Интерактивная лекция: Развитие естественных наук и технологический прогресс в России

Автор: Бабич Елена Александровна

Организация: БОУ «Тарская СОШ №5», центр образования «Точка роста»

Населенный пункт: Омская область, г. Тара

Цель: Расширить знания обучающихся о развитии промышленных технологий в России в год науки.

Планируемый результат: обновление знаний обучающихся о веществах, процессах, явлениях, которые были изучены учёными за последнее время и благодаря которым Россия динамически развивается.

Задачи:

1. Познакомить с основными направлениями развития технологий в год науки.
2. Расширить кругозор о веществах, новых технологиях их получения и использования.
3. Мотивировать к выбору профессий технологической направленности, изучению предметов естественнонаучного направления, получению дополнительного образования в клубах «Химический чемодан», «Биолог-исследователь».

 

Используемые ресурсы для занятия: презентация, химические реактивы и посуда для проведения опытов (перманганат калия раствор, вода, раствор сахара, перманганат калия твёрдый, щелочь натрия, бриллиантовая зелень, раствор йода, пищевая сода, уксусная кислота, хлеб, стеклянная палочка, спички, лучинки, свеча, химические стаканы, ложки химические.

Содержание

1. Мотивация к занятию, целеполагание

Дорогие ребята, уважаемые гости мы рады приветствовать вас в кабинете химии, который с этого учебного года значительно обновлён и работаем в рамках центра «Точка роста» по естественнонаучному и технологическому направлениям. В «Точке роста» вы имеете возможность получить дополнительное образование в клубе «Химический чемодан» по программе «Промышленная химия» и клубе «Биолог-исследователь» по программе «Исследования в биологии» для расширения общего кругозора по предметам, получения практических умений и мотивации к выбору дальнейшей профессии. Ведь в настоящее время химической технологии, медицине, инженерным профессиям уделяется особое внимание в нашей стране и больше половины выпускников школы № 5 в дальнейшем выбирают профессии естественнонаучного профилей. Планируемым результатом нашей интерактивной лекции «Развитие естественных наук и технологический прогресс в России» станет обновление ваших знаний о веществах, процессах, явлениях, которые были изучены учёными за последнее время и благодаря которым наше государство динамически развивается.

2. Основная часть

Разрешите мне познакомить вас с важнейшими событиями по развитию направлений Года науки и технологий. Чтобы совершить технологический рывок и дать мощную поддержку науке на федеральном уровне, 25 декабря 2020 года Президент Российской Федерации Владимир Путин подписал указ о проведении в 2021 году в России Года науки и технологий.

Задача Года – привлечь талантливую молодежь в сферу науки и технологий, познакомить с проектами и инициативами в области науки и технологий. И каждый из вас сможет проводить свои первые исследования по биологии и химии в рамках «Точки роста». Год науки пройдёт по 9-ти направлениям: новая медицина, освоение космоса, обеспечение безопасности и новые вызовы и угрозы, новые производственные материалы и технологии, климат и экология, связность территорий и освоение пространства, генетика и качество жизни, энергетика будущего, искусственный интеллект.

Важнейшим событием в медицине за последние 1,5 года в борьбе с врагом человечества - коронавирусом стало создание прививок и лекарств против COVID-19. За первые три месяца 2021 года Институт биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова запатентовал новое моноклональное антитело мыши IgM-изотипа. Это антитело позволяет эффективно блокировать инфекцию коронавируса, а также идентифицировать S-белок этого вируса с использованием всех доступных иммунохимических методов.

В Сибирском городе Томске команда ученых НИИ фармакологии и регенеративной медицины под руководством Петра Глыбочко разработали новый безопасный анальгетик - лекарство «Тиовюрцин», который помогает проводить раннюю диагностику ещё одного страшного заболевания рак. Благодаря препарату тиовюрцину, по анализу в одной пробирке можно обнаружить это заболевание на первых стадиях и значительно быстрее оказать помощь людям и подарить им жизнь.

Полезное изобретение запатентовали биологи МГУ имени Ломоносова: 3D-матриксную структуру для выявления гена антибиотикоустойчивости за короткий промежуток времени. Это поможет сократить время для проведения анализов и выявления тех лекарств – антибиотиков, которые могут максимально помочь при лечении тех или иных заболеваний.

В год науки по направлению развития космоса научно производственное объединение С. А. Лавочкина завершает наземные испытания российского зонда Луна-25. Будут исследованы полярные области Луны, где при низких температурах сотнями миллионов лет накапливались вещества, оседающие на поверхность Луны. Спускаемая станция будет уметь «просвечивать» грунт на глубину до 60 сантиметров, проводить полноценный анализ взятой породы. Представляете сколько редких химических веществ, которые невозможно получить в условиях нашей планеты можно доставить с Луны.

По направлению обеспечение безопасности в год науки специалисты Национального исследовательского ядерного университета МИФИ создали устройство весом всего 5 кг, которое мгновенно обнаруживающее в воздухе опасные патогены. Детектор "Триггер-БИО" работает в реальном времени и обнаруживает вирусы и микробы, даже если их концентрация составляет 10–20 частиц на литр воздуха. Это чрезвычайно маленькая концентрация!

Учёные этого же института создали детектор РЭД-100, который позволяет проанализировать исходящие из ядерного реактора частицы и определить, что за реакции там происходят. В частности, прибор может засечь наработку оружейного плутония. Благодаря сравнительно небольшой массе и компактным размерам установку можно смонтировать на автомобиле. Такая машина могла бы собрать информацию о реакторе, находясь за многие километры от него. Эта разработка позволит обезопасить человечество от опасного ядерного оружия и предотвратить такие катастрофы как Чернобыльская авария в конце 20 века.

По направлению новые технологии хочется рассказать о разработке компанией «Суперокс» авиадвигателя, не имеющего аналогов в мире. Это платформа, объединяющая электродвигатель, кабель и токоограничивающее устройство. Все три агрегата созданы на основе специальных материалов, которые становятся сверхпроводящими при температуре -201 °C. Система охлаждается жидким азотом, и её электрическое сопротивление становится равным нулю. А значит, не происходит потерь энергии в проводах. Новый двигатель уже испытан на земле и в воздухе на борту летающей лаборатории.

По направлению Климат и экология компания Агротехфарм разработала вертикальные умные фермы, они решают сразу несколько задач: позволяют круглогодично выращивать овощи, фрукты и зелень в любом помещении, экономят пространство и снижают энергозатраты.

По этому же направлению НПО Биомикрогели® — российская инновационная компания разработавшая Биомикрогель — средство для очистки сточных вод от масел и нефтепродуктов и ликвидации разливов нефти. Оно действует по принципу коагулянта: обволакивает загрязняющие вещества тонкой пленкой; частицы слипаются в желе и извлекаются при фильтрации. Получается быстрый и эффективный способ очистки воды, а сами микрогели затем можно использовать повторно — до пяти раз. Это как фильтры очистки воды, которые есть у вас дома только многоразового использования и действующие на больших площадях. По внешнему виду микрогели это мельчайшие, почти порошковые кристаллики разной формы и цвета.

Когда мы слышим слово пластик у нас никогда не возникает даже мысли о том, что его можно съесть, но оказывается российская компания клирл из растительного сырья, которое подвергают биообработке научились изготавливать посуду, трубочки для напитков, оберточную плёнку, которую после использования можно закопать и она быстро перегниёт и даже сьесть и эта продукция очень дешёвая в отличие от вредного и дорогого синтетического материала.

По направлению Климат и экология учёные политехнического университета Петра Великого в Санкт-Петербурге занимаются Созданием солнцемобиля. Это транспортное средство, работающее исключительно на солнечной энергии. Автомобиль получает ее за счет солнечных панелей, общая площадь которых составляет 4 кв. м. Корпус выполнен из композитного материала, используемого также в космическом производстве и ракетостроении.

В компании «Моторика» создаются высокоэффективные методики для протезирования конечностей с уникальным дизайном. Ими создана инновация, позволяющая человеку с травмой вернуть верхней конечности функцию хвата. Она называется активный тяговый протез. В него можно встраивать устройства, чтобы обеспечить беспроводной доступ в интернет. Выведение данных происходит на дисплей, который располагается на предплечье. Это позволяет не только человеку не только получить отсутствующий орган, но и самостоятельно им управлять.

Я опять возвращаюсь к кароновирусу и хочу рассказать, что по направлению Генетика и качество жизни. Российская вакцина против нового коронавируса «Спутник V» была экстренно разработана всего за несколько месяцев. Это стало результатом титанической работы предыдущих лет в Центре им. Гамалеи. Несколько лет в Центре работали над созданием вакцины против вируса ближневосточного респираторного синдрома – и оказалось, что именно данная работа может стать основной для разработки вакцины и против коронавируса.

При изучении видов топлива на уроках химии я всегда рассказываю ребятам о том, что топливом будущего станет вещество № 1, газ самый легкий, самый первый в таблице Менделеева и самый распространённый в космосе и на звёздах. Привожу пример, что на сгорание 1 л бензина, при горении которого образуется вредный углекислый газ и вода выделяется в 100 раз меньше теплоты, чем на сгорание водорода при горении которого образуется безопасное вещество вода. Но до сегодняшнего дня стоял вопрос о взрывоопасности таких автомобилей. Но уже сейчас в области водородных технологий есть собственные разработки водородного транспорта, включая автомобили, автобусы, грузовики КамАЗ, трамваи, самолёты и поезда. А также множество уникальных разработок и технологий производства и хранения водорода, указывающих на стратегически верное развитие страны в выбранном направлении.

3. Практическая часть занятия

Проведение химических опытов, которые можно подготовить любому ученику в домашних условиях: «Светофор», «Определение крахмала в хлебе», «Получение кислорода из перекиси и перманганата калия», «Тушение свечи с помощью соды и уксусной кислоты», «Удаление пятен бриллиантовой зелени».

4. Подведение итогов занятия, рефлексия

Дорогие друзья это был краткий обзор о новых открытиях в области химии и биологии, которые будут развиваться в Год науки. Каждый из вас сможет быть причастным к науке, участвуя в работе центра «Точка роста» в наших клубах дополнительного образования.

1. file0.doc.. 46,0 КБ

Опубликовано: 14.10.2021