Научно - исследовательский проект "Эволюция единиц измерения"

      Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1 с углублённым изучением отдельных предметов»

«Эволюция единиц измерения»

научно-исследовательский  проект

Исполнитель:                                                         Морозов Дима,                                                        ученик 3 класса «А»

                                                     Руководитель:  Долгополова Р.Г.

Каменск - Уральский

2016г.

Содержание:

      Введение.

I.      Единицы измерения в старину и в настоящее время.

1.1.          История возникновения  единиц измерения.

1.2.          Связь старинных единиц измерения с современными мерами.

1.3.          Международная метрическая система.

1.4.          Использование единиц измерения в литературе и фольклоре.

     II.   Исследование.

    III. Результаты и выводы.

      Заключение.

      Список литературы.

                        Введение.

В повседневной жизни мы сталкиваемся с математическими величинами ежедневно. Мы, не задумываясь, производим различные вычисления, используя современные измерительные приборы (сантиметр, линейку, рулетку). С современными единицами измерения мы знакомы. Они удобны и понятны.

Интересно, а как измеряли длину в старинные времена на Руси? Как и откуда возникли единицы измерения?  

В художественной литературе я встречал строки с непонятными для меня словами: аршин, верста, пядь, сажень, вершок. Задавая вопросы своему классному руководителю – Раисе Григорьевне я узнал, что эти слова относятся к единицам измерения, которые помогали нашим предкам производить вычисления. Мне очень нравятся уроки математики, где можно производить вычисления, но  откуда появились единицы измерения? Интересующие меня вопросы и послужили в выборе темы по исследовательскому проекту: «Почему не используются старинные единицы измерения?».

Найти ответы на возникшие вопросы мне помогли мой классный руководитель Раиса Григорьевна и мама Ольга Вячеславовна.

Изучая  материал в интернете, читая  научно-познавательную литературу, я выяснил, что единицы измерения зародились еще в древности. Человеку приходилось постепенно достигать не только искусство счета, но и измерений. Когда древний человек, уже мыслящий, попытался найти себе пещеру, он вынужден был соразмерить длину, ширину и высоту своего будущего жилища  собственным ростом. А ведь это и есть измерение. Наши предки располагали только собственным ростом, длиной рук и ног. Если при счете человек пользовался пальцами рук и ног, то при измерении расстояний использовались руки и ноги. Не было народа, который не избрал бы свои единицы измерения.

Вопрос о значимости единиц измерения на сегодняшний день  актуален, так как метрическая система находится в центре внимания человеческой деятельности. Потому как ведь до сих пор нет в мире единой метрической системы. И меня эта тема заинтересовала, ведь я могу узнать  историю развития математики, которая связана с историей нашей Родины.

Система древнерусских мер длины включала в себя следующие основные меры: версту, сажень, аршин, локоть, пядь, вершок.

                                 Не имели наши предки

Ни линейки, ни рулетки.

  Но могли предмет любой

                                 Измерять самим собой.

Исходя из выбранной  темы я определил цель своего проекта.

Цель моего проекта, выяснить какие единицы измерения существовали в древние времена и почему не используются в настоящее время.

Вопрос возник, необходимо, искать ответ. Для этого я поставил перед собой  следующие задачи:

1. Узнать, какие единицы измерения существовали в старинные времена на Руси.

2. Уточнить, какими единицами измерения пользуются в настоящее время.

3. Проанализировать достоинства в математических вычислениях современных и старинных единиц измерения.

I.                 Единицы измерения в старину и в настоящее время.

Для решения поставленных задач я запланировал этапы своего  исследования.

1. Найти и изучить в литературе  и интернете как появились  единицы измерения.

2. Пронаблюдать и изучить какими измерительными приборами пользуются современные люди и с помощью чего производили измерения в старинные времена на Руси.

3. Выяснить в каких литературных произведениях нам встречались старинные единицы измерения.

4. Провести эксперимент с единицами измерения, используя как современные, так и  старинные.

5. Проанализировать собранную информацию.

6. Выполнить презентацию по собранному материалу.

7. Участвовать в проведении классного часа с использованием презентации.

8. Представить результат проектно-исследовательской работы на школьной конференции.

                    История возникновения мер измерения.

У наших предков были  весьма любопытные способы измерения. У славян была такая мера длины, как «вержение камня» – бросок камнем, «перестрел» – расстояние, которое пролетала стрела, выпущенная из лука. Расстояния измерялись и так:  «Печенегия отстояла от хазар на пять дней пути, от алан на шесть дней, от Руси на один день, от мадьяр на четыре дня и от болгар дунайских на полдня пути».

В старинных грамотах о пожаловании земли можно прочитать: «От погоста во все стороны на бычачий рев», это значило – на расстояния, с которых еще слышен рев быка. Подобные меры были и у других народов – «коровий крик», «петушиный крик». Мерой служило и время «пока закипит котел воды». «Пушечный выстрел» – тоже мера расстояния. Когда в Японии еще не знали подков для лошадей и обували их соломенными подошвами, появилась мера «соломенный башмак» – расстояние, на котором этот башмак изнашивался. В Испании известна мера расстояния – сигара: путь, который может пройти человек, куря сигару. В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояния – бука. Это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

   В старинных русских договорных бумагах можно встретить такое замечание, что отсталые крестьянки в дореволюционной русской деревне яйца варили до тех пор, пока  не будет прочтена   молитва «отче наш». До сих пор существует выражение: «не подпускать на пушечный выстрел».

         Первым счетным прибором человека  были пальцы рук и ног. Они же послужили образцами первых мер длины.

         Мера была хоть и очень удобной – руки всегда при себе, - но был у неё существенный недостаток: руки, к сожалению, у всех разные.  У одних они были длинные, у других короткие. Хитрые купцы быстро соображали, что нужно искать приказчиков с руками покороче: тот же  кусок ткани, можно было продать дороже так как он содержал в себе больше аршинов. Но однажды этому пришёл конец. Продавать «на свой аршин» властями было строжайше запрещено. Употреблять разрешалось только казённый аршин.

         Казённый аршин – линейку, длиной в чью-то руку, - изготовили в Москве, потом с него сделали копии и разослали во все концы России. Чтобы деревянный аршин нельзя было укоротить, концы его оковали железом и пометили печатью.

Связь старинных единиц измерения с современными мерами.

 В результате изучения истории развития старинных мер длины,  мы  составили таблицу «Система старинных русских мер длины»:

Из приведенной выше таблицы мы наблюдаем насколько различны древние единицы измерения с современными.

В 1875 году ученые 17 стран, в том числе и России, подписали единую Метрическую конвенцию. Сегодня в подавляющем большинстве стран мира использую данную метрическую систему.

Основными единицами являются метр и килограмм. Исходя из данной метрической системы складываются следующие данные.

              МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА.

Основной единицей длины считают метр:

1 м = 100 см                                    1 см = 10 мм

1 см = 10 мм                                     1 км = 1000 м

                          Массу измеряют в килограммах:                                       

1 кг = 1000 г                                    1ц = 100 кг

                              1 т = 1000 кг

                  Объем измеряют в литрах:

1 л = 1000 мл                      1 л = 1 куб. дециметру

Используя метод наблюдения,  я постарался увидеть и вспомнить, чем измеряют длину люди в повседневной жизни:

- чертят линии, отрезки, фигуры на уроках с помощью линейки (в школе);

- рост человека - с помощью специального ростомера (в поликлинике);

- высоту холки собаки, кошки - с помощью метровой линейки (в ветеринарной клинике);

- длину обложки для ученика - с помощью линейки (в магазине);

Современные люди измеряют длину, высоту, ширину с помощью привычных для нас измерительных материалов: школьной линейки, метра на тканевой основе, деревянного метра, рулетки и т.д. 

Использование единиц измерения в литературе и фольклоре.

  Читая литературные произведения, мы не раз сталкивались со старинными измерениями длины, веса, объема. Осознание этих мер всегда вызывают трудности. В  современном языке мы их почти не используем. Лишь при чтении художественных произведений сталкиваемся с этими понятиями, например, в произведении А.С.Пушкина «Сказка о царе Салтане …»

                                        Сына бог им дал в аршин,

В сказке П.П.Ершова «Конек-горбунок»:

Да еще рожу конька

Ростом только в три вершка

На спине с двумя горбами

Да с аршинными ушами.

А сколько высказываний со старинными единицами измерения встречается в русском фольклоре.

Исследование.

Начиная свой исследовательский проект мы выдвигали гипотезу,  что старинные единицы измерения утратили свою значимость по причине своей неточности и были заменены  на единицы  измерения, принятые во всем мире, что еще в 1875 году ученые 17 стран, в том числе и России, подписали единую Метрическую конвенцию.  И сейчас мы хорошо знаем эти единицы измерения, с которыми на уроках математики производим вычисления.

В качестве доказательства моей гипотезы я решил провести эксперимент: измерить высоту,  длину и ширину  комода  с помощью современных и старинных единиц измерения.

Для измерения используемых в современной жизни мер длины, я просто взял сантиметр и измерил; для измерения старинными мерами  использовал локоть, который равен 38см,  пядь которая равна 17см, ладонь которая равна 8см, при этом мне пришлось в начале сделать веревочку равную данным величинам.

Для сравнения я использовал и измерения, сделанные мамой: локоть  равен 46 см,  пядь- которая равна 20 см, ладонь- которая равна 11см.

Современные единицы измерения:

В итоге: высота комода равна – 81см, длина – 84 см, ширина – 44 см.

Старинные единицы измерения:

Результаты измерений – это числа, которые сообщают нам информацию об окружающем мире.

Результат проведенного эксперимента.

Из своего эксперимента я сделал вывод, насколько  быстро и удобно я  вычислил размеры комода с помощью обычного сантиметра и получил точные величины. Данный эксперимент еще раз подтвердил мою гипотезу, что старинные меры неудобны, а их результаты неточны, так как у каждого человека различна длина ладони, расстояние от локтя до пальцев. Ведь результаты измерений – это числа, которые сообщают нам информацию об окружающем мире и желательно, чтобы она была точной.

В качестве подтверждения своего исследования я решил решить задачи со старинными и современными единицами измерения.

Задачи:

Какого роста человек «от горшка два вершка?»

Возможно в данном выражении под словом «горшок» наши предки понимали «коршок» (единица измерения равная ширине кулака).

Коршок = 9 см.

Вершок = 4,5 см

Значит найти рост человека «от горшка два вершка» не составит труда.

Решение:

Коршок + вершок + вершок = рост.

9 + 4,5 + 4,5 = 18 см

Ответ: 18 см рост.

Задачи с современными  единицами измерения.

Задача:

Длина прямоугольника 9 см, а ширина 5 см. Чему равен периметр прямоугольника?

Решение:

Р= (9+5)х2=28 см

Ответ: периметр прямоугольника равен 28 см.

Анализируя решения задач мы также видим, что старинные единицы измерения сложны не только в решении, но и в условии.

                           Заключение.

          Старинные единицы измерения, рассмотренные в данной работе, не описаны в  школьных пособиях. Проведенная работа позволит решать задачи со старинными мерами, приобрести необходимые знания, умения и навыки, связанные с различными областями знаний. Изучив старинные единицы измерения, я расширил представления о некоторых неизвестных понятиях, улучшил свои возможности при решении задач, предлагаемых в олимпиадах, конкурсах, а также при самостоятельном решении нестандартных задач.

Кроме того, мое предположение подтвердилось, что старинные единицы измерения утратили свою значимость по причине своей неточности. И очень подходит выражение «Всяк на свой аршин меряет».

         В наше время  новых технологий использование таких    неточностей в математических вычислениях могут привести к катастрофам практически во всех сферах деятельности человека.

Продукт своего исследования:  я представил  собранную и обработанную информацию в виде презентации для своих одноклассников и на школьной конференции.

 Используемая литература:

1. Сапцина У.В. Большая энциклопедия школьника – М.: «Росмэн - Пресс», 2002.

2. Курушина В., Симон Ф. Открытия и изобретения -  М.: «Махаон», 2008.

3. Щигель Д. Я познаю мир - М.: ООО «Издательство Астрель», 2003.

4. Крейг А., Росни К. Наука. Энциклопедия – М.: «Росмэн», 2000.

 5. Ресурсы Интернет

www.kiris.ru

 www.etalon-tehno.ru

Скачано с www.znanio.ru