Исследовательский проект "В мир математики через тайны природы" (7 класс)

МАОУ СОШ № 13 города Тюмени Проектно – исследовательская работа «В мир математики через тайны природы» Выполнил: Ардаширов Кирилл                                                                                                   ученик 7б класса                                                                        Руководитель проекта: Колчанова                                                                                         Гуля Романовна                                                                                             учитель математики  г. Тюмень 2018г 0 Содержание           Введение.............................................................................................................3 Основная часть. В мир математики через тайны природы.............................5 1этап исследовательской работы: скорость…………………………………5 2 этап исследовательской работы: прыжки в высоту.....................................6 3 этап исследовательской работы: прыжки в длину.......................................7 4 этап исследовательской работы: сила...........................................................8 5 этап исследовательской работы: слух, зрение, обоняние, осязание...........9 6 этап исследовательской работы: масса тела……………………………..10 7 этап исследовательской работы: рост…………………………………….11 8 этап исследовательской работы: продолжительность жизни…………..12 Заключение.......................................................................................................13 Список литературы..........................................................................................14 Приложение…………………………………………………………………..15 1 Введение.            Нет ничего удивительнее и прекраснее окружающего нас мира. Природа красива в любом ее проявлении. С тех пор, как человек появился на земле, он слышит капли дождя, жужжание   пчелы,   музыку   ветра,   шелест   деревьев,   чувствует   прикосновения   тёплых солнечных лучей. Это музыка природы, музыка жизни.            С другой стороны – математика, сухая наука. При знакомстве с математикой она может   показаться   непостижимым   лабиринтом   формул,   числовых   зависимостей.   В математике   страшит   сухая   схема   математических   алгоритмов.   Но   тот,   кто   постиг удивительный мир математики, стремится создавать новые математические объекты, ищет пути решения новых задач.            Поэтому для своей исследовательской работы я выбрал тему «В мир математики через тайны природы» и хотел бы в простой и интересной форме показать, что какую бы идею,   носящую   практическую   направленность,   мы   не   пытались   воплотить   в   жизнь,   без математических знаний не обойтись. Это и есть цель моего проекта.         Природа – это все, что окружает нас. Все живое и неживое. С давних времен человек был   един   с   природой.   Ее   боготворили   и   даже   приносили   ей   жертвы.   Но   в   связи   с прогрессом   человек   забыл   о   значимости   природы.   Он   уничтожает   ее   для   собственной выгоды, не задумываясь о последствиях. Он возомнил себя царем природы. Но так ли это? Человек – венец природы или Человек—звено в цепи жизни? – это основополагающий вопрос моего проекта.  "Человек ­ самое разумное существо на планете... Человек ­ царь   природы!"  Кто   придумал   эти   фразы?   ­   сам   человек.   А   соответствуют   ли   они действительности? В чем состоит это владычество?  Постараемся ответить на эти вопросы. 2 Но причем тут математика? – спросите вы.  При работе над проектом мне пришлось столкнуться   с   различного   вида   математическими   заданиями.   Это   вычисление   среднего арифметического.   Это применение математических формул. Это нахождение скорости. Без решения всех этих задач невозможно произвести расчеты, а значит, и получить нужные результаты, которые позволят ответить на поставленный вопрос.         Для достижения цели мне необходимо было выполнить следующие задачи:  Собрать необходимый материал для проведения практических исследований: сдача  нормативов учащимися на уроках физкультуры; сбор антропометрических данных  из медицинского обследования учащихся (рост, вес)  Произвести расчёты к исследовательским задачам.   Использовать математические методы для анализа полученных данных.  Изучить и проанализировать литературу по данной теме.  Оформить результаты работы в виде презентации.  Сделать   выводы. 3 В мир математики через тайны природы       Итак, действительно ли человек – царь природы? Я попытался разобраться в реальном положении   дел.   Для   этого   решил   посмотреть   на   физические   возможности   человека   в сравнение   с   братьями   нашими   меньшими.   Я   работал   с   различными   источниками информации   (энциклопедии,   книги,   интернет).   На   уроках   физкультуры   ребята   нашего класса сдали соответствующие нормативы. В медицинском кабинете мы измерили рост, вес каждого ученика 7б класса. Все это было использовано в моей исследовательской работе. Сравнив   результаты,   получил   следующие   показатели. 1этап исследовательской работы: Скорость.      Некоторые представители животного мира обладают молниеносной скоростью. Самое быстрое наземное животное –  гепард (рис.1), его скорость достигает 128 км/час. Второе место в скорости среди наземных животных принадлежит  вилорогой антилопе (рис.2), обитающей в Северной Америке. Её скорость ­ 98 км/ч.      Многие   животные   хорошие   пловцы.   Самая   быстрая  рыба­парусник  (рис.3)   может развивать скорость до 109 км/ч. Самое быстрое морское млекопитающее – касатка(рис.4). Она может плыть со скоростью 55,5 км/ч.       рис.1                                 рис.2                          рис.3                          рис.4 4 Рекорд нашего 7б класса в беге на 30 метров принадлежит Кузнецову Андрею – 4,4с,  т.е.– 25 км/ч, что в 5,12 раз меньше скорости гепарда. Вывод: Человек обладает скоростью, но не достаточно большой. 2 этап исследовательской работы. Прыжки в высоту.             Далеко   позади   мы   оказались   и   в   прыжках.   Лучшие   прыгуны   среди   наземных млекопитающих   ­   представители   семейства   кошачьих.   Тот   же  гепард  (рис.5)   может прыгнуть на высоту 4,5 метра, а пума(рис.6) ­ на 4 метра. Третье место в высоте прыжка среди наземных млекопитающих принадлежит кенгуру(рис.7), которые могут прыгнуть на 3 метра.   Рекорд   по   прыжкам   в   высоту   среди   млекопитающих   принадлежит  дельфину­ афалине (рис8.), который прыгает на 6 метров вверх. Из рыб выше всех прыгает  кета (рис.9), может перепрыгивать препятствия высотой 3,65 метра. Однако лучшим прыгуном является  блоха(рис.10). Она может прыгнуть на высоту, превышающую её размеры в 150 раз.  рис.5                          рис.6                              рис.7    рис.8       рис.9                              рис.10 Рекорд нашего 7б класса по прыжкам в высоту принадлежит Полякову Никите ­1,1 м, что в 5,5 раза меньше прыжка дельфина.    Вывод: Человек может прыгнуть достаточно высоко, но только с шестом. 5 3 этап исследовательской работы: Прыжки в длину.       Дальше всех из наземных млекопитающих прыгает кенгуру (рис.11). Самый длинный  зарегистрированный прыжок кенгуру составил 13 метров 64сантиметра. На втором месте  по прыжкам в длину африканская чернопятая антилопа импала (рис.12). Она способна  прыгнуть на 12 метров в длину.  рис.11                                 рис.12 Рекорд нашего 7б класса по прыжкам в длину принадлежит Вершковой Юле – 1,75м,  это в 7,8 раз меньше прыжка кенгуру. Вывод: Человек не соперник даже антилопе. 6 4 этап исследовательской работы: Сила.        Насекомые по сравнению с нами обладают фантастической силой. Сильнее всех жук­ носорог(рис.13), который способен носить вес, в 850 раз превышающий массу его тела. На втором месте по силе –  муравей(рис.14), который способен носить на себе вес, в 50 раз превышающий массу его тела. рис.13                                    рис.14 Вывод: Если   бы   человек   был   таким   сильным,   то   в   одиночку   двигал   бы   целый   состав, состоящий из 11 вагонов и локомотива. 7 5 этап исследовательской работы: Слух, зрение, обоняние, осязание.                 В большей степени у братьев наших меньших развиты слух, зрение, обоняние, осязание. Самые зоркие глаза в мире у сокола­сапсана (рис.15). Он способен заметить дичь с высоты до 8 км. Глаза  лошади (рис.16)расположены так, что её обзор составляет 350 градусов   (у   человека   180   градусов.)  Белые   медведи  (рис.17)  в  брачный   период   могут учуять своих партнеров за 80­100 км. И ни вода, ни 50­см лед им не помеха. Уникальным слухом обладают кошки (рис.18). рис.15      рис.16  рис.17                              рис.18 В данном случае в нашем классе рекордсменов нет. Вывод: Здесь человек далек от сравнения.  8 6 этап исследовательской работы: Масса тела.         Самое большое животное синий кит (рис.19). Его масса ­ до 190 тонн. Самое крупное наземное млекопитающее ­ африканский слон(рис.20), масса которого может доходить до 7 тонн.      рис.19                               рис.20 Средняя масса ученика нашего 7б класса – всего 57,65 кг.  Вывод: Человек как песчинка в море и на земле. 9 7 этап исследовательской работы: Рост.         Самое высокое наземное животное планеты – жираф (рис.21). Самый крупный жираф был ростом 5м 86 см. Самая большая змея – анаконда (рис.22), которая может достигать в длину 11м 50 см. рис.21                                 рис.22 Средний рост ученика нашего класса – 1м 62 см. Вывод: Даже самый высокий человек ниже жирафа. 10 8 этап исследовательской работы: Продолжительность жизни.         По продолжительности жизни мы также отстаём. Самый долгоживущий представитель животного   мира   –  морская  губка   (рис.23),  которая   живет   до   двух   тысяч   лет.   Самое долгоживущее   наземное   животное   –  черепаха   (рис.24).  Индийская   гигантская   черепаха Адвайта прожила 255 лет. рис.23                                    рис.24 Возрастной предел человека 120 ­ 130 лет. 11 Заключение       По результатам исследовательских работ делаю следующий вывод. Мы   увидели,   что   человек   слабее   и   уязвимее   многих   животных. Главная   отличительная особенность человека – мощный интеллект. Благодаря этому мы можем решать многие вопросы в покорении природы. Но, задача человека не только покорять, но и беречь и защищать   природу,   помогать   всем   живым   существам.   Человек   станет   истинным   царём природы, если научится использовать весь свой потенциал в созидательных целях.  Ведь природа   и   человек   –   звенья   одной   цепи.          Таким образом, если переосмыслить некоторые факты с точки зрения математики, то можно получить, тем самым, реальные представления о положении вещей. Проект помог мне охватить большой круг учебных тем, предоставил возможность применить знания в новых ситуациях. Новый подход помог пробудить интерес к математике, как учебному предмету. 12 Список литературы 1. Аксенова М. Большая детская энциклопедия. Математика. Том 11.М: Аванта +, 2011.­ 624с. 2. Газина, О. М. Экологическая азбука для детей: жизнь морей и океанов. – Москва, 2000. 3. Моррис Р. Тайны живой природы.­ М.: Росмэн, 2004 4. Паркер С., Астон К. Природа вокруг нас. Иллюстрированная энциклопедия для детей.  Харьков­Белгород: Клуб семейного досуга, 2008. — 64 c. 5. Спарджен, Р. Экология. – Москва, 1998. 6. Томилина М.Е. Справочник по математике. 5­9 классы. М: Литера, 2017­ 240с. 13 Приложения 1 этап исследовательской работы. Скорость. Самое быстрое наземное животное – гепард, его скорость достигает 128 км/час.  Рекорд нашего 7б класса в беге на 30 метров принадлежит Кузнецову Андрею – 4,4 с.  (Результаты взяты у учителя физкультуры Сатлайкиной М.А.) 30 м =0,03 км 4, 4 с =  4,4 3600 ч  ≈  0,0012 ч Vученика =  0,03 0,0012  =  300 12  = 25 (км/ч) Vгепарда = 128 км/ч Vгепарда Vученика  =  128 25  = 5,12 раз Вывод: Человек обладает скоростью, но не достаточно большой. 14 2 этап исследовательской работы. Прыжки в высоту Рекорд по прыжкам в высоту среди млекопитающих принадлежит дельфину, который  прыгает на 6 м вверх. Рекорд нашего 7б класса по прыжкам в высоту принадлежит Полякову Никите ­1,1 м  (Результаты взяты у учителя физкультуры Сатлайкиной М.А.) hдельфина = 6 м;     hученика = 1,1 м hдельфина hученика =  6 1,1   ≈  5,5 раз Вывод: Человек может прыгнуть достаточно высоко, но только с шестом. 15 3 этап исследовательской работы. Прыжки в длину. Самый длинный зарегистрированный прыжок кенгуру составил 13 м 64см. Рекорд нашего 7б класса по прыжкам в длину принадлежит Вершковой Юле ­1м 75 см.  (Результаты взяты у учителя физкультуры Сатлайкиной М.А.) L ученика = 1м 75 см = 1,75 м L кенгуру = 13 м 64 см = 13,64 м Lкенгуру Lученика =  13,64 1,75   ≈  7,8 раз Вывод: Человек не соперник кенгуру. 16 4 этап исследовательской работы. Сила. Сильнее всех жук­носорог, который способен носить вес, в 850 раз превышающий массу  его тела.  mгруза > mжука в 850 раз Средняя масса человека составляет 70 кг. mчеловека = 70 кг 70 ∙ 850 = 59500 кг = 59 т 500 кг Вывод: Если бы человек был таким сильным, то в одиночку двигал бы целый состав,  состоящий из 11 вагонов и локомотива. 17 5 этап исследовательской работы. Слух, зрение, обоняние, осязание. Самые зоркие глаза в мире у сокола­сапсана. Он способен заметить дичь с высоты до 8 км. Глаза лошади расположены так, что её обзор составляет 350°, у человека ­ 180°. Белые медведи в брачный период могут учуять своих партнеров за 80­100 км. Уникальным слухом обладают кошки. Вывод: Здесь человек далек от сравнения.  18 6 этап исследовательской работы. Вес. Самое большое животное синий кит. Его масса ­ до 190 тонн. № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Фамилия имя ученика Масса тела Вычислим  среднюю массу  ученика нашего 7б класса.  (Антропометрич еские данные  взяты из  медицинского  обследования  учащихся)   19 Итого m общая =  m средняя =  общаямасса количествоучеников  =                  m кита = 190 т = 190000 кг mкита mсредняя  =  190000 57,65 ≈    3296 раз Вывод: Человек как песчинка в море и на земле. 20 7 этап исследовательской работы. Рост. Самое высокое наземное животное планеты – жираф. Самый крупный жираф был ростом  5м 86 см. Вычислим средний рост ученика нашего 7б класса. (Антропометрические данные взяты из  медицинского обследования учащихся) Фамилия имя ученика Рост    L общая =  L средняя = № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Итого  общийрост количествоучеников  =                 = 1м 62 см = 1,62 м L жирафа = 5м 86 см = 5,86 м 5,86 1,62   Lжирафа Lсредняя  =  ≈  3,6 раз 21 Вывод: Даже самый высокий человек ниже жирафа. 8 этап исследовательской работы. Продолжительность жизни. Самый долгоживущий представитель животного мира – морская губка, которая живет до  двух тысяч лет. Возрастной предел человека 120 ­ 130 лет. 2000 130   ≈  15,4 раза 22