Что входит в технологию 21 века. Перспективные технологии XXI века

Список новых перспективных технологий содержит некоторые из самых выдающихся текущих событий, достижений и инноваций в различных областях современной технологии. Новые технологии - технические нововведения, которые представляют прогрессивные изменения в рамках области конкурентного преимущества. Существуют разные мнения по вопросу о целесообразности, значимости, статусу и экономической жизнеспособности различных новых технологий. По многим новым технологиям и их последствиям для общества идут постоянные общественно-политические дискуссии.

Перспективных технологий XXI века огромное множество, далее рассмотрим по три примера из различных сфер деятельности.

Сельское хозяйство

1)Сельскохозяйственный робот или агробот - робот, используемый в сельскохозяйственных целях.

Основная область применения роботов в сельском хозяйстве - период уборки урожая. Роботы, собирающие фрукты, автономно ездящий трактор/распылитель, и роботы, стригущие овец, предназначены для замены человеческого труда. Индустрия сельского хозяйства отстаёт в использовании роботов от других отраслей, так как виды работ, сопряжённые с сельским хозяйством, не «прямолинейны», и многие повторяющиеся задачи каждый раз не совсем те же самые. В большинстве случаев множество факторов (например размер и цвет собираемых плодов) должны быть рассмотрены до начала выполнения задачи. Роботы могут быть использованы для других растениеводческих задач, таких как обрезка, прополка/пахота, орошение и мониторинг.

2) Генетически модифицированная пища - это продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) - растений, животных или микроорганизмов. Продукты, которые получены при помощи генетически модифицированных организмов или в состав которых входит хоть один компонент, полученный из продуктов содержащих ГМО так же могут считаться генетически модифицированными, в зависимости от законодательства страны. Генетически модифицированные организмы получают некоторые новые свойства благодаря переносу в геном отдельных генов теоретически из любого организма (в случае трансгенеза) или из генома родственных видов (цисгенез).

3) Мясо из пробирки, также известное как культивируемое мясо или искусственное мясо - это мясо, которое никогда не было частью живущего, полноценного животного. В нескольких современных исследовательских проектах пытаются выращивать мясо в пробирке экспериментально, хотя пока что до производства культивируемого мяса для общественного потребления дело не дошло. На первом этапе скорее всего будет производиться мясной фарш, а долгосрочной целью является выращивание полноценной культивированной мышечной ткани. Потенциально мышечную ткань любого животного можно выращивать в пробирке.

Биотехнология и здравоохранение

1)Генетическая инжене́рия (генная инженерия) - совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.

2) Выращивание органов - перспективная биоинженерная технология, целью которой является создание различных полноценных жизнеспособных биологических органов для человека. Пока технология не применяется на людях, однако идут активные разработки и эксперименты в этой области. По словам директора Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова профессора Сергея Готье выращивание органов станет доступным через 10-15 лет.

3) Импланта́ты (нем. Implantat) - класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм либо в роли протезов (заменителей отсутствующих органов человека), либо в качестве идентификатора (например, чип с информацией о домашнем животном, вживляемый под кожу). Имплантаты стоматологические - вид имплантатов для вживления в кости верхней и нижней челюсти, которые используются в качестве основы для прикрепления съемных и несъёмных стоматологических протезов. Существует также имплантация капсул с фармакологическим содержимым, например противозачаточных капсул Norplant (англ.), содержащих гормональные контрацептивы.

Энергетика

1) Биото́пливо - топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (синтез-газ, биогаз, водород)

2) Иони́стор (ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор, англ. EDLC, Electric double-layer capacitor) - электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. Функционально представляет собой гибрид конденсатора и химического источника тока.

3) На́ноанте́нна (нанте́нна) - устройство преобразования солнечной энергии в электрический ток, построенное по принципу выпрямляющей антенны, но работающее не в радиодиапазоне, а в оптическом диапазоне длин волн электромагнитного излучения. Идея использования антенн для сбора солнечной энергии была впервые предложена Робертом Бейли в 1972 году.

Информационные технологии

1) Иску́сственный интелле́кт (ИИ, англ. Artificial intelligence, AI) - наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами.

2) Маши́нный перево́д - процесс перевода текстов (письменных, а в идеале и устных) с одного естественного языка на другой с помощью специальной компьютерной программы. Так же называется направление научных исследований, связанных с построением подобных систем.

3) Объёмная опти́ческая па́мять - это разновидность компьютерной памяти, в которой информация может быть записана и считана в трёхмерном пространстве (а не в привычной двумерной плоскости как, например, в компакт-дисках).

Такой способ хранения информации потенциально способен позволить записывать на диски, сопоставимые по размерам с компакт дисками, порядка терабайта данных. Чтение и запись файлов достигается фокусировкой лазера в объёме. Однако, поскольку структура данных имеет объёмный характер, луч лазера должен проходить сквозь другие точки данных для достижения области, где необходимо произвести чтение или запись. Таким образом, требуется своего рода нелинейность, чтобы эти данные не мешали достичь желаемой точки.

Список изобретений 21 века не ограничивается умными очками, часами, дополненной реальностью и большим адронным коллайдером. Наука сделала уверенный шаг вперед. Этому помогли современные технологии, государственная поддержка и стремление человечества сделать мир лучше, ведь чем же еще, как не заботой о ближнем, продиктованы попытки создать, например, искусственные органы, которые помогут прожить долгую жизнь многим нуждающимся в трансплантации людям, и новейшие протезы, позволяющие свободно двигаться тем, кто обречен на существование в инвалидной коляске.

Умные очки

Устройством для дополненной реальности, которое было разработано на базе «Андроид» интернет-гигантом «Гугл», сегодня уже никого не удивишь, хотя, очки были запущены в массовое производство только в апреле 2014 года. Это изобретение 21 века представляет собой прозрачный дисплей, который крепится на голову и находится чуть выше правого глаза, а также камеру, которая способна записывать видео высочайшего качества. Тестирование началось в апреле 2012 года, а СМИ сообщили о новинке еще за месяц до этого.

Взаимодействие Google Glass с пользователем осуществляется с помощью голосовых команд и жестов, которые распознаются тачпадом на дужке за дисплеем. Концепция очков в будущем должна одновременно реализовывать три разные функции, а именно интернет, видеодневник + мобильную связь + дополненную реальность. Что интересно, звук передается пользователю без использования наушника, а напрямую через кости черепа.

3Д-принтер

Чаку Халлу, человеку, который изобрел 3Д-принтер, сейчас больше 75 лет, он химик. Выдающееся изобретение 21 века привиделось ему во сне. Устройство ценно тем, что может совершить революцию в медицине. С его помощью уже сейчас печатают зубы, кости и целые органы. Первый объект, который появился благодаря объемной печати, - это неказистая кружка, на создание которой ушло несколько месяцев. Современные изделия уже отличаются проработанностью деталей.

Ожидается, что использование продукции рынка 3Д-печати пригодится в автопроме, аэрокосмической промышленности, архитектуре, медицине, производстве потребительских товаров. Большинство операций управляются компьютером. Возможен и обратный процесс - оцифровка готового изделия с помощью 3Д-принтера и создание компьютерной модели или чертежа.

Большой адронный коллайдер

Это изобретение 21 века по своей сути просто ускоритель протонов и тяжелых ионов, но первостепенной задачей запуска являлось подтверждение существования бозона Хиггса. Это таинственные объекты, с помощью которых все основные частицы обретают массу. Есть и другие теории, предсказывающие существование ряда частиц, которые тоже пытаются найти физики. Перспективы проекта положительные: возможность целевого управления гравитацией, ускорение преобразования материи в энергию, исследование антимиров, создание фотонный двигателей и так далее.

Искусственные воспоминания

В 2013 году ученым впервые удалось создать искусственную память и имплантировать ее в головной мозг живого организма. Первые опыты проводились на лабораторных мышах, а метод основан на введении информации в те зоны головного мозга, которые хранят информацию о прошлом. В результате эксперимента мыши начали со страхом реагировать на среду, которая раньше у них вызывала положительные ощущения. Это открытие 21 века (изобретение на его основе пока придумано не было, но начало уже положено) дает возможность разработать новые пути лечения людей с психологическими травмами.

Имплантат сетчатки

Сетчатка состоит из миллионов фоторецепторов, чувствительных к свету, которые отвечают за цветное и сумеречное зрение. Повреждение палочек и колбочек в результате различных врожденных или приобретенных заболеваний приводит к постепенному ухудшению зрения и полной его потере. Эту проблему уже неоднократно пытались решить, но ученые из Итальянского технологического института предложили совершенно новый подход, создав искусственную сетчатку.

Исследователи уже испытали это изобретение 21 века на крысах. Через месяц после операции ученые оценили зрение подопытных с искусственной сетчаткой. На низкую освещенность крысы реагировали практически так же, как и раньше, а вот яркий свет они воспринимали как здоровые животные. Через шесть и десять месяцев тестирование повторили. Зрение животных ухудшилось (они постарели), но положительный эффект от искусственной сетчатки глаза по-прежнему сохранялся.

Ученые пока не знают, удастся ли повторить полученный результат на людях, да и не полностью понятно то, как функционирует такая сетчатка. Это еще предстоит установить. Ранее была информация, что первые результаты испытаний могут быть получены к началу 2018 года, но пока научное сообщество сохраняет в тайне эти исследования.

Телепортация

Новейшее изобретение 21 века - телепортация. Вековая мечта человечества практически осуществилась. Пока, правда, удается передавать через сеть только неодушевленные объекты. Аппарат для телепортации сначала сканирует предмет, а затем пересылает данные в то места, куда необходимо. Там объект воссоздается с помощью трехмерной печати. Но, чтобы «телепортировать» что-то, необходимо сначала это что-то уничтожить, так что с биологическими существами пока экспериментировать ученые опасаются. Такой аппарат - это, скорее, пока только пробный образец.

Противозачаточный пластырь

Противозачаточное средство нового образца уже можно приобрести в аптеках. Это гладкий лейкопластырь, размерами примерно 5 х 4 см. Нужно клеить один такой пластырь раз в неделю (на протяжении трех недель менструального цикла) на живот, плечо, ягодицы или лопатку. Действует аналогично противозачаточным таблеткам для орального применения. Производители уверяют, что степень надежности контрацептива составляет около 99,4 %. По степени защиты это средство близко к презервативу.

Автономное искусственное сердце

AbioCor - это искусственное сердце, предназначенное для лечения сердечной недостаточности. Современное изобретение 21 века было разработано компанией Abiomed, Массачусетс, США. Искусственное сердце полностью располагается в организме пациента, имеет внешний аккумулятор, который заряжается через кожу, то есть не нуждается в проводном подключении.

На сентябрь 2004 года аппарат был имплантирован 14 пациентам. Клинические исследования показали безопасность сердца, что особенность важно для тех пациентов с острой сердечной недостаточностью, для которых альтернативные методы терапии невозможны. Жизнь людей удавалось продлить на несколько месяцев, при этом пациент мог беспрепятственно общаться с родными и близкими.

К сожалению, после смерти главного исследователя и разработчика устройства от рака поджелудочной железы в августе 2012 года, разработка и внедрение AbioCor прекратились. Компания-производитель отказалась от дальнейшего развития устройства.

Виртуальная и дополненная реальность

О виртуальной реальности, то есть компьютерной симуляции реальности, впервые заговорили еще в конце шестидесятых. Основными целями разработки технологии являются: создание и улучшение реальности игр и других развлечений, улучшения качества жизни и возможность подготовки к определенному событию (люди могут практиковать конкретные навыки, это полезно, например, для пилотов).

Термин «дополненная реальность» был предложен в 1990 году. Это технология, которая накладывает слои улучшений на существующую реальность, чтобы сделать ее более выразительной, яркой и многогранной.

Но если обе технологии были разработаны еще в прошлом столетии, почему тогда стоит их причислять к интересным изобретениям 21 века? Дело в том, что только сейчас были созданы устройства для дополненной и виртуальной реальности, которые позволили полностью «ощутить» их не только ученым, но и широким массам населения.

Биомеханическая поджелудочная железа

Пока ученые только разрабатывают искусственную поджелудочную железу, стремясь помочь людям с диабетом первого типа контролировать глюкозу. Ожидается, что это изобретение позволит обеспечить эндокринную функциональность здоровой поджелудочной.

Бионические контактные линзы

Это изобретение - виртуальный дисплей, который может иметь множество сфер применения. Устройство в законченном виде будет иметь вид самой обычной контактной линзы, но с включения бионических технологий. Смотря через такие линзы, можно будет увидеть, что генерируемый дисплей накладывается на реальный мир. С будущих разработках ожидаются встроенные солнечные батареи, беспроводная связь и передача электроэнергии радиочастотами. Изобретение уже тестировалось на кроликах в течение 20 минут, у животных при этом никаких проблем со зрением не наблюдалось.

Искусственная печень

Искусственную печень создали российские изобретатели. Аппарат фильтрует кровь человека, который страдает печеночной недостаточностью, и обезвреживает токсины, проникшие в кровь. В качестве основы ученые использовали экстракт свиной печени, которая по своим анатомическим и физиологическим показателям ближе всего к человеческой. Первые эксперименты на крысах прошли удачно, а вскоре и операция на человеке увенчалась успехом. Стоимость российского прибора составляет 15 тысяч долларов (937 тыс. руб.).

ReWalk

Лучшие изобретения 21 века связаны с медициной - именно в этой сфере наблюдается прорыв. ReWalk - это бионический экзоскелет, который поможет людям с полной потерей возможности произвольных движений ходить, стоять, подниматься по лестнице. Система работает от аккумулятора и дистанционного браслета, который надевается на запястье. Об этом изобретении 21 века и в сочинении можно написать, ведь такая разработка действительно поможет человечеству.

Система весит около 23,3 кг. Дополнительно нужен рюкзак, в котором находится вся электроника, работающая на операционной системе «Виндовс». Этот рюкзак весит 2,3 кг. ReWalk был одобрен для использования в больницах США, а в июне 2014 года допущен к использованию пациентами самостоятельно дома и в общественных местах. Единственные недостатки - слишком большой вес устройства и значительная стоимость.

Давайте вместе выберем одно из самых важных изобретений технологий в 21 веке из списка с «точки» зрения газеты Телеграф(Великобритания).

(2000)

Технология Bluetooth была введена с 1999 года, однако только в начале 21 века производители начали интегрировать эту технологию в мобильном телефоне и компьютере.

Сегодня, все больше и больше выпускается подключенных устройств к данной технологии, Bluetooth стала важной частью в обычной жизни нас, и будет продолжать становиться все более важной в ближайшие время.

2. iPod(2001)

Топ MP3-плеер на рынке уже много лет, когда Apple запустила линию продуктов этого типа в 2001 году. Даже до сих пор, действительно мечта многих людей.

3. Искусственное сердце AbioCor(2001)

Это искусственное сердце впервые было использовано вместо человеческого сердца во время операции 2001 года. Это сердце обладает способностью к самостоятельной работе блока питания, не совпадает с устройством обычного искусственного сердца прежде, в том, что не требует добавления варварские неприятные провода, которые раньше увеличивали риск воспалений.

4. Мозилла Firefox(2002)

Firefox-это первый веб-браузера достаточной силы, чтобы бросить вызов господству Интернет браузеру Explorer после браузера Microsoft Netscape Navigator в «войне браузеров» первый.

Это бесплатный браузер с открытым исходным кодом, так что он становится привлекательным пользователям Windows, которые не хотят быть полностью привязаны в мире программного обеспечения компании Microsoft.

Однако, после периода бешеного роста, в конечном итоге в Mozilla Firefox уступил место противнику сильнее - браузеру Chrome от Google.

4. Мозилла Firefox (2002)

5. Скайп(2003)

Приложение Skype полностью изменил способ общения людей друг с другом через границы.

Некогда не было времени звонить по телефону с родственниками или друзьями за границей - это всегда дорого, стоимость заоблачная. Но благодаря Skype, это приложение помогает людям не просто общаться, оно предоставляется в сопровождении видео-чата абсолютно бесплатно.

Оригинальный Skype работает только на настольных компьютерах общества, но с течением времени, она была разработана на мобильных платформах и в настоящее время, многие люди используют его для общения с друзьями и коллегами, и не только на большом расстоянии.

5. Скайп (2003)

6. Facebook(2004)

Однако, сеть Facebook быстро вырвалась вперед, благодаря простоте, легкости в использовании и эксклюзивности(изначально пользователи должны зарегистрировать учетную запись электронной почты в университете, чтобы стать ее членом).

Сегодня Facebook стал крупнейшей социальной сетью в мире, соединяющая более 1,6 миллиарда пользователей по всему миру, члены которых во многих компонентах пришли разные, национальность и возраст также в разнообразии. И, по сравнению с другими социальными сетями, Facebook- до сих пор является недостигаемым лидером.

6. Facebook (2004)

7. YouTube(2005)

Три бывших сотрудника компании PayPal создали в 2005 году YouTube - самый популярный видеохостинг в мире.

Ключ к успеху на YouTube - это то, что она создает возможности для людей по всему миру, которые могут заявить о себе совершенно бесплатно.

7. Ютуб (2005)

8. iPhone(2007)

Телефон iPhone компании Apple представляет собой линейку смартфонов с сенсорным экраном и первым, который получил широкую поддержку на рынке.

Одна из причин, почему iPhone стал более привлекательным - людям действительно просто использовать один палец, чтобы контролировать его, вместо того, чтобы прибегать к вспомогательным устройствам.

На сегодняшний день Apple продала более 900 млн. устройств iPhone.

9. iplayer компании BBC(2007)

Сервис Интернет-TV - iplayer от BBC в Великобритании посчитали тоже важным изобретением, предоставляющим пользователям выбор для просмотра телевизионных программ в зависимости от их предпочтения.

10, iplayer от компании Би-би-си (2007)

10. Книга планшет для чтения Kindle от Amazon(2007)

В 2007 году в Amazon запустили электронную книгу на рынок.

Она уже превысила продукцию конкурирующей Sony при предоставлении данного устройства с низкой и плавной интеграции с книгой и магазином книг в сети.

В настоящий момент Amazon контролирует 80% книг на рынке, по крайней мере, в Великобритании.

10. книга планшет для чтения Киндл от Амазон (2007)

11. Операционная система Android(2008)

Чтобы выступить против переполняющей власти iPhone компании Apple, производители других мобильных телефонов на полном серьезе стали разрабатывать операционные системы, которые могут конкурировать с iOS от Apple.

Первоначально Android создавался как Операционная система с открытым исходным кодом для камеры, но в 2005 году Google приобрел, а в 2008 году ввел в эксплуатацию в качестве операционной системы для мобильных устройств.

Android является основной операционной системой для телефонов линейки Samsung, Sony, LG и HTC, а также ряд других студий и занимает более 80% рынка OS на весь мир.

11. Операционная система Android (2008)

12. Сеть 4G(2008)

В 2008 Федерацией Международной Электросвязи был создан определенный набор требований для стандартной сети 4G, позволяющей гораздо увеличить способность подключения Интернету быстрее, чем сети 3G.

13. Планшет, iPad Apple(2010)

Снова Apple вновь внес свой вклад, и придумал технологию планшета iPad.

Также как и iPhone, при запуске iPad он был не первый планшет в мире, но это вызвало новый тренд у потребителя. С тех пор и до настоящего времени он является самым популярным планшетом в мире.(2011)

IBM Уотсон - это программное обеспечение, искусственный интеллект, который способен ответить на все заданные ей вопросы на естественном языке.

В 2011-ом программа была испытана на ТВ канале Америки в программе под названием« Своя игра» и победила двух лучших чемпионов за все время этой игры.

15. Программное обеспечение, искусственный интеллект Уотсона компании IBM (2011)

16. Автомобили без водителя от Google(2012)

Компания Google до сих пор не выпустила на рынке автомобильной продукции ни одну из этих машин. Тем не менее, компания приступила к испытаниям автомобиля в Калифорнии в 2012 году и намерена широко внедрять этот продукт в 2017 году.

16. Автомобили без водителя от Google (2012)

Технологии

Мир совершенствуется каждый день, изобретая и открывая что-то новое, и без этих достижений мы бы не продвинулись так далеко.

Ученые, исследователи, разработчики и дизайнеры со всего мира пытаются воплотить то, что упростит нашу жизнь и сделает ее интереснее.

Вот, несколько технологий будущего , которые поднимают нашу жизнь на совершенно другой уровень.

Новые технологии будущего

1. Биохолодильники

Российский дизайнер предложил концепцию холодильника, названного "Bio Robot Refrigerator", который охлаждает еду с помощью биополимерного геля . В нем нет полок, отделений и дверей - вы просто вставляете еду в гель.

Идея была предложена Юрием Дмитриевым для конкурса Electrolux Design Lab. Холодильник использует всего 8 процентов энергии дома для контрольной панели и не нуждается в энергии для фактического охлаждения.

Биополимерный гель холодильника использует свет, генерируемый при холодной температуре, чтобы сохранять продукты. Сам гель не имеет запаха и не липкий, а холодильник можно установить на стене или на потолке.

2. Сверхбыстрый 5G Интернет от беспилотников с солнечными панелями

Компания Google работает над дронами на солнечных панелях, раздающими сверхскоростной Интернет в проекте, названном Project Skybender . Теоретически беспилотники будут предоставлять Интернет услуги в 40 раз быстрее , чем в сетях 4G, позволяя передавать гигабайт данных в секунду.

Проект предусматривает использование миллиметровых волн для предоставления сервиса, так как существующий спектр для передачи мобильной связи слишком заполнен.

Однако эти волны имеют более короткий диапазон, чем мобильный сигнал 4G. Компания Google работает над этой проблемой, и если удастся решить все технические проблемы, вскоре может появится Интернет небывалой скорости.

3. 5D диски для вечного хранения терабайтов данных

Исследователи создали 5D диск, который записывает данные в 5 измерениях, сохраняющиеся миллиарды лет. Он может хранить 360 терабайт данных и выдержать температуру до 1000 градусов .

Файлы на диске сделаны из трех слоев наноточек. Пять измерений диска относятся к размеру и ориентации точек, а также их положению в пределах трех измерений. Когда свет проходит через диск, точки меняют поляризацию света, которая считывается микроскопом и поляризатором.

Команда из Саутгемптона, которая разрабатывает диск, смогла записать на диск Всеобщую декларацию прав человека, Оптику Ньютона, Магна Карту и Библию. Через несколько лет такой диск уже не будет экспериментом, а станет нормой хранения данных.

4. Инъекции частиц кислорода

Ученые из Бостонской детской больницы разработали микрочастицы, наполненные кислородом, которые можно вводить в кровоток , позволяя вам жить, даже если вы не сможете дышать.

Микрочастицы состоят из одного слоя капсул липидов, которые окружают небольшой пузырь кислорода. Капсулы размером 2-4 микрометра подвешены в жидкости, которая контролирует их размер, так как пузыри большего размера могут быть опасны.

При введении, капсулы, сталкиваясь с красными кровяными клетками, передают кислород. Благодаря этому методу удалось ввести в кровь 70 процентов кислорода.

5. Подводные транспортные туннели

В Норвегии планируют построить первые в мире подводные плавающие мосты на глубине 30 метров под водой с помощью больших труб, достаточно широких для двух полос.

Учитывая сложности перемещения по местности, в Норвегии решили работать над созданием подводных мостов. Ожидается, что проект, на который уже затрачено 25 миллиардов долларов, будет закончен в 2035 году.

Предстоит еще учесть и другие факторы, например, влияние ветра, волн и сильных течений на мост.

6. Биолюминесцентные деревья

Группа разработчиков решила создать биолюминесцентные деревья с помощью фермента, встречающегося у некоторых медуз и светлячков .

Такие деревья смогут освещать улицы и помогут прохожим лучше видеть ночью. Была уже разработана небольшая версия проекта в форме растения, светящегося в темноте. Следующим шагом станут деревья, освещающие улицы.

7. Сворачивающиеся в рулон телевизоры

Компания LG разработала прототип телевизора, который можно свернуть как рулон бумаги .

Телевизор использует технологию светодиодов на основе полимерной органики, чтобы уменьшить толщину экрана.

Кроме LG, другие крупные производители электроники, такие как Samsung , Sony и Mitsubishi работают над тем, чтобы сделать экраны более гибкими и портативными.

Развитие технологий в будущем

8. Бионическая линза для све р хчеловеческого зрения

Канадский врач собирается проводить клинические тестирования "бионических линз", которые в 3 раза улучшают стопроцентное зрение с помощью 8-минутной безболезненной операции.

Новая линза будет доступна уже к 2017 году, улучшая естественный хрусталик глаза. Во время операции шприц внедряет линзу с физиологическим раствором в глаз, и через 10 секунд сложенная линза распрямляется и располагается над естественным хрусталиком, полностью корректируя зрение.

9. Спрей-одежда

Испанский дизайнер Манел Торрес (Manel Torres) изобрел первую в мире спрей-одежду. Вы можете нанести спрей на любую часть тела, а затем снять его, смыть и снова носить .

Спрей сделан из специальных волокон, смешанных с полимерами, которые придают ткани эластичность и долговечность. Эта технология позволит дизайнерам создавать уникальные предметы одежды с оригинальным дизайном.

10. Портреты, полученные из ДНК

Студентка Хизер Дюи-Хагборг создает 3D портреты из ДНК, найденных на сигаретных окурках и жевательных резинках на улице.

Последовательности ДНК она вводит в компьютерную программу, которая создает облик человека с образца. Обычно в ходе этого процесса выдают 25-летнюю версию человека. Затем модель распечатывают в 3D портреты в натуральную величину.

11. Покупки в виртуальной реальности

Один из таких магазинов был открыт на железнодорожной станции в Южной Корее, где вы можете сделать заказ, сфотографировав штрих-код , и ваши покупки доставят домой.

Сеть магазинов Homeplus установила шесть дверей-экранов с изображениями полок в натуральную величину c товарами, которые вы приобрели бы в супермаркете. Под каждым товаром есть штрих-код, который можно отсканировать и отправить с помощью приложения.

Вы можете сделать заказ на станции по дороге на работу, и товары доставят к вам домой вечером.

12. Беспилотные автомобили

Ожидается, что к 2020 году появится около 10 миллионов беспилотных автомобилей , что снизит количество смертей на 2500 между 2014 и 2030 годом.

Многие производители автомобилей уже начали внедрять некоторые функции автоматического вождения в производимых автомобилях.

Также есть множество компаний, пытающихся разработать технологии для самоуправляемых автомобилей, как например, Google, объявивший о прототипе беспилотного автомобиля. Полностью автономный автомобиль ожидается к 2019 году.

13. Город под куполом

В Дубае идет строительство торгового центра, называемого "Mall of the World", накрытого выдвижным куполом , который контролирует климат внутри, и снабжает кондиционированием воздуха.

Комплекс займет площадь 4,46 км2 и и будет включать крупный центр красоты и здоровья, культурно-развлекательный район, отели на 20 тысяч номеров и многое друге. Это будет самый крупный торговый центр с закрытым тематическим парком.

14. Искусственные листья, преобразующие углекислый газ и солнечный свет в топливо

Ученые разработали новые солнечные элементы, преобразующие углекислый газ в атмосфере в топливо с помощью Солнца .

Хотя предпринималось немало попыток преобразования углекислого газа во что-то полезное, впервые был разработан реальный метод. В отличие от других технологий, для которых нужны благородные металлы, такие как серебро, этот метод использует материал на основе вольфрама, который в 20 раз дешевле и действует в 1000 раз быстрее.

Эти солнечные элементы используют углекислый газ из атмосферы, чтобы произвести синтетический газ – смесь газообразного водорода и окиси углерода, который можно напрямую сжигать или преобразовывать в углеводородное топливо.

Технологии ближайшего будущего

15. Плазменное силовое поле, защищающее автомобили от несчастных случаев и столкновений

Компания Boeing запатентовали метод создания плазменного поля, быстро нагревая воздух, чтобы быстро поглощать ударные волны.

Силовое поле можно будет генерировать с помощью лазеров или микроволнового излучения. Созданная плазма представляет собой воздух, нагретый до более высокой температуры, чем окружающий воздух, с другой плотностью и составом. Компания считает, что оно сможет отражать и поглощать энергию, генерируемую взрывом, защищая тех, кто находится внутри поля.

Если технологию удастся воплотить в жизнь, это станет революционным развитием в военной области.

16. Плавучие города

Плавающий экополоис, названный Lilypad, был предложен архитектором Винсентом Каллеба (Vincent Callebaut) для будущих климатических беженцев в качестве долговременного решения проблемы повышения уровня моря. Город может вместить 50 000 людей, используя возобновляемые источники энергии.

Формула продуктивности урока

Учитель начальных классов: А.Е.Тарасова

«Развитие и образование ни одному человеку не могут быть даны или сообщены. Всякий, кто желает к ним приобщиться, должен достигнуть этого собственной деятельностью, собственными силами, собственным напряжением».

А. Дистервег

Сегодня в школьном образовании происходят значительные перемены, которые охватывают практически все стороны педагогического процесса. Личный интерес обучающегося – это решающий фактор процесса образования.

Современное информационное общество заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно, активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Вот поэтому, всё наибольшее распространение получают Продуктивные технологии обучения XXI века. Высокая степень их продуктивности, предполагает моделирование такой системы образования, в которой главенствующую роль занимает не традиционная трансляция знаний, умений, ценностей, норм поведения и т. д., а создание условий для максимально возможной адаптации и развития каждой личности в школе.

Продуктивные технологии обучения, это методика менеджмента и управления учебным процессом, дающая такой инструмент, как обучающие структуры. Она не дает методические знания по предмету. Методическое содержание для конкретного предмета является задачей учителя.

Применяя продуктивные технологии на уроках, можно убедиться, что процесс обучения можно рассматривать с новой точки зрения и осваивать психологические механизмы формирования личности, добиваясь более качественных результатов.

В основе продуктивных технологий XXI века лежат коммуникативность и сотрудничество. Важными аспектами здесь являются креативность, обмен знаниями и идеями, обсуждение сложившихся ситуаций. При таком построении урока учитель меняет свою роль: он становится модератором, наставником и помощником.

Актуальность применения продуктивных технологий обусловлена тем, что применение данных структур поможет обучающимся освоить учебный материал в соответствии с требованиями ФГОС.

Формирование универсальных учебных действий является основной задачей современной системы образования согласно требованиям стандартов второго поколения. Продуктивные технологии XXI века являются эффективным инструментом для их формирования.

Основная идея – это учиться вместе, а не выполнять что-то вместе, чтобы каждый участник команды получил необходимые знания, сформировал нужные навыки и при этом, чтобы вся команда знала, чего достиг каждый. Учиться вместе не только легко и интересно, но и эффективно. Эти технологии способствуют не только интеллектуальному развитию, но и нравственному. Обучающиеся учатся вместе решать любые проблемы, помогать друг другу, слушать и принимать мнения одноклассников.

Постоянное взаимодействие учитель – ученик, ученик-ученик в командной и парной работе позволяет формировать у учеников коммуникативные УУД: учит общаться, слушать и слышать партнера, договариваться. Точные инструкции, необходимость выполнять задания в парах и командах помогут ученикам научиться организовывать свою деятельность. Использование мыслительных приемов и различных источников информации заставляют младших школьников мыслить, делать результаты мыслительной деятельности видимыми. При обучении в разнообразных учебных ситуациях, выслушивании позиции партнера перед детьми постоянно возникает необходимость делать выбор в мире ценностей и поступков, оценить свою жизненную позицию и позицию другого человека.

Продуктивные технологии XXI века несут в себе много плюсов:

1. Около половины детей в классе учатся одновременно говорить и слышать, исправлять чужие ошибки, таким образом, закрепляя, корректируя и дополняя свои знания.

2. Резко возрастает активность каждого ученика в процессе, особенно в функции «учитель».

3. Каждый ученик оказывается в центре вопроса, ему необходимо общаться, чтобы научить одноклассника тому, что знаешь сам, тем самым создается положительное отношение к процессу обучения.

4. Обучение для каждого ребенка без исключения становится интересным и результативным, а качество знаний по предмету существенно растет.

5. У учеников развиваются коммуникативные качества, креативное мышление, они учатся сотрудничать, критиковать и принимать критику.

6. Любой урок становится похожим на увлекательную и насыщенную игру и несет в себе исключительно положительные эмоции.

В продуктивных технологиях XXI века насчитывают около 250 структур.

Вашему вниманию предложены наиболее распространённые обучающие структуры. Все они разделены на три группы.

1. Обучающие структуры, показывающие взаимодействие ученик-ученик, необходимые для развития коммуникации и сотрудничества:

* МИКС ПЭА ШЭА (Mix Pair Share) - обучающая структура, в которой участники смешиваются под музыку, образовывают пару, когда музыка прекращается, и обсуждают предложенную тему.

* МИКС-ФРИЗ-ГРУП (Mix-Freeze-Group) - обучающая структура, в которой участники смешиваются под музыку под музыку, замирают, когда музыка прекращается, и объединяются в группы, количество участников в которых зависит от ответа на какой-либо вопрос.

* ТЭЙК ОФ-ТАЧ ДАУН – «встать – сесть» (обучающая структура для получения информации о классе).

2. Обучающие структуры, показывающие взаимодействие ученик-учебный материал. Они позволяют обдумать материал, связать его с предыдущими знаниями о приобретённом материале, что способствует развитию критического и креативного мышления:

* МОДЕЛЬ ФРЕЙЕР (Frayer Model) - обучающая структура, помогающая учащимся глубоко понять и осознать изучаемые понятия и концепции. Участники рассматривают какое-либо понятие с разных сторон, записывая его обязательные и необязательные характеристики, примеры и антипримеры (то, что не может являться примером).

* СТЁ ЗЕ КЛАСС (Stir the Class) - «перемешай класс» - обучающая структура, в которой учащиеся молча передвигаются по классу для того, чтобы добавить как можно больше идей участников к своему списку.

* ЭЙ АР ГАЙД (Anticipation-Reaction Guide «Руководство предположения/реакции») - обучающая структура, в которой сравниваются знания и точки зрения учеников по теме до и после выполнения «упражнения-раздражителя» для активизации мышления (видео, картинка, рассказ и т.д.)

3. Обучающие структуры, позволяющие сделать урок увлекательным, повысить самооценку и уверенность учеников, а также, чтобы дети могли практиковать навыки для коммуникации, сотрудничества и принятия решений:

* ФИНК-РАЙТ-РАУНД РОБИН (Think-Write-Round Robin) - «подумай-запиши-обсуди в команде». Во время выполнения данной структуры участники ОБДУМЫВАЮТ высказывание или ответ на какой-либо вопрос, ЗАПИСЫВАЮТ и по очереди ОБСУЖДАЮТ свои ответы в команде.

* ИНСАЙД-АУТСАЙД СЁКЛ (Inside-Outside Circle) - «внутренний и внешний круг» - обучающая структура, в которой ученики формируют внутренний и внешний круги и делятся своими мнениями с разными партнерами.

Итак, формула продуктивности урока с применением обучающих структур и мыслительных приемов – это:

1) Урок, на котором осуществляется индивидуальный подход каждому ученику.

2) Урок, содержащий разные виды деятельности.

3) Урок, на котором ученику комфортно.

4) Урок, на котором деятельность стимулирует развитие познавательной активности ученика.

5) Урок, который воспитывает думающего ученика-интеллектуала.

6) Урок, который предполагает сотрудничество, взаимопонимание, атмосферу радости и увлеченности.

Использование обучающих структур и мыслительных приемов новой технологии на уроках повышает мотивацию обучающихся к изучаемому предмету, что ведёт к более эффективному освоению школьниками образовательной программы

Продуктивные технологии – это постоянное обучение через диалог и обучение тому, как учиться, а результат – переход от пассивных учеников к заинтересованным обучающимся. Именно работа по данным технологиям развивает в ученике жизненно необходимые качества, такие как коммуникативность, сотрудничество, критическое мышление, креативность, на уроке создается безопасная и благоприятная среда для мыслительной деятельности. При правильной организации взаимодействия формируются все основные универсальные учебные действия личности: личностные, познавательные, регулятивные, коммуникативные.

Применение новых современных образовательных структур обучения помогает раскрыться учащимся с новой стороны, так как главный на уроке сам ученик и его деятельность, а учитель - помощник, наставник. Новые методы развивают личность каждого ученика, заставляют его думать, проявляться, позволяют изменять видение материала, повышают его эмоциональный уровень, а значит, и благотворно влияют на здоровье организма. Обстановка на уроках способствует более успешному усвоению материала детьми. Работа в группах помогает ребятам мыслить творчески и реактивно, в общении они совместно решают поставленные задачи, находят и объясняют ошибки друг друга, выслушивают каждого участника в группе, с уважением относятся к его выбору и мнению. Создается такая рабочая обстановка, выйти из которой уже невозможно, да и не хочется, так она захватывает. Скучающих на таком уроке не будет никогда, потому что ученикам не придется только сидеть и писать.

Использование продуктивных технологий не предполагает полный отказ от традиционного подхода. Можно использовать одну из обучающих структур на любом этапе урока.

Список литературы

Дьюи Дж., Дьюи Э. Школы будущего. Электронный ресурс – [ http://jorigami.narod.ru/PP_corner/Classics/Dewey/Dewey_Schools_of_Future.htm ]
Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе. От действия к мысли. / Под ред. А.Г. Асмолова. М.: Просвещение, 2010.
Крылова Н.В., Леонтьева О.М. Основные идеи продуктивного образования. // Как работает продуктивная школа? 2003. Вып. 4 (15). Электронный ресурс – [ http://www.values-edu.ru/wp-content/uploads/2011/08/nev_4_2003.pdf ]
Крузе-Брукс О.А. Историко-педагогические предпосылки становления учебной кооперации в образовательном процессе. - Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, http://www.rusnauka.com/13.DNI_2007/Istoria/21261.doc.htm

Предварительный просмотр:

Ханты-Мансийский автономны округ-Югра

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №11»

Использование метода проектов в работе учителя начальных классов

Учитель начальных классов

Тарасова Анна Евгеньевна

г. Нижневартовск, 2016 г.

Я работаю учителем начальных классов в МБОУ «СШ №11» города Нижневартовска. Известно, что до 70% личностных качеств закладывается в начальной школе. И не только базовые навыки, такие, как умение читать, писать, решать, слушать и говорить, нужны ребенку в жизни. Каждому человеку, вступающему в этот сложный и противоречивый мир, необходимо определенные навыки мышления и качества личности. Умения анализировать, сравнивать, выделять главное, решать проблему, уметь дать адекватную самооценку, быть ответственным, самостоятельным, уметь творить и сотрудничать – вот с чем ребенку необходимо войти в этот мир.
Какие из педагогических технологий целесообразно применять в начальной школе, чтобы помочь ребёнку овладеть этими умениями? Каждый учитель подходил к этому вопросу индивидуально.

Проблемы
Анализируя свою деятельность, я столкнулась с рядом проблем, затрудняющих переход детей на следующую ступень образования:

низкий уровень самостоятельности в учебном процессе;
неумение следовать прочитанной инструкции, ярко выраженное в неспособности внимательно прочитать текст и выделить последовательность действий, а также выполнить работу от начала до конца в соответствии с заданием;
разрыв между поисковой, исследовательской деятельностью учащихся и практическими упражнениями, в ходе которых отрабатываются навыки;
отсутствие переноса знаний из одной образовательной области в другую, из учебной ситуации в жизненную.

Обдумывая эти проблемы, я пришла к выводу, что необходимо дополнять урочную систему организации учебного процесса новой формой деятельности учащихся, где они были бы погружены в атмосферу, требующую думать, рассуждать, грамотно излагать свои мысли, т.е. могли бы применять все имеющиеся у них знания на практике. С этой целью я выбрала метод проектов.
Ключевая проблема.
Проблема включения проектной деятельности в образовательный процесс является прогрессивной и давно назревшей. В ней содержится огромный потенциал, что особенно важно в условиях современной школы. А тенденции, проявляющиеся в организации проектной деятельности младших школьников, свидетельствуют о необходимости корректировки складывающегося опыта.
Актуальность
Одной из приоритетных задач современной школы является создание необходимых полноценных условий для личностного развития каждого ребёнка, формирования активной позиции, субъективности учащегося в образовательном процессе. Её решение особенно актуально для начального звена школьного обучения, поскольку с позиции отечественных психологов (Л.С.Выгодского, П.Я.Гальперина, В.В.Давыдова, А.Н.Леонтьева, Д.Б.Эльконина и др.) учебная деятельность в данный период является ведущей в психическом развитии детей 7 – 10 лет.
В связи с этим большое значение приобретает не только разработка и совершенствование нового учебного содержания, но и исключение из практики непродуктивных стилей и форм педагогического общения, методов обучения.

В основе проектной деятельности лежит исследовательская деятельность, которая позволяет привлекать к работе разные категории участников образовательного процесса (учеников, родителей, учителей), создает условия для работы с семьей, общения детей и взрослых, т.е. объединяет детей и взрослых для совместной исследовательской деятельности.

Метод проектов в начальной школе, учитывая возрастные особенности детей, имеет свою специфику. Так, собственно проектная деятельность в ее классическом понимании занимает свое центральное (ведущее) место в подростковом возрасте (в основной школе). В начальной школе могут возникнуть только прообразы проектной деятельности в виде решения творческих заданий или специально созданной системы проектных задач.

Работа над проектной деятельностью начинается в 1 классе с 1 четверти.

Все проекты, которые мы проводили - внутриклассные, т.е. проводились в одном классе.

По форме проекты были индивидуальные, групповые (по 4–6 человек) и коллективные (классные).

По продолжительности проекты - краткосрочные (1 урок, максимум 3 – 6 уроков).

С учащимися были выполнены проекты, которые по содержанию были информационные, комбинированные.

Ученики готовили информационное сообщение, иллюстрировали его изготовленными моделями объектов.

Выполнение проекта складывалось из нескольких этапов:

разработка проекта, практическая реализация, защита проекта.

Наиболее трудоёмким компонентом проектной деятельности является первый и второй этапы

1 этап – мотивационный.

Здесь важно для учителя создать положительный мотивационный настрой. Проблема, которую должны решить учащиеся, должна быть актуальной и интересной. На данном этапе формулируется тема и определяется результат, продукт.

Самым интересным для детей в этом возрасте считается то, что касается их самих. Это их семья, класс, школа, дом, село, где они живут. Поэтому первыми творческими заданиями для них стали проекты:

«Моя малая родина»

«Моя семья»

«Мой класс. Моя школа»

«Математика вокруг нас»

"Нижневартовск вчера, сегодня, завтра"

Результат проектной деятельности – информация (доклад, сообщение), комплексная работа, стендовая презентация, фотожурнал «Числа первого десятка».

2 этап – планирующе-подготовительный.

Здесь идёт разработка замысла проекта, формулируются задачи, план действий, согласовываются способы совместной деятельности.

На этом этапе обговариваем, где будем искать информацию. Поскольку мы составляли альбом и готовили сообщение, то решили искать материал в библиотеках, в Интернете. Ученики изучали книги, журналы, энциклопедии, расспрашивали взрослых по теме проекта.

Здесь же разрабатывалась вся необходимая документация (рисунки, эскизы, простейшие чертежи), подбирались материалы и инструменты, составили план действий.

3 этап. Информационно- операционный

Здесь идёт реализация проекта. Собранный материал, вся информация перерабатывается, сортируется. Роль учителя на этом этапе координировать, наблюдать, давать рекомендации, проводить консультации.

На этом этапе непосредственно оформляется работа. Но возникает проблема. Ведь чем меньше дети, тем больше требуется помощь взрослых не только в поиске информации, но особенно в оформлении проекта. Поэтому над реализацией проектного замысла дети работают дома или во внеурочное время: составляют интересные тексты, отбирают лучшее фото для презентации под руководством взрослых.

4 этап. Рефлексивно-оценочный.

Это защита проекта, коллективное обсуждение результата, самооценка деятельности. Ученики делают сообщение о проделанной работе.

Главная цель защиты проектной работы – аргументированный анализ полученного результата и доказательство его соответствия поставленной цели или требованиям. Этот этап очень важный, решает несколько задач: развитие научной речи, возможность продемонстрировать свои достижения, пополнение знаний.

Основным критерием успешности выполненного проекта является соблюдение в изделии (деятельности) требований или условий, которые были выдвинуты в начале работы.

Учитель, руководя процедурой защиты проектов, особо следит за соблюдением доброжелательности, тактичности, проявлением у детей внимательного отношения к идеям и творчеству других.

Итак, практика работы над проектом показывает, что в такой деятельности наряду с проблемами (возрастные особенности, разные способности, недостаточное материальное обеспечение, а у некоторых детей отсутствие помощи со стороны родителей) есть много положительных моментов.

Проектная деятельность ведёт к сплочению класса, развитию коммуникативных и общеучебных навыков, создаёт у ребёнка положительную самооценку («Я смог!», «У меня получилось!»). Каждый ученик, участвуя в проекте, вносит посильный вклад в общее дело, выступая одновременно и организатором и исполнителем.

Участвуя в проектно-исследовательской работе, дети реализуют свои скрытые возможности, у них повышается интерес к учебной деятельности, раскрываются их личные качества, развивается самостоятельность и ответственность за конечный результат, и, конечно, – творчество. А для развития творчества важно, чтобы ребёнок проявлял любовь к прекрасному не только путём созерцания и разговоров, но вносил бы умения в быт, во всё окружающее.

Проектная деятельность способствует развитию общеучебных навыков .

В первую очередь - это социальные навыки: умение работать в группе, сотрудничать, принимать и выполнять определённую роль: быть лидером или исполнителем, выстраивать свои отношения с людьми, которые тебя окружают.

Следующие навыки – коммуникативные: учиться не только говорить, но и важно научиться умению слушать, принимать другое мнение и спокойно отстаивать своё.

Навыки, которые формируются в ходе проектной деятельности – это и мыслительные навыки. Дети учатся анализировать, обобщать, сравнивать, классифицировать.

Навыки, тесно связанные с мыслительными – это исследовательские навыки: учиться проводить исследование, уметь наблюдать, выявлять, соотносить.

Использованная литература:

1. Голуб Г.Б., Чуракова О.В. Метод проектов как технология формирования ключевых компетентностей учащихся. – Самара: Изд-во «Профи», ЦПО, 2003. – С. 23.

2 . Управление инновациями в образовательном учреждении: образовательные практико – ориентированные технологии / авт. – сост. М.В. Русинова. – Волгоград: Учитель, 2011. – 175 с.

3. Бычков А.В. Метод проектов в современной школе. – М., 2000.

4. Матяш Н.В., Симоненко В.Д. Проектная деятельность младших школьников: Книга для учителя начальных классов. – М.: Вентана-Граф, 2004.