Формування екологічної компетентності учнів на уроках математики

Математика  як  навчальний   предмет  займає   особливе   місце  в  навчанні  учнів.  Вона   все  глибше  проникає  в  повсякденне  життя,  її   ідеї  і  методи стають   необхідними  для  фахівців   в  різних   сферах   виробничої   і духовної  діяльності . 

Без  математичних   знань   неможливо  зрозуміти   принципи  будови  сучасної   техніки,  навчитися  ефективно  користуватися   нею,  сприймати  і інтерпретувати  різноманітну  соціальну і економічну  інформацію . 

Через  діяльність   на   уроках   математики  учні  засвоюють  загальнонаукові   прийоми  і методи  пізнання :  аналіз,  синтез,  індукцію,  дедукцію,  узагальнення,  конкретизацію, абстрагування.

Ефективному розумінню азів економіки допоможе вирішення завдань, в змісті яких йде мова про виробництво, вартість, заощадження, про умови праці і його оплати, про раціональні способи виконання роботи, про природу і збереження її багатств і тому подібне.

При розв’язуванні дібраних задач діти зможуть навчитися елементарним розрахункам, зможуть оцінити вигоду тієї або іншої покупки або операції, знайти вигідніші і зручніші способи вирішення різних практичних, життєвих завдань.

Систематичне вирішення завдань з економічним, екологічним та соціальним змістом на уроках математики допоможе подолати розрив між потребами життя і педагогічним процесом, оскільки за допомогою економічних, екологічних та соціальних знань школа готує учнів  до життя.

Розкриті можливості для формування в учнів відповідального ставлення до природи, власного здоров’я, нового світосприйняття та новий підхід до діяльності, що ґрунтується на формуванні ноосферо-гуманітарних та екологічних цінностей, підвищення рівня екологічної свідомості, розвитку пізнавальних інтересів учнів, розширення їх світогляду.

«Общение с природой не только доставляет эстетическое наслаждение, но и влияет на формирование мировоззрения детей, на их нравственное развитие, расширяет их кругозор, обогащает впечатление.»

К.Д. Ушинский

В умовах науково-технічної революції питання взаємодії суспільства з природою набули особливої гостроти і актуальності. Екологічна катастрофа, про яку до недавнього часу говорили як про далеке майбутнє, сьогодні набуває реальних контурів. Сучасний рівень розвитку виробництва обумовив такі зміни в стані навколишнього середовища, при яких виникла загроза існуванню живої природи. Про це свідчить всезростаючий перелік глобальних і регіональних екологічних проблем.

Екологія поряд з економікою і національними відносинами стала однією з болючих проблем країни. Про це свідчить те, що сьогодні 20 % населення України мешкає в екологічно небезпечних зонах, а 35-40 % в екологічно важких умовах.   Підготовка до життя покоління, здатного оптимізувати взаємовідносини між суспільством і природою, – соціальне замовлення сучасній школі.

У даний час загальна середня освіта знаходиться на етапі модернізації та оновлення системи і змісту освіти. Одним із завдань освіти стає формування екологічної свідомості. Це не тільки любов і дбайливе ставлення до всього живого, але і почуття особистої відповідальності за те, що відбувається навколо, потреба діяти. Екологічна освіта включає в себе організацію навчальної діяльності, що передбачає формування знань про довкілля, через природу, всередині природи, для природи.

Екологічні проблеми займають важливе місце серед актуальних проблем сучасності. Займатися екологічним вихованням треба з раннього віку. Вже з дитинства необхідно виховувати людяність, доброту, відповідальне ставлення до природи, до людей, які живуть поруч, і до нащадків, яким потрібно залишити землю придатною для повноцінного життя. Екологічне виховання повинно вчити дітей розуміти і себе, і все, що відбувається навколо. Успіх вирішення екологічних проблем багато в чому визначається рівнем екологічної освіти дітей.

Розв’язування математичних задач екологічного змісту змусить учнів перейнятися проблемами екології та не допускати в майбутньому помилок, пов’язаних з непродуманим натиском на природу. Як і всі інші науки, математика виникла з практичної потреби людей. Цілі відділи математики створюються для аналізу явищ природи і для вирішення технічних завдань. Як і в екології, в математиці існують два основних джерела наукових відкриттів: практика та потреба систематизації знайдених фактів, їх аналіз, систематизація, з’ясування їх взаємозв’язку. Математика створює умови для розвитку вміння давати кількісну оцінку стану природних об’єктів і явищ, позитивних і негативних наслідків діяльності людини в природному і соціальному оточенні. А дослідженням взаємин живих організмів між собою і середовищем їх проживання займається наука екологія.

Екологізація математичної освіти означає формування нового світосприйняття та новий підхід до діяльності, що ґрунтується на формуванні ноосферо-гуманітарних та екологічних цінностей. Математика та екологія досить тісно переплітаються. Слід пам’ятати про те, що екологізація математики дає можливість дослідити процес розвитку людських знань в просторі та часі.

Роль математики в екологічному вихованні полягає в тому, що методом доцільно дібраних задач, функціональних залежностей можна навчити учнів розуміти окремі екологічні поняття, прищепити навички раціонального використання природних ресурсів, розкрити роль математики у пізнанні найбільш загальних і фундаментальних законів природи, створити базу для формування наукового світогляду.

З метою формування екологічних знань на уроках математики слід добирати систему задач, яка розкриває питання: споживання води в Україні, значення рослин у житті людини, скорочення лісових ресурсів та його наслідки, значення тварин у природі та в житті людини тощо.

Екологічне виховання учнів на уроках математики слід здійснювати в таких напрямах :

•                   розкриття математичних закономірностей природи через вступні бесіди вчителя відповідно до теми уроку;
•                   з’ясування ролі математики в розв’язуванні екологічних проблем;
•                   складання графіків і діаграм, які ілюструють функціональні залежності результатів впливу людської діяльності на природу;
•                   аналізу прикладів економного та ефективного використання природних ресурсів; розкриття математичних закономірностей певних явищ природи;
•                   виховання екологічного розуміння та екологічної культури, відповідальності за стан навколишнього середовища;
•                   розв’язання задач з метою розуміння окремих екологічних понять, обробка статистичного матеріалу.

Дидактичні матеріали , необхідні для здійснення екологічного виховання на уроках математики, можна систематизувати за напрямами :

•                   цікаві задачі з природничим змістом;
•                   цікаві повідомлення;
•                   проведення інтегрованих уроків;
•                   інтегрована позакласна робота;
•                   проведення екологічних ігор.

Важливою вимогою до методів навчання є те, що вони повинні стимулювати інтерес до еколого-математичного матеріалу і сприяти розвитку мотивації природоохоронної діяльності учнів. Значною мірою реалізації цих вимог відповідають пізнавальні ігри (ділові, рольові), навчальні дискусії, створення емоційно-моральних ситуацій.

Використання на уроках математики екозадач є показником рівня екологічної свідомості, від якої залежить ставлення людей один до одного та до навколишнього середовища . Введення на уроках математики цікавих екозадач, які навчатимуть взаємозв’язкам, що існують в навколишньому світі, відіграє велику роль, виховує та розвиває школярів. Також використання подібних задач сприяє розвитку загальної культури, підвищує математичні, екологічні, економічні знання школярів.

Під час добору задач доцільно дотримуватися певних вимог. Задача має демонструвати практичне застосування математичних ідей і методів та ілюструвати матеріал, що викладається на певному уроці, містити відповідні або інтуїтивно зрозумілі учням поняття і терміни, а також реальні числові дані, що не ведуть до громіздких обчислень. За таких умов використання прикладної задачі, складеної на матеріалах суміжних предметів, дає педагогічний ефект. Практика свідчить про доцільність проведення уроків математики з інтегрованим змістом. Зокрема, використання задач з екологічним сюжетом на основі краєзнавчого матеріалу, довкілля. За умови розв’язування таких задач знання учнів поповнюються цікавими відомостями про навколишній світ, розвивається і вдосконалюється математична мова, увага, самостійне творче мислення, виховуються елементи основ екологічної культури. Наведемо приклади цікавих числових відомостей екологічного спрямування, а також задач, що їх можна використовувати під час вивчення деяких тем з математики:

•                   Обчислити, скільки кубічних метрів повітря очистить від автомобільних викидних газів 25 каштанів, посаджених вздовж дороги, якщо одне дерево очищує зону довжиною 100м, шириною 20 м, висотою 10 м без шкоди для себе.
•                   Загальні запаси води на планеті 1800 млн. км³. На світовий океан припадає 98%. Прісна вода становить 2%, з них тільки 1% перебуває в рідкому стані. Які запаси прісної води на планеті?
•                   Щоб зібрати 1кг меду, бджола робить 50 тисяч вильотів і відвідує 10 млн. квітів.
•                   Із 264г листя сухої кропиви можна виготовити 8 порцій ліків для зупинки кровотечі. Скільком хворим може допомогти хлопчик, що заготовив 1485г листя?
•                   Мурашина сім’я протягом дня знищує близько 1кг комах, завдяки чому захищає ліс площею 2500 м². Яку площу лісу захистить мурашина сімя за тиждень?
•                   Територія України поділяється на такі ботаніко-географічні зони Полісся, Лісостеп, Степ, Карпати, Крим, у яких площа лісів становить відповідно: 40%, 25%, 10%, 22%, 3%. Побудувати діаграму розміщення лісів у порядку зростання.
•                   Щороку в атмосферу викидається 53 млн. т оксиду азоту, двоокису сірки на 7 млн. т менше, а оксиду вуглецю на 101 млн. т більше, ніж оксиду азоту i двоокису сірки разом. Скільки всіх речовин викидається в атмосферу за рік?
•                   У скільки разів довжина ріки Дністер (272 км) більша від довжини ріки Прут (85 км);?
•                   Ліси Карпат складаються з таких порід дерев: ялина – 41,2%, бук – 34,9%, дуб – 9,8%, сосна – 5,9%, ясен, явір, клен – 5,2%. Зобразити залежність діаграмою і зробити свої висновки щодо відсоткового розподілу лісонасаджень.

Текстові задачі дозволяють розкрити питання про середовище проживання, турботи про нього, раціональне природокористування, відновлення та примноження природних багатств. Кожен курс математики може вносити вклад у формуванні екологічної свідомості. Найбільш сприятливі теми для введення екологічних задач на уроках математики це в 7 класі «Графіки функцій», «Степінь»

Метою виховання дітей даного віку є формування позитивного ставлення до навколишнього середовища. Тематика завдань може бути найрізноманітнішою: біоекологічна, геоекологічна, соціологічна, в тому числі вирішення завдань з проблем природокористування, історичних проблем і т.д.

Важливу роль у вирішенні проблеми збереження життя на Землі відіграє математика з її методом математичного моделювання. При поясненні методу математичного моделювання та його застосуванні до розв’язування екологічних задач реалізується практична спрямованість навчання, оскільки математичний метод застосовується до розв’язання життєвої, практичної ситуації – ситуації екологічного неблагополуччя планети.

При вирішенні екозадач у школярів виробляється уміння застосовувати в житті числа, міркувати над проблемами екології та розв’язувати текстові задачі на уроках. Екологічне виховання школярів формує любов, повагу до навколишнього середовища і патріотичну свідомість. Також використання екологічних задач розвивають інтерес до уроку і підвищують значення екології в житті людини.

Не менше важливе значення у формуванні екологічної компетентності учнів має проведення інтегрованих уроків: математика-біологія, математика-екологія, математика-географія. Адже інтегрований урок об’єднує блоки знань із різних навчальних предметів, що дає змогу пізнавати певне явище всебічно.

Екологізація математики сприяє отриманню учнями знань про навколишній світ і його екологічні проблеми, здійснюється мотивація навчальної діяльності учнів , розв’язуються деякі питання задач екологічного виховання, формуються уявлення про роль математики у вирішенні екологічних проблем, виховується інтелектуальна якість особистості – компетентність (вміння бачити проблему, володіти способами вирішення та досягати успіху). Введення екологічних аспектів в математику, як показують спостереження, не є простою справою. Це вимагає від викладача нових знань, зміни сформованих стереотипів мислення і викладання, розробки нових методик та курсів тощо. Можна сміливо сказати, що на багатьох заняттях в процесі вивчення математики при поясненні теми можна підібрати такий матеріал, в якому буде присутній елемент екологічного виховання, а також буде міститися компонент обов’язкової програми з математики. Рішення задач з екологічним змістом впливає в цілому на якість математичних знань учнів, сприяє їх загальному розумовому розвитку, в деякій мірі сприяє розвитку дослідницьких навичок.

Таким чином, включаючи в освітній процес на уроках математики завдання з екологічним змістом, вирішуються такі навчальні та виховні завдання:

1.               Вміння застосовувати в житті числа, міркувати над проблемами екології та розв’язувати текстові задачі на уроках;
2.               Екологічне виховання школярів виробляє любов і повагу до навколишнього середовища, патріотичну свідомість;
3.               Підвищує пізнавальний інтерес до уроку.
4.               Показує необхідність розвитку природосберегающей культури в житті людини.

Отже, формування екологічної компетентності учнів на уроках математики сприяє їх всебічному розвитку, самовдосконаленню, розвиває здатність застосувати опановане в професійній діяльності, використовувати набуті знання в повсякденному житті.