Учитель информатики Хотеновская Наталья Викторовна

ГБОУ лицей 95 г. Санкт-Петербург

2

Содержание

1. Знакомимся с численностью и воспроизводством населения

2. Прогноз численности населения Земли по данным географического справочника

3. Прогноз численности населения Земли по формуле Форстера (Маккендрик, Хорнер)

4. Рост населения Земли и его математическая модель, созданная С. П. Капицей

5. Выводы

2

3

Знакомимся с численностью и воспроизводством населения

3

Года 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2005

Численность 2527 3060 3727 4430 5294 6071 6464

В учебнике: В.П. Максаковский, география,10 класс, приведена таблица роста численности населения мира в XX веке (в млн. человек) с 1950 по 2005 года.

Задание: 1. Построить график роста численности населения мира и сравнить его с графиком динамики численности населения земного шара (рис. 10, стр. 62).2. Провести анализ полученных результатов, сравнив их с графиками учебника.3. Сделать выводы.

По данным данной таблицы построим график динамики изменения численности населения

Модель № 1

4

График роста численности населения мира

4

(В.П. Максаковский, география,10 класс) Результат работы в электронных таблицах

5

Построение математической модели по данным географического

справочника

В географическом справочнике приведены данные прогноза численности населения в странах мира (при условии сохранения темпов роста или убыли населения) на следующие годы: 2020, 2030, 2050, 2075, 2100

Из справочника возьмем данные для 10 стран – лидеров по численности населения.

5

Модель № 2

Задание:1. Внести значения численности населения в электронные таблицы.2. Построить диаграмму, отражающую численность стран по годам для

сравнительного анализа.3. Добавить строку «всего» для отражения динамики изменения

численности населения по всем странам.4. Построить графики, отражающие динамику изменения численности

населения.5. Провести анализ полученных результатов.6. Сделать выводы.

6

Географический справочник«Рост численности населения

в странах мира»

Страна 2020 2030 2050 2075 2100Рост

численности

% в год

Китай 1339450000 1431000000 1700000000 2100000000 2100000000 0,66

Индия 1187550000 1366000000 2100000000 3000000000 3000000000 1,41

США 310241000 342000000 460000000 580000000 580000000 0,98

Индонезия 237556000 266000000 370000000 500000000 500000000 1,14

Бразилия 193467000 218000000 310000000 420000000 420000000 1,2

Пакистан 170532000 199000000 320000000 470000000 470000000 1,56

Бангладеш 164425000 187000000 270000000 380000000 380000000 1,29

Нигерия 158259000 193000000 350000000 570000000 570000000 2,0

Россия 141927000 141000000 140000000 130000000 130000000 -0,9

Япония 127390000 125000000 120000000 110000000 110000000 -0,196

7

Результаты обработки данных географического справочника

7

Диаграмма населения земли 10-ки ведущих стран мира

Динамика изменения численности населения

8

Прогноз численности населения Земли по формуле

Форстера (Маккендрик, Хорнер)

Исследователи Форстер, Маккендрик и Хорнер получили формулу для прогноза численности населения.

N = b/(a - t) – численность людей Земли, где:a = 2027, b = 215000 – постоянные Форстера, t – год, в который вычисляется численность населения Земли.

Однако Болотов Василий Федорович (1853 – 1990 г.г.) внес поправку в значение коэффициента «а»; по его расчетам а = 2040. Эта величина получила название постоянная Болотова.

8

Модель № 3

9

Задание № 3

1. Построить в электронных таблицах 2 математические модели:• 1 модель – с использованием постоянной Форстера;• 2 модель – с использованием постоянной Болотова.

2. Построить графики динамики изменения численности населения земли по годам для 1 и 2 модели.

3. Провести анализ полученных графиков.

4. Сделать выводы.

9

10

Динамика изменения численности населения по формуле Форстера

10

11

Рост населения Земли и его математическая модель

Сергей Петрович Капица создал математическую модель мирового демографического процесса, которая:

• показывает, что скорость роста населения не зависит от внешних условий;

• объясняет причины происходящего сегодня резкого всплеска рождаемости ("демографического перехода");

• предсказывает, что в ближайшем будущем население Земли престанет расти, остановившись на численности около 14 миллиардов человек.

11

Модель № 4

12

Капица предложил рассматривать население мира как систему, как единый замкнутый объект. Ключевое понятие для системы - взаимодействие.

Случайные отклонения в пространстве и во времени будут усредняться, и станут видны главные закономерности, от которых объективно зависит динамика роста населения мира.

Рост населения Земли и его математическая модель

12

13

Есть формула, которая с удивительной точностью описывает рост населения Земли в течение сотен и даже многих тысяч лет

Но в данной формуле не учитывается фактор времени,характеризующий жизнь человека - его репродуктивную способность .

Рост населения Земли и его математическая модель

13

14

Если ввести в модель характерное для жизни человека время τ = 42 годам, данные в таблице становятся наиболее близкими по значениям к статистическим данным.

Тогда процесс роста населения будет описываться формулой:

Из-за введения характеристического времени, год T1

сдвигается от 2025 года к 2007 году.

Рост населения Земли и его математическая модель

(2)

14

15

Задание №4

1. Построить в электронных таблицах математическую модель по формуле (2) С.П. Капицы.

2. Сравнить полученные результаты со статистическими данными.

3. Построить график, отражающий процесс изменения численности населения Земли.

4. Сделать выводы.

15

16

Динамика изменения численности по формуле Капицы

16

17

Сравнительный анализ 4-х моделей

по данным учебника

по данным географического справочника

по формуле Форстера

по формуле С.П. Капица

18

Подведем итог

Ответить на вопросы:

Что общего у построенных графиков, отражающих динамику изменения численности населения Земли?

Чем они отличаются?

В чем причина их отличий?

Какие (какой) графики на ваш взгляд, наиболее полно отражают динамику?

19

Источники

•Учебник: В.П.Максаковский, География, 10 класс

•Географический справочник «О странах»http://ostranah.ru/_lists/population.php

•С.А. Портал на основе электронной версии журнала «Наука и жизнь»http://www.nkj.ru/archive/articles/10393/

•Сколько людей жило, живет и будет жить на земле С.П. Капицаhttp://malchish.org/lib/philosof/Kapitza/Kapitza.htm

•МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ И МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ ОПОРЫ СОВРЕМЕННОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИБешенков, Э.В. Миндзаева, М.Г. Победоносцева Россия, г. Москва ttp://www.iiorao.ru/iio/pages/izdat/ison/publication/ison_2011/num_4_2011/%C1%E5%F8%E5%ED%EA%EE%E2%20%D1.%C0.,%20%CC%E8%ED%E4%E7%E0%E5%E2%E0%20%DD.%C2..pdf