VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Мой мозг - моя Вселенная
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
I ВВЕДЕНИЕ
У многих детей с детства появляется интерес к самопознанию, познанию мира и процессов, происходящих в нем. Дети постоянно задают вопросы, на которые хотят получать ответы. Современные дети начинают учиться очень рано, еще задолго до первого класса. Развивающие занятия, кружки, методики раннего развития показывают нам, как много может достичь ребенок, с которым целенаправленно занимаются с детства.
Мне интересно знать как стать «Самым умным», что нужно для этого делать и что нужно в себе развивать. Теперь, когда я начал изучать, что из себя представляет человеческий мозг, как он работает я начинаю понимать:
- для чего мне нужно учиться и узнавать что-то новое;
- как быть успешным в учении, быстро и легко усваивать новые знания;
- как применять приобретенные знания на практике;
- как на основе усвоенных знаний уметь создавать что-то новое.
Цель работы – создание мотивации к обучению в школе и на других занятиях посредством изучения строения головного мозга человека, его основных характеристик, и возможности его развития.
Задачи:
1. Формировать положительное отношение к занятиям исследовательской деятельностью.
2. Получить первоначальные представления о мозге человека.
3. Повысить интерес к процессу обучения.
4. Научиться принимать учебную задачу, понимать цель и смысл выполняемых заданий, осуществлять первоначальный контроль своих знаний.
Методы реферативной работы:
- изучение литературы
- просмотр лекций ученых (Черниговская Т.В.)
- обобщение и систематизация полученных знаний
- проведение опроса среди учеников моего класса.
Гипотеза: правда ли, что если учиться и заниматься разными интересными занятиями, то в мозге ребенка начинают развиваться такие способности и навыки, которые очень трудно приобрести во взрослой жизни?
Работа посвящена одному из основных направлений в современной науке - изучению мозга. Этим обуславливается актуальность работы.
Новизна работы состоит в сочетании теоретических знаний и практических пояснений на личном примере, как нужно проводит работу по развитию своего мозга.
II. ЧТО ТАКОЕ МОЗГ ЧЕЛОВЕКА
Сегодня в мире одной из самых популярных тем в науке является изучение мозга. В эту область знаний вкладываются огромные суммы денег. И привлекаются ученые из разных областей: физики, биологии, математики, медицины, лингвистики и других. Лидирующие позиции в изучение мозга занимают страны Европы, Америка, Китай.Для изучения мозга создаются специальные научно-исследовательские центры по всему миру. Так, в Российской Федерации есть Институт мозга человека в Санкт-Петербурге, который считается составной частью Академии наук. Это позволяет сосредотачивать в одном месте специалистов с высоким уровнем подготовки и высококлассное новейшее оборудование.
Почему же так популярно это направление в науке?
Головной мозг — главный орган центральной нервной системы, находится внутри черепа.
Мозг – сложнейшая из систем, сравнимая по сложности с Вселенной. Поэтому, если нам удастся подсмотреть хотя бы небольшую часть того, что мозг умеет делать, это изменит многое в нашем мире: образование, систему коммуникаций, технологии, энергетику, связь, потому что мозг каждого человека сам всё это делает блестяще. При этом он пользуется относительно небольшим количеством энергии – как маленькая лампочка в 30 Вт в холодильнике, но при этом делает мощнейшую работу. Если бы была возможность взять аналогичной мощности компьютер, то он затратил бы энергии столько, что хватило бы для жизни города среднего размера.
Мозг – это маленький, нежный, но чрезвычайно могучий орган человеческого тела. Он управляет всеми процессами, происходящими в нашем организме. Он начинает свою деятельность еще до рождения ребенка и продолжает её, никогда не останавливаясь, пока живет человек.
Мозг может хранить информацию 2,5 петабайт – это 3 миллиона часов просмотра телепередач, на что потребуется 300 лет непрерывного просмотра телевизора. [3]
На работу мозга уходит большое количество энергии, расходуемой всем организмом человека: так у взрослого – одна пятая часть всей энергии приходится на работу мозга, а у маленького ребенка – до половины всей энергии. А кислорода мозг потребляет в 20 раз больше, чем любая мышца.
Говоря о весе, следует отметить имеющиеся различия. Так, у мужчин масса мозга в среднем равна примерно 1375 г, тогда как у женщин 1245 г. Но, кстати, уровень умственного развития это не определяет, как ни странно на первый взгляд. Для интеллектуальной мощности мозга большую важность имеет количество связей, которые создаются нейронами, чем его вес. Ведь если сравнить нас с другими животными, то на планете есть много существ, которые могут похвастаться гораздо большей массой названного органа. [1]
Мозг позволяет нам воспринимать окружающий мир. Информация о внешнем мире поступает в мозг через органы чувств: глаз, ушей, носа, языка и кожи. Но все характеристики, которые мы даем внешнему миру, находятся только внутри нашей головы. Во внешнем мире нет ни зеленого, ни красного, ни сладкого, ни холодного. И уж точно там нет ничего самого по себе прекрасного или отвратительного. Мир состоит из атомов и молекул, живущих по своим собственным законам. Но наш мозг, воспринимая их, воссоздает образ мира, который мы воспринимаем и которым пользуемся, чтобы ходить, есть, отдыхать и говорить.
Когда молекулы различной формы застревают в носу, сигналы, производимые ими посылаются в мозг и там раскодируются – так мы можем различать запахи. А в зависимости от того, как сформировались молекулы, к которым мы прикасаемся, нервные окончания кожи посылают определенные сигналы в мозг, а он превращает сигналы в восприятия, к примеру, твердое или мягкое, мокрое или сухое.
Таким образом, человек прекрасно существует в этом мире: видит, слышит, чувствует и думает. Мозг получает и обрабатывает информацию от всех органов тела. Но большинство того, что делает наш мозг, мы даже не замечаем. Ведь клетки мозга делают миллионы подсчетов в секунду, а нам выдают уже готовое изображение. При этом мозг делает огромный объем работы, о которой мы даже не думаем: движения, пищеварение, кроветворение и прочее. Он контролирует всё, что человек делает, чувствует, думает.[1]
КАК МОЗГ УСТРОЕН И РАБОТАЕТ
Несмотря на значительный прогресс в изучении головного мозга в последние годы, многое в его работе до сих пор остаётся загадкой. Функционирование отдельных клеток достаточно хорошо объяснено, однако понимание того, как в результате взаимодействия тысяч и миллионов нейронов мозг функционирует как целое, доступно лишь в очень упрощённом виде и требует дальнейших глубоких исследований. Как сказал американский нейробиолог, который в 2000 году получил Нобелевскую премию в области исследования мозга: «Никто в мире сегодня точно не знает, как мозг работает. Есть только те или иные точки зрения ученых».
Мозг состоит из нейронов – специальных клеток мозга. Их там находится более 100 миллиардов, это больше чем звезд в галактике. Нейроны осуществляют прием, обработку и передачу информации. Нейроны имеют тело клетки, ядро и отростки двух типов:
Аксоны – длинные отростки, которые передают информацию от тела клетки к другим нейронам.
Дендриты – короткие отростки, которые принимают информацию от других нейронов и передают к телу клетки.
Места соединения нейронов называются синопсисом. Синоптических связей в мозгу насчитывается более квадриллиона. Длина всех нейронных связей составляет более 1 миллиона километров – это 3 расстояния от Земли до Луны.
Раньше ученые выдвигали гипотезы, согласно которых мозг разделен на конкретные блоки, и каждый из них отвечает за конкретные действия или предметы или информацию.
Теперь же ученые достоверно говорят, что действительно есть области в мозгу, где наблюдается наибольшая концентрация нейронов, ответственных за какую-то деятельность, но для обеспечения этой деятельности в мозгу образуются специальные системы, сети нейронов не только из этой специальной области, но и из других – создается обширная общединамическая активность. По мнению ученых, вся информация о каком-либо объекте или событии разбивается на определенные блоки, которые «записываются» в различные центры: так, например, образ собаки включает в себя сведения о ее внешнем виде, запахе, звуках, которые она издает, и о кличке. И когда человек старается вспомнить своего четвероного друга, электрические сигналы из различных участков мозга воссоздают полноценную картину. Своеобразным связующим звеном, объединяющим все импульсы в единое целое, является таламус: этот отдел головного мозга как бы по кирпичикам, хранящимся в памяти, складывает полноценный образ
Учитывая новые открытия, что все в мозгу происходит одновременно, ученые говорят, что не верно делить людей на «правополушарных» и «левополушарных». Почти правилом является то, что творческие люди многофункциональны и имеют широкие интересы в самых разных областях. Как правило, такие люди и работают больше, чем другие, просто потому, что им это интересно.
ЗАЧЕМ И КАК РАЗВИВАТЬ МОЗГ
Удивительную способность нашего мозга к обучению, развитию и самосовершенствованию ученые назвали нейропластичностью. Это значит, мозг не представляет собой нечто застывшее и неизменное – он способен меняться, и делать это буквально каждый миг. Тот мозг, с которым человек родился и мозг этого же человека в старости – это два разных органа. В мозгу как бы «записывается» весь опыт нашей жизни. К тому же, уже ни для кого сейчас не секрет, что традиционная школьная "мудрость" о том, что нервные клетки не восстанавливаются, не совсем соответствует действительности. Ученым уже много раз удавалось продемонстрировать, что новые нейроны в самых разнообразных частях мозга могут образовываться в течение всей жизни.
Ученым достоверно известно, что обучение меняет мозг. Причем меняет его физически в прямом смысле слова:
- изменяется количество нейронов,
- места их скопления,
- изменяется величина нервных волокон, аксонов и дендритов,
- изменяется количество и эффективность серого и белого вещества, которые обеспечивают наше мышление.
Для мозга нужна трудная работа. Трудная – для каждого своя. И чем труднее, тем лучше. И хорошо, чтобы она и приносила радость, была интересной, тогда и развитие будет идти качественнее и быстрее. [3]
Человек не может перегрузить мозг количеством информации, потому что во первых, объем памяти – очень огромен; во-вторых, там функционируют специальные белки, которые могут убрать части ненужной памяти, чтобы все правильно в ней перераспределить и упорядочить.
Ученые утверждают, что именно в возрасте до 10 лет в человеческом мозге начинают развиваться такие способности и навыки, которые очень трудно приобрести во взрослой жизни. Обстановка, богатая событиями, помогает мозгу достичь определенного уровня пластичности, что позволяет поддержать память и мыслительную функцию на нормальном уровне, независимо от возраста. Поэтому важно обучение детей всему и сразу - мозг должен научиться и привыкнуть работать в разных режимах. Но важно помнить, что зоны мозга развиваются у детей не равномерно, к примеру, те, которые отвечают за решение сложных логических задач, созревают только в 18 годам, а самые мощные зоны мышления – к 22 годам. Детям важно получать хорошее образование под руководством хороших учителей, которые смогут заинтересовать детей на познание мира.
Также важны и условия обучения: к примеру мальчикам нужно находиться в прохладном воздухе, иначе они становятся вялыми и начинают засыпать, им необходимо много двигаться, чтобы выбегать всю энергию, им нужно общее мальчишеское дело, а также для них важна состязательность и похвала. А девочкам нужно много цвета вокруг, им важно доверительное отношение с учителем и личные отношения между собой.[2]
Мы можем тренировать свой мозг, развивать не только умственные способности, но и всю нашу личность, сделать ее гармоничной. Активность мозга – главный фактор долгожительства и здоровья, ведь «по воле» мозга могут заметно повышаться иммунитет, укрепляться силы организма. Люди, которые постоянно развивают свой мозг, живут качественно и долго. На сегодняшний день существует много разных методик тренирующих скорость мышления, внимание, концентрацию на определенной задаче, память, когнитивную гибкость (способность быстро переключаться с одной задачи на другую).
Древние греки так тренировали свою память: вечером ложась спать, они пытались очень детально вспомнить все, что с ними произошло за день. Вообще сон играет важную роль в процессе запоминания. Во сне происходит перевод всей информации, которая поступила за день в нужные отделы мозга, где она будет храниться. Поэтому, если нужно что-то запомнить, то самое лучшее – это быстро выучить и лечь спать, а утром повторить.
В последнее время ученые много говорят о занятиях музыкой, танцами, рисованием для развития мозга. Искусство важно для человека не только потому, чтобы быть образованным – знать писателей, художников, композиторов, а потому, что оно меняет наш мозг, переводит его в другой режим работы. Творческие люди намного раньше сделали некоторые открытия, чем ученые. К примеру, художники многое узнали о зрении человека, а писатели о возможностях памяти человека.
Когда человек занимается танцами – он выполняет сложную работу и много отделов мозга в этом задействовано, потому что одна нога выполняет одно движение, другая – другое, руки – вообще третье и четвертое, голова – пятое, при этом нужно удерживать баланс тела, слушать ритм и мелодию музыки, ориентироваться на партнеров, если танец не одиночный, вспоминать движения и прочее, прочее. В это время работает весь мозг, нейронная сеть кипит.
Тоже происходит и во время занятий музыкой: руки двигаются, причем каждая играет своё, уши слушают, глаза смотрят, задействовано внимание, все виды памяти, нужно соблюдать ритм и мелодию. Те кто с детства занимаются музыкой, имеют мозг натренированный на внимательное отношение к деталям и последовательностям. В их мозгу увеличивается количество серого вещества.
Тот факт, что наш мозг пластичен, то есть способен приспосабливаться к новым условиям и брать на себя новые функции в зависимости от меняющихся обстоятельств, является одним из самых потрясающих научных открытий последнего времени. Мозг продолжает удивлять ученых – и ставить перед ними новые загадки.
V ВЫВОДЫ
В своей работе я узнал, почему в настоящее время наука так интересуется изучением мозга. Ведь мозг человека – это самый сложный и самый важный орган в теле человека, что он руководит работой всех остальных органов, а также позволяет нам воспринимать окружающий мир. Мозг – это сложнейшая из систем, сравнимая по сложности с Вселенной.
Я узнал, как мозг человека устроен и что основой его работы является взаимосвязь нейронов.
Также я понял, почему так важно в детстве учиться и заниматься разными интересными занятиями.
Поэтому я уже 3 года занимаюсь борьбой дзюдо. Казалось бы – физические тренировки, а какое развитие они дают! Во-первых, физическая нагрузка стимулирует работу мозга. Она помогает людям улучшить долговременную память, логическое мышление, внимание и способность решать поставленные задачи. Нам просто необходимо движение. Ученые установили, что достаточно заниматься спортом дважды в неделю.
Во-вторых, помимо тренировки мышц, тренируется и мозг, ведь на тренировке нужно запоминать последовательность движений, нужно работать в парах, то есть следить за своими движениями, движениями партнера, уметь быстро реагировать. Увеличивается скорость принятия решений, происходит развитие органов чувств (зрение, слух, чувствительность кожи).
Также я занимался 2 года легоконструированием – это вообще увлекательный процесс, который развивает пространственное мышление, мелкую моторику, которая напрямую связана с работой мозга. Пока я строю, мой мозг думает о том, какие кусочки подойдут лучше, и как их лучше соединить вместе.Лего – это не только весело, но и полезно.
В школе, помимо основных школьных предметов, я уже начал заниматься:
- музыкой, где будет развиваться мой музыкальный слух и вокальные данные, я учусь играть на фортепиано.
- бисероплетением, где, как и в лего, происходит работа с маленькими деталями, которые нужно собрать по схеме в определенном порядке, по цвету, размеру. А еще процесс бисероплетения развивает у меня внимательность и усидчивость, обязательность в доведении начатого дела до конца.
- рисованием – я очень люблю это творческое занятие, когда то, что ты представил в голове можно выложить на бумагу, смешав нужным образом краски и цвета.
- техническим моделированием, где происходит развитие образного и пространственного мышления, я научусь разбираться в схемах и чертежах, а потом и составлять их, у меня будет развиваться память, мышление, технические способности.
Я провожу работу по развитию своего мозга. А самое главное, что все эти занятия мне нравятся, и я с удовольствием их посещаю, поэтому думаю, что они принесут мне большую пользу.
В классе я провел опрос среди своих одноклассников, что они знают о работе мозга человека, знают ли они как можно его развивать? Детям было предложено ответить на три вопроса:
Какой главный командный пункт человеческого организма:
Сердце
Мозг
Руки
Можно ли развивать свой мозг?
Да
Нет
Как ты развиваешь свой мозг?
Вот что из этого получилось. (Р
Более половины одноклассников считают, что сердце является главным командным пунктом человеческого организма, но в действительности мозг контролирует всю деятельность тела, в том числе и сердца. Все ответили, что мозг можно развивать. Но как они развивают свой мозг, большинство ответили, что чтением, решением примеров и выполнением домашних заданий. Несомненно, все эти ответы – верные, но я призываю детей заниматься и другими интересными занятиями, которые принесут большую пользу для их развития. Ведь детство – это самое время для того чтобы «включить» свой мозг.
А также я понял, почему сейчас во всем мире так актуальна тема изучения мозга человека. Мы ведь еще не знаем очень многих возможностей нашего удивительного мозга. И все чаще ученые склоняются к тому, что возможности эти поистине безграничны.
Вот и я только начал свою исследовательскую работу в этом направлении и уверен, что еще много открытий у меня впереди.
Приложение А
Рисунок 1. Устройство клетки мозга – нейрона
Рисунок 2. Нейронная сеть.
Рисунок 3. Специализации полушарий мозга
Рисунок 4. Результаты опроса одноклассников
Список литературы:
Линдстрём Юнатан, "Всё о мозге для детей в рассказах и картинках". Серия «Просто о сложном». АСТ-2014, 60 стр.
Черниговская Т.В. Статья «Девочек и мальчиков надо учить по-разному»
https://yandex.ru/video/search?text=как%20научить%20мозг%20учиться%20татьяна%20черниговская&path=wizard&noreask=1&filmId=1649740493951250832&reqid=1506425419007484-741655557510182729136193-vla1-1936-V
Черниговская Т.В. Лекция «Как научить мозг учиться»
http://pravotnosheniya.info/Tatyana-CHernigovskaya-Devochek-i-malchikov-nuzhno-uchit-po-raznomu-4621.html