«Пятая юбилейная научная конференция учащихся Лицейские чтения – 2006 Программа Санкт-Петербург 2006 Уважаемые коллеги! Организаторы научной конференции учащихся лицея Лицейские чтения – 2006 приглашают принять участие в ...»

Лицей № 395

_

Пятая юбилейная научная конференция учащихся

«Лицейские чтения – 2006»

Программа

Санкт-Петербург

2006

Уважаемые коллеги!

Организаторы научной конференции учащихся лицея

«Лицейские чтения – 2006»

приглашают принять участие в ее работе.

Конференция проводится 28 апреля 2006 года.

План работы конференции:

930-1000 Регистрация участников конференции.

00 30 10 -10 Актовый зал. Открытие лицейских чтений.

• Выступление директора лицея С.П.Сергеевой.

• Из истории лицейских чтений.

• Видеофильм «Наш лицей».

• Лихачев 10 - • Награждение победителей районных и городских олимпиад.

11 - Перерыв 11 - • Заседание секций. Научные доклады по исследованиям учащихся.

С наилучшими пожеланиями Научно-методический совет лицея Совет научного общества учащихся лицея

ПРЕДИСЛОВИЕ

Перед Вами первый сборник, основу которого составляют аннотированные учебноисследовательские и реферативные работы школьников – участников III Лицейский чтений.

Лицейские чтения проводятся в лицее 395 ежегодно и привлекают к участию учащихся и ученические коллективы, ведущие исследовательскую деятельность по направлениям в рамках работы научного общества учащихся. За 3 года в Лицейских чтениях приняло участие свыше 100 учеников нашего лицея и других образовательных учреждений нашего города. С каждым годом увеличивается число участников Лицейских чтений, активнее вступают в работу по подготовке школьников педагоги лицея. Приятно отметить, что география Лицейских чтений с каждым годом также расширяется.

Изменяется и возрастной диапазон участников. На сегодняшний день к учебноисследовательской работе привлекаются не только старшеклассники, но и учащиеся среднего звена.

При отборе работ для публикации мы постарались показать широту исследуемых проблем и комплексный подход к их изучению. В сборник включены некоторые работы, представленные на Лицейских чтениях 2003/2004 учебного года.

Опубликованные работы школьников – это не только предмет их заслуженной гордости, но и полезный материал для продолжения и развития учебно-исследовательской и просветительской деятельности.

Возможность быть в процессе научного поиска велика для каждого. Надо только неравнодушно смотреть вокруг, видеть проблему и включаться в процесс ее решения, присоединив к этому трудолюбие. Мы выражаем надежду, что опубликованные в сборнике аннотированные учебно-исследовательские работы школьников позволять расширить круг участников Лицейских чтений и повысят их научный уровень.

Организационный комитет III Лицейских чтений Лицея 395 Красносельского района Санкт-Петербурга 1. Естественно-научное и математическое направления

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПИГМЕНТОВ ГРУППЫ АНТОЦИАНОВ НА

ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ СРЕДЫ.

Шпилина Надежда, Цветкова Инна, 9 кл. лицея 395 Красносельского района

Научный руководитель: Ефимова Е. П., учитель экологии Растительные пигменты являются предметом исследования многих научных дисциплин. В прошлом алхимики использовали красно-синие соки растений для выявления кислот и щелочей.

В природе существует несколько сотен разных антоциановых пигментов. Они могут находиться во всех частях растений.

При изменении условий произрастания – в случае стресса, у растения может измениться кислотность сока, что сразу сопровождается изменением окраса антоцианов в цветах и стеблях растения. Антоцианы могут изменять цвет в зависимости от присутствия железа, кальция, любой кислоты или щелочи.

Способность пигментов группы антоцианов изменять цвет при изменении величины водородного показателя растворов стала основой для проведения данной работы.

Целью работы является изучение цветовой реакции антоцианов разных цветковых растений на изменение кислотности среды.

В процессе работы были решены следующие задачи:

1. Выделить пигменты растений в виде экстрактов.

2. Определить цветовые реакции пигментов в нейтральной, кислой и щелочной средах.

3. Выбрать экстракты, пригодные в качестве кислотно-основных растительных индикаторов для разных интервалов рН среды.

4. Проверить возможности использования экстрактов пигментов для оценки опасности бытовых стоков на приусадебном участке.

В данной работе в качестве исходного сырья использовались засушенные лепестки цветов разного цвета, подготовленные заранее.

Методом экстракции при нагревании были приготовлены экстракты пигментов, которые используются в качестве индикаторов. Реакция индикаторов на активность среды проверена на растворах кислот и щелочей с заданной величиной рН, а также на модельных растворах бытовых стоков.

В ходе работы были изучены реакции пигментов 45 растений. Из них были выделены образцы с наиболее ярко-выраженным изменением окраски. Все антоцианы, не зависимо от начального цвета сырья, в кислой среде давали красный цвет раствора, а щелочной – зеленый.

В процессе работы освоены методы приготовления кислотных и щелочных растворов, в том числе из фиксоналов; приемы проведения экстракции при нагревании; процесс фильтрации и определение величины рН жидких сред.

Прикладное значение работы.

В природе величина рН воды и почвы изменяется в определенных пределах. Повышение или понижение кислотности или щелочности может привести к разрушению экосистемы.

Использование безопасных и доступных в приготовлении растительных кислотно-щелочных индикаторов может быть полезным на приусадебных участках для контроля над попаданием в окружающую среду не желательных бытовых отходов.

Кроме того, данная методика получения и использования экстрактов антоцианов может быть предложена для освоения приемов работы начинающим исследователям химикам и экологам.

БЫТОВАЯ ХИМИЯ. УРОК МОЙДОДЫРА

Шпилина Надежда, Цветкова Инна, 9 кл. лицея 395 Красносельского района Немного из истории… Мыло было известно человеку до новой эры летоисчисления. Самое раннее письменное упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и ученого Плиния Старшего (23…79 гг.). В трактате «Естественная история» (в 37 томах), который, по существу, был энциклопедией естественно-научных знаний античности, Плиний писал о способах приготовления мыла омылением жиров. Мало того, он писал о твердом и мягком мыле, получаемом с использованием соды и поташа. Из культуры шумеров, самого древнего народа, проживающего на территории современного Южного Ирака 4500 лет назад, до нас дошли написанные на глиняных дощечках самые первые рецепты приготовления мыла. Шумеры варили древесную золу с растительными маслами. Древним египтянам, грекам и римлянам тоже были знакомы секреты приготовления из древесной золы и масла мылообразного вещества с очищающим эффектом, но в основном мыло использовалось не для мытья, а в качестве лекарства при кожных заболеваниях и в косметике. В раннем средневековье мыло было предметом роскоши, а мыловарение считалось высоким искусством, и было окружено тайной. Для простого народа оно было недоступным, и из-за несоблюдения правил гигиены болезни уносили тысячи жизней.

Мыло представляет собой обработанные специальным образом животные и растительные жиры, которые хорошо растворяются в воде. Раньше для производства мыла мыловары использовали натуральные животные жиры – бараний, говяжий, и растительные масла – хлопковое, кокосовое, соевое. Вот один из рецептов, которым они пользовались:

Смешивали 1л едкого натрия и 4 фунта растопленного животного жира, который брали на живодерне. Эту смесь кипятили на слабом огне. Жидкое мыло заливали в форму, выложенную влажной тканью. Чтобы мыло стало твердым, на стадии охлаждения добавляли соль. На следующий день затвердевшее мыло вынимали из формы и проволокой разрезали на маленькие кусочки.

Сегодня для изготовления мыла используют гидрогенезированные (насыщенные водородом) жиры морских животных и рыб, натриевую и калиевую щелочи. В обычном туалетном мыле содержится около 80% жирных кислот и 0,05% щелочи. Для того, чтобы мыло давало пену и оказывало на кожу смягчающее воздействие, в него добавляют ланолин и спермацет. В состав различных жиров входят в различных соотношениях пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и другие кислоты.

В быту мы подвергаем мойке разные предметы и объекты. Загрязняющие вещества бывают самые разнообразные, но чаще всего они малорастворимы или не растворимы в воде. Такие вещества являются гидрофобными, поскольку водой не смачиваются и с водой не взаимодействуют. Поэтому нужны и различные моющие средства. Но какие выбирать моющие средства, чтобы они не наносили вреда человеку и очищаемой поверхности?

Моющие средства разделяют по назначению, консистенции, видам, содержанию моющего вещества и другим признакам.

• по назначению моющие средства делят на хозяйственные, туалетные, специальные • по консистенции различают твердые (кусковые, гранулированные, порошковые) мазеобразные (пасты) и жидкие.

• по видам моющие средства разделяют на мыла и синтетические моющие средства.

Цель работы: исследование состава моющих средств; изучение свойств их образующих компонентов. Также мы решили сами попробовать сварить мыло.

Вот значение некоторых компонентов, входящих в состав моющих средств:

Метафосфат натрия добавляют для смягчения воды.

Оптические отбеливатели поглощают ультрафиолетовые лучи, излучают энергию в синей области спектра. Ткань приобретает белизну и яркость.

Na2CO3 и Na2SiO3 придают растворам слабощелочную реакцию, тем самым усиливают моющее действие СМС, способствующих очистке от жировых загрязнений.

С синтетическими моющими средствами домашним хозяйкам приходится соприкасаться ежедневно.

В результате такого постоянного воздействия может появиться аллергическая реакция, в этом случае необходимо сразу перейти на использование мыла.

В зависимости от вида и количества нейтральных и щелочных солей моющий раствор имеет различную среду рН – кислую, нейтральную, слабо- и сильнощелочную. Кислая и нейтральная среды благоприятны для стирки изделий из волокон животного происхождения, щелочная – для стирки изделий из волокон растительного происхождения; умеренно щелочная среда – для стирки тканей из искусственных и синтетических волокон. В зависимости от рН среды изменяется также моющая способность моющих средств.

Для определения уровня рН нами были взяты 4 образца мыла: «DURU», «Лимонное», «Мой малыш», и хозяйственное.

Наиболее высокий уровень рН оказался у «Моего малыша». На втором месте оказалось хозяйственное мыло. На третьем – «Лимонное», на четвертом – «DURU».

Почему мыло сушит кожу? Мыло имеет щелочной характер, а защитный вводно-жировой слой кожи – кислый. При намыливании жировой слой истончается и обезжиривается. Организм пытается спасти свою защитную оболочку. Для этого он активизирует деятельность сальных желез, они начинают выделять жира больше, чем обычно. Чувствительная кожа от таких перепадов начинает раздражаться, воспаляться и шелушиться. Нормальная кожа поначалу реагирует нормально, но потом тоже начинается этот процесс.

В продаже имеются различные виды дезинфицирующего, антибактериального мыла. Мыло с примесью дегтя используется для мытья волос, карболовое – для мытья рук. Но современные косметологи рекомендуют пользоваться обычным мылом, утверждая, что оно ничуть не хуже антибактериального и к тому же обладает более приятным запахом.

На будущий год мы хотели бы заняться рекламой моющих средств: выяснить, какие товары действительно качественные, а какие не очень, и узнать правду ли нам говорят о действии моющих средств.

ХИМИЯ В ФОТОГРАФИИ

Ефимова Юлия, Зиненко Анастасия, 11 кл. лицея 395 Красносельского района Уже много лет назад цветная фотография вытеснила черно-белую. В первую очередь это связанно с большой художественной выразительностью и информационной емкостью цветного изображения. Кроме того (но это не менее важно) цветная фотография позволяет экономить остродефицитное и дорогостоящее серебро. Цветное изображение состоит только из красителей, а серебро, содержащееся в светочувствительном слое, удаляет из него в процессе обработки и может быть почти полностью регенерировано. В черно-белом изображении остаётся 40-60% серебра фотоэмульсии.

Цветная фотография развивалась на базе черно-белой. Многие глубинные процессы и явлениясвойства галогенидов серебра, природа светочувствительности, механизм образования скрытого изображения и т.д.- являются общими для них.

Получение цветного фотографического изображения - сложный процесс, основанный на ряде взаимосвязанных химических реакций.

Цель: раскрыть значение химии в фотографии.

1. Обозначить методы получения цветного изображения 2. Показать химию образования красителей фотографического изображения.

3. Доказать опытным путем значение химии в фотографии.

Буквально несколько десятилетий назад люди в домашних условиях проявляли и печатали фотографии. Это был не только сложный, но и увлекательный процесс. Хотя теперь, в наше время современные технологии позволяют нам избегать этой работы, но, не смотря на это, мы решили осуществить этот процесс, самостоятельно изготовив химические растворы, необходимые для работы. В настоящее время в отечественных цветных фотоматериалах используются недиффундирующие, гидрофильные компоненты.

Резкое уменьшение способности молекул компонентов к диффузии достигается за счет присоединения к продуктам длинных алифатических остатков с 13-18 атомами углерода. Особый класс составляют маскирующие компоненты. Они могут быть недиффундирующие и защищаемые основная их характерная черта- наличие окраски.

Одним из их основных недостатков является токсичность. Попадание на кожу даже не больших количеств порошка или капель раствора цветных проявляющих веществ может вызвать экзему. При попадании внутрь организма эти вещества могут вызвать тяжелое отравление. Естественно, что работа с цветными проявителями требуют строгого соблюдения мер безопасности. Цветные проявители выпускаются в виде сернокислых или реже солянокислых солей.

Вывод: В ходе эксперимента мы установили, что химия имеет большое значение при:

приготовлении проявляющих веществ;

изготовлении фотографических эмульсий;

ИССЛЕДОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДЫ НА НАЛИЧИЕ В НЕЙ ГИДРОКАРБОНАТОВ,

КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ

Верховцева Елена, Покровская Мария, 8 кл. лицея 395 Красносельского района Научные руководители: Зверева М.Г., учитель химии, Евсюков А.И., студент Так как в сегодняшние дни минеральная вода стала использоваться в медицинских целях, мы решили выбрать минеральную воду в качестве объекта нашего исследования. Минеральная вода – это достаточно емкое понятие, не имеющее строго оформленного определения. Среди российских гидрогеологов и бальнеологов считается, что это воды с повышенной минерализацией и содержанием повышенных концентраций каких-либо минеральных или органических компонентов или газов, обладающих специфическими физическими свойствами (радиоактивностью, реакцией среды, температурой). В минеральной воде содержатся практически все необходимые соли для нормального функционирования организма. Каждый минерал, содержащийся в ней, имеет важнейшее значение в жизнедеятельности человека. Мы решили определить наличие в воде кальция и магния, так как в минеральной воде их обычно содержится наиболее большее количество, нежели других минералов и они необходимы организму.

Кальций составляет основу костной ткани, активизирует деятельность ряда важнейших ферментов, участвует в поддержке ионного равновесия в организме, влияет на процессы, происходящие в нервномышечной и сердечно-сосудистой системах, влияет на свертываемость крови. Магний участвует в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, обмене углеводов и энергетическом обмене, улучшает кровоснабжение сердечной мышцы. Он является важным составным элементом для производства и управления энергией. Входящие в состав гидрокарбонаты регулируют кислотно-щелочную среду, поэтому минеральные воды, содержащие гидрокарбонаты, используют для профилактики и лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Цель работы: сравнение количества гидрокарбонатов, магния и кальция в разных пробах минеральной воды.

1. Ознакомление с литературой по вопросу о минеральной воде.

2. Освоение методик работы и выбор наиболее приемлемой для данного исследования.

3. Исследование минеральной воды на наличие гидрокарбонатов, кальция и магния в школьной лаборатории.

Мы взяли две пробы минеральных вод «Архыз», «Славяновская», чтобы узнать количество гидрокарбонатов, магния и кальция в этих пробах.

Вывод: после проведения трех исследований мы получили следующие результаты: минеральная вода «Славяновская» наиболее приемлема как источник гидрокарбонатов, кальция и магния, потому что в ней их количества гораздо больше, чем в воде «Архыз».

ЭНЕРГИЯ И ПИТАНИЕ

Вишняков Анатолий, Антипов Артем, 11 кл. лицея 395 Красносельского района Научные руководители: Платунова В.В., учитель химии, Евсюков А.И., студент Цель работы: изучить применение закона сохранения энергии в процессах жизнедеятельности человека, а на практике узнать, сколько энергии мы ежедневно потребляем и расходуем. Выяснить, сколько энергии различные продукты питания дают нашему организму, какие из них наиболее предпочтительны в период сильных умственных и физических нагрузок, и объяснить последствия нарушений химических реакций в нашем организме, связанных с питанием человека.

Актуальность: энергия и питание тесно взаимосвязаны между собой. Это можно доказать применением всеми известного закона сохранения энергии в жизнедеятельности человека. В течение всей жизни человек непрерывно совершает работу. Даже в тот момент, когда он ничего не делает, за него «работают» многочисленные органы: мышцы ритмично расширяют грудную клетку, наполняя ее воздухом, другие мышцы заставляют пульсировать сердце и кровеносные сосуды, много энергии расходуется и на работу других органов и особенно — на поддержание постоянной температуры тела. Так, теплоотдача даже спящего человека соответствует примерно мощности около 100 Вт.

Из закона сохранения энергии следует, что человеку нужно иметь некоторый «запас» энергии и постоянно пополнять его. Как известно, расход энергии у человека восполняется единственным образом — питанием. Можно сделать вывод, что энергия и питание тесно связаны между собой и зависят друг от друга.

специфические белки, выполняющие в организме функции биологических катализаторов, т. е. веществ, ускоряющих течение различных химических реакций. Ф. присутствуют во всех живых клетках. С ферментами тесно связаны витамины. Витамины - это питательные вещества, содержащиеся в микро количествах во всех органических материалах. Они являются, упрощенно говоря, катализаторами, необходимыми для протекания любых биологических процессов.

Методом химического анализа определили содержание витамина С в яблоке. Получили, что в целом яблоке содержится 21.13 млг. аскорбиновой кислоты. Также мы определяли наличие ферментов в луке (луковом соке) и получили, что в луке есть фермент пероксидаза и, что он в несколько раз ускоряет скорость реакции, протекающей между гидрохиноном и перекисью водорода.

Одна из основ рационального питания такова: количество поступающей с пищей энергии не должно превышать расход энергии более чем на 5 %, иначе нарушается обмен веществ, человек полнеет или худеет. А как узнать расход энергии? Он зависит от возраста, пола, интенсивности труда. Например, работа женщины не связанная с большими физическими нагрузками (секретарь, бухгалтер и т.п.), требует поступления в организм около 2100 ккал в сутки, тогда как тяжелая мужская работа (шахтер, бетонщик, лесоруб и т.д.) требует ежесуточно уже около 4300 ккал. Приведём примерный суточный расход энергии, указанный в ккал/ч; разброс в значениях отражает разную интенсивность занятия, а также физические особенности человека.

Ученик 11-го класса расходует в сутки 2000-2400 ккал. Этот результат высчитывался в течение недели. При ежедневном занятии спортом этот результат повысился на 200-700 (ккал). Проводились записи о том, какие действия делали за день, а после по табличным данным, вычислялся суточный расход энергии. Получив в конце недели результат за 7 дней, высчитали среднее арифметическое.

Выводы: если энергетический эквивалент потребляемых в течение определенного времени продуктов питания значительно превышает расход энергии за это же время, нарушается обмен веществ, появляются нежелательные последствия, в частности ожирение. Если человек занят в основном умственным трудом и ведет малоподвижный образ жизни, высококалорийная пища для него просто вредна. В этом случае следует ограничить потребление высококалорийных продуктов и, кроме того, «отрабатывать» лишние калории.

Режим питания стоит подбирать, учитывая свой вид деятельности, свой возраст, свой средний расход энергии, не забывая при этом о качестве продуктов и думая не только о калориях, но и о витаминах.

ВЛИЯНИЕ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ НА ВНЕШНИЕ ПРИЗНАКИ

У КОШЕК ПОРОДЫ ДОНСКОЙ СФИНКС

Актуальность идеи: При разведении породистых кошек важно знать их генотип. Знание генотипа дает возможность прогнозировать о том, какое потомство можно получить от данного животного.

Цель работы: Выяснить генотип животного по окрасу шерстного покрова.

Методика: Используется метод наблюдения и метод родословных.

Исследование проводится на трехлетней кошке породы донской сфинкс.

Наблюдаются фенотипические признаки данной кошки, и ее потомства.

Эти гены контролируют цвет шерсти. Задействованы три аллели – черного, темно-коричневого и светло-коричневого цвета. Известна также аллель альбинизма.

Аллель черного окраса «B» доминантная и формирует черный окрас шерсти.

Аллель темно-коричневого (шоколадного) окраса «b» - рецессивнак черному, но доминантна к светло-коричневому и формирует шоколадный окрас шерсти.

Аллель светло-коричневого (циннамон) окраса «bl» рецессивна и к черному, и к темно коричневому.

Шерсть имеет цвет «какао с молоком».

Аллель отсутствия оранжевого «o» приводит к явно выраженному черному или коричневому цвету шерсти.

Аллель оранжевого «O» - мутация пигмента, который преобразует черный или коричневый окрас в рыжий и подавляет эффект не агути гена (все рыжие кошки – табби).

Гены красного расположены в «X» хромосоме и не зависят от «Y» хромосомы. Поэтому коты могут быть рыжими или нет, т. к. «X» хромосома у них одна, и если это аллель не оранжевого – «o», то будет представлен основной цвет (черный, темно-коричневый или светло- коричневый). Если же это аллель «O», то цвет шерсти будет рыжим.

У кошек две «X» хромосомы, поэтому вариантов больше. Если кошка гомозиготна по не оранжевой аллели – «оо», шерсть может быть любого основного цвета. Если гомозиготна по оранжевой аллели – «ОО», то она красного окраса. Если кошка гетерозиготна – «Оо», то получаются черепаховые окрасы.

Эти гены контролируют однородность пигмента в шерсти и существуют в двух аллелях: плотный – «D» и разбавленный – «d».

Естественная аллель «D» доминантна и располагает пигмент равномерна и располагает пигмент равномерно по каждому волосу, делая цвет шерсти глубоким и чистым. Основными цветами являются черный, шоколадный, циннамон и оранжевый.

Аллель разбавленного «d» - рецессивная мутация, которая располагает пигмент микроскопическими группами, окруженными обесцвеченными участками. Разбавленными цветами являются голубой, желтоватокоричневый (лиловый), бежевый (фавн) или кремовый.

Вывод: Исследуемая кошка имеет черепаховый окрас. Является гетерозиготой Оо.

НАСЕКОМОЯДНЫЕ РАСТЕНИЯ.

ВОЗМОЖНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ В КОМНАТНЫХ УСЛОВИЯХ.

Цель работы: Изучить многообразие и особенности насекомоядных растений Задачи:

1. Изучить условия в которых обитают насекомоядные растения.

2. Изучить многообразие насекомоядных растений.

3. Рассмотреть роль насекомоядных растений в природе и жизни человека Хищные растения обитают в воде пресных водоемов, на заболоченных лугах и болотах, т.е. там, где почва или грунт бедны азотом. Его недостаток эти растительные организмы восполняют за счет мелких животных, улавливаемых ими при помощи видоизмененных листьев. На их поверхности имеются железки, выделяющие пищеварительные ферменты и органические кислоты ( муравьиную, бензойную и др.) Ферменты расщепляют белки тела животного до более простых, усваиваемых растениями соединений. У наземных хищных растений корневая система развита слабо, у водных – корней и вовсе нет, однако все они могут существовать за счет веществ, получаемых из почвы или воды. Дополнительное питание животной пищей ускоряет развитие, переход к цветению и плодоношению.

Хищные растения можно разбить на 3 группы: с активно движущимися ловчими органами (росянка, жирянка, мухоловка, альдрованда); со слизистыми листьями (росолист); с пузырьками, кувшинами и «ловчими ямами» в виде трубочек (пузырчатка, непентес). У представителей первой группы листья покрыты многочисленными головчатыми железками, выделяющими липкую прозрачную жидкость, привлекающую насекомых и приклеивающую их к листу. У росянок при попадании насекомого на ловушку у растения усиливается секреция железок; при этом железистые волоски изгибаются по направлению к телу насекомого. Кроме ресничек обычно приходит в движение и сама пластинка листа.

Край ее загибается и прикрывает попавшее в западню насекомое. У жирянок для лучшего переваривания пищи выработалось еще одно приспособление: когда насекомое попадает на лист, он медленно загибает свой край, пока не покроет жертву сверху. Когда организм растения всосет перевариваемую пищу, лист раскрывается и процесс повторяется вновь.

Люди давно подметили и использовали свойство росянок и жирянок вырабатывать ферменты, переваривающие белок. В Вологодской области очищают глиняные кувшины от остатков молока, выпаривая их в печке отваров из листьев росянки. При этом белок молока разлагается даже в порах стенок посуды. На Кольском полуострове листья жирянки кладут в парное молоко и получают своеобразный сыр.

У третьей группы хищных растений ловчий аппарат представлен или пассивно улавливающими насекомых урнами или активно действующими ловушками. Например, у непентеса, эпифитного растения, распространенного в тропиках, лист претерпел в процессе эволюции значительные преобразования. У взрослых листьев центральная жилка обычно продолжается в усик, закрепляющийся вокруг опоры. На конце усика развивается кувшинчик, служащий для улавливания насекомых, которые, привлеченные нектаром и яркой окраской кувшинчика, соскальзывают по гладкому краю ловушки внутрь и тонут в жидкости, которая содержит органические кислоты и пищеварительные ферменты, выделяемые железками на дне кувшинчика. Эти же железка после переваривания тела насекомого всасывают продукты расщепления. У северо – американских саррацении и дарлингтонии черешок листа превратился в трубку.

Пластинка листа у сарацении представляет собой крышечку над трубкой, а у дарлингтонии – вырост у отверстия трубки, похожий на хвост рыбы. В трубках этих растений также находится жидкость, но в ней нет пищеварительных ферментов. Утонувшие насекомые сгнивают, и продукты их разложения всасываются стенками трубки.

В болотной воде между кочками торфяного мха и других стоячих водоемах можно встретить пузырчатку, листья которой разделены на тонкие нитевидные доли, которые заканчиваются пузырьками, служащими для ловли мелких водных животных. На свободном конце пузырька – отверстия расположены щетинки. Даже при ничтожном давлении какого – либо водного животного на клапан последний открывается, насекомое попадает в внутрь пузырька и переваривается там при помощи ферментов, выделяемых стенками пузырька.

Всего в мире около. 500 видов хищных растений из 6 семейств, в основном росянковых, пузырчатковых, непентесовых, саррацениевых и цефалотовых. В России произрастают около 18 видов из родов, относящихся к семействам росянковых и пузырчатковых.

МОЛОЧНО-КИСЛЫЕ БАКТЕРИИ

Шелгунова Серафима, 7 кл. лицея 395 Красносельского района Бактерии – это мельчайшие организмы, обладающие клеточным строением. Диаметр бактериальной клетки в среднем составляют 1 мкм. Размеры клеток варьируют от 0,1 до 10 мкм. Бактерии - одноклеточные организмы; их можно разглядеть только под микроскопом. Поэтому их и называют микробами или микроорганизмами. Изучением бактерий занимается наук

а бактериология – одна из дисциплин микробиологии.

Молочнокислые микроорганизмы разделяют на типичные и нетипичные. К типичным (гомоферментативным) молочнокислым микроорганизмам относят те из них, которые при сбраживании сахаров образуют в основном молочную кислоту (85-95%) и незначительное количество летучих кислот.

Нетипичные (гетероферментативные) микробы являются слабыми кислотообразователями, наряду с молочной кислотой они образуют большое количество побочных продуктов (уксусную кислоту, спирт, углекислый газ). Молочнокислые микроорганизмы имеют много общих признаков. Все они факультативные анаэробы, грамположительные, неподвижные, спор и капсул не образуют. Среди молочнокислых микроорганизмов различают шаровидные и палочковидные формы.

Палочковидные молочнокислые бактерии. Болгарскую палочку выделяют из южных простокваш, ацидофильную – из содержимого кишечника, сырную – из сыров. Ацидофильную палочку используют для приготовления ацидофилина, который оказывает лечебное действие при желудочно-кишечных заболеваниях. Действие его более продолжительное, чем болгарской простокваши, так как возбудитель находит более благоприятные условия в той среде, из которой он выделен.

Опыт: Возьмем литр совхозного и литр пастеризованного молока. С помощью опыта сравним, какое молоко заквасится быстрее при температуре 25 – 30 градусов по Цельсию.

Результаты. Мы проводили опыт по закваске совхозного и пастеризованного молока. После проведения опыта оказалось, что совхозное молоко заквасилось быстрее, чем пастеризованное. Это произошло от того, что в совхозном молоке больше молочнокислых бактерий, чем в пастеризованном. В совхозном молоке больше молочнокислых бактерий, чем в пастеризованном, потому что совхозное молоко необработанное.

ГЛУБОКОВОДНЫЕ РЫБЫ

Мудреченкова Александра, Трофимова Дарья., 7 кл. лицея 395 Красносельского района Цель работы: выполнить литературный обзор по теме «Глубоководные рыбы».

Изучить в каких условиях существуют глубоководные рыбы.

Изучить характерный, внешний облик глубоководных рыб.

Глубоководная фауна формировалась, очевидно, в зоне холодных и умеренных морей, где животные, погружаясь в глубину, не встречали значительных изменений температуры. Какая-то часть глубоководной фауны могла возникнуть и в тропической зоне океана.

Очень интересны и разнообразны приспособления у глубоководных животных для существования в океанических глубинах. Здесь много хищных рыб. Их внешний вид наглядно говорит об образе жизни: у них громадные пасти с длинными загнутыми назад острыми зубами, и часто всё животное кажется состоящим из одной пасти. Туловище же обычно непропорционально тонкое, иногда короткое, как, например, у рыбыудильщика. Многие имеют органы свечения. В своей работе мы подробно рассматриваем представителей отряда удильщикообразные.

Используемая литература:

2. Константинов В.М. Зоология позвоночных.

3. Никольский Г.В. Частная ихтиология.

4. Никольский Г.В. Экология рыб.

5. Правдин В. Рассказы из жизни рыб.

6. Сабунаев В. Занимательная ихтиология.

НЕМНОГО О МИНЕРАЛАХ

Агеносова Ксения, Малючек Яна, Шутова Антонина, 8 кл. лицея 395 Красносельского района Цель нашей работы: ознакомление с химическим составом некоторых, наиболее известных и популярных драгоценных камней и постараться объяснить их оттенок и цвет.

При работе над своей темой мы проанализировали большое количество тематической литературы и систематизировали материал.

Результаты работы можно сформулировать следующим образом: людей всегда привлекала магическая тайна драгоценных камней. Мы же в своей работе решили открыть один из их секретов - их химический состав.

Химический состав драгоценных камней очень разнообразен. Алмаз и его разновидности - это простое вещество, образованное углеродом; кварц, горный хрусталь- оксид кремния; рубин, сапфир и изумруд - это оксид алюминия. Многие камни имеют более сложный состав. Например: малахит - карбонат меди, основный; опал - гидратированный оксид кремния; жемчуг, кораллы – карбонат кальция.

Примеси разных химических элементов дают различные оттенки и цвета драгоценным камням. Так, например, хром придает камням кроваво-красный оттенок, никель – зеленый, медь – голубой, титан – синий.

В своей работе мы коснулись влияния тех или иных камней на здоровье человека, а также символику некоторых из них.

Использована следующая литература:

Бетехтин А.Г. Минералогия. М., 1950.

Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. М., 1992.

Лепешков И.Н., Розен Б.Я. Минеральные дары моря. М.,

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА С ХИМИЧЕСКОЙ ТОЧКИ

ЗРЕНИЯ

Тихомирова Надежда, 8 кл. лицея 395 Красносельского района Научный руководитель: Зверева М.Г., учитель химии Цель работы: Выяснить, какова химическая роль микроэлементов в организме человека.

Методы работы: подбор, анализ и систематизация материалов по данной теме.

Все живые организмы на Земле, в том числе и человек, находятся в тесном контакте с окружающей средой. Пищевые продукты и питьевая вода способствуют поступлению в организм практически всех химических элементов. Они повседневно вводятся в организм и выводятся из него.

В организме человека можно обнаружить почти все элементы Периодической системы Д.И.Менделеева.

Микроэлементы - это химические элементы нужные организму в очень маленьких количествах Микроэлементы составляют 0,1% всего содержимого клетки. К ним относят железо, цинк, марганец, бор, медь, йод, кобальт, бром, фтор, алюминий и др.

Биологическая активность микроэлементов понимается как необходимость элемента для выполнения той или иной жизненно важной функции.

В организме микроэлементы концентрируются в определенных органах, например, йод – в щитовидной железе, никель – в поджелудочной железе, молибден – в белом веществе мозга, барий – в сетчатке глаза, кадмий – в почках, хром – в гипофизе.

Определенную роль в жизнедеятельности организма играют также алюминий, никель, бор, бериллий, рубидий, стронций, титан и ванадий. Радиоактивные элементы (радий, радон и др.) также участвуют в жизненных процессах, хотя их содержание в организме ничтожно мало.

Многие микроэлементы входят в состав различных ферментов, гормонов и витаминов, некоторые активизируют действие витаминов.

Используемая литература:

Крицман В. А. Книга для чтения по неорганической химии. М., 1971.

Кукушкин Ю. Н. Химия вокруг нас. М., 1992.

Парменов К.Я. Книга для чтения по химии. М., 1961.

ЗНАЧЕНИЕ ВИТАМИНА С ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА. АСКОРБИНОМЕТРИЯ

Ефремова Мария, Платонова Кристина, 9 кл. лицея 395 Красносельского района Витамин С (аскорбиновая кислота) играет большую роль в процессах обмена веществ. Организм человека не может синтезировать аскорбиновую кислоту, поэтому поступление ее в организм должно быть непрерывным. Основным источником витамина С являются овощи и фрукты.

Аскорбинометрия – объемный метод анализа для определения содержания витамина С с использованием точных растворов.

Цель работы: Освоение метода аскорбинометрии по количественной оценке содержания витамина С в яблоках для рекомендаций по использованию витаминной продукции.

сбор материала по свойствам и значению витамина С;

освоение приемов работы для провидения аскорбинометрии;

использование аскорбинометрии для оценки качества различных яблок по содержанию витамина С.

На основании изученных методик были приготовлены модельные растворы для титрования.

Титрование – это процесс при котором титрованный (точный раствор) добавляют к раствору анализируемого вещества до тех пор, пока количество прибавленного раствора не станет соответствовать количеству реагирующего с ним определяемого компонента.

В данной работе в качестве титрованного раствора был использован точный водно-спиртовой раствор йода. В качестве индикатора – раствор крахмала.

Отработка методики проводилась на модельном растворе аскорбиновой кислоты. Для непосредственного исследования были взяты различные сорта яблок.

Были освоены приемы приготовления точных растворов и проведения анализа методом титрования.

Были получены количественные показатели содержания витамина С в разных сортах яблок.

Были сформулированы правила хранения и приготовления продуктов, содержащих витамин С.

ХИМИЯ В РЕСТАВРАЦИИ

Тимченко Ксения, Хажомия Кристина, 9 кл. лицея 395 Красносельского района Целью нашей работы явилось исследование основных технологий реставрации фасадов Адмиралтейства, с максимальным сохранением оригинальных и, по возможности, реставрационных материалов в процессе проведения работ.

Основной нашей задачей было проработать архивные данные по проводимым ранее исследованиям и реставрации, побывать в здании Адмиралтейства, обследовать детали декора, подверженные разрушению, попрактиковаться в лабораторных условиях на базе реставрационного учреждения.

Само слово реставрация происходит от латинского «restaratio» —восстановление. В широком смысле реставрация охватывает все виды работ, направленных как на сохранение произведения искусства или памятника архитектуры, так и на максимально возможное выявление его первоначального облика.

Мы проработали архивы, поговорили со специалистами и выяснили: оригинальная отделка гладких, рустованных поверхностей фасадов здания Адмиралтейства первоначально была выполнена с использованием известковых строительных растворов бежевого и светло-бежевого цвета с песчаным наполнителем и добавкой известняка коричневого цвета и небольшого количества угля. Для определения последовательности нанесения красочных слоев и выявления природы окрасочных систем, использованных в разные периоды эксплуатации здания, а так же для идентификации первоначального красочного слоя был выполнен стратиграфический метод анализа с определением связующего красочных слоев, в котором мы принимали участие. В результате исследований были обнаружены следующие результаты: элементы архитектурного декора были оштукатурены известковыми растворами бежевого цвета с использованием в качестве наполнителей кварцевого песка, цемянки, известняка коричневого цвета и небольшого количества древесного угля.

Специалисты рассказали нам, что реставрируя известковые, известково-гипсовые штукатурки, восстанавливают состав раствора старой штукатурки по результатам лабораторных анализов, и все восстановительные работы ведут только раствором этого состава. При невыполнении этого требования могут появиться трещины, отслоение штукатурки.

Вот основные выводы, которые можно сделать из нашей работы: благодаря исследованиям реставрационных работ Адмиралтейства, мы познакомились с ходом реставрации, основными технологиями, методами анализа. Нам удалось побывать в лаборатории ГПНИИ «Спецпроектреставрация», посмотреть, как же на самом деле проводятся исследования объекта. Сотрудники института показали нам оборудование, приборы, с помощью которых проводится исследование. К сожалению, нам не удалось посмотреть, как же ведутся сами реставрационные работы, но мы убедились, что реставрация-это сложный процесс, где на базе научного исследования, изучения исторических данных, разработки проектных инженерно-технологических решений обосновывается сохранение архитектурного памятника, обеспечивается возможность его включения в современную жизнь, определяется его судьба в будущём.

ЖИЗНЬ ИГЛОКОЖИХ НА БОЛЬШОМ БАРЬЕРНОМ РИФЕ

Обоснование актуальности:

В школьном курсе биологии тип Иглокожие не изучается, о нём лишь упоминается. Мне стало интересно узнать об этих животных больше.

Цель: Изучить литературу по теме «иглокожие».

1. Изучить систематику иглокожих.

2. Рассмотреть внешние строение и образ жизни основных представителей.

3. Установить значение этих организмов в природе и жизни человека.

Иглокожие – обширная, около 5000 видов, группа морских донных животных, большей частью свободноподвижных, реже прикреплённых ко дну посредством особого стебелька.

Тип характеризуется следующими признаками:

Иглокожие обладают радиальной, и притом обычно пятилучевой, симметрией, однако их предки были билатерально симметричными животными.

В подкожном соединительном слое иглокожих развивается скелет из известковых пластинок торчащими на поверхности тела шипами, иглами и т.п.

Внутренние органы лежат в обширной вторичной полости тела (целоме). Одной из наиболее оригинальных черт строения иглокожих следует считать сложную дифференциацию части целома на ряд систем, в том числе образование за счёт целома амбулакральной (воднососудистой) системы органов движения.

Имеется кровеносная система; органы дыхания слабо развиты или отсутствуют; специальных органов выделения нет.

Нервная система примитивна и частью залегает непосредственно в толще кожного эпителия или в эпителии участков стенки тела, впятившихся внутрь. Иглокожие раздельнополы. Яйца испытывают полное радиальное дробление. В развитие иглокожих имеется характерная личинка диплеврула, испытывающая сложных метаморфоз.

Систематика:

Класс морские звезды (терновый венец) Класс морские ежи (морской еж) Класс голотурии (морской огурец) Класс морские лилии (морские лилии) Используемая литература:

Биология для школьников и поступающих в ВУЗы.

Большая энциклопедия животных для школьников и студентов. Догель В.А. Зоология беспозвоночных..

Жизнь животных. Под ред.Л.А.Зенковича. Т.4, ч. Повловские Е.Н. ядовитые животные СССР.

Холстед И. Опасные морские животные.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА МОЛОКА

Мюсель Александра, Кривелева Мария, 10 кл. лицея 395 Красносельского района Научные руководители: Платунова В.В., учитель химии, Евсюков А.И., студент 3 курса Цель работы: определить некоторые показатели качества молока и сравнить их со стандартными данными. Установить сорт исследуемой пробы молока.

Молоко — полноценный и полезный продукт питания. В состав молока входят белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты, а также другие биологические активные вещества. Питательность 1 л молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит, главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором.

Но молоко используют не только как пищевой продукт, его очень широко применяют в медицине.

Различные виды молока подразделяют на несколько сортов. Для этого необходимо знать степень чистоты, редуктазную пробу и кислотность.

Методами весового и объемного анализа провели следующие количественные исследования:

определение кислотности молока и молочных продуктов;

определение содержания лактозы цианидным способом.

Определение степени чистоты 3-я степень чистоты молока Определение кислотности молока 30С, уровень рН – 3,6 26С, уровень рН – 5, и молочных продуктов Определение содержания воды 3 г/л и сухих веществ в молоке Определение содержания лактозы 2,1% цианидным способом Вывод: исследуемое молоко бедно лактозой и имеет высокую кислотность. Следовательно, можно предположить, что в нашем молоке часть лактозы превратилось в молочную кислоту, т.е. представленная на исследование проба молока оказалось частично скисшим. Вследствие этого, молоко достаточно бедно бактериями, т.к. в кислой среде бактерии жить не могут.

Степень чистоты нашего молока оказалась лишь 3, т.е. молоко содержит достаточно много примесей.

Так же в исследуемом молоке плотность составляет 1,028 г/см, кислотность молока достаточно высокая, а уровень рН наоборот, достаточно низкий. Содержание белков равно 3,264%, Сухово остатка в нашем молоке оказалось 3 г/л, содержание лактозы – 2,1%.

Предоставленная проба молока является несортовой.

ИЗУЧЕНИЕ МИКРОКЛИМАТА ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА

ВОЗДУХА

Ткач Андрей, Цветкова Алёна, 8 кл. лицея 395 Красносельского района Научный руководитель: Ефимова Е.П., учитель экологии Микроклимат закрытых помещений определяется такими показателями, как температура, влажность, химический состав воздуха, освещённость, воздушный режим и другие.

Сохранением и укреплением здоровья школьников в области здравоохранения занимается наука – гигиена детей и подростков. Она изучает, анализирует, оценивает и прогнозирует влияние различных факторов внешний среды на растущий и развивающийся организм.

На основе полученных данных разрабатываются гигиенические нормативы и правила, вырабатываются требования к помещениям, где учащиеся проводят достаточное время при обучении.

Развитие и формирование ребенка во многом зависит от окружающей среды, условий учёбы, труда и отдыха.

Наукой установлено, что даже микродозы внешних воздействий зачастую оказывают большое влияние в период роста организма.

Раздел гигиены «Гигиенические требования воздушно-теплового режима в детских и подростковых учреждений» изучает важнейшие средовые факторы, оказывающие влияние на работоспособность и состояние здоровья детей. В закрытых помещения детских и подростковых учреждений за время пребывания в них детей повышается температура и влажность воздуха, изменяется химический состав воздуха, как следствие выделений продуктов жизнедеятельности.

В земную атмосферу углекислый газ поступает непрерывно, меняется мало и составляет 0,03-0,04%.

В общественных помещениях предельно допустимой объёмной долей углекислого газа принято считать 0,1%.

За счёт хозяйственной деятельности человека: сжигание топлива,производство металлов и др. в атмосфере накапливается углекислый газ. Рост концентрации углекислого газа в атмосфере приводит к экологическим проблемам.

Источниками загрязнения атмосферы могут быть природные, промышленные и бытовые процессы, а также материалы, изготовленные человеком.

Углекислый газ вызывает ацидоз (закисление), повышение содержания адреналина и уменьшение содержания аминокислот в крови, угнетает действие ферментов в тканях. Он оказывает на человека наркотическое действие, раздражает кожу и слизистые оболочки, в относительно малых концентрациях возбуждает дыхательный центр, в очень больших – угнетает.

Цель работы: Оценка экологического состояния микроклимата в помещениях по ряду показателей и выявление неблагоприятных факторов, отрицательно влияющих на работоспособность учащихся в процессе занятий в кабинетах лицея.

1. Сбор материала по санитарным нормативам учебных помещений.

2. Освоение методов анализа качества атмосферы закрытых помещений.

3. Исследование показателей качества воздуха в помещеньях по температуре, влажности и содержанию углекислого газа Объектом исследования в лицее на первом этапе работы был выбран кабинет экологии.

Для оценки состояния микроклимата кабинета использовались гигрометр психрометрический и лабораторная установка для определения содержания углекислого газа в воздухе.

Метод определения углекислого газа относится к индикаторным для которого готовятся растворы концентрированной щелочи и спиртовой раствор фенолфталеина.

Пропускание пробы воздуха, насыщенного углекислым газом, через раствор щелочи позволяет определить количество углекислого газа в данном помещении в момент исследования. Анализы на углекислый газ, влажность и температуру были проведены до уроков, в середине учебного дня, в конце уроков и после полноценного проветривания кабинета.

После математической обработки результатов было выявлено превышение ПДК концентрации углекислого газа в помещении в середине и в конце учебного дня без проветривания. Проветривание кабинета в течении 10 минут приводит содержание углекислого газа в воздухе к величине санитарной нормы.

Для поддержания нормального с точки зрения санитарных норм микроклимата помещения необходимо регулярное проветривание в течении дня.

Работы по оценке состояния других кабинетов лицея будут продолжены.

ХИМИЯ КРИСТАЛЛОВ

Пахомова Екатерина, Стрыгина Дарья, 10 кл. лицея 395 Красносельского района Научные руководители: Платунова В.В., учитель химии, Евсюков А.И., студент 3 курса Цель работы: установить взаимосвязи между строением, свойствами и применением кристаллов.

1. Собрать и систематизировать материал по химии кристаллов.

2. Провести опыт по выращиванию кристаллов из хромокалиевых квасцов в растворе.

3. Сделать вывод о зависимости свойств кристаллов от строения.

Опорной точкой нашей работы послужило определение: кристаллы – это твердые тела, атомы, ионы или молекулы, которых образуют упорядоченную представлена взаимозависимость структуры, свойств кристаллов и возможности их применения. Во время исследований мы приобрели опыт работы в школьной лаборатории. Особенно увлекательно было собирать и систематизировать информацию о жидких кристаллах, так как это направление отличается особой актуальностью и наибольшими перспективами развития.

Например, у алмаза координационная кристаллическая решетка, химическая связь между структурными частицами ковалентная, - вследствие этого алмаз имеет максимальную твердость. Это свойство определило его широкое применение для изготовления режущих инструментов. Алмазы служат опорными камнями (подшипниками) в хронометрах высшего класса для морских судов и в других особо точных навигационных приборах. Примерно 80% применяемых в технике алмазов идет на заточку инструментов и резцов "сверхтвердых сплавов".

На основе этой работы мы сделали выводы:

Весь мир – кристалличен.

Структура кристалла похожа на решетку, в которой атомы вещества находятся в строгом порядке, они образуют одинаково правильные фигурки, плотно прилегающие друг к другу.

Кристаллы – единственная устойчивая форма существования твердых тел.

Рост кристалла начинается с образования кристаллического «зародыша».

Выращивать кристаллы интересно и увлекательно.

Строение кристаллов обуславливает их свойства. На свойствах кристаллов основано их применение в науке, техники и медицине.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

к работам по учебно-исследовательским работам «Ребусы», «Лабиринты», «Свойства натуральных чисел», «Математика на шахматной доске», «Путешествие по Австралии», «Гнездование птиц»

На уроках информатики мы проходим программу для создания презентаций Microsoft PowerPoint. В виде презентаций можно представлять очень интересные предметные темы по математике, географии, биологии, истории, русскому языку и другим предметам. Создавать презентации в PowerPoint – очень увлекательное занятие, поэтому, узнавая новые приёмы и технологии работы, мы можем применять их на практике с большим удовольствием.

Часть картинок мы создаем в Paint – стандартном редакторе растровой графики, сохраняя их в нужном формате – jpg, gif. Кроме того, мы очень широко используем векторную графику: при помощи автофигур мы создаем различные изображения.

Растровые изображения сохраняются в памяти компьютера в виде последовательностей точек, для каждой из которых задаётся цвет, а векторные – в виде описаний геометрических фигур и их параметров (цвета, типа и толщины линий, фона заливки и т. п.) Поэтому для различных элементов векторного изображения (различных геометрических фигур) можно задавать анимацию. Создание анимации – достаточно кропотливое занятие, особенно, если объект нужно поворачивать в разных точках пути перемещения.

Для облегчения навигации между слайдами использовались текстовые гиперссылки.

Часть рисунков нарисована учениками, другая - найдена в книгах и введена в компьютер при помощи сканера, третья часть – найдена в Интернете.

ЛАБИРИНТЫ

Научные руководители: Семеошенкова О.В., учитель математики, Серженко Н.В., учитель информатики Лабиринты были слишком загадочным и заманчивым объектом, чтобы оказаться вне волшебного мира игр. Происхождение задачи о лабиринтах относится к глубокой древности и теряется во мраке легендарных сказаний.

Древние задачу о лабиринтах считали вообще неразрешимой. Человек, попавший в лабиринт, не мог уже из него выйти, если только какое-либо чудо или случай не приходили ему на помощь.

Цель работы: ознакомление с историей возникновения лабиринтов, исследование методов прохождения лабиринтов, исследование применения лабиринтов в жизни, наглядное представление и структурирование информации о лабиринтах, овладение технологиями работы в Power Point (создание анимации, гиперссылок, работа с графикой).

Возникшее на заре истории (первые изображения лабиринта обнаружены в верхнем палеолите 38. лет до н. э.) простое изображение лабиринта с петляющими дорожками было знакомо многим культурам.

Первая головоломная постройка известна нам из древнегреческого мифа о Минотавре Этот подземный лабиринт на острове Крит был построен, согласно легенде, по приказу царя Миноса мудрым Дедалом – строителем, архитектором, изобретателем множества столярных инструментов, которыми ми пользуемся и по сей день.

Вскоре лабиринты появились у греков и римлян. Вслед за греками и римлянами лабиринты начали строить и другие народы.

Начиная с XVI века по Европе прокатилась волна увлечения садовыми лабиринтами. Стенами лабиринтов служили высокие живые изгороди. Лабиринты с живой изгородью из деревьев и кустарников особенно пылко любили и любят англичане.

Лабиринты – это запутанные коридоры с тупиками, входами и выходами.

Люди всегда изощрялись в изобретении самых замысловатых и «безвыходных» лабиринтов. Но возможно ли построить или даже начертить безвыходный лабиринт?

Разрешение этого вопроса принадлежит Эйлеру. Произведенные им исследования привели к заключению, что нет безвыходных лабиринтов.

Существует три основных метода прохождения лабиринтов: метод зачеркивания тупиков, метод проб и ошибок, правило одной руки.

Если имеется план лабиринта, то выход из любой его точки найти легко – надо зачеркнуть карандашом все тупиковые ходы. Этот метод получил название метода зачеркивания тупиков.

Незачеркнутая часть коридоров будет выходом или маршрутом от входа к выходу. А если плана нет?

Надо воспользоваться методом проб и ошибок. Если вы попали в тупик, то возвращайтесь назад и начинайте все сначала.

Третий метод — правило одной руки. Если лабиринт имеет один выход, то идти по нему надо, не отрывая от стены правой (левой) руки. Вероятно, еще древним грекам было известно «правило одной руки»:

двигаясь по лабиринту, надо все время касаться правой или левой рукой его стены. Придется пройти долгий путь, заходя во все тупики, но в итоге цель будет достигнута, хотя часть лабиринта, занимающая островное положение, останется непосещенной. Это правило не универсальное, но часто полезное. Им пользуются тогда, когда все стены, хотя и имеют сложные повороты и изгибы, но оставляют непрерывное продолжение наружной стены. Лабиринты не должны содержать замкнутых маршрутов.

Лабиринтология используется психологами для изучения поведенческих реакций человека и животных.

Муравьи после короткого обучения легко преодолевают лабиринт с 10 разветвлениями (очевидно потому, что любой муравейник – объемный лабиринт…). Несколько медленнее и с большим количеством проб и ошибок работают люди.

«Большие лабиринты» используются в авиации, при подготовке космонавтов и в других случаях, требующих концентрации внимания. Большой лабиринт» – тренажер для развития внимания и терпения Математика помогает и под землей. Спелеолог, попадая в сложный лабиринт, использует метод проб и ошибок, здесь не зазорно использовать «нить Ариадны», не забывая только сматывать ее на обратном пути, чтобы не разводить плесень.

В XX столетии мотив лабиринта используется в рекламе, искусстве, компьютерных играх и фильмах.

Таким образом, лабиринт совершил полный оборот – от бронзового века к веку компьютерному.

ОТ ДОБРА ДОБРА НЕ ИЩУТ ИЛИ МАЛЕНЬКОЕ ПРИКЛЮЧЕНИЕ ТЕРМОМЕТРА

Дмитренко Андрей, 6 кл. лицея 395 Красносельского района Научный руководитель: Серженко Н.В., учитель информатики Мы изучаем информатику первый год.

На уроках информатики, когда мы работали с программой для создания презентаций Microsoft PowerPoint, нам было дано задание сделать в виде презентации сказку. И я решил взять сказку, которую сочинил сам в пятом классе после изучения темы «Творчество Г.Х. Андерсена».

Смысл сказки в названии.

Новенький термометр попадает в семью, где ему очень рады. Но со временем ему начинает казаться, что про него забыли. И он загрустил и захотел уйти в другую семью. Однажды в непогоду порывом ветра его срывает, и он падает вниз. Там ему было плохо, сыро и одиноко. Он пожалел о том, что потерялся. Но потом был счастлив, что его нашли. И понял, что от добра добра не ищут.

Часть картинок я рисовал в редакторе растровой графики Paint (лампа, клей, прически детей).

Солнце нарисовано в редакторе растровой графики Adobe Photoshop.

Кроме того, я использовал и векторную графику: создавал изображения ветра, тучек, туловищ людей, дома, стен, интерьера внутри квартиры при помощи автофигур.

Растровые изображения – это изображения, которые сохраняются в памяти компьютера в виде последовательностей точек, для каждой из которых задаётся цвет.

Векторные изображения – это изображения, которые сохраняются в памяти компьютера в виде описаний геометрических фигур и их параметров (цвета, типа и толщины линий, фона заливки и т. п.). Для векторных изображений мы можем задавать анимацию и использовать разные типы заливки, в том числе и градиентную, эффекты тени, объема и т.д.

У сказки также есть голосовое сопровождение – она озвучена мной при помощи микрофона.

МАТЕМАТИКА НА ШАХМАТНОЙ ДОСКЕ

Хоробров Святослав, Занкевич Владимир, 7 кл. лицея 395 Красносельского района У шахмат и математики много общего. Выдающийся математик Годфри Харольд Харли заметил однажды, что решение проблем шахматной игры есть не что иное, как математическое упражнение. А сама игра - насвистывание математических мелодий.

Шахматная математика- один из популярных жанров занимательной математики, логических игр и развлечений. В работе рассматриваются шахматные задачи и способы их решения, в том числе с помощью теории графов.

Слово «граф» в математике означает картинку, где нарисовано несколько точек, некоторые из которых соединены линиями. Графами являются блок – схемы программ для ЭВМ, сетевые графики строительства, где вершины – события, означающие окончания работ на некотором участке, а ребра, связывающие эти вершины, - работы, которые возможно начать по совершении одного события и необходимо выполнить для совершения следующего.

Теория графов является частью как топологии, так и комбинаторики. То, что это топологическая теория, следует из независимости свойств графа от расположения вершин и вида соединяющих их линий. А удобство формулировок комбинаторных задач в терминах графов привела к тому, что теория графов стала одним из мощнейших аппаратов комбинаторики.

Граф игры - это граф, вершины которого - ситуации, возникающие в процессе игры, а ребра связывают вершину с теми вершинами-ситуациями, которые могут сложиться после очередного хода.

Эту задачу придумал итальянец Гуарини ёщё в XVI веке. Требуется поменять чёрных и белых коней местами.

Имеется шахматная доска 3x3, в верхних двух углах стоят два чёрных коня, в нижних – два белых. За 16 ходов поставьте белых коней на место чёрных, а чёрных на место белых и докажите, что за меньшее число ходов это сделать невозможно.

Решение:

Развернем граф возможных ходов коней в круг. В конце кони должны поменяться местами, при этом каждый конь должен сделать 4 хода, а меньшим числом ходов обойтись не удастся, т. к. кони не могут перепрыгивать через друг друга.

Тогда, передвигая коней в графе, каждый раз перемещая всех коней, мы получим за 16 ходов белых коней на месте чёрных, а чёрных на месте белых.

Не менее любопытны задачи «Награда за игру в шахматы», «Ничья».

РЕБУСЫ

Кабинетская Дарья, Суходоева Полина, 6 кл. лицея 395 Красносельского района Ребусом называют задачу, в которой какой-нибудь текст зашифрован с помощью рисунков изображений тех или иных предметов. Это определение общеизвестно.

Слово ребус нередко употребляется в ином, более широком смысле. Оно стало нарицательным для обозначения всего замысловатого, загадочного, непонятного… Это неслучайно: в мире занимательных задач ребусам отведено почетное место.

Как рисованные загадки ребусы зародились в ХV веке во Франции. В ХVI веке они проникают в Англию, Германию, Италию. Они - модное увлечение, шествие их триумфально; изображения ребусного характера можно было видеть не только на страницах печатных изданий, но и … на улицах городов - на вывесках, дверях и калитках, на крышах домов и зданий.

В России первые ребусы- загадки появились в 1845 году. Само слово ребус происходит от латинского ‘res’- вещь, предмет; rebus- творительный падеж множественного числа от res, то есть в буквальном переводе – вещами предметами… Но поскольку в ребусах текст зашифровывается с помощью рисунков, (то есть ребусы представляют собою не что иное, как сообщение, выполненное рисунками), постольку их следует считать рисуночным письмом. И происхождение ребусов теряется в седой древности - в доисторических временах.

Рисование с целью сообщения – суть всякой письменности.

Один и тот же рисунок, одно и тоже изображение может быть носителем различной информации, то есть сообщать нам о совершенно разных вещах. Например, рисунок черепа в учебнике анатомии и изображение на трансформаторной будке - разные вещи.

Наш далекий предок рисовал озеро, два солнца, двух бобров, лук и палицу. И каждый, в том числе и человек чужого, иноязычного племени, мог понять, что около Озера за два дня можно добыть двух бобров… Это пример пиктографического письма (от латинского pictus- писанный красками, нарисованный, и греческого grapho- пишу).

Следующей ступенью в развитии письменности было идеографическое письмо.

Люди по-прежнему изображали те или иные вещественные предметы, однако рисунок мог уже не только “замещать” изображенную конкретную вещь, но и служить как бы ”символом”- средством передачи более или менее отвлеченных понятий или свойств (идеография – «письмо понятий»). Так, изображение опирающегося на палку человека могло передавать понятие «старость».

По сравнению с пиктографией идеографическое письмо обладало большими возможностями, но вскоре и оно перестало удовлетворять возрастающим потребностям человека. Возникает фонетический письменный знак. Он по-прежнему представлял собою рисунок, изображение того или иного предмета, по значению же не имел с ними ничего общего, подобно знакам современных письменных систем – буквам.

Буква – звуковой, то есть фонетический, знак, она передает тот или иной звук, и ничего больше… Ребусное письмо – следующий этап развития рисуночного письма. В ребусах рисуют не то, о чем говорят. О теме сообщения, передаваемого ребусным письмом, нельзя догадаться по смыслу отдельных его рисунков. Принятую в современном ребусном письме систему знаков-поправок называют ребусным кодом, а сами эти знаки – кодовыми знаками.

Код включает знаки исключения, перестановки и замены букв.

Знаки исключения. Знак исключения имеет различный вид в зависимости от того, относится ли он к крайней букве, (то есть первой или последней) или к букве, находящейся где-то в середине слова.

Если буква оказывается «лишней» в начале слова, то и запятая ставится перед рисунком.

Знаки замены. Когда возникает необходимость букву, стоящую где-то в середине слова заменить другой, применяется знак замены. Возле рисунка выписываются обе буквы – заменяемая и заменяющая.

Знаки перестановки. Ряд чисел, разделенных запятыми или точками, является знаком перестановки букв в названии рисунка; сама цифра указывает место буквы в слове до перестановки, а положение этой цифры в ряду – положение ее в новом слове (после перестановки). Перевернутый рисунок значит, что «нарисованное» слово нужно читать в обратном порядке – справа налево. Например, нарисован перевернутый нос, читаем: сон.

Слова, в которых есть сочетание букв на, под, над, за, можно изобразить с помощью размещения букв или предметов одного над другим или за другим. Например: заяц - за буквой Я написать букву Ц.

Буква С или В может стать предлогом. Например: вода - в букве О напишите ДА. Сон - нарисуйте большую букву О и маленькую Н, держащуюся за руку с О.

В работе приведены исторические сведения, правила составления ребусов и примеры.

СВОЙСТВА НАТУРАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ

У натуральных чисел есть много любопытных свойств, которые обнаруживаются при выполнении над ними арифметических действий. Но заметить эти свойства все же бывает легче, чем доказать их. Первым ученым, который начал рассуждать о числах был грек Пифагор, родившийся на острове Самосе в VI веке до нашей эры. Пифагор очень много сделал для науки, хотя начинал он не как ученый, а как победитель Олимпийских игр по кулачному бою. Сначала он занялся музыкой. Ему удалось установить связь между длиной струны музыкального инструмента и издаваемым звуком. И тогда Пифагор решил, что не только законы музыки, но и вообще все на свете можно выразить с помощью чисел. «Числа правят миром!» провозгласил он. Пифагор стал думать о свойствах четных и нечетных чисел, он придумал, как с помощью чисел изображать такие понятия, как справедливость, совершенство, дружба.

Например, справедливость Пифагор и его ученики изображали числом 4 - оно является первым произведением двух равных множителей: 2 · 2 = 4 (единицу в те далекие времена не считали настоящим числом).

Первыми четырьмя числами 1.2,3.4 он обозначил четыре элемента из которых состоит, по воззрениям древнегреческих мудрецов, весь мир: огонь, землю, воду и воздух.

Неудивительно, что числу 10 Пифагор придавал особое значение- это число равнялось сумме всех элементов, то есть изображало весь мир. Многое в учении Пифагора шло от шумеров и вавилонян. В частности, как и они, Пифагор чтил число 7, а один из его учеников написал целое сочинение о необыкновенных свойствах семерки и ее роли в земных и небесных делах.

Чтобы изобразить совершенство, Пифагор занялся делителями чисел. Все делители числа он складывал, и если сумма оказывалась меньше числа, то оно объявлялось недостаточным, а если больше-то избыточным. И только в случае, когда сумма равнялась числу, его объявляли совершенным.

Рассмотрим несколько любопытных свойств чисел.

Возьмем наугад какое-нибудь натуральное число, например 8, и запишем все его делители:1, 2, 4, 8.

Для каждого из этих чисел запишем, сколько у него делителей. Так как у 1 только 1 делитель, у 2 – делителя, у 4 – 3,а у 8 – 4 делителя, то получаем числа 1, 2, 3, 4. У них есть замечательная особенность: если возвести эти числа в куб и сложить ответы, получится в точности такая же сумма, которую мы получили бы, сначала сложив эти числа, а потом возведя сумму в квадрат. Иными словами, Может быть, все дело в том, что мы взяли число 8? Попробуем другое число, например 12. Здесь уже больше делителей: 1, 2, 3, 4, 6, 12. Записывая число делителей для каждого из этих чисел, получаем: 1, 2, 2, 3, 4, 6. Проверим, выполняется ли равенство 1+2+2+3+4+6 = (1+2+2+3+4+6) Какое бы число мы не взяли, подмеченное нами свойство будет выполняться.

В работе рассматриваются некоторые из свойств чисел: число Шехерезады, своеобразные сочетания цифр, делимость чисел и др. Наблюдения за числами позволяют открывать и другие замечательные свойства, которые используют в фокусах.

Секрет арифметических фокусов состоит в тщательном изучении и использовании любопытных свойств чисел, в близком знакомстве с их особенностями. Поэтому знакомство с этими фокусами не только занимательно, но и поучительно. Свойства мира чисел поистине неисчерпаемы.

ЗАИМСТВОВАНИЯ СЛОВ В ЭПОХУ ПЕТРА I

Данная работа представлена в виде сайта.

Для работы использовались следующие программные пакеты: графический редактор Adobe Photoshop и визуальный HTML-редактор Macromedia Dreamweaver.

Структурно сайт состоит из шести страниц (главная страница, историческая справка и страницы, посвящённые словам, заимствованным из конкретных языков). Кнопки в левой части являются ссылками на остальные страницы. Материал для сайта (как текстовый, так и иллюстративный), найден в сети Интернет, в словарях и справочниках, посвящённых проблеме.

При помощи Adobe Photoshop осуществлялась обработка изображений, создание дизайна и макетирование.

Я хочу остановиться подробнее на создании изображения, используемого в качестве заголовка, «шапки сайта».

В качестве основы заголовочного изображения была взята фотография исторического центра СанктПетербурга. На неё слоем выше были наложены две надписи. Затем к каждой из них были применены эффекты, такие как обводка, тень. Для верхней (более крупной) надписи была применена градиентная заливка.

При создании непосредственно самого сайта использовалось такое удобное средство автоматизации, предлагаемое Macromedia Dreamweaver, как шаблоны. Также использованы таблицы CSS-стилей для переопределения стилевого оформления документа.

ПУТЕШЕСТВИЕ ПО АВСТРАЛИИ

Научные руководители: Елагина Т.П., учитель географии, Серженко Н.В., учитель информатики o узнать как можно больше об удивительном материке;

o представить найденную информацию наглядно, чтобы в дальнейшем использовать на уроках географии;

o научиться правильно отбирать и структурировать материал, распределять его по слайдам, освоить технологии работы в Microsoft PowerPoint, Adobe Photoshop;

o научиться поиску информации в Интернете.

Представление большинства людей об Австралии ограничивается образами кенгуру и коалы, бронзовых от загара серфингистов и провяленных солнцем пастухов, безлюдных пустынь и шумного Сиднея. Однако это лишь дружеский шарж на государство, занимающее целый континент и отнюдь не укладывающееся в рамки расхожих представлений.

Историю Австралии «читаешь не как летопись, а как красивейшую выдумку»,- писал Марк Твен.

«Но все это правда, все было на самом деле».

Особое внимание уделено природе Австралии: рельефу, климату, органическому миру. Ведь три четверти материка – это пустыни и саванны. Здесь находится самое обширное песчаное « море», но в нем встречаются влажные островки, полные экзотических форм жизни. Деревья здесь не дают тени; звери несут яйца; стада травоядных не бегают, а прыгают; птицы не способны летать… Эти особенности Австралии заставили Чарльза Дарвина усомниться в библейской версии сотворения мира и задуматься над путями развития жизни.

В работе использован обширный материал: научные книги, энциклопедии, статьи в журналах и газетах, рисунки из Интернета. Но это только начало путешествия, оно будет продолжено, появятся новые интересные сведения о материке, стране, населении.

ОТЕЦ СОВРЕМЕННОЙ АЛГЕБРЫ ФРАНСУА ВИЕТ

Научный руководитель: Лысенина И.Л., учитель математики выяснить какие основы современной алгебры заложил Виет;

установить ряд каких геометрических открытий совершил он;

Ф.Виет один из немногих ученых, которые принимали активное участие в политической жизни своей страны. Виет жил и работал в сложнейший исторический период. Ему приходилось оказывать услуги Генриху IV.Виету, например, удалось разгадать в годы франко-испанской войны сложный шифр, который придумали испанские инквизиторы. Прославился Виет и в европейской среде, решив уравнение 45-ой степени, предложенное голландским математиком Адрианом ван Роуменом. Математика была главной страстью и занятием Виета. По рассказам современников, Виет мог самозабвенно работать по трое суток,иногда засыпая на несколько минут. Виета называют творцом современной алгебры, так как он впервые применил в алгебре буквенное исчисление Ученый оставался на королевской службе до конца своих дней.

Вывод: Бурно развивающаяся математика наших дней использует идеи и методы, во многом превосходящие по глубине и общности те, что разработал Виет. Но и сегодня для нас интересна и ценна острая мысль Виета. В основе современной алгебры лежит буквенное исчисление Виета. Его исследования определили дальнейшее развитие математики в XVII столетии.

ГЕОГРАФИЯ МАТЕМАТИКИ

Иванов Данил, Долматов Максим, 9 кл. лицея 395 Красносельского района Научный руководитель: Лысенина И. Л., учитель математики Цель: исследовать возникновение и развитие различных математических понятий в наиболее известных странах мира.

Работа посвящена истории возникновения и развития математики, в различных странах, а так же великим людям из этих стран, которые внесли большой вклад в развитие математики.

Работа рассчитана на 3 года. Первая часть посвящена Греции и Индии. В ней проведены исследования по следующим вопросам:

Как зарождалась математика в Элладе?

Каковы были успехи первой научной школы Эллады?

Что такое «Афинское содружество ученых»?

Как Евклид создал свою Математическую Вселеную?

Кто является наследниками Евклида?

Как произошел закат греческой математики?

Почему можно говорить о самобытности математической школы Индии?

Кто способствовал распространению открытий индийской математической школы?

В чем заключаются особенности математических достижений эллинов и индийцев?

Из результатов проведенных исследований можно сделать выводы о том, что ученые всего мира продолжают находить в математическом наследии древности необходимые основания для установления закономерностей нашего мира. Материал этой части работы можно использовать на уроках посвященных истории развития математики.

ПЕРВЫЙ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОР

Подсчитывать предметы люди научились ещё в древнем каменном веке-палеолите, десятки тысяч лет назад. Немного позже в человеческом языке появились числительные, и люди смогли называть число предметов, животных, дней. У многих народов название числа зависело от подсчитываемых предметов, но с развитием торгового обмена люди стали понимать, что общего у трёх лодок и трёх топоров, десяти стрел и десяти орехов. Постепенно люди стали использовать для счёта камешки, палочки, части собственного тела.

Системы счисления, принятые у первобытных народов, как правило имели основание 5, 10, 20. По мнению учёных это связано с тем, что на одной руке у человека 5 пальцев, на двух - 10 и т. д. Система счисления с основанием 6 и 9 встречается у первобытных людей гораздо реже. Возможно, это объясняется тем, что людям приходилось называть числа больше 5. В настоящее время общепринятой является десятичная система.

Первобытные племена отличаются не только выбором основания для счёта, но и способом счёта.

Наиболее удобным они определили способ счёта на пальцах. (Первый микрокалькулятор, который всегда под рукой). Целью моей работы и явилось исследование именно такого способа счёта-с помощью пальцев.

Древние греки разработали сложную систему условных знаков, позволяющих считать на пальцах от единицы до нескольких тысяч. Об этой системе можно найти упоминание ещё в книгах Геродота. Счёту на пальцах было посвящено большинство учебников арифметики в эпоху Средневековья и Возрождения. Хотя во всех принятых системах исчисления основание 10, ничто не мешает нам перестроить нашу природную машину для работы в простейшей двоичной системе, тем самым сравнив палец с устройством современных ЭВМ, использующих двоичную систему.

Поскольку в Средние века и в Эпоху Возрождения лишь немногие знали таблицу умножения дальше 5, было разработано несколько способов получения произведения чисел от 6 до 10. Вспомогательным устройством нередко являлись пальцы рук. Умножение на пальцах нетрудно обобщить и для чисел больше 10. Конечно, возникает вопрос, можно ли умножать сравнительно большие для устного счёта числа, например, 17x64? Можно.

Сейчас, имея удобные микрокалькуляторы, мощные компьютеры, редко когда мы вспоминаем про счёт на пальцах. Я познакомилась с этим способ, с его историей возникновения и считаю его во многих случаях полезным.

МАТЕМАТИКА ИГР

Научный руководитель: Лысенина И. Л., учитель математики Цель данной работы: познакомиться с математическим обоснованием алгоритмов различных видов занимательных игр и головоломок.

Часто миллионы людей с неугасаемым интересом играют в самые простые игры, и именно эти игры больше всего ценят, именно они входят в историю математики и прославляют своих создателей.

Наиболее приближенными к математике являются головоломки, но много головоломок образовалось из когда-то существовавших (а некоторые из ещё существующих) игр. Большинство таких основополагающих игр было придумано древнегреческими математиками.

Простейшие математические игры часто используют как задачи, в которых нужно найти выигрышную стратегию, либо одно положение перевести в другое. Иногда задачи бывают весьма простыми, когда они решаются известными методами, такими как инвариант и раскраска, но есть и весьма простые, но до сих пор неразрешённые задачи, связанные с математическими играми.

Вывод из проделанной работы можно сделать следующий: В последнее время математическим играм внимание уделяется, в основном, для нахождения выигрышных стратегий, на что сильно повлияло распространение программирования: составить алгоритм, по которому в игру смог бы играть компьютер, часто бывает сложнее и интереснее, нежели самому научиться играть в неё, при этом глубже вникаешь в суть игры, после чего выиграть в неё можешь уже практически любого.

ЧИСЛА ФИБОНАЧЧИ

Степанова Елена и Гасанова Анна, 9 кл. лицея 395 Красносельского района Научный руководитель: Лысенина И. Л., учитель математики Цель работы: выяснить, чем так знаменит Леонардо Фибоначчи и его книжный труд, для чего он создавался и в чем состоит его смысл.

Итог работы: Величайшим математиком Европы в период Средневековья был Леонардо из Пизы, более известный по своему прозвищу Фибоначчи (Fibonacci – сокращение от filius Bonacci – сын Боначчи).

Родившись в итальянском городе Пиза, Леонардо получил начальное образование в Алжире, где его наставниками были арабы. От них-то Леонардо и узнал о существовании индийской («арабской») десятичной системой с ее позиционными обозначениями и нулем. Леонардо быстро осознал превосходство десятичной системы над широко распространенной в то время громоздкой римской системой. В своем наиболее известном труде Liber abaci (что буквально означает «Книга об абаке»; в действительности же сочинение Фибоначчи, задуманное как учебник для купцов, представляла собой обширный трактат по арифметике и алгебре, нечто вроде математической энциклопедии своего времени) Леонардо горячо отстаивал достоинство десятичной системы. На итальянских купцов – современников Леонардо его аргументы не произвели особого впечатления, но его книги уготовлена более завидная судьба: она стала тем сочинением, по которому европейцы ознакомились с индийской десятичной системой. Работа над «Книгой об абаке» была закончена в 1202 году, но до нас дошло лишь более позднее издание 1228 года, посвященное знаменитому астрологу того времени.

По иронии судьбы Леонардо, внесшей существенный вклад в развитие математики, в наши дни известен в основном потому, что живший в прошлом веке французский математик Эдуард Лука назвал именем Фибоначчи числовую последовательность, возникшую в одной задаче из «Книги об абаке». Эта задача дает начало последовательности чисел 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144 и так далее до бесконечности, известной сегодня как последовательность Фибоначчи.

ФИЗИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ - РЕЗОНАНС

Степанова Елена и Гасанова Анна, 9 кл. лицея 395 Красносельского района Научный руководитель: Борохвостова Г. А., учитель физики Цель работы: Изучить явление резонанса Итог работы: Резонанс (фр. resonance, от лат. resono — откликаюсь), явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, наступающее при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. При помощи явления резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые колебания.

Наиболее известная большинству людей механическая резонансная система — это обычные качели.

Если вы будете подталкивать качели в соответствии с их резонансной частотой, размах движения будет увеличиваться, в противном случае вам придется довольно тяжело. В электронных устройствах резонанс возникает на определённой частоте, когда индуктивная и емкостная составляющие реакции системы уравновешены, что позволяет энергии циркулировать между магнитным полем индуктивного элемента и электрическим полем конденсатора.

Резонанс — один из важнейших физических процессов, используемы при проектировании звуковых устройств, большинство из которых содержат резонаторы, например, струны и корпус скрипки, трубка у флейты, мембрана у барабанов.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛЕТА ЧАСТИЦ В ЦИКЛОТРОНЕ

Научные руководители: Немнюгин С.А., преподаватель физической информатики, Верховцева М.О., Главной задачей при работе над проектом явилось моделирование полета частиц в циклотроне. Известно, что циклотрон - ускоритель протонов (или ионов), в котором частота ускоряющего электрического поля и магнитное поле постоянны во времени. Частицы движутся в циклотроне по плоской развертывающ ейся спирали. Схема движения частиц в циклотроне. 1 – источник Схема тяжелых заряженных частиц (протонов, ионов); 2 – устройства орбита ускоряемой частицы; 3 – ускоряющие электроды циклотрона (дуанты); 4 – генератор ускоряющего поля. Магнитное показана поле направлено перпендикулярно плоскости рисунка Тяжелые заряженные частицы (протоны, ионы) ускоряются в циклотроне переменным ускоряющим полем фиксированной частоты, приложенным к ускоряющим электродам (их два и они называются дуантами). Частицы с зарядом Ze и массой m движутся в постоянном магнитном поле напряженностью B, направленном перпендикулярно плоскости движения частиц, по раскручивающейся спирали. Радиус R траектории частицы, имеющей скорость v, определяется формулой = [1 - (v/c)2]-1/2 – релятивистский фактор.

где В циклотроне для нерелятивистской ( 1) частицы в постоянном и однородном магнитном поле радиус орбиты пропорционален скорости (1), а период обращения т. е. не зависит от энергии частицы. Частицы попадают из инжектора в ускорительную камеру близко к её центру и начинают вращаться по орбите малого радиуса. В зазоре между дуантами частицы ускоряются импульсным электрическим полем (внутри полых металлических дуантов электрического поля нет). В результате энергия и радиус орбиты возрастают. Повторяя ускорение электрическим полем на каждом обороте, энергию и радиус орбиты доводят до максимально допустимых значений. На последнем витке спирали включается отклоняющее электрическое поле, выводящее пучок наружу.

С помощью языка программирования Turbo Pascal смоделирована упрощенная схема циклотрона и исследованы зависимость траектории движения частицы от ее массы и параметров электрического и магнитного полей.

FLASH-АНИМАЦИЯ. «ЧЕЛОВЕК И ДЕРЕВО», ГРУППА СПЛИН

Моя работа представляет собой анимационный проект – клип на музыку группы Сплин. Для клипа была выбрана композиция «Человек и дерево» из альбома «Реверсивная хроника событий». Фильм создан при помощи программы Macromedia Flash 5.0, являющейся векторным аниматором. Общее время работы над клипом – около десяти часов. Клип является циклическим, что подчеркивает идею песни.

Цель работы – создать мультфильм, отражающий идейное содержание и основное настроение композиции «Человек и дерево». Текст песни прост: «Человек, проглотивший дерево, становится деревом, проглотившим человека». Трудно не заметить сходство этого утверждения и известного вопроса: «Что было раньше – курица или яйцо?». Шутливый на первый взгляд вопрос затрагивает сложную сферу причинноследственных отношений. Но версия сложносплетения первичного и вторичного в изложении Сплина глубже, а ее форма поэтичнее. Композиция затрагивает основные философские проблемы: проблему смысла жизни, основ жизнеустройства, структурирования времени. Время в «Человек и дерево» идет круговыми циклами: человек съедает яблоко с дерева, из семечка которого затем вырастает такое же дерево, и история снова повторяется. Создавая клип, я стремился к образному, ритмическому и идейному соответствию текста песни и создаваемого видеоряда. Художественное оформление клипа стилизовано под официальное оформление альбома «Реверсивная хроника событий».

Клип создан в программе Flash версии 5.0. При создании анимации использовалась как обычная покадровая прорисовка, так и особые анимационные возможности Flash, позволяющие добиться плавности анимации. При создании эскизов была использована только компьютерная мышь, так как выбранная техника достаточно проста, и только при окончательной корректировке мультфильма был использован графический планшет.

Анимация создана при помощи программы Flash 5.0. Эта версия Flash, возможно, наиболее удачна – доступный интерфейс и практически все необходимые для создания векторной анимации инструменты делают эту программу одной из лучших для создания небольших анимационных роликов. Несколько менее удачной мне кажется версия Flash MX: несмотря на поддержку импорта видео, она имеет менее удобное устройство панелей инструментов. Однако в ней имеется больше возможностей для трансформаций, что бывает весьма полезно при создании анимации. Flash непригоден для создания и работы с фильмами, однако идеален для мультипликации, так как, кроме покадровой прорисовки, имеет ряд дополнительных средств создания эффекта движения. Созданные анимации занимают мало места (при отсутствии импортированных рисунков или видео), поэтому они часто используются на веб-сайтах, что позволяет создавать небольшие стильные страницы.

СОВРЕМЕННЫЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ:

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ РАБОТА С ВИДЕО- И АУДИОРЯДОМ

Ортин Алексей, Ефимова Юлия, 11 кл. лицея 395 Красносельского района Научные руководители: Иванов А.В., преподаватель звукорежиссуры, Верховцева М.О., учитель Расширить стереотипы о «недоступности» современных мультимедиа-технологий.

Показать все этапы работы на примере конкретных проектов.

Компьютер вошел в нашу жизнь достаточно прочно. Для некоторых это - «пустое времяпрепровождение», для других – удобная работа с информацией в Интернет. Но мало кто знает, что компьютер МОЖНО использовать как мультимедийный центр. На нем можно «писать» свои произведения, аранжировывать их, и как итог – выпуск собственного СD-диска, создавать, редактировать и монтировать собственные видеофильмы. Безусловно, что необходимо знание и умение работы в тех или иных музыкальных программах. В данной работе рассказывается о возможностях таких программ, как:

Разумеется, в полной мере показать все возможности этих программ нам не удастся, но показать общие возможности и вывести на уровень, с которого можно совершенствоваться самостоятельно, возможно.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ В ПОЛЕ ДЕЙСТВИЯ ДРУГИХ

ЧАСТИЦ

Научные руководители: Немнюгин С.А., преподаватель физической информатики, Верховцева М.О., 1 постановка задачи и математическая модель Физическая модель “движение заряженной частицы в поле системы произвольно расположенных зарядов” была исследована методами математического моделирования. Заряженные частицы – это материальные точки массой m и зарядами q. При этом силой трения и гравитационными взаимодействиями пренебрегают, единственная сила – это сила взаимодействия двух частиц – сила Кулона.

2 Алгоритм решения задачи Так как количество заряженных частиц в модели >2, а в законе Кулона описывается взаимодействие только двух заряженных частиц, поэтому в программе использован следующий прием:

1) каждому заряду присваивается свой порядковый номер 2) определяется величина силы Кулона для этого заряда и движущегося 3) проектирование силы на оси OX и OY.

Эта процедура проделывается со всеми неподвижными зарядами, а затем все проекции на OX суммируются и на OY тоже. В результате, в любой момент времени вычисляется результирующая сила, действующая на движущийся заряд со стороны остальных, неподвижных частиц. В следствии чего задача сводится к минимуму: смоделировать движении частицы по действием одной, но изменяющейся, силы f(t).

3 Программа Алгоритм представлен на языке Pascal и листинг программы приводится ниже, начальные скорости частицы по оси OX, OY (vx и vy) и промежуток времени dt задаются с клавиатуры. Сама программа по объему довольно громоздка из-за использования в программе мышки, с помощью которой осуществляется начальная расстановка зарядов и добавления зарядов уже в процессе моделирования.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ФЕРРОМАГНЕТИКЕ

Серженко Дмитрий, 11 кл. лицея 395 Красносельского района Научный руководитель: Немнюгин С.А., преподаватель физической информатики Задача, стоявшая передо мной в процессе работы над проектом, заключалась в моделировании процессов, происходящих в ферромагнетике, помещаемом в магнитное поле. Из курса физики известно, что для ферромагнетика характерно существование так называемых доменов – зон с одинаковой намагниченностью.

Модель ферромагнетика была предложена Лоренцом и исследована его дипломником Изингом (т.н.

«модель Изинга») с целью изучения перехода из парамагнитного состояния в ферромагнитное.

Чтобы ознакомиться с моделью Изинга, рассмотрим решётку, содержащую N узлов, и предположим, что с каждым узлом решётки i связано число si, где si = ±1 (в зависимости от ориентации магнитного момента узла решётки, скажем, +1, если спин ориентирован вверх, и -1, если спин ориентирован вниз).

Любая конкретная конфигурация (микросостояние решётки) задаётся набором переменных { s1, s2, s3, s4,...

sN } для всех узлов решётки.

Полная энергия при наличии магнитного поля h в модели Изинга равняется E = J si s j h si, где первая сумма берётся по всем ближайшим соседним парам спинов, а вторая – сумма – по всем спинам решётки. Константа обменного взаимодействия J – мера силы взаимодействия между ближайшими соседними спинами. (При отсутствии внешнего магнитного поля энергии взаимодействия между двумя соседними спинами равны: E = -J в конфигурациях и и E = +J в конфигурациях и ). Если J > 0, то состояния и, характеризующиеся одинаковой ориентацией спинов ближайших соседей, оказываются энергетически более выгодны, нежели противоположно направленные. То есть, можно предположить, что для J > 0 состояние с наименьшей полной энергией является ферромагнитным, т.е. среднее число спинов, ориентированных в одном направлении, не равно нулю. Если наложить “внешнее магнитное поле” h, то спины и приобретают дополнительную внутреннюю энергию, равную -h и +h соответственно (Заметим, что h измеряется в таких единицах, что магнитный момент на спин равен 1).

В приведённом выше примере была описана одномерная модель Изинга. Мы же будем рассматривать двухмерную модель. Будем исследовать такие физические свойства, как средняя энергия E, средняя намагниченность M, теплоёмкость C и магнитная восприимчивость. Один из методов измерения C при постоянном внешнем магнитном поле вытекает из определения: С = E/T. Другой метод измерения C основан на использовании связи теплоёмкости со статическими флуктуациями полной энергии в каноническом ансамбле: С = (E2E2)/(kBT2). Магнитная восприимчивость может быть вычислена по формуле = lim M/H. Восприимчивость при нулевом поле можно связать с флуктуациями = (M M )/(kBT ), где M и M отвечают нулевому полю.