Интеграция

Актуальность проекта: В настоящее время существует большая проблема, которая  главным образом связана с утилизацией отходов, местами их захоронения и проблемой влияния загрязнения отходами окружающей среды.

 

Введение

        

Главным в образовании является формирование мировоззрения обучающихся.  

Мощным стимуляторов мыслительной деятельности человека является интеграция в различных сферах. В рамках образования эта тенденция отражается в интеграции предметов при изучении  тем, способствующих взаимопроникновению явлений, процессов  в жизни, так как благодаря этому человек может прийти к сущности взаимосвязей всего, что есть в природе. В свою очередь, интеграция позволит каждому человеку сформировать  целостный взгляд на мир: способность к восприятию окружающего мира, его законов, анализа и синтеза. Все это  заключено в самой природе человека.

 

Основная часть

 

Развивая  критическое мышление и навыки исследовательской деятельности людей,  интеграция напрямую содействует активному решению возникших проблем, стимулированию познавательной, мыслительной и коммуникативной деятельности, что позволит глубоко погрузиться в исследование изучаемой темы.

 

 «Психологи, изучающие процесс обучения полагают, что при интегрированном обучении сходство идей и принципов прослеживаются лучше, чем при обучении различным дисциплинам, так как при этом появляется возможность применения получаемых знаний одновременно в различных областях».[7]

 

Учебная программа Назарбаев Интеллектуальной школы - отличается от обучения в общеобразовательных школах по многим аспектам. Одно из самых главных направлений - это тематическое планирование разделов учебных дисциплин, что и позволяет интенсивному проведению межпредметной интеграции. Особенно, предметы гуманитарного цикла располагают большой возможностью для взаимосвязи, взаимопроникновения учебных тем разных предметных дисциплин.

 

По нашим наблюдениям, с точки зрения обучающихся, при проведении интеграции уроков  русского языка  с химией, мы заметили за собой особый  интерес к изучаемой теме, требующий более широкого раскрытия их в соотнесении с профилирующим предметом. В учебном процессе, в момент интеграции, наблюдалось отсутствие   напряженности, неуверенности, появилась  мотивация к  сознательному подходу в углублении наших знаний, уточнению подробностей, фактов, деталей, тем самым, ярче проявлялся напор творческих способностей, ведущий к познавательной  и исследовательской деятельности.

 

При изучении раздела «Планета Земля: вредные отходы» на уроках русского языка нами было рассмотрено ряд вопросов, например: как утилизируются вредные отходы в домашних, производственных условиях, воздействие вредных отходов  на окружающую среду, какими способами можно предотвратить угрозу засорения  планеты опасными отходами и что могли бы мы сделать по решению данной проблемы?

 

Размышляя над этим, мы задались  вопросами, как же мы используем продукцию, изготовленную из невозобновляемых ресурсов:  одноразовые мешки из-под продуктов, пластиковые бутылки, посуда, предметы обихода,  предназначенные для единовременного пользования. Составляли устное высказывание эмпатического характера о «жизни» одноразовых пластиковых изделий: их «рождении», короткой  функциональной жизни и о долгой жизни после смерти. (Пластик является легким и прочным материалом, ему легко придавать форму и является достаточно универсальным, но он не разлагается, когда попадает на свалку и хранится в течение тысячи лет).

 

После нам пришлось провести ревизию в наших гаражах, в сараях, на чердаке, на балконе. Каждый из нас нашел банки с застывшими остатками от красок, лаков, ацетонов. Мы всегда их отправляли в мусорный бак, не задумываясь о последующих воздействиях  на окружающую среду.

 

 Вместе с этим возник у нас существенный вопрос, как же поступают в аналогичных ситуациях в крупных организациях.

 

Мы решили провести интервью с компетентными лицами.

Обратились к начальнику ТОО «Топливно-энергетический комплекс - КАЗАХСТАН» с вопросами, как же они поступают с горюче-смазочными отходами? По словам Еспагамбетова Копжасара, решение данного вопроса не вызывает у них затруднений, так как остатки в баках сливаются в  большие емкости и вывозятся представителями ТОО «Реал Ракурс» на полигон на захоронение, согласно заключенному договору.

 

Мусорная тема побудила нас к поиску материалов из разных источников. Действительно, эта проблема  приобрела глобальный масштаб.                             По статистическим данным, ежедневно средний американец выбрасывает около   2 кг. мусора. В год 250 млн. тонн поступает на американские свалки.                                                                                        Каждый городской житель Казахстана ежегодно производит 200-300 килограммов твердых бытовых отходов (ТБО), образующих городской мусор. Цифра эта примерно одинакова для жителей всех более-менее урбанистических стран.

Если говорить о процентном соотношении роста «Горы мусора» в разных странах, то можно  представить картину в виде диаграммы. 

 

 

Данная диаграмма является констатацией факта, что весь цивилизованный мир ищет пути утилизации бытовых отходов. Цифры говорят о степени решения этой проблемы, будь это сортировка по контейнерам, строительство мусороперерабатывающих заводов, изготовление вторичного сырья.                             Но вопрос решается. 

 

Казахстан из динамично развивающейся страны самым серьезным образом рискует превратиться в страну отсталую.

Хотя  в новостях вице-министр  по инвестициям и развитию РК Альберт Рау сказал,  что   планируется строительство  нескольких мусороперерабатывающих заводов за счет бюджета.

 

Итак, вооружившись представлениями о состоянии мусорной загрязненности в разных странах,  нас постигла мысль о том, что можем мы сделать, чтобы предотвратить нарастание отходов в регионах нашего государства. Толчком для идей был просмотренный видеоматериал о казахстанце, Александре Мехаличенко, который собирает старые шины и производит из них разного рода коврики, специальные покрытия для спортзалов.                                              Действительно, неприглядная картина, когда в степи, в деревне  видишь скопленные старые, изношенные шины, которые создают нелицеприятное восприятие природной зарисовки названных мест, тем более этот предмет по размеру объемный, да еще черного цвета. Посоветовавшись, мы направились к преподавателю химии. Провели интегрированный урок русского языка с химией на тему «Предотвращение угрозы засорения  планеты» и на уроке же решили, что следует провести научные исследования, используя техногенные отходы и   изношенные автомобильные шины.

 

Интегрированные уроки зачастую сопровождаются открытиями и находками. Это, в каком-то смысле, научная деятельность. Так получилось и в нашем случае.

Начали мы свою исследовательскую деятельность с  изучения опыта ряда западных фирм, например «Crafko» (США), «Massenza» (Италия) и «Viafrance» (Франция), работающих в дорожном строительстве и   сделали вывод о необходимости производства резино-битумного концентрата, применяемого для модификации нефтяных битумов в дорожном строительстве. Использование этого концентрата позволит применять его для модификации битума в любых существующих технологических схемах производства асфальтобетона. Применение в концентрате углеродных наноструктурированных материалов, обладающих уникальными свойствами, открывает широкую перспективу применения данных материалов в дорожном строительстве [5].

 

Мы решили сделать асфальт.  Нам понадобились изношенная  шина, нефтешлам, отходы АЗХС и  вяжущие материалы. Сперва, мы измельчили шину  на мелкие куски и измерили нужные соотношения с помощью весов. Так же измеряли и другие отходы по соответствующим  процентам, затем, перемешивали все в специальной чашке.

 Полученную смесь модифицировали  вяжущими  веществами неорганической природы: негашеная известь (оксид кальция), гашеная известь (гидроксид кальция) и известняк (карбонат кальция). Нагревали (160^оС) и к данной смеси добавили полученный модифицированный порошок определенных соотношений. Полученную смесь перемешали  в нагретом состоянии в течение 3 минут. Затем готовую смесь вылили в формованные образцы под давлением по стандартной методике. Ниже представлен процесс работы над экспериментом.

 

       

Рис. 5.  Процесс  взвешивания отходов

 

 

Рис. 6. Нужные соотношения отходов

            

Рис. 7. Процесс смешивания отходов

 

Рис. 8. Плавление асфальта в 160 ⁰С

   

                      Соотношения для приготовления асфальта.

Нефтяной шлам	Отходы АЗХС	СаО	Са(ОН)2	Шина	Сера
25%	25%	15%	7.5%	20%	7.5%

 

 

Для изучения гидрофобных свойств были созданы образцы (минерального порошка) следующего состава: отходы АЗХС, вещества известковой породы (негашеная известь, гашеная известь, известняк), нефтяной шлам. Соотношения данных веществ: 9,5:0,5:1;  9:1:1;  8,5:1,5:1;  8:2:1. Затем стеклянный стакан заполнили дистиллированной водой на 50 мм ниже края. От подготовленной пробы порошка  около 2 г  посыпали  шпателем на поверхность воды легким постукиванием шпателя по краю стакана. Стакан с водой и порошком оставили в покое на 24 ч.

Полученные образцы продержались от 1 до 7 суток. В течение 7 суток наблюдения (согласно ГОСТ - сутки) не наблюдалось осаждение частиц образцов, что свидетельствует о высокой гидрофобности образцов, испытываемых в качестве минерального порошка.

Это связано с тем, что при соприкосновении нефтешлама с минеральной поверхностью в процессе перемешивания происходит адсорбция органической фазы на поверхности минерального порошка, при этом на поверхности образуются адсорбционно-сольватные слои, связанные хемосорбционно-активными центрами поверхности, в частности с поверхностью карбоната кальция, что определяет прочность сцепления органической части  с минеральным порошком.

Таким образом, полученные экспериментальные данные показывают, что создание минерального порошка для асфальтобетонной смеси, содержащий в своем составе отходы АЗХС, вяжущие вещества и нефтяной шлам соответствует СТ РК 1221-2003 по таким показателям, как водостойкость и гидрофобные свойства материала.

 

Итак, используя межпредметную интеграцию при изучении целого раздела через проведение эксперимента, мы  увидели преимущества  такой формы обучения, которая, в свою очередь, привела к хорошим  результатам.

Следовательно, механизм интеграции (способность к синтезу информации) заключен в самой природе человеческого мышления и диктуется ситуациями, назревшими проблемами и объективными законами науки.

Межпредметные интегрированные уроки дают  больше возможностей для развития интеллектуальных, творческих способностей каждого через создание проблемных ситуаций, что позволит решить  межпредметные проблемы и  способствует погружению. Погружение возможно, если создана информационно плотная, непрерывная обучающая среда, но именно это и присуще интегрированному содержанию.

Межпредметная интеграция способна придать личностный смысл одним областям знаний за счет удовлетворения интересов учащихся в других областях знаний, считают многие ученые.

Заключение

Итак, эффективность интегрированного обучения зависит от правильного,  обоснованного выбора форм организации обучения, которые обеспечиваются глубоким и всесторонним анализом образовательных, развивающих, воспитательных возможностей каждого из обучающихся.

Реализация интеграции между предметами возможна лишь при благополучном здоровом климате в классе,  плодотворном сотрудничестве на основе взаимопонимания и уважения.

«Сложность учительского труда в том, чтобы найти путь к каждому ученику, создать условия для развития способностей, заложенных в каждом. Самое главное – учитель должен помочь ученику осознать себя личностью, пробудить интерес в познании себя, жизни, мира…»,- сказал В.Ф. Шаталов.