые кванты.
Действие света.
Фотохимические реакции, фотосинтез.
Значение зеленых насаждений для
населения Земли.
Лазеры.
Использование лазеров для контроля за
состоянием окружающей среды с целью
выработки мероприятий по охране.
Физика атомного
ядра.
Радиоактивность.
Изотопы. Ядерный
реактор.
Термоядерная
реакция.
Применение ядерной
энергии.
Естественный радиоактивный фон и его
действие на живую природу. Особенности
действия этих излучений на биологические
системы и защита от них.
Роль изотопов в народном хозяйстве,
применение их в медицине.
Ядерный реактор как источник загрязнения
окружающей среды радиоактивными
отходами, проблема их захоронения,
опасность аварии ядерных реакторов, меры
предотвращения аварий и защита
персонала АЭС, экологическое действие
ионизирующих излучений на клетку,
радиация и наследственность, предельно
допустимая доза облучения.
При отборе содержания экологических знаний:
1) экологические сведения должны быть логически связаны с
содержанием курса физики; их использование направлено на
конкретизацию и углубление физических знаний;
2) включаемые в рассмотрение экологические материалы должны
удовлетворять принципу научности;
3) изучаемые вопросы должны быть доступны для усвоения, учитывать
возрастные особенности мышления учащихся, их опыт, активизировать
их умственную деятельность, способствовать развитию ассоциативного
мышления.
Экологический материал, рассматриваемый в процессе обучения физики,
можно сгруппировать по трем основным направлениям:
1) Природная среда и негативное влияние на нее деятельности человека.
2) Охрана природы.
3) Рациональное использование природных ресурсов и пути решения
экологических проблем.
Анализ результатов входной диагностики, проведенной психологом школы,
показал, что дети младшего школьного возраста в большинстве своем
считают, что экология изучает окружающую природу. А также, выяснилось,
что источником экологических знаний для них являются уроки
природоведения, классные часы и экскурсии в живую природу.
Среди старшеклассников 85% дали правильное определение экологии, а
источником их знаний являются такие предметы как биология, физика,
химия, а также источники Интернет и телевидение.