Бионика

Подготовительный этап:

Проведение занятия   требует определенной подготовительной работы, в которую включаются практически все обучающиеся:

Подготовить сообщения по следующим темам «Полёт в мире живой природы и летательный аппарат человека», «Реактивный движитель кальмара и принцип реактивного двигателя», «Секрет скорости дельфина и современные конструкции быстроходных плавательных средств», «Биоакустика рыб», «Эхолокационный аппарат летучих мышей», «Аппарат предсказатель шторма (медузы)», «Применение ультразвука в науке и технике».

Создание презентации к занятию с использованием различных картинок, соответствующей тематики.

Пояснение к занятию:

Весь дидактический материал, использованный в процессе проведения занятия, прилагается.

Каждое выступление сопровождается слайдами.

Цель:

Показать взаимосвязь физики и биологии, на основе общности ряда законов живой и неживой природы, углубить представления о единстве материального мира, взаимосвязи и обусловленности явлений, их познаваемости, ознакомить с применением физических методов при изучении биологических процессов.

Активизировать мышление школьников, умение самостоятельно формулировать выводы, развивать речь.

Развитие чувства взаимопонимания и взаимопомощи, развивать мотивацию изучения физики и биологии, повышение интереса к предметам естественно- научного цикла, используя разнообразные приёмы деятельности, сообщение интересных  сведений.

Ход занятия:

I. Организационный момент.

- Здравствуйте, садитесь.

 II. Активизация знаний.

 – Характерной чертой современной науки является интенсивное взаимопроникновение идей, теоретических подходов и методов, присущих разным дисциплинам. Особенно это относится к физике, химии, биологии и математике. Так, физические методы исследования широко используются при изучении живой природы, а своеобразие этого объекта вызывает к жизни новые, более совершенные методы физических исследований.

К примеру:

Все знают, что стрекоза способна зависать в воздухе, передвигаться в боковом направлении или резко подаваться назад. Причем все маневры она проделывает на большой скорости. Однако мало кому известно, что подъемная сила стрекозы втрое больше, чем у современного самолета. Используя особенности аэродинамики стрекозы, ученые полагают, что можно значительно повысить эффективность и безопасность летательных аппаратов. Самолеты, разработанные с учетом способностей стрекоз, смогут совершать более крутые развороты и будут менее восприимчивы к порывам ветра, которые, к сожалению, еще бывают причиной аварий.

Гремучая змея улавливает разницу в температуре, равную тысяч­ной доле градуса? 

...Некоторые рыбы ощущают стомиллиардную долю пахучего вещества в одном литре воды? Это все равно, что уловить присутствие 30 г такого вещества в целом Аральском море. 

...Крысы ощущают радиацию? 

...Отдельные виды микробов реагируют даже на слабое изменение радиации? 

…Обыкновенный черный таракан радиацию видит? 

…Комар развивает при укусе удельное давление до I миллиарда кг/см2? Сравнение с 16-килограммовой гирей, имеющей основание 4 см2 и дающей удельное давление всего 4 кг/см2, показывает, как велика «комариная сила». 

…Глубоководные рыбы улавливают изменение плотности тока менее чем на одну стомиллиардную часть ампера? 

…Нильская рыба мормирус с помощью электромагнитных колебаний «прощупывает» свой путь в воде? 

Не правда ли, удивительный перечень? И его можно еще и еще продолжить не менее удивительными примерами. Узнав все это, мог ли человек пройти мимо заманчивой идеи — создать своими руками то, что уже создала природа?

Здесь придется сделать некоторое историческое отступление. Что видел первый человек? Всплеск воды, полет птицы, бег животного, дуновение ветра. Звери, рыбы, птицы «подсказывали» тогда человеку, что и как надо делать, чтобы решить насущные для него «инженерные задачи».

 А современный человек? Окружив себя множеством сложных машин, живя в мире больших скоростей, он снова идет «на поклон» к природе. Почему?

       Потому что и теперь, человек подмечает много преимуществ в творениях природы перед своими собственными созданиями. Ведь у живой природы наиболее сложные материалы, устройства, технологические процессы по сравне­нию со всеми известными в науке. Именно с целеустремленного «подглядывания» за природой родилась новая наука — бионика. (слайды №№ 1-3)

  Название этой науки происходит от древнегреческого слова «бион» — ячейка жизни. Занимается она изучением биологических систем и процессов с целью применить полученные знания для решения инженер­ных задач. Бионика, отталкиваясь от биологического «прототипа», разрабатывает такие модели, которые имеют конкретное практическое применение (т. е использовать в технике лишь лучшие достижения живой природы).

Бионика – одна из синтетических дисциплин, которая объединяет практически все, что входит сегодня в понятие «Естествознание». (слайд № 4)

Поэтому в конце занятия мы должны будем ответить на

3 важных вопроса:

Все ли тайны природы раскрыты?

Какими естественными изобретениями оснащены животные и растения?

Смог ли человек воспользоваться ими при создании искусственных устройств?

III.  Изучение нового материала.

    - Но вы не просто будете слушать выступления ребят, а ещё заполнять следующую таблицу. Результаты заполнения таблицы мы рассмотрим в конце нашего занятия.

«Полёт в мире живой природы и летательный аппарат человека»

 «Реактивный движитель кальмара и принцип реактивного двигателя»

 «Секрет скорости дельфина и современные конструкции быстроходных  плавательных средств»

Локации в живой природе:

«Биоакустика рыб»

 «Эхолокационный аппарат летучих мышей»

 «Аппарат предсказатель шторма (медузы)»

 «Применение ультразвука в науке и технике»

 Современные открытия. (слайды №№ 17-23)

IV. Подведение итога занятия, рассмотрение  результатов заполнения таблицы, комментирование.

Как видно, в последнее десятилетие бионика получила сильный импульс к новому развитию, поскольку современные технологии позволяют копировать миниатюрные природные конструкции с небывалой ранее точностью. В то же время, современная бионика во многом связана не с ажурными конструкциями прошлого, а с разработкой новых материалов, копирующих природные аналоги, робототехникой и искусственными органами.

Перспективы развития бионики. (слайды №№ 24,25)

V. Рефлексия. (слайд № 26)