Цели:
- Образовательные: способствовать формированию знаний о бионике, как междисциплинарной науки.
- Развивающие: продолжить формирование умений работать с текстом, способствовать развитию логического мышления.
- Воспитательные: способствовать укреплению коммуникативной культуры, стимулировать развитие познавательного интереса.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Изучение нового материала.
В качестве эпиграфа к сегодняшнему уроку я выбрала слова Леонардо да Винчи: природа так обо всем позаботилась, что повсюду ты находишь чему учиться.
(Вводная беседа.)
А чему мы можем научиться у природы?
Идеи некоторых приборов, конструкций также заимствованы у природы.
Существует целая междисциплинарная наука о конструировании технических систем на основе идей, заимствованных у живой природы-бионика.
(Объяснение сопровождается демонстрацией презентации.)
Тема сегодняшнего урока звучит так-бионика.
Ребята, а как вы думаете, каково происхождение слова бионика?
| Биология | Техника |
БИОНИКА |
|
(Приложение, слайд 1)
Датой рождения бионики принято считать 13 сентября 1960 г., однако в действительности основные концепции бионики сложились задолго до этого.
Людей всегда интересовало, можно ли, например, научиться летать, как птицы, или плавать под водой, как рыбы? Сначала человек только мечтал об этом: он придумывал сказки о волшебном ковре-самолете, о подводных царствах, где могут жить люди. С незапамятных времен люди пытались подражать природе, копировать внешний вид различных организмов при создании машин и устройств.
Бионика нашла применение в таких сферах деятельности как самолето- и кораблестроение, космонавтика, машиностроение, архитектура, навигационное приборостроение и др.
(Приложение, слайды 2, 3)
(Постановка проблемного вопроса.)
Какие особенности строения животных и растений используются человеком в строительстве и промышленности?
Рассмотрим некоторые конкретные достижения бионики, уже реализованные в практических целях.
(Рассказ с элементами беседы.)
Пингвины передвигаются, скользя по снегу, отталкиваясь ластами.
(Приложение, слайд 4)
Подумайте, в каком транспортном средстве с имитирован принцип передвижения пингвинов?
(Снегоходная машина.)
Снегоходная машина “Пингвин” была разработана в Горьковском политехническом институте.
(Приложение, слайд 5)
В чем преимущества снегохода по сравнению с тягачами и тракторами?
(Лежа на снегу широким днищем она не образует колею, не буксует и не вязнет.)
Судостроители во всем мире давно уже обратили внимание на грушеобразную форму головы кита, более приспособленную к перемещению в воде, нежели ножеобразные носы современных судов. По сравнению с обычными судами китообразный пароход оказался более экономичным.
(Приложение, слайд 6)
В живой природе форма и функции тесно взаимосвязаны.
Типичной формой опорного элемента является конус.
Конусообразные формы встречаются в конструкциях крон и стволов деревьев, грибов,
(Приложение, слайд 7)
раковин. Это оптимальная форма для сопротивления ветровым нагрузкам и действию силы тяжести. Архитекторы нередко используют конусовидные конструкции.
Приведите примеры подобных архитектурных сооружений.
(Останкинская телебашня.)
(Приложение, слайд 8)
Примером достижения прочности при минимальной затрате материала является прозрачное крылышко насекомого благодаря имеющимся в них сеткам жилок. Такой каркас выполняет основную несущую роль.
(Приложение, слайд 9)
Механическая прочность листьев растений зависит от жилок. Из курса 7 класса вспомните, как какое растение имеет самые большие листья?
(Виктория регия.)
(Приложение, слайд 10)
Что вы о ней знаете?
(Тропическое, водное растение, диаметр листьев до 2 м , выдерживает вес до 50 кг.)
Прочность такому листу придает система жилок похожих на канаты. Взяв за основу жилкование листа, архитекторы конструируют ребристые перекрытия.
Сооружения, созданные природой, намного совершеннее того, что умеет делать человек.
Богат и разнообразен мир животных, обитающих под землей. Дождевые черви, кроты имеют удивительные приспособления, с помощью которых они прокладывают подземные ходы.
(Приложение, слайд 13)
Они представляют большой интерес при создании подземных роющих агрегатов. Разработана, например, оригинальная модель, которая, двигаясь под землей подобно кроту, пробивает туннель с гладкими плотными стенками.
А как вы думаете, какому изобретению за образец послужила ящерица геккон, которая легко карабкается даже по стеклянным стенам?
(Приложение, слайд 14)
(Карабкаться ящерице позволяют присоски на конечностях. Геккомат. Главное в нем чашки-держатели, каждая из которых выдерживает вес до 250 кг. В чашки поступает сжатый воздух из рюкзака за спиной человека-ящерицы.).
А как вы думаете, чем могут быть интересны земноводные для ученых-биоников?
(Демонстрация лягушки.)
Бионика взяла от земноводных принцип строения задней конечности. Воплотив это в таком предмете, как ласты.
(Приложение, слайд 15)
Кстати, в народе один из способов плавания называется “по-лягушачьи”.
Можно ли утверждать, что человек использовал все возможности живых организмов и реализовал их?
Это всего лишь небольшой ряд примеров того, как человек применяет биологические модели. Но животные обладают и многими другими свойствами, которые используются, или могут быть использованы человеком: ультразвуковое видение летучих мышей,
(Приложение, слайд 16)
эхолокация дельфинов (на расстоянии 20–30 м дельфин безошибочно указывает место, где упала дробинка диаметом 4 мм.),
(Приложение, слайд 17)
зоркость птиц и др.. У лягушки есть одно качество, которое нам очень интересно именно с точки зрения бионики. Пока мы не можем его использовать, но какие неограниченные возможности для расселения человека это открыло бы в перспективе.
(Принцип кожного дыхания.)
Надел на себя комбинезон из специального полимера, способного извлекать из воды кислород и вперед, точнее бултых, завоевывать Мировой океан.
(Творческая работа в парах.)
А сейчас я хочу предложить вам встретиться с настоящим и будущим. Настоящее-это все мы, это наш урок. Будущее-это то, что вы создадите в своих фантазиях.
Я предлагаю вам “создать” биоробот-искусственное существо, наделенное комплексом самых совершенных признаков животных. На ваше усмотрение при создании модели можете использовать самые совершенные признаки (глаза, уши, нос и др.) разных животных.
А сейчас поделитесь своими идеями по поводу создания биороботов.
(Рассказ учащихся о своих моделях.)
Фантазия? Пока да. Но, кто знает, может быть и этим фантазиям суждено будет сбыться.
3. Закрепление
(Работа с текстом учебника Захарова В.Б. Общая биология: учеб. для 11 кл. М.: Дрофа, 2005, стр. 261–266.)
В качестве закрепления я предлагаю вам побыть в роли учителя готовящегося к очередному уроку. Используя данный материал вам нужно составить текст-задание, состоящий из не менее 6 предложений. Но в предложениях в место основных моментов должны быть пропуски (ставьте многоточие). На выполнение данного задания у вас 10 минут. В зависимости от сложности составленного задания каждый из вас получит оценку.
4. Домашнее задание
Стр. 260–268.
(Дополнительно 1 задание на выбор.)
Используя дополнительную литературу привести примеры достижения бионики реализованные на практике.(не менее 3).
Подумайте, какие объекты на территории вашего населенного пункта созданы благодаря бионики.
Составить компьютерную презентацию по данной теме (не менее 10 слайдов).