Познаём наномир. Простые эксперименты

В данном учебном пособии, подготовленном учеными Южного федерального университета, содержится краткая история развития нанотехнологий и 14 оригинальных проектных работ, иллюстрирующих важнейшие понятия нанотехнологии.

170x240 мм, 144 страницы, интегральный переплёт.

Для учащихся 8–11 классов и учителей, студентов и преподавателей, а также для всех, кто интересуется или изучает нанотехнологии.

Что будет определять развитие цивилизации в XXI веке и каким должно быть образование, чтобы обеспечить людей необходимыми знаниями? Совершенно очевидно, что сегодня к лидирующим, инновационным областям развития относится наноиндустрия, предсказанная в середине прошлого века и аккумулирующая в развитых странах всё большие интеллектуальные и материальные усилия. О нанотехнологиях пишут на всех языках мира — всерьёз и популярно, пишут даже об их очаровании (на-верное, скорее — об их привлекательности для общества)! Потому понятно желание многих рассказать об этой области знаний, объединяющей физику, химию, биологию и другие науки, как можно раньше. 

В Сингапуре с помощью конструктора Lego рассказывают о нанотехнологиях даже дошкольникам! Существуют школьные программы за рубежом и в России, затрагивающие достижения нанонауки, но, как правило, это лекции, которые читают преподаватели старшеклассникам. 

Правильно написал о таких лекциях один из пользователей Интернета: «Это не кружки, это курсы лекций. На кружке что-то своими руками надо делать. Детям это интересно. А просто слушать — я думаю, им скоро станет скучно, и они разбегутся».

Именно по этой причине мы предлагаем не просто практикум по нанотехнологии для начинающих, а сборник творческих проектов, которыми сможет заняться, надеемся, с увлечением, каждый из вас.В основе книги простая идея: при помощи экспериментов дать чёткое представление о том, как получают и как исследуют нано-объекты и какие удивительные свойства они проявляют. 

Другими словами, в начале изучения этой новой для вас науки выполните эксперименты, позволяющие разобраться «на пальцах» в базовых идеях нанотехнологии, и только потом беритесь за серьёзные научные исследования. Примерно так же поступила замечательный американский педагог Дженис Ванклив в книге «Эксперименты по астрономии». Автор предложила 101 простой эксперимент, позволяющий каждому освоить основные понятия мира противоположных нашейкниге масштабов — гигантских расстояний, временных интервалов и масс, и тоже в домашней или школьной лаборатории.

Тематику проектных работ по нанотехнологиям для начинающих подсказал нам курс лекций, который читает академик РАН В. И. Минкин в Южном федеральном университете. Не обошлось и без личных пристрастий авторов, чья многолетняя работа связана с преподаванием естественнонаучных дисциплин и неослабевающим интересом к окружающему миру.

Часто в проектах мы предлагаем несколько вариантов исполнения, чтобы вы смогли выбрать наиболее интересный и доступный. И ещё: выполняя даже простые эксперименты, непременно соблюдайте правила техники безопасности! Указания по технике безопасности приведены в разделе «Правила техники безопасности при проведении химического эксперимента», а также в каждом проекте указаны те правила, на которые следует обратить внимание при проведении именно этой работы.

Конечно, увидеть в специальном микроскопе нанообъекты в школе (не в «Нанотраке» — сложнейшей передвижной обучающей нанолаборатории) остаётся для большинства мечтой, а вот посмотреть в статике или даже подвигать на экране компьютера — это вполне осуществимо. Именно поэтому мы подготовили электронное приложение, где представлены захватывающие воображение нанообъекты. Найти это приложение можно по адресу nano.dcho.ru.

Полезной эта книга будет и для студентов естественнонаучных факультетов университетов, впервые знакомящихся с нанотехнологией. Следуя самой логике развития нанотехнологии, мы при этом не стали разделять проекты по традиционному принципу (для химиков, физиков, биологов и т. д.). В пределах каждой научной специализации читатель сможет найти для себя полезное. Гуманитарии, которые хотят прикоснуться к таинственной для себя области знаний (а таких сегодня становится всё больше и больше), смогут найти немало доступных экспериментов для «нанонауки на кухне». Те читатели, которые увлекаются или профессионально занимаются искусством, смогут почерпнуть идеи для популярного Art&Science, потому что большинство нанообъектов по-настоящему высокохудожественны (Общество исследования материалов (Materials Research Society), начиная с 2005 г., проводит конкурс «Наука как искусство»). На обложке книги «Эксперименты по астрономии» помещены слова, точно передающие главную мысль Дженис Ванклив: «Захватывающие проекты и мероприятия для школы и просто в удовольствие». Именно в таком же ключе старались работать и мы. Ну а насколько захватывающей получилась работа, судить вам.

Предложения, замечания и ответы на поставленные в каждой работе вопросы вы можете направлять по электронным адресам vv_ozer2@sfedu.ru Валерию Анатольевичу Озерянскому, alll3@yandex.ru Михаилу Ефимовичу Клецкому или на почту Естественнонаучного музея Южного федерального университета (info@museion.ru), давно и плодотворно сотрудничающего с издательством «БИНОМ. Лаборатория знаний».

Отметим также опубликованные на сайте www.nanometer.ru (Библиотека: методические матеориалы для учителей: каталог проектных работ) нанотехнологические проекты, правда, рассчитанные не всегда на уровень школьных возможностей.

Также на сайте методической службы издательства «БИНОМ. Лаборатория знаний» (metodist.Lbz.ru) организован лекторий В. А. Озерянского (в меню Лекторий), в котором авторы размещают дополнительные материалы и отвечают на вопросы учителей, учащихся и родителей.

Успехов и новых открытий в наномире!