Климат в цифрах и фактах

9 Г. класс, алгебра

Урок  в формате STEAM-практикума, где алгебраические инструменты (функции, прогрессии, проценты и статистика) используются для анализа экологической ситуации.

Программа:  МЕКТЕП-2030  

Методы: лекция, вопросно-ответная беседа, работа в группах.

Оборудование: «Климатическая шкатулка», видеоматериалы, презентация(Презентация урока по алгебре на тему: КЛИМАТ — В ЦИФРАХ И ФАКТАХ),  раздаточный материал(Раздаточный материал на тему: КЛИМАТ — В ЦИФРАХ И ФАКТАХ), ватманы, карандаши, маркеры.

Цель урока: Отработать навыки решения текстовых задач и работы с математическими моделями на примере экологических данных.  Используя математический расчет, проанализировать изменения климата и их влияние на жизнь человека.

Ход урока. Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте! Сегодня наш урок алгебры будет необычным. Мы привыкли, что x и y — это просто абстрактные переменные. Но сегодня за каждой цифрой будет стоять реальная история нашей планеты и нашего города.

Математическая разминка: «Язык графиков» (5 минут).

Учитель: Показывает ученикам график изменения глобальной температуры за последние 100 лет.

Задание: Определите по графику периоды самого резкого роста температуры. Рассчитайте средний прирост температуры за десятилетие, если за 100 лет она поднялась на 1.1C.(Ответ: 1,1⁰С)

Учитель:  Это наши горы красивые, как вы думаете рост температуры влияет на ледники горы Тянь-Шаня ?

Мы живем в Бишкеке, в окружении величественных гор. Но задумывались ли вы, что наши ледники — это «аккумуляторы» пресной воды, которые разряжаются слишком быстро? Сегодня мы станем аналитиками.

Наша задача — используя язык математики, рассчитать, как наши действия сегодня влияют на формулу будущего.

Групповая работа:  Класс делится на 4 «исследовательских центра». Каждому центру выдается кейс с задачей(20 минут).

Группа 1:  «Ледники» (Функциональная зависимость)

Контекст: В горах Тянь-Шаня сосредоточены основные запасы пресной воды. Из-за потепления ледники уменьшаются.

Учитель: Начнем с глобального. Ледники Кыргызстана сокращаются. Это не просто слова, это линейная зависимость массы от времени. Давайте рассчитаем критическую точку.

Задача: Площадь ледника Туюк-Су в среднем сокращается на 0,5% в год от его площади в 2000 году (S=2,4 км²).

• Составьте формулу линейной функции S(t), где t — количество лет, прошедших с 2000 года.
• Рассчитайте, какую площадь потеряет ледник к 2030 году.
• Через сколько лет ледник исчезнет полностью, если темпы таяния сохранятся?

Группа 2:  «Зеленый фильтр»

Контекст: Деревья — главные поглотители CO_2.

Учитель: Один из способов замедлить потепление — восстановление лесов. Одно дерево в среднем поглощает около 22 кг углекислого газа в год. Представьте, что наша школа запустила эко-челлендж.

Задача: В первый год волонтеры посадили 50 деревьев. Каждый следующий год они планируют увеличивать  количество посадок на 15 деревьев (арифметическая прогрессия).

1)Сколько деревьев будет посажено в 10-й год реализации проекта?

2)Какое суммарное количество CO_2 (в тоннах) будет поглощено всеми посаженными деревьями за эти 10 лет, если считать, что каждое дерево начинает «работать» в полную силу со следующего года после посадки?

Группа 3: «Энергия и свет»

Контекст: Экономия электричества напрямую связан с рациональным использованием ресурсов, снижением потребления электроэнергии и уменьшением нагрузки на энергосистемы.

Учитель: Энергия — это комфорт, но её производство — это выбросы. Часто мы тратим её впустую. Давайте посчитаем цену забытого выключателя в масштабах школы(экономика и экология).

Задача: В школе 40 кабинетов. В каждом по 10 ламп мощностью 60 Вт. Лампы горят по 6 часов в день.

1) Рассчитайте потребление электроэнергии школой за месяц 22 рабочих дня.

2) На сколько сократится потребление в кВт* ч, если заменить все лампы на светодиодные (9 Вт)?

3) Рассчитайте денежную экономию при текущем тарифе(тариф до 700 кВт*ч  1,37 сома; свыше 700 кВт*ч 2,60 сом).

Группа 4:  «Отходы»

Контекст: Переработка мусора экономит ресурсы.

Учитель: Бишкек производит около тысячи тонн мусора ежедневно. Большая часть — это пластик, который может стать ресурсом(статистика, процент).

Задача: Семья из 4 человек производит в год около 400 кг отходов. Из них 35% составляет бумага, 20% — пластик, 15% — стекло.

1) Постройте круговую диаграмму состава отходов.

2) Рассчитайте, сколько килограмм вторсырья (бумага + пластик + стекло) может сдать эта семья за год на переработку. Сколько деревьев спасет эта семья, если 60 кг макулатуры спасают 1 дерево?

Ученики  выступают. Решают задачи. Дают информацию по теме.

Итог: Формула будущего.

Учитель: Математика показала нам цифры. Но цифры без действий — это просто статистика. В завершение я хочу вывести на доску главную формулу сегодняшнего дня. Это формула вашего личного эко-вклада.  Формула «Мой ЭКО-вклад» (E):  E=R+S+0,05⋅D−C

R (Recycling) — доля отходов, отправленных вами на переработку (от 0 до 1).

S (Savings) — коэффициент экономии ресурсов (свет, вода).

D (Degrees) — количество посаженных вами деревьев или растений.

C (Consumption) — уровень неосознанного потребления (покупка лишнего).

Учитель: Чтобы значение вашего вклада E росло, нужно увеличивать числитель (созидать и беречь) и уменьшать знаменатель (потреблять разумно). Посчитайте по формуле «Мой ЭКО-вклад» и сравните.

Ученики посчитали эко-вклад по формуле «Мой ЭКО-вклад».

Ученик 1:  За месяц отправила на переработку 60% отходов R=0,6. Сэкономила 40% ресурсов S=0,4. Посадила 2 дерева D=2. Совершила 20% лишних покупок C=0,2.

E=R+S+0,05*D-C=0,6+0,4+0,05*2-0,2=0,9.

Ученик2: E=0,8+0,3+0,05⋅5−0,5=0,85.

Ученик3: E=0,5+0,7+0,05⋅3−0,1=1,25.

​Учитель: Ребята, сегодня мы с вами говорили о самом  важном-о нашей планете, о доме, который мы делим со всеми живыми существами. Каждый из нас может внести свой вклад в сохранение природы — и для этого не нужно быть супергероем. Формула «Мой ЭКОвклад»- это простой инструмент, который помогает увидеть, как наши повседневные действия складываются в реальную пользу. Климат — это сложная функция, где каждый из нас — переменная. Сохраняйте природу!

Домашняя работа: подставить свои примерные показатели в  формулу «Мой ЭКО-вклад» и подумать, какую переменную вы измените уже завтра. 

Учитель математики Ашыралиева Саадат,

общеобразовательная школа №117 имени Ч.Айтматова города Бишкек.