Исследовательская работа на тему Математика в моей будущей профессии или зачем летчику математика?

Факультет повышения квалификации и профессиональной переподготовки ФГБОУ ВПО «НИСПТР»
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №38» города Набережные Челны
Открытая школьная конференция
Учебно-исследовательских и проектных работ
«В мире знаний»
Предмет: математика
Исследовательская работа на тему
Математика в моей будущей профессии или зачем летчику математика?
Макаршин Тимофей
МБОУ «Гимназия №25», 3 класс, г.Нижнекамск
Руководитель: Видяйкина Наталья Валентиновна,
учитель начальных классов
г.Набережные Челны,2015
СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение……………………………………………………… 3
2.Основная часть………………………………………………..4-7
2.1 Зачем нужна математика современному человеку.
3.Анализ анкетирования ……………………………………. 8
Учащихся 3-х классов
3.2 Учителей
4. Актуальность необходимости изучения математики......9
5.Заключение………………………………………………………10
6.Литература………………………………………………….11
7.Приложения………………………………………………...12
1.Введение
1 сентября 2012 года я пошел в первый класс. Мы начали изучать различные учебные предметы, мне больше всего понравилась математика. Но так как мечтой моего детства - является стать летчиком, я обратился к своей учительнице с вопросом «А нужна ли летчику математика?». Она предложила мне провести исследование и узнать о роли математики в профессии авиатора.  
Актуальность темы: Значение математики в жизни каждого человека играет немаловажную роль. Математика - это язык, на котором говорит современная наука. Она является единственным школьным предметом, на котором можно научиться думать. Сейчас точные науки наиболее востребованы, чем гуманитарные.
Гипотеза: знания по математике необходимы каждому человеку, людям любой профессии.
Предмет исследования: математика.
Цель: Выяснить какое место в жизни занимает математика. Изучить уровень применения математики в жизни. Мы решили провести свои исследования и узнать как можно больше о математике. Изучить на практических примерах применение математики в авиации. Выяснить, как математика помогает человеку стать профессионалом в своей профессии.
Задачи:
ознакомиться на примере одного полёта как используют математику в авиации;
рассмотреть применение в авиации формул по вычислению различных величин;
выполнить решение практических задач по нахождению скорости, пути и времени;
Методы исследования: работа с официальными документами, опрос, беседа, сбор информации из книг, Интернета и других источников,
2. Зачем нужна математика современному человеку.
Я хочу выяснить, зачем нужна математика современному человеку, а также о некоторых заблуждениях, с ней связанных. Сколько слышишь вокруг разговоров подрастающего поколения о том, что сейчас везде есть компьютеры и калькуляторы, поэтому нет необходимости в изучении математики. Отчасти это так, но у изучения математики есть свои задачи, которые никакой компьютер не в состоянии заменить. Умение производить в уме несложные и сложные арифметические расчеты способствует развитию логического мышления. Поэтому математика помогает нам правильно мыслить, стимулирует нашу умственную деятельность. Сегодня все меньше молодежи стремится чем-то занять свой ум. Если же исключить такой великолепный стимулятор мозга, как математика, то умственная деятельность может и вовсе начать деградировать.
Летчик, или же пилот, – специалист, обладающий знаниями и умением управлять различными авиационными транспортными средствами, такими как самолет или вертолет. В обязанности пилота входит контроль за самолетом во время всего пути. Получив указания и маршрут от авиадиспетчера, пилот обязан прикладывать все усилия, чтобы самолет оказался в заданное время точно в том месте, которое указано в расчетной траектории. Чтобы следовать заданному маршруту и не допустить столкновения в воздухе, пилот обязан постоянно в течение всего полета сравнивать показания приборов с расчетными данными – приборов, к слову, большое множество.
Моя мечта - работать лётчиком! А нужно ли мне будет применять знания математики в своей работе, как например: физику, черчение и другие технические науки. Я вам расскажу вам об одном обычном полёте и о том, нужна ли математика пилоту на практике.
Рассмотрим один из вариантов полета.
Мне дана задача: доставить груз с гуманитарной помощью для пострадавших при чрезвычайной ситуации на острове Сахалин.
Составим начало маршрута Аэропорт Бегишево – аэропорт г. Южно –Сахалинска.(Приложение 1 . Карта России)
Учитывая, что самолет ИЛ-76 ТД, а именно таким я воспользуюсь, т.к. это тяжелый военный транспортный самолет, который используют российские силы обороны именно для этих целей.
Расстояние между городами Нижнекамск - Южно-сахалинск -7864 км.
Но из моих исследований следует следующее: Самолет ИЛ-76 ТД пустой весит 90 000 кг(90т). Максимальная масса груза составляет 28-60 тонн на расстояние 4200 км.
Вычисляем 7864 -4200 км=3664 км, следовательно мне предстоит дозаправка. Вычисляю расстояние до городов, в которых могу дозаправиться, но на расстоянии не более 4200 км. Дозаправлюсь в г. Иркутске , который находиться на расстоянии от Нижнекамска 4067 км.
7864км - 4067 км=3797 км. Следовательно, дальнейшее расстояние от города Иркутска мы долетим без дозаправки.
Нижнекамск Иркутск Южно-Сахалинск
Лететь я собираюсь со скоростью 770 км/ч. Для нахождения времени применяю формулу t=S:V получается 4067 км (расстояние до Иркутска) : 770 км/час = 5 часов 18 мин.
Затем, нужное время дозаправки 1 час.
Через 1 час вылетаем из Иркутска. 3797 км (расстояние от Иркутска до Южно-Сахалинска) : 770 км/час= 4 часа 50 мин.
Итак: время в пути составит 5 часов 18 мин +1 час+4 часа 50 мин=11 часов 8 мин.
Топливо. Полная заправка 109 480 л. Максимальный расход 240 кг/час.
Пересчитать, узнать объемный вес: физические свойства. Величины. Количество кг в 1 литре, кг/литр. Для расчетов использовались справочные данные из: Теперь вы можете узнать сколько весит при помощи такого инструмента, как: Погрешность измерений. -
Сколько кг в 1 литре керосина - литровая банка, технический прямогонный керосин. Используем справочные данные по плотности и удельному весу, рассчитывая по формуле получаем объемный вес. 0.78 - 0.84 Справочник физических свойств, ГОСТ, ТУ. Литровая банка. до 5% Т.е. расход топлива в литрах составляет в среднем 0,8 кг в 1 литре топлива. Расход 240*0,8=192 литра/час.
Лететь 5 часов 18 мин *192 литра/час=994,56 литров (заправились по полной- 109 490 л) Вывод: топлива хватит до дозаправки.Затем летим из Иркутска до Южно-Сахалинска 4 часа 50 мин х 192 литра/час = 864 литра.
Итого (995 литров +864 литра) х 2=3 718 литров авиационного керосина потребуется для совершения этого полета.
d. Посчитаем стоимость авиационного керосина.
Цены на авиационный керосин в крупнейших аэропортах Российской Федерации (Руб-тонна)(по состоянию на 15.08.2014 года)
Аэропорт Услуга Орг-цияСтавка(руб-тонна) Дата регистрации тарифа Наименование
Иркутск Керосин 69 31850 12.07.14 ЗАО «Восточно-Сибирская топливная компания»
Иркутск Керосин 384 31016,95 21.07.14 ООО «ТЗК Иркутск»
Казань Керосин 134 33000 11.08.14 ЗАО «Татнефтьавиасервис»
Южно-Сахалинск (Хомутово) Керосин 453 39418 23.05.14 ЗАО «Топливно-обеспечивающая компания»
Южно-Сахалинск (Хомутово) Керосин 453 40689 22.08.14 ЗАО «Топливно-обеспечивающая компания»
Возьмем среднюю стоимость керосина (сложим суммы все и поделим на 5) получилось -35 194,6 рублей тонна.
Нам потребуется 3 718 кг , т.е. 3 тонны 718 кг х 35194,6 руб=130 853 рубля 52 коп.
Как видно из примера одного полёта, математика применяется в авиации постоянно, необходимо всегда точно знать время, скорость, расстояние, расход топлива. Нужно уметь рассчитывать вес груза и его размещение на самолёте, иначе самолёт просто не сможет оторваться от земли. В общем, чего не коснись на самолёте, всё так или иначе связано с цифрами и вычислением.

3. Анализ анкетирования учащихся 3-х классов.
3.1 Озадачившись вопросом о важности математики в жизни, я решил провести опрос среди учащихся 3-х классов (анкета – см. приложение №2) А какое мнение у них? Итак, на вопрос «Нужна ли вам математика?» почти все третьеклассники ответили: «да», лишь один был неуверен в своём ответе, поэтому ответил: «не знаю» (смотри диаграмму №1). На вопрос «Зачем нужна математика?» большинство учащихся ответили, что математика нужна в работе. Одинаковое количество учеников ответили, что математика нужна в жизни и чтобы «деньги считать». И лишь небольшое количество ребят ответили, что математика всё-таки нужна в учёбе (смотри диаграмму №2). И, наконец, третьим вопросом я поинтересовался предпочтениями в профессиях. Оказывается, что большинство опрошенных собираются стать врачами. Чуть меньше ребят решили стать юристами. Равное количество учеников выбрали полицейского и строителя. Совсем немного учащихся предпочли лётчика. Остальные предпочли другие профессии (смотри диаграмму №3).
Я провел опрос 3-х классов, и спросил у них, для чего им нужна математика и любят ли они ее. Вот что получилось:
Вопросы. 3 «А» 3 «Б» 3 «В»
1.Для чего нужна математика? А)для оценки в аттестат; 14,3% 7,2% 66,6%
Б)для поступления в ВУЗ; 71,5% 92,95% 22,2%
В)не нужна; 14,3% 0% 0%
Г)другое. 0% 0% 0%
2.Любите ли вы математику? А)да; 64,35% 42,9% 55,5%
Б)нет. 35,75% 57,2% 44,4%
3.2 Затем мы провели опрос учителей,( Приложение №3) и спросили у них, любили ли они математику, когда учились в школе, и пригодилась ли она им в жизни. Вот что получилось: оказалось, что из учителей любили математику 45,5 %; любили только алгебру -31,85%, и пригодилась математика в жизни 72,8% учителей.
4. Актуальность необходимости изучения математики.
Не будь математики, мир не знал бы Юрия Гагарина, совершившего 12 апреля 1961 года полет в космос на корабле "Восток”. А телевидение! Сплошная математика. Математика! Это мир чисел, формул, новых машин. Разве построили бы воздушные лайнеры наши замечательные конструкторы С.В. Ильюшин и А.Н. Туполев без математических формул и вычислений? А как мог бы прославиться Анатолий Карпов, не зная математики? Математика издавна служила людям надежным подспорьем в коммерческих расчетах, помогала навигаторам определять положение судна в море, землемерам — измерять земельные участки, астрономам — составлять календари. Несколько десятков лет назад была объявлена большая премия за сочинение на тему "Как человек без математики жил". Премия так и осталась не выданной, ибо, по-видимому, не нашлось ни одного сочинителя, который сумел бы описать жизнь человека, лишенного математических представлений. И действительно, с математикой мы встречаемся везде, на каждом шагу, с утра и до вечера. Просыпаясь, мы смотрим на часы; в трамвае или троллейбусе нужно рассчитаться за проезд; чтобы сделать покупку в магазине, нужно снова выполнить денежные расчеты и т. д. Без математики нельзя было бы изучить ни физику, ни географию, ни черчение.
«А кто из вас не мечтает теперь стать моряком, летчиком, артиллеристом, квалифицированным рабочим в различных областях нашей промышленности, строителем, металлургом, слесарем, токарем и т.д., опытным полеводом, животноводом, садоводом, путейцем, паровозным машинистом, торговым работником и т. д.? Но все эти профессии требуют хорошего знания математики. И поэтому, если вы хотите участвовать в большой жизни, то наполняйте свою голову математикой, пока есть к тому возможность. Она окажет вам потом огромную помощь во всей вашей работе» - написал эти строки М.И.Калинин. Математики, развивая свою науку, не всегда сообразуются с применимостью или неприменимостью результатов выполняемого ими труда. Только лишь ученые, приходящие после них, рассматривая эти труды, прилагают их к другим наукам.
5. Заключение
Математика неразрывно связана со сферами человеческой деятельности, в том числе и с авиацией. В сложной и быстро меняющейся обстановке полёта, экипаж воздушного судна не всегда имеет возможность произвести точное вычисление с помощью вспомогательных инструментов. Поэтому лётчик или штурман, имеющий навыки подсчёта в уме может предохранить себя и воздушное судно от грубых ошибок при пилотировании в условиях нехватки времени. В современной авиации существует много вещей связанных с математикой. Это и размеры самолётов, выраженные цифрами, скорость, высота, расстояние, время полёта, количество грузов и пассажиров, заправка топливом. В общем, без математики не обходиться не один из полётов самолёта.
Математика - загадочная наука! Если бы не было математики, то мир был бы неинтересен. Не было бы научных открытий. Люди не могли бы исследовать моря и океаны. Без математики мы не знали бы Ломоносова. Первой книгой, оказавшейся в его руках, была "Арифметика" Леонтия Магницкого. Которую потом великий Ломоносов назовет вратами своей учености.Учить математику надо каждый день, потому что новые знания всегда опираются на старые. Нельзя оставлять неразобранной ни одной задачи и примера. Если не разобрался сам, спроси товарища или учителя. Знай, что если сегодня ты не понял немножко, то завтра не поймешь многое.
Поэтому каждый из нас должен знать эту величайшую из всех наук, без которой мы не можем представить своей жизни, поскольку в жизни математика является своеобразным проездным билетом, без которого нельзя будет отправиться в путь.
И еще хотелось бы добавить в этом слегка каламбурном рассказе, что те, кто знает математику, всегда позаботятся о надежном, уверенном и стабильном будущем всего человечества.
6. Список литературы
1.К.А.Рыбников «Профессия – математик» (о профессиях, производстве и людях труда), Москва, «Просвещение», 1989г.
2.  Александрова Э. Б. В лабиринте чисел /Э. Б.Александрова, В. А.Левшин. – М., 1977.
3..  Энциклопедический словарь юного математика / Сост. А. П.Савин.- М.:Педагогика,1989.
4. Александр Александрович Щербаков. Размышления о профессии летчика-испытателя.
5. В. Е. Меницкий Моя небесная жизнь. Воспоминания летчика-испытателя
Фильм студии Крылья России "Летчики испытатели - выжить в катастрофе
Авиация МЧС России. Научно-популярная серия «Твоя профессия», издательство «Знание», Москва, 1987г.
Интернет-ресурсы:
www.uvlekat-matem.narod.ru/doc2.html
http://www.sgau.ru/http://www.irbis-edu.ru:8001/http://www.seun.ru/ http://www.edu.ru/abitur/index.php http://www.favt.ru/7. Справочные данные по плотности и удельному весу авиационного керосина.
8. Абрамов А., Бунимович Д., Клементьев С., 1937 - Книга юного конструктора.
9. Морозов В.П., Обухович В.А., Сидоренко С.И., Широкорад А.Б.Энциклопедия современной военной авиации., АСТ, ХарвестГод издания: 2001
Приложение 2.
Нужна ли вам математика Зачем нужна математика:
-в жизни
-в работе
-деньги считать
-в учебе Кем из предложенных профессий ты хочешь стать:
-Полицейский
-Доктор
-Летчик
-Строитель
-Юрист
-Другие
Диаграмма №1

Диаграмма №2

Диаграмма №3


Приложение 3.
1.Любили ли вы математику в школе? А)не очень любил(а); 36,4%
Б)любил(а); 45,5%
В)не нравилась. 18,2%
2.Любил(а) только…? А)геометрию; 27,3%
Б)алгебру; 31,85%
В)геометрию и алгебру вместе. 27,3%
3.Пригодилась ли она вам в жизни? А)да; 72,8%
Б)нет. 27,3%