ПРОЕКТНАЯ РАБОТА по направлению: естественно – математические дисциплины на тему: «В мире животных-математиков»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа» с. Советское

Долинского района Сахалинской области

Муниципальный заочный конкурс исследовательских работ младших школьников

«Первые шаги в науку»

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

По направлению: естественно – математические дисциплины (математика, окружающий мир)

на тему: «В мире животных-математиков»

Выполнила:

обучающийся 4 класса

Крысько Арина

Руководитель:

учитель информатики

Крысько Олеся Камильевна

первая кв. категория

2019 год

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………...3

Глава I. Математические способности животных

1.1.          Этология как одно из направлений изучения психики животных……………………………………………………………………………..5

1.2.          Результаты исследований учёных, выявивших  у животных умения  считать….…………………………..………………………………………………...5

1.2.1.Дикие животные……………………………………………………………….5

1.2.2.Домашние животные…………………………………………………………..7

1.2.3.Птицы…………………………………………………………………………...8

1.2.4.Земноводные…………………………………………………………………...9

1.2.5. Рыбы……………………………………………………….…………………..9

1.2.6. Моллюски……………………………………………………………………..9

1.2.7. Насекомые……………………………………………………………………10

Глава II. Практическая часть………………………………………………………11

2.1. Мнение общественности о способности животных считать……………….11

2.2. Проведение экспериментов…………………………………………………...11

Заключение…………………………………………………………………………13

Список литературы ………………………………………………………………..15

Приложения ………………………………………………………………………..16

1. Введение.

          Математика - мой любимый школьный предмет с первого класса. Мне нравится решать примеры и задачи, находить ответы на логические вопросы. Эта наука не только интересна, она еще и полезна, как для других наук, так и в быту. Все явления природы можно выразить через язык математики. Весь живой мир живет по законам математики.

          А еще с самого детства люблю животных. Я интересуюсь ими, смотрю документальные передачи и читаю книги. Моя домашняя библиотека, в основном, состоит из книг и энциклопедий о различных животных. Мы живем в частном доме и у нас много животных, которые живут рядом с нами. Дома – йоркширский терьер Тобби, кошка Бусинка, аквариум с рыбками. Во дворе – сторожевой пес Лорд,  охотничья собака Деззи и кролики. Мне очень нравится наблюдать за их поведением, общаться с ними.

         У нашей семьи много увлечений. Мы очень дружные, активные, любознательные, любим путешествовать.        Нам очень нравится быть вместе везде: в музее, в цирке, кататься на лыжах, на коньках, ездить на рыбалку, ходить на охоту, в лес за грибами и ягодами.

      Однажды папа взял меня с собой на охоту. Он подстрелил трех уток, и наша собака Деззи, собрав двух, побежала в поле за третьей. То есть, чтобы собрать всю добычу, ей нужно уметь считать, по крайней мере до трех. (Прил. 1)

         Наш сторожевой пес любит закапывать кости в разных местах, а через день или два отправляется к своим тайникам и начинает их отрывать. И ведь находит  же все спрятанные кости. Это же удивительно! (Прил. 2)

         Еще один пример математических способностей продемонстрировал наш песик Тобби. Ночью он всегда крепко и спокойно спит, но незадолго до половины седьмого просыпается и начинает тихонько скулить. Почему в 6:30? Потому, что в это время всегда звенит будильник и вся семья просыпается, чтобы, позавтракав, отправиться на учебу и работу. Но в воскресенье все иначе. Будильник выключен, и мы можем выспаться. По воскресеньям Тобби не будит нас и даже спит дольше, чем мы. (Прил.3)

          Я много раз была в цирке – это для меня что-то невероятное и удивительное. Я видела дрессированных тюленей, медведей, собак, умеющих решать простые арифметические задачи. Создается впечатление, будто эти животные умеют считать.(Прил.4)

          У меня возникло желание выяснить, умеют ли на самом деле считать животные. И я решила провести свое собственное исследование.

Гипотеза: понаблюдав за животными дома и в цирке, я предположила, что животные умеют считать на самом деле.

           Цель проекта: На основе изучения материалов различных энциклопедий,  источников сети Интернет и  собственных наблюдений узнать, умеют ли животные считать.

           Задачи проекта:

·     Выяснить, действительно ли животные умеют считать;

·     Найти информацию об  экспериментах и опытов, которые проводились над животными для подтверждения моего предположения, что животные тоже имеют математические способности.

·     Учится выделять главные факты по интересующей проблеме из источников и дополнительной литературы;

·     Провести эксперименты с моими домашними животными «Умеет ли пес Тобби и кошка Бусинка считать?»

·     Сделать вывод в процессе исследований и опытов по данной теме.

          Методы исследования:

·     изучение литературы по данной теме, её анализ;

·     опрос учащихся и педагогов школы

          Объект исследования:  математические способности животных.

          Предмет исследования: процесс сбора и анализа информации по интересующей  теме, эксперименты над собственными домашними животными.

Глава I. Математические способности животных

1.1.          Этология как одно из направлений изучения психики животных

В результате изучения темы я познакомилась с наукой - когнитивная этология. Когнитивная этоло́гия (лат. cognitio — знание) занимается изучением интеллекта животных. Под интеллектом понимают — способность к осуществлению процесса познания и к решению проблем, в частности при овладении новым кругом жизненных задач. «Когнитивный» означает «процесс познания». К когнитивным процессам относятся восприятие, запоминание, переработка информации, принятие решений. В рамках когнитивной этологии рассматривается:

Этология изучает врождённые, инстинктивные формы поведения. Этологические исследования основываются прежде всего на наблюдении за поведением животных в естественных условиях среды, а также в ходе различных экспериментов и опытов в лабораторных условиях. Результаты таких наблюдений позволяют составить так называемые «этограммы». Сравнение этограмм животных, относящихся к разным видам, позволяет приблизиться к пониманию эволюции их поведения.

1.2.          Результаты исследований учёных, выявивших  у животных умения  считать

Решение вопроса, умеют ли животные считать и можно ли научить их счету - представляет очень большие трудности. Согласно последним исследованиям, многие животные, чей мозг в несколько десятков тысяч раз меньше человеческого, вполне способны справиться с элементарной математикой и даже знают, что такое ноль.

Представляю вашему вниманию интересные факты учёных, которые проводили исследования с животными.

1.2.1.   Дикие животные

Волки

Эксперимент среди волков ученые Научно-исследовательского института Мессерли при Венском университете ветеринарной медицины провели в 2012 году. Тогда ученые последовательно помещали куски мяса в две непрозрачные банки, затем животные должны были определить, в какой емкости еды находится больше. Оказалось, что волки действительно способны мысленно подсчитать количество кусков в том или ином случае. «Мы сознательно показывали им только отдельные куски, но не общее количество пищи целиком. Такой подход позволяет исключить возможность того, что животные примут решение на основе простого фактора — объема еды», — комментирует результаты эксперимента доктор Фредерике Рейндж. (Прил.5)

Слоны

Учёные из университета Токио выяснили, что иногда слоны справляются с простыми математическими операциями. Дрессировщик бросил в одну корзину три яблока, в другую — одно. Через секунду в первую полетело ещё четыре плода, а во вторую — ещё пять. Слон почти сразу определил, что три плюс четыре больше, чем один плюс пять, и принялся поедать семь заслуженных яблок. (Прил.6) Миа Томпсон, эколог из университета Корнелла предположил, что индийские слоны живут небольшими группами по шесть-восемь особей. Вероятно, им необходимо «пересчитывать» друг друга, чтобы точно знать, что стадо в полном составе.

Обезьяны

Исследователи из Гарвардской медицинской школы (США) научили трех макак-резусов складывать и вычитать числа с помощью арабских цифр от 0 до 25. На это ушло четыре месяца. В результате обезьяны складывали два символа, сравнивали сумму с третьим и выдавали 70-90% правильных ответов. (Прил.7)

Результаты наблюдений убедили исследователей Колумбийского университета в том, что шимпанзе умеют считать до пяти. Например, обученный счету шимпанзе вынимает из коробки и дает экспериментатору столько палочек, сколько тот просит. В коробке осталось четыре палочки. Экспериментатор попросил пять. Подумав некоторое время, обезьянка ломает одну палочку пополам и протягивает человеку пять палочек. (Прил.8)

Львы

Способность к счету есть и у львов. Когда группа львов слышит рев приближающегося вожака, ему на встречу всегда выходит две самки. Если слышится рев двух самцов, то на встречу высылают уже четырех львиц. (Прил.9)

Енот-полоскун

Канадский зоолог Хэнк Дейвис из Гуэлфского университета доказал, что способности к счету есть у енота-полоскуна. В ходе экспериментов енот был обучен выбирать из пяти прозрачных кубиков, в которых находилось от одного до пяти ягодок винограда лишь те, в которых содержалось по три ягоды. (Прил.10)

1.2.2.Домашние животные

Собаки

В 1940 году жил знаменитый пес Ступпке, который мог лаять столько же раз, сколько было написано цифрой на маленькой доске его хозяином, господином Пилцем. Это умение пса было настолько удивительным, что он даже мог «видеть» цифру с завязанными глазами. (Прил.11) Позднее имели место случаи, когда собаки становились знаменитыми из-за своего умения извлекать квадратные корни из чисел и умножать числа, давая ответы на задачи лаем или движением лапы, делая это правильное количество раз.
В действительности человек посылает собаке еле заметный сигнал частями тела. Этот сигнал говорит собаке, когда прекращать двигать лапой или лаять. Таким образом, невероятная способность собак отвечать на вопросы математического характера на самом деле является невероятной способностью воспринимать еле заметные сигналы тела человека, которые зрители заметить не в состоянии.

Лошадь

В конце 19 века учитель Вильгельм фон Остен попал на первые полосы газет, когда представил публике своего коня — Умного Ганса, который умел считать. Правильный ответ на задания хозяина лошадь «простукивала» копытом. Правда, довольно скоро обман был раскрыт: оказалось, что Ганс просто реагировал на знаки предприимчивого учителя и в нужный момент переставал стучать. (Прил.12)

1.2.3.Птицы

Ворона

Японские ученые решили испытать ворон на математические способности. Суть эксперимента: ученые ставили любое число, которое соответствовало количеству еды. Затем зоологи должны были проанализировать смогут ли птицы отличить большее число от меньшего. Для осуществления эксперимента брали два контейнера. В один из этих контейнеров помещали еду и наклеивали на стенки цифры «2» и «5». В свою очередь вороны должны были сделать правильный выбор.

С целью более точного определения способностей птиц, было проведено 20 опытов, из которых в 15-ти вороны делали правильный выбор, то есть выбирали контейнер с цифрой «5». Спустя некоторое время, зоологи меняли цифры, добавляли разные абстрактные фигуры и символы. В результате каждого теста вороны делали правильной выбор. (Прил.13)

Попугай

Самый убедительный опыт выглядел так. Перед попугаем находилась лампочка. Иногда она мигала. Птицу научили «считать» число миганий. Если их было б, птица подходила к кормушке, съедала 6 зерен и уходила прочь. Когда попугай освоил «счет» в совершенстве, мигание лампочки неожиданно заменили гудками. Если гудков было 6, попугай шел и съедал 6 зерен, а если гудков было 5 или 7, никак на них не реагировал. Можно подумать, что он оказался способным математиком. Однако на 2, 3 и 5 миганий лампочки он не подходил к кормушке и не съедал 2, 3 или 5 зерен. Этому его тоже научили. Но почему он не сделал этого сам? Не понял, что от него требуют люди? Или умение считать до 6 не означает умения считать до 3 и 5?

Американский зоолог Ирэн Папперберг из университета Аризоны утверждает, что ее попугай умеет считать до восьми. Он может, посмотрев на рассыпанные перед ним синие и красные кубики, ответить, сколько синих. Умная птица понимает также, что четыре больше, чем три. (Прил.14)

Голубь

В одном из экспериментов голубю предлагали еду по одному зернышку. Причем всякий раз после шести хороших зерен, ему предлагали седьмое, не пригодное в пищу. Через некоторое время голубь научился считать до шести, и когда ему клали седьмое зернышко, он даже отказывался пробовать его! (Прил.15)

1.2.4. Земноводные

Саламандра

Команда исследователей изучала поведение саламандр, которых помещали в специальный отсек с двумя ответвлениями. В каждое из них клали корм, только в разных дозах, а потом следили - куда направится саламандра. Выяснилось, что эти земноводные ориентируются в мире величин: между порциями, состоящими из восьми и 16 плодовых мушек, они уверенно выбирали большую. (Прил.16)

1.2.5. Рыбы

Вот уже более десяти лет в Университете Падуи (Италия) изучают лучеперую рыбку гамбузия. Самка гамбузии в случае опасности всегда присоединяется к более многочисленной группе сородичей. Она легко различает, сколько особей в каждой стайке: две, три или четыре. А вот если приходится выбирать между группами из четырех и пяти особей, возникают трудности. Дальнейшую численность рыба определяет лишь при соотношении один к двум — например, четыре против восьми или восемь против 16. (Прил.17) Умение считать для гамбузии — вопрос жизни и смерти, так как при приближении хищника быстрота и точность принятия решения напрямую зависит от числа рыб в стае.

1.2.6. Моллюски

Кальмары-фараоны  используют математику с противоположной целью — они выбирают для нападения более многочисленную группу креветок.

Исследователи погружали в аквариумы с кальмарами прозрачные ящики с двумя отделениями, где было разное количество рачков. Головоногие всегда предпочитали нескольких креветок одной, но варианты, требующие более точного счета — скажем, два рачка против трех, — вызывали незначительные затруднения. (Прил.18) Значит, кальмары умеют считать, но в каком диапазоне, пока неясно — в ходе экспериментов ученые помещали в каждый отсек с добычей не более пяти креветок.

1.2.7. Насекомые

Пчелы

В Мельбурнском королевском технологическом институте (Австралия) провели эксперимент. Капельками сладкой воды ученые приманивали пчел к экрану с карточками, на которых было изображено от двух до пяти объектов. Одну группу пчел обучали выбирать мишень с большим количеством фигур, вторую — с меньшим. Когда насекомым, привыкшим лететь к карточке с минимальным числом объектов, показали пустую, они — с частотой в 64 процента — выделяли именно ее. Пчелы даже быстрее справлялись с задачей, если пустую карточку демонстрировали вместе с теми, где было четыре или пять объектов. (Прил.19)

Муравьи

Однажды на лесной поляне исследователи рядом с муравейником положили кусочек пищи, разделив его на три неравные части. Сначала эту добычу увидал один муравей, он обошел все три куска, как бы измеряя их, а затем уполз в муравейник. Вскоре к каждому кусочку из муравейника приползли три группы муравьев, причем к каждому кусочку пошла определенная группа. В одной было 25 муравьев, в другой - 44, в третьей - 89. Эти числа четко соответствовали соотношению веса добычи. Случайность? Вряд ли. Это муравей-разведчик смог не просто рассказать о своей находке, но и произвести точные расчеты необходимой рабочей муравьиной силы. (Прил.20)

Глава II. Практическая часть

2.1. Мнение общественности о способности животных считать

Проведение анкетирования

Исследование – деятельность, направленная на получение новых знаний о существующем в окружающем мире объекте или явлении. Результат исследования заранее неизвестен, поэтому его цель и ставится соответственно – определить, изучить, получить данные.

С целью осведомленности учащихся нашей школы по интересующему нас вопросу, было проведено анкетирование школьников на тему «Могут ли животные думать и умеют ли считать?» В анкетировании приняло участие 34 человека, им предлагалось ответить на следующие вопросы:

1.                 Держите ли вы дома животных?

2.                 Какое чувство у Вас вызывают животные?

3.                 Умеют ли животные считать на Ваш взгляд?

Результаты проведённого анкетирования показали, что у большей части  опрошенных  детей и педагогов есть домашние любимцы. При этом, как дети, так и педагоги  ответили, что они любят своих питомцев, рады общению с ними, у них улучшается  настроение. По последнему вопросу «Умеют ли животные считать на Ваш взгляд?» мнения общества разделились. Одни считают, что это   дрессировка, другие, что это   математические способности. (Прил.21)

2.2. Проведение экспериментов

       Для подтверждения выдвинутой гипотезы, я решила провести небольшие эксперименты с моими домашними животными «Умеет ли пес Тобби и кошка Бусинка считать?»

1 эксперимент

Перед своим песиком Тобби я разместила три лакомства на полу, потом прикрыла их, а когда снова открыла, убрала одно. Тобби выглядел растерянным и удивлённым, затем съел 2 лакомства и снова сел на место. Я думала, что он будет искать недостающую вкусняшку, но мои предположения не подтвердились. Но он все-таки понимал, что чего-то не хватает. (Прил.22)

2 эксперимент

У Тобби есть три любимых игрушки. Когда мы с семьей вечером собираемся у телевизора, он приносит их на диван и спокойно ложится рядом с нами. Чтобы провести эксперимент, я спрятала одну игрушку. К нашему удивлению, Тобби принес на  диван две игрушки, а затем бегал по всем комнатам в поисках третьей. (Прил.23)

3 эксперимент

Моя кошка Бусинка всегда переносит своих маленьких котят с места на место. В целях эксперимента, одного котенка я спрятала. Когда она вернулась за последним,  обнаружила, что его нет, стала крутиться возле моих ног и громко мяукать. (Прил.24)

Заключение

          Вот такими математическими способностями обладают жители окружающего нас с вами мира. На самом деле, исследуя эту тему, я узнала, что  животные умеют не только считать, но даже петь, танцевать, разговаривать и смеяться. Многого о них мы еще не знаем, но ученые до сих пор ставят эксперименты и информируют нас о своих результатах.
Однако пока те опыты, которые были проделаны, и те наблюдения, которые были проведены, не дают еще возможности сделать серьезные выводы, тем более — обобщения.

           Почему же не все животные склонны к счету? Наверное, потому, что они тоже как люди, одним дан дар, а другим нет. Но ученые уверены: способность к счету есть у тех животных, у которых хорошо развита нервная система. То есть у тех представителей, для которых это могло дать преимущества при выживании.

Итоги исследования

           Цель работы достигнута: на основе изучения материалов различных энциклопедий,  источников сети Интернет,  собственных наблюдений и экспериментов я узнала, что животные все - таки умеют считать.

      Я выяснила, что учёные уже не раз доказывали, что животные обладают математическими способностями. Сначала более склонными к арифметике считались высшие приматы и собаки, за ним попугаи и вороны, а потом дело дошло и до лошадей и даже насекомых.

          Собственные наблюдения, проведение анкетирования,  изучение литературы помогли сделать вывод: выдвинутая гипотеза о том, что животные умеют производить счёт, подтвердилась частично. Некоторые ученые считают, что это дрессировка и животные обучены определенным сигналам. Хотя проведение экспериментов над моими домашними животными, подтверждают обратное.

          Практическим результатом моей работы является презентация, которая позволит ребятам узнать новое и необычное о животных. И тем самым побудит их к наблюдениям за своими питомцами и научит подмечать в них необычные способности. Как, например, показанная в моей работе склонность к математике.

      Было очень интересно работать над этим проектом,  искать информацию, обрабатывать ее, высказывать предположения.

Работа над  этим проектом позволила мне узнать об удивительной способности животных считать, еще раз задуматься над тем, как мало мы знаем о животных.

Список литературы

1.   Детская энциклопедия «МАХАОН» ЖИВОТНЫЕ. -  Москва «Махаон»,  2010.

2.   Серия «Эрудит». Мир животных. – М.:ООО «ТД «Издательство Мир книги», 2010. – 192с.

3.   Большой атлас животных/Пер. с исп. Н.В.Морозова. – М:ООО «ТД «Издательство Мир книги», 2010. – 384с.

4.   Национальный познавательный журнал «Вокруг света» - №02(2785), №10(2827).

5.   http://www.kostyor.ru/9-06/zelen.php

6.   https://www.affinity-petcare.com/ru

7.   http://www.vokrugsveta.ru/news/218106/

8.   http://www.membrana.ru/particle/12920

9.   http://travelask.ru/blog/posts/7829-umeyut-li-zhivotnye-schitat

10.            https://ria.ru/20180614/1522656942.html

11.            https://myzooplanet.ru/raznyie-jivotnyie/chasto-pripisyivayut-opredelennyie.html

12.            https://www.dw.com/ru

13.            https://www.e-reading.club/chapter.php/97783/25/Filip%27echev%2C_Stupina_-_Zoopsihologiya__konspekt_lekciii.html

Приложения

Приложение 1.                                                               Приложение 2.

                                             Приложение 3.

Приложение 4.                                                        Приложение 5

                                   Приложение 6.

                                             Приложение 7.

Приложение 8.

                                                        Приложение 9.

            

                                          Приложение 10.

     

                                         Приложение 11.

                               

Приложение 12.

Приложение 13.

Приложение 14.

                                  Приложение 15.

  Приложение 16.                                                Приложение 17.

                                              Приложение 18.

           

Приложение 19.

                                              Приложение 20.

                

 Приложение 21.

Анкета для школьников и педагогов

1.   Держите ли вы дома животных?

2.   Какое чувство у Вас вызывают животные?

3.   Умеют ли животные считать на Ваш взгляд?

Результаты анкетирования:

1     вопрос. Держите ли вы дома животных?

2 вопрос.  Какое чувство у Вас вызывают животные?

3 вопрос. Умеют ли животные считать на Ваш взгляд?

Приложение 22.

                                                  Приложение 23.

                                                Приложение 24.