Учебный проект по предмету начальной школы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение г. Астрахани «Начальная общеобразовательная школа №19»

ПРОЕКТ

ЧТО ПОДСКАЗАЛИ ЖИВОТНЫЕ ИЗОБРЕТАТЕЛЮ

Выполнили

ученики 3 "А" класса

______ Алексеев Александр

_____ Тихомирова Екатерина.

____ Подосинникова Екатерина

______ Дущенко Кира

Научный руководитель

__________ Ююкова

Виктория Вячеславовна

Астрахань,2022

«Что подсказали животные изобретателю»

Авторы проекта: Алексеев А., Тихомирова Е., Подосинникова Е., Дущенко К.

Руководитель проекта: Ююкова В.

Введение

«Самые ценные идеи – те, что подсмотрены у природы» - изобретатель Владимир Пестунов.

«Изобретатели наблюдают за растениями и животными, чтобы позаимствовать у них что-нибудь полезное для человека, или изучают историю в поисках интересных фактов, которые помогают делать новые изобретения». Недавно мы услышали эту фразу, и нам стало интересно, что общего может быть между природой и техникой и как растения и животные могут помочь изобретателям? Мы решили узнать об этом больше.

Тема актуальна, так как большинство человеческих изобретений взяты у природы. Нас повсюду окружают вещи, электронная, авиационная техника, автомобили, выполняются сложнейшие медицинские операции, строятся новые необычные дома. Многие изобретения были сделаны, благодаря растениям и животным.

Цель: узнать, какие идеи были заимствованы человеком у природы для своих изобретений.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Понять, когда человек начал наблюдать за природой и использовать эти наблюдения для улучшения своей жизни

2. Узнать, какая наука изучает природу с целью создания изобретений.

3. Изучить изобретения человека, подсмотренные у природы и назвать изобретателей.

Предмет исследования: изобретения

Гипотеза: изобретатели наблюдают за животными, чтобы позаимствовать у них что-нибудь полезное для человека.

Методы:

• анкетирование;

• поиск и изучение специальной литературы;

• анализ накопленного материала.

Мы привыкли пользоваться «чудесами» науки и техники и часто упускаем из виду, что природа начала пользоваться некоторыми из них задолго до появления первого паровоза или компьютера. Новые изобретения часто удивляют и вдохновляют нас, но насколько новые они на самом деле?

1.Основная часть

1.1 Как давно человек начал подсматривать у природы идеи для создания изобретений

Человек с самого начала своего существования не только наблюдал и изучал природу, но и учился у неё. Звери, птицы, растения, рыбы «подсказывали» первобытному человеку, что нужно делать, чтобы решить насущные для него проблемы.

Первое изобретение древнего человека – каменный нож (рубило), которым очищали мясо с костей животных.

Также первобытный человек познакомился с так называемым "диким" огнём. "Дикий" огонь был превращён в "домашний".

Шло время, и древний человек дошел до изобретения колеса. Когда человек стал засевать поля, разводить скот, строить большие поселения, началась торговля камнем, лесом, зерном. При этом людям приходилось перемещать огромные тяжести на большие расстояния. И идея колеса не могла не родиться. Постоянно имея дело с поваленными деревьями и бревнами, человек обнаружил, что они могут катиться.

Из истории нам известен ещё один пример заимствования у природы: в Древней Греции было создано великолепное изобретение: тараны, которыми разбивали ворота осаждённой крепости, стали делать в виде бараньих лбов. Древнегреческие изобретатели подсмотрели это на пастбищах. Бараны сталкиваются лбами – и ничего!

«Природа так обо всём позаботилась, что повсюду ты находишь, чему научиться» - говорил Леонардо да Винчи. Он обращался к природе, пытаясь построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц – орнитоптер.

1.2 Бионика – подражание природе

Окружив себя множеством машин, живя в мире больших скоростей и эпоху нанотехнологий, современный человек снова обращается за советом к природе. Люди советуются с живой природой, изучаются особенности живых организмов, этим изучением занимается наука – биомиметика, или по-другому бионика.

Бионика — это наука, которая занимается «копированием» идей у природы и создаёт технические модели. Сегодня современная бионика получила большое развитие.

1.3 Изобретения человека, подсказанные природой, и их изобретатели (Учимся у природы, продолжение давней традиции)

Природа действительно является великим изобретателем. Многие животные наделены природой удивительными способностями и возможностями. Порой их организмы служат образцом для людей.

Многие изобретения были сделаны благодаря тому, что их авторы подсмотрели идею в природе. Например, известно, что вертолёт имеет ряд особенностей: он может взлетать с места без предварительного разбега; неподвижно висеть в воздухе; передвигаться во всех направлениях; производить повороты в любом направлении; садиться на маленькую площадку. Никого не узнали? Точно, всё это умеет делать стрекоза! И именно стрекоза стала прообразом современного вертолёта.

Француз Поль Корню стал человеком, который изобрел вертолет, поднявший в воздух пилота. Правда, полёт продлился всего две секунды. Поэтому во всём мире принято считать, что вертолёт изобрёл русский инженер Игорь Иванович Сикорский. Изобретение продержалось в воздухе 1ч 32 мин.

Не трудно догадаться, что самолёты изобрели, глядя на птиц - самых лучших пилотов в мире. За много лет животные помогли человеку в достижении многих свершений.

Первый удачный опыт конструирования самолёта, который смог взлететь, принадлежит братьям Райт. Они назвали своё изобретение как «Флайер-1». Всё же после удачи братьев Райт правительство России решило обзавестись собственными самолётами. Решено создать аппарат собственными силами. Первой успешной летательной машиной стал самолёт Кудашева. Наиболее известной разработкой в России, конечно же, является самолёт Игоря Сикорского «Илья Муромец». Над созданием трудилась группа лучших конструкторов страны во главе с Игорем Сикорским.

Идея создания снегоходов также заимствована у природы. В основу положен принцип передвижения пингвинов по снегу. Снеговые преграды пингвины преодолевают своеобразным способом — скользя на брюхе и отталкиваясь от снега ластами, что спасает птицу от проваливания в снежную толщу и одновременно позволяет развивать весьма приличную скорость.

Первый в истории снегоход, а точнее – аэросани придумал русский инженер Сергей Неждановский. Его изобретение представляло собой сани, на которые устанавливался двигатель с воздушным винтом. Однако можно поспорить по поводу того, стоит ли считать аэросани снегоходом, ведь они приводятся в движение не с помощью гусениц. Также над созданием снегохода в маленьком канадском городке трудился Жозеф-Арман Бомбардье, создавший снегоход в 1935 году.

В изобретении бумаги китайцам помогли стенные осы. Как известно они жуют дерево, перерабатывая его в бумагу для строения гнезд. Эту особенность ос заметил китаец Цай Лунь. Именно он и изобрел первую бумагу из коры тутового дерева.

Кошачьи завоевали сердца большинства людей на планете. При этом они не только умиляют, но и вдохновляют! Кошка стала настоящей музой для англичанина Перси Шоу. Как-то раз он обратил внимание на то, как автомобильные фары отражаются в кошачьих глазах, тогда он и придумал первые дорожные отражатели, которые сейчас можно встретить повсюду.

Ученый Бернар Куртуа терпел неудачи в выделении вещества из водорослей, пока кошка не разбила колбы. Содержимое перемешалось, пошла реакция, её результатом стали коричневые кристаллы. Их впоследствии назвали йодом.

А как ловко кошка обращается со своими когтями! Она может их выпустить и вернуть в мягкие «ножны», оставить острыми или «смягчить», чтобы не нанести никому вреда. Животное легко прячет и молниеносно выпускает острые, как сабли когти, что очень похоже на устройство складного ножа. Не это ли вдохновило создателей перочинных ножей?

Наблюдая за пауками, люди еще в древности научились плести сети. А современному миру они подарили специальный эластичный бинт, который легко и нетравматично отделяется от раны, его создателем считается англичанин Стивен Пери.

Светлячки и светодиоды. Исследователи пытались досконально изучить светлячков. Вникнув в принцип свечения, используемый насекомыми, учёные смогли создать уникальный светодиод. Изобретение даёт на 55% света больше, чем классические светодиоды. Первый в мире практически применимый светодиод разработал Ник Холоньяк.

Технологию создания суперлипкого вещества учёные подсмотрели у гекконов. Лапки ящериц покрыты особыми микроскопическими волосками, позволяющими сцепляться с любой жесткой поверхностью, они словно способны приклеиваться ко всему. Для создания суперклея учёные позаимствовали идею у гекконов. Супер клей был создан в период Второй мировой американцем Кувером, который проводил эксперименты по поиску пластика для боевых оружий.

Пинцет – клюв веретенника. (Прототипом пинцета служит клюв веретенника). С помощью клюва птица легко вытаскивает из мягкой почвы любую добычу. Невозможно ответить на вопрос -кто, где и когда изобрёл пинцет. Вероятно, ими пользовались в глубокой древности. Об этом говорят результаты раскопок.

Ковш погрузчика – цепкие лапы птицы. Цепкие, мощные лапы хищной птицы обеспечивают прочное захватывание добычи. Именно этот принцип положен в основу функционирования ковша погрузчика. Кто явился самым первым изобретателем этой удивительно полезной машины сейчас можно только догадываться, но, скорее всего, им стал какой-то фермер, пожелавший облегчить способ погрузки на телегу.

Радар – летучая мышь (Радар работает по принципу улавливания отражающего звука). В живой природе подобной способностью обладают многие животные, в том числе и летучие мыши, которые с помощью эхолокации даже в полной темноте преодолевают препятствия. Шотландский физик Роберт Уотсон-Уатт успешно продемонстрировал свое новое изобретение, позволяющее обнаружить самолёт на расстоянии. Новинка получила название радар.

Крот - живая подземная машина – копая, оставляет за собой туннель, по которому легко вернуться обратно. Крот во время работы всё время вертит головой: при этом земля вдавливает в стенки, и туннель остаётся пустой. Позже группа изобретателей создали искусственного крота - это машина, которая не только режет грунт, но и как голова крота вдавливает частицы земли в стенки туннеля.

Великой загадкой для учёных до сих пор является миграция птиц. Как птицы понимают, куда летят? Предположений на эту тему множество (звёздная карта, положение Солнца). Как бы то ни было, птицы всегда успешно добираются до нужной точки как будто в них встроен GPS. Такой вот встроенный компас, вдохновил людей на собственное изобретение – GPS-навигатор. Компания «Мазда» (Mazda) представила миру первый GPS-навигатор.

Роботизированная рука не была бы эффективной, если бы не слоны. Именно хобота лёг в основу изобретения. Роботизированная рука может захватывать предметы разных размеров и поднимать большой вес. Она была создана совсем недавно. В марте 2021 года кенийские изобретатели Дэвид Гату и Мозес Киуна разработали роботизированную руку.

2.Практчиеская часть

2.1 Анкетирование

Цель: выявить уровень знаний одноклассников по данной проблеме.

Мы провели опрос среди учеников своего класса.

Когда же человек понял, что способности живой природы можно использовать для решения своих проблем? Для изучения этого вопроса мы решили сначала опросить своих одноклассников.

В результате этого опроса мы получили следующие данные: 23 человека из класса предположили, что изучение шло с давних времён, а 3 человек ответили, что не знают.

Бионика — это наука, которая занимается «копированием» идей у природы и создаёт технические модели.

У нас возникли вопросы – а многие ли знают про эту науку? А какими приборами и инструментами, созданными природой, мы пользуемся? Может ли человек обойтись без этих инструментов?

Проведя небольшой опрос среди учеников нашего класса выявили, что большинство из наших одноклассников не знали о такой науке, как бионика.

Мы также задали вопрос одноклассникам: «Какие вы знаете изобретения человека, которые подсказала ему природа?» В результате получили такие ответы: самолёт, подводная лодка, корабль. Многие не знали ответа на этот вопрос. Из этого мы сделали вывод, что наши ровесники знакомы с некоторыми изобретениями. Но природа так много подсказала людям, что нам есть, что изучать и с чем знакомиться.

2.2 Изготовление поделок

Изучив литературу и Интернет-ресурсы, мы решили сделать поделки самолёта и птиц, ведь именно по модели птиц был и изобретён этот летательный аппарат.

Путём изготовления поделок мы решили показать и доказать, что изобретатели действительно брали идеи для создания своих изобретений у природы. Учёные придумали самолёты, глядя на полёт птиц - самых лучших пилотов в мире, и это правда, между ними есть сходства. У птицы и самолёта есть крылья, корпус, нос, хвост и шасси/ноги для движения по земле.

Итак, предлагаю вам на обозрение макеты самолётов и птиц, которые мы сделали сами. Для изготовления самолёта нам понадобились бутылки, цветной картон, клей, ножницы, шаблоны. Для изготовления птиц нам понадобились цветной картон, клей, ножницы. Также в работе мы использовали цветные карандаши, фломастеры, чтобы украсить и добавить цвета нашим поделкам.

Заключение

За время работы над проектом мы поняли, что изучение строения животных и растений, их поведение в природе – это увлекательное занятие. На самом деле заимствований «природных задумок» человеком насчитывается тысячи, и каждая из них по-своему облегчает нашу жизнь.

Природа удивительна и уникальна. Её творения давно потрясают человека своей безупречностью и продуманностью. Даже самые талантливые люди создают пока ещё лишь слабые подражания природным творениям. Многие из них вдохновили учёных на создание ряда изобретений, без которых мы не можем представить современный мир. Благодаря природе человек постоянно достигает новых вершин в своём развитии, делая всё новые открытия. Природа так позаботилась обо всём, что повсюду мы находим, чему учиться.

В результате мы собрали и изучили теоретический материал по данной проблеме, провели опрос одноклассников, который показал, что эта тема требует изучения, и создали макеты самолётов и птиц, чтобы сравнить и доказать, что идея создания изобретений и вправду подсмотрена у природы.

Список литературы

1. Майкл Аллаби, Эми-Джейн Бир, Джон Кларк, Энциклопедия «Изобретения», Издательство «Махаон» 2012 г.

2. http://biology-online.ru

3. http://hozna.ru/top-10-izobretenij-iz-prirody/

4. http://www.origins.org.ua

5. http://www.sciential.ru

6. http://www.infoniac.ru

7. millennium2002.narod.ru

8. http://newsinphoto.ru

9. http://nsportal.ru

Приложение 1

1.Когда человек понял, что способности живой природы можно использовать для решения проблем?

• С давних времён

• Совсем недавно

• Не знаю

• Другой вариант____________________________________

2.Ты слышал о такой науке, как бионика?

• Да

• Нет

3. Какие ты знаешь изобретения человека, которые подсказала ему природа?

• Не знаю

• Знаю

(приведи пример)______________________________

Приложение 2