Презентация "Симметрия в живой природе" по математике – проект, доклад

Симметрия в живой природе

Выполнили ученики Сабинской средней школы №2, Республики Татарстан Валиева А. 9 кл. Загидуллина Ю. 9 кл. Гараев А. 8 кл. Учитель – эксперт Галихузина Г.Ф.

5klass.net

Почему, если симметрично - это красиво и даже полезно?

Симметрия не только радует глаз и вдохновляет поэтов всех времен и народов, а позволяет живым организмам лучше приспособиться к среде обитания и просто выжить.

Гипотеза

В чем сущность понятия «симметрия»? В чем заключаются законы красоты? Встречается ли симметрия в живой природе? Какие виды симметрии встречаются в архитектуре? Какую роль играет симметрия в жизни человека?

Исследовательский блок

Форма, в основе построения которой лежат сочетание симметрии и золотого сечения, способствует наилучшему зрительному восприятию и появлению ощущения красоты и гармонии.

Полная симметрия докучает, а изящное разнообразие красит и тешит

Закон красоты

Золотое сечение – это такое пропорциональное деление отрезка на неравные части, при котором весь отрезок так относится к большей части, как сама большая часть относится к меньшей; или другими словами, меньший отрезок так относится к большему, как больший ко всему a : b = b : c или с : b = b : а.

СИММЕТРИЯ по-гречески означает соразмерность, пропорциональность, одинаковое расположение частей

СИММЕТРИЯ ВЕЗДЕСУЩА, МНОГООБРАЗНА, МНОГОЛИКА

НА ЗЕМЛЕ ЖИЗНЬ ЗАРОДИЛАСЬ В СФЕРИЧЕСКИ СИММЕТРИЧНЫХ ФОРМАХ, А ПОТОМ СТАЛА РАЗВИВАТЬСЯ ПО ДВУМ ГЛАВНЫМ ЛИНИЯМ: ОБРАЗОВАЛСЯ МИР РАСТЕНИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ СИММЕТРИЕЙ КОНУСА, И МИР ЖИВОТНЫХ С БИЛАТЕРАЛЬНОЙ СИММЕТРИЕЙ». («Этот правый, левый мир». М.Гарднер)

Симметрия (sim – вместе; metr – часть), или соразмерность частей целого организма, имеет непосредственное отношение к характеру приспособленности животных к условиям существования.

Микроорганизмы, живущие в условиях слабого воздействия гравитации, имеют ярко выраженную симметрию формы. Рассматривая общий план строения какого-либо животного, мы замечаем обычно известную правильность в расположении частей тела или органов, которые повторяются вокруг некоторой оси или занимают одно и то же положение по отношению к некоторой плоскости. Эту правильность называют симметрией тела.

Симметрия в наследственности

Примером биологического закона сохранения может служить закон наследования. В основе его лежат инвариантность биологических свойств по отношению к переходу от одного поколения к другому. Вполне очевидно, что без законов сохранения (физических, биологических и прочих) наш мир попросту не смог бы существовать.

Натурные исследования из собственных наблюдений

Симметрия - закономерное расположение равных частей относительно друг друга.

Из наших наблюдений видно, что симметрия встречается в мире насекомых

Так, летом почти везде летают бабочки. У нас в саду, в основном, летают капустницы, дома летает иногда моль. Бабочка симметрична по отношению к отражению в воображаемом зеркале, разделяющем бабочку пополам вдоль ее туловища. Каждое лето мы в огороде собираем колорадского жука, его формы и краски тоже симметричны. Формы червяка, паука тоже симметричны.

Наши наблюдения показывают, что наследственность в мире растений, есть симметрия.

Мы год за годом наблюдаем, и даже сами сажаем семена и получается, что переходя от одного поколения данного растения к другому наблюдается сохранение определенных свойств. Так из семечки вырастает новый подсолнух (подсолнечник) с таким же огромным соцветием-корзинкой, также исправно поворачивающимся к Солнцу, из картошки вырастает картошка. Это , оказывается есть симметрия, ее обычно называют наследственностью.

Из наших гербарий хорошо видно зеркальная симметрия

Для листьев характерна зеркальная симметрия, например в лесах нашего района очень много деревьев: береза , клен, тополя, дуб. Мы с классом каждый год ездим осенью собирать листья этих деревьев для гербарий.

У нас в саду растет рябина шиповник лук . У веточек рябины переносная симметрия

У шиповника осевая симметрия зеркальная, центральная симметрия.

У лука двусторонняя симметрия зеркальная симметрия.

Из наших наблюдений видно, что в растительном мире существует поворотная симметрия

Интересно, что в цветочном мире наиболее распространена поворотная симметрия 5-го порядка, которая принципиально невозможна в периодических структурах неживой природы. Этот факт академик Н. Белов объясняет тем, что ось 5-го порядка - своеобразный инструмент борьбы за существование, "страховка против окаменения, кристаллизации, первым шагом которой была бы их поимка решеткой"

Из своих наблюдений могу сказать, что симметрия встречается в мире насекомых

Я Валиева Альбина изучила соты, которые построили пчелы. Соты- настоящий конструкторский шедевр. Они состоят из ряда шестигранных ячеек. Это самая плотная упаковка, позволяющая наивыгоднейшим образом разместить в ячейке личинку и при максимально возможном объеме наиболее экономно использовать строительный материал-воск.

Симметрия в человеческом организме

Проблема потери зубов состоит в том, что в результате потери зубов происходит значительная атрофия альвеолярных отростков челюстей, лицевого скелета и покрывающих его мягких тканей, снижается высота нижнего отдела лица. Возникают функциональные нарушения жевательных мышц, что в дальнейшем нередко ведет к дисфункции височно-нижнечелюстного сустава. Например у молодых людей красивая гладкая кожа , красивое круглое лицо, а у пожилых людей рот западает во внутрь.

Билатеральная симметрия человеческого тела (речь идёт о внешнем облике и строении скелета). Эта симметрия всегда являлась и является основным источником нашего эстетического восхищения хорошо сложенным человеческим телом. Наша собственная зеркальная симметрия очень удобна для нас, она позволяет нам двигаться прямолинейно и с одинаковой лёгкостью поворачиваться вправо и влево.

Зеркальная симметрия и золотое сечение преобладают во внешнем облике человека

симметрия в архитектуре

Зеркальная симметрия, симметрия относительно прямой.

Поворотная симметрия

Красивые здания Сабинского района. В них рассматривается зеркальная симметрия

Давайте проверим формулу золотого сечения на примере. Измерим на фотографии длину здания Проведем ось симметрии Измерим две половины по отдельности Подставим полученные значения в формулу меньший отрезок так относится к большему, как больший ко всему a : b = b : c или с : b = b : а.

а=5 в=5 с=10

В результате получим следующие соотношения 10:5=5:5 1:3=3:4

1 1 1 1 3

Минуты вдохновения

Я в листочке, я в кристалле, Я в живописи, я в архитектуре, Я в геометрии, я в человеке. Одним я нравлюсь, другие Находят меня скучной. Но все признают, что Я - элемент красоты

Как мы увидели с симметрией мы встречаемся везде – в живой природе, в архитектуре, в мире растений. Существует множество видов симметрии как в растительном, так и в животном мире, но при всем многообразии живых организмов, принцип симметрии действует всегда, и этот факт еще раз подчеркивает гармоничность и красоту нашего мира . Симметрия – это источник сохранения жизни на земле!

Выводы:

Литература и ссылки.

Гильде В. Зеркальный мир. — М.: Мир, 1982г. Современный словарь иностранных слов. — М.: Русский язык, 1993г. 3. Советский энциклопедический словарь — М.: Советская энциклопедия, 1980г. 4. Урманцев Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии — М.: Мысль, 1974г http://raskraska.narod.ru/leaf/index.html