Доклад на тему "Формирование экологической культуры учащихся на уроках физики"

Формирование

экологической культуры учащихся

на уроках физики

Лобачева И. А., учитель физики филиала  МОУ «СОШ №2 г. Ершова Саратовской области им. Героя Советского Союза Зуева М.А.» в  с. Миусс Ершовского района Саратовской области»

       Экологическое образование и воспитание учащихся 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 нарушение вследствие этого некоторого баланса природных процессов.

Целью экологического образования является формирование  экологической культуры, поведения учащихся в окружающей среде, формирование ответственного отношения к природе.

 

Физика - эта наука о природе, поэтому в связи с возрастающим потенциалом технического прогресса и развитием технологии несущих экологическую катастрофу, необходимо на уроках рассматривать проблему охраны окружающей среды.

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. К счастью изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых.

 Стремясь к улучшению условий  своей жизни,  человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается к ней в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу существованию человека и биосферы.

Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в ХХ веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере.

Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а, следовательно, и теплового баланса может явиться возникновение “парникового эффекта”, то есть увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышению уровня мирового океана, изменению его солености, глобальное нарушение климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие неблагоприятные последствия.

Выброс в атмосферу промышленных газов, включающих такие соединения как окись углерода СО (угарный газ), оксиды азота, серы, аммиака и других загрязнителей, приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, к отравлению и гибели животных организмов. Помимо газообразных загрязняющих веществ в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом. Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксида азота, приносят огромный вред биоценозам. Установлено, что хвойные породы страдают от кислотных дождей в большей степени, чем широколистные.

Нерациональное ведение сельского хозяйства, то есть внесение избыточного количества удобрений или пестицидов и гербицидов, приводит к уничтожению фауны и флоры на данной местности. Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, на дне водоемов. Но самое главное – они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.

В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности. И человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Во второй половине XX столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки с ядерными установками. При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю от естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атомных объектах и взрывах атомных бомб.

В настоящее время все острее встает проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной промышленности и атомных электростанций, и с каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды.

В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения.

Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры.

Можно также затронуть наиболее близкую для нас область экологии. Это – экология жилища. Жилище для человека является своеобразной экологической нишей, с которой он неразрывно связывает большую часть своей жизни. Ряд факторов всегда вызывает заболевания. К таким факторам можно отнести применение строительных материалов, включающих асбест, формальдегид, применяемые в ходе эксплуатации жилых помещений, некоторые лакокрасочные материалы и предметы бытовой химии, являющиеся аллергенами.

Различные шумы, нарушающие тишину, оказывают вредное или раздражающее влияние на организм человека, снижают работоспособность. Как показали исследования, неслышимые звуки также могут оказать вредные воздействия на здорового человека. Так, инфразвуки особое влияние оказывают на психологическую сферу человека, поражают все виды интеллектуальной деятельности, ухудшается настроение, иногда появляется ощущение растерянности, тревоги, испуга и страха, а при высокой интенсивности – чувство слабости, как после сильного нервного потрясения. С развитием телевидения, радиовещания и компьютеризации, телефонной связи возросло влияние электромагнитных полей на организм человека. С электромагнитным излучением связан целый букет болезней. Это головные боли, аллергия, лейкоз и негативное влияние на нервную, иммунную системы. Особенно чувствительны к этому воздействию школьники, организм которых ещё не сформировался.

Особое место в экологическом загрязнении занимает транспорт. Один легковой автомобиль в среднем в год потребляет около 4 тонн кислорода, а выбрасывает в атмосферу около 40 кг окиси азота и почти 200 кг различных углеводородов. Отработавшие газы автомобильных двигателей оказывают вредные влияния на весь организм человека, воздействуют на органы обоняния, вызывают раздражение глаз, верхних дыхательных путей, в некоторых случаях могут привести к серьёзным отравлениям.

Что же касается наличия радона в закрытых помещениях, то причиной возрастания его содержания бывают строительные материалы, обладающие повышенной радиоактивностью, и грунт под зданием, последнее ведет к тому, что в деревянных домах концентрация радона обычно выше, чем в кирпичных. Радон в основном проникает в дом вместе с воздухом вследствие его циркуляции, обусловленной разницей температуры внутри и вне дома. Применение радиохимического контроля строительных материалов, а также повышение эффективности вентиляционных систем открывает возможность регулирования одного из источников излучения, непосредственно влияющих на здоровье населения.

Известно, что отношение людей к той или иной опасности определяется тем, насколько хорошо она им знакома, поэтому на своих уроках уделяю внимание экологическим проблемам.

Экологические вопросы можно рассматривать на следующих уроках физики (Табл.1).

Таблица 1

№	Тема урока	Экологическое воспитание
7 кл.	Диффузия	Проникновение вредных веществ в почву. Распространение вредных газов.
	Способы уменьшения и увеличения давления	Разрушение почвенного покрова колёсами и гусеницами автомашин и тракторов.
	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.
8 кл.	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.
	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.
	Магнитное поле	Вредное действие магнитного поля.
	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.
9 кл.	Резонанс	Вредность вибрации.
	Источники звука, звуковые колебания	Вредность шума.
	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.

а так же:

Говоря о КПД тепловых машин (10 класс, тема «Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей»), следует подчеркнуть, что при выработке каждого 1 кВт.ч используемой в сети энергии в окружающую среду сбрасывается ~ 2 кВт.ч тепловой энергии, что необратимо ведёт к потеплению климата на Земле.

Рассмотрение электропроводности газов (10 класс, тема «Электрический ток в газах») можно сопроводить таким пояснением: в результате антропогенной деятельности проводимость атмосферы в последнее время резко увеличилась по сравнению с её состоянием, например в 60-е годы. Об этом свидетельствует ежегодное уменьшение общего числа гроз с молниями, что лишает атмосферу главного источника поступления озона и др. ионов, её очищающих. Накопленный же ею ранее озон вступает в реакцию с активными веществами – отходами антропогенной деятельности, так что концентрация озона уменьшается.

Изучая радиоактивность (9 класс, тема «Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов»), учащиеся должны узнать, что мощным источником загрязнения биосферы и изменения радиационного фона были ядерные взрывы. С 1945 по 1981год, когда проводились испытания ядерного оружия в атмосфере, взорвано более 400 ядерных устройств. В результате в биосферу было выброшено 12,5 тонн продуктов ядерного деления (для сравнения: атомная бомба, взорванная над Хиросимой, выделила 1,1 кг продуктов деления), и облучение людей происходит до сих пор. Производство атомной энергии создаёт ещё один источник поступления радиоактивных элементов в атмосферу. Но радиационное загрязнение обусловлено также и сжиганием каменного угля, в атмосферу выбрасываются содержащиеся в нем радионуклиды, которые концентрируются также в золе.

При изучении диффузии (7 класс, тема «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах») важно объяснить учащимся, что на пашне нельзя сжигать мусор, поскольку в золе и дыму содержатся диоксиды (они настолько ядовиты, что рассматриваются как эквивалент боевых отравляющих веществ), которые затем, благодаря различным процессам, в том числе и диффузии, распространяются на земле и воздухе.

Материал о диэлектриках (10 класс, тема «Проводники в электростатическом поле. Диэлектрики в электростатическом поле. Два вида диэлектриков. Поляризация диэлектриков»), полезно дополнить сообщениями о том, что огромная потенциальная и иногда реализующаяся опасность содержится в обыкновенных трансформаторных маслах: они и сами по себе несут угрозу здоровью человека, а при определенных условиях превращаются в диоксиды. Последние разносторонне поражают организм, в частности, подавляют репродуктивную функцию, и потому представляют собой “оружие тихого геноцида”.

Рассматривая свойства жидкостей (8 класс, тема «Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение её при конденсации пара.»), следует обратить внимание на то, что на автомобильном и железнодорожном транспорте из двигателей и приводов часто вытекают нефтепродукты и масла, загрязняющие окружающую среду и нарушающие, тем самым, экологию. Задача науки и техники – усовершенствовать соответствующие узлы транспортных машин, чтобы устранить при их эксплуатации потери нефтепродуктов и масла.

Экологические таблицы по физике.

Экологические таблицы и дополнительные материалы к ним можно использовать фрагментарно при изучении той или иной темы курса физики, а также на специально организованных занятиях, посвященных вопросам экологии или при повторении учебного материала (Табл.2).

Таблица 2

Антропогенное воздействие на окружающую среду

класс	Тема урока	Антропогенное воздействие	Результат	Следствия
8 класс	Энергия топлива. Удельная теплота сгорания	Сжигание угля и нефти	Накопление в атмосфере СО, парниковый эффект.	Потепление климата, повышение влажности (в районах выше 45° широты), усиление процесса опустынивания земли (ниже 45° широты).
	Работа газа и пара при расширении.	Выброс в атмосферу фреонов	Фреоны, попавшие в атмосферу, под действием УФ-излучения Солнца разлагаются, при этом освобождается хлор, служащий катализатором разложения озона.	Разрушение озонового слоя в атмосфере Земли.
	Энергия топлива. Удельная теплота сгорания	Вырубка лесов	Уменьшение концентрации кислорода в атмосфере.	“Кислородный голод”.
11 класс	Применение ядерной энергии. Биологическое действие радиоактивных излучений.	Ядерные взрывы. Производство атомной энергии.	Реактивные загрязнения, изменение электропроводности воздуха вследствие его ионизации.	Изменение электрического заряда Земли, изменение её магнитного поля; возникновение гроз без молний (снижают концентрацию озона в атмосфере).

“Мой дом – моя крепость”, – гласит популярная английская пословица. В своем доме каждый человек должен быть уверенным в том, что ничто не угрожает его здоровью. Однако для этого надо знать, какие именно могут возникнуть опасности и как их избежать (Табл.3).

Таблица 3.

Физика и экология жилища.

Класс	Тема урока	Фактор опасности	Опасное действие	Как оно возникает	Как уменьшить (избежать) это действие
11 класс	Виды излучений. Шкала электромагнитных излучений.	Радон	Повышенная радиация	Радон просачивается в помещение вместе с воздухом из грунта.	Герметизация полов, вентиляция подпола и проветривание комнат.
11 класс	Применение ядерной энергии. Биологическое действие радиоактивных излучений.	Радиоактивность стройматериалов.	Повышенная радиация	Стройматериалы (особенно вулканического происхождения – гранит пемза, туф) содержат радиоактивные породы.	Не допускать использования радиоактивных стройматериалов, контролировать уровень радиации в помещениях.
8 класс	Энергия топлива. Удельная теплота сгорания	Бытовой уголь (для отопления и приготовления пищи.)	Радиация золы и дыма	Уголь содержит радиоактивные примеси	Контролировать Радиоактивность угля.
11 класс	Виды излучений. Шкала электромагнитных излучений.	Электромагнитные волны	Ухудшение здоровья человека.	Их излучают линии электропередач, электропроводка, радио– и телеаппаратура	Не строить дома ближе сотен метров от ЛЭП, ограничивать время работы радио– и теле– устроиств , стараться на быть в непосредственности близости от них..
8 класс	Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение её при конденсации пара.	Питьевая вода.	Попадание в организм примесей твердых частиц, растворенных вредных веществ.	Загрязнение источников кислотными дождями, промышленными стоками.	Использовать фильтры для очистки воды.
9 класс	Источник звука. Звуковые колебания.	Акустический фон.	Ухудшение здоровья в случае превышения шумового фона на 20–30 дБ и наличия в нем инфа– и ультразвуков	Вследствие работы  транспортных магистралей промышленных предприятий. Громкого звучания музыки и т.п.	Установка третьего стекла в окнах или шумоизолирующих стеклопакетов. Уничтожение бытовых источников шума (например “гудения” труб и кранов). Тихая речь и музыка.

Почва – одно из главных национальных богатств государства. В нашей стране более 60% пахотных земель загублено в результате их интенсивной и длительной химизации и ирригации. Не допускать дальнейшего разрушения почв, оздоровить и повысить их плодородие – вот что сейчас важно. Во внеурочной деятельности можно рассмотреть основные факторы разрушения почвы и меры их уменьшения.  (Табл. 4).

Таблица 4.

Физика и экология почвы.

Фактор разрушения почвы	Как он возникает.	Его опасное действие.	Как уменьшить влияние этого фактора.
Механическая обработка	В результате давления транспортных и тяговых средств	Ухудшение качества почвы, вынос песчаных и глинистых слоев на поверхность, уплотнение почвы, истирание в пыль её верхнего слоя.	Применять минитракторы и тракторы средней мощности, безотвальную машину.
Загрязнение отходами производства.	Вследствие выброса без должной очистки отработанных вод, растворов, шлаков и т.д.	Появление в почве из-за химических реакций сильных ядов–диоксидов.	Устанавливать очистные сооружения, не сжигать мусор на пашне. Не обрывать землю вблизи вредных производств, автомагистралей, железнодорожных путей.
Химизация.	Из-за применения удобрений и ядохимикатов.	Эрозия почвы, накопление в ней вредных веществ.	Использование органические удобрения, накоплять гумус в почве.
Водная мелиорация.	При постоянном поливе	Подъем грунтовых вод и засоление почв.	Применять мелиорацию грамотно (на научной основе).

Все больше электрических приборов входит в наш быт. Но улучшают ли они наше здоровье? Вовсе нет. Работа многих из них облегчает труд, создает комфорт, но отрицательно сказывается на самочувствии человека. Так что весьма часто за комфорт мы платим здоровьем. С учащимися можно провести ряд мероприятий на выявление отрицательного воздействия некоторых бытовых приборов и возможные меры по уменьшению этого влияния на наше здоровье (Табл.5).

Таблица 5

Физика и экология быта

Класс	Тема урока	Бытовые приборы	Факторы опасности	Как его уменьшить
10 класс	Работа и мощность постоянного тока.	Электробритва	Электромагнитное поле большой интенсивности.	Уменьшить время её работы, а лучше пользоваться механической бритвой.
10 класс	Работа и мощность постоянного тока.	Микроволновая печь	Электромагнитное поле, рентгеновское излучение	Не подходить близко к включенной печи
10 класс	Транзисторы. Электрический ток в вакууме. Диод. Электронные пучки. Электронно – лучевая трубка.	Электронная трубка компьютера или телевизора	Электромагнитное поле, рентгеновское излучение	Ограничить время работы, учитывать, что излучение максимально по бокам и сзади приборов.
11 класс	Принцип радиотелефонной связи. Простейший радиоприёмник.	Радиотелефон	Узкополосное электромагнитное излучение	Меньше разговаривать по нему
10 класс	Электрическое поле.	Электрическое одеяло	Электромагнитное поле.	Использовать только для нагревания постели. Но не спать под ним.
9 класс	Высота и тембр звука. Громкость звука.	Звукотехника	Низкочастотные звуки	Избегать громкого звучания аппаратуры.

Заключение

Современное экологическое состояние территории России можно определить как критическое. Продолжается интенсивное загрязнение природной среды. В экономически кризисных условиях предприятия стали экономить и на природоохранных затратах.

Экологическое воспитание учащихся – сложный педагогический процесс. В конечном счете, он должен обеспечить понимание важности правильного поведения в природной среде, умение предвидеть и ценить последствия своей деятельности, осознание природы как национального общественного достояния, приумножать которое – долг каждого гражданина страны.