Статья РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. (медицинский колледж, 1-2 курс)

Аннотация: В статье рассматривается тесная взаимосвязь экологии с математикой, а также   вопросам   обучения   студентов   основам   методов   математического   моделирования. Приводится   классификация   методов   моделирования,   показывается   результативность введения   в   содержание   образования   понятий   модель   и   моделирование,   укрепления межпредметных связей.  Ключевые   слова:  Экологические   культура,   экологические   задачи,   решение, математическое   моделирование,   математическая   экология,   динамическое   моделирование, распределение Стьюдента, метод корреляции, матрица Леопольда. Есаулкова Ольга Васильевна, преподаватель математики,  информатики и ИКТ Барабанова Антонина Юрьевна,  преподаватель гигиены и  экологии человека  (Старый Оскол, Россия) ОГАПОУ «СМК»  РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. Воспитание   у   студентов   экологической   культуры   –   важная   и   актуальная   задача образовательной организации в современных социально­культурных условиях ХХI века.  В условиях разностороннего глубочайшего экологического кризиса, в нашем колледже, усиливается значение экологического образования, как ответственного этапа в становлении и развитии   личности   студента,   экологически   грамотной   личности,   способной   гармонично взаимодействовать с окружающим миром и осознающей свое место в Природе. Изучение   естественно­математических   наук   имеет   большие   возможности   в   плане экологического воспитания. Не зря математику называют царицей наук, ведь она применятся во многих дисциплинах, даже там, где, казалось, сложно представить ее применение. Поэтому математика и экология тесно связаны.  Общение с природой через математические задачи с экологическим   содержанием   способствует   развитию   эмоциональной   культуры,   созданию богатого запаса непосредственных впечатлений. Является пониманием природы как ценности, вооружает учащихся умениями и навыками по изучению и охране природы, расширяет общий кругозор студентов, их знания о взаимодействии природы и общества. Экологические задачи могут служить на этапе мотивации введение понятия, задачи, иллюстрирующие введенное понятие, задачи, закрепляющие введенное понятие на этапах распознавания и применения.  Математика в экологии изучает модели экологических объектов и процессов, а также методы их исследования. Математическая модель учитывает, прежде всего, те ограничения и принципы отбора, которые выделяют реально возможные изменения из числа допустимых. Экологические процессы моделирует математическая экология. То есть с помощью математики   можно   предсказать,   какие   изменения   произойдут   в   природе   после   изменения экологической обстановки. Одна из главных задач математики в экологии – проблема устойчивости экосистем. Экосистема   считается   устойчивой   и   стабильной   только   тогда,   когда   численность   особей различных видов по отношению друг к другу остается неизменной длительное время. Также рассматриваются   оптимизационные   задачи   управления   экосистемами.   В   качестве измерительного комплекса для этих параметров выступают службы мониторинга.  Математика   решает   не   только   посредственные   задачи,   но   и   успешно   решает экологические задачи, применяя методы и законы такие как: динамическое моделирование с использованием дифференциальных уравнений, распределение Стьюдента, метод корреляции, матрица Леопольда. Рассмотрим основные математические методы, используемые в экологии. Первый   метод   –   это   метод   корреляции.   В   экологических   исследованиях   часто необходимо получить ответ на вопрос, каковы сила и характер связи между исследуемыми признаками.   Для   этой   цели   в   математической   статистике   существует   коэффициент корреляции,   который   оценивает   силу   связи   между   количественными   признаками.   Так,   в соответствии   с   законом   экологической   корреляции   в   экосистеме,   как   и   в   любом   другом целостном образовании, все входящие в нее компоненты функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы неминуемо ведет к исключению всех тесно связанных с   нею   других   частей   системы   и   функциональному   изменению   целого   в   рамках   закона внутреннего динамического равновесия. Второй   метод,   распределение   Стьюдента   –   это   однопараметрическое   семейство абсолютно непрерывных распределений. Распределение Стьюдента имеет важное значение для статистического   анализа.   С   помощью   данного   распределения   можно   оценить   истинность определенного   эксперимента.   Для   этого   необходимо   рассмотреть   возможные   причины ошибок, способствующих повлиять на измеряемую величину. Следующий   метод   –   это   матрица   Леопольда.   При   помощи   математического моделирования можно вывести нужные свойства при изменении характеристик модели. Так при   помощи   матрицы   Леопольда   можно   понять,   насколько   пагубно   человек   влияет   на окружающую среду. Все   математические   методы   сильно   облегчают   исследование   в   различных   сферах экологии,   что   позволяет   охватить   как   можно   большую   часть   исследования   окружающего мира. Так   зная   принципы   математического   моделирования,   человечество   может   за   ранее просчитать   последствия   принимаемых   решений,   ведь   некоторые   из   них   могут   нанести непоправимый вред экологии. Используемая литература: 1. Пузаченко   Ю.Г.   Математические   методы   в   экологических   и   географических исследованиях//М.: Издательский центр "Академия", 2014. – 416  с. 2. Семенова Е.Е., Кудрявцева Е.В. Математические методы в экологии//Петрозаводск, 2015 3. Сиделев С.И. Математические методы в биологии и экологии//2013 – 140 с. 4. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии. – М.: Мир, 2017. – 256 с. 5. Федоров М.П., Романов М.Ф. Математические основы экологии. – СПб: Изд­во СПбГТУ, 2014. – 156 с.