Изучая природу люди используют

У учёных, как и у деятелей культуры, тоже есть муза, чаще всего — это природа. Действительно, зачем «придумывать велосипед», если естественный отбор за тысячи и миллионы лет эволюции уже нашел лучшие решения? Как животные и растения дарят идеи учёным, инженерам и архитекторам, а простая прогулка с собакой способна изменить жизнь миллионов людей.

У ученых, как и у деятелей культуры, тоже есть муза, чаще всего — это природа. Действительно, зачем «придумывать велосипед», если естественный отбор за тысячи и миллионы лет эволюции уже нашел лучшие решения? Как животные и растения дарят идеи ученым, инженерам и архитекторам, а простая прогулка с собакой способна изменить жизнь миллионов людей.

Какие технологии можно создать, изучая природу, и что люди заимствуют у других живых существ рассказал биолог, сотрудник Сколтеха и автор книг Илья Гомыранов.Илья уже появлялся в другом нашем подкасте, где рассказал об экзотических растениях, которые стали комнатными, и о том, почему бабушкины цветы с подоконника сегодня стали редкими. Слушайте эпизод «Почему перестали цвести кактусы и как соцсети изменили моду на растения».О том, зачем ученые изучают движения живых существ, мы рассказывали в выпуске под названием: «Птицы вдохновили людей на создание самолетов. Что дальше? Биомеханика».Эпизод подготовлен совместно со Сколковским институтом науки и технологий.Слушайте подкасты РИА Новости и подписывайтесь:Яндекс.МузыкаApple PodcastsCastboxGoogle PodcastsВКонтактеСкачайте выбранное приложение и наберите в строке поиска «РИА Новости» или название подкаста.А также следите за новостями и новыми выпусками в нашей группе во ВКонтакте.Как и где бесплатно подписаться на подкасты________Эксперт эпизода: Илья ГомырановЭпизод подготовили: Артём Буфтяк, Артур АрушанянЗвукорежиссер: Анастасия ПаниотиСпрашивайте нас, предлагайте нам, спорьте с нами: podcasts@ria.ru

Источник

Естествознание: методы изучения природы

Люди с древнейших времен стремились к изучению и объяснению объектов и явлений окружающего их мира и использовали для этого различные методы изучения природы. 5 класс средней школы — это тот возраст, когда пытливость ребенка сочетается с серьезностью юного исследователя.

Наука о природе

Естествознание — это особенная область человеческой деятельности. Целью ее является приобретение новых сведений об окружающем мире и накопление знаний.

Что значит изучать природу?

Изучать природу — это значит изучать все, рядом с чем мы живем, все, что нас окружает: растения, птиц, животных, человека, погоду, климат, землю, небо, космос, воду, почву, города, страны.

В каком классе начинают познавать методы изучения природы?

Метод — это весь спектр систематизированных мероприятий, необходимых для достижения желаемого результата.

Познавать окружающий мир малыши начинают с рождения (тянут в рот незнакомые предметы, ощупывают, облизывают, кусают), в детском садике ведутся занятия по познанию мира. В начальной школе уже немного затрагиваются методы изучения природы. 5 класс — это начало более серьезного, более детального, более научного изучения естественных наук.

Природоведение: методы изучения природы

На протяжении всей истории человечества люди изучали то, что их окружает, и в процессе этого делали удивительные, неожиданные открытия.

Науки, изучающие природу, объединяет слово «естествознание». Слово это раскладывается на две основы: «естество» и «знание». В современное естествознание входят следующие области научного знания:

физика;
химия;
география;
астрономия;
экология;
геология;
астрофизика;
биология.

Наблюдение

Основным самым простым и доступным, а потому наиболее распространенным методом изучения природы является наблюдение. В нем человеку помогают все органы чувств: зрение, слух, обоняние, осязание.

Наблюдение может быть прямым и косвенным. В первом случае за поведением объекта наблюдают непосредственно, во втором информация суммируется на основании физических признаков закончившихся действий.

При помощи наблюдения можно изучить типичное поведение какого-либо вида животного в естественных для него условиях или влияние определенных погодных условий на рост, цветение или плодоношение определенного вида растения, кроме того, можно изучить расположение и движение небесных тел и космических объектов.

В стародавние времена обобщение и сопоставление наблюдений складывалось в так называемые приметы:

Жаворонки прилетают к теплу.
Кот на полу спит — жди тепла.
Облака плывут высоко — ожидается хорошая погода.
Увидел воробья, барахтающегося в песке — скоро соберется дождь.
Березы перед дождливым летом дают много сока.
Высоко летящие гуси — к половодью.
Золотистый или розовый закат — к ясной погоде.
Накануне непогоды кровососущие насекомые наедаются вдоволь, муравьи поглубже прячут коконы с детьми и запечатывают выходы из муравейника, гаснут светляки, а стрекозы хаотично мечутся, сбившись в стайки.
Деревья и другие растения накануне грозы крепче пахнут.
Лягушки громко квакают к ясной и жаркой погоде.

Чтобы сделать полезный вывод из прямых или косвенных наблюдений, нужно добросовестно обработать и тщательно проанализировать полученные данные.

Обработка и анализ —это обобщение, объяснение, суммирование, сопоставление и сравнение наблюдаемых явлений и фактов. Сначала производится анализ отдельных наблюдений (изменение количества выпавших осадков, температуры, давления, облачности, скорости ветра, качества), после этого их результаты обобщаются и сравниваются.

При наблюдении часто используются увеличительные приборы: лупа, микроскоп, бинокль, телескоп.

Эксперименты и опыты

Для подтверждения научных фактов часто требуются определенные условия, причем не всегда получается дождаться этих условий естественным путем, и тогда на помощь нам приходит научный эксперимент, в ходе которого требуемые условия воспроизводятся искусственно.

Итак, эксперименты (или опыты) проводятся учеными в лабораторных условиях. В ходе такого рода исследований экспериментатор сам воспроизводит различные условия или же природные явления. Например, с помощью такого способа исследования можно выяснить, что происходит с предметом в процессе нагревания или, наоборот, охлаждения или замораживания.

Измерения

И в ходе наблюдений, и во время экспериментов, исследователям приходится проводить различного рода измерения. Измеряют температуру, влажность, давление, скорость, продолжительность, силу, площадь, емкость, мощность, объем, массу. Измерения производят при помощи специальных инструментов. Это:

термометр;
весы;
телескоп;
микроскоп;
флюгер;
гигрометр;
барометр;
вольтметр;
амперметр;
силомер;
метеоспутник;
тонометр;
лактометр;
глюкометр;
облакометр;
метеозонд;
рулетка;
нивелир;
компас;
транспортир;
линейка;
портновский метр;
мерный цилиндр;
мензурка;
секундомер;
часы;
ростомер.

Кстати, измерениями занимается особая отрасль науки — метрология.

Подведение итогов наблюдений, экспериментов и опытов

Когда обработка наблюдений, экспериментов или опытов закончена, их результаты фиксируют в виде:

В отчете записывают цель и задачи, средства и методы, перечисляют всех участников исследований, фиксируют данные об условиях, далее — полученные результаты с подробным описанием и подтверждением фактическими данными.

Различия методов

Основным различием наблюдения и эксперимента является то, что первый метод описывает явление, а второй объясняет его.

Итак, мы познакомились с несколькими методами изучения природы: наблюдением, экспериментом и измерением.

Источник

Какие идеи изобретений человек «одолжил» у природы?

Перечень очень большой, вот всего лишь несколько примеров:

1)застежка-липучка (прототип — колючки чертополоха)

2)отражатели света на автомагистралях (прототип — глаза кошки)

3)пластиковый оберточный материал для больниц (прототип — акулья кожа). разработала компания Шарклет на основании исследований Тони Бреннана. Данный материал предназначен для защиты от микробов.

4) Ультратрость для незрячих (прототип — летучие мыши), трость сделана по принципу эхолокации и начинает вибрировать при приближении к объекту

5) Ткань- хамелеон (прототип — хамелеон)

6) Акваланг (прототип — водные жуки). Жак Кусто долгое время наблюдал за водными жуками и заметил, что при погружении в воду один из видов этих жуков тянет за собой пузырек воздуха, который выпускает углекислый газ, принятый от жука, а из воды набирает кислород.

7) Клей (прототип — рыбы-прилипалы)

8) Таран — первые тараны точно воспроизводили бараньи лбы, которые и явились прототипом

9) Гидрофоны (прототип — тюлень). точнее тюленье ухо, в котором биологи обнаружили специальный ушной обтекатель

10) Подвесные мосты — прообразом является обычна паутина

Человек подсмотрел и одолжил у природы все. Примеров можно привести массу, вот лишь некоторые:

Подводная лодка — это гибрид из моллюска наутилуса с его камерами для нахождения на определенной глубине и тунца, у которого заимствовали обтекаемую форму.
Рычаг — это наши кости, а шарниры — суставы. Эти вещи используют повсеместно в различных механизмах.
Реактивный двигатель. Такой способ передвижения, только по водой, у осьминогов, кальмаров, каракатиц и личинок стрекоз.
Гусеница — название само за себя говорит.
Краски и чернила. Их не то что одолжили, а первоначально просто «забрали» у животных, растений и минералов.
Веревка — это лиана.

Вся наука базируется на опыте, а это ни что иное, как «подглядывание» у природы. Человек не может придумать и сделать то, чего не существует. Он только стремится понять устройство и применить эти знания.

Для «одалживания» у природы существует целая наука — бионика. Например, радар человек «подсмотрел» у летучей мыши, ласты для плавания — у лягушки, самолет похож на птицу, а вертолет — на стрекозу. Парашют, наверное, «списан» с белки-летяги или одуванчика.

Наверно сложно переоценить природу в возможности подачи идей человеку, которые мы хотели бы сами использовать в жизни. Собственно, человек с древних времен «подглядывая» за природой, стремился перенять от неё лучшее и благодаря этому делал свои открытия.

Взять хотя бы бытовой инструмент, которым пользовался первобытный человек, где использовалась твердость камня. Создание оптимальной формы для облегченного транспортирования и объёма, как шар и колесо. Сеть для рыбы — по сути паутина.

Конечно в современном мире, человек берет у природы более сложные идеи, как-то создание парашюта, где основой послужили семена растений, которые переносятся ветром.

«Прототипом» буровых машин, тоннеле проходческой техники, служат дождевые черви.

Жуки, живущие в пустыни, дали идею сбора воды, конденсируя её из воздуха.

Полет птиц и стрекоз использован для создания самолетов и вертолетов.

Супер-клей, который хорошо склеивает, но легко снимается, подсказан гекконом, способным двигаться даже по потолку.

Идеей для создания светодиодных ламп, стало свечение светлячков.

Удлиненный «нос» поездов, появился благодаря форме клюва птице зимородка, ведь благодаря этому уменьшается шум при движении поезда, особенно при выезде из тоннеля.

Светоотражающая разметка или нашивки на одежде, появились благодаря строению кошачьих глаз.

Колючие семена растений, послужили идеей для изобретения креплений-липучек.

Хобот слона надоумил человека создать роботизированные руки, которые широко применяются сейчас в производстве.

Конечно это далеко не все изобретения, подсказанные человеком и этот список можно только продолжать и продолжать.

Источник