Ученики на Учителя.com


Исследовательская работа "Чему человек может научиться у животных" 1 класс

МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 9»
Исследовательская работа
Чему человек может научиться
у животных?
Выполнила: ученица 1 «А» класса
Ульяна Елисеева
Руководитель: учитель начальных классов О. А. Малышева
Помогала: Ю. А. Елисеева
г. Саранск
2011–2012 уч. год
I. Введение
В огромной и бескрайней Вселенной наша планета Земля уникальна – на ней есть
жизнь. Живой мир Земли чрезвычайно разнообразен: сегодня науке известны 1,5
миллиона видов животных, причем каждый из них по-своему приспособлен к среде
обитания. И все-таки вершиной эволюции традиционно считается человек. Просматривая
один из томов энциклопедии для детей издательства «Аванта+», я нашла удивившие меня
строки древнегреческого драматурга Софокла:
2
Много есть чудес на свете,
Человек – их всех чудесней.
Неужели человек – действительно самое главное чудо Земли? Ведь он не умеет
многое из того, то умеют представители животного мира. Так, птица золотистая щурка
может перелетать на огромные расстояния, затрачивая количество энергии, равное
примерно 10 граммам топлива. Ни один даже самый современный вертолет не может
соревноваться по маневренности с обыкновенной стрекозой, а система вентиляции и
теплорегулирования, созданная слепыми термитами в термитнике, по экономии энергии
превосходит все созданные людьми системы в несколько раз. Многочастотный
передатчик, которым наделены летучие мыши, по своей чувствительности и
эффективности лучше любых радаров, сооруженных людьми… Зато человек превосходит
животных своим умом, интеллектом.
Из этих размышлений родилась тема моего исследования: «Чему человек может
научиться у животных?» Сначала я поставила перед собой цель:
узнать, что современный человек может с пользой для себя заимствовать у своих
«братьев меньших», и…
как уроки животных влияют на его жизнь.
Поставленная цель потребовала решения ряда исследовательских задач:
1. Найти и изучить научно-популярную литературу по теме исследования:
– энциклопедии, словари, справочники;
– статьи в газетах и журналах;
– интернет-материалы.
2. Провести наблюдение за дикими животными в зоопарке и организовать мини-
эксперимент: устроить соревнование между мной и моей собакой Томом, чтобы узнать,
кто у кого должен учиться.
3. Собрать коллекцию предметов, созданных человеком по аналогии с животным
миром.
4. Выявить области, в которых человек пока проигрывает животным,
познакомиться с наиболее важными разработками, основанными на использовании их
отдельных свойств и способностей, а также составить рейтинг самых перспективных
исследовательских направлений.
Хотя я учусь в первом классе и только начинаю постигать азы научно-
исследовательской работы, мне бы хотелось самой организовать настоящий эксперимент,
понаблюдать за животными, сравнить их поведение с поведением людей, сделать выводы.
Мне кажется, это будет полезно для занятий в кружке «Я – исследователь», которые мне
очень нравятся.
Перед началом исследования я поговорила с мамой, которая давно занимается
научной работой, и узнала, что любое исследование начинается с выдвижения гипотез, то
есть предположений о результатах. Вместе мы выдвинули две гипотезы, которые будут
конкурировать друг с другом в ходе исследования:
– животные могут многому научить людей в самых разных сферах их
деятельности, и этот процесс может породить много интересных открытий;
– человек – «царь природы», и ему глупо учиться у животных, стоящих ниже его
по разуму.
3
Объект исследования – животный мир планеты как источник человеческих
открытий и изобретений.
Предмет исследования – свойства и способности животных, которые люди могут
использовать в технике, медицине, архитектуре и других областях.
Также я узнала, что мое исследование должно проводиться по определенному
плану, и разработала его.
План исследования
1. Выявить и изучить материалы по теме исследования.
2. Провести наблюдения и организовать эксперимент.
3. Сформировать профильную теме исследования предметную коллекцию.
4. Составить рейтинг перспективных исследовательских направлений в выбранной
мной области.
5. Обобщить найденную информацию.
II. Исследовательский этап по плану
В моей домашней библиотеке довольно много книг и фильмов (документальных и
художественных) о животных, потому что я интересуюсь их миром. Однако, просмотрев
имеющиеся материалы, я не нашла нужной информации. Поэтому на первом этапе
исследования потребовалось задействовать ресурсы библиотек – школьной, Мордовской
республиканской детской библиотеки и даже Научной библиотеки им. М. М. Бахтина
Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева. Выяснилось, что
выбранная мной тема относится к такой относительно новой науке, как бионика. В ее
названии стыкуются такие далеко отстоящие друг от друга отрасли, как биология и
техника. Я вывела для себя простую формулу:
В биологических энциклопедиях и справочниках я нашла следующее определение:
Бионика – это наука, изучающая применение свойств и функций живых
существ в технических устройствах. То есть бионика берет у природы самые лучшие ее
изобретения и использует их на благо человека.
Еще я узнала, что в бионике выделяется несколько направлений:
биомиметика (подражание живой природе);
нейробионика (изучение работы мозга, механизмов памяти, органов чувств
животных для создания искусственного интеллекта);
архитектурно-строительная бионика (использование принципов строения
живых существ в архитектуре и строительстве).
Наибольший интерес у меня вызвала биомиметика. Оказывается, еще первобытные
люди внимательно наблюдали за животными и в чем-то подражали им. Например, в
древних рубящих и режущих орудиях использовались камни, по форме напоминающие
острые зубы медведя.
БИОлогия + техНИКА = БИОНИКА
4
Плуги в Древнем мире рыли землю подобно свинье или кроту, без
переворачивания пластов.
Но особенно ярко заимствования проявились позднее, при изучении полета птиц и
конструировании первых летательных аппаратов. Всем известен красивый
древнегреческий миф об Икаре, сделавшем себе крылья из птичьих перьев, скрепленных
воском, но так и не сумевшем подняться к Солнцу. Гениальный художник и инженер
эпохи Возрождения Леонардо да Винчи пытался построить летательный аппарат с
машущими крыльями, как у птиц, – орнитоптер. Но и эта задумка не была воплощена в жизнь,
потому что не было легкого и мощного двигателя, который приводил бы крылья в движение.
Интересно, что сегодня идеи Леонар-до
снова востребованы в самолетострое-нии:
конструкторы внедряют принцип морфинга –
превращения самолетных крыльев, чтобы
придать им больше сходства с настоящими.
Таким образом, бионика – наука, которая имеет
богатую историю и продолжает активно
развиваться в настоящее время.
Далее, в соответствии со вторым этапом исследования, я решила понаблюдать за
поведением диких животных. Для этого мы с мамой отправились в Саранский зоопарк. Я
была в нем много раз, но раньше не обращала особого внимания на способности его
обитателей. Конечно, в клетках они не могут проявиться полностью, однако некоторые
особенности животных все равно заметны. Например, окраска тигра в виде черных
полосок выполняет функцию маскировки: благодаря ей тигр менее заметен в зарослях
джунглей. Человек использовал этот прием в маскировочной одежде.
Рысь в одной из кле-
ток прямо с пола смог- ла
запрыгнуть на дово- льно
высокий помост:
любой спортсмен поза-
видовал бы такой пры-
гучести! Верблюд от-
личается огромной вы-
носливостью, может за-
5
пасать в своих горбах влагу.
Наблюдения я решила дополнить
экспериментом. У меня есть собака Том, которая
очень любит сосиски. Я взяла пластиковую
упаковку из-под киндер-сюрприза, дала Тому
понюхать сосиску и поместила ее в плотно
закрывающийся контейнер. Потом мы с Томом
вышли из комнаты, и мама спрятала сосиску. Когда
мы вошли, Том сразу стал принюхиваться. Я тоже
попыталась это сделать, но ничего не
почувствовала. Мы стали искать сосиску вместе, но
Том меня опередил. Он нашел контейнер за 45
секунд.
Чтобы объяснить свое поражение, я
обратилась к научно-популярной литературе и выяснила, что собаки живут в мире
запахов. Если наш нос приносит нам менее 1 % всей информации об окружающем мире,
то собаки ориентируются именно по запахам, а глаза, наоборот, дают им мало
информации: оказывается, они не различают цвета, видят окружающее в черно-белом
цвете. Из-за прекрасно развитого обоняния собак часто используют при разведке
полезных ископаемых: они успешно различают минералы, находящиеся глубоко под
землей и содержащие хром, магний, алюминий, медь, серебро, золото. В последние годы
ученые работают над созданием так называемого «электронного носа», который мог бы
широко использоваться в медицине, химической промышленности.
Да, человеку действительно есть чему поучиться у животных! Я решила составить
небольшую коллекцию предметов, которые люди придумали благодаря «братьям
меньшим», что стало содержанием третьего этапа исследования. Я сгруппировала
предметы по парам: природный аналог – изобретение человека. Вот что попало в
коллекцию:
6
1. Перо птицы + застежка-молния (у пера есть бородки различных порядков,
оснащенные крючками, которые обеспечивают надежное сцепление; в застежке-молнии
использован тот же принцип соединения зубцов).
2. Улитка (раковина) + терка (язык улитки снабжен радулой – своеобразной
теркой, покрытой 25 тысячами хитиновых зубчиков, при помощи которой она соскребает
пищу, а затем проглатывает. Прием перетирания пищи использован и в терке).
3. Плавательный пузырь рыбы + воздушный шар (пузырь рыбы наполнен газом
и помогает ей находиться на определенной глубине; воздушный шар – тоже оболочка,
наполненная воздухом / определенным газом).
4. Паутина + рыболовная сеть (паук выделяет специально вещество из своих
желез и плетет паутину, чтобы поймать в нее насекомых; человек плетет сеть из нитей или
веревок для ловли рыбы).
7
5. Жало пчелы + шприц (тонкое жало насекомых послужило прообразом
медицинского шприца с иглой).
6. Птичье гнездо + корзина (принцип переплетения прутьев и веток был
использован человеком при создании корзин).
В будущем моя коллекция наверняка будет пополняться. Мне бы хотелось, чтобы в
этом мне помогали мои одноклассники. Тогда этот проект станет коллективным.
По ходу работы я все больше погружалась в удивительный мир бионики, и,
пожалуй, самым увлекательным для меня стал четвертый этап исследования, который
заключался в создании своеобразного рейтинга самых передовых направлений этой науки.
1 место – проблема бессмертия. Она волнует человечество на протяжении
тысячелетий, однако еще никому из людей не удалось стать бессмертным. Между тем в
живой природе есть такие уникумы. Например, морской еж, живущий в Красном море,
практически бессмертен: он не стареет, а просто растет, увеличиваясь в размерах. Другой
пример биологического «вечного двигателя» – пресноводная гидра. Возле ее щупальцев
расположена зона постоянно делящихся клеток, которые перемещаются вниз по телу,
8
вытесняя прежние. Может быть, когда-нибудь ученые откроют рецепт бессмертной жизни и
для человека.
2 место – явление эхолокации. Некоторые животные, в частности, дельфины,
летучие мыши, морские свинки, крысы используют для ориентации в пространстве
эхолокацию, то есть распознают звуковые волны,
отраженные окружающими объектами. Оказывается,
люди тоже могут развить у себя такую способность.
Это важно для слепых, которым необходимо
научиться ориентации в пространстве без помощи
зрения. А еще чуткие эхолокаторы могут пригодиться
при создании сверхдальней космической связи.
3 место – использование электрических импульсов. Огромная проблема
современного общества – массовая гибель людей в автомобильных авариях. Как
предотвратить столкновение машин? Решение снова
подсказывает природа: стая саранчи, насчитывающая
миллионы особей, движется согласованно, и насекомые
никогда не сталкиваются из-за слабых электрических
импульсов, которые они испускают. Тот же принцип
позволит не сталкиваться автомобилям на магистралях.
4 место –
совершенствование систем полета самолетов, например,
устранение шума и завихрений воздушных потоков около
крыльев. Исследователи обратились к совам, которые славятся
бесшумным полетом. Выяснилось, что это достигается
благодаря строению перьев.
Использование природных изобретений в области
самолетостроения поможет улучшить характеристики летающих машин.
5 место – светоотражающие технологии. У бабочек, отличающихся
разнообразной и красивой окраской крыльев, нет красящих
пигментов: цвет образуется благодаря тому, что крылья
покрыты тонкими прозрачными чешуйками, отражающими
лучи определенной длины. На это свойство обратили
внимание дизайнеры, и уже разработан специальный состав
для покрытия машин, которые смогут менять цвет. В
области военной техники можно будет создавать
самомаскирующиеся средства, незаметные для противника.
9
Несомненно, этот рейтинг может быть дополнен другими актуальными
направлениями бионических исследований.
III. Заключение
Изучив научно-популярную литературу по теме, проведя наблюдения и
эксперимент, сформировав предметную коллекцию и выстроив рейтинг перспективных
направлений науки, я пришла к выводу, что человек, несмотря на свое особое положение
в мире, не должен забывать о родстве с животными и считать, что он достиг вершин
познания. На одном из интернет-сайтов [4] я нашла прекрасные слова, полно выражающие
эту мысль: «То, что мы произошли от обезьян, подтверждается и нашей уникальной
способностью все копировать у природы. У птиц мы подсмотрели умение подниматься
выше облаков и даже превзошли их, хотя у нас нет крыльев. У рыб мы переняли
способность плавать и погружаться в немыслимые даже для них глубины, и нам наплевать
на отсутствие жабр. Мы научились передвигаться быстрее самого стремительного зверя,
несмотря на то, что это не предусмотрено нашей анатомией. Мы уже способны видеть
зорче любого живого существа на планете, да к тому же еще и в темноте. Мы овладели
талантом рыть под землей такие норы, что кроты, если бы были зрячими, не знали бы,
куда деть глаза от позора – такие они дилетанты. Кузнечики, прыгающие в десятки раз
выше своего роста, по сравнению с нами, допрыгнувшими до Луны, просто дергаются на
месте. За последние несколько веков мы обрели практически все способности, которые не
были нам даны, продолжаем их совершенствовать и приобретать новые».
Все эти способности приобретены благодаря обращению человека к миру живой
природы. Таким образом, я считаю, что гипотеза о том, что животные могут многому
научить людей в самых разных сферах их деятельности, нашла свое подтверждение и
была доказана в ходе работы. Гипотеза же о том, что человек – «царь природы», и ему
глупо учиться у животных, стоящих ниже его по разуму, была опровергнута.
В ходе исследования я заинтересовалась проблемой понимания человеком
животных, без чего трудно глубоко проникнуть в тайны их жизни. Поиск общего языка
между людьми и животными – вот предполагаемая тема моего будущего исследования.
Источники
1. Архитектурная бионика / под ред. Ю. С. Лебедева. – М. : Стройиздат, 1990. – 269 с.
2. Биология : энцикл. для детей. – М. : Аванта+, 2007. – 456 с. : ил.
3. Литинецкий, И. Б. Бионика / И. Б. Литинецкий. – М. : Просвещение, 1976. – 336 с. : ил.
4. Бионика [Электронный ресурс] : [материал из Википедии]. – Электрон. дан. – [Б. м.],
2011. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org. – Дата обращения: 16.10.2011.
5. Судак, И. Можно ли научится бессмертию у животных? [Электронный ресурс] / И.
Судак // Школа жизни : познават. журн. – Электрон. дан. – [М.], 2008. – Режим доступа:
http://www.shkolazhizni.ru/archive/0/n-12537. – Дата обращения: 21.10.2011.
6. Чему человек может научиться у животных? [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. –
[М., 200-]. – Режим доступа: http://www.epochtimes.ru/content/view/32994/7. – Дата
обращения: 21.10.2011.
10
7. Что такое биомиметика? [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – [М.], 2008. – Режим
доступа: http://www.cleandex.ru/articles/2008/07/07/biomimetic-1. – Дата обращения:
10.10.2011.
Скачать материал

Окружающий мир - еще материалы к урокам: