Элементы экологии на уроке математики в 8-м классе при изучении темы: "Действия с квадратными корнями"

Экология - “сумма знаний, относящихся
к экономике природы.” .

Э.Геккель (1866 г., немецкий биолог)

Цели:

• продемонстрировать возможность интегрирования математики с экологией;
• показать, как можно применить знания по теме “Квадратные корни” к решению экологических проблем.

Ход урока

Слово учителя. Каждый человек любящий свое дело, не требует дополнительных стимулов, чтобы восхищаться оригинальностью решения и его изяществом. Режут слух высказывания некоторых ребят, филологов, артистов, экологов, которые говорят: “Математика нам не нужна. Вот получу оценку в аттестат и забуду математику”. Не тут-то было. Сразу хочется переубедить таких людей, “развернуть” их лицом к математике. Ведь интересен не предмет сам по себе, а исследования окружающего мира посредством этого предмета. Вот таким исследованием взаимоотношений живых организмов между собой и средой их обитания занимается наука экология. Экология – слово греческое, oikos – жилище, logos – учение.

Геккель, немецкий биолог, в 1866 году дал такое определение экологии: “Экология – “сумма знаний, относящихся экономике природы”. Вчитайтесь внимательно, ребята, в это определение и вы увидите, что без математики здесь не обойтись. Какие математические понятия фигурируют в этом определении и что оно означает?

Учащиеся видят, что это слово – “сумма”. Дают ему понятие.

Вот сегодня мы с вами как раз и увидим, как математика помогает людям решать экологические проблемы.

Далее идёт проверка домашнего задания (необходимо было дома решить уравнение и алгоритм его решения сочинить в стихотворной форме).

Вызывается 1 ученик (решить уравнение).

Стихотворная форма решения примерно может выглядеть так:

“Для решения уравнения,
без всякого сомнения,
не будем робки –
раскроем скобки.
Перед первыми скобками
подразумевается плюс.
Смелее, дружок,
вперёд, и не трусь!
Проблема проста, её разреши:
Элементы с их знаками перепиши.
А дальше пред скобками минус стоит.
“Будь осторожнее!” - нам говорит.
У элементов все знаки надо сменить –
противоположными должны они быть.
Это не трудно, ты должен понять,
Коль минус пред скобками – знак поменять.
Причём ошибок остерегайся,
каждый знак изменить постарайся.

Пока ученик решает, учитель читает всему классу украинскую народную сказку “Ветер, Солнце и Мороз”. После прослушивания сказки учащиеся должны ответить на вопросы:

1. Какие числа фигурируют в сказке?
2. Какова мораль сказки? Кто главнее? Вывод.

Далее учитель раздаёт классу листочки с отпечатанными графиками структуры водопотребления в разных отраслях промышленности и обращается к классу с вопросами:

1. Каково общее сходство этих графиков?
2. График чего наиболее близок к прямой пропорциональной зависимости?
3. Какой из графиков можно отнести к виду .

Ребята совместно с учителем делают вывод: несмотря на способность речного стока к возобновлению и самоочищению, необходимо рационально использовать питьевую воду, что потребление её в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства с каждым годом возрастает.

 

Далее справа учителем выписаны некоторые числа.

Существует так называемая “Красная книга”, куда помещены тысячи исчезающих видов растений и животных.

1. В частности, о числе 2. Именно от стольких ударов тупится топор и отскакивает пуля после нанесения его на самую прочную древесину – берёзу Шмидта (берёза железная). Это очень стойкий строительный материал.
2. Именно столько см достигают плоды хлебного дерева.
3. м. Самые крупные листья пальмы рода Гафик (тропическая Африка). Их длина – х – является решением этого уравнения.
4. м. Самое толстое дерево – баобаб. Его обхват равен х – решению уравнения.
5. А знаете ли вы, что старейшее дерево планеты – сосна. Ей столько лет, чему равен х в ходе решения уравнения .
6. И, наконец, самые глубокие корни у фикуса из Южной Африки. Их длина достигает м.

А знаете ли вы, ребята, что кукушки и совы являются санитарами леса?

У кукушки необычный аппетит: за один час она сможет съесть количество гусениц, являющееся решением выражения.

Ученик вызывается учителем для вычисления

[100].

Если в лесу появится большое количество насекомых -вредителей, то кукушка расправляется с ними в течение [?] дней. Скольких – вы узнаете, вычислив выражение:

[8 дней].

Вот о таких санитарах леса надо заботиться, охранять их. Бывали случаи, когда всего несколько кукушек спасали большие леса от опасных вредителей.

Следующая экологическая проблема – очищение воздуха. Если принять за единицу загрязнённости воздуха над океаном, то над сёлами она выше в 10 раз, над некоторыми городами – в 35 раз, а над промышленными объектами – во сколько раз мы узнаем, вычислив выражение:

[200 раз]

Другая экологическая проблема – переработка и хранение радиоактивных отходов.

За жизнь (70 лет) человек без риска может получить радиацию в 35 бэр. В зоне Чернобыльской АЭС можно было получить до 1 бэра за час. А без свинцового скафандра – за одну минуту. Итак, экологическая задача.

Недавно к нам обратилась за помощью областная экологическая организация. Экологи убедительно просили нас оказать воздействие в расследовании угрожающего своими последствиями поступка.

Недалеко от областного центра совершенно случайно было обнаружено место захоронения двухтонной партии ядерных отходов. (Впоследствии выяснилось, что в ходе захоронения оказались нарушены все правила и нормы безопасности.) В результате этого уровень радиации резко возрос и превысил предельно допустимую концентрацию в 58 раз, тем самым нанеся чрезмерный вред окружающей флоре и фауне, а так же представляя огромную опасность для жизни и здоровья живущих поблизости людей.

В ходе оперативных розыскных мероприятий было выявлено основное виновное лицо случившегося. Им оказалось совместное русско-японское предприятие по производству ядерного топлива.

Деятельность предприятия приостановили на период повторного перезахоронения отходов, сопровождавшегося жёстким контролем со стороны международной экологической организации Green Peace и представителей областных правоохранительных органов.

Вам я предлагаю определить отношение скоростей распада соответственно через 150 и 300 лет и сделать выводы, касающиеся экологической обстановки в данном районе, если период полураспада равен 150 лет.

Условие: T=150 лет

Требование: =?

=150 лет, =300 лет

1). = =150

2). =300

Какой вывод можно сделать, получив результат?

Вывод: через каждые 150 лет скорость распада увеличивается в 2 раза. Увеличение скорости ведёт к уменьшению массы вещества, уменьшению сроков отрицательного воздействия отходов на окружающую среду и здоровья людей.

Ущерб, нанесённый экологии и здоровью многих поколений, несравним с тем наказанием, которое понесут виновники “торжества”.

Поэтому вы, ребята, возможно и задумаетесь над проблемой создания технологий для хранения отходов. Я думаю, что многие из вас найдут решение этой проблемы, поскольку до настоящего времени в России ещё не найдены средства, методы для утилизации, переработки, а может, и для дальнейшего использования радиоактивных отходов. Это – задача будущего.

Вы не должны забывать про хранение отходов. Выкидывая бумагу, помните, что для её разложения необходимо от двух до десяти лет, а полиэтиленовых пакетов – более двухсот лет. Стекло разлагается через тысячу лет. Необходимо помнить об этом, прежде чем бросить в лесу бутылку или полиэтиленовый пакет.

А сейчас вашему вниманию я предлагаю тест, который состоит из пяти заданий и расшифровывает слова, относящиеся к экологии.

Пример.

С 6 – Глобальное потепление климата [Кризис].

С 11 – По запасу какого природного ресурса Россия занимает 1-ое место в мире [Алмаз].

Учитель раздаёт картинки, а вопросы записывает на доске [на 9-11 вариантов].

Далее учитель подводит итог урока, благодарит гостей и ребят за участие в обсуждении экологических проблем.

Домашнее задание: придумать 2-3 задачи (с использованием цифр) о связи экологии с математикой.