Задачі екологічного змісту
На уроках можна запропонувати учням задачі екологічного змісту , а краще запропонувати учням самостійно скласти задачі екологічного змісту, що збільшує інтерес до предмету.Реалізуючи завдання екологічного виховання, можна запропонувати такі задачі для учнів 7–11-й класів.
Тема «Швидкість. Шлях. Час»
1. Чорний стриж летить з місця гніздування в район полювання і у зворотному напрямку із швидкістю V1 = 160 км/год. Скільки часу витратить він на свій політ, якщо уздовж траєкторії польоту дме вітер із швидкістю
V2 = 40 км/год? Відстань між «пунктами» переміщення стрижа 600 км.
2. Яка тварина розвиває найбільшу швидкість? Найшвидкісніша з живих істот – кальмар. Рятуючись від хижаків, він вилітає з води із швидкістю
750 км/год. Порівняйте його швидкість із швидкістю чорного стрижа.
3. Швидкість ластівок 70 км/год. При вигодовуванні пташенят «робочий день» батьків іноді триває 18 год. Скільки кілометрів за цей час вони пролітають?
Тема «Тиск. Архімедова сила»
4. Кашалот, що має масу 60 т, досяг глибини 1000 м. Розрахуйте, який тиск на цій глибині він випробовує, якщо густина морської води 1030 кг/м3. Визначте виштовхуючу силу, що діє на тварину. Чому кит може триматися на глибині? Чи зможе він знаходитися на суші?
Тема «Механічна робота і потужність»
5. Розрахуйте роботу, досконалу штангістом, що штовхнув штангу масою 217,5 кг на висоту 2,3 м. Визначте розвинену ним при цьому потужність, якщо час підйому 0,2 с.
6. Голуб вагою 3 Н набирає висоту 100 м протягом 20 с. Яку потужність він розвиває?
Тема «Кінетична й потенційна енергія. Закон збереження енергії. Механічна робота, потужність»
7. Якою потенційною енергією щодо рівня океану володіє, злетівши з води на висоту 5 м, гігантський кальмар масою 300 кг? З чим пов'язані особливості поведінки фізичного тіла у воді?
8. Направляючи своє тіло в глибину океану могутнім рухом хвоста, потужність якого 360 кВт, кит при швидкості 36 км/год досягає глибини 1000 м. Яка скоюється при цьому робота? Чому кит не тоне у воді?
9. Що ви знаєте про слонів? Якою енергією володіє африканський слон масою 4,5 т, що біжить із швидкістю 40 км/год?
Тема «Імпульс. Закон збереження імпульсу»
10. «Розлючений» носоріг масою 2 т переслідує із швидкістю 50,4 км/год мотоцикліста, що рухається із швидкістю 25 м/с, протягом 5 с. Чи наздожене він мотоцикліста? Чому рівний імпульс носорога в ході переслідування?
Тема «Сполучені судини»
11. Два моря, що є сполученими судинами, – Азовське й Чорне, причому одне майже прісне, а інше солоне. Чи не може вода, що перетікає з одного моря в інше через Керченську протоку, згубно озиватися на житті морських мешканців?
Відповідь. Азовське море поповнюють прісною водою річки Дон і Кубань, але перетікання з нього води в разі підйому її рівня не є небезпечним для мешканців Чорного моря. У посушливі ж роки це поповнення слабшає, рівень води в Азовському морі знижується, солона вода з Чорного моря частково перетікає в Азовське і губить у ньому прісноводну рибу.
Тема «Густина»
12. Скільки кубометрів газу виділяє в місті, забруднюючи середовище, автомобіль-таксі, витрачаючи за день 20 кг бензину? Густина газу при t=0 °С дорівнює 0,002кг/м3.
Тема «Теплові явища»
13. Що для землеробства екологічно «вигідніше» – сніжна або малосніжна зима?
Відповідь. Сніжна, оскільки сніг вкриває озимі посіви від вимерзання і при таненні весною добре зволожує грунт.
Тема «Електричний струм. Закон Джоуля–Ленца»
14. Прилипання мокрого снігу до дротів ліній електропередачі може призвести до їх обриву, що створить небезпеку для життя. Чи можна швидко позбавитися прилиплого снігу?
Відповідь. Можна, пропустивши короткочасно по дротах сильний струм, щоб розплавити сніг.
Тема «Робота й потужність струму»
15. Для видалення льоду з електричних дротів залізничної магістралі, що утворюється під час ожеледі, по дроту пропустили струм силою 450 А. Скільки льоду при t=0 °С плавилося кожну хвилину? Напруга в лінії 600 В. ККД приведеного способу очищення дроту 50%.
Відповідь. Приблизно 24 кг.
Тема «Агрегатний стан речовини»
16. На одному із заводів для охолоджування сталі потрібно 340 м3 води. Спробували охолоджувати кип'ятком – витрата води зменшилася у 22 рази. Чому?
Відповідь. Необхідно, щоб охолоджуюча вода щонайшвидше перетворилася на пару, оскільки теплота паротворення значно більша кількості теплоти, що йде на нагрівання води до точки кипіння. До того ж на це потрібен час.
17. Питної води на Землі в багатьох місцях не вистачає. Її доводиться добувати з морської води – або випаровуванням, або виморожуванням. Який спосіб вигідніший?
Відповідь. Взимку – виморожуванням, влітку – випаровуванням.
18. Як пояснити таке досить грізне природне явище, як сповзання сніжної лавини з гір?
Відповідь. Оскільки температура плавлення речовини із збільшенням тиску підвищується, то в першу чергу весною починає плавитися підошва лавини, і остання спрямовується по схилу гори вниз з великою швидкістю.
Тема «Види теплопередачі»
19. У цеху заводу завжди повинне бути свіже повітря. Де потрібно встановити витяжний вентилятор: ближче до підлоги чи до стелі, якщо в цеху можливе скупчення водяної пари, хлору, аміаку? Чи доцільно відкривати кватирки, якщо за вікнами холодно і йде дощ?
Відповідь. Витяжний вентилятор встановлюється залежно від густини речовини, що видаляється: для пари й аміаку – ближче до стелі, для хлору – ближче до підлоги. Кватирки відкривати доцільно: тиск пари в цеху завжди більше (температура вища), тому він виходитиме, і повітря стане сухішим.
Тема «Теплові двигуни»
20. Д.І.Менделєєв говорив, що спалювати нафту й бензин – все одно що спалювати асигнації. Зараз на вулицях з'явилися автомобілі «на водні». Які переваги цього пального?
Відповідь. Водень дешевший, видобувається з води, якої на Землі багато, при згоранні не дає отруйних відходів, його можна зберігати у великих кількостях у спеціальних баках і перекачувати по трубопроводах на значні відстані.
Тема «Виробництво й передача електроенергії»
21. Чому вітрові й сонячні електростанції не набули поки що широкого використання в нашій енергетиці? Чи властиві екологічно небажані чинники гідроелектростанціям?
Відповідь. Вітрові й сонячні електростанції малопотужні й працюють нестабільно: перші залежать від сили вітру, другі – від яскравості світила й не працюють вночі або в похмуру погоду. Негативні чинники при споруді ГЕС: під водосховище відводиться велика площа орної землі; ускладнюється відтворення риби – дамба заважає її вільному пересуванню по річці; штучне море змінює місцевий клімат, при цьому не завжди на краще.
Тема «Спектр електромагнітних випромінювань»
22. При повідомленні по телебаченню інформації про погоду на екрані іноді показують земну кулю і хмару циклону на його фоні. Як метеорологи отримують таке зображення?
Відповідь. За допомогою інфрачервоної зйомки зі штучного супутника Землі; випромінювальні здібності Землі і циклону різні (різна їх температура).
Питання екології в шкільному курсі фізики
Сучасна програма курсу фізики дозволяє, знайомлячи учнів із рядом питань енергетики, електрифікації, механізації й автоматизації народного господарства, повідомляти їм політехнічну інформацію екологічного характеру. При вивченні тем «Теплові двигуни й охорона навколишнього середовища», «Вироблення, передача й використання електричної енергії», «Атомна фізика», «Фізика атомного ядра», «Фізика й науково-технічна революція», «Єдина фізична картина світу» можна в яскравій і доступній для учнів формі подавати відомості екологічного змісту. При цьому особлива увага повинна бути приділена з’ясуванню екологічності принципів дії різних технічних та енергетичних пристроїв, аналізу позитивних і негативних екологічних ситуацій, які вони створюють або загострюють.Теми, пов’язані з екологією Позитивна екологічна ситуація Негативна екологічна ситуація
Основні джерела енергії
Органічне паливо
Забруднює навколишнє середовище відходами, підвищує температуру повітря
Ріки Не дають відходів, створюють гарний клімат Затоплюють землі
Ядерні реакції Не супроводжуються викидами диму Підвищують температуру навколишнього середовища, забруднюють його відходами й радіацією
Генератори
Гальванічні елементи й акумулятори При правильному використанні не впливають на навколишнє середовище Можуть бути джерелом кислот і лугів
Індукційні генератори (постійного й змінного струму) Не дають хімічного забруднення Створюють електромагнітні випромінювання, шум
Електричні станції
ГЕС Екологічні; гідроенергія річок відновлюється природно Затоплюють землі; цвітіння води; дамби заважають міграції риб; змінюється мікроклімат
ТЕС Не мають радіаційних відходів Витрачають паливо, забруднюють навколишнє середовище різними відходами, підвищують температуру повітря й води; у воді, що відкачується, містяться ізотопи радію; виділяється велика кількість кислоти; шкідливий вплив на організм людини
АЕС Не створюють викидів диму, газів, потребують менше палива Підвищують температуру навколишнього середовища
Вітрові електростанції Екологічно чисті
Двигуни
Двигун внутрішнього згоряння - Потребує витрат палива, забруднює навколишнє середовище вихлопними газами, шумами
Електричний двигун Не має шкідливих викидів Створює шум
Транспорт
Наземний - Витрачає паливо, забруднює повітря, ущільнює ґрунт
Водний - Витрачає паливо, забруднює воду
Повітряний - Забруднює повітря, створює шум, витрачає кисень і паливо
Космічні апарати - Забруднюють космос, витрачають паливо
Зв'язок
Телеграф, телефон - Створює шум й продукують електромагнітне випромінювання
Радіо- й теле-передавачі, радіолокатори - Випромінюють радіохвилі різних діапазонів, ство-рюють різного роду випромінювання
Електронні й автоматичні пристрої. Технологічні процеси
Застосування мічених атомів Сприяє отриманню великих врожаїв Потребує захисту від великих доз радіо-активних випромінювань
Застосування радіоактивних речовин Не шкідливо в малих дозах Дає радіоактивні відходи й випро-міння
Застосування стиснутого повітря Екологічно безпечне -
Використання ультразвуку Не шкідливо в малих дозах У великих дозах вбиває організми, руйнує довкілля
Застосування струму високої частоти Не шкідливо в малих дозах Потребує захисту від наруги й сили струму, порушує баланс у природному середовищі
У курсі фізики доцільно вивчати такі питання:
Поняття про природне середовище:
фізичні фактори середовища;
фізичні характеристики і властивості гідросфери, літосфери, надр, біосфери, космос;
значення фізичних факторів і параметрів у перебігу;
кругообіг води в природі.
Поняття про охорону природи:
фізичні параметри середовища й дія їхніх змін на представників живої природи;
фізичні характеристики найбільш поширених забруднень навколишнього середовища;
захист природи від фізичних забруднень;
Поняття про раціональне використання природних ресурсів:
раціональне використання гідро-, тепло-, електроенергії, енергії морських приливів і відливів, геотермальної, ядерної і термоядерної енергії;
раціональне використання води, ґрунту, повітря, надр;
збереження й покращення природного середовища в умовах НТР.
Екологічні проблеми людства.
Серед природних факторів багато таких, які негативно діють на об’єкти природи, завдають шкоди людині. Як правило, це зумовлено не стільки самим фактором, стільки його дозою.
Порушуючи своєю діяльністю взаємозв’язки в природних комплексах, змінюючи їх, людина пристосовує природу для своїх потреб, часто не враховуючи шкідливих наслідків для самої себе.
Нині в багатьох районах Землі за рахунок викидів отруйних газів та шкідливих речовин змінився склад повітря, стали непридатними для життя води річок, озер, зникли величезні площі лісів, багато тварин та рослин. Все це створило проблеми, які людина має розв’язати поки ще не пізно. Загибель середовища, в якому вона живе, призведе до загибелі її самої.
Вода виконує дуже важливі екологічні функції. Для багатьох організмів вода є середовищем їхнього життя. Основним джерелом водопостачання для людства є річковий стік. Проблема збереження й оздоровлення рік – одна з найгостріших для нашої молодої держави.
У великих містах світу водопостачання сьогодні становить: Нью-Йорк – 600 (л/добу), Париж – 500, Москва – 400, Київ – 333, Лондон – 263.
Найбільше неочищених стічних вод скидають міста: Маріуполь (253,8 млн. м3), Дніпропетровськ (188 млн. м3), Запоріжжя (65 млн. м3), Київ (29 млн. м3). А в цілому всі великі міста України забруднюють водне середовище, хоч і порівняно менше. Причини все ті ж – застаріле устаткування, а то й відсутність очисних споруд, аварійні скиди.
Вміст основних забруднюючих речовин становить, відповідно: легкомисних органічних речовин – 22 ГДК, азоту амонійного – 35, азоту нітритного – 7, нафтопродуктів – 13, сполук міді – 9, цинку – 4, марганцю – 9 ГДК. У деякі роки концентрації цих речовин були ще вищими.
Фауна України налічує близько 45 тис. видів тварин. Але чисельність видів тварин, як і рослин, під впливом погіршення екологічного стану довкілля і людської діяльності швидко скорочується.
Основою розвитку людської цивілізації є енергетика, або паливно-енергетичний комплекс. Темпи зростання виробництва енергії в світі сьогодні перевищує темпи приросту населення. Забезпечення паливом – одна з найзлободенніших проблем незалежної України. За даними українських вчених, наша держава забезпечена власним вугіллям на 95%, нафтою – на 8%, і природним газом – на 22%.
Раніше більшість відходів (крім скла та металобрухту) спалювалося. Зараз це заборонено, оскільки при спалюванні в атмосферу виділяється велика кількість небезпечних для здоров’я людей речовин. У більшості розвинених країн переробляється 50% (Європа), 75% (США), у країнах, що розвиваються 10%, а в Україні лише 5% відходів.
До 2025 року кількість відходів, за прогнозами спеціалістів, збільшиться в 4-5 разів, а вартість їх переробки та зберігання в 2-3 рази. Отже, утилізація відходів – глобальна екологічна проблема.
Космічні фактори (деякі види радіації, метеорити, місячне тяжіння) також можуть мати негативний вплив на природні земні об’єкти. Сонячна радіація, наприклад,викликає руйнування скельних утворень, висушування окремих територій, загибель рослин тощо. Місячне тяжіння викликає на Землі припливи та відпливи, які руйнують береги водоймищ, а в деяких випадках зумовлюють загибель мешканців води, які потрапили на поверхню.
З різних природних факторів земного походження, які негативно діють на природні об’єкти, виділяють ті, які пов’язані з фізичними явищами, а саме: землетруси, оповзні, селі, снігові лавини, потоки води та перекочувань ними каміння, шторми, цунамі, вітри, бурі, урагани, смерчі, повені.
Земля, вода, повітря – цілісна динамічна система біосфери. Багато процесів, які відбуваються в біосфері, та їхня стійкість залежать від фізичних властивостей цих об’єктів, а також фізичних властивостей інших елементів біосфери. У біосфері в тісному зв’язку з біологічними та іншими процесами протікають і фізичні (теплові, електромагнітні, радіоактивні).
Екологія та фізика
Фізика сьогодні очолює науки про природу. Усі вони користуються її термінологією, приладами й методами дослідження. Тому під час вивчення фізики є можливість познайомити учнів із сучасними методами вивчення та охорони природи, узагальнити знання, отримані ними на уроках з інших предметів природничо-математичного циклу.Одна з найважливіших задач шкільного курсу фізики – розвивати в учнів науковий підхід до явищ та процесів природи, сформувати в них уміння й навички проведення наукового експерименту. Це дозволяє виробити в школярів вміння, важливі для вивчення й вирішення посильних для них фізико-екологічних задач.
Сьогодні навчальний процес із фізики дуже напружений, що зумовлено великою кількістю дидактичних задач кожного уроку. Але при виконанні низки умов є можливості для ознайомлення учнів із необхідними екологічними знаннями. До цих умов належать:
Питання екології повинні бути органічно пов’язані зі змістом матеріалу, який вивчається.
Вони повинні подаватися в інформативному плані, займаючи не більше 5-6 хвилин.
Їх треба використовувати для підвищення інтересу учнів до матеріалу, який вони вивчають (наприклад, для створення проблемної ситуації на уроці).
При знайомстві школярів із питаннями екології необхідно залучати знання, які вони мають з інших предметів, широко використовувати наочні (графіки, таблиці, фотографії тощо) і технічні засоби навчання.
Зміст екологічного матеріалу використовують на різних типах уроків із фізики: вступному, вивченні нового матеріалу, узагальню вальному і заліковому,а також на семінарах, повтореннях, лабораторних роботах, при поясненні.
Вступний урок включає розгляд питань екології, виконує організаційну роль: учні отримують завдання для самостійної роботи – підготувати доповідь, провести спостереження й вимірювання (тиску повітря, його температури, напрямку й сили вітру), скласти графік, провести дослід, передбачити за простими ознаками погоду на найближчий день, передбачити наслідки якогось явища.
В процесі вивчення нового матеріалу або його закріплення, матеріал пов'язаний із питаннями екології розглядати з учнями ілюстративно.
Узагальнюючий урок служить цілям повторення, закріплення й систематизації знань учнів, розкриттю важливих екологічних проблем та ідей. Темами узагальню вальних уроків із фізики можуть бути такі: «Механіка, механізація виробництва й охорона навколишнього середовища», «Капілярні явища в природі й техніці», «Енергетика й навколишнє середовище», «Радіація й життя», «Радіоактивні ізотопи і їх застосування в народному господарстві», «Навколишнє середовище і НТР», «Сучасна фізична картина світу».
Знання учнів з екології, які вони отримали в молодших класах з курсу фізики, повинні розширятися, а екологічні поняття – формуватися послідовно, при збереженні ідентичності й однозначності їхніх визначень і пояснень. Оскільки екологічні явища сприймаються головним чином за результатами їхнього перебігу в природі, а сама сутність прихована від спостерігача, необхідно забезпечити в навчанні наочність, а для цього широко застосовують різні моделі.
Урок-екскурсія
Викладача фізики
Дігтярівського ПАЛ
Хропост Н.І.
ФІЗИКА ТА ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ РІЧКИ УДАЙ
Мета: вивчити основні характеристики річки Удай, формувати уявлення про цілісну картину світу; формувати знання, необхідні для визначення стану навколишнього середовища й розв’язання екологічних і природоохоронних проблем; розвивати пізнавальну активність учнів, використовувати фізичні методи очищення природного середовища від забруднення; виховувати почуття відповідальності за доручену справу, сприяти виробленню вміння захистити природу від руйнування й забруднення.
Під час екскурсії учні спостерігають за плином фізичних явищ і процесів.
План екскурсії
Проведення цільового інструктажу з техніки безпеки та правил поведінки учнів під час проведення екскурсії.
Водні ресурси України.
Вивчення основних характеристик річки Удай.
Географічне розташування річки Удай.
Температура води.
Ширина та глибина річки.
Швидкість потоку води.
Маса води, яка вливається в річку Сула щодня.
Густина води річки та виявлення забруднення води.
Обробка та інтерпретація одержаних результатів.
Екологічні проблеми природних вод рідного краю.
Питання для обговорення
Які є водні ресурси в Україні?
Як розподілені водні ресурси України?
Які річки протікають у нашій місцевості?
Що ви можете про них розповісти?
Які найбільші актуальні екологічні проблеми природних вод на території України?
Чим забруднені річки України?
Як поліпшити ситуацію з водними ресурсами?
Хід екскурсії
Додержуйся правил безпеки на річці
Пам’ятай! Від твоєї дисциплінованості, відповідального ставлення до вимог безпеки залежить як твоє життя та здоров’я оточуючих людей.
Водні ресурси України
«Інтелектуальна розминка»
Які є водні ресурси в Україні?
В Україні налічується 63 119 річок, у тому числі великих (площа водозбору понад 50 тис.км2) __ 9, середніх (від 2 до 50 тис.км2) __ 81 і малих (менше 2 тис.км2) __ 63 029. Загальна їхня довжина становить 206,4 тис.км, з них 90% припадає на малі річки.
Найбільші річки (протяжність територією України, км): Дніпро __ 1121, Західний Буг __ 401 , Дністер __ 925, Оріль __ 384, Південний Буг __ 806, Тетерів __ 365, Сіверський Донець __ 700, Сула __ 363, Горинь __ 577, Інгул __ 354, Десна __ 575, Рось __ 346, Інгулець __ 549, Удай __ 327, Псьол __ 520, Самара __ 320, Случ __ 451, Ворскла __ 317, Стир __ 424, Вовча __ 323, Хорол __ 308.
Водний фонд України включає близько 8073 озер і лиманів із загальною площею дзеркала __ 4021,5 км2.
Як розподілені водні ресурси України?
Найбільш посушливі регіони: Луганська, Дніпропетровська, Донецька, Запорізька, Кіровоградська, Миколаївська, Одеська, Херсонська області Автономна Республіка Крим. Нормально забезпечені регіони: Вінницька, Волинська, Житомирська, Львівська, Рівненська, Сумська, Тернопільська, Хмельницька, Київська, Черкаська, Полтавська, Харківська області. Найбільш зволожені регіони: Закарпатська, Івано-Франківська, Чернігівська області.
Міждержавні водойми: Дніпро, Сіверський Донець, Дністер, Дунай, Західний Буг.
Україна належить до найменш забезпечених власними водними ресурсами європейських держав. Прогнозні ресурси прісних підземних вод становить загалом 20,9км3 на рік, експлуатаційні ресурси __ 5,7км3. Найбільші величини підземних вод залягають у басейнах Дніпра(61%), Сіверського Дінця(12%) і Дністра(9%).
Які річки протікають у нашій місцевості? (Удай, Лисогір)
Що ви можете про них розповісти? (Джерелами живлення наших річок є талі снігові води, дощові води, підземні води. Наші річки рівнинні. Нині всі річки маловодні.)
Інтерактивна частина екскурсії «Міні-практикум»
Вивчення основних характеристик річки Удай
Визначити географічне розташування річки Удай.
Виміряти:
температуру води у річці;
ширину та глибину річки.
Розрахувати швидкість потоку води.
Знайти масу води, яка вливається до річки Сула щодоби.
Знайти густину води річки Удай та виявити забруднення води.
Обробка та інтерпретація одержаних результатів
Немає коментарів:
Дописати коментар