Симметрия в быту. Проектно-исследовательская работа "симметрия в жизни". Золотое сечение в природе

Отдел образования г. Усолье-Сибирское

ГОРОДСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ

«СЕРЕБРЯНЫЙ РОСТОК»

Удивительная Симметрия

проблемно-поисковая

ученик МБОУ «СОШ № 10» 6А

Руководитель: Фоменченко Любовь

Васильевна,

учитель математики

МБОУ «СОШ № 10»,

г. Усолье-Сибирское

2013 год

Аннотация

Работа над темой «Симметрия» интересна и увлекательна. Я узнал, что такое симметрия? Какие виды симметрии существуют. Где встречается симметрия? Влияет ли симметрия на красоту окружающего мира? Познакомился с осевой, и центральной и зеркальной симметриями.

Изучил явления симметрии в зоологии, ботанике, архитектуре, живописи, транспорте и технике. Материал нашел в интернете, в энциклопедии.

Нашел и сфотографировал объекты архитектуры в городе Санкт-Петербурге, в нашем городе. Попробовал нарисовать предметы с осевой симметрией и асимметрией.

Составил кроссворд по теме «Симметрия».

Рецензия

На исследовательскую работу «Госпожа Симметрия», выполненную учащимся 5А класса МБОУ «СОШ № 10» г. Усолье-Сибирское Алтуниным Владимиром.

Алтунин В. разобрался с простейшими типами пространственной симметрии: зеркальной (порожденной отражениями); осевой; центральной.

Материал о симметрии он нашел в интернете и энциклопедии. Нашел примеры симметрии в природе, архитектуре, технике, в быту, химии.

Владимир выполнил ряд практических заданий: нарисовал рисунки с центральной и осевой симметрией, сфотографировал несколько зданий в г. Усолье-Сибирское, С-Петербурге, определил симметричные точки; составил кроссворд.

Данная работа может быть использована на факультативном занятии в 5-6 классах.

Учитель математики_______________________Л.В.Фоменченко.

Тезисы

Понятие симметрии встречается как во многих областях человеческой жизни, культуры и искусства, так и в сфере научных знаний. Но что такое симметрия? В переводе с древнегреческого языка это – соразмерность, неизменность, соответствие. Говоря о симметрии, мы часто имеем в виду пропорциональность, упорядоченность, гармоничную красоту в расположении элементов некоей группы или составляющих какого-то предмета.

Зеркальная симметрия, это вид симметрии, часто наблюдаемый в природе и в созданных человеком вещах, - так называемая зеркальная симметрия.

Симметрия в природе, технике, архитектуре, химии, в быту.

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. Введение………………………………………………………………..1стр.

II. Симметрия (теоретическая часть)

1) Осевая симметрия……….……………………………………………2стр.

2) Центральная симметрия………………………………………………

3) Зеркальная симметрия…………………………………………………

4) Симметрия в природе………………………………………………

5) Симметрия в технике…………………………………………………

6) Симметрия в быту……………………………………………………

7) Симметрия в архитектуре………………………………………………

8) Симметрия в химии……………………………………………………

9) Асимметрия……………………………………………………………..

III. Симметрия (практическая часть)…………………………………….

IV. Заключение……………………………………………………………………

V. Литература…………………………………………………………………….

VI. Приложение …………………………………………………………………..

Введение

Цель:

Изучить простейшие типы пространственной симметрии (центральную, осевую, зеркальную)

Задачи:

Изучить явления симметрии в зоологии, ботанике, архитектуре, транспорте и технике, химии, быту.

Создать иллюстративный компьютерный и свой материал по всем разделам исследования симметрии: в зоологии, ботанике, архитектуре, технике, химии, быту.

Составить кроссворд, буклет.

Сфотографировать примеры симметрии в быту, архитектуре

Гипотеза:

Пятиклассникам по силам понять и усвоить данную тему.

Методы исследовательской работы:

Сбор и структурирование собранного материала на различных этапах исследования.

Выполнение рисунков, чертежей; фотографий.

Предполагаемое практическое применение: использование результатов исследования в виде презентаций учителями – предметниками, в качестве вспомогательного материала при проведении факультативных занятий.

Понятие симметрии фигур появилось в результате наблюдений над объектами окружающего мира. Например, рассматривая изображения растений и животных организмов, можно убедиться, что многие из них с большой степенью точности обладают той или иной симметрией. Так, лист клена обладает осевой симметрией. Различными видами симметрии обладают цветы, многие живые организмы – морские звезды, бабочки. Симметрией вращения и осевыми симметриями обладают снежинки.

С симметрией мы часто встречаемся в искусстве, технике, быту. Например, симметричны фасады многих зданий и их виды сверху. Симметричны узоры на коврах, узоры бордюров, многие виды механизмов, например колесо или шестеренка.

Что такое осевая симметрия?

Симметрия относительно оси или линии пересечения плоскостей называется осевой. Она предполагает, что если через каждую точку оси симметрии провести перпендикуляр, то на нем всегда можно найти 2 симметричные точки, расположенные на одинаковом расстоянии от оси. В правильных многоугольниках осями симметрии могут являться их диагонали или средние линии. В окружности оси симметрии - ее диагонали.

Симметрия относительно прямой (оси симметрии) предполагает, что по перпендикуляру, проведенному через каждую точку оси симметрии, на одинаковом расстоянии от нее расположены две симметричные точки. Относительно оси симметрии (прямой) могут располагаться те же геометрические фигуры, что и относительно точки симметрии.

Примером может служить лист тетради, который согнут пополам, если по линии сгиба провести прямую линию (ось симметрии). Каждая точка одной половины листа будет иметь симметричную точку на второй половине листа, если они расположены на одинаковом расстоянии от линии сгиба на перпендикуляре к оси.

Что такое центральная симметрия?

Симметрия относительно точки называется центральной. В этом случае на равном расстоянии от точки по обе ее стороны находятся другие точки геометрические фигуры, прямые или кривые линии. При соединении симметричных точек прямой, проходящей через точку симметрии, они будут расположены на концах этой прямой, а серединой ее явится как раз точка симметрии. А если вращать эту прямую, закрепив точку симметрии, то симметричные точки опишут кривые так, что каждая точка одной кривой линии будет симметрична такой же точке другой кривой линии.

Симметрия относительно точки предполагает, что по обе стороны от точки на одинаковых расстояниях находится что-либо, например другие точки или геометрическое место точек (прямые линии, кривые линии, геометрические фигуры).

Если соединить прямой симметричные точки (точки геометрической фигуры) через точку симметрии, то симметричные точки будут лежать на концах прямой, а точка симметрии будет ее серединой. Если закрепить точку симметрии и вращать прямую, то симметричные точки опишут кривые, каждая точка которых тоже будет симметрична точке другой кривой линии.

Зеркальная симметрия , это вид симметрии, часто наблюдаемый в природе и в созданных человеком вещах, - так называемая зеркальная симметрия. Человеческое тело обладает (приближенно) зеркальной симметрией относительно вертикальной оси. В зеркале правая и левая руки и другие части тела меняются местами, но видимое нами зеркальное отражение узнаваемо. Многие архитектурные сооружения, например арки или соборы, обладают зеркальной симметрией.

Симметрия в природе

Симметрия в биологии - закономерное расположение подобных частей тела или форм живого организма, совокупности живых организмов относительно центра или оси симметрии.

Симметрия в технике

Симметрия в быту

Симметрия в архитектуре

Здание мэрии в городе Усолье-Сибирское

Симметрия в химии

Симметрия в химии проявляется в геометрической конфигурации молекул, что сказывается на специфике физических и химических свойств молекул в изолированном состоянии, во внешнем поле и при взаимодействии с другими атомами и молекулами.

Асимметрия - отсутствие симметрии. Иногда этот термин используется для описания организмов, лишённых симметрии первично, в противоположность диссимметрии - вторичной утрате симметрии или отдельных её элементов.

Практическая часть

Фотографирование зданий, предметов быта. Нахождение оси симметрии и симметричных точек.

Рисование симметричных фигур, предметов (см.приложение).

Составление кроссворда.

Составление буклета

Выводы

Узнал, что такое симметрия. Какие виды симметрии существуют.

Научился распознавать простейшие виды симметрии.

Собрал иллюстративный компьютерный и свой материала по всем разделам исследования симметрии: в зоологии, ботанике, архитектуре, технике, химии, быту.

Составил кроссворд, буклет.

Убедился, что симметрия влияет на красоту и гармонию окружающего мира.

Литература:

Энциклопедия

lib.mexmat.ru›books/11811

Толковый словарь живого великорусского языка В.И.Даля

Учебник

Слайд 2

Симметрия в быту

Слайд 3

Симметрия в науке и технике.

Слайд 4

Симметрия в архитектуре

Слайд 5

Центральная симметрия

Геометрическая фигура (или тело) называется симметричной относительно центра C (рис.105), если для каждой точки A этой фигуры может быть найдена точка E этой же фигуры, так что отрезок
AE проходит через центр C и делится в этой точке пополам (AC = CE). Точка C называется центром симметрии.

Слайд 6

Слайд 7

Зеркальная симметрия.

Геометрическая фигура называется симметричной относительно плоскости S (рис.104), если для каждой точки E этой фигуры может быть найдена точка E" этой же фигуры, так что отрезок EE" перпендикулярен плоскости S и делится этой плоскостью пополам (EA =AE"). Плоскость S называется плоскостью симметрии. Симметричные фигуры, предметы и тела не равны друг другу в узком смысле слова (например, левая перчатка не подходит для правой руки и наоборот). Они называются зеркально равными.

Слайд 8

Симметрия вращения

Тело (фигура) обладает симметрией вращения (рис.106), если при повороте на угол 360°/n (здесь n – целое число) вокруг некоторой прямой AB (оси симметрии) оно полностью совпадает со своим начальным положением. При n = 2 мы имеем осевую симметрию.

Слайд 9

Примеры вышеупомянутых видов симметрии

Шар (сфера) обладает и центральной, и зеркальной, и симметрией вращения. Центром симметрии является центр шара; плоскостью симметрии является плоскость любого большого круга; осью симметрии – диаметр шара.
Круглый конус обладает осевой симметрией; ось симметрии – ось конуса.
Прямая призма обладает зеркальной симметрией. Плоскость симметрии параллельна её основаниям и расположена на одинаковом расстоянии между ними.

Слайд 10

Симметрия плоских фигур

Зеркально-осевая симметрия. Если плоская фигура ABCDE (рис.107) симметрична относительно плоскости S (что возможно, если только плоская фигура перпендикулярна плоскости S), то прямая KL, по которой эти плоскости пересекаются, является осьюсимметрии второго порядка фигуры ABCDE. В этом случае фигура ABCDE называется зеркально-симметричной

Слайд 11

Центральная симметрия. Если плоская фигура (ABCDEF, рис.108) имеет ось симметрии второго порядка, перпендикулярную плоскости фигуры (прямая MN, рис.108), то точка O, в которой пересекаются прямая MN и плоскость фигуры ABCDEF, является центром симметрии.

Слайд 12

Примеры симметрии плоских фигур

Параллелограмм имеет только центральную симметрию. Его центр симметрии – точка пересечения диагоналей.
Равнобочная трапеция имеет только осевую симметрию. Её ось симметрии – перпендикуляр, проведенный через середины оснований трапеции.
Ромб имеет и центральную, и осевую симметрию. Его ось симметрии – любая из его диагоналей; центр симметрии – точка их пересечения.

Слайд 13

Симметрия в природе

Симметрия в нашем представлении тесно связана с понятием красоты
Представления о красоте и совершенстве родились и упрочились под воздействием окружающей природы еще у наших далеких предков.. Особенно поражали кристаллы правильностью своих пропорций, безукоризненным повторением формы.

Слайд 14

Каждая снежинка – это маленький кристалл замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень разнообразной, но все они обладают симметрией.

Все твердые тела состоят из кристаллов
Кристаллы алмаза
Кристаллы каменной соли, кварца, арагонита

Слайд 15

Не только кристаллы, большинство творений природы обычно обладают той или иной формой симметрии.
Земля вполне могла бы быть названа царством симметрии.
Природа использовала все ее основные виды, которые можно представить по геометрическим соображениям.
Подавляющее число живых организмов обладает одной из трех ее видов: шаровидной, лучевой, двусторонняя симметрией.

Дубова Ольга 5Л класс

Работа знакомит с симметрией в математике. Рассказывает о симметрии в природе, технике, быту, искусстве, русском языке.

Здравствуйте, меня зовут Дубова Ольга, я ученица 5Л класса. Мой руководитель Дубва Полина Сергеевна. Я приготовила работу на тему «Симметрия вокруг нас»
Цель моей работы:

Ознакомиться с симметрией в математике,
природе,
технике,
быту,
искусстве,
русском языке
Узнать для чего нужна симметрия

С симметрией мы встречаемся везде – в природе, технике, искусстве, науке. Издавна человек использовал симметрию в архитектуре. Древним храмам, башням средневековым замкам, современным зданиям она придает гармоничность и законченность. Симметрия буквально пронизывает весь окружающий нас мир
В древности слово «симметрия» употреблялось как «гармония» и «красота». По-гречески оно означает «соразмерность, пропорциональность, одинаковость в расположении частей».
Содержание моей работы

Симметрия в математике
Симметрия в природе
Симметрия в технике
Симметрия в быту
Симметрия в искусстве
Симметрия в русском языке

Симметрия в математике
1 вид симметрии-Центральная симметрия

Две точки А и А1 называются симметричными относительно точки О, если О – середина отрезка АА1. Точка О считается симметричной самой себе.

2 вид -Осевая симметрия

Две точки А и А1, лежащие на одном перпендикуляре к данной прямой по разные стороны и на одинаковом расстоянии от нее, называются симметричными относительно данной прямой.

На слайде снежинка имеет 1 центр симметрии и 6 осей симметрии
Угол, равнобедренный треугольник, равнобедренная трапеция имеют одну ось симметрии
Прямоугольник, ромб имеют 2 оси симметрии
Равносторонний треугольник-3 оси, квадрат-4 оси, а круг имеет бесконечно много осей симметрии, которые проходит через центр круга
Есть фигуры не симметричные: произвольные треугольники, параллелограмм, многоугольники
Симметрия в природе

По мнению, ученого-энциклопедиста академика В.И. Вернадского, симметрия окружает нас повсюду.

В 19-м веке исследования в этой области привели к заключению, что симметрия природных форм зависит от влияния сил земного тяготения, которое в каждой точке имеет симметрию конуса.

На этом слайде мы видим лес и его отражение в воде, а берег является осью симметрии.
Даже у листа есть ось симметрии
27 января 2013 года в г. Алатырь при восходе солнца, около реки Суры наблюдалось интересное явление, солнечные световые столбы. Это явление природы возникает при сильном морозе, когда солнечный свет отражается в кристализованных осадках в атмосфере

На левой фотографии в центре-солнце, а слева и справа световые столбы, на правой фотографии –правый столб в приближении

Каждая снежинка – это маленький кристалл замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень разнообразной, но все они обладают симметрией. Все твердые тела состоят из кристаллов
В природе наиболее распространены два вида симметрии - зеркальная и лучевая симметрии.

Зеркальной симметрией обладает бабочка, листок или жук и часто такой вид симметрии называется "симметрией листка" или "билатеральной симметрией". Можно сказать, что каждое животное (а также насекомое, рыба, птица) состоит из двух: правой и левой половин.

Симметрия у растений

К формам с лучевой симметрией относятся гриб, ромашка, сосновое дерево и часто такой вид симметрии называется "ромашково-грибной" симметрией

Человеческое тело также обладает билатеральной симметрией. Но если разделить человеческое тело пополам, то можно заметить, что не каждая его часть равна. У кого-то правая нога длиннее левой, или рука, пальцы и т.д. Человек с идеально симметричным телом считается красивым, здоровым. А не симметричность служит, по -мнению врачей, признаком какого-нибудь заболевания. Например, по симметричности лица новорожденных судят о здоровье его мозга и нервной системы.

Мозг человека состоит из двух частей-полушарий, плотно прилегающих друг к другу. Каждое полушарие почти точное зеркальное отображение другого.

В Японии с детства развивают оба полушария. Так японцы могут писать одинаково левой и правой рукой. И в случае поражения какого-то полушария, его работу выполняет другое полушарие, и функции человека не нарушаются.

Ещё в природе встречается Винтовая Симметрия Например у растений, кристаллов, ракушек и т.п.
Симметрия в технике наблюдается очень часто. Я думаю, что симметричной техникой удобнее пользоваться.
Симметрию в быту можно наблюдать в Орнаментах и бордюрах
Здесь мы видим знаменитые архитектурные творения: пирамиды, Татж-Махал, Храм Христа Спасителя и Московский университет.
Симметрия в поэзии и музыке

«Душа музыки – ритм – состоит в правильном периодическом повторении частей музыкального произведения, - писал в 1908 году известный русский физик Г.В. Вульф. – Правильное же повторение одинаковых частей в целом и составляет сущность симметрии.
В стихотворениях подразумевается симметрия чередования рифм, ударных слогов.
Композитор в своей симфонии может по нескольку раз возвращаться к одной и той же теме, постепенно разрабатывая ее.

Все ярко, все бело кругом.

На стеклах легкие узоры,

Сорок веселых на дворе

Деревья в зимнем серебре

И мягко устланные горы

Зимы блистательным ковром Пушкин А.С. «Евгений Онегин»

Симметрия в русском языке

Буквы А, М, Т, Ш, П имеют вертикальную ось симметрии
В, З, К, С, Э, Е – горизонтальную.
А буквы Ж, Н, О, Ф, Х имеют по две оси симметрии.
Симметрию можно увидеть и в словах: казак, шалаш.
Есть и целые фразы с таким свойством (если не учитывать пробелы между словами). Такие фразы называются палиндромами.
“Искать такси”
“Аргентина манит негра”
“Ценит негра аргентинец”
“А роза упала на лапу Азора”

Палиндром В.Набокова:

Я ел мясо лося, млея...
Рвал Эол алоэ, лавр.

Заключение

Симметрию можно обнаружить почти везде.

Для человека –это уравновешенность и гармония.

По словам немецкого математика Германа Вейля: «Посредством симметрии человек всегда пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство».

О симметрия! Гимн тебе пою!
Тебя повсюду в мире узнаю.
Ты в Эйфелевой башне, в малой мошке,
Ты в елочке, что у лесной дорожки.
С тобою в дружбе и тюльпан, и роза,
И снежный рой – творение мороза!

Спасибо за внимание

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Симметрия вокруг нас Выполнила: ученица 5 Л класса МБОУ “ СОШ №39» Дубова Ольга Руководитель: Дубова П. С.

Цель: Ознакомиться с симметрией в математике, природе, технике, быту, искусстве, русском языке Узнать для чего нужна симметрия

Введение С симметрией мы встречаемся везде – в природе, технике, искусстве, науке. Издавна человек использовал симметрию в архитектуре. Древним храмам, башням средневековым замкам, современным зданиям она придает гармоничность и законченность. Симметрия буквально пронизывает весь окружающий нас мир

Определение В древности слово «симметрия» употреблялось как «гармония» и «красота». По-гречески оно означает «соразмерность, пропорциональность, одинаковость в расположении частей».

Симметрия в математике 1 вид симметрии Центральная симметрия Две точки А и А1 называются симметричными относительно точки О, если О – середина отрезка АА1. Точка О считается симметричной самой себе.

Осевая симметрия 2 вид Две точки А и А1, лежащие на одном перпендикуляре к данной прямой по разные стороны и на одинаковом расстоянии от нее, называются симметричными относительно данной прямой.

Симметричные фигуры На рисунке снежинка имеет 1 центр симметрии и 6 осей симметрии

Фигуры, обладающие одной осью симметрии Угол Равнобедренный треугольник Равнобедренная трапеция

Фигуры, обладающие двумя осями симметрии Прямоугольник Ромб

Фигуры, имеющие более двух осей симметрии Равносторонний треугольник Квадрат Круг

Фигуры, не обладающие осевой симметрией Произвольный треугольник Параллелограмм Неправильный многоугольник

Симметрия в природе По мнению, ученого-энциклопедиста академика В.И. Вернадского, симметрия окружает нас повсюду. В 19-м веке исследования в этой области привели к заключению, что симметрия природных форм зависит от влияния сил земного тяготения, которое в каждой точке имеет симметрию конуса.

Симметрия в физике и не живой природе

Симметрия в атмосфере 27 января 2013 года в г. Алатырь при восходе солнца, около реки Суры наблюдалось интересное явление, солнечные световые столбы. Это явление природы возникает при сильном морозе, когда солнечный свет отражается в кристализованных осадках в атмосфере

Каждая снежинка – это маленький кристалл замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень разнообразной, но все они обладают симметрией Все твердые тела состоят из кристаллов

Симметрия в мире животных В природе наиболее распространены два вида симметрии - зеркальная и лучевая симметрии. Зеркальной симметрией обладает бабочка, листок или жук и часто такой вид симметрии называется "симметрией листка" или "билатеральной симметрией". Можно сказать, что каждое животное (а также насекомое, рыба, птица) состоит из двух: правой и левой половин.

Симметрия у растений К формам с лучевой симметрией относятся гриб, ромашка, сосновое дерево и часто такой вид симметрии называется " ромашково-грибной " симметрией

Симметрия у человека Человеческое тело также обладает билатеральной симметрией. Но если разделить человеческое тело пополам, то можно заметить, что не каждая его часть равна. У кого-то правая нога длиннее левой, или рука, пальцы и т.д. Человек с идеально симметричным телом считается красивым, здоровым. А не симметричность служит, по -мнению врачей, признаком какого-нибудь заболевания. Например, по симметричности лица новорожденных судят о здоровье его мозга и нервной системы. Мозг человека состоит из двух частей-полушарий, плотно прилегающих друг к другу. Каждое полушарие почти точное зеркальное отображение другого. В Японии с детства развивают оба полушария. Так японцы могут писать одинаково левой и правой рукой. И в случае поражения какого-то полушария, его работу выполняет другое полушарие, и функции человека не нарушаются.

Винтовая Симметрия Этот вид симметрии часто встречается в растениях, кристаллах, ракушках и т.п.

Симметрия в технике Симметрия в технике наблюдается очень часто. Я думаю люди это делают, потому что такой техникой удобнее пользоваться.

Симметрия в быту Орнамент и бордюры

Симметрия в архитектуре

Симметрия в поэзии и музыке «Душа музыки – ритм – состоит в правильном периодическом повторении частей музыкального произведения, - писал в 1908 году известный русский физик Г.В. Вульф. – Правильное же повторение одинаковых частей в целом и составляет сущность симметрии. В стихотворениях подразумевается симметрия чередования рифм, ударных слогов. Композитор в своей симфонии может по нескольку раз возвращаться к одной и той же теме, постепенно разрабатывая ее. Все ярко, все бело круг ом. На стеклах легкие уз оры, Сорок веселых на дво ре, Деревья в зимнем сереб ре, И мягко устланные г оры Зимы блистательным ковр ом Пушкин А.С. «Евгений Онегин»

Симметрия в русском языке Буквы А, М, Т, Ш, П имеют вертикальную ось симметрии В, З, К, С, Э, Е – горизонтальную. А буквы Ж, Н, О, Ф, Х имеют по две оси симметрии. Симметрию можно увидеть и в словах: казак, шалаш. Есть и целые фразы с таким свойством (если не учитывать пробелы между словами). Такие фразы называются палиндромами. “Искать такси” “Аргентина манит негра” “Ценит негра аргентинец” “ А роза упала на лапу Азора ” Палиндром В.Набокова: Я ел мясо лося, млея... Рвал Эол алоэ, лавр.

Заключение Симметрию можно обнаружить почти везде. Для человека –это уравновешенность и гармония. По словам немецкого математика Германа Вейля: « Посредством симметрии человек всегда пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство». О симметрия! Гимн тебе пою! Тебя повсюду в мире узнаю. Ты в Эйфелевой башне, в малой мошке, Ты в елочке, что у лесной дорожки. С тобою в дружбе и тюльпан, и роза, И снежный рой – творение мороза!

Спасибо за внимание

Зайцева Ксения, Кириченко Артур, Мамадаминов Бахром

Руководитель проекта:

Павлова Ольга Викторовна

Учреждение:

МБОУ СОШ п. Де-Кастри Ульчского района Хабаровского края

В данном исследовательском проекте по математике на тему "Симметрия в жизни" учащийся проводит наблюдения, выполняет поиск литературы, систематизирует и анализирует материал, в следствии чего выясняет, как проявляется симметрия в жизни.

В представленной исследовательской работе по математике на тему "Симметрия в жизни" автор дает общее понятие симметрии, рассматривает виды и применение симметрии в русском языке, в одежде, быту, живой природе, архитектуре и в предметах декоративно-прикладного искусства.

В ходе проектно-исследовательской работы по математике "Симметрия в жизни" создаются фотографии вещей и предметов, проводится анализ их на симметричность, находятся оси и центры симметрии.

В предложенном проекте по математике "Симметрия в жизни" продемонстрировано, как будет выглядеть одежда, если она не будет симметрична относительно левой и правой части.

"Математика выявляет порядок, симметрию и определенность, а это – важнейшие виды прекрасного. "

Аристотель

Введение
1. Определение симметрии.
2. Виды симметрии.
3. Применения симметрии.
4. Русский язык и симметрия.

6. Симметрия в быту.
7. Симметрия в живой природе.

9. Симметрия в предметах декоративно-прикладного искусства.
Заключение
Список использованных источников.

Введение

«Стоя перед черной доской и рисуя на ней мелом разные фигуры, я вдруг был поражен мыслью: почему симметрия приятна глазу? Что такое симметрия? Это врожденное чувство, отвечал я сам себе »

Л.Н. Толстой

Объект исследования – симметрия.

Предмет исследования – симметрия в жизни.

Цель работы : выяснить, как проявляется симметрия в жизни.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи :

Дать общее понятие о симметрии, о видах симметрии, симметрии в жизни.
Сделать фотографии всего, что мы можем и проанализировать, симметричны ли они, найти оси и центры симметрии.
Продемонстрировать, как будут выглядеть одежды, если их одежды будут не симметричные относительно левой и правой части.
Представить результаты наблюдения в презентации.

Гипотеза исследования: симметрия это - гармония и красота, равновесие, устойчивость.

Методы исследования:

Анализ статей о симметрии в жизни.
Наблюдение.
Компьютерное моделирование (обработка фотографий средствами графического редактора).
Обобщение и систематизация полученных данных.

Этапы работы:

Подготовительный. Изучение литературы, составление плана.
Основной. Сбор информации, фотосъёмка, обработка фотографий.
Заключительный. Систематизация полученной информации, составление презентации.

Актуальность темы .
Тема проекта по математике «Симметрия в жизни » очень актуальна и интересна. В наше время, наверное, трудно найти человека, который не имел бы какого-либо представления о симметрии. Мир, в котором мы живем, наполнен симметрией домов и улиц, гор и полей, творениями природы и человека.

С симметрией мы встречаемся буквально на каждом шагу: в природе, технике, искусстве, науке. Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого развития. Издавна человек использовал симметрию в архитектуре. Древним храмам, башням средневековых замков, современным зданиям она придает гармоничность, законченность.

1. Определение симметрии

Симметрия - соответствие, неизменность, одно из наиболее наглядно проявляющихся (а потому и наиболее привычных для нас) свойств композиции. Это и свойство - состояние формы, и средство, с помощью которого организуется форма.

Под симметрией понимают всякую правильность во внутреннем строении тела или фигуры.

Один из известных математиков Герман Вейль писал, что "симметрия - является той идеей, посредством которой человек на протяжении веков пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство ".

2. Виды симметрии

Вид симметрии	Определение	Пример
Лучевая	Расположение частей тела, позволяющее разделить его на 2 равные, зеркально отражающие друг друга половины в нескольких плоскостях.
Билатеральная (осевая)	Расположение частей тела, позволяющее разделить его на две равные, зеркально отражающие друг друга половины лишь одной плоскостью. Эта плоскость носит название оси симметрии.
Центральная	Симметрия относительно точки. Предполагает, что по обе стороны от точки, на одинаковых расстояниях находится какой либо предмет.
Зеркальная	Зеркальная симметрия в архитектуре и природе. Отражение прибрежных зданий. Оптическое отражение в реке прибрежных деревьев.Отражение свечи в зеркале.

3. Применения симметрии

Изучив теоретический материал и понаблюдав за окружающим нас миром, мы пришли к выводу , что симметрия буквально пронизывает все, что нас окружает.

Но, в то же время, мы заметили, что в формах природы постоянно встречаются отступления: одна клешня краба или рака заметно больше другой.

Рисунок полос зебры не повторяется на двух половинах ее тела и т.д. Асимметрия и симметрия постоянно взаимодействуют.

4. Русский язык и симметрия

Буквы русского языка тоже можно рассмотреть с точки зрения симметрии.

Вертикальная ось симметрии: А; Д; Л; М; П; Т; Ф; Ш.
Горизонтальная ось симметрии: В; Е; З; К; С; Э; Ю.
И вертикальные, и горизонтальные оси симметрии: Ж; Н; О; Х.
Ни вертикальные, ни горизонтальные оси: Б; Г; И; Й; Р; У; Ц; Ч; Щ; Я.

В русском языке есть симметричные слова – палиндромы, которые можно читать одинаково в двух направлениях:
Шалаш, казак, радар, Алла, Анна, кок, поп.

Могут быть палиндромическими и предложения. Написаны тысячи таких предложений.
«А роза упала на лапу Азора ».
«А луна канула ».

6. Симметрия в быту

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

XIX школьная научно-практическая конференция

"Молодые исследователи" в рамках научно-социальной программы "Шаг в будущие"

Секция математических дисциплин

Симметрия в науке, технике и природе

Сергеева Надежда Валерьевна,

Захарова Дарья Игоревна,

ученицы 11 "А" класса

Научный руководитель:

Антоненко Екатерина Владимировна

Ханты-Мансийск, 2015 год

Введение

1. Понятие и виды симметрии

2. Симметрия в науке

3. Симметрия в технике

4. Симметрия в природе

Заключение

Литература

Приложение

Введение

"...быть прекрасным значит быть симметричным и соразмерным".

С давних времен математика считается одной из главных наук. Математика одна из древнейших и необходимых для прогресса разных дисциплин наука.

Числа, формулы, геометрические фигуры в математике, внешне холодные и сухие, но полные внутренней красоты.

- "Можно ли с помощью симметрии создать порядок, красоту и совершенство?", "Во всём ли в жизни должна быть симметрия?"- эти вопросы мы поставили перед собой уже давно, и попробуем ответить на них в этой работе.

Предметом данного исследования является симметрия как одна из математических основ законов красоты, взаимосвязи науки математики с окружающими нас живыми и неживыми объектами.

Актуальность проблемы заключена в том, чтобы показать, что красота является внешним признаком симметрии и, прежде всего, имеет математическую основу.

Цель работы - на примерах найти и показать симметрию как основу красоты в природе и технике.

Задачи работы:

a) собрать информацию по рассматриваемой теме;

b) выделить симметрию как математическую основу законов красоты в природе;

c) найти математические мотивы в филологии;

d) изучить и выделить основные направления применения симметрии, как основы красоты в творчестве человека.

1. Понятие и виды симметрии

Симмемтримя (др.-греч. ухммефсЯб - "соразмерность"), в широком смысле - неизменность при каких-либо преобразованиях. Так, например, сферическая симметрия тела означает, что вид тела не изменится, если его вращать в пространстве на произвольные углы (сохраняя одну точку на месте). Двусторонняя симметрия означает, что правая и левая сторона относительно какой-либо плоскости выглядят одинаково. Отсутствие или нарушение симметрии называется асимметримей или аритмией.

Основные виды симметрии:

1) Зеркальная симметрия.

Зеркальная симметрия - это тип симметрии объекта, когда объект при операции отражения переходит в себя. Это математическое понятие в оптике описывает соотношение объектов и их (мнимых) изображений при отражении в плоском зеркале. Проявляется во многих законах природы (в кристаллографии, химии, физике, биологии и т.д., а также в искусстве и искусствоведении).

2) Центральная симметрия.

Точка A" называется симметричной точке А относительно точки О, если О есть середина отрезка AA"; точка О называется центром симметрии. Два параллельных и равных между собой отрезка AB и A"B", но направленные в противоположные стороны называются обратнопараллельными. Обратная параллельность есть одно из характерных свойств фигур, обладающих центром симметрии.

3) Симметрия вращения.

Ось симметрии n-го порядка - линия при полном обороте вокруг которой плоская или пространственная фигура несколько раз приходит в совмещение сама с собой (ось проходит через центр фигуры перпендикулярно плоскости изображения, т.е. на бумаге ось есть точка - проекция оси на плоскость - бумагу). Число совмещений при полном обороте называется порядком оси, а наименьший угол поворота, при котором фигура совмещается сама с собой, - элементарным углом поворота. На рисунке представлены изображения с осями симметрии следующих порядков: 2, 3, 4, 5, 6, 7 и соответственно элементарными углами поворота - 180, 120, 90, 72 градуса и т.д. Наряду с осью симметрии n-го порядка в каждом из приведенных изображений имеется несколько пересекающихся осей симметрии. Справа помещены два изображения, из которых верхнее можно рассматривать как имеющее ось симметрии 1-го порядка, нижнее - как имеющее ось симметрии 5-го порядка и не имеющие осей симметрии.

2. Симметрия в науке

Понятие симметрии в науке постоянно развивалось и уточнялось. Наука открыла целый мир новых, неизвестных раньше симметрии, поражающий своей сложностью и богатством, - симметрии пространственные и внутренние, глобальные и локальные; даже такие вопросы, как возможность существования антимиров, поиски новых частиц, связаны с понятием симметрии.

В теоретической физике, поведение физической системы описывается некоторыми уравнениями. Если эти уравнения обладают какими-либо симметриями, то часто удаётся упростить их решение путём нахождения сохраняющихся величин (интегралов движения).

Симметрия в биологии - это закономерное расположение подобных (одинаковых, равных по размеру) частей тела или форм живого организма, совокупности живых организмов относительно центра или оси симметрии. Тип симметрии определяет не только общее строение тела, но и возможность развития систем органов животного. Строение тела многих многоклеточных организмов отражает определённые формы симметрии.

Симметрия также важна для химии, так как она объясняет наблюдения в спектроскопии, квантовой химии и кристаллографии.

3. Симметрия в технике

Большинство самых необходимых для нас предметов - от книги, ложки, чайника и молотка до газовой плиты, холодильника и пылесоса - тоже обладает симметрией.

Большинство транспортных средств, от детской коляски до сверхзвукового реактивного воздушного лайнера, предназначенных для движения по земной поверхности или параллельно ей, так же имеют осевую симметрию. симметрия красота математический

Космическая ракета, устремляющаяся вверх, в небо имеет и осевую, и центральную симметрию.

4. Симметрия в природе

В отличие от техники, красота в природе не создаётся, а лишь фиксируется, выражается. Среди бесконечного разнообразия форм живой и неживой природы в изобилии встречаются такие совершенные образы, чей вид неизменно привлекает наше внимание. К числу таких образов относятся некоторые кристаллы, многие растения.

Лист подчиняется принципу с одновременным уменьшением элементов (направленностью симметрии), цветок отличается соединением радиальной и спиральной (в трех измерениях) симметрии. Подобным образом строятся динамично-симметричные формы раковин, листьев папоротника.

Каждая снежинка - это маленький кристалл замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень разнообразной, но все они обладают симметрией - поворотной симметрией 6-го порядка и, кроме того, зеркальной симметрией.

В природе существуют тела, обладающие винтовой симметрией, т.е. совмещаемые со своим первоначальным положением после поворота на какой-либо угол вокруг оси, дополненного сдвигом вдоль той же оси. Если данный угол поделить на 360 градусов - рациональное число, то поворотная ось оказывается также осью переноса.

Фигура, обладающая винтовой симметрией, которая осуществляется переносом вдоль вертикальной оси, дополненным вращением вокруг неё на 90°.

Заключение

"Принцип симметрии охватывает все новые области. Из области кристаллографии, физики твердого тела он вошел в область химии, в область молекулярных процессов и в физику атома. Нет сомнения, что его проявления мы найдем в еще более далеком от окружающих нас комплексов мире электрона, и ему подчинены будут явления квантов", - это слова академика В.И. Вернадского, занимавшегося изучением принципов симметрии в неживой природе.

Симметрия, проявляясь в самых различных объектах материального мира, несомненно, отражает наиболее общие, наиболее фундаментальные его свойства. Поэтому исследование симметрии разнообразных природных объектов и сопоставление его результатов является удобным и надежным инструментом познания основных закономерностей существования материи.

Можно увидеть, что это кажущаяся простота уведет нас далеко в мир науки и техники и позволит время от времени подвергать испытанию способности нашего мозга (так как именно он запрограммирован на симметрию).

Приложение

Симметрия в науке

Симметрия в технике

Симметрия в природе

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Исследование понятия симметрии, соразмерности, пропорциональности и одинаковости в расположении частей. Характеристика симметрических свойств геометрических фигур. Описания роли симметрии в архитектуре, природе и технике, в решении логических задач.

презентация , добавлен 06.12.2011

Что такое симметрия, ее виды в геометрии: центральная (относительно точки), осевая (относительно прямой), зеркальная (относительно плоскости). Проявление симметрии в живой и неживой природе. Применение законов симметрии человеком в науке, быту, жизни.

реферат , добавлен 14.03.2011

Понятие симметрии и особенности ее отражения в различных сферах: геометрии и биологии. Ее разновидности: центральная, осевая, зеркальная и вращения. Специфика и направления исследования симметрии в человеческом теле, природе, архитектуре, быту, физике.

презентация , добавлен 13.12.2016

Понятие симметрии в математике, ее виды: поступательная, вращательная, осевая, центральная. Примеры симметрии в биологии. Ее проявления в химии в геометрической конфигурации молекул. Симметрия в искусствах. Простейший пример физической симметрии.

презентация , добавлен 14.05.2014

Виды преобразования симметрии фигур. Понятие оси и плоскости симметрии. Одновременное применение преобразований поворота и отражения, зеркально-поворотная ось. Сопряженные элементы, подгруппы и общие свойства и классификация групп операций симметрии.

реферат , добавлен 25.06.2009

Понятие и свойства симметрии, ее типы: центральная и осевая, зеркальная и поворотная. Распространенность симметрии в живой природе. Гомотетия (преобразование подобие). Оценка роли и значения данного явления в химии, архитектуре, технических объектах.

презентация , добавлен 04.12.2013

Центр инверсии: обозначение, пример отображения. Понятие о плоскости симметрии. Порядок оси симметрии, элементарный угол поворота. Физические причины отсутствия осей порядка более 6. Пространственные решетки, инверсионная ось, элементы континуума.

презентация , добавлен 23.09.2013

Основные виды симметрии (центральная и осевая). Прямая в качестве оси симметрии фигуры. Примеры фигур, обладающих осевой симметрией. Симметричность относительно точки. Точка как центр симметрии фигуры. Примеры фигур, обладающих центральной симметрией.

презентация , добавлен 30.10.2014

Системы обозначения видов симметрии. Правила записи международного символа точечной группы. Теоремы к выбору кристаллографических осей, правила установки. Кристаллографические символы узлов, направлений и граней. Закон рациональности отношения параметров.

презентация , добавлен 23.09.2013

Понятие отражательной и вращательной осевых симметрий в евклидовой геометрии и в естественных науках. Примеры осевой симметрии - бабочка, снежинка, Эйфелева башня, дворцы, лист крапивы. Зеркальное отражение, радиальная, аксиальная и лучевая симметрии.