Слайд 1
«Живая геометрия – геометрия природы»
Проект «Симметрия вокруг нас»
Работа ученика 11
класса
Бубнова Игоря Александровича
Руководитель: Гурко Наталия Анатольевна
МОУ « Старомихайловская школа Марьинского района»
Слайд 2Цели и задачи проекта
Заинтересовать учащихся геометрическими формами природы.
Собрать информацию о
геометрических фигурах в окружающем нас мире.
Показать, насколько красива геометрия природы.
Слайд 3 Почему прекрасен наш мир? Почему формы и цвета живой природы
соответствуют общим закономерностям биологии и подчиняются математическому анализу? В свое время Чарльз Дарвин предположил: эстетические закономерности, которые случайно появляются в живой природе, привлекают особей другого пола и закрепляются в последующих поколениях. При изучении природы мы находим в ней все больше эстетических признаков, которые выявляются, как правило, не сразу, а после детального математического анализа.
Слайд 4Если внимательно присмотреться ко всему, что нас окружает, можно заметить, что
мы живём в довольно-таки симметричном мире. Все живые организмы в той или иной степени отвечают законам симметрии: люди, животные, рыбы, птицы, насекомые – всё построено по её законам. Симметричны снежинки, кристаллы, листья, плоды, даже наша шарообразная планета обладает почти идеальной симметрией.
Слайд 5Ю. Вигнер в работах «Симметрия и законы сохранения» и «Роль принципов
инвариант-ности в натуральной философии» выделил три уровня научного познания. Первый- это изучение физических, химических, биологических явлений. С этого начинается процесс познания, т.е. изучение и сопоставление разнообразных явлений в окружающем нас мире , что позволяет найти взаимосвязи между различными явлениями природы. Выявляя их, исследователь переходит на второй уровень познания - изучение законов природы.
Слайд 6
Анализ законов природы осуществляет переход на третий уровень — изучение принципов
симметрии. Понятие симметрии является глобальным.
Слайд 7Выделим три момента. Симметрия
1) помогает выделить в нашем изменчивом и динамичном
мире сохраняющиеся величины, определенные закономерности, своеобразные «опорные точки»;
2) позволяет найти и выделить общее в многообразии наблюдаемых объектов и явлений;
3) ограничивает число возможных структур и возможных вариантов поведения систем.
Слайд 8Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человечества: обнаруживается у истоков
человеческого знания; его широко и эффективно используют все направления современной науки. Закономерности природных явлений подчиняются принципам симметрии. Эти принципы играют важную роль в физике и математике, химии и биологии, технике и архитектуре, живописи и скульптуре, поэзии и музыке.
Слайд 9Идея симметрии часто служила ученым путеводной нитью при рассмотрении проблем мироздания.
Наблюдая хаотическую россыпь звезд на ночном небе, мы понимаем, что за внешним хаосом скрываются вполне симметричные спиральные структуры галактик, а в них - симметричные структуры планетных систем. Симметрия внешней формы кристалла -следствие ее внутренней симметрии , упорядоченного взаимного расположения в пространстве атомов (молекул). Иначе говоря, симметрия кристалла связана с существованием пространственной решетки из атомов(кристаллической решетки).
Слайд 10Поворотная симметрия
Объект обладает поворотной симметрией, если он совмещается сам с
собой при повороте на угол 360/n, где n может равняться 2, 3, 4 и т.д. до бесконечности. Ось симметрии называется осью n-го порядка.
Цветок можно повернуть так, что каждый лепесток займет положение соседнего лепестка, и цветок совместится с самим собой.
Слайд 11Винтовая симметрия.
Листья на стебле расположены не по прямой, а окружают ветку
по спирали. Сумма всех предыдущих шагов спирали, начиная с вершины, равна величине последующего шага.
Слайд 12Симметрия конуса
Все, что развивается или движется лишь в вертикальном направлении, характеризуется
симметрией конуса, то есть имеет множество плоскостей симметрии, пересекающихся вдоль вертикальной оси.
Слайд 13Зеркальная симметрия, осевая симметрия
Листок как бы склеен из двух более или
менее одинаковых половинок. Одна из этих половинок расположена зеркально относительно другой так, как располагаются друг относительно друга отражение какого-либо предмета в зеркале и сам предмет. Плоскость, разделяющая листок на две зеркально равные части, называется «плоскостью симметрии».
Слайд 14Переносная симметрия
Эта симметрия показывает, что при переносе фигуры вдоль прямой
на какое-либо расстояние, кратное этой величине, фигура совмещается сама с собой.
Слайд 15Проанализируем фотографии некоторых растений:
Цветок картофеля и цветок вишни. Центральная (лучевая)
симметрия и поворотная симметрия 5 порядка (угол поворота 72º).
Цветок капусты. Центральная (лучевая) симметрия и поворотная симметрия 4 порядка (угол поворота 90º).
Слайд 16Мутовчатое расположение листьев на стебле (хвощ) – пример центральной (лучевой) симметрии.
Цветок
гороха посевного – пример двусторонней (зеркальной) симметрии у растений.
Слайд 17 Крона ели. Симметрия конуса и двусторонняя симметрия.
Очередное расположение листьев на
стебле Гибискуса китайского – пример винтовой симметрии у растений.
Слайд 18Шишки хвойных растений и лист рябины – пример переносной симметрии у
растений.
Слайд 19Листья растений монстеры привлекательной, клена, дуба, липы и березы – примеры
двусторонней (зеркальной) симметрии у растений.
Слайд 20Заключение
При работе с данным проектом я увидел, что геометрия встречается при
изучении биологии, истории, литературы, географии, астрономии, физики, химии.
Названия геометрических фигур - это название конкретных предметов, которые имеют сходные формы.
Я полагаю, что данный проект поможет лучше ориентироваться в математике, открывать для себя что-то новое, интересное, понимать красоту окружающего мира.
Геометрические знания широко применяются в жизни — в быту, на производстве и в науке.
Слайд 21«Я думаю, что никогда до настоящего времени мы не жили в
такой геометрический период. Всё вокруг – геометрия»
(Ле Корбюзье)
Слайд 22Ссылки
http://www.epochtimes.com.ua/ru/science/theory-and-research/geometriya-v-prirode-ryad-fibonachchi-zolotoe-sechenie-fraktaly-105493.html
http://www.bestreferat.ru/referat-110406.html
https://infourok.ru/material.html?mid=37451