В детском проекте на тему "Время" учащаяся ставит перед собой цель изучить и систематизировать информацию о понятии «время» и его измерениях, самостоятельно изготовить часы. Автор приводит определение всех единиц измерения времени, существовавших за всю историю человечества.

Подробнее о проекте:

Готовая исследовательская работа по окружающему миру на тему "Время" содержит теоретический срез о том, что такое время и как появилось современное понятие времени, дается определение всем существующим единицам измерения времени, исследуется история и эволюция приборов для измерения времени.

Индивидуальный учебный проект на тему "Время" является образцом для выполнения творческих и исследовательских проектов по астрономии в 7, 8, 9 классах с описанием процесса изготовления прибора для измерения времени (часов) в домашних условиях. Материал работы может быть использован для проекта по окружающему миру о времени во 2, 3, 4 классах школы и содержать интересные факты о времени и способах его измерения.

Оглавление

Введение
1. Что такое время?
2. Единицы измерения времени.
3. Приборы для измерения времени.
4. Интересные факты о времени.
5. Изготовление часов в домашних условиях.
Заключение
Список использованных источников

Перечитывая свою любимую книгу Льюиса Кэрролла «Алиса в стране чудес», в той ее части, где Шляпочник рассказывает Алисе о том, что на него рассердилось время и поэтому у них всегда шесть часов, меня очень заинтересовало - что же такое время.

Вся наша жизнь и окружающий мир подчинены великой королеве под названием «Время»: мы каждое утро в определенное время просыпаемся, идем в школу или на работу, на тренировку или в библиотеку. У времени нет конца, его нельзя остановить или вернуть, оно не зависит от людей, это мы от него зависим.

Очень трудно в современном темпе жизни вообразить, как можно было бы прожить день, не следя за временем. Поэтому человеку нельзя обойтись без необходимости знать и уметь измерять время. Значит, проблема определения и точного измерения времени была, остаётся и всегда будет актуальна для человека.

Цель исследования – изучить и систематизировать информацию о понятии «время» и его измерениях, самостоятельно изготовить часы.

Объект исследования – процесс измерения времени.

Предмет исследования – приборы для измерения времени.

Задачи исследования:

1. Прочитать и проанализировать учебную, научную и популярную литературу, которая описывает понятие «время» и его измерения.
2. Выяснить какие существуют единицы измерения времени.
3. Сконструировать свои часы.
4. Сделать выводы.
5. Обобщить собранную информацию и познакомить с ней своих одноклассников.

Гипотеза: я предполагаю, что существует четкое определение понятия «время» и его единиц измерения.

Методы исследования:

1. Знакомство с книгами и статьями в сети Интернет на тему по данной проблеме.
2. Обобщение найденного материала.
3. Составление и проведение анкетирование среди одноклассников;
4. Практическая работа.

Практическая значимость: обобщённый материал данного исследования можно применять как на уроках окружающего мира, так и во внеурочное время для развития кругозора учащихся.

Начнём с того, что понятие время придумали люди. Для чего? Для того, чтобы было понятно, как измерять происходящие события, ориентироваться в них, иметь некую постоянную всем понятную величину. Вот, казалось бы, простое понятие — время.

Взяли часы и посмотрели, вот минутная стрелка, вот часовая, вот секундная. В часе — шестьдесят минут, в минуте — шестьдесят секунд, в сутках двадцать четыре часа. Всем это известно, понятно и привычно. Однако, чем больше я читала статьей о времени, тем труднее становилось понять – что же такое «время».

Судите сами:
1. По мнению индуистских логиков, время — единичная, бесформенная и вечная субстанция подобна пространству.
2. В древнем Китае представляли так: время высверлило в Хаосе семь отверстий и произошла Вселенная.
3. Демокрит (древнегреческий философ) мыслил - время беспредельно во всех направлениях, вращаемо, вихреобразно и прямолинейно.
4. Блаженный Августин (христианский богослов) писал: человек понимает, что такое время только до тех пор, пока его не спрашивают, что это такое;
5. По Платону (древнегреческий философ), время — движущийся образ вечности.
6. Современные ученые физики: одни говорят, что время – это всего лишь нумерологический порядок физических изменений, а другие, что время вовсе не существует.

В толковом словаре русского языка В.И. Даля, понятие «время» объясняется как: длительность бытия; пространство в бытии; последовательность существования; продолжение случаев, событий; дни за днями и века за веками; последовательное течение суток за сутками.

А толковый словарь русского языка С.И. Ожегова объясняет понятие «время» как: продолжительность, длительность чего-нибудь, измеряемая секундами, минутами, часами; промежуток той или иной длительности, в который совершается что-нибудь, последовательная смена часов, дней, лет; определенный момент, в который происходит что-нибудь. И это не последнее определение «времени» в толковом словаре русского языка С.И. Ожегова.

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что четкого и конкретно объясняющего понятие «времени» не существует.

Первой естественной единицей времени, тесно связанной с чередованием труда и отдыха человека, стали сутки. Слово это происходит от восточнославянского «сътъкъ» - «столкновение», т.е. буквально столкновение, слияние дня и ночи. Сутки - период обращения Земли вокруг своей оси.

Древние греки и жители Вавилона решили разделить день на равные части- часы, минуты и секунды. Сначала день от восхода до заката, был разделен на 12 равных частей. Позже эти части были названы часами. Но оставалась проблема в том, что в разное время года длина ночи была разная. И нужно было урегулировать эту разницу.

Поэтому, вскоре сутки стали разделять на 24 часа. Каждый час делится на 60 минут. Каждая минута — на 60 секунд. Таким образом, в часе 3600 секунд; в сутках 24 часа = 1440 минут = 86 400 секунд. Часы, минуты и секунды прочно вошли в наш обиход. Сейчас именно эти единицы (в первую очередь секунда) являются основными для измерения промежутков времени. Секунда стала основной единицей измерения времени в СИ (Международная система единиц).

Древние народы обратили внимание на то, что Луна периодически меняет свой внешний вид, попеременно переходя от новолуния к первой четверти, затем к полнолунию, последней четверти и вновь - к новолунию. Разные виды Луны назвали фазами Луны. Наблюдения за Луной показали, что промежуток времени между двумя соседними фазами составляет примерно семь дней. Так появилась семидневная неделя.

Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами первоначально определялся в 30 дней, которые составили новую, более крупную единицу времени - лунный месяц. Месяц - период обращения Луны вокруг Земли.

Необходимость следить за сменой времен года связанной с видимым движением Солнца (фактически – с движением Земли вокруг Солнца) вызвала к жизни появление солнечного года. Год - промежуток времени, приблизительно равный периоду обращения Земли вокруг Солнца. В астрономии различают звёздный, солнечный, лунный, календарный (365, 366дней).

Век - в древней Руси эта хронологическая величина сначала понималась как продолжительный отрезок времени – эпоха. В летописях указывалось: "От Адама до сего времени минуло есть веков 6", "Были веки Трояни, минули лета Ярославля". Позднее "веком" стали именовать ряд лет, "сколько долголетний человек прожить может"; "та семьдесят лет преобразуют век человеческого живота". Наконец, с XVII в. "век" стал употребляться в значении "столетие".

Эрой называется начальная точка отсчета летосчисления (от латинского aera - исходный момент, исходное число), а также сама система летоисчисления. В исходной точке нуждается любая календарная система. Особенностью эры является ее условность, т.к. отправной точкой могло быть любое знаменательное историческое или мифологическое событие в жизни того или иного народа или государства.

В зависимости от характера такого события различают эры политические, религиозные, астрономические. Так, например, счисление календаря от рождества Христова или от сотворения мира - религиозные эры. Широко были распространены и политические эры, определяемые, к примеру, временем царствования тех или иных династий: в Египте – династии фараонов, в Китае и Японии – династии императоров, в Западной Европе, особенно в Италии – династии римских императоров.

Редкие и устаревшие единицы измерения времени:

• атом – в старину это понятие применялось по отношению к кратчайшему промежутку времени. Считалось, что минута насчитывает 376 атомов, продолжительность каждого из которых составляет менее, чем 1/6 секунды;
• люстр — это период, длящийся 5 лет. Использование этого термина уходит корнями в античность: тогда люструм обозначал пятилетний отрезок времени;
• майлвэй - в раннем Средневековье он обозначал отрезок продолжительностью 20 минут. Именно столько в среднем занимает у человека преодоление маршрута длиной в милю;
• нундин - в Древнем Риме временной промежуток между двумя ярмарками равный семи дням;
• пункт - в Средневековой Европе обозначал четверть часа;
• квадрант - в Средневековой Европе обозначал четверть дня (период продолжительностью 6 часов);
• скрупул - в 17 веке скрупул, ставший условным обозначением небольшого объема, расширил свое значение. Он стал применяться для указания 1/60 части круга (минуты), 1/60 минуты (секунды) и 1/60 дня (24 минут). Сейчас, утратив свой былой смысл, скрупул трансформировался в скрупулезность — внимательность к мелочам.

Вывод: таким образом, существуют различные единицы измерения времени, некоторые из которых мы с успехом используем и по настоящее время.

Часы – прибор для определения текущего времени суток и измерения продолжительности временных интервалов, в единицах, меньших чем одни сутки. Свою обыденную жизнь мы не можем представить без этого мудрого прибора. Но, гораздо интереснее узнать, как все начиналось.

Существуют различные виды часов:

• солнечные часы;
• огненные часы;
• песочные часы;
• водяные часы;
• механические часы;
• кварцевые часы;
• электронные часы;
• атомные часы.

По тому где располагаются часы их можно разделить на:

• настенные;
• напольные;
• наручные;
• каминные;
• карманные и другие.

Самые первые часы – это солнечные часы. Впервые их начали применять еще в 3500 году до н. э. Принцип их работы заключался в том, чтобы определить время по тени от солнца - ставилась палка, от которой падала тень. Тень указывала на конкретное число на диске, так смотрели время.

В 1400 году до н.э. в Древнем Египте появляются водяные часы. Их первое название - клепсирда. Эти часы были сделаны из двух разных емкостей с водой. Уровень в одной емкости был больше, чем в другой. Одна емкость была установлена выше другой, их соединяла труба, по которой вода из этой емкости перетекала в емкость, находящуюся ниже. На емкостях стояли марки, по которым и определяли время, исходя из уровня воды.

Водяные часы пользовались всеобщей популярностью и любовь в Греции. Тут же они были более усовершенствованы. Вода из высоко расположенной емкости также капала в емкость, расположенную ниже, из которой поднимался поплавок, с проградуированной палкой, по которой и определяли время.

Огневые часы - эта группа часов появилась в начале 13 века. Первыми огневыми часами были тонкие свечи до 1 метра высотой с нанесенными на них метками. Иногда определенные деления оснащали металлическими штырьками, которые, падая на металлическую подставку при выгорании вокруг них воска, издавали отчетливый звук. Такие устройства послужили прообразом будильника.

С появлением прозрачного стекла огневые часы трансформируются в лампадные. На стенке наносилась шкала, по которой, по мере выгорания масла, и определялось время. Наибольшее распространение такие устройства получили в Китае. Наряду с лампадными в этой стране была распространена другая разновидность огневых часов - фитильные. Можно сказать, что это была тупиковая ветвь. Песочные часы.

Когда они появились на свет, точно не известно. Можно с уверенностью утверждать лишь то, что они не могли появиться раньше изобретения стекла. Песочные часы представляют собой две прозрачные стеклянные колбы. Через соединительную горловину содержимое пересыпается из верхней колбы в нижнюю. И в наше время все еще можно встретить песочные часы. Фото изображает одну из моделей, стилизованную под старину.

Механические часы появились в Европе в Средние века. Их стрелки приводились в движение при помощи гири на цепочке. Гиря была привязана к колёсику и тянула его вниз. А что бы колесо поворачивалось медленно через равные промежутки времени, его делали зубчатым. Такие механические часы можно закрепить на стене, но носить их очень неудобно.

Кварцевые часы. Дальнейшее совершенствование приборов для измерения времени происходило лавинообразно. Развитие электроники и радиотехники подготовило почву для появления кварцевых часов. Их работа основана на пьезоэлектрическом эффекте. Он был обнаружен в 1880 году, но кварцевые часы смогли изготовить лишь в 1937 году.

От классических механических вновь созданные кварцевые модели отличались поразительной точностью. Началась эра часов электронных. Электронные часы. Цифровая индикация и компактность – вот отличительная особенность такого рода механизмов. Электронные часы повсеместно используются в качестве интегрированных.

Их можно увидеть на приборной доске автомобиля, в мобильном телефоне, в микроволновке и телевизоре.
Атомные часы — прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул.

Секундомер - это прибор, способный измерять интервалы времени с точностью до долей секунды. Секундомеры бывают механические, цифровые и электронные.

Хронограф - это прибор для точной регистрации момента времени какого-либо события. По способу регистрации Хронографы делятся на пишущие, печатающие и фотохронографы.

Вывод: самый распространённый прибор для измерения времени – это часы.

Изучая различную литературу, я решила составить подборку интересных фактов о времени:

• в Тихом океане по 180-му меридиану проходит так называемая линия перемены даты. Если пересечь ее с запада на восток, то можно попасть "во вчера". Двигаясь в обратном направлении, можно угодить "в завтра". Наверное, в этом месте лучше всего понимается вся относительность понятия "время";
• часы идут по часовой стрелке — слева направо — потому что именно в этом направлении движется тень солнечных часов;
• территория Китая располагается в пяти различных часовых поясах, однако вся страна живет по единому времени (пекинскому) – такое решение в 1949 году принял Мао Цзэдун. Именно поэтому сейчас в КНР можно наблюдать забавную ситуацию, когда в некоторых регионах страны солнце заходит в полночь;
• в Тайланде наряду с 24-часовой системой учета времени используется местная, шестичасовая. Местное население делит сутки на четыре шестичасовых периода по шесть часов в каждом;
• оказывается, иногда в минуте насчитывается 61 секунда. Это происходит в некоторые годы 30 июня или 31 декабря, когда Международная служба вращения Земли прибавляет к времени "високосную" секунду. Делается это для того, чтобы всемирное время точнее соответствовало солнечному;
• до начала 20-х гг. XX века в Новосибирске время исчислялось сразу по двум часовым поясам (левый берег относился к пятому часовому поясу, правый — к шестому), так что на правом берегу Оби утро начиналось на час раньше;
• согласно средневековым законам, промежуток времени "момент" равнялся полутора минутам;
• считается, что первыми на Земле рассвет нового дня встречают японцы - именно поэтому Японию называют Страной восходящего солнца. И совершенно зря. В городе Владивостоке (российское Приморье) утро по Гринвичу наступает на час раньше, чем в Токио.

В процессе изучения материала меня заинтересовало – можно ли в домашних условиях из подручных средств изготовить часы. Я попробовала сделать их самостоятельно. Для изготовления огненных часов мне понадобилось две свечи, фломастер и электронные часы. Каждые 30 минут я отмеряла, сколько сгорело свечи, и делала отметки бусинкой на целой свечке. Затем начертила шкалу с промежутком в 1 час. В результате я получила восковые часы с интервалом времени 9 часов.

В ходе проведения исследовательской работы я выяснила:

• Уверенно дать четкое определение времени на данном этапе развития человечества пока нельзя, ведь различные ученые и философы дают разные определения времени.
• Существуют различные единицы измерения времени, некоторые из которых мы с успехом используем и по настоящее время.
• На данный момент самый распространённый прибор для измерения времени – это часы.
• Анкетирование показало, что мои одноклассники затрудняются охарактеризовать понятие «время», а некоторые из них не знают, чем его можно измерить. Моя работа может стать для них интересным источником информации.
• В домашних условиях возможно самостоятельно сделать часы.

Список литературы

1. Интернет.
2. Ожегов С.И. Словарь русского языка. - М., 1988.
3. Даль В.И. Словарь русского языка. - 2009.
4. А.Самойлов. Часы и время. – М., 2005.
5. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия.
6. Детская энциклопедия "Я познаю мир" (математика), Москва АСТ, 1999;
7. Черненко Г.Т. Школьный путеводитель Часы и время. – М., 2004.