Компетентності в природничих науках і технологіях

    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.

    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. 

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.

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.
• Викиди забруднюючих речовин від автотранспорту в 1992 р на території м. Дніпропетровська склали 72 тис. т, у тому числі: оксиду вуглецю – 58 тис. т, вуглеводню – 10 тис. т, оксидів азоту – 4 тис. т. Визначте процентний вміст кожної з цих речовин у загальній кількості викидів.
• З тисячі частин води, що поглинається деревом, лише близько двох частин засвоюється їм у процесі харчування. Береза поглинає в день 75 л води, липа – 200. Скільки води в день йде на харчування берези, липи? Які екологічні висновки можна зробити за цими даними?
• Ялина живе в лісі до 400 років, а в міських умовах в 2,5 рази менше. Скільки років може прожити ялина в місті? Як ви вважаєте, чому знижується тривалість життя дерев у місті?
• У світі щорічно видобувається 1600 млн. м3 деревини, близько 20% всієї деревини йде на паливо. Скільки кубічних метрів деревини щорічно спалюється?
• Сьогодні у світі 300000000000 автомобілів. Щорічно автомобіль в середньому розсіює в повітрі близько 10 кг гуми, витрачає близько 4 350 кг кисню і забруднює повітря, викидаючи 3250 кг вуглекислого газу. Підрахуйте скільки всього за рік:
• a) розсіюється гуми в повітрі?
• b) викидається вуглекислого газу в повітря?
• c) забирається кисню з повітря?

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.