Под
экологическим образованием понимается процесс
обучения, воспитания и развития, направленный на
формирование общей экологической культуры,
экологической ответственности
за судьбы своей страны и близких людей, планеты в
целом. Экологическая ответственность связана с
такими качествами личности, как самоконтроль,
умение предвидеть ближайшие и отдаленные
последствия своих действий в природной среде,
критическое отношение к себе, к другим и т.д.
добровольное, свободное соблюдение моральных
требований, связанных с отношением к природе.
Изучение
экологических знаний в школе может
реализовываться как при преподавании экологии
отдельным предметом, так и при включении
элементов экологии в другие дисциплины. Задачи экологизации курса
физики состоят в том, чтобы сформировать у
учащихся представления, знания и умения:
·
о взаимосвязи явлений в природе и
их изменении под влиянием антропогенной
деятельности;
·
о механизме антропогенного
воздействия на природные явления, физических
методах моделирования и прогнозирования
результатов этого воздействия;
·
о роли физики в совершенствовании
существующих и создании альтернативных
технологий на основе рационального
использования природных ресурсов;
·
о физических методах защиты
окружающей среды от загрязнений выбросами
техносферы и быта;
·
умение наблюдать природные
явления, оценивать влияние на них атропогенного
фактора, измерять параметры состояния среды,
определять характеристики процессов в
окружающей среде, делать выводы и принимать
решения.
Рекомендации по
введению экологического аспекта в содержание
физики.
Роль физики в экологическом образовании связана с рассмотрением следующих основных сквозных тем или идей экологического характера: энергетика и охрана окружающей среды; их изменение в результате антропогенного воздействия и воздействие этих изменений на человека и живую природу; важнейшие биосферпроцессы и явления, имеющие физическую основу ("парниковый эффект" и др.); физические принципы действия приборов очистки и контроля за состоянием окружающей среды (при наличии в школе соответствующей экспериментальной базы для демонстрации, конструирования и изучения этих приборов).
Этот предмет включает в себя знание о физических параметрах окружающей среды и физические процессы в биосфере (географической оболочки Земли); их изменения в результате антропогенного воздействия и оценка последствий этих изменений для человека и живой природы; нормы физических выбросов и излучений в окружающую среду; физические способы защиты окружающей среды от загрязнения; традиционные, альтернативные и экологически чистые источники энергии; физические принципы их действия и пути экологизации энергетики — повышение КПД двигателей и пр.; АЭС — их преимущества и опасность экологических катастроф.
Таким образом у учащихся создаются представления об энергетической проблеме, изменениях физических факторов среды как следствиях антропогенного влияния; развиваются умения устанавливать связь между изменениями физических параметров и глобальными природными процессами (разрушение "озонного экрана", усиление "парникового эффекта"), укрепляется способность анализировать современные технические ситуации, вызванные нарушением управлением техническими процессами (аварии на АЭС, трубопроводах, химических заводах и др.); создаются возможности прогнозирования способов их предупреждени.
Для
физика более интересна составляющая, вязанная с
изменением природных процессов.
В
качестве ориентира по введению в физику вопросов
с экологическим содержанием можно
воспользоваться списком проблем, находящихся
на стыке физики, техники и экологии.
1.
Физика — основа технических наук и современной
научно-технической революции, инструмент и
оружие в познании и освоении окружающего мира.
2.
Физика атмосферы, гидросферы и литосферы и
влияние антропогенного фактора на процессы в
этих системах.
3.
Обмен энергией в системе Земля-Космос.
4.
Энергетика биосферы. Круговороты вещества в
природе. Распределение материи и энергии в
трофических цепях.
5.
Физико-экологические аспекты энергетики,
производства, транспорта.
6.
Истощение природных ресурсов — стимул к
развитию новых направлений в науке и технике.
7.
Физика процессов в биосистемах и их нарушение
внешним воздействием.
8.
Физические методы наблюдения за параметрами
окружающей среды.
9.
Физические основы действия очистных сооружений
и аппаратов и методов переработки вторичного
сырья и отходов.
10.
Математическое моделирование природных
процессов.
11.
Прогнозирование изменений в окружающей среде с
помощью математических моделей и ЭВМ.
Возможное содержание
экологических знаний в курсе физики может быть
представлено в трех направлениях:
1)
физические характеристики природных объектов и
их изменения при загрязнении окружающей среды
бытовыми отходами и отходами производства в
процессе жизнедеятельности человека —
например, изменение давления, температуры,
абсолютной и относительной влажности,
оптических характеристик и др.;
2) экологизация технологических
объектов и производств (безотходная технология,
использующая различные физические процессы и
позволяющая существенно сократить выбросы
вредных и ядовитых веществ в атмосферу и
водоемы; ресурсосбережение, поиски
альтернативных источников энергии и их
эффективное использование и др.);
3) методы и техника по охране
окружающей среды (защитные сооружения и
физические основы их действия).
Методика изучения экологических
вопросов предполагает их органическое включение
в учебный процесс на различных его этапах,
организацию как учебной, так и внеучебной
деятельности учащихся.
Новой формой урока может стать
"междисциплинарный" урок, в подготовке и
проведении которого участвуют учителя
различных предметов.
Так, в 10 классе подобный урок по
проблемам тепловой энергетики может быть
проведен с привлечением учителей физики, химии,
географии, биологии. В содержание урока должны
войти вопросы физических основ тепловой
энергетики с привлечением химических знаний,
вопросы, связанные с размещением, эксплуатацией,
последствиями широкого использования сети
тепловых электростанций. Существенное внимание
должно быть уделено тем отрицательным
воздействиям, которые оказывают тепловые
электростанции на окружающую среду, и путям
борьбы с ними. Здесь использование природных
запасов топлива и нарушение экологического
баланса недр Земли (география); влияние на
животный и растительный мир, веществ
выбрасываемых в атмосферу, и нарушения
температурных режимов в различных районах
(биология); физические, химические, биологические
способы борьбы с загрязнением окружающей среды
(физика, химия, биология).
В 11 классе "междисциплинарный"
урок полезно провести по проблемам получения и
использования атомной энергии, использования
технологий, в основе которых лежат ядерные
явления, привлекая учителей физики, биологии,
обществоведения. Многоаспектное,
многодисциплинарное рассмотрение проблемы
состоит в том, чтобы показать сложность и
многогранность рассматриваемых явлений, дать
учащимся не готовые ответы на поставленные
вопросы, а факты, на основе которых у них будут
формироваться свое видение проблемы
использования ядерной энергии и оценка
относительного риска и предполагаемой пользы от
применения подобных технологий.
Новыми формами организации учебной
деятельности школьников могут быть работы по
проектам экологического содержания, целью
которых будет включение учащихся в
деятельность по охране окружающей среды.
Подобные проекты могут быть разработаны как на
материале только физики, так и на материале
нескольких предметов.
Из
различных методов особенно эффективными могут
быть составление и решение физических задач с
экологическим содержанием; наблюдения за
окружающей средой; исследование природных и
антропогенных явлений, выполнение лабораторных
работ с экологическим дополнением. Примером
таких исследований может быть: определение
запыленности воздуха; измерение скорости
течения и исследование диффузии загрязнителя в
потоке; измерение солнечной постоянной;
измерение акустического фона; исследование
радиационного фона грунта и т.п.
Основание:
1.
“Экологический аспект содержания различных
учебных предметов: методические указания”
Суравегина И.Т. и др.
2.
Рыженков А.П.“Физика и экологическое
образование” в книге №6.
3.
Ковалева Г.С., Краснокутская Л.П.
“Экологическое образование и школьный курс
физики.”, статьи в книге
№ 3.
Литература:
1.
Рыженков А.П. Физика и
экология. М., 1989 г.
2.
Рыженков А.П. Физика.
Человек. Окружающая среда (7 кл.),
3.
(8 кл.), (9 кл.) /вкладыши
по экологии к учебнику физики/ --
М., 1999 г.
4.
Тарасов Л.В. Физика в
природе. М., 1988 г.
5.
Экологическое
образование: концепции и методические подходы.
Под ред. Мамедова Н.М. – М.: Агенство “Технотрон”,
1996 г.