Знать: строение анализаторов и органов чувств (зрительный анализатор, слуховой анализатор, органы равновесия, кожно-мышечной чувствительности, обоняния и вкуса.)

Уметь:

объяснять зависимость собственного здоровья от состояния окружающей среды;

использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной деятельности для профилактики стрессов, рациональной организации труда и отдыха.

Бионический подход - это искусство применения биологии для небиологических целей. Создание моделей:

• 
  Бионические модели, до того как получают техническое воплощение, начинают свою жизнь на компьютере.
  
• 
  Строится математическое описание модели.
  
• 
  По ней составляется компьютерная программа - бионическая модель.
  
• 
  На такой компьютерной модели можно за короткое время обработать различные параметры и устранить конструктивные недостатки.
  

Большинство человеческих изобретений уже «запатентовано» природой:

• 
  застежка «молния», было сделано на основе строения пера птицы;
  
• 
  удобные «липучки»;
  
• 
  новые принципы полета, бесколесного движения, построения подшипников и т. д.
  
• 
  явление радио - и эхолокации;
  
• 
  солнечные батареи и зеленый лист;
  
• 
  реактивное движение;
  
• 
  живые приборы.
  

1. 
   Живые торпеды океана.
   
2. 
   Животные - снайперы.
   
3. 
   Животные «строители» и «архитекторы».
   
4. 
   Животные «анатомы» и «хирурги».
   
5. 
   Животные, которые видят ночью.
   
6. 
   Животные «метеорологи».
   
7. 
   Живые химические лаборатории.
   
8. 
   Животные альбиносы.
   
9. 
   Биоакустика рыб.
   
10. 
    Эхо в мире живой природы.
    
11. 
    Анабиоз и зимняя спячка.
    

1. 
   Выбор темы и распределение обязанностей в группе.
   
2. 
   Подбор научной, художественной, публицистической литературы, источников информации с использованием электронных средств массовой информации.
   
3. 
   Составление плана проекта (презентации).
   
4. 
   Подготовка к представлению проекта (презентации).
   
5. 
   Защита проекта (презентация, устный журнал, буклет, стенгазета).
   

Бытовые воздухоочистители. Бионика – флоту. Бионика – авиации. Тесная связь кибернетики и робототехники с бионикой. Манипуляторы. Перспективы бионики. Природа как эталон. Космическую и планетарную роль человека.

Обобщение. Наиболее важные естественнонаучные идеи и открытия, определяющие современные знания о мире.

Семинар.

Вопросы и задания семинара:

Какое значение имеет изучение биологии для научно-технического прогресса?

Назовите, какие особенности строения животных и растений используются человеком в строительстве, промышленности, приборостроении и т.д.?

Какие способы передвижения организмов в живой природе может использовать человек для создания транспортных средств?

Перечислите, какие принципы структурной организации растений можно использовать в строительстве сооружений?

На чем основано утверждение, что многие системы жизнеобеспечения животных более совершенны, чем у людей?

Каковы перспективы развития биологических дисциплин в будущем?

Раздел 5. Ноосфера и человек.
Тема 12. «Учение о ноосфере и мировая цивилизация».1ч.
Знать:

- значимости научных исследований В.И.Вернадского в области экологической геологии, минерологи, биосферы, ноосферы и т.д.;

- вклада ученых Тамбовской области в развитие наследия В.И.Вернадского;

- роли специалистов определенных профессий в поддержании устойчивого развития общества.

- объяснять, почему человек представляет собой высшую степень развития живой природы.

1. 
   Шарова И.Х., Свешников В.А. Проблемы экологической морфологии. – М.: Знание, 1988. - (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Биология»; №1).
   
2. 
   Денков В. На грани жизни. Перевод с болгарского. - М.: Знание, 1988.
   
3. 
   Болдырев А. А. Строение и функции биологических мембран. – М.: Знание, 1987. - (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Биология»; №2).
   
4. 
   Грабар А. В. Предметная неделя биологии в школе. Ростов на Дону: Феникс. 2007.- (Библиотека учителя.).
   
5. 
   Шарова И. Х. , Свешников В. А. Экологическая морфология. М.: Знание, 1988. - (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Биология»; №1).
   
6. 
   Зорин Н. И. Элективный курс «Элементы биофизики»: 9 класс. – М.: ВАКО, 2007. – (Мастерская учителя.).
   
7. 
   Голдовский А.М. Анабиоз. – Л..: Наука, 1981.
   
8. 
   Мамаев Б. М., Бордукова Е. А. Энтомология для учителя. М.: Просвещение, 1985.
   
9. 
   Яхонтов А. А. Зоология для учителя. Беспозвоночные. Позвоночные. - М.: Просвещение, 1982, 1985.
   
10. 
    Северцов А. С. Эволюция или Божий промысел. – Биология в школе. – 1997. № 7.
    
11. 
    Семин А. И. Чему учит кость. – Биология в школе. – 2003. № 4.
    
12. 
    Травникова В.В. Биологические экскурсии: Учебно-методическое пособие. – СПб.: «Паритет», 2002.
    
13. 
    Миронов А.В. Преподавание экологии в школе.- М.: гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2004.
    
14. 
    Смелова В.Г. О чем жужжит пчела. – Биология в школе. – 2003. № 6.
    
15. 
    Биология: общие закономерности: Книга для учителя. Сивоглазов В.И., Сухова Т. С., Козлова Т.А. - М.: Школа Пресс,1996.
    
16. 
    Богданов К.Ю. Физик в гостях у биолога.– М.: Наука, 1986.
    
17. 
    Морозов В. И. Занимательная биоакустика. - М.: Знание, 1987.
    
18. 
    Чегодаев А.Е. Рассказы о рептилиях. - М.: Знание, 1988. - (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Биология»; №4).
    
19. 
    Алексеева Т.И. Географическая среда и биология человека. – География в школе. 1996. - № 4.
    
20. 
    Экология: Познавательная энциклопедия. – М., 2004.
    

1. 
   Свещаров Г. Этюды о животных. Перевод с болгарского. - М.: Знание, 1987 - (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Биология»; №7).
   
2. 
   Энциклопедия для детей. Физика. Т. 16. – М.: Аванта, 2000.
   
3. 
   Б.И.Спасский. Хрестоматия по физике. Учебное пособие для учащихся. М.: -Просвещение, 1982.
   
4. 
   Ю.Н.Кукушкин. Химия вокруг нас. - М.: Высшая школа, 1992.
   
5. 
   Большой справочник по биологии. – М.: «Издательство Астрель», «Олимп», «Фирма «Издательство АСТ», 2000.
   
6. 
   Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. Учебник для 10 -11 классов общеобразовательных учебных заведений. М.: Школа-Пресс, 1996.
   
7. 
   Бровкина Е.Т., Сивоглазов В. И.Атлас родной природы. Городские животные. Учебное пособие. – М.: Эгмонт Россия, 2001.
   
8. 
   Козлов М.А. Живые организмы – спутники человека. – М.: Просвещение, 2006.
   

1. 
   Биология. 5-9 классы. Часть 2. Растения. Часть 4. Человек.
   

2. 
   Биология. Строение высших и низших растений.
   
3. 
   Биология. Строение и жизнедеятельность организма растения.
   
4. 
   Общая биология. Растительные сообщества.
   
5. 
   Биология. Беспозвоночные животные. Позвоночные животные.
   
6. 
   Биология. Эволюции систем органов.
   
7. 
   Общая биология. Клетка. Интерактивное наглядное пособие.
   
8. 
   Биология. Строение и жизнедеятельность организма человека.
   
9. 
   Биологические исследования. Методические рекомендации.
   
10. 
    1С: Репетитор. Биология. Весь школьный курс. 1С: Биология.
    

«Из истории науки и техники».

«Этюды о русских ученых».
Интернет – ресурсы.

1. 
   http://bio-nica.narod.ru/
   
2. 
   http://crossword.metromir.ru/87603
   
3. 
   http://x-4.narod.ru/bio/index.html
   
4. 
   http://slovar.plib.ru/dictionary/d20/261.html
   
5. 
   http://portfolio.1september.ru/?p=work&id=559408
   
6. 
   http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0.
   
7. 
   http://www.garshin.ru/evolution/physics/bionics.ht...
   
8. 
   http://www.diz-land.ru/bionika.html
   
9. 
   http://referat-5.msk.ru/maschini-s-obratnoi-/bioni
   

С незапамятных времен мысль человека искала ответ на вопрос: «Может ли человек достичь того же, чего достигла живая природа?» На протяжении всей своей истории человек учился у природы, создавая искусственные системы по типу природных.

Наши далекие предки в своей деятельности сознательно или интуитивно обращались к живой природе, которая помогала им решать самые различные проблемы. Еще крупнейший греческий философ материалист Демокрит (около 460—370 гг. 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 ...» Прародителем бионики считается Леонардо да Винчи. Его чертежи и схемы летательных аппаратов были основаны на строении крыла птицы. В наше время, по чертежам Леонардо да Винчи неоднократно осуществлялось моделирование орнитоптера.

Бионика – (от греч. слова "bion"- ячейка жизни) - это самостоятельное направление в науке и технике, использующее биологические знания для решения инженерных задач и развития техники.

Бионика занимается изучением биологических систем, их свойств, принципов и закономерностей и их использованием при создании искусственных систем. Девиз бионики: «Живые прототипы – ключ к новой технике».

Бионика (от греч. biōn - элемент жизни, буквально - живущий), наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе моделирования структуры и жизнедеятельности организмов. Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками - электроникой, навигацией, связью, морским делом и др. [БСЭ, 1978г.]

Современная бионика

Направление кибернетики, изучающее структуры и жизнедеятельность организмов с целью использования открытых закономерностей и обнаруженных свойств для решения инженерных задач и построения технических систем, приближающихся по своим характеристикам к живым организмам. (Современный словарь иностранных слов - М., 2001)

Основные направления работ по бионике

- изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика);

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

- изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;

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

Современная бионика: Теоретическая бионика. Биологическая бионика. Архитектурно – строительная бионика. Техническая бионика. Нейробионика.

Биологическая бионика - изучает процессы, происходящие в биологических системах.

Теоретическая бионика - строит математические модели этих процессов.

Техническая бионика - применяет модели теоретической бионики для решения инженерных задач.

Архитектурная бионика - решает различные архитектурные проблемы с помощью патентов живой природы.

Нейробионика - разрабатывает искусственные системы, способные к самоорганизации.

Архитектурно-строительная бионика

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

Зарождение архитектурно-строительной бионики. В египетской архитектуре отмечалось активное применение законов образования форм живой природы (цветы и стебли растений папируса, лотоса в капителях и колоннах). Позже зодчие античной Древней Греции стали осваивать природные формы, имея в виду не только изобразительные, но и конструктивные задачи. Они стали глубже проникать в процессы живой природы.

Вначале люди познавали внешние (общие) признаки явления, отсюда на заре формирования человечества появляется в архитектуре подражание формам живой природы и строительной деятельности животных

Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти; Интенсивно изучаются органы чувств животных, внутренние механизмы реакции на окружающую среду и у животных, и у растений. Основные направления нейробионики: изучение нервной системы человека и животных; моделирование нервных клеток - нейронов и нейронных сетей. Это дает возможность совершенствовать и развивать электронную и вычислительную технику.

Наиболее продвинувшиеся исследования в бионике: разработка биологических средств обнаружения, навигации и ориентации; комплекс исследований, связанных с моделированием функций и структур мозга высших животных и человека; создание систем биоэлектрического управления и исследования по проблеме "человек-машина".

Бионический подход - это искусство применения биологии для небиологических целей. Создание моделей. Бионические модели, до того как получают техническое воплощение, начинают свою жизнь на компьютере. Строится математическое описание модели. По ней составляется компьютерная программа - бионическая модель. На такой компьютерной модели можно за короткое время обработать различные параметры и устранить конструктивные недостатки.

Бытовые воздухоочистители. Известно, что растения – «зеленые фильтры», очищающие воздух и воду от вредных примесей. Они пополняют атмосферу кислородом, увлажняют и ионизируют воздух, снижают количество микробов. Созданы бытовые и промышленные электровоздухоочистители, по функциям подобные природным зеленым фильтрам. Хлорофитум – природный кондиционер

Бионика – флоту. Изучение гидродинамических особенностей строения китов и дельфинов помогло создать особую обшивку подводной части кораблей, которая обеспечивает повышение скорости на 20–25% при той же мощности двигателя. Называется эта обшивка ламинфло и, аналогично коже дельфина, не смачивается и имеет эластично-упругую структуру, что устраняет турбулентные завихрения и обеспечивает скольжение с минимальным сопротивлением.

Бионика – авиации. Долгое время проблемой скоростной авиации был флаттер — внезапно и бурно возникающие на определенной скорости вибрации крыльев. Из-за этих вибраций самолет разваливался в воздухе за несколько секунд. После многочисленных аварий конструкторы нашли выход — крылья стали делать с утолщением на конце. Через некоторое время аналогичные утолщения были обнаружены на концах крыльев стрекозы. В биологии эти утолщения называются птеростигмы.

Кибернетика и робототехника тесно связаны с бионикой. Первые упоминания о человекоподобных машинах встречаются ещё в древнегреческих мифах. Термин "робот" был впервые введён К. Чапеком в пьесе "R. U. R." (1920 г.), где Роботами называли механических людей. Робот - машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.

Манипуляторы. Конструкторы промышленных роботов, изучив особенности движения клешней рака, наделили ими механическую руку робота: захват предмета, перемещение его в пространстве и освобождение.

Перспективы бионики. В последнее десятилетие бионика получила сильный импульс к новому развитию, поскольку современные технологии переходят на гига- и наноуровень и позволяют копировать миниатюрные природные конструкции с небывалой ранее точностью. Современная бионика связана с разработкой новых материалов, копирующих природные аналоги, робототехникой и искусственными органами.

Природа как эталон. Природа открывает перед инженерами и учеными бесконечные возможности по заимствованию технологий и идей. Раньше люди были не способны увидеть то, что находится у них буквально перед носом, но современные технические средства и компьютерное моделирование помогает хоть немного разобраться в том, как устроен окружающий мир, и попытаться скопировать из него некоторые детали для собственных нужд.

Темы экскурсий: Жизнь в природных биогеоценозах.

Изучение живых организмов в городской среде.

Лабораторный практикум - работа по группам или индивидуально:

«Изучение приспособленности живых организмов к среде обитания».
Ход работы:

5. 
   Определите среду обитания предложенной особи (вариативность).
   
6. 
   Выявите черты приспособленности к среде обитания.
   
7. 
   Выявите относительный характер приспособленности.
   
8. 
   Используя знания о движущих силах эволюции, объяснять механизмы возникновения приспособлений.