Исследовательская работа «Математическая составляющая экологии родного края»

XVI школьная конференция учащихся

«Первые шаги в науку»

Математическая составляющая экологии родного края.

Автор: Перминова Елизавета

Руководитель: Козлова Наталья Борисовна.

Актуальность: В 5 классе я выполняла практическую работу по математике, в которой надо было узнать, с какой площади понадобится вырубить лес, чтобы изготовить все экземпляры выбранного школьного учебника. Мои расчеты показали, что на весь тираж учебника «Биология -5» придется вырубить лес примерно с 40 га или с территории, превосходящей 60 футбольных полей. Эта работа вызвала удивление, многие ребята стали рассуждать о бережном отношении к учебникам, вторичном использовании бумаги. Вот я и задумалась: Можно

ли изучая математику, знакомиться с экологией, прогнозировать последствия воздействия человека на природу?

Новизна. В работе рассмотрены ряд экологических задач с решениями, тесно связанных с реальной ситуацией в городе Череповец.

Объект исследования:

Проблема загрязнения окружающей среды Череповца и Вологодской области.

Предмет исследования:

Математические задачи, раскрывающие основные экологические вопросы, преобладающие в области, способы утилизации бытовых отходов, основные меры по снижению загрязнения окружающего пространства и вытекающих из этого заболеваний.

Гипотеза: если мы будем владеть информацией о способах борьбы с загрязнениями , то поможем населению выбрать правильный путь для сохранения экологического равновесия родного края.

Выдвинутая гипотеза определяет следующую цель и задачи исследования:

Цель: изучение взаимосвязи математики с экологией при решении текстовых задач.

Мои задачи:

Собрать и изучить литературу по данной теме;

Разработать математические задачи с экологическим уклоном и решить их;

Проанализировать условие задачи и выяснить, какая экологическая проблема в ней затронута, найти пути её решения.

Методы исследования:

теоретический: изучить научно – популярную литературу, найти различные источники в сети Интернет;

эмпирический: провести анкетирование среди учащихся 6 классов;

самостоятельный поиск информации для составления, а затем последующего решения задач.

Результатом моей работы будет сборник задач с экологическим содержанием и решениями. Этот продукт поможет продемонстрировать значимость математических знаний в практической деятельности и использоваться на уроках математики, биологии и во внеурочной деятельности.

“Раньше природа страшила человека, а сейчас человек страшит природу” –французский океанолог Жак Ив Кусто

нашей планетой произошла беда, её здоровью угрожает опасность!

Признаки грозной беды.

1.Вырубка лесов.

2.Гибель животных.

3.Загрязнение воды.

4.Загрязнение воздуха.

5.Накопление мусора.

6.Отравление почвы.

Практическая часть.

1) Анкета( шестиклассники – 58 человек)

Практическая часть.

1) Анкета( шестиклассники – 58 человек)

Знаете ли Вы, что вопросы регулирования численности животных, растений, насекомых могут решаться математически?

Знаете ли Вы, что многие экологические вопросы прогнозируются математически?

ДА

НЕТ

НЕ задумывался

ДА

Практическая часть.

1) Анкета( шестиклассники – 58 человек)

Как Вы считаете, математические прогнозы в экологических вопросах точны? Интересно ли Вам самостоятельно составлять задачи с экологическим содержанием?

Практическая часть.

1) Анкета( шестиклассники – 58 человек)

Интересно ли Вам решать задачи с экологическим содержанием? Участвуете ли Вы в экологических акциях?

Практическая часть.

2) Социологический опрос

друзья и знакомые – 90 человек) Интересуетесь ли Вы рекламной прессой, попавшей в ваш почтовый ящик?

ДА

НЕТ

Математика есть ключ ко всем наукам

Практическая часть. Мои задачи

Задача № 1

Вес всех газет и рекламных листовок , собранных из моего почтового ящика за неделю, 200 грамм. Население города составляет 380.000 человек . Среднестатистическая семья, по данным руководства Вологодской области – 3 человека. В году 53 неполные недели. На одном га земли произрастает 400 пригодных для использования деревьев, а из одного дерева можно изготовить примерно 59 кг бумаги. Сколько га леса можно сохранить если отказаться от ненужной нам еженедельной рекламы в течении года?

Решение:

380.000 : 3 = 127.000-почтовых ячеек в нашем городе.

200грамм ∙ 127.000 = 25.400.000(грамм)=25,4т – вес газет и рекламных листовок по всему городу за неделю.

25,4т ∙ 53=1346,2 т – составляет вес рекламы, собранной по Череповцу за год.

1346200 : 59 = 22 817 –взрослых деревьев необходимо срубить , чтобы изготовить 1346,2 т бумаги.

5) 22 885 : 400 =57 гектаров леса вырубается для

изготовления ненужной населению рекламной прессы за 1

год по Череповцу.

Практическая часть. Мои задачи

Задача № 2

г. Череповце имеются две крупные кампании по вывозу бытовых отходов. Кампания А имеет в своем автопарке 20 мусоровозов, объемом 20 м3, а кампания Б – 15 машин объемом 50 м3. В городе имеется 1500 домов, на каждый из которых приходится по 2 контейнера объемом 1,1 м3. На основании собственных наблюдений я узнала, что на обслуживание одного контейнера и переезд к следующему контейнеру в среднем выходит 6 минут. Дорога до свалки и обратно и обратно составляет 1 час. Какая кампания справляется с вывозом бытовых отходов города быстрее и какая будет рентабельнее?

Решение:

20 ÷ 1,1 ≈ 18 (к) поместится в одну машину объёмом кузова 20 м3.

0,1 ∙ 18 = 1,8 (ч) уходит на загрузку машины кампании “А”.

1 + 1,8 = 2,8 (ч) уходит на сбор и вывоз мусора одним рейсом.

2 ∙ 1900 = 3800 (к.) для мусора имеется в Череповце .

3800 ÷ 18 ≈ 211 (м) потребуется для вывоза всего мусора .

211 ÷ 20 ≈ 11 (р ) для машин с объёмом кузова 20 м3.

2,8 ∙ 11 = 30,8 (ч ) потребуется кампании «А» для того, чтобы вывезти мусор с территории города.

50 ÷ 1,1 ≈ 45 (к) поместится в машину объёмом кузова 50 м3.

0,1 ∙ 45 = 4,5 (ч ) уходит на загрузку машины кампании “ Б “.

1 + 4,5 = 5,5 (ч ) займёт вывоз.

3800 ÷ 45 ≈ 84 (м ) потребуется .

84 ÷ 15 ≈ 6 ( р ) потребуется .

5,5 ∙ 6 = 33 (ч) займёт сбор и вывоз мусора кампанией “Б”.

Практическая часть.

Банк моих задач.

Вологодская область занимает территорию 144,5 тыс. км2 в Северо-Западном федеральном округе Российской Федерации. Её территория относится к бассейнам трех морей – Белого, Каспийского и Балтийского. Водосборная площадь бассейна Белого моря занимает 70 % территории области, бассейна Каспийского моря – 22 %, а остальная территория принадлежит бассейну Балтийского моря. Какая площадь принадлежит бассейну Балтийского моря?

Практическая часть.

Банк моих задач.

Наша Вологодская область славится производством льна. Из него изготавливают полотно шириной 1,5 м. Известно, что на 1 м2 ткани расходуется 300 грамм льняной пряжи, и в среднем с 1 га выходит 6 центнеров льноволокна. Какой длины выйдет такое полотно, если лен был собран с территории в 9га?

Практическая часть.

Банк моих задач.

Единая фильтровальная станция комбината «Северсталь» пущена в эксплуатацию в 1995 году и предназначена для очистки сточных вод перед их сбросом в Кошту. Работы по реконструкции станции завершены в 2015 году. Новая технология очистки воды разработана бельгийской компанией: в час через станцию может проходить до 12 тысяч кубометров воды. Сколько воды проходит через станцию за сутки? Во сколько раз объем этой воды превосходит объем бассейна аквапарка «Радужный», равного 500 м3.

Практическая часть.

Банк моих задач.

Примерно 70 % общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух Вологодской области приходится на Череповец. Общий объём выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Череповца от стационарных и передвижных источников в 2016 году составил примерно 370 тысяч тонн. 95% из них — промышленные выбросы. Сколько тонн промышленных выбросов оказывается в атмосфере Череповца; Вологодской области?

Практическая часть.

Банк моих задач.

Всего лишь один обычный офис, в котором работает 10 человек, за год может вырабатывать не менее тонны бумажных отходов, если это вторсырье сдать на переработку и вторичное производство, то можно: сохранить 10 деревьев; сэкономить 20 000 литров запасов воды; получить 1000 кВт электроэнергии; а, главное, уменьшить опасные для природной среды выбросы СО2 на

1700 кг. Известно, что в 2016 году в городе Череповце собрали около 2,5 т макулатуры. а) Сколько деревьев сохранили участники акции? б) Сэкономили воды? в) Получили электроэнергии?

Вывод

собрала, изучила и проанализировала материал по теме, составила и провела социологический опрос, разработала познавательные задачи, заставляющие задуматься над экологической ситуацией не только в родном городе Череповце , но и в нашей области.

Продумала условие всех задач так, чтобы в каждой из них была затронута экологическая проблема. Затем решила эти задачи. Все эти действия помогли раскрыть связь между математикой и экологией в том месте, где живу.

Считаю, что моя работа достигла цели.

Спасибо за внимание