Урок 15. Тема: Роль научных достижений в создании новых технологий. Эволюция технологий. Современные технологии в разных отраслях производства и сфере услуг.

Цель: - раскрыть   особенности развития техники на современном этапе научно- технического прогресса? Кто первый изобретатель - человек или природа? Каковы современные проявления проблемы взаимоотношений человека и техники?

Тип урока: школьная лекция, самостоятельная работа

                                                                 Ход урока

1. Организационный момент
2. Мотивация познавательной деятельности учащихся

Большое многообразие проявлений окружающего нас мира требует глубокого и комплексного восприятия фундаментальных понятий о материи, пространстве и времени, о добре и зле, о законе и справедливости, о природе поведения человека в обществе. Фундаментальные законы, понятия и закономерности отражают не только объективную реальность материального мира, но и мира социального. К сожалению, уходящий век оставляет немало примеров того, что забвение фундаментальных истин наносило и наносит невосполнимый ущерб природе, живому миру, самому человеку.

Завершился XX век, явивший миру черты новой цивилизации. Человек вышел в космос, проник внутрь атомного ядра, освоил новые виды энергии, создал мощные вычислительные системы, разгадал генетическую природу наследственности, научился использовать в невиданных масштабах богатство природы. Однако он гораздо менее преуспел в рациональном и бережном отношении к природе и к богатейшим ее ресурсам.

Что же происходит сейчас, в период интенсивного техногенного развития человечества? По оценкам палеонтологов, за все время эволюции жизни на Земле чередой прошли около 500 млн. живых организмов. Сейчас их насчитывается примерно 2 млн. Только в результате вырубки лесов суммарные потери составляют 4-6 тыс. видов в год. Это приблизительно в 10 тыс. раз больше естественной скорости их вымирания до появления человека. Одновременно наша планета интенсивно пополняется большим множеством различных видов искусственно созданной технической продукции, иногда называемых техногенными видами популяции. Ежегодно производится около 15-20 млн. различных машин, приборов, устройств, строений и т.п., которые образуют своеобразную техногенную сферу.

3. Глоссарий по теме:

Научно-технический прогресс (НТП) — отражает взаимосвязанное поступательное развитие науки и техники, которое проявляется в постоянном воздействии научных открытий и изобретений на уровне техники и технологии, а так же на применение новых приборов и оборудования.

Научно-техническая революция (НТР) — качественный скачок в развитии науки и техники, коренным образом преобразующий производительные силы общества.

Бионика (от др.-греч. βίον — элемент жизни, буквально — живущий) — наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов. Тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками — электроникой, навигацией, связью, морским делом и др.

Технофобия (от др.-греч. τέχνη — искусство, мастерство и φόβος — боязнь, страх) — страх или неприязнь к передовым технологиям или сложным электронным устройствам.

4. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):

Естествознание. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организа-ций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 13 – 17.

Игошев Б.М., Усольцев А.П. История технических инноваций: учебное пособие. М.: ФЛИНТА: Наука, 2013. – с.8 – 18, с.39-47, с.331 – 335

Варикаш В.М., Кимбар Б.А., Варикаш И.М. Физика в живой природе. - Минск: Народная асвета, 1984. – с. 5 – 12

Открытые электронные ресурсы по теме урока :

Литинецкий И.Б. Беседы о бионике URL: http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000017/

Бионика. Насекомые URL: https://youtu.be/wBiOvn-a6qQ

Бионика. Подводный мир URL: https://youtu.be/cpxWAyz2BgM

Научно-техническая революция // Словари и энциклопедии на Академике URL:https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_philosophy/4561/НАУЧНО

100 самых значимых изобретений за последние 100 лет URL: https://www.techcult.ru/gadgets/1194-100-samyh-znachimyh-izobretenij-po-versii-the-times

5. Теоретический материал для самостоятельного изучения

Развитие техники и науки – две взаимозависимые составляющие научно-технического прогресса. Принципиальная перестройка технологической базы современной цивилизации начинается во второй половине XX с появлением и развитием информационной техники. Это качественно новый этапа развития техники, который способствовал быстрому сближению науки и техники. Следствием их интеграции становится автоматизации производственного цикла и как следствие минимизация роли человека во всем технологическом процессе, а также интеллектуализация всех сфер жизни человека.

Информационная техника становится характерной чертой современного мира. Она дает возможность разрешать вопросы в самых разнообразных областях науки и промышленности, а также затрагивает все сферы жизни человека: прежде всего обработка, хранение и передача информации; создание кабельных и спутниковых систем связи; робототехника и разработки в области создания искусственного интеллекта; лазерные технологии; ядерная энергетика, аэрокосмическая и др.

Особенностями современного этапа развития техники является привлечение потенциала науки и техники в экономику, их коммерциализация. Ускорение темпов и расширение возможностей научно-технического прогресса кажутся безграничными. На этом фоне обостряются проблемы взаимодействия техники с природой, человеком, обществом. Возникает две принципиальных проблемы во взаимоотношениях человека и техники: искусственный интеллекта и образ жизни человека в техногенном мире. Первая ставит перед человечеством проблему сохранения индивидуальности и уникальности человека как вида. Вторая, обозначает проблему меры воздействия техники на требования к экономике и политике, а также какое влияние она оказывает на способ восприятия и понимание человеком этого мира, на формирование его ценностей и образа жизни.

Создавая технику, человек с давних пор стремился разгадать секреты действия биологических систем – живых моделей, созданных природой.

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит великому итальянскому художнику, естествоиспытателю и изобретателю Леонардо да Винчи (1452 –1519). Он является ярким примером «универсального человека» (лат. homo universalis). Сконструировав по чертежам «машины» Леонардо да Винчи, исследователи доказали, что именно ему принадлежат «авторские права» на парашют, вертолет, акваланг, пулемет, автомобиль и массу других механизмов, без которых невозможно представить современную цивилизацию.

Бурный рост технической мысли середины XX века, «вторжение» в биологию химии, физики, математики, особенно кибернетики, приводит к взаимосвязи биологических и технических дисциплин. Это повлияло на формирование нового научного направления – бионики (от слова «бион» - элемент, ячейка жизни). В ее задачи входит изучение и конструирование оригинальных технических систем и технологических процессов на основе идей, найденных и заимствованных у природы. Сопоставляя и находя аналогии, систематизируя принципы, свойства, функции и структуры живой природы человек применил их при создании технических устройствах. Эти достижения оказали существенное влияние на научно-технический прогресс. Почти любое техническое устройство разработано по образцу, наблюдаемому в природе. Например, конструкция Останкинской башни в Москве напоминает стебель злаковых. Строение стебля - соломина, утолщенная в узлах и полая в междоузлиях. Строение стебля сочетает большую прочность и легкость конструкции. Так с помощью моделирования в технических конструкциях воспроизводят свойство живого организма.

На схеме представлены основные направления развития бионики как прикладной науки о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы.

Живая природа выступает в роли гениального конструктора, инженера, технолога, великого зодчего и строителя. Миллионы лет она отрабатывала и совершенствовала свои творения. И от того на сколько бережно и разумно мы будем пользоваться созданиями мастерской природы, зависит не только материальное благополучие людей на планете, но и развитие творческой мысли человека, развитие техники и искусства.

С другой стороны, техника с момента своего существования вызывает к себе противоречивое отношение. Это связано с двойственным характером техники: почти всегда ее можно использовать и во благо, и во зло. Непредсказуемость последствий для человека и природы использования постоянно развивающейся техники вызывает нарастание технофобии. Технофобия выражает страх перед техникой, связанный с неуверенностью человека в ее надежности и невозможности полного её контроля из-за ее сложности. Впервые реальную угрозу своему существованию человечество осознало после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки (Япония, 6 и 9 августа 1945). Ученые почувствовали персональную ответственность перед человечеством за сделанные им открытия и изобретения.

Тревоги усиливаются, когда происходят крупные аварии на техногенном объекте, влекущая за собой гибель людей и наносящие вред мировой экологии. Такие аварии могут быть вызваны как ошибками персонала (авария на химическом комбинате AZF, взорвалось 300 тонн нитрата аммония, г. Тулуза, Франция, 2001) , так и природными катастрофами (в результате землетрясения и цунами авария на АЭС «Фукусима -1», Япония, 2011). Последствия техногенных катастроф невозможно ликвидировать полностью: вредные вещества попадают в воздух и почву, заражают подземные и океанические воды. По предварительным расчетам, полная ликвидация аварии на АЭС «Фунусима-1» займет около 40 лет.

Оборотной стороной техногенной цивилизации также становятся: шумовые стрессы, истощение природных ресурсов, обострение экологических проблем, техногенные катастрофы, оторванность человека от природы и ещё большая беспомощность перед ней. «Человек обязан чувствовать себя частицей этой необъятной Вселенной (…), он обрел Разум, получив вместе с ним способность предвидеть результат своих действий и влиять на события, которые происходят вокруг, а значит и на то, что происходит во Вселенной» (Н.Н. Моисеев).

Выводы: Природа – первый и самый главный изобретатель на планете. Бионика изучает биологические объекты с целью использования их свойств для создания искусственных систем.

Техника не только формирует облик современного мира, устанавливает и диктует нормы жизни, требования к экономике и политике, но в значительной мере оказывает влияние на способ восприятия и понимания человеком этого мира.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

6. Закрепление:

Задание 1. Характерными чертами научно-технической революции являет(ют)ся:

а) развитие автоматизации производства; б) развитие производительных сил;

в) увеличение ручного труда человека; г) комплексное внедрение автоматизации производства, контроль и управление с использованием электронно-вычислительных машин

Правильный ответ: г) комплексное внедрение автоматизации производства, контроль и управление с использованием электронно-вычислительных машин.

7. Домашнее задание: подготовить сообщения по теме:

1.Эволюция технологий.

2.Современные технологии в разных отраслях производства и сфере услуг.