摘 要: 中學數學教師應根據學科的特點,從教材中找出蘊含有環境教育的內容,把環境教育滲透到教學中去,從應用題中挖掘可滲透的內容,找到貼切的結合點,融于教學設計,在學生的心靈中播下環境保護的種子。
關鍵詞: 數學教學 環境教育 教學設計
隨著社會的發展,人類在更廣闊的范圍內,以空前的規模改造著自然,創造出史無前例的人間奇跡和物質文明。但與此同時,人類的生存環境卻日益惡化,威脅著人類的生存和發展。因此,保護環境,走可持續發展的道路是全人類刻不容緩的任務和義務。青少年學生是世界的繼承者,更易于接受新鮮事物,他們是可持續發展得以延續的中堅力量。學生對環境的態度,直接影響他們成年后對環境的態度。開展環境教育課題最終目標就是讓學生時時刻刻接受保護環境的教育,認識環境保護的重要性和積極參與環境保護。而在學科教學中對學生進行環境教育,是中學環保教育實施的一條重要途徑。我們是教育工作者,讓學生了解環境問題,增強環境保護意識是我們的責任。
數學教學看起來與環境保護關系不大,不像化學、生物、地理等涉及的環保問題多。但是,我們可以利用數學科本身的特點,在教學中不失時機地對學生進行環境保護教育。比如,初中教材中為了培養學生應用數學的意識和分析、解決問題的能力,增加了許多應用舉例的內容,強調學習數學的重要性。由于是應用題,學生要用所學的知識解決實際問題,首先要對問題的實際背景有所了解。這類問題涉及內容廣,許多問題學生感到生疏,在教學中應當給予適當的補充講解。我在教學中遇到這樣兩道應用題。
1.為了增強市民的環保意識,某九(1)班50名學生在今年6月5日(世界環保日)這一天調查自家丟棄廢舊塑料袋的情況,有關數據如下:5、6、7、4、8、6、6、10、12、10、5、9、10、6、8、7、8、7、9、14、16、6、8、8、9、9、10、6、5、8、7、7、6、5、5、3、3、6、5、4、5、8、9、6、4、2、3、3、9、5。
根據以上數據回答:
(1)50戶居民每天丟棄廢舊塑料袋的平均數、中位數、眾數分別是?搖?搖?搖?搖、?搖?搖?搖?搖、?搖?搖?搖?搖。
(2)該校所在的居民區有1萬戶,則該居民區每天丟棄的廢舊塑料袋為?搖?搖?搖?搖萬個。
2.某工廠生產某種產品,每件產品的出廠價為1萬元,其原材料成本價(含設備損耗等)為0.55萬元,同時在生產過程中平均每生產一件產品有1噸的廢渣產生。為達到國家環保要求,需要對廢渣進行脫硫、脫氮等處理,現有兩種方案可供選擇:
方案一:由工廠對廢渣直接進行處理,每處理1噸廢渣所用的原料費為0.05萬元,并且每月設備維護及損耗費為20萬元。
方案二:工廠每月廢渣集中到廢渣處理統一處理,每處理1噸廢渣需付0.1萬元的處理費。問:
(1)設工廠每月生產x件產品,每月利潤為Y萬元,分別求出方案一和方案二處理廢渣時,X與Y之間的函數關系式(利潤=總收入-總支出)(2)若你作為工廠負責人,如何根據月生產量選擇處理方案,既可達到環保要求又最合算。
解:
(1)因為工廠每月生產x件產品,每月利潤為Y萬元,由題意得:
選擇方案一時:月利潤為Y1=X-0.55X-0.05X-20=0.4X-20;
選擇方案二時:月利潤為Y2=X-0.55X-0.1X=0.35X。
(2)若Y1﹥Y2,即0.4X-20﹥0.35X,解得X﹥400。
則當月生產量大于400件時,選擇方案一,所獲得利潤較大;當月生產量等于400件時,兩種方案所獲得利潤一樣大;當月生產量小于400件時,選擇方案二所獲得的利潤較大。
這兩個題都是與環保有關的題目,我們除了教會學生解決問題的方法,同時要讓他們了解題目涉及到的社會問題和現今的環境形式:隨著人類農業活動的加強及過度的墾殖,可耕地土壤的侵蝕問題變得日趨嚴重,地表植被的破壞也導致全球性荒漠化的日趨嚴重。據報載,目前世界上有35%以上的土地正在遭受荒漠化的威脅,每天約2000公頃肥沃土地被沙漠吞噬,如不及時加以控制,人類賴以生存的土地將面臨多么大的考驗。再有,環境污染造成水、土、大氣等的污染,這些都直接關系到人類的生存,沒有水、糧食、空氣,人將不能生存。所以,保護環境就是保護人類自己。作為教師,我們要教會學生知識,更要教會他們做人。地球只有一個,需要我們全人類的愛護。
一、挖掘教材,精心設計
根據現行中學數學學科的特點,首先我從教材中找出蘊含有環境教育的內容進行分類,制定出相應的教學計劃。為了把環境教育自然適度地滲透到教學中去,我主要從應用題中挖掘可滲透的內容,并找貼切的結合點,融于教學設計。在教學時我將近十年環境綠化面積的一些具體數字(包括校園綠化),出示相應的錄像和掛圖,讓學生在欣賞的同時,了解人與周圍環境和諧的關系,了解環保的作用,從而喚起學生“愛綠護綠”的意識。例如,在教學八年級下“分式”[1]一節中有關土地沙化問題的應用題后,我專門上了一節數學實踐活動課《植樹與生活》。我先創設了問題情境導入:同學們,你們知道3月份有什么節嗎?為什么要大量地植樹造林呢?下面,我們就來說一說植樹對于我們有哪些益處?學生匯報資料:(1)制造氧氣;(2)保持水土;(3)消除噪聲;(4)凈化空氣;(5)調節氣候。這時我出示以下題目:
樹林就像空調機一樣,每平方米的樹木每天向空中散發6千克的水分,這樣水分吸熱而降低氣溫,調查我鄉森林覆蓋面積并估算出這些樹木可向空中散發( )千克的水分。
制造1噸紙需要砍伐17棵樹,如果13億人每人浪費一張紙(150張紙約重500克),需要毀掉多少棵參天大樹?
一棵生長50年的樹每年的生態價值——綜合價值197250美元≈20萬美元≈180萬人民幣。
①如果建造一所希望小學需要60萬元,180萬元可以建造( )所希望小學?
②如果培養一名大學生需要5萬元,180萬元可以培養( )名大學生?
我通過實踐活動,讓學生知道數學與環保科學知識有著緊密的聯系,并培養學生養成“愛綠護綠”的良好習慣,從而培養學生從小愛護花草樹木,不采摘花草的好習慣,培養學生與環境和諧相處的良好環境道德。
再如,一座居民樓安裝了節水閥后,平均每戶每月節水2.5噸,照這樣計算,54戶居民3個月可節水多少噸?在教學時,我結合學生的實際——參觀過自來水廠和污水處理廠,讓他們知道水的來之不易與廢水處理的代價。我再讓學生展開討論:為什么這座居民樓要安裝節水閥?引發學生思考,一個關不緊的水龍頭,一個月流掉的水數以噸計;一個漏水的馬桶,一個月要漏掉十幾噸水。這些寫在我們身邊的數字應該引起我們足夠的重視。教育學生在生活中自覺地節約用水,用水時龍頭不要開得過大,用后要關好水龍頭。學會一水多用,如用洗米水洗碗、洗菜、澆花,用洗衣水擦地、沖廁所等,養成節約用水的習慣。
又如,讓學生深入生活調查。根據調查,“一只山雀7天能吃1155只害蟲,照這樣計算,一只山雀一個月(按30天算)能吃多少只害蟲?”“我國鳥類種數繁多,約有1166種。全世界鳥類約有8590種。試估計我國還有多少只山雀?”(鳥是人類的朋友,愛護鳥類,保護環境。)這道題的內容和環境教育的聯系很密切。在教學時,我很自然地把保護山雀及山雀生存環境等環境教育內容滲透進去。在教學時,教師可讓學生說說莊稼的好朋友還有哪些,向學生宣傳保護鳥類的意義。通過學習,學生知道了山雀是莊稼的朋友,從中受到了保護益蟲鳥獸等生態環境保護教育。
二、利用廢物,制作學具
在教學中,我還十分注重讓環境教育的內容盡量貼進學生們的日常生活,使學生了解如何在日常生活中保護環境。如:讓學生了解我們每天產生多少廢物,如何減少廢物;讓學生知道我們產生的廢物哪些是可再利用的,哪些是不可再利用的,可再利用的應反復使用。教師應引導學生在學習和生活中,注意留心觀察,善于思考,利用廢棄物制作一些學具,變廢為寶。既提高教學效率,又寓環境教育于數學課中。例如:在教學“豐富的圖形世界”[2]之后,我專門上了一節數學活動課《有趣的圖形與生活》,在練習拼擺組合圖形這個環節中,讓學生拿出課前準備好的牙簽、廢紙板和舊臺歷紙,然后做一系列游戲。
1.增加牙簽,變化圖形。
讓學生用牙簽自由擺2個三角形。擺完后,說說總共要用幾根(大多數用6根)?這時教師可啟發學生:能不能用5根呢?
牙簽擺兩個三角形呢?展示擺法,突出以一當二,少用一根牙簽。
②再加兩根牙簽,使它變成3個三角形,怎樣擺?
③誰能再加2根牙簽,使它變成5個三角形呢?
④想一想:怎樣才能用比較少的牙簽,擺出比較多的圖形呢?
⑤十二根一樣的牙簽,擺一個、二個、三個、四個、五個、六個正方形,分別怎樣擺?(展示學生不同的擺法)
2.拼擺生活中的圖形。
教師進一步對學生提出要求:
(1)只用一種圖形拼擺
(2)用兩種圖形拼擺
(3)用多種圖形拼擺
我讓學生從這四種圖形中取三種或全部,拼擺出一些圖案來。當看到自己親手設計的一件件作品時,學生體會了幾何圖形在生活中的廣泛應用,從而體驗了廢物制作集合圖形(體會“密鋪”在生活中的運用)的樂趣,同時體驗數學的價值,有一種發自內心的喜悅和成功感,又培養了空間觀念、想象力和創造力。
又如:在七年級“七巧板”[3]拼圖教學中,我先讓學生拿出準備好的廢棄的厚紙板,涂上色彩,剪成七巧板的形狀,讓學生體會自己制作七巧板的過程。我引導學生觀察,在掌握基本的拼圖要領及照著圖形拼圖后,再讓學生大膽創新,拼出自己喜歡的圖形來,最后研究并回顧小學二年級時對所成圖案的周長、面積的簡易計算方法。這樣的操作活動,不但激發了學生積極參與,合理想象,而且在培養學生思維的創造性的同時,使學生增強了環境保護意識。
另外,在教學“豐富的圖形世界”時,我課前讓學生搜集一些廢棄的各種長方體和正方體藥盒、牙膏盒、飲料盒等作為學具使用,還開展了“環保對我們意味著什么”的討論,使學生驚奇地發現自己在日常生活中自覺不自覺地在污染,破壞環境,教育學生從我做起,從身邊的小事做起,在日常生活中,注意節約資源,減少垃圾,防止廢棄物污染環境。毫無疑問,這樣的教學,必然提高了教學教育的質量。
三、參加實踐,發展才能
為了使學生充分了解環保,關注環保,參與環保。在教學中我還注意融合數學課的教學內容,努力創造環保教育氛圍,有計劃地組織學生參加社會實踐活動,使學生對所學知識進一步深化理解和應用,據此向學生滲透環境保護意識,培養學生的社會責任感。例如:教學“數據的收集與處理”[4]后,我讓學生利用自己家里上半年每月水、電費的數據制成統計圖表,從節約資源、能源這個角度啟發學生,收到了良好的教育教學效果。為了使學生進一步了解統計的意義和作用,我還組織學生進行社會調查,搜集資料,讓學生根據同學們實際調查的有關數據資料進行整理,制成統計圖表,并根據所繪制的圖表說出有關問題,分析有關問題。例如:讓學生回家后調查自己家庭每天使用垃圾袋的數量,然后通過計算一個班各家庭一個星期、一個月、一年使用垃圾袋的數量,最后結合垃圾袋對環境造成的影響,這樣學生既掌握了有關數學知識,又受到了環保教育。
總之,在初中數學課堂教學中滲透環境教育是非常有效的,也符合新課程改革和當代社會可持續發展的形勢需要。我們要積極調動學生的積極性,充分利用一切可以利用的教育資源,善于捕捉初中數學教材中的環境教育因素,在教學中有計劃、有目的地滲透環境教育,腳踏實地踐行“教育即生活,生活即教育”[5]的現代教育理念,使數學課堂教學鮮活起來,使每個學生都喜愛上數學,在青少年學生的心靈中播下環境保護的種子,使其終身受益,也為培養有良好環保意識的社會公民和促進國民經濟的可持續發展、和諧社會的建設奠定基礎。
參考文獻:
[1]《義務教育課程標準實驗教科書》八年級(下).北京師范大學出版社,P65.
[2]《義務教育課程標準實驗教科書》七年級(上).北京師范大學出版社,P5-35.
[3]《義務教育課程標準實驗教科書》七年級(上).北京師范大學出版社,P176.
[4]《義務教育課程標準實驗教科書》八年級(上).北京師范大學出版社,P175-195.
[5]李淦.一生實踐“生活即教育”運動的——陶行知先生.愛滿天下,2003,(3):18-22.