3.2 Включение элементов экологии и энергосбережения в курс физики

Поскольку многие вопросы охраны окружающей среды соответствуют содержанию и специфики школьного курса физики, их целесообразно рассматривать именно на уроках этого предмета, чтобы учащиеся осознали необходимость знания физики для понимания природных процессов и их изменений под влиянием человеческой деятельности.

Затянувшееся потребительское отношение человека к природе привело к истощению природных ресурсов, а научно-техническая революция и вмешательство человека в природные процессы в результате хозяйственной деятельности нарушают равновесие в природе, обусловливают такие экологические сдвиги, которые могут оказываться необратимыми. В связи с этим экологические и энергосберегающие проблемы приобрели общечеловеческое социально-политическое значение. Поэтому, подобно тому, как ныне говорят о второй - компьютерной грамотности, можно утверждать, что каждый человек должен быть грамотным и в экологических вопросах, а также быть экологически воспитанным.

Для учителя физики экологическое и энергосберегающее образование и воспитание учеников – дело естественное, ведь он преподает ту науку, которая изучает и устанавливает общие законы природы, т.е. законы окружающей среды. Учитель физики может рассматривать вопросы экологии и энергосбережения как фундаментального, так и прикладного, политехнического характера, а руководствуясь законами диалектики, рассказывать не только о пользе тех или иных физических явлениях, но и об их вредном влиянии на окружающую среду при производственной деятельности человека.

3.3 Особенности преподавания физики при формировании экологического мировоззрения

Формировать у молодёжи современные научные взгляды на экологические проблемы, понимание их значимости в условиях стремительно развивающегося в мире научно-технического прогресса, показывать научно-обоснованные способы уменьшения вредного воздействия хозяйственной деятельности человека на природу, призвано преподавание школьных естественнонаучных дисциплин, в частности физики.

Необходимо обращать внимание учеников на вопросы рационального природопользования, воспитывая у них чувство ответственности перед природой.

На каком экологическом материале и при изучении, каких физических вопросов это можно сделать, покажу в виде таблицы 5.

Таблица 5- Формирование экологического мировоззрения

Вопрос курса физики	Экологический материал	Форма изложения (межпредметная связь).
Конвекция в природе и технике.	VIII класс. Образование конвекционных потоков в промышленных зонах. Механизм рассеивания выбросов с помощью высоких труб.	Рассказы учителя, беседа. (География).
Водяное отопление.	Экологические проблемы водяного отопления (загрязнения ТЭЦ). Тепло изоляция в быту и технике, как метод сбережения энергоресурсов.	Беседа, доклады учащихся.
Излучение.	“Парниковый эффект” на Земле и возможные последствия его усиления.	Доклады учащихся (География)
Удельная теплоёмкость вещества.	Нарушение природно-климатических условий при осушении природных водоёмов и создании искусственных.	Решение качественных задач. (природоведение)
Теплота сгорания топлива.	Сравнение ценности и экологической безвредности различных видов топлива. Необходимость перевода автотранспорта на газовое топливо и электродвигатели.	Беседа, решение задач.
Плавление и отвердевание.	Влияние засоленности воды на температуру льдообразования. Экологические аспекты литейного производства.	Рассказ учителя. (Химия)
Испарение, конденсация.	Образование кислотных дождей.	Беседа. (Химия)

Окончание таблицы 5- Формирование экологического мировоззрения

Вопрос курса физики	Экологический материал	Форма изложения (межпредметная связь).
Тепловые двигатели. ДВС. Паровая турбина.	Загрязнение окружающей среды выбросами в атмосферу и сточными водами. Кислотные дожди. Разрушение Архитектурных сооружений. Меры снижения вредных выбросов. Контроль за выхлопными газами.	Доклады учащихся. (Труд, химия)
Электрическое поле.	Влияние электричества на биологические объекты. Электростимулирование жизнедеятельности семян и растений. Очистка воздуха электроразрядом.	Рассказ учителя.
Гальванические элементы,аккумуляторы.	Необходимость осторожного обращения с гальваническими элементами и аккумуляторами. Проблема их захоронения.	Рассказ учителя. (Труд, химия)
Электрический ток в растворах электролитов.	Метод определения засоленности почв и грунтовых вод, по их электропровод-ности. Экологические аспекты электро-литического производства.	Беседа, доклады учащихся. (Химия)
Магнитное поле.	Влияние магнитного поля на биологи- ческие объекты. Воздействие на организм магнитных бурь, магнитных браслетов.	Лекция.
Постоянные магниты.	Экологические аспекты добычи железной руды открытым способом.	Доклады учащихся.
Электродвигатель.	Перспективы развития электротранспорта, его преимущества.	Доклады учащихся.
Электрификация.	Экологические проблемы получения и передачи электроэнергии. Воздействие на окружающую среду электростанций, различных типов (ТЭС, ГЭС, АЭС).	Доклады учащихся. (география)
Световые явления.	Изменение прозрачности атмосферы под воздействием антропогенного фактора, его экологические последствия.	Рассказ, беседа.

Изучаемые на уроках физики законы, явления и объекты природы, основные направления научно-технического прогресса необходимо рассматривать во взаимосвязи с экологическими проблемами. Это позволяет сделать и решение задач. Приведу ряд задач, которые предназначены для коллективного решения в классе под руководством учителя.

Их обсуждение вызывает полезные дискуссии и даёт возможность ввести учеников в круг проблем, обогащающих их представления о природе.

Тема: “Теплопроводность”.

Что для земледелия экономически “выгоднее” - многоснежная или малоснежная зима?

(Многоснежная – так как снег укрывает озимые посевы от вымерзания, и при таянии весной хорошо увлажняет почву.)

Тема: “Испарения”.

Питьевой воды на Земле во многих местах не хватает. Её приходится получать из морской воды либо выпариванием, либо вымораживанием. Какой способ выгоднее?

(Зимой – вымораживание, летом – выпаривание.)

Тема: “Испарения”.

На одном из заводов для охлаждения стали требовалось 340 м? воды. Попробовали охлаждать кипятком – расход воды уменьшился в 22 раза. Почему?

(Кипяток, превращаясь в пар, интенсивнее отнимет теплоту стали.)

Тема: “Конвекция”.

В цехе завода должен быть всегда свежий воздух. Где нужно установить вытяжной вентилятор: ближе к полу или к потолку, если в цехе возможно скопление водяного пара, хлора, аммиака?

(Вытяжной вентилятор устанавливается в зависимости от плотности вещества: для пара и аммиака ближе к потолку, для хлора – ближе к полу.)

Тема: “Излучение”.

Стекло, хорошо пропуская видимый свет, не пропускает тепловое излучение. Объясните на основе этого устройство парников и теплиц.

(Стеклянное покрытие парника,“пропуская” солнечный свет, не “выпускает” из него внутреннюю энергию в виде теплового излучения. Возникает так называемый “парниковый эффект”, благоприятный для растений, обеспечивающий или свет или тепло.)

Тема: “Горючее топливо”.

Сколько кубометров газа выделяет в гроде, загрязняя среду автомобиль – такси, израсходовав за день 20 кг бензина?

Плотность газа при температуре 0° С, равна 0,002 кг/м?

Сейчас на улицах городов появились автомобили “на водороде”. Каковы преимущества этого горючего?

(Водород дешевле- добывается из воды, которой на Земле много, при сгорании не дает ядовитых отходов.)

Тема: “Электрическая цепь”.

Прилипание мокрого снега к проводам электропередачи может привести к обрыву, что создаёт опасность для жизни? Можно ли быстро избавиться от прилипшего снега?

(Можно, пропустив кратковременно по проводу сильный ток, который расплавит снег.)

Поскольку на уроках физики большое внимание уделяется решению задач, я считаю целесообразным обогащать не только экологическим содержанием, условия решения физических задач, но и привлекать ребят к обсуждению обычных (типовых) задач, связанных с условием экологических проблем. Например, таких как, рациональное использование природных ресурсов, экологизация транспорта.

Приведу пример подобного обсуждения задач по физике.

Условие:

Сколько кубических литров светильного газа нужно сжечь, чтобы повысить температуру 150 л воды от 10 до 95 С°. Теплота сгорания светильного газа