Экологическое образование, развитие и воспитание на уроках математики

Стратегия развития системы экологического образования в России на современном этапе в значительной мере обусловлена изменениями научных парадигм, что, в свою очередь, приводит к расширению сферы компетенции математики как научной дисциплины. Как следствие, появляются новые объекты исследования внутри сложившихся дисциплин, а также происходит выделение междисциплинарных программ исследования с применением новых информационных технологий.

Проведенный анализ современного состояния экологического образования и подготовки будущих учителей в области математики и информационных технологий позволяет сделать вывод о недостаточной оценке мировоззренческого потенциала таких учебных дисциплин, как «экология», «математика» и, а так же необходимость комплексного подхода к проблемам формирования экологической и математической культуры будущего учителя.

Особое значение этот подход к образованию приобретает в педагогических вузах, поскольку именно выпускники этих учебных заведений впоследствии формируют экологическую культуру личности в рамках различных образовательных процессов в школе.

Как показал анализ образовательной практики функционирования большинства педагогических вузов, информация, получаемая студентами в рамках введенных курсов по экологии, носит отрывочный или узкоспециальный характер, причем междисциплинарный контекст экологии и математики практически полностью игнорируется. При этом можно сделать вывод о наличии существенных противоречий между состоянием теоретического знания и запросами образовательной практики педагогической школы.

Решение назревших экологических проблем связано, в том числе, и с повышением статуса экологического образования при обучении математике на всех ступенях (школьном, вузовском и послевузовском). Во всех звеньях этой непрерывной образовательной цепи в настоящее время продолжают быть актуальными задачи определения его содержания, разработки научно обоснованных организационных форм и методов педагогической деятельности, направленной на формирование у будущих учителей математики определенного уровня экологической культуры личности. В этой связи необходимо определить междисциплинарный контекст экологии и математики на основе анализа их роли и значения в процессе формирования современной научной картины мира в педагогическом вузе, разработать методы формирования экологической культуры будущих учителей математики.

Цели развития экологической культуры личности в процессе обучения математике должны быть достигнуты в той степени, чтобы выпускник мог и желал их самостоятельно реализовывать в трудовой деятельности, быту и повседневной жизни, должен иметь устойчивую потребность и навыки самостоятельной рациональной практико-экологической деятельности и поведения в природе.

Формирование экологической культуры на всех этапах познавательной деятельности должно идти постепенно, в процессе изучения отдельных разделов математики. Экологизация курса математики будет «работать» как на реализацию целей и задач экологического образования, так и улучшение качества математического образования за счет повышения интереса к изучению математики. Отсюда следует, что задачи экологизации математики должны согласовываться с общими принципами экологического образования (дисциплина, целостность окружающей среды, единство мышления и действия).

Введение экологических аспектов в математику, как показывают наблюдения, не является простым делом. Это требует от преподавателя новых знаний, изменения сложившихся стереотипов мышления и преподавания, разработки новых методик и курсов и тому подобное. В процессе работы приходим к выводу, что на многих занятиях в процессе изучения математики при объяснении темы можно подобрать такой материал, в котором будет присутствовать элемент экологического воспитания, а также будет содержаться компонент обязательной программы по математике.

При этом математика остается одним из предметов, который пока недостаточно связан с процессом экологизации, а между тем эти науки тесно переплетаются. Например, материал по экологии может осознаваться и усваиваться учащимися в процессе рассмотрения задач, решение которых можно представить на персональном компьютере в виде презентации в процессе занятия. Также решение подобных задач можно осуществить в различных табличных процессорах персонального компьютера, что, в свою очередь, позволит повысить интерес к изучаемому материалу со стороны учащихся.

Предлагаем несколько примеров задач, которые можно использовать в процессе изучения математики:

Задача № 1. «Тяжёлые машины и автобусы за каждый километр пробега выделяют 23 грамма азота. Сколько газа выделяет автобус маршрута № 17, если он сделал 5 ходок? Расстояние от вокзала до деревни равно 15 км.

Какое значение играет природа в жизни человека? Люди знают, что разрушать природу нельзя, так зачем же они это делают? О чем бы ты написал в сочинении «Природа и здоровье человека»?

Если бы ты был архитектором города, то построил бы школу около большой автотрассы? Какие меры необходимо предпринимать по предотвращению загрязнения окружающей среды? Как влияет выброс вредных веществ на здоровье человека? Только ли человек страдает от этого?»

Задача №2. «На территории Смоленской области протекает 1150 рек. Что будет, если из этих рек 122 реки будут пересыхать из-за вырубки деревьев? Сколько рек останется в нашей области?»

Задача №3. «Сотни тысяч птиц прилетают в нашу область. Все знают, какую роль они играют в охране леса от вредных насекомых. Подсчитано, что одна пара поползней приносит птенцам за день около 300 гусениц; дятлы в 3 раза больше, чем поползни, а скворцы в 5 раз больше поползней. Насколько больше гусениц приносят своим птенцам скворцы, чем дятлы? Что будет с лесом, если погибнет большая часть птиц?»

1.4 Задача как средство экологического воспитания учащихся (тематика задач с экологическим содержанием)

Экологическая культура - это существенная часть общей культуры современного человека, включающая весь накопленный обществом опыт природопользования, знание об оптимальных способах взаимодействия с природой, закрепляемые и передаваемыепоколениями. Основная концепция экологической культуры проявляется в единстве экологических знаний, экологических знаний, экологического сознания, экологической деятельности. Под экологическими знаниями понимаются знания, определяемых познавательными интересами школьника, включающие в себя конкретные сведения и философско-мировоззренческие обобщения, нацеленные на раскрытие закономерностей взаимодействия общества и природы. Задачами экологии на современном этапе являются поиск новых путей сосуществования человека и природы, изучение философских, социальных, экологических, образовательных и других проблем, стоящих перед обществом. При преподавании математики в основной школе имеется возможность продемонстрировать взаимосвязи между понятиями, принятыми в различных областях знаний, и процессами, протекающими в природной среде, в человеческом обществе.

Учитывая структуру и содержание современной экологии, опираясь на концепцию реализации идей развивающего и воспитывающего обучения в школе и на определение мировоззрения, как нравственной категории, можно выделить тематические направления, которые могут служить основой для подбора математических задач с экологическим содержанием:

. влияние внешних факторов окружающей среды на функционирование организма человека и его здоровье.

2. человек и его взаимодействие с окружающим миром живой и неживой природы.

.   экосистема и место человека в ней.

.   возможности эстетического воздействия на формирование личности школьника.

.   пути познания свойств окружающих предметов и явлений. Использование выделенных свойств этих предметов и явлений в повседневной практической деятельности человека.

.   присутствие законов природы в жизни человека.

Эти направления связаны между собой общей мировоззренческой позицией, направленной на формирование экологической культуры школьников. Для того чтоб, во-первых, показать, что система математических задач с экологическим содержанием представляет собой совокупность взаимосвязанных между собой элементов, во-вторых, найти эффективный аппарат для составления задач с экологическим содержанием и обосновать возможность внесения соответствующего вклада в формирование экологической культуры школьников при использовании таких задач в обучении математике в основной школе. Для каждого выделенного тематического направления существует достаточное количество задач с экологическим содержанием по различным темам курса математики основной школы.

Актуальность экологической проблемы достаточно очевидна. Материалы комитетов по статистике, лесу, земельным ресурсам и землеустройству, управления охотничьего хозяйства, геологического комитета, рыбной инспекции, центров по гидрометеорологии, а так же ученых ВУЗов и специалистов различных отраслей народного хозяйства дают объективную информацию о качестве окружающей природной среды, состоянии почв, лесов, животного ирастительного мира, тенденциях их изменений в результате хозяйственной деятельности общества.

На базе этих данных составлены задачи по курсу математики 3-4 классов к темам: «Величина», «Решение задач на сложение и вычитание в 1(2) действия», «Рушение задач на умножение и деление» и др. Содержание задач, составленных по вышеуказанным материалам, вызывает живой интерес учащихся. Тесты задач обращены не только к уму, но и к эмоциям детей, вызывая у них чувства причастности к решению актуальных проблем. Также задания и задачи несут положительное воспитательное воздействие на учеников. Особо выделяются задания на самостоятельное составление текстов задач учащимися по предложенным данным. Такого рода работа подталкивает источников познания, работу со справочниками, сбор и анализ сведений по данной проблеме. Следовательно, школьник воспитывает в себе интерес ксамостоятельной творческой работе. Разработанные материалы можно использовать на всех этапах урока; тематика задач выбрана исходя из учебных программ по экологии. Степень их сложности, в рамках одной темы, соответствует как репродуктивной и реконструктивной, так итворческой познавательной деятельности. Задачи по данной тематике представлены в приложении. (Приложение: 2)

математика задача экология моделирование

Глава 2. Изучение и применение задач с экологическим содержанием на уроках математики