Конспект внеклассного мероприятия: Инженер и природа

Развернутый план-конспект внеклассного мероприятия:

Игра-соревнование «защита темы».

Подготовила: Учитель физики

МБОУ СОШ №8 г.Ессентуки

Ягодкина Юлия Сергеевна

Тема: «Инженер и природа»

Цель: Знакомство учащихся с новой наукой - бионикой - наукой, которая занимается использованием биологических процессов и методов для решения инженерных задач.

Ход вечера.

О предстоящем вечере учащим сообщают заранее интересным объявлением:

Знаете ли вы что:

…Гремучая змея улавливает разницу в температуре, равную тысячной доле градуса.

…Крысы ощущают радиацию.

…Обыкновенный чёрный таракан радиацию видит.

…Некоторые рыбы ощущают стомиллиардную долю пахучего вещества в одном литре воды.

Нильские рыбы мормириусы «чувствуют» электрическое поле.

…Учёные пытаются создать корабли, обгоняющие дельфинов.

В вечере участвуют несколько команд из «знатоков» физики и биологии. Команда выбирает капитана, который руководит её подготовкой к вечеру. Конечной целью каждой команды является наиболее полное и интересное представление своей темы на вечере. Выбор тем командами может решить жребий капитанов, проводимый примерно за месяц до вечера. Это с самого начала подчёркивает игровой характер вечера.

Получив тему, члены команды распределяют между собой обязанности:

Докладчики выделяют в полученной для защиты темы главные вопросы так, чтобы каждый доклад был рассчитан на 8-10 минут

Демонстраторы подготавливают кино, рисунки, чертежи и схемы.

Экспериментаторы обеспечивают доклады наглядными опытами.

Оппоненты данной команды готовят вопросы для команды противника.

Всей работой на вечере и во время её подготовки руководит жюри. Побеждает команда, набравшая наибольшую сумму очков по всем видам работы. Победители награждаются.

Ведущий: ХХI век! Привычными стали атомные электростанции, синхрофазатроны, свехзвуковые самолёты, телевидение, звёздные корабли, бороздящие космос. И всё же, принимая сегодня как должное все эти свершения человеческого гения и ничему не удивляясь, мы тем не менее не перестаём поражаться и восхищаться творениями живой природы. Чего только нет в её «патентном бюро»!

Гидравлический привод? Пожалуйста, у паука. Пневматический отбойный молоток? Вот он, у земляной осы. Ультразвуковой локатор? У летучей мыши. Реактивный двигатель? У кальмара. Точный барометр? У лягушки, вьюна, пиявки. Запахоанализатор, способный различать 500 тысяч запахов? У обыкновенной дворняжки. Поистине «на выдумки природа торовата»!

Живая природа - гениальный конструктор, инженер, технолог, великий зодчий и строитель. Миллионы лет она отрабатывала и совершенствовала свои требования. Естественный отбор безжалостно отбрасывал все, что не могло приспособиться к условиям существования.

Примером могут служить «навигационные системы» ряда животных. Так, гигантские морские черепахи для кладки яиц совершают по безбрежным просторам Тихого и Атлантического океанов длительные путешествия протяжённостью до 6000 км и с завидной для самого заправского штурмана точностью находят обратную дорогу домой.

Живая природа с незапамятных времён служила человеку источником вдохновения в его стремлении к научному и техническому прогрессу. В течение всей своей истории человек учился у природы, копировал её «изобретения», был самым прилежным её учеником. Ещё древнегреческий философ Демокрит отмечал: «От животных мы путём подражания научились важнейшим делам, а именно, мы ученики паука в ткацком и портняжном ремеслах, мы ученики ласточек - в построении жилищ и певчих птиц - в пении. Природа сама научает нас сельскому хозяйству...»

Известный американский математик Норберт Винер обратил внимание учёных всего мира на то, насколько общи законы управления и связи в сложнейших машинах и в живом организме.

В 1948 г. он опубликовал книгу под названием «Кибернетика, или Управление и связь в живых организмах и машинах».Она вызвала большой интерес учёных, хотя законы, которые Винер положил а основу кибернетики, были открыты и исследованы задолго до появления книги.

В развитии кибернетики большую роль сыграли и биологические науки, изучающие процессы управления в живой природе. Но решающим в становлении кибернетики был рост электроники и автоматики и особенно появление компьютеров. Творцы сложнейших приборов заимствовали идеи конструирования у живых «приборов», созданных природой и отлаженных веками безжалостной борьбы за жизнь. Родилась ещё одна новая наука - бионика. Датой её появления официально принято считать 13 сентября 1960г. - день открытия в Дайтоне (США) американского национального симпозиума на тему «Живые прототипы - ключ к новой технике». Слово «бион» по-гречески означает «ячейка жизни».

Бионика объединяет усилия физиков и математиков, проникающих вместе с биологами в тайны живых организмов, чтобы открывать новые технические принципы и на их основе создавать новые инженерные устройства.

Многие сотни лет человек задавал природе миллионы вопросов, основным из которых был «почему?». Это очень точно подметили поэты. Помните стихи С.Маршака о маленькой девочке «особе юных лет», которая

Гоняет, как собак,

В ненастье, дождь и тьму

Пять тысяч «что», семь тысяч «как»,

Сто тысяч «почему».

В настоящее время количество «почему» уменьшилось ненамного. Но вот количество «как»неслыханно возросло.

«Как это устроено?» стало основным, важнейшим вопросом бионики. «Как повторить этот принцип?» - его вторая половина.

Сегодня мы вам расскажем о некоторых достижениях бионики, о том, какие загадки природы ещё предстоит разгадать инженерам.

Может быть, на нашу с вами долю выпадет счастье разгадать хотя бы некоторые из них.

План проведения вечера: «Инженер и природа».

Тема

Живые локаторы

Доклады

Эхолакаторы

Можно ли видеть тепло?

Примерные вопросы оппонентов

1.Принцип эхолокации впервые был обнаружен у наземных животных - летучих мышей. Почему же этот принцип используется в технике в основном в подводных работах? Назовите случаи другого использования локации.

2.Чем объясняется тот факт , что летучие мыши воспринимают именно свои сигналы и не путают их с сигналами других летучих мышей, находящихся в этом же помещении? Как используется это явление в работе радарных установок?

1.Как известно, инженеры сконструировали инфракрасные детекторы, обладающие большей чувствительностью, чем детекторы змей.

Быть может, в бионике уже бессмысленно заниматься термолокатором змей?

2.Змеи обладают термолокационной способностью «видеть» в темноте. Обладает ли такой способностью человек? Какие приборы помогают человеку видеть в темноте?

Тема

Борьба за скорость

Доклады

Кожа-скороход

Живые ракеты

Примерные вопросы оппонентов

1.Можноли построить корабль, который сможет обогнать дельфина?

2.Утверждается быстроходность дельфиньего «мотора», а какова его мощность и как её можно измерить?

1.Имеет ли смысл копировать природу в деле создания кораблей-водомётов? Может быть, суда на подводных крыльях и воздушных подушках быстроходнее и манёвреннее?

2.Существуют ли наземные животные, обладающие способностью использовать принцип реактивного движения?

Тема

Синоптики погоды

Доклады

Живые сейсмографы

Предсказатели погоды

Примерные вопросы оппонентов

1.Что общего и какие различия живого и механического сейсмографа?

2.Существуют ли механические предсказатели землетрясений той же чувствительности, как и у живых сейсмографов?

1.Какие практические результаты может дать бионика в деле изменения климата?

2.В настоящее время наука метеорология получила большое развитие. Останется ли в будущем место для живых предсказателей погоды?

3.Как на основе строения живых организмов изучается климат прошедших эпох?

Тема

Законы гидроаэродинамики - природе и технике.

Доклады

Взмах крыла

Живая гидравлика

Примерные вопросы оппонентов

1.С какой целью могут применяться летательные аппараты с машущими крыльями? Есть ли практическая надобность в их создании?

2.Существует ли предел возможности заимствования у природы патента парящего крыла? Может быть, техника обогнала природу?

1.Человек сконструировал колесо, которое сослужило ему немалую службу. А ведь известно, что в природе нет такого прототипа. Значит, не всегда стоит подрожать природе?

2.Паук - великий «конструктор» в природе. Приведите примеры его «патентов», не отмеченные в докладе.

Вечер заканчивается викториной, которая может быть проведена вовремя совещания жюри по поводу оценки докладов учащихся.

1. Леонардо да Винчи по праву можно было бы назвать первым учёным - биоником. Какие проекты Леонардо да Винчи вы знаете?

2. Какие патенты природы внедрены в технике?

3. Где в технике можно использовать принцип зрения лягушки?

4. Какие животные предсказывают землетрясение?

5. Как движутся пингвины и где в технике используется их принцип передвижения?

6. Какие «изобретения» паука заимствованы для создания технических сооружений?

7. Какие вы знаете живые электрические машины?

8. Назовите животных, имеющих два способа передвижения, и приведите их аналогии в технике.

9. Верна ли поговорка «Нем как рыба»?

10. Представьте себе, что в Аральское море вылили полстакана пахучего вещества, затем равномерно размешали во всём объёме воды. Можно ли при такой ничтожной концентрации обнаружить присутствие пахучего вещества в воде?

11. Почему насекомые летят на свет? Где в технике используется эта их способность?

12. Что означают слова «крокодиловы слёзы»?

13. Почему рыбы имеют гораздо более слабый скелет, чем земные существа?

14. Перечислите инженерные задачи, в которых может помочь бионика.

К оценке докладов члены жюри могут привлечь всех участников вечера. Для этого при входе на вечер каждый участник получает жетон. По окончании вечера 4 человека (по числу защищаемых тем) проходят по залу с коробками, на которых написаны названия команд. Участники вечера опускают свой жетон в ту коробку, чей доклад им больше понравился. Члены жюри подсчитывают число жетонов и, согласовав оценки жюри и ребят в зале, комментируют доклады, объявляют и награждают победителей.