Главная
страница 1страница 2страница 3страница 4
скачать файл
Отдел образования

администрации Московского района г. Санкт - Петербурга

ГОУ «Гимназия № 524» СПб



Сборник

Из опыта проектной, исследовательской деятельности учащихся гимназии №524

в 2010-2011 учебном году

Санкт-Петербург

2011

Оглавление


  1. Из выступлений победителей секций XIV гимназической научно-практической конференции

  2. Из исследовательских работ старшеклассников 2011 года

  3. Рекомендации

    1. Рекомендации по подготовке проектной работы

    2. Примерные темы проектных исследовательских работ (10-11 класс)

Настоящий сборник по сложившейся традиции подводит итог проектной, исследовательской деятельности гимназистов в 2010-2011 учебном году.

В сборник включены основные положения выступлений учащихся гимназии – победителей секций XIV ученической научно-практической конференции. Сами секции были сформированы и по предметно-циклическому, и по возрастному принципам.

Среди соавторов сборника – учащиеся 5-10-х классов. Палитра тем и направлений представленных изысканий свидетельствует о расширении актуальной проблематики и творческом поиске начинающих исследователей.

В сборнике – тезисы исследовательских работ учащихся 10б класса Новоселова Ильи и Ящишина Игоря. Заявленные как межпредметные, они потребовали от гимназистов проявления таких необходимых для исследователя качеств, как ответственность, целеустремленность, полная самоотдача, высокая мобильность, способность к критическому анализу источников и формулированию выводов.

В сборнике содержатся рекомендации по подготовке исследовательских ученических работ, а также приложен перечень тем исследований по различным предметам, рассчитанный на учащихся средней и старшей школы. Кроме того, в сборник включено «Положение о проектной деятельности учащихся гимназии».



Кандидат исторических наук,

учитель высшей категории

Биушкин Владимир Иванович


  1. Из выступлений победителей секций XIV гимназической научно-практической конференции

Рогожинский Роман, 9А класс

Руководитель: Кутузова Г.Н.

Тема: «Энергия-человек»

Характер работы: исследовательский проект. Исследовательская деятельность в предметах естественно-научного цикла с использованием цифровой лаборатории «Архимед»

Цель данного проекта: изучить, как понятия энергия и человек связаны между собой.

Задачи:


  • исследовать источники и способы получения энергии для поддержания жизнедеятельности организма человека, улучшения качества жизни;

  • экспериментально показать методы измерения теплового эффекта источников энергии;

  • изучить особенности распределения энергии человека в экстремальных условиях.

Использование цифровой лаборатории «Архимед» расширяет поле исследований в проектной деятельности, позволяет осваивать естественные науки в комплексе. Тема проекта связана с разделами учебной программы по физике, химии и биологии (физика: тепловые явления, энергия; биология: обмен веществ, испарение; химия: экзотермические и эндотермические реакции).

В проекте исследуется:



  • Связь понятий человек и энергия.

  • Источники и способы получения энергии для жизнедеятельности организма, улучшения качества жизни;

  • Использование продуктов питания, их реакция совместимости, калорийность;

  • Расход и потеря энергии, особенности распределения энергии в экстремальных условиях.


Связь понятий энергия и человек.

Человек и энергия тесно связаны друг с другом. Наша жизнь - это круговорот энергии. Энергия постоянно тратится и её необходимо восполнять. Самый простой и эффективный источник энергии – пища.



Пища как источник энергии.

Пища - это один из самых простых и мощных источников энергии, необходимых для жизнедеятельности организма.



2.1. Исследование (химия, биология): Измерение калорийности продуктов питания.

Белки, жиры и углеводы являются источниками энергии, поступающими в организм через пищу. При окислении их(жиров, белков, углеводов) выделяется большое кол-во энергии.

Цель исследования: найти количество энергии, заключенное в образцах пиши, при их сгорании.

Для исследования брались три образца пищи: арахис и чипсы.



Порядок проведения эксперимента:

  • Определим массу пустых банок для воды и продуктов

  • Определим массу образца продукта питания

  • Нальём в предназначенную для этого банку 50 мл воды

  • Положим образец пищи в предназначенную для этого банку. Обратите внимание на то, что образцы будут лучше гореть, если их измельчить

  • Установим банку с образцом пищи непосредственно под банку с водой

  • Поместим датчик температуры в воду (он не должен касаться дна банки).

  • Начнём перемешивать воду в банке.

  • Начнём регистрацию данных. Показания датчика будут отображаться на экране в виде графика.

  • Подождём примерно одну минуту и затем подожжём спичкой образец пищи.

  • Продолжаем перемешивать воду до тех пор, пока не прекратиться рост её температуры. Остановим регистрацию данных.

  • Сохраним данные опыта.

  • Повторим п.п. 2-11 для других образцов пищи (чипсы, арахис).

  • Произведём перерасчёт удельного количества энергии, содержащегося в пище для чипсов и арахиса.

При расчётах выяснилось, что на одинаковую массу образцов выделяется разное количество энергии. В 10 граммах арахиса содержится 55 ккал, а в чипсах 52 ккал.

Вывод: в ходе исследования выяснилось, что при сгорании арахиса выделяется больше тепла, чем при сгорании чипсов. Следовательно, продукты, содержащие большее количество жиров, имеют большую энергетическую ценность, следовательно, в них заключено большее количество энергии.

Исследование 2.2. Выделение энергии при образовании кристаллогидратов солей на примере медного купороса.

Одним из способов поддержания комфортной температуры тела и соответственно энергии, является использование человеком современных грелок, принцип работы которых основан на химических реакциях.

Цель работы: проследить за изменением температуры при взаимодействии безводного сульфата меди и воды.

Порядок проведения эксперимента:


  • Насыпаем в стакан 16 г безводного сульфата меди.

  • Поместим датчик температуры в соль (он не должен касаться дна банки).

  • Дольём воду.

  • Начинаем регистрацию данных. Показания датчика будут отображаться на экране в виде графика.

  • Наблюдаем на экране за изменением температуры до тех пор, пока она не стабилизируется.

  • При стабилизации температуры остановим регистрацию. Сохраним данные.

Вывод: процесс гидратации является экзотермическим, то есть сопровождается выделением энергии.

CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O+Q. (нагревается до 560С)

Энергия, выделяющаяся при гидратации, может быть использована в качестве химической грелки, применяемой в медицине, а также людьми, находящимися в экстремальных условиях.



3. Энергии в виде воды, воздуха, движений. Приспособление к факторам окружающей среды.

Кожа - прочный эластичный покров, защищающий тело и помогающий поддерживать нужную температуру. Если нам жарко, тепла выбрасывается слишком много, включается терморегуляторная функция кожи, ее капилляры наполняются кровью и с ее поверхности происходит испарение-потоотделение, связанное с понижением температуры, - тело отдает энергию.



3.1. Исследование (биология): Выделительная и терморегуляторная функция кожи

Цель: исследовать терморегуляторную и выделительную функцию кожи, выявить зависимость интенсивности потоотделения от температуры окружающей среды.



Порядок проведения эксперимента:

  • Начинаем регистрацию данных. Показания датчика будут отображаться на экране в виде графика.

  • Наденем пакет с датчиками на кисть руки и закрепим его в области запястья с помощью резинового кольца или шнурка.

  • Запишем данные в течение 5-6 минут..

  • Остановим регистрацию и сохраним данные опыта.

  • Снимем пакет с ладони и извлечём датчики.

  • Возьмем другой пакет и снова соберем установку и выполним новый опыт ( с теми же параметрами).

  • Начнем регистрацию данных. Показания датчика будут отображаться на экране в виде графика.

  • Включим лампу и приблизим ее к пакету.

  • Запишем данные в течение 5-6 минут.

  • Остановим регистрацию и сохраним полученные результаты.

Вывод: кожа играет огромную роль в охлаждении тела. Потоотделение предохраняет организм от перегрева, так как при испарении влаги с поверхности тела тепло отдается в окружающую среду, происходит его охлаждение. В ходе первого опыта было обнаружено, что температура и влажность в пакете повышается из-за отсутствия теплообмена с окружающей средой. Во втором опыте влажность увеличивается быстрее и достигает более высокого значения, чем в первом, так как от лампы исходит дополнительное тепло.



3.2. Исследование условий испарения (физика):

Одним из способов увеличения скорости испарения является движение воздуха - ветер.

Холод оказывает на руки два сильных эффекта. Во-первых, наши руки меньше потеют. Во-вторых, кожа становится жестче, так как холод снижает текучесть жидкостей, наполняющих клеточные мембраны.

Цель работы: : Исследовать, как движение воздуха влияет на скорость испарения.

Порядок проведения эксперимента:

Сначала измерим температуру тела, потом начнём обдув и убедимся, что температура изменяется. После каждого действия дождёмся прекращения изменения температуры.

Затем прислоним датчик к влажной одежде (коже). Теперь опять начнём обдув датчика и убедимся в понижении температуры.

Затем обдув прекратим и зафиксируем рост температуры.

Вывод: движение воздуха увеличивает скорость испарения, тело теряет энергию. Также на скорость испарения влияет площадь открытой поверхности тела и температура и влажность окружающей среды. Чем больше площадь и разница температуры, тем быстрее происходит испарение. При увеличении влажности окружающей среды скорость испарения уменьшается.

4. Расход, потеря и распределение энергии в экстремальных условиях, в которые попадает человек.

Организм человека непрерывно теряет тепло. Если теряется его больше, чем образуется, головной мозг приказывает телу увеличить теплопродукцию и уменьшить теплоотдачу.

Расход, потеря и распределение энергии часто связаны с экстремальными условиями, в которые попадает человек. При охлаждении энергия в теле человека распределяется таким образом, чтобы сохранить наиболее важные органы человека: мозг, сердце, легкие и печень, ав периферических органах кровообращение нарушается - происходит потеря энергии. Такую ситуацию можно смоделировать с помощью наложения жгута на конечность.

4.1. Исследование (биология):нарушение кровообращения при наложении жгута.

Цель: Исследовать терморегуляторную функцию крови и доказать негативное влияние перетяжки на ткани и органы.

Порядок проведения эксперимента:


  • Приступаем к выполнению опыта, пока наши пальцы свободны.

  • Начинаем регистрацию данных. Показания датчиков будут отражаться на экране в виде графика.

  • Записываем данные не менее 30 с.

  • Не прекращая записи данных, быстро и туго обмотаем два пальца (каждый отдельно!) ниткой.

  • Продолжаем запись, отмечая внешние признаки нарушения кровообращения (покраснение, а затем и посинение покровов, снижение чувствительности), не более 7 – 10 минут.

  • Не прекращая записи данных, быстро снимем нитку.

  • Дождёмся стабилизации показаний датчика, и остановим регистрацию.

Вывод: наложение жгута («перетяжка») нарушает кровообращение, а следовательно – теплоснабжение изолированного органа. При этом происходит нарушение снабжения тканей кислородом и питательными веществами, снижение оттока продуктов метаболизма. После снятия перетяжки сосуды органа расширяются, чтобы продукты метаболизма, скопившиеся за время изоляции, быстро были выведены из организма.

Использование Цифровой лаборатории при исследованиях в данном проекте позволило мне получить не только знания в области естественных наук, но и опыт работы с интересной, современной техникой и компьютерными программами, получить возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока и самостоятельно проанализировать и представить полученные данные исследований.

Возможности исследований по теме проекта не ограничиваются экспериментами, предложенными и выбранными в работе. Их можно дополнить новыми идеями и качественно расширить. И это позволяет тема «Энергия – человек». Как и сами понятия, она многогранна и обширна. Исследовательская работа в гимназии по ней продолжается.



Канина Анна, 9в класс.

Руководители: Светлова С.В., Шелохнева Л.Н.

Тема: «Темперамент биологический фундамент личности»

Проблема, которой посвящена работа, занимает человечество уже более 25 столетий. Она называется красивым и звучным словом - темперамент.

Тема остается актуальной, так как особенности темперамента человека – важное условие, с которым следует считаться при индивидуальном подходе к воспитанию, обучению и всестороннему развитию его особенностей.

Люди начинают знакомиться с понятием «темперамент» очень рано. Еще в детстве мы замечаем, что одни из нас более подвижные, веселые, настойчивые, а другие -медлительные, застенчивые, неторопливые в словах и поступках. Если проследить за учениками на уроке, то можно сразу заметить разницу: у одних движения неторопливые, у других резкие, у одних присутствует суета в глазах, а у других- заметное спокойствие. Но большинство из них показывают похожие результаты в развитии.

Чем же объясняется такая разница в поведении? Прежде всего темпераментом, который проявляется в любом виде деятельности: игровой, трудовой, учебной, творческой. Индивидуально-психологические особенности личности человека и его темперамент придают окраску всей деятельности и поведению.

Слово «темперамент» в переводе с латинского обозначает «надлежащее соотношение частей». Ввел это понятие древнегреческий врач Гиппократ. Сейчас под этим словом мы понимаем проявление типа нервной системы в деятельности человека.

Темперамент – биологический фундамент, на котором формируется личность как социальное существо. Он отражает аспекты поведения преимущественно врожденного характера.

Темперамент относится к числу таких психологических понятий, о которых «все знают». Но все ли так просто на самом деле? Что скрывается за внешней «очевидностью» вопроса?

Цель предпринятого исследования - изучение феномена темперамента с психологической и физиологической точек зрения. Для этого необходимо было проследить историю вопроса и осветить современный подход к теории темперамента; обозначить индивидуально – психологические особенности личности, в которых проявляется подвижность, сила, уравновешенность его нервных процессов; определить типы темперамента у учащихся 8в класса гимназии № 524 (обследование проводилось с помощью подросткового теста Айзенка); сформулировать рекомендации учащимся, учителям и родителям по работе на уроке с учащимися разных типов темперамента.

Учение о темпераменте возникло еще в древности. Древнегреческие врачи Гиппократ и Клавдий Гален сформировали учение о темпераментах как о пропорциях, в которых преобладает жидкость.

Гиппократ впервые дал определение понятия «темперамент» и более или менее подробно описал темпераменты. Согласно теории Гиппократа, различия между людьми определяются соотношением основных видов жидкостей в их организме: крови, двух сортов желчи и слизи (или лимфы). Преобладание одной из них определяет темперамент человека. Преобладание жёлтой желчи делает человека импульсивным, «горячим» — холериком; преобладание лимфы - спокойным и медлительным  флегматиком; преобладание крови  сангвиником; преобладание чёрной желчимеланхоликом. При правильном их смешении человек здоров, при неправильном – болен.

Кант и Вундт характеризовали темперамент, рассматривая его как психические свойства.

В XIX веке в учении о темпераментах выделялось два основных направления: объяснение типов темперамента соотношением деятельности желез внутренней секреции (Кречмер, Шелдон), или соотношением свойств нервной системы (И. П. Павлов).

Теория связи некоторых общих свойств нервных процессов с типами темперамента была предложена И.П. Павловым и получила развитие и экспериментальное подтверждение в работах его последователей.

И. П. Павлов выделяет три фундаментальных свойства нервных процессов  возбуждения и торможения: силу, уравновешенность и подвижность. Эти свойства нервных процессов образуют определенные системы, комбинации, которые, по его мнению, образуют так называемый тип нервной системы, или тип высшей нервной деятельности.

Выделенные И.П.Павловым типы нервной системы не только по количеству, но и по основным характеристикам соответствуют четырем классическим типам темперамента:



  • Сильный, уравновешенный, подвижный – сангвиник.

  • Сильный, уравновешенный, инертный – флегматик.

  • Сильный, неуравновешенный тип с преобладанием возбуждения – холерик.

  • Слабый тип - меланхолик.

И.П.Павлов понимал тип нервной системы как врожденный, относительно слабо подверженный изменениям под воздействием окружения и воспитания. По мнению И.П.Павлова, свойства нервной системы образуют физиологическую основу темперамента, который является психическим проявлением типа нервной системы.

Типы нервной системы, установленные в исследованиях на животных, Павлов предложил распространить и на людей. Он также дал подробное описание типов темперамента.

Ни в коем случае нельзя думать, что тип нервной системы и сложившийся на его основе темперамент роковым образом определяют способности человека, черты его характера, его интересы и склонности, мировоззрение и убеждения. Хорошие способности, положительные черты характера, общественные наклонности могут быть развиты при любом типе нервной системы и при любом темпераменте. Темперамент будет влиять лишь на стиль поведения человека и на отношения с людьми, на его индивидуальную манеру работы, на способ обработки информации.

Среди великих людей есть представители всех типов темперамента. Из истории известно, что Наполеон и Герцен были сангвиниками, Суворов, Петр I и И.П. Павлов — холериками, Гоголь, Левитан, Чайковский — меланхоликами, Крылов и Кутузов — флегматиками.

Положительные (как и отрицательные) качества могут появиться при всяком темпераменте. Все зависит от того, в какие условия поставлена личность, как она воспитывается.

Практическая часть работы состояла из следующих этапов:


  • Определение типов темперамента у учащихся с помощью подросткового теста Г. Айзенка. Исследуемая группа (испытуемые) – учащиеся 8 «В» класса гимназии № 524, 23 чел.

  • Обработка результатов.

  • Рекомендации.

Тест показал, что среди учащихся 8 «В» класса гимназии № 524 преобладают сангвиники (34,8%) и холерики (26,1%), меланхолики составляют 17,4%, флегматики – 8,7%. В процессе исследования выявлено также 3 человека (13,0%) с пограничными типами темперамента: два сангвино-холерика и один меланхоло-холерик.

Таким образом, проведенное в практической части работы исследование позволило показать распределение обследованной группы учащихся 8«В» класса по типам темперамента и дать рекомендации всем участникам образовательного процесса.


Рекомендации учителям

При проведении уроков учителям, работающим в 8 «В» классе, необходимо учитывать следующее:

Сангвиники и холерики быстро включаются в любую деятельность, максимальная работоспособность достигается в начале урока. Однако, для того, чтобы поддержать их рабочее состояние, необходима частая смена деятельности.

Следует помнить, что холерик не любит однообразной работы. Его инициативность нужно поощрять, но при этом требовать спокойных обдуманных ответов, сдержанности в поведении и в отношении с другими людьми. Так холерик будет учиться контролировать свое поведение (тренировать процесс торможения).

У сангвиника нужно воспитывать усидчивость, настойчивость, целеустремленность. Обладая сильным типом нервной системы, сангвиник может быть очень продуктивным в различных видах деятельности, но только в том случае, если понимает ее целесообразность или очень в ней заинтересован. Он так же, как и холерик, плохо переносит однообразную работу.

Учащиеся с инертными нервными процессами – флегматики и меланхолики включаются в работу медленно и плохо переключаются с одной работы на другую. Они «раскачиваются» только к середине урока. Именно в это время результативность их опроса будет наиболее высокой.

Меланхоликам очень важно чувствовать себя в коллективе защищенными, тогда их способности раскрываются наиболее полно. На занятиях этих учащихся желательно спрашивать чаще (сами они могут постесняться поднять руку), создавая во время ответа спокойную обстановку, большую роль играет одобрение; чрезмерная строгость еще больше затормаживает их работоспособность.

Флегматики могут выпадать из поля зрения учителя – они спокойны и никому не мешают. У них следует развивать активность, не допускать потери интереса к деятельности, так как это порождает безразличие. Флегматики могут долго и педантично выполнять такую работу, от которой быстро откажутся представители других типов темперамента. Они могут быть кропотливыми исследователями, важно только помочь им в поисках интересной темы.


Рекомендации учащимся

Растущему человеку необходимо постепенно научиться сознательно регулировать свое поведение и деятельность. У представителей разного типа темперамента это происходит по-разному. Так, если холерику легче, чем флегматику, выработать у себя быстроту и энергичность действий, то флегматику легче, чем холерику, выработать усидчивость, выдержку и хладнокровие. Темперамент сказывается в том, что для одного ученика нужны одни приемы выработки тех или иных психических качеств, а для другого – другие.

Важно помнить, что успешность в обучении и работе не зависит от типа темперамента. При выполнении различных заданий выигрывают представители различных типов темперамента. Так, например, монотонную работу легче выполнить флегматику и меланхолику, однако последние окажутся в более выгодном положении, когда надо быстро принять решение, переключиться с одной работы на другую или одновременно решить несколько различных вопросов.

При выполнении домашнего задания сангвиникам и холерикам желательно чередовать точные и гуманитарные предметы. Флегматики и меланхолики здесь должны выбрать свою стратегию: им может быть легче длительное время выполнять однотипную работу, а может привычнее чередовать разные типы работ.

Представителям всех типов темперамента следует помнить, что отдых должен предупреждать усталость, иными словами – перерывы в работе (или смену деятельности) надо делать до наступления усталости. Особенно это относится к меланхоликам, которые быстрее устают и медленнее восстанавливаются, чем представители других типов темперамента.

Флегматикам и меланхоликам также надо помнить, что в стрессовых ситуациях (контрольная, опрос, экзамен) они находятся в менее выгодном положении, чем сангвиники и холерики, поэтому они должны иметь хороший запас прочности. Им следует максимально предусмотреть все возможные варианты вопросов и проштудировать весь пройденный материал, чтобы не растеряться, если им попадется непривычная формулировка или нестандартное задание.



Рекомендации родителям

Родителям будет интересно знать, что черты темперамента могут проявляться в разных сферах жизни (например, в условиях школы и дома) в разной степени; определенные проявления темперамента могут ограничиваться в то или другое русло под воздействием вырабатываемых установок и привычек. Другими словами, темперамент сказывается на манере поведения, но не предопределяет ее; первостепенное значение имеют воспитательные воздействия и вся система отношений растущего человека к окружающему миру.

В соответствующих условиях воспитания и при слабом типе нервной системы в условиях «тепличного» воспитания могут возникнуть признаки недостаточной энергии, беспомощности. Не всякий холерик решителен и не всякий сангвиник отзывчив. Такие свойства должны выработаться.

Очень часто дети и родители являются представителями разных типов темперамента. В этом случае, например, родителя-холерика будет раздражать медлительность ребенка-меланхолика или флегматика, а родитель-флегматик будет возмущаться меняющимися с калейдоскопической скоростью увлечениями ребенка-холерика.

Задача учителей и родителей заключается не в том, чтобы попытаться переделать один тип темперамента в другой, а в том, чтобы путем систематической работы содействовать развитию положительных сторон каждого темперамента и корректировать отрицательные черты, которые могут быть связаны с данным темпераментом.

Таким образом, знание темперамента человека очень полезно. Оно позволяет:



  • учащимся: организовывать свою работу;

 распределять нагрузку;

учитывать особенности своего темперамента при выборе профессии.



  • учителям: понимать особенности поведения учащихся;

 распределять учебную нагрузку на уроке;

 организовывать внеклассные мероприятия.



  • родителям: найти подход в воспитании ребенка;

 помочь в выборе профессии.

Кузьминов Александр, 6Б класс

Руководитель: Светлова С.В.

Тема: «Природа в промышленности»

Для удовлетворения благ современного человека необходимо многое. Почти никто из нас не может представить свою жизнь без высокотехнологических приборов, автомобилей, социальных сетей, красивой одежды и так можно продолжать долго. Но для производства всего этого необходимы природные ресурсы. В своей работе я расскажу, что из природы нужно для получения сырья, какие технологии существуют, как за соблюдением правил использования ресурсов следят службы правопорядка.

Бактерии – царство доядерных, чаще всего одноклеточных микроорганизмов. Их изучает раздел микробиологии бактериология. В настоящее время известно около 10000 видов, но предполагается что этих видов больше миллиона. Они могут получать энергию 3 разными способами: брожение, фотосинтез, дыхание. Бактерии делятся с удивительной скоростью: одна бактерия через час образует 8 себе подобных, через два часа — 64, за 6 часов — более полумиллиона, в течение суток — 4772 триллиона. Через неделю масса всех бактерий, полученных от одной-единственной особи, была бы равна массе земного шара. При благоприятных условиях от одной кишечной палочки через 5 часов может образоваться столько бактерий, что они своей массой смогут заполнить все моря и океаны. Если бы палочковидная бактерия длиной 2 микрона, что равно 0,002 мм, делилась каждые 36 минут, то за трое суток деления вытянутые в длину бактерии смогли бы опоясать по экватору земной шар 14 раз! Но идеальных условий для деления бактерий не существует – очень много тормозящих факторов, а выживает из одного миллиона только одна особь.

Эти мельчайшие микроорганизмы используются в пищевой промышленности и медицине. Молочнокислые бактерии сбраживают углеводы с выделением молочной кислоты, а она задерживает рост гнилостных организмов в кишечнике и благотворно влияет на процессы пищеварения. Такие молочнокислые бактерии, как ацидофильные палочки и молочные дрожжи выделяют антибиотики, гибельные для болезнетворных микробов. Кисломолочные продукты, изготовленные с помощью этих бактерий, улучшают аппетит, стимулируя выделения кишечного и желудочного сока. Эти продукты полезны при лечении атеросклероза – закупорки сосудов и гипертонической болезни – сужения или расширения сосудов. С помощью таких бактерий делают биологически активные добавки, а также лекарства. Лактобактерии – одни из важнейших в группе молочнокислых бактерий. Их используют для производства молока, кефира, некоторых сыров. Действие, оказываемое лактобактериями на силос – сельскохозяйственный сочный (содержащий 70-92 % воды) корм – тормозит развитие плесени. Они участвуют в засолке овощей, в приготовлении маринадов, с помощью них производят синтетическую и биотехнологическую молочную кислоту. Лактобактерии используют в производстве лекарственных препаратов для восстановления нормальной микрофлоры кишечника. Для производства этих лекарств также используют бифидобактерии (продукт бифидок). Пропионовокислые бактерии обитают в рубце и кишечнике жвачных животных, находятся в молочных продуктах. Эти бактерии используют в сыроделии, вкус и аромат швейцарского сыра связан с их брожением. Их применяют для производства витаминов.

Другое использование этих малых организмов заключается в переработке отходов. Бактерии используют при выщёлачивании руд – переводе твёрдых веществ в раствор. Эти технологии разрабатываются с помощью науки биохимии. При разработке технологий используют генную инженерию.

Грибы – отдельное царство организмов. Они состоят из нитей гиф, которые образуют мицелий, а один гриб может за сутки образовать сплетение гиф более километра длиной.

В верхних 20 сантиметрах плодородной почвы находится в среднем 5 тонн грибов и бактерий на гектар. Они являются наиболее распространёнными фитопатогенами – организмами, которые способны порождать болезнь других существ. Около 5000 видов поражают наиболее экономически важные сельскохозяйственные культуры. Грибы могут наносить значительный ущерб лесонасаждениям во всём мире, повреждать дикорастущие растения, вызывать болезнь растений и животных. Часто грибы мешают человеку. Они не отличают упавшее дерево от деревянного забора и разрушают его. Так как грибы обладают огромным арсеналом ферментов, они могут привести к крупным разрушениям. Они портят краску, ткань, кожу, воск, картон, реактивное топливо, изоляцию кабелей и проводов, фотоплёнку, линзы и многие известные вещества. Грибы мешают пищевой промышленности, потому что поселяются на хлебе, фруктах, овощах и т.д. Они образуют яды, некоторые из которых могут привести к образованию злокачественных опухолей. Грибы могут широко использоваться в медицине, так как имеют особую оболочку. У растений она состоит из целлюлозы, но у гриба из полисахарида – сложноустроенного углевода, который называется хитин. Также он есть в оболочках членистоногих. Хитин более устойчив к разложению от микробов, чем целлюлоза.

К грибам также относятся плесень и дрожжи. Первым видом дрожжей, который люди научились использовать, был вид микроскопических одноклеточных дрожжей из рода сахаромицетов – класса грибов, которые состоят из почкующихся клеток. Они появляются там, где есть богатый сахарный субстрат, например на фруктах. Дрожжи питаются сахаром и при этом выделяют углекислый газ, что заставляет тесто при выпечке подниматься. Их не только используют для приготовления хлеба, пива, кваса, браги и т.д., но и в медицине – из них получают витамины B и D, некоторые препараты и ферменты получают именно из них и в микробиологии – с помощью них изготавливают среды для бактерий. Открытие пенициллина и стрептомицина положило начало эпохе антибиотиков – веществ, которые приостанавливают рост живых клеток. Плесневый многоклеточный гриб пенициллин убивает враждебные бактерии, причём делает он это очень хитро. Он разрушает часть системы роста бактерий – клеточную стенку. В обычных условиях при росте стенка расширяется. Часть её растворяется, давая возможность расшириться мембране. Далее на месте растворённой стенки вырастает новая секция из молекул цитоплазмы. Эти молекулы пропускаются через щель в мембране, вход в которую ограничивает особый фермент. Клетки пенициллина очень похожи на клетки бактерии. Гриб вводит в заблуждение фермент, и он пропускает его в надежде на помощь в восстановлении клеточной стенки. Фермент соединяется с пенициллином, молекулы которого больше бактериальных молекул. Растворённая часть стенки расширяется, бактерия лопается и умирает. Также грибы производят каротиноиды – оранжевые пигменты, которые, поступая с пищей в организмы животных и растений, образуют, витамин А.

С помощью плесени производят некоторые сыры, например рокфор, камамбер. Плесень помогает созревать некоторым винам, как херес. Плесневые грибы используют для получения лимонной кислоты из сахаристых веществ. Всем знакомый соевый соус тоже производят из грибов.

Царство Растения – одна из основных групп многоклеточных организмов, имеющих автотрофный тип питания и наличия ядра (эукариоты). К ним относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосемянные и покрытосемянные (цветковые) растения. Существование мира животных, в том числе и человека, не было бы возможно без растений. Только растения и фотосинтезирующие бактерии способны использовать солнечную энергию для превращения неорганических веществ в органические. Посредством этого превращения они поглощают CO2 и выделяют O2. Человеком одомашнено свыше 200 видов растений, относящихся к свыше 100 ботаническим родам. Они играют большую роль в жизни человека.

Растения используют в пищевой, парфюмерной, сельскохозяйственной, химической, медицинской и других промышленностях. Испокон веков люди и животные употребляли растения в пищу. Наиболее полезными растениями являются алоэ, лук, калина обыкновенная, чёрная смородина, редька посевная, мята, лимон.

Первое место в жизни человека принадлежит хлебным растениям пшеница, рис, кукуруза, ячмень, рожь, овёс и различным крупяным культурам. Важное место в странах с умеренным климатом в пищевом рационе человека занимает картофель, а в более южных областях — батат, ямс.

Широко употребляются богатые растительными белками зернобобовые фасоль, горох, чечевица и др., сахароносные сахарная свёкла и сахарный тростник, многочисленные масличные подсолнечник, арахис, маслина и др., плодовые, ягодные, овощные и иные культурные растения. Также пользуются популярностью чай, кофе, какао, виноград, табак.

Листья используются для приготовления отваров, корни и стебли – для вытяжек и настоек, млечный сок некоторых растений – для мазей и кремов, плоды, где часто запасаются лекарственные вещества – для сиропов и бальзамов. У многих растений используемые в медицине компоненты находятся в цветках. В клетках этих органов образуются жиры и масла, которые издают приятный аромат. Растения имеют в небольших количествах сразу несколько лечебных веществ, и поэтому их эффект более мягкий и безопасный в отличие от современных химических препаратов.

Волокнистые растения, как хлопчатник, лён, сизаль и другие обеспечивают человека одеждой и разными тканями. С помощью каучукового дерева изготавливают каучук и резину. Масла и жиры растений используют в парфюмерной промышленности из-за приятного запаха. Также растения годятся на корм скоту, древесину используют для столярных работ. Их водорослей получают полезный йод, ими очищают воду, кормят животных.

Из-за широкого употребления живых организмов в промышленности их популяция может снижаться. Правительство следит, чтобы эти особи не исчезли совсем, например, в Российской Федерации действует «Лесной Кодекс» в котором содержатся законы по рациональной вырубке леса, так как он является одним из главных природных ресурсов нашей страны. Иногда использование биотехнологий более экологично, чем использование любых других. В наше время наука старается, как можно больше изучить живые организмы, чтобы новые технологии не засоряли нашу планету.

Биология – очень интересная наука. Она сейчас очень востребована. Миру нужны люди, которые смогут изобретать новые биологические технологии для развития промышленности.

Мир движется вперёд и все люди должны двигаться вместе с ним.

Михайлова Татьяна, Ревина Мария, 5В класс

Руководитель: Печерина С.В.

Тема: «Граффити»

Работа посвящена истории возникновения и развития современного направления творческой деятельности – Граффити. Был поставлена задача изучить историю граффити, зарождения этого вида искусства. А также было необходимо ответить на вопрос, является ли это искусством? Ведь когда мы слышим слово граффити, то представляем себе разрисованные заборы, дома и стены, но никак не думаем о граффити, как о виде искусства.

Работа состоит из нескольких разделов, посвященных истории изображений аналогичного характера и различным современным направлениям граффити, материалам, с помощью которых граффити производится.

Граффити - изображения, рисунки или надписи, выцарапанные, написанные или нарисованные краской или чернилами на стенах и других поверхностях. В работе автор ищет аналогии в искусстве Древнего мира и Античности.

В этимологии родственным является понятие «граффито», обозначающее удаление одного слоя пигмента путем процарапывания поверхности таким образом, чтобы показался второй цветной слой, находящийся под ним. Данная технология использовалась в первую очередь гончарами, которые после окончания работы вырезали на изделиях свою подпись. В древние времена граффити наносились на стены с помощью острого предмета, иногда для этого использовали мел или уголь.

По граффити в Античных Помпеях можно судить об уличной жизни древних римлян (оно содержало алфавит, литературные цитаты, отпечатки рук и т.п.).

Граффити восточных славян имеют долгую и богатую историю. Большей частью древнерусские граффити - это записи на стенах храмов, поэтому самое частое их содержание - молитвенные просьбы к Богу или святым, но попадаются и шуточные тексты, и записи типа «здесь был такой-то», и народные заклинания.

Появление современного граффити можно отнести к началу 1920-х годов. Период с 1969 по 1974 год можно назвать революционным для граффити. За это время заметно выросла его популярность, появилось много новых стилей, а центр граффити-движения переместился из Филадельфии, штат Пенсильвания, в Нью-Йорк.

Граффити сегодня - вид уличного искусства, одна из самых актуальных форм художественного самовыражения по всему миру. Существует множество разных стилей и видов граффити. Произведения, создаваемые граффити-художниками, самостоятельный вид современного искусства, неотъемлемая часть культуры и городского образа жизни. Во многих странах и городах есть свои известные райтеры, создающие на улицах города настоящие шедевры. У современных граффитчиков существует свой кодекс.

Современное искусство граффити переживало расцвет и спад. И частично перешло на коммерческую основу (оформление, реклама). В современном мире для художников этого направления создаются в некоторых странах условия для творчества (специально отведенные стены)

Проведение исторических аналогий было одним из поводов для определения граффити как вида изобразительного творчества, а в целом и как вида изобразительного искусства (при условии соблюдения определенных норм).



Корниенко Роман, 10А класс

Руководитель: Кондратьева И.А.

Тема: «Криптография и криптоанализ»

Все мы пользуемся телефоном, где есть пин-код…Все мы пользуемся электронной почтой, где есть пароль… Все мы пользуемся контактом, который могут взломать. Ценную информацию следует защищать. Именно поэтому я заинтересовался темой «Криптография и криптоанализ».

Люди очень давно осознали, что информация имеет ценность. Ещё в древности цари и короли пытались скрыть тайную информацию от чужих глаз.…Для этого они использовали искусство тайнописи, т.е. умение составлять сообщение таким образом, чтобы посторонние не смогли прочитать послание.

В наши дни информация приобрела коммерческую ценность и стала обычным товаром. Её продают и покупают, производят, хранят, транспортируют и, следовательно, воруют и подделывают. В результате возникла необходимость защиты важной информации.

Этим и занимается наука криптография. Но, говоря о шифровании, мы должны рассматривать две области - криптографию и криптоанализ. Криптография шифрует сообщение, а криптоанализ взламывает зашифрованные сообщения.

В первой части моей работы я рассматриваю вопрос об истории появлении криптографии. Сама история насчитывает около 4-х тысяч лет…

Первый период ( с III тыс. до н.э.): господство моноалфавитных шифров. Основной принцип этого шифра – принцип замены. Ярким примером является шифр Цезаря, который заключается в замене каждого символа на элемент, отстоящий от него в алфавите на некое число позиций.

Второй период (XV - XX век) ознаменовался введением полиалфавитных шифров -применение нескольких моноалфавитных шифров. Примером является шифр Виженера. В простейшем случае берётся таблица Виженера, которая состоит из алфавита, циклически сдвинутого на один символ влево. Первая строка может представлять перемешанный алфавит, что позволяет усложнить расшифровывание.

Процесс шифрования выглядит следующим образом: открытый текст записывается в строчку без пробела (информатика). Далее необходимо определить ключ. Чтобы усложнить расшифровывание, первым символом берём произвольную букву…Таким образом у меня получился ключ - щинформатик. (ключ = длине открытого текста).

Для получения криптограммы берём первый символ открытого текста (И) в качестве указателя строки, а стоящую под ним букву - в качестве столбца. Далее - для всех символов. Таким образом, получается криптограмма.

Для того чтобы восстановить открытый текст, необходимо знать криптограмму и ключ. А схема расшифровывания - обратная той, о которой я сейчас рассказал…

Третий период (от начала до середины XX века) характеризуется внедрением электромеханических машин в работу шифровальщиков, таких, как Энигма.

Энигма состоит из комбинаций механических электрических систем: клавиатуры, набора вращающихся роторов, расположенных вдоль вала и прилегающих к нему, и ступенчатого механизма, двигающего один или более роторов при каждом нажатии клавиши.

На роторах располагаются контакты, соответствующие буквам в алфавите (обычно от A до Z). Сам ротор отвечает очень простому типу шифрования, т.е. элементарному шифру замены. Например, контакт, отвечающий за букву E, мог быть соединен с контактом буквы T на другой стороне ротора. Но при использовании нескольких роторов в связке получается более надёжное шифрование.

Четвёртый период (с середины ХХ века до 1970-х гг.). В это время математика серьёзно внедряется в процесс шифрования. Обязательным этапом становится изучение уязвимостей шифра. Однако до 1975 года криптография оставалась классической (криптографией с секретным ключом).

С 1970-х годов наступает современный этап развития криптографии.
Современная Криптография.

Я подробно рассмотрел симметричное шифрование как основу современной криптографии.

Симметричные шифрование - это способ шифрования, в котором для шифрования и расшифровывания используют один и тот же ключ.

Ключ шифрования должен быть известен обеим сторонам…и должен оставаться в секрете для посторонних.

Итак, первый метод симметричного шифрования - это метод простой перестановки:


  1. Простая перестановка:

Из названия видно, что данный способ является самым простым.… Итак, кодируемое сообщение записывается в таблицу по столбцам. После этого для образования шифра текст считывается по строкам. Отправителю и получателю сообщения обязательно нужно договориться об общем виде размера таблицы. При расшифровывании действия выполняются в обратном порядке.

  1. Одиночная перестановка по ключу.

Обладает несколько большей стойкостью к раскрытию.…Этот способ отличается от предыдущего тем, что столбцы таблицы переставляются по ключевому слову, фразе или набору чисел длиной в строку таблицы. Например, по слову пеликан.

В верхней строке левой таблицы записан ключ, а номера под буквами ключа определены в соответствии порядка их следования в алфавите.…В правой таблице столбцы упорядочены по числам. Далее сообщение также считывается по строкам, как в предыдущем примере.



  1. Двойная перестановка.

Суть этого способа заключается в шифровании сообщения, которое уже было зашифровано. Итак, сначала в таблицу записывается текст сообщения, а потом поочерёдно переставляются столбцы, а затем строки. Число вариантов двойной перестановки увеличивается, если увеличивается размер самой таблицы.

  1. Перестановка «магический квадрат».

Этот способ применялся ещё в средние века. Магическим квадратом называют таблицу с вписанными в них натуральными числами, которые дают в сумме по каждому столбцу, каждой строке и каждой диагонали одно и то же число.

В магический квадрат вписывали шифруемое сообщение в соответствии с нумерацией символов. Далее сообщение выписывается по строкам, как и в предыдущих примерах. В те времена считалось, что криптограмма, полученная с помощью магического квадрата, являлась более стойкой к расшифровке.

Существует более десятка современных алгоритмов симметричных шифров, параметрами которого являются стойкость, длина ключа, сложность преобразования.

скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
Сборник Из опыта проектной, исследовательской деятельности учащихся гимназии №524 в 2010-2011 учебном году Санкт-Петербург
1044.37kb.
О деятельности Санкт-Петербургского государственного университета в 2010/2011 учебном году материалы к заседанию Ученого cовета
1012.24kb.
Ф. А. Пищалев, учитель информатики, Иркутская область», г. Усть–Илимск. Маоу «сош №5», 2012г. Инженерно- ориентированная организация научно-исследовательской и проектной деятельности обучающихся
71.58kb.
Анализ воспитательной работы моу сош №22
99.51kb.
Об организации и проведении государственной (итоговой) аттестации обучающихся общеобразовательных учреждений Санкт-Петербурга, освоивших основные образовательные программы основного общего образования
93.23kb.
Методические рекомендации для общеобразовательных учреждений о преподавании русского языка в 2011– 2012 учебном году
239.41kb.
Об итогах проведения региональных олимпиад и конкурсов для школьников Санкт-Петербурга в 2011/2012 учебном году
1823.42kb.
Анализ учебной деятельности мбоу сош №68 за 2011-2012 учебный год
341.8kb.
Результаты егэ в 2010-2011 учебном году по русскому языку 11 кл
58.98kb.
Педсовета
368.36kb.
Отчет об использовании бюджетных средств
491.95kb.
Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках дисциплин естественнонаучного направления: теоретический аспект
96.84kb.