Исследовательский проект «Внешние формы природных объектов» Проблемный вопрос 1 «Как в частях тела проявляется строение целого?»

Цель: сопоставить формы растений, насекомых, животных, физических полей. Задачи: - Исследовать формы растений, насекомых и животных, физических полей. - Показать, что разнородные предметы обладают общим свойством - симметрией. Методы: наблюдения; опыты; прямые и косвенные измерения; анализ информации, полученной из книг, журналов, сети Интернет.

ГИПОТЕЗА «Наличие симметрии в формах природных тел – общая черта многих природных объектов» Об этом говорят некоторые факты: 1.Сходство зонтикообразных итальянских сосен – пиний и дымящегося вулкана Везувия. 2. Сходство форм птиц (вороны) и цветов (крокуса).

Исследование 1. «Исследовать соотношение продольных размеров ящерицы» 1.Отыскать места обитания ящериц. 2.Осторожно, не повредив тела, отловить 2-3 особи.

3. Измерить продольные размеры ящериц. 4. Отпустить обратно в среду обитания. 5. Сделать вывод о соотноше- нии размеров для каждой из ящериц.

Выводы В ящерице с первого взгляда улавливаются приятные для нашего глаза пропорции золотого сечения – длина ее хвоста так относится к длине остального тела, как 62 к 38 (62/38=1,632). Для реальной ящерицы: 18/11=1,636.

Исследование 2. «Исследовать соотношение продольных размеров птичьих яиц» 1. Осторожно положить куриное яйцо внутрь ученического треугольника, чтобы оно не скатилось со стола.

2. По «бокам» яйца установить вертикально и параллельно друг другу две ученические линейки.

3. Измерить с помощью другой линейки размеры a и b, так как показано на рисунке. 4. Сделать вывод о соотношении размеров a и b для куриного яйца. Выводы Размеры реального куриного яйца a=35 b=21, a/b=1,667. В курином яйце пропорции золотого сечения наблюдаются также, как и у ящерицы (62/38=1,632).

Исследование 3 «Исследовать внутреннее строение лимона, яблока и апельсина» 1. Аккуратно разрезать первое яблоко по вертикальной плоскости. 2.Аккуратно разрезать по горизонтальной плоскости апельсин, лимон и второе яблоко.

1.Зарисовать форму разреза (рис. а, б). 2.Сделать выводы о наличии симметрии во внутреннем строении фруктов. Выводы Яблоко, апельсин и лимон состоят из симметричных частей.

Исследование 4. «Исследовать форму и окраску бабочек» 1. Наловить сачком несколько бабочек. 2. Сравнить форму левой и правой половины бабочки. 3. Рассмотреть окраску, наличие цветных узоров на левой и правой половине бабочки. 5.Сделать вывод об одинаковости или неодинаковости расположения узоров и пятен на теле бабочки. Выводы Формы крыльев бабочек и узоры на крыльях симметричны.

Выводы по результатам исследований 1- 4: И в растительном, и в животном мире наблюдается симметрия от- носительно направления роста и движения. Природа осуществи- ла деление объектов на симметричные части и золотые пропор- ции. В частях проявляется повторение строения целого.

Исследование 5 «Получение изображений магнитных полей» Оборудование: подковообразный магнит, два полосовых магнита, кольцеобразный керамический магнит, магнит – усеченный конус, магнитная стрелка, сито с железными опилками, картон.

1. Положите на стол подковообразный магнит, а поверх магнита картон. 2. Насыпьте на картон опилки и слегка постучите по нему пальцем. 3. Рассмотрите и зарисуйте полученное изображение магнитного поля. Подковообразный магнит

4. Аналогичным образом получите и зарисуйте изображение магнитного поля: двух одноименных полюсов двух разноименных полюсовполосового магнита магнитной стрелки

магнита в форме усеченного конуса кольцеобразного керамического магнита Выводы Магнитные поля постоянных магнитов различной формы симметричны, как и сами магниты. 4. Аналогичным образом получите и зарисуйте изображение магнитного поля:

Исследование 6 «Получение изображений электрических полей» Оборудование: электрофорная машина, султанчики (белый и розовый), соединительные провода, сухой газетный лист, изолирующие штативы на подставках.

1. Соедините кондуктор электрофорной машины со стержнем, на котором находится султанчик. 2. Приведите электрофорную машину в действие, положив между дисками газетный лист. 3. Дождитесь, когда полоски бумаги султанчика сильно наэлектри- зуются и оттолкнутся друг от друга.

4. Аналогичным образом получите изображение электрического поля двух противоположно заряженных султанчиков. Выводы Электрические поля султанчиков симметричны.

Барханы это холмы сыпучего песка, навеянные ветром и не закрепленные растительностью. Они имеют характерные серпо - видные очертания с длинным пологим наветренным и коротким крутым подветренным склонами, переходящими в «рога». Проблемный вопрос 2 «Что общего у бархана и древней ракушки?»

Действие односторонне направленного ветра на свободную горизонтальную поверхность песка придает его массе характерную форму движущегося бархана, который обладает одной плоскостью симметрии, совпадающей с направлением движения. К этой плоскости присоединяется еще и хорошо выраженная изогнутую плоскость криволинейной симметрии. Образование бархана

Исследование 7 «Создание искусственного бархана» Цель: Сравнить формы искусственного, естественного барханов и древней ракушки. Оборудование:

Ход исследования: 1. Просеять песок через сито для получения однородной массы мелкого песка. 2. Насыпать на лист картона (50 50 см) песок высотой 5 – 7 см. 3. Создать с помощью воздуходувки поток односторонне направ- ленного ветра на свободную горизонтальную поверхность песка под углом Сравнить формы естественных, искусственных барханов и древней ракушки.

Результаты эксперимента Выводы 1. Формы естественных и искусственных барханов совпадают (см. фото экспериментов). 2. Форма бархана симметрична. 3. Контуры бархана как бы повторяют (конечно, в чрезвычайно увеличенных масштабах) очертания древних ракушек.

Большинство объектов живой (животные, насекомые, растения) и неживой природы (магнитные и электрические поля, барханы, ракушки) представляют собой различные формы симметрий. Наличие симметрии в формах природных тел – общая черта многих природных тел. 1.Если целое симметрично, то у большинства объектов его части также располагаются симметрично. 2. В частях проявляется повторение строения целого. ВЫВОДЫ по результатам исследований 1-7

Источники информации 1.Шафрановская И.И., Симметрия в природе. 2.Ануфриева Л.П. Об опыте изучения осевой симметрии в начальной школе. 3.Истомина Н.Б. Методика обучения математике в начальных классах, - М., Коллекция картинок Microsoft