Что такое бионика 5 класс

27.10.202312.04.2022 admin 0 Comments

Что такое бионика 5 класс

Исследовательские работы и проекты

Бионика: технический взгляд на живую природу

В готовой исследовательской работе по биологии на тему «Бионика: технический взгляд на живую природу» автор проекта дает определение понятия «бионика», рассказывает, когда и при каких обстоятельствах образовалась наука бионика, на стыке каких наук она существует и изучением чего занимается.

Подробнее о работе:

В исследовательском проекте по биологии «Бионика: технический взгляд на живую природу» учащийся 9 класса школы познакомился с разделами и направлениями исследуемой науки бионики, рассмотрел существующие сегодня бионические формы, созданные на основе особенностей строения и функционирования животных и растений, а также выяснил, каким образом человек использует «естественные» изобретения живых организмов при создании искусственных устройств на благо человека. Результатом практической работы стала картотека терминов по исследуемому вопросу.

Введение
1. Что такое бионика?
1.1 Понятие бионика.
1.2 История создания науки.
1.3 Мудрая природа.
1.4 Бионический подход.
1.5 Разделы битники.
1.6 Основные направления работ в бионике.
1.7 Основные направления бионики.
2 Исследовательская часть.
2.1 Современные открытия, «подсмотренные» у природы.
2.2 Анализ полученных знаний по предмету биология и собственного жизненного опыта.
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение

Человек и сегодня, снова и снова обращается за знаниями к Природе. Это связанно с тем, что люди со временем стали подмечать много преимуществ в творениях природы перед своими техническими изобретениями. Ведь у живой природы наиболее сложные материалы, устройства и процессы по сравнению со всеми творениями человечеств. Вот люди и стали больше наблюдать за окружающим миром и находить в нём необходимые для человека полезные вещи.

Мне стало интересно узнать, какая наука помогает людям делать новые изобретения, приоткрывая тайны природы? Какие изобретения«подсмотренные у природы» мы используем в своей жизни.

Цель моей работы: изучение науки бионики, как науки, выявляющей особенностей строения и функционирования отдельных представителей животного и растительного мира и применение их на благо человечества.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

Следовательно, из поставленной цели и задач определяем предмет исследования и выдвигаем гипотезу нашего проекта.

Предмет исследования: особенности строения и функционирования некоторых представителей живых организмов и технические изобретения человека.

Гипотеза: мир создан совершенно, не требуя доработки, и человек в большинстве технических достижений лишь копирует свойства уже сотворённого.

В ходе работы над проектом применялись следующие методы:

Методы теоретического уровня:

Метод практического уровня:

Теоретическая значимость работы: расширение кругозора слушателей – понимание того, что окружающие нас вещи, техника, флора и фауна находятся в близком «симбиозе»; охрана Природы – призыв уважительно относиться к природе, так как она уникальная кладовая на феноменальные открытия;

Практическая значимость работы: багаж знаний, для новых инженерных открытий, в науке и технике.

Что такое бионика?

В России, вместо биомиметики, чаще употребляется термин бионика.

История создания науки

Ещё крупнейший греческий философ материалист Демокрит (около 460-370гг.до н.э.) писал:«От животных мы путем подражания научились важнейшим делам. Мы ученики паука в ткацком и портняжных ремеслах, ученики ласточки в построении жилищ. ».

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи. Великий ученый наблюдал за полетом птиц. Он хотел построить летательный аппарат, чтобы человек мог на нем парить над землей. Его чертежи и схемы летательных аппаратов были основаны на строении крыла птицы. В наше время, по чертежам Леонардо да Винчи неоднократно осуществляют моделирование орнитоптера[5].

В 1960 году в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки и название, предложенное американским инженером Джеком Стилом:

«Биология + электроника = Бионика»

Девиз бионики: «Живые прототипы – ключ к новой технике».

Потребителями и партнерами бионики становятся самолето- и кораблестроение, космонавтика, машиностроение, радиоэлектроника, навигационное приборостроение, инструментальная метеорология, архитектура и т.д.

Новый всплеск развитие этой науки можно объяснить следующими факторами:

Мудрая природа

Человек всегда стремиться позаимствовать у окружающего мира его феноменальные возможности, такие как:

Бионический подход

Разделы бионики

Существует три основных вида бионики:

Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими.

Основные направления работ в бионике

исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения.

Маленькие и четкие воспринимающие и анализирующие системы, помогающие животным ориентироваться, отыскивать добычу, совершать передвижения за тысячи км, могут посодействовать в совершенствовании устройств, применяемых в авиации, морском деле и др.

исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.

Например,
Новые принципы полёта, бесколёсного движения, построения подшипников, разных манипуляторов и т.п. разрабатываются на базе исследования полёта птиц и насекомых, движения прыгающих животных, строения суставов и т.п.
Анализ структуры кости, обеспечивающей её огромную лёгкость и сразу крепкость, может открыть новые способности в строительстве и т.п.

Исследование структуры кожи быстроходных акваживотных позволило прирастить скорость кораблей.

Основные направления бионики

Бионика имеет несколько направлений:

Архитектурно – строительная бионика:

Например,
полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений.
«Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение». Секрет кроется в их строение, и оно сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые. Междоузлия стеблей — кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица.

Нейробионика:

Основными направлениями нейробионики являются изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток – нейронов и нейронных сетей. Это дает возможность совершенствовать и развивать электронную и вычислительную технику.

Нейробионику рассматривают с трех позиций:

И у кого же копировать конструкцию ног, если не у животных? «Миниатюрный, длиной около 17 см., шестиногий робот (гексапод) из Стэндфордского университета уже бегает со скоростью 55 см/сек».

Микроскопические роботы могут решать массу важных для человечества задач, совершить переворот в медицине, уничтожать вредные отходы и даже готовить необходимую людям инфраструктуру для жизни на других планетах.

Создано искусственное сердце из биологических материалов. Новое научное открытие может положить конец дефициту донорских органов.

Полезное применение нанороботов и наномашин планируется использовать в медицинских технологиях и военных технологиях.

Современные открытия, «подсмотренные у природы»

В быту мы часто используем разнообразные пинцеты. Природным аналогом такого прибора становится острый и клещеобразный клюв веретенника. Эти птицы применяют тонкий клюв, втыкая его в мягкую почву и доставая оттуда мелких жуков, червяков и прочее.

Многие современные приборы и приспособления оснащены присосками. Например, присосками оснащают специальную обувь мойщиков окон высотных зданий для обеспечения их безопасной фиксации. Это нехитрое приспособление тоже позаимствовано у природы. Квакша, имея на ногах присоски, необычайно ловко держится на гладких и скользких листьях растений, а осьминогу они необходимы для тесного контакта со своими жертвами.

Уже в течение многих лет растение одуванчик использует «парашют» для распространения своих семян. Пушинки одуванчика тормозят падение семян. Струи тёплого воздуха поднимают семена одуванчика и относят их очень далеко от того места, где они выросли. Вот почему их можно увидеть даже на парапетах высоких зданий.
Парашюты, изобретённые человеком, повторяют этот же принцип. Когда ветер подхватывает парашют, его купол создаёт эффект торможения и скорость падения замедляется. Современные парашютисты могут парить в воздухе подобно планеру и управлять парашютом, «сбрасывая» воздух с разных частей купола.

Опорная функция ходульных корней мангровых деревьев легла в основу проекта свайных построек.

Обыкновенный репейник вдохновил швейцарского инженера Жоржа де Местраля на изобретение «липучки».

Список подобных примеров можно долго продолжать:

Анализ полученных знаний по предмету «Биология»и собственного жизненного опыта

У меня в течении 1-9 классов накапливался опыт о жизни царств «Растений» и «Животных». И меня заинтересовал вопрос, а какие сведения об использовании живых моделей в технике, архитектуре и строительстве мы рассматривали на уроках биологии и каждый день в окружающем нас мире.

С этой целью было внимательно изучено содержание материала большой энциклопедии «Животный мир» Бейко В.Б, поскольку в животном мире можно намного больше найти «патентов», чем в растительном. Проанализировав материал научной книги, я пришёл к выводу о том, что можно «патенторассматривать» элементы науки бионики при изучении большинства классов «Царства животных». Была составлена картотека «Биология + Техника» из энциклопедии «Животный мир» Бейко В.Б., которую могут использовать педагоги начального и среднего звена.

Таким образом, для повышения интереса к изучению предмета биология можно рассматривать содержание материала с точки зрения науки бионики,как на уроках окружающего мира (начальное звено), биология (среднее звено), так и на внеклассных мероприятиях.

Заключение

В ходе данного исследования были получены первоначальные знания о науке «бионика», об истории появления этой науки и её направлениях.

Автором проанализировано содержание энциклопедии «Животный мир» Бейко В. Б., составлена картотека «Биология + Техника», которая может быть полезна ученикам и педагогам.

И может кто – то из школьников, а также просто читателей заинтересуется наукой бионикой и в каждом листочке, стебле, насекомом и другом биологическом существе найдет решение возникшей в его сознании проблемы.₽

Источник

Презентация на тему: Значение биологии в жизни человека. Бионика (5-11 классы)

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Значение биологии в жизни человека
Бионика

Описание слайда:

Основу бионики составляют исследования по моделированию различных биологических организмов. Создание моделей требует разработки специальных методов и средств для реализации и исследования столь сложных моделей.

Описание слайда:

Девиз бионики –
«Живые прототипы – ключ к новой технике».

Описание слайда:

Леонардо да Винчи – прародитель бионики.

Описание слайда:

Архитектурно-строительная бионика
изучает законы формирования и структурообразования живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности.

Описание слайда:

Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти. Изучаются органы чувств животных, внутренние механизмы реакции на окружающую среду
у животных и растений.

Описание слайда:

Бионика занимается разработкой биологических средств обнаружения, навигации и ориентации; комплексом исследований, связанных с моделированием функций и структур мозга животных и человека; создание систем биоэлектрического управления и исследования по проблеме «человек – машина».

Описание слайда:

В медицине
В транспорте
В архитектуре
В быту
Приборы и инструменты
Применение знаний бионики

Описание слайда:

Приборы и инструменты

Описание слайда:

Бионика играет большую роль в жизни человека. Это одна из самых быстроразвивающихся наук нашего времени, мощный ускоритель научно-технической революции.

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Псковских школьников отправили на дистанционку до 10 декабря

Время чтения: 1 минута

До конца 2024 года в РФ построят около 1 300 школ

Время чтения: 1 минута

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

В России предложили учредить День семейного волонтерства

Время чтения: 2 минуты

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения разработает внеучебные курсы для школьников

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник