Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №81»
города Ижевска Удмуртской республики.
Бионика в начальной школе.
Окружающий мир и внеклассная работа.
Подготовила: учитель начальных классов
Соколова Валентина Петровна
Г. Ижевск, 2009
Бионика в начальной школе.
Под бионикой понимают научное направление, занимающееся исследованием и использованием принципов построения и функционирования биологических объектов и их элементов для совершенствования существующих и создания новых материалов, приборов, конструкций, алгоритмов работы сложных технических систем переработки информации.
Для решения инженерных и архитектурных вопросов на современном уровне нужно изучать природу, но при этом не копировать её, а подходить творчески к воспроизведению в технике «патентов природы».
Бионика – перспективная наука, стоящая в русле современных требований ускорения научно-технического прогресса, знакомство должно начинаться уже на первых этапах обучения в школе, т. е. в начальных классах.
Сейчас задачи бионики решает многочисленная армия учёных. В будущем её пополнят многие из тех, кто сегодня сидит за школьной партой. В наш современный век электроники и атомной энергии человек ещё многое не разгадал из тайн природы. Академик А.И.Берг как-то сказал: «Мы часто гордимся достижениями советской науки и техники и имеем для этого серьёзные основания. Но сопоставление наших предельных результатов с тем, что достигнуто живыми организмами в процессе длительного приспособления и отбора, заставляет нас быть более скромными».
Учитель начальных классов должен показать учащимся, что природа действительно гениальный конструктор, инженер, художник, великий строитель. Её творения отличаются красотой, целесообразностью, прочностью, надёжностью при минимальных затратах строительного материала. Однако, беря на себя эту задачу, учитель должен учитывать возрастные особенности детей младшего школьного возраста и излагать материал с учётом принципов доступности, занимательности, наглядности. Материал о бионике должен хорошо увязываться с учебной программой окружающего мира и носить ознакомительный характер.
Элементы бионики на уроках окружающего мира.
|
Тема |
Биологические объекты |
Техническое воплощение принципов их строения и жизнедеятельности. |
|
Введение |
Птицы, стрекозы, рыбы, дельфины и др. |
Самолёты, вертолёты, подводные лодки – принципы их строения выявила «бионика». Вопросы, которые она изучает, могут быть разделены на три группы: 1 – для решения которых достаточно имеющихся сведений из биологии; 2 – решение которых требует совершенствования знаний о природе; 3 – которые природа ещё таит в себе. |
|
Части растений. |
Корень |
Опорная функция ходульных корней мангровых деревьев легла в основу проекта постройки. |
|
Корень сосны. |
Опорная конструкция Останкинской башни. |
|
|
Стебель – соломина |
Воплощён в постройки самой высокой в мире Останкинской башни Московского телевизионного центра. Она, словно живой стебель, состоит из укреплённых нитями вертикальных волокон, отчего прочна и упруга |
|
|
Цветок |
Принцип строения цветка, состоящего из лепестков использован, в строительстве универсального комплекса в Санкт – Петербурге, он состоит из 14 залов для соревнований по различным видам спорта, крыша в виде цветка и над стадионом в Киеве, его лепестки поднимаются или опускаются в зависимости от погоды. |
|
|
Плоды череды |
Издревле их копировали остроги, которыми человек добывал рыбу – только у череды сразу четыре миниатюрных острожка, а у остроги – один. |
|
|
Плоды репейника и лопуха. |
Изобретена застёжка – репейник, при её конструкции человек заделывает в полоску ткани большое количество пластмассовых крючочков, они цепляются за волоски ворсистой ткани, но при некотором усилии, легко отцепляются, не повреждая ткани. |
|
|
Насекомые и птицы |
Голубь |
Глаз голубя фиксирует направленное движение – по этому принципу сконструировано устройство для разведки и съёмки местности, для обнаружения самолётов, летящих в одну сторону. |
|
Стрекоза |
Их способность к вертикальному подъёму использована в конструкции лопастей вертолёта. |
|
|
Птицы |
Форма яиц определяет очень высокую прочность, эту форму воспроизвели мастера гончарных дел создав горшки, причём у первых горшков дно было неплоское, а круглое. |
|
|
Мухи |
Её вкусовые органы находятся на лапках, по их образу и подобию созданы приборы, определяющие различные среды: кислые, горькие, сладкие, солёные. |
|
|
Пчёлы |
Конструкция пчелиных сот в форме шестиугольных призм, наилучшим образом противостоит воздействию внешних сил – это свойство было и использовано в производстве многослойных плит с малым весом и большой прочностью. |
|
|
Ориентирование |
Бабочки, совы, летучие мыши. |
Эти животные ориентируются с помощью ультразвуковых сигналов – этот принцип ориентирования использован в конструкции локаторов: радиолокаторы определяют положение самолётов и судов. |
|
Определение сторон горизонта по компасу. |
Насекомые |
Способность некоторых насекомых определяться по крохотному кусочку неба, используя различные оттенки голубого – положена в основу создания «Поляризованного компаса». |
|
Глаз мухи. |
Строение фасеточного глаза нашло техническое воплощение в специальной фотокамере «мушиный глаз», для скоростной фоторепродукции с высокой разрешающей способностью. |
|
|
Животные леса, луга |
Бабочки, совы |
Принцип ультразвуковых колебаний, используемых этими животными при поиске добычи, использован в приборах, предупреждающих шторм. |
|
Растения и животные мелких водоёмов. |
Моллюски |
Скопировав раковину моллюсков, строители создали велотрек в Крылатском. |
|
Паук - серебрянка |
Подводное жилище этого паука, состоящее из паутинного купола, под который паук периодически заносит воздух – использован в создании первого батискафа. |
|
|
Рыбы |
Их форма использована в судостроении |
|
|
Животный мир лесной полосы |
Крот |
Изучение механизма работы его передних конечностей помогло создать землеройные машины. |
|
Тараканы, жуки |
Способность тараканов и некоторых жуков передвигаться по исключительно пересеченной местности натолкнула на мысль создания вездеходов и луноходов. |
|
|
Летучие мыши |
Локатор летучих мышей высокоточен, надёжен, ультраминиатюрен, он всегда в рабочем состоянии и во много раз эффективнее, чем локационные системы, созданные человеком. На этой основе сконструированы приборы – поводыри, фонари, ультразвуковые очки – локаторы для слепых. |
|
|
Скелет человека |
Полые трубчатые кости |
Прочность таких костей натолкнула на мысль создать по тому же принципу – подпорки мостов, телевизионных вышек, опорные колонны. |
|
Берцовая кость |
Её конструкцию полностью повторила Эйфелева башня в Париже, хотя автор проекта, архитектор Эйфель, того не знал |
|
|
Органы чувств |
Глаз млекопитающих хищников |
По аналогии с особенностями зрения некоторых хищных млекопитающих создан прибор ночного видения «кошачий глаз» |
Элементы бионики во внеклассной работе.
Далеко не все сведения об использовании живых моделей в технике, архитектуре и строительстве можно использовать на уроках окружающего мира. Это связано, прежде всего, с отсутствием в программе данного предмета изучения тех или иных природных объектов. Учитывая в то же время большой интерес учащихся к миру животных, их информированность через телевидение и литературу, и множество задаваемых вопросов, учитель должен найти время и использовать различные внеклассные мероприятия для расширения знаний школьников о природе. Наиболее приемлемой и эффективной для данного возраста школьников формой можно считать устный журнал. Используя одну или две странички его под материал о бионике, мы заметно обогатим этими сведениями учащихся. Выбор формы внеклассного мероприятия – право каждого учителя, я же приведу ряд интересных примеров использования принципов строения и свойств тех живых организмов, которые не изучаются в программе окружающего мира, но представляют несомненный интерес для накопления знаний о бионике.
Природа хранит ещё множество загадок, гармония её творений всегда удивляла и будет удивлять мир человека. Человек – творец, искатель будет стремиться постигнуть эти тайны, а поняв, воспроизводить в технике, строительстве на благо живущего и будущего человечества. Но вот вопрос: «Успеем ли мы воспользоваться оставшимися «патентами живой природы»? Учитывая темпы, с которыми растения и животные исчезают с лика земли, а статистика неумолимо констатирует: ежегодно – один вид животных и ежедневно – один вид растений, - поставленный вопрос звучит очень тревожно. Проблема бионики здесь плотно переплетается с экологической проблемой. В связи с этим сохранение редких и исчезающих видов животных и растений, поддержание окружающей среды в условиях, благоприятных для жизни всего живого на Земле, - насущная проблема, и залог дальнейшего развития и совершенствования техники, градостроительства, архитектуры, кибернетики и т.д. Технология должна приближаться к «рецептам природы» и непосредственно использовать биологические методы, ведь они, как правило, весьма экономичны, наиболее эффективны и безотходны.
Литература.