Мастер - класс по математике в 6 классе

«Экологическое путешествие по Донецкой области»

Выполнила: ЛойченкоС.В.

учитель математики

Цель мастер - класса:

-дать учащимся представление об экологических проблемах загрязнения воздуха, водных ресурсов с позиции математики и экологии.

Задачи мастер - класса:

1. Образовательная:

- закрепление умений выполнять действия с десятичными дробями, применение их на практике, умение выполнять округление чисел, умение использовать калькулятор для выполнения расчетов.

2. Развивающая:

- развитие познавательного интереса учащихся к математике и экологии, их взаимосвязи;

- развивать логическое мышление, навыки исследовательской работы;

-показать практическую направленность математических знаний для описания экологических проблем.

3. Воспитательная:

-воспитывать бережное отношение к природе, любовь к родному краю;

-формирование экологической культуры учащихся.

Тип:

- интегрированный

Используемые приемы, методы, технологии обучения:

- ИК технологии, технология сотрудничества (совместная работа учащихся 6 и 9 классов), технология личностно-ориентированного обучения и воспитания, здоровьесберегающая технология;

- коллективная мыслительная деятельность, практический метод (решение задач),

-исследовательский метод, поисковый метод.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, 3G модем, презентации к мини-проектам учащихся, микрокалькуляторы.

Ход мастер - класса:

Девиз: «Математика - основа всего точного естествознания" Давид Гильберт

Этап мастер-класса и его

содержание

Деятельность

Время

учителя

ученика

1. Организационный этап

Сообщение темы мастер - класса. Настрой на сотрудничество всех участников мастер - класса.

Класс делится на две группы:

экологи и потребители.

(в состав каждой группы входит по 3-4 старшеклассника)

1 мин

2. Постановка проблемы.

Вступительное слово учителя, отражение экологической проблемы загрязнения воздуха, водных ресурсов Донецкой области.

Учащиеся 9 класса выступают с фактическим материалом по поставленной проблеме.

2 мин

3. Начальное «погружение» в проблему.

Вопрос: Что означает термин «экология» с вашей точки зрения, кем он впервые был предложен?

Предлагает выполнить мини - тест по экологии.

Аналитическая работа по понятию термина «экология» и истории его возникновения.

Выполнение мини-теста.

Используется ЭОР «Предмет, задачи, разделы и методы экологии» раздел)

3 мин

4. Практический модуль, решение задач

(более детальное «погружение» в проблему)

Предлагает условия задач для каждой группы учащихся.

Каждая группа решает задачи, обсуждает результаты.

10 мин

5. Информационная работа

Предлагает учащимся обмен мнениями по полученным результатам

Выступление учащихся 9 класса с информационным бюллетенем о вредных выбросах в атмосферу и загрязнении сточных вод.

3 мин

6. Конструктивно - вариативный тест

Предлагает учащимся выполнить задания теста, составленного из вопросов по математике и экологии.

Индивидуальное выполнение конструктивно - вариативного теста.

8 мин

7. Релаксация

Включает спокойную музыку

Минуты отдыха

2 мин

8. Исследовательская работа

Проанализировать: какие меры можно предпринять для сохранения чистого воздуха в населенных пунктах области?

Мини-проект «Лес и здоровье человека» (совместная работа группы учащихся 6 и 9 классов)

5 мин

9. Постановка домашнего задания (провести коллективное исследование, выполнить необходимые измерения на местности)

Вопросы:

1. Какова площадь нашего школьного участка?

2. Какую площадь занимают деревья?

3. Сколько учащихся в нашей школе?

4. Сколько м² зеленых насаждений приходится на одного ученика школы?

Обсуждают домашнее задание, задают возникающие вопросы по его выполнению.

3 мин

10. Подведение итогов, выводы учащихся.

Подводит итог занятия.

Выслушивают выводы, дополняют друг друга.

3 мин

11. Рефлексия

Предлагает заполнить лист рефлексии.

Заполнение листа рефлексии

2 мин

12. Просмотр видео «Природа родного края»

Предлагает открыть ссылку в сети Интернет.

Открывают ссылку на видео

3 мин

Приложение:

Учитель:

Уильям Шекспир восклицал:

«Что за создание человек! Как благороден разум! Как он точен и чудесен в движениях! Венец всего живущего!»

великий гуманист эпохи Возрождения ничуть не преувеличивал. Человек уникален! Он безмерно богат! Он владеет целой планетой!

Учащиеся 9-го класса:

1 уч-ся:

Постигая законы природы, человек становится все более могущественным. Современный человек все в большей мере приобретает власть над силами природы, все шире использует эти силы, богатства природы для ускорения научно-технического прогресса. Но прогресс имеет свою теневую сторону. Возрастает ущерб, наносимый человеком природе: загрязняется атмосфера, на поверхности морей и океанов губительная для морской флоры и фауны пленка нефти, все меньше остается лесов. Более того, могущественный человек сегодня в состоянии уничтожить все живое на Земле. Поэтому в наше время, как никогда раньше, особую важность приобретает нравственная сторона отношения человека к природе.

2 уч-ся:

Стон Земли. (С. Михалков)

Вращаясь в космосе в плену своей орбиты,

Не год, не два, а миллиарды лет,

Я так устала: Плоть моя покрыта

Рубцами ран - живого места нет.

Терзает сталь мое земное тело,

И язвы травят воды чистых рек,

Все то, что я имела и имею,

Своим добром считает человек.

Мне не нужны ракеты и снаряды,

А ведь на них идет моя руда!

А что мне стоит только штат Невада, -

Его поземных взрывов череда!

Зачем друг друга люди так боятся,

Что позабыли о самой Земле?

Ведь я могу погибнуть и остаться

Обугленной песчинкой в дымной мгле.

Не потому ли загораясь мщеньем,

Я против сил безумных восстаю

И, сотрясая твердь землетрясеньем,

На все обиды свой ответ даю.

И не случайно грозные вулканы

Выплескивают с лавой боль Земли:

Очнитесь люди! Призовите страны,

Чтобы меня от гибели спасти!

Учитель: Экологические проблемы на сегодняшний день сложны и все более ощутимы. К настоящему времени обострился конфликт между хозяйственной деятельностью человека и природой. И в первую очередь страдаем от этого мы с вами, ставится под угрозу существование самой земной цивилизации. Изменить ситуацию к лучшему нельзя без изучения самой экологической проблемы. Сегодня мы постараемся рассмотреть некоторые из них, проанализировать и сделать соответствующие выводы.

Мини - тест (по экологии)

Экология - это?

а)наука о взаимоотношениях человека и окружающей среды

б)наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания

в)наука о взаимодействии живых организмов и человека

г)наука о загрязнении окружающей среды

Основные экологические проблемы человечества связаны:

а)с нерациональным использованием природных ресурсов

б)с загрязнением окружающей среды

в)с экологическим кризисом

г)с ростом численности населения, истощением и деградацией природных ресурсов и загрязнением окружающей среды

Конец формы

1. Термин "Экология" предложил:

а) Аристотель;

б) Эрнст Геккель;

в) Чарльз Дарвин;

г) Дмитрий Менделеев. (Ответ: б)

2. К глобальным экологическим проблемам биосферы следует отнести: (несколько ответов)

а) уничтожение большого лесного массива при строительстве промышленного предприятия;

б) увеличение количества углекислого газа в атмосфере;

в) истощение озонового слоя;

г) загрязнение речного побережья в районе больших городов;

д) хищнические способы охоты и рыболовства. (Ответ: б, в)

3 уч-ся: За сутки человек потребляет кроме пищи и воды около 26 кг воздуха. Чистый воздух - самый главный и незаменимый продукт, им «питаются» все живые организмы.

Природа способна к самоочищению, но огромное количество отходов и выбросов от транспорта, комбинатов и заводов, аэрозолей не может нейтрализовать даже природа! Небезопасна грязная атмосфера и для человека, в первую очередь страдают органы дыхания. Экологическая ситуация в Донецкой области

В Донецкой области проживает 4,95 млн. человек (Около 10% всего населения Украины). Плотность населения составляет 191 человек на 1 км². 90% населения проживает в городах и посёлках городского типа. Здесь сконцентрировано почти 2000 промышленных предприятий (800 из которых крупные) горнодобывающей, металлургической, химической промышленности, энергетики, тяжёлого машиностроения и стройматериалов, эксплуатируется около 300 месторождений полезных ископаемых. Высокая концентрация промышленного, сельскохозяйственного производства, транспортной инфраструктуры в сочетании со значительной плотностью населения создали огромнейшую нагрузку на биосферу - наибольшую в Украине и Европе.

Наибольшие объёмы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух имеют такие отрасли:

Угольная

Электроэнергетика

Чёрная металлургия

Более других страдают жители Мариуполя, Донецка, Енакиева, Макеевки, Горловки, Марьинского и Старобешевского районов, на долю которых приходится свыше 65% всех выбросов области. Плотность выбросов пыли и газов, которых в атмосферу составляет около 70 тонн на 1 кв. км, что в 6 раз больше, чем в среднем по Украине. В настоящее время наш регион является поставщиком до 40% всех выбросов страны. В структуре вредных выбросов преобладает оксид углерода, на долю которого приходится почти 28,8% всех выбросов, сернистый ангидрид (диоксид серы) - 21,3%, пыль - 15% и лёгкие органические соединения - 13%.

В таблице 1 приведены данные по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников загрязнения в разрезе видов деятельности .

Наименование

промышленности

Валовый выброс

(тыс.т)

% от общих выбросов

Металлургическая

528,5

33,3

Угольная

507,6

31,9

Теплоэлектростанции

489,7

30,8

Строительство

4.2

0,3

Транспорт

9,5

0,6

Сельское хозяйство

0,5

0,03

Другие виды деятельности

48,7

3,03

Всего

1588,7

!00

Задачи для экологов:

Требуется узнать общее количество выбрасываемых вредных веществ.

Общее количество «донецких» выбросов составляет 34,9% всех вредных веществ, выбрасываемых по всей Украине.

В расчете на одного жителя области приходилось 345 кг выбросов загрязняющих веществ, что в 3,6 раза больше, чем в среднем по стране. Годовые выбросы на 1 кв. км территории региона превысили средний показатель по Украине в 7,9 раза и составили 57,5 тонны.

Увеличились в 2011 году по сравнению с предыдущим годом и вредные выбросы в коксохимической промышленности - на 4,9%, в угольной отрасли - на 6,9%, в производстве строительных материалов и другой неметаллической минеральной продукции - на 7,1%, в металлургическом комплексе - на 7,5%, в электроэнергетике - на 19,4%, в химическом производстве - в 1,7 раза.

Основными загрязнителями атмосферного воздуха в области являются тепловые электростанции, предприятия металлургической и угольной промышленности, на которые приходится почти 93% всех выбросов. Годовые выбросы загрязняющих веществ предприятиями по производству электроэнергии составили 558,5 тыс. тонн, или 36,6% областного объема, металлургического комплекса - 446 тыс. тонн, или 29,2%, угольной промышленности - 412,4 тыс. тонн, или 27%.

Воздушный бассейн испытывает самые значительные нагрузки в тех городах и районах области, где расположены предприятия металлургии, угольной промышленности и электроэнергетики. В Мариуполе (Донецкая область) годовые выбросы загрязняющих атмосферу веществ составили 382,4 тыс. тонн, или четверть областного объема, в Марьинском районе (Донецкая область) - 166,5 тыс. тонн, или 10,9%, в Дебальцево (Донецкая область) - 126,2 тыс. тонн, или 8,3%, в Старобешевском районе (Донецкая область) - 106,1 тыс. тонн, или 7%, в Харцызке (Донецкая область) - 103,1 тыс. тонн, или 6,8%, в Енакиево (Донецкая область) - 83,2 тыс. тонн, или 5,5%, в Донецке - 71,1 тыс. тонн, или 4,7%.

Город/

район

Мариуполь

Марьинский

район

Дебальцево

Старобешевский

район

Харцзк

Енакиево

Донецк

Всего

(тыс.т)

382,4

166,5

126,2

106,1

103,1

83,2

71,1

%

25

10,9

8,3

7

6,8

5,5

4,7

1. Рассмотрите таблицу, выясните: а) какие из данных городов/районов Донецкой области выбрасывают больше всего вредных веществ, б) вычислите количество выбросов данных веществ, которое приходится на другие города и населенные пункты Донецкой области.

Сверхнормативные выбросы промышленных предприятий и автотранспортных средств наносят значительный вред атмосфере больших индустриальных городов, таких как, Мариуполь, - объём выбросов загрязняющих веществ в 1999 году составил 324,5 тыс. т (20,8 % выбросов по области), Донецк - 208,5 тыс. т (13,4 %), Енакиево - 106,1 тыс. т

(6,8 %), Дебальцево - 90 тыс. т (5,8 %), Макеевка - 84,8 тыс. т (5,4 %), Горловка - 60,2 тыс. т (3,9 %). Это обусловило превышение предельно допустимых концентраций диоксида азота (от 1,2 до 3,3 ПДК), пыли (до 1,3 ПДК), сернистого ангидрида (до 2 ПДК), оксида углерода (до 1,25 ПДК), аммиака (до 3 ПДК), фенола (до 3,2 ПДК).

1. Один десятилетний тополь выделяет в среднем столько кислорода, сколько 25 молодых тополей. Сколько надо посадить молодых тополей, чтобы они заменили 5 бессмысленно срубленных десятилетних деревьев?

3. Один гектар зеленых насаждений способен отфильтровать за год из воздуха 70,3 т пыли. Сколько тонн пыли отфильтрует лес за год на площади в 10 га? 100 га? n га?

Задачи для пользователей:

1. Грузовые машины и автобусы за каждый километр пробега выделяют по 23 грамма азота. Сколько газа выделяет автобус, если он сделал 5 рейсов от вокзала до деревни? Расстояние от вокзала до деревни равно 15,6 км.

2. В сутки человек вдыхает приблизительно 25,8 кг воздуха. На каждые 100 км пути автомобиль расходует 11806 кг кислорода. Сколько суток сможет дышать человек воздухом, если одна из машин проедет на 100 км меньше?

Мониторинг и анализ содержания тяжелых металлов в объектах окружающей среды проводился в период с 2005 по 2010 гг. в пяти крупных промышленных городах Донецкой области: Донецк, Горловка, Мариуполь, Макеевка и Краматорск. Спектр тяжелых металлов (медь, никель, свинец, ртуть, цинк, кадмий, хром) и их концентрация определялись в атмосферном воздухе и почве изучаемых городов. За период исследования было проанализировано 46775 проб, в т.ч. 33226 проб атмосферного воздуха и 2598 проб почв. Оценка результатов проводилась на соответствие значениям регламентированных предельно-допустимых концентраций (ПДК) в данных средах.

Показатели загрязнения почвы тяжелыми металлами.

Удельный вс проб почвы,с превышением ПДК за период 2005-2010гг.(%)

Город

Всего

Почва в местах произ-ва растениевод

продкции

Почва на терр-ии

промпред-

приятий

Почва в зоне влияния транспортн.

предприятий

Почва в

Жилой зоне

Донецк

7,251

0,000

18,269

9,314

5,333

Горловка

69,515

68,750

63,525

84,091

76,991

Мариуполь

35,780

25,000

43,651

25,000

0,000

Краматорск

4,564

0,000

5,932

7,547

2,094

Макеевка

5,187

9,565

3,448

0,000

2,000

Так, согласно результатам проведенных исследований (табл.2), наибольший суммарный по всем видам почвы удельный вес проб с превышением ПДК по тяжелым металлам наблюдается в Горловке и Мариуполе. Наиболее загрязнена тяжелыми металлами (28,167% проб с превышением ПДК) почва санитарно-защитных зон (СЗЗ) промышленных предприятий, на территории которой проживает население городов, почва в зоне влияния крупных автомобильных дорог (18,135%), почва селитебной (жилой) зоны (14,428%) и почва сельхозугодий, расположенных в административных границах городов (14,368%).

ПДК-предельно допустимая концентрация

Информационный бюллетень о вредных выбросах в атмосферу и загрязнении сточных вод:

Влияние народно-хозяйственных комплексов на загрязнение атмосферного воздуха:

Наибольшее загрязнение окружающей природной среды Донецкой области производят следующие предприятия:

•ОАО «Мариупольский меткомбинат им. Ильича»;

•Углегорская ТЭС (ОАО «Центрэнерго»);

•Старобешевская ТЭС(ВАТ«Донбасэнерго»);

•ОАО «Мариупольский меткомбинат «Азовсталь»;

•Зуевская ТЭС (ООО «Схидэнерго);

•Кураховская ТЭС (ООО «Схидэнерго);

•СлавянскаяТЭС (ОАО «Донбасэнерго»);

· ОП «Шахта им. А.Ф.Засядько»;

•ЗАО «Макеевский металлургический завод»;

•ОАО «Авдеевский коксохимический завод».

Наибольшие объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух производят предприятия черной металлургии - около 497,037 тыс.тонн, или 30,3%), энергетики (440,903 тыс.тонн, или 26,9%) и производства коксопродуктов (54,96 тыс.тонн, или 3,6%). Все они являются основными виновниками сброса загрязненных сточных вод и выбросов вредных веществ в атмосферу. В атмосферу от предприятий области за год попадают:

Сероуглерод - 2787т Пыль цементного производства - 1797т

Ацетон - 580т Аммиак - 405т

Толуол - 302т Гексан - 331т

Сероводород - 341т Бутан - 1216т Ксилол - 324т

Одной из острейших проблем является загрязнение воздушного бассейна. Значительная доля выбросов в атмосферу происходит и за счет породных отвалов имеющих очаги тепловыделения. С них в атмосферу в зависимости от скорости ветра: с 1м2 сдувается от 1 до 50 мг/с пыли. Ее содержание в воздухе даже на расстоянии 500 м от отвала превышает санитарные нормы (0,5-0,8 мг/м3) [3]. Было установлено, что уровень заболеваемости выше, а продолжительность жизни населения, проживающего в зоне влияния породных отвалов, ниже, чем на других территориях. А в производственных условиях пыль может приводить к развитию самых различных, в том числе и опасных заболеваниях органов дыхания, а некоторые ее виды обладают канцерогенными свойствами. Таким образом, индекс загрязнения атмосферы в Донецкой области один из самых высоких в Украине (табл.1).

Таблица 1 - Структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников (тыс.т.)

Территориально-административные зоны выбросов

Всего

Твердые

Газо-образ- ные

Состав загрязняющих веществ

SO2

CO

NO

CH4

H2S

Украина

742,69

47,41

695,28

49,63

77,18

5,06

560,90

2,51

в.т.ч. области:

-

-

-

-

-

-

-

-

Донецкая

544,36

24,25

520,11

21,76

49,82

2,50

444,38

1,65

Луганская

133,47

9,93

123,54

10,45

23,99

1,34

86,89

0,86

Из приведенных данных видно, что большая часть выбросов приходится на Донецкую область. Доля таких опасных химических соединений как сернистого ангидрида, сероводорода и азота превышают средний по Украине в несколько раз. Из числа газообразных веществ лидирующее место занимает метан, исходящий с вентиляционными потоками при проветривании шахт

Конструктивно - вариативный тест.

1.Задание для экологов по математике:

Вычислите общее количество выбрасываемых в атмосферу веществ.

Вычислите, сколько процентов от общего количества составляет ацетон (ответ округлите до десятых).

2. Задание для экологов по экологии: (при выполнении допускается помощь учащихся 9 класса)

3. Причина возникновения озоновых дыр:

а - увеличение количества углекислого газа в атмосфере;

б - увеличение выбросов пыли в атмосферу;

в - увеличение выбросов фреонов в атмосферу;

г - увеличение выбросов воды в атмосферу;

4. Озоновый слой в верхних слоях атмосферы:

а) задерживает тепловое излучение Земли;

б) является защитным экраном от ультрафиолетового излучения;

в) образовался в результате промышленного загрязнения;

г) способствует разрушению загрязнителей.

1. Задание для пользователей по математике:

Вычислите общее количество выбрасываемых в атмосферу веществ.

Вычислите, сколько процентов от общего количества составляет пыль цементного завода (ответ округлите до сотых).

2. Задание для пользователей по экологии: (при выполнении допускается помощь учащихся 9 класса)

Выпадение кислотных дождей связано с:

а) изменением солнечной радиации;

б) повышением содержания углекислого газа в атмосфере;

в) увеличением количества озона в атмосфере;

г) выбросами в атмосферу диоксида серы и оксидов азота.

Общее задание: (для экологов и пользователей)

Используя микрокалькулятор, подсчитайте процент рек каждого бассейна. ( результат округлите до десятых).

Главной водной артерией района является река Северский Донец, правый приток Дона, берет начало в Курской области, пересекает Харьковскую, Донецкую и Луганскую области, выходит за пределы Украины, где впадает в Дон. Общая протяженность - 1053 км, в том числе в Донбассе - 370 км.

Следующей по значению рекой Донбасса является Кальмиус с притоками Мокрая и Сухая Волноваха и Кальчик. Он берет начало близ Ясиноватой, пересекает Донецк и течет на юг, а в центре г. Мариуполя впадает в Азовское море. Длина Кальмиуса - 216 км. Питается он за счет осадков, подземных и шахтных вод, шахтных стоков. Вода реки очень загрязнена сбросами промышленных вод и нуждается в тщательной очистке.

Огромное значение для водоснабжения всего региона имеет канал Северский Донец - Донбасс и канал Днепр-Донбасс, которые обеспечивают водой не только промышленность, энергетику и коммунальное хозяйство, но и в некоторой мере улучшает экологическую обстановку, разбавляя сбросы промышленных предприятий в р. Северский Донец

В Донецкой области насчитывается около 246 рек длиной более 10 км. Из них 5 рек длиной свыше 100 км, 11 - от 50 до 100 км, 34 - от 25 до 50 км и около 200 рек и балок длиной от 10 до 25 км. Если же учесть яры и балки длиной менее 10 км, то общее количество рек и балок увеличивается до 2500 (т.е. в 10 раз), а их общая протяженность - до 11000 км (в 2 раза). При этом при создании Научным центром ДИТБ электронной цифровой карты туристско-рекреационных ресурсов должны быть показаны лишь непересыхающие реки протяженностью 25 км и более, которых насчитывается в области порядка 50 (например, рр. Нитриус и Корсунь). А реки меньшей длины будут показаны и использованы для сельского туризма при наличии на них прудов и водохранилищ.

По данным областного управления водного хозяйства и Донецкого отделения института Гипроводхоз, на территории области насчитывается 157 водохранилищ общим объемом 865,77 млн.м3 и площадью зеркала при НПУ - 19583 га (табл. 1). Из этого количества 139 водоемов имеют объем от 1 до 10 млн.м3, 14 - от 10 до 100 и 1 водохранилище (Краснооскольское) - более 100 млн.м3 (W=445 млн.м3).

Мини-проект учащихся 6 и 9 классов:

Леса стоят на страже нашего здоровья. Они поглощают из атмосферы вредные для жизни человека газы, задерживают пыль на поверхности листьев. А вспомните, как легко дышится в знойный летний день в лесу. Гулять в лесу полезно для здоровья. Часовая прогулка среди сосен даст заряд бодрости, укрепит иммунитет и повысит работоспособность даже совершенно здоровых людей. Деревья обогащают атмосферу кислородом и выделяют ароматные смолистые вещества, которые губительно действуют на болезнетворные микробы.

Деревья не только поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Они "работают" как фильтры, очищая воздух от сажи и пыли.

Учитель:

У общества и природы общая судьба. И будущее зависит от нас. Защита природы - дело совести и долга каждого!

Ссылка в сети Интернет:

Лист рефлексии:

1. Продолжите фразу:

А) На мастер-классе я работал... (активно, пассивно, свой ответ)

Б) Своей работой я… (доволен, не доволен, свой ответ)

В) Материал мастер-класса … (понятен, не понятен, важен, неважен)

2. Напиши, какие ты сделал(а) выводы во время мастер-класса:

А) По математике:___________________________________________

_________________________________________________________.

Б) По экологии:______________________________________________

________________________________________________________ .