史紅靜 王得勇 張如意
摘要:近年來,隨著工業(yè)化經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,世界各國的能源消耗和相應(yīng)的二氧化碳排量都相應(yīng)地增長,導(dǎo)致了全球氣候變暖,以及各種自然災(zāi)害不斷發(fā)生,這給人類生存和發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。"節(jié)能減排"的低碳生活方式逐漸受到各國的重視。作為教師,除了身體力行的踐行低碳生活之外,也應(yīng)立足于自己的教學(xué)崗位,在國家推行的"節(jié)能減排"工作中為學(xué)生的環(huán)保生態(tài)意識的形成給予一定的引領(lǐng),本文根據(jù)教學(xué)實踐談一談自己的幾點做法。
關(guān)鍵詞:節(jié)能減排;數(shù)學(xué)教學(xué);生態(tài)文明
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:B 文章編號:1006-5962(2013)08-0009-01
近年來,隨著全球氣候的持續(xù)變暖,海平面不斷升高,冰川融化加速,強臺風(fēng)、沙塵暴、高溫干旱、極端降水、持續(xù)霧霾等極端現(xiàn)象每年在全球各地接連不斷地發(fā)生,隨之而來的傳染病蔓延,多種生物種群的瀕臨滅絕,給人類的生存環(huán)境帶來了空前的危機和困境。據(jù)科學(xué)家預(yù)計,到2050年將有2億人淪為"氣候難民"。世界氣候組織的評估報告指出:導(dǎo)致全球變暖的大量溫室氣體90%是由人類活動造成的[1]。當前,世界各國已達成共識,提倡低碳的生活方式,促進人與環(huán)境和諧共處。在我國,各地區(qū)、各部門認真貫徹落實黨中央、國務(wù)院的"十一五"規(guī)劃綱要確定的節(jié)能減排工作,已經(jīng)取得了顯著成效[2,3,4]。同時,"十二五"規(guī)劃綱要進一步對國家節(jié)能減排工作作出了更全面、細致的部署。
為了響應(yīng)黨中央、國務(wù)院的號召,我校"節(jié)能減排"工作以社團活動、課外實踐、研究性學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)滲透等多種形式緊鑼密鼓的展開,形成了全校師生共同參與的良好氣氛。數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科,在新課標中也強調(diào)數(shù)學(xué)課程要幫助學(xué)生綜合運用已有數(shù)學(xué)知識和經(jīng)驗,經(jīng)過自主探索和合作交流,解決與生活經(jīng)驗密切聯(lián)系的、具有一定挑戰(zhàn)性和綜合性的問題,以發(fā)展他們解決問題的能力。通過具體的實踐活動,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)與形式世界的聯(lián)系,樹立正確的數(shù)學(xué)觀,體會數(shù)學(xué)的文化價值和應(yīng)用價值,拉近數(shù)學(xué)與人和自然的距離。下面就數(shù)學(xué)教學(xué)中如何開展"節(jié)能減排"教育,培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)價值觀談一談我的幾點做法:
1 以數(shù)學(xué)問題產(chǎn)生的實際背景環(huán)境為契機,加強學(xué)生對"節(jié)能減排"意義的認識
著名的教育家陳鶴琴先生曾指出:"大自然、大社會是知識的主要源泉。"對于數(shù)學(xué)問題,我們教師可以深入挖掘它產(chǎn)生的背景,在課堂教學(xué)中,以圖片、影音、文字等形式展示給學(xué)生,既有利于學(xué)生快速的理解問題,又能夠讓學(xué)生在感知中了解人與環(huán)境的微妙關(guān)系。例如:在講函數(shù)時,我設(shè)置這樣一道題目:
某企業(yè)為完成節(jié)能減排目標,要對其大型保溫倉庫外圍建造保溫層,已知建造的保溫層使用壽命為40年,每厘米厚的保溫層的建造費用為8千萬元,倉庫每年的電量消耗費費用為f(x)(千萬元)與保溫層厚度x(厘米)滿足f(x)=k/(8x+5)(0≤x≤10),若無保溫層,則每年的電量消耗費用為8千萬元,設(shè)g(x)為保溫建造費用與使用40年的電量消耗費用之和。(1)求f(x),g(x)的表達式;(2)當所建造保溫層的厚度為多少時,總費用最少?為多少?
在問題的呈現(xiàn)形式上,我先以圖片展示了倉庫外圍保溫層效果圖,然后提出了本道題目。學(xué)生不僅對數(shù)學(xué)問題有了耳目一新的感覺,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,同時對國家、社會的"節(jié)能減排"實施工作有了進一步感知,從而為學(xué)生自己在生活中踐行"節(jié)能減排"樹立信心。
2 利用數(shù)學(xué)工具,通過實際數(shù)據(jù)的對比,讓學(xué)生體會開展"節(jié)能減排"的重要價值
數(shù)學(xué)最重要的功能就是十分精確而簡練地表達世界萬物間的數(shù)量關(guān)系,利用數(shù)量關(guān)系定量的給出具體問題之間的差異。前面的問題通過學(xué)生的討論很容易求出f(x),g(x)的表達式分別為:f(x)=40/(8 x +5);g(x)=1600/(8 x +5)+8x。利用構(gòu)造對鉤函數(shù)的方法,可得當x=4.375時,g(x)最小值為g(4.375)=75千萬元。而當不采用節(jié)能減排的保溫層設(shè)施時,40年的電量消耗費用為g(0)=320千萬元。從結(jié)果對比來看,75千萬元<320千萬元,學(xué)生再一次感受"節(jié)能減排"的實效性。
3 充分利用高中數(shù)學(xué)中"統(tǒng)計"模塊的學(xué)生開展調(diào)查統(tǒng)計的實踐活動,設(shè)計具體調(diào)查問題的針對性,把"節(jié)能減排"的理念融合到數(shù)學(xué)調(diào)查的相關(guān)環(huán)節(jié)之中,讓學(xué)生在動手操作中形成環(huán)保、節(jié)能的生態(tài)智慧
例如:講授數(shù)學(xué)必修三第二章第二節(jié)用樣本估計總體時,我先讓學(xué)生課前以小組的形式統(tǒng)計家庭日用水量,因為現(xiàn)在北京市很多小區(qū)實行生活污水利用,也就是沖廁所的水是小區(qū)物業(yè)經(jīng)過污水處理的,這樣既不影響生活用水,也節(jié)省了水資源。但也有相當一部分老社區(qū)沒有實行這項方案。我讓學(xué)生們分別對兩類不同類型的家庭進行了用水數(shù)據(jù)統(tǒng)計,之后在課堂上,利用學(xué)生統(tǒng)計的實際數(shù)據(jù)開展教學(xué)活動,既增強了學(xué)生參加教學(xué)活動的積極性,又可以在不同類型數(shù)據(jù)的對比中體會"污水利用"的節(jié)能減排價值。同時,也留給學(xué)生課后思考、探索生活中其它有效的節(jié)能減排方案的創(chuàng)新時空。
4 開展"廢物利用"活動,培養(yǎng)學(xué)生"節(jié)能減排"的能力
例如:在高中數(shù)學(xué)必修二立體幾何的學(xué)習(xí)過程中,為了克服學(xué)生的難點"空間想象能力的建立",我號召學(xué)生利用課余時間,用舊報紙、紙箱、水瓶等生活廢品作各種立體幾何題模型,并在具體教學(xué)課堂上,讓學(xué)生們展示自己的作品。使學(xué)生在實際的"節(jié)能減排"行動中學(xué)知識,既有效的輔助了教學(xué)活動,幫助他們戰(zhàn)勝難點,又是"節(jié)能減排"工作的具體實踐。我想,通過幾次模型的制作,學(xué)生眼中的廢舊水瓶或許不再簡單的是個水瓶,它可能是個圓柱體,也可能是個復(fù)雜幾何體的一部分。在節(jié)能減排廢物利用的氣息中,學(xué)生實現(xiàn)從具體實物到抽象的數(shù)學(xué)符號的思維轉(zhuǎn)變。
5 注意課堂教學(xué)環(huán)境中與"節(jié)能減排"相關(guān)的細節(jié),以先鋒表率潛移默化地影響學(xué)生
例如:我會根據(jù)具體天氣情況決定教室是否開燈,在走進教室的第一件事就是檢查是否存在開燈浪費電的情況,如果天氣晴朗,教室光線足,及時關(guān)掉電燈;不用多媒體設(shè)備時,檢查電腦是否關(guān)閉;發(fā)放復(fù)印習(xí)題時,盡量避免多余紙張浪費等情況,以身作則的踐行"節(jié)能減排"精神,做用生命影響生命的可持續(xù)的生態(tài)文明教育。
6 利用每學(xué)期的社會實踐和研究性學(xué)習(xí)活動的開展,指導(dǎo)學(xué)生開展一項調(diào)查,討論得出一個結(jié)論,完成一篇研究報告
比如:學(xué)生以小組活動展開對節(jié)約用水問題、校園內(nèi)垃圾處理研究、生活廢物巧利用、白色污染與控制、低碳在校園等調(diào)查研究,讓學(xué)生親歷"節(jié)能減排"的行動,增強生態(tài)環(huán)保意識。
總之,作為高中數(shù)學(xué)教師,在教學(xué)過程中,我們要充分利用教材,把"節(jié)能減排"與知識結(jié)合起來,巧用各種策略,引導(dǎo)學(xué)生積極、主動地參與到"節(jié)能減排"活動中,自覺養(yǎng)成"節(jié)能減排"的習(xí)慣。"節(jié)能減排"不單是種行動,它更是一種意識。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署執(zhí)行主任施泰納指出:在二氧化碳減排的過程中,普通民眾擁有改變未來的力量。讓我們留意身邊的每一個小環(huán)節(jié),它們都能節(jié)能,都能減排。
參考文獻
[1] 田晨, " 低碳" 是一種更好的生活方式 [J]. 世界環(huán)境, 2008, 2(2):31-33.
[2] 王開政, 化學(xué)課堂中弘揚低碳生活,增強學(xué)生環(huán)保意識 [J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí), 2013:14.
[3] 李海燕, 試論低碳生活方式 [J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報 2013, 22(4): 723-728.
[4] 姜其華,李清秀提, 倡節(jié)能環(huán)保建設(shè)綠色校園 [J]. 科技信息 2012, 35: 797.