ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Математика» по теме «Симметрия в природе»

Министерство здравоохранения Кузбасса

Новокузнецкий филиал

Государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения

«Кузбасский медицинский колледж»

Специальности 34.02.01

Сестринское дело

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

«Математика»

по теме

«Симметрия в природе»

Обучающийся ___________ Кавардина Милена Сергеевна

(подпись) (ФИО)

Преподаватель __________ Шилепина Надежда Ивановна

(подпись) (ФИО)

Индивидуальный проект защищён:

«__» _______20_г.

Оценка__________

НОВОКУЗНЕЦК 2021

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. Теоретические аспекты возникновения симметрии 5

1. 1 Симметрия. Виды симметрии 5

1.2. Симметрия в природе 8

Глава 2. Анализ исследования симметрии в природе 11

2.1 Исследование симметрии лица 11

Заключение 13

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 14

Приложения 16

ВВЕДЕНИЕ

Когда я, обучалась в восьмом классе, на уроках геометрии мы познакомились с понятиями осевая и центральная симметрия. Мы учились строить фигуры, симметричные относительно точки и прямой. Мы узнали, какие фигуры обладают осевой и центральной симметрией.

В учебнике говорилось, что симметрия часто встречается в искусстве, архитектуре, технике. Я решила узнать, действительно ли симметрия так распространена в природе.

Восхищаясь красотой окружающего мира, люди не задумываются, что лежит в основе этой красоты.

Во-первых, мы с вами живём в симметричном мире, который обусловлен условиями жизни на планете Земля. Может быть, человек на подсознательном уровне понимает, что симметрия - это форма устойчивости, а значит существования на нашей планете.

Во-вторых, окружающие нас люди и растения симметричны. Но если посмотреть поближе, то можно увидеть, что фигуры только почти симметричны. Но это не всегда воспринимает глаз человека. Наш глаз постепенно привыкает видеть симметричные объекты, и они воспринимаются, как гармоничные и совершенные.

Трудно найти человека, который не имел бы какого-либо представления о симметрии. В обычной «нематематической» жизни нам часто приходится говорить о симметрии. Только при этом мы чаще используем слова «симметричный», «симметрично расположенный». С симметрией мы встречаемся в природе и в творениях человека.

Актуальность темы: Я выбрала именно эту тему для своей работы, потому что это понятие хорошо знакомо человеку и играет важную роль в повседневной жизни. Многим творениям человеческих рук умышленно придаётся симметричная форма как из эстетических, так и практических соображений. Но мало кто задумывается о том, что абсолютная симметрия встречается только в математике, а в жизни, в природе и вообще вокруг нас симметрия только внешняя.

Цель работы выяснить существование связи между симметрией и окружающим миром.

Задачи:

1. Рассмотреть понятие симметрии, и ее видов;

2. Изучить симметрию в природе;

3. Составить буклет «Упражнения для лица при асимметрии».

Предмет исследования: симметрия в природе.

Объект исследования: симметрия.

Методы исследования: сбор, систематизация, анализ литературы по теме исследования, наблюдение, составление выводов.

Объем и структура индивидуального проекта: композиционный состав – введение, 2 главы, заключение, 9 использованных информационных источников, 11 рисунков, 2 приложения.

Период исследования:

Выбор темы – октябрь;

Составление графика этапов – ноябрь;

Представление итога работы – апрель;

Сбор материала – ноября-январь;

Работа над поставленными целями, задачами. Создание доклада и презентации – ноябрь-март;

Подведение итогов, формулирование выводов, оформление презентации – март;

Подготовка к выступлению с докладом – апрель

Глава 1. Теоретические аспекты возникновения симметрии

Для чего нужна симметрия живому и как она возникла?

Живые организмы формировали свою симметрию в процессе эволюции. Зародившиеся в водах океана, первые живые организмы имели правильную сферическую форму. Внедрение организмов в другие среды заставляло их адаптироваться к новым специфическим условиям. Один из способов такой адаптации – симметрия на уровне физической формы. Симметричное расположение частей органов тела обеспечивает живым организмам равновесие при движении и функционировании, жизнестойкость и адаптацию. Довольно симметричны внешние формы крупных животных, человека. Растительный мир организмов также наделен симметрией, что связано с борьбой за свет, физической устойчивостью к полеганию (закон всемирного тяготения).

1.1 Симметрия. Виды симметрии

Термин «симметрия» по-гречески означает «соразмерность, пропорциональность, одинаковость в расположении частей». Математически строгое представление о симметрии сформировалось сравнительно недавно – в XIX веке. Современное определение симметрии выглядит примерно так: симметричным называется такой объект, который можно как-то изменять, получая в результате то же, с чего начали.

Виды симметрии

• Лучевая

Расположение частей тела, позволяющее разделить его на 2 равные, зеркально отражающие друг друга половины в нескольких плоскостях «рисунок 1».

Рисунок 1 – Лучевая симметрия

• Билатеральная (осевая)

Расположение частей тела, позволяющее разделить его на две равные, зеркально отражающие друг друга половины лишь одной плоскостью «рисунок 2». Эта плоскость носит название оси симметрии.

Рисунок 2 – Осевая симметрия

• Центральная

Симметрия относительно точки. Предполагает, что по обе стороны от точки, на одинаковых расстояниях находится какой либо предмет «рисунок 3».

Рисунок 3 – Центральная симметрия

• Зеркальная

Зеркальная симметрия встречается в архитектуре и природе «рисунок 4». Отражение прибрежных зданий. Оптическое отражение в реке прибрежных деревьев. Отражение свечи в зеркале.

Рисунок 4. – Зеркальная симметрия

Зеркальную симметрию можно наблюдать на гербах городов (Приложение 1).

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

Но, в то же время, я заметила, что в формах природы постоянно встречаются отступления: одна клешня краба или рака заметно больше другой «рисунок 5».

Рисунок 5 – Асимметрия природы

Рисунок полос зебры не повторяется на двух половинах ее тела и т.д. Асимметрия и симметрия постоянно взаимодействуют. Асимметрией можно считать любое нарушение симметрии.

1.2. Симметрия в природе

Можно сказать, что каждое животное состоит из правой и левой половин «рисунок 6 и 7». Например, правое и левое ухо, правый и левый глаз, правый и левый рог и т.д.

Рисунок 6 – Голова страуса Рисунок 7 – Голова кошки

Человеческое тело обладает симметрией (внешний облик и строение скелета). Эта симметрия всегда являлась и является основным источником нашего эстетического восхищения хорошо сложенным человеческим телом «рисунок 8». Тело человека построено по принципу двусторонней симметрии.

Рисунок 8 – Тело человека

Большинство из нас рассматривает мозг как единую структуру, в действительности он разделён на две половины «рисунок 9». Эти две части – два полушария – плотно прилегают друг к другу. В полном соответствии с общей симметрией тела человека каждое полушарие представляет собой почти точное зеркальное отображение другого.

Рисунок 9 – Мозг человека

Управление основными движениями тела человека и его сенсорными функциями равномерно распределено между двумя полушариями мозга. Левое полушарие контролирует правую сторону мозга, а правое - левую сторону.

Физическая симметрия тела и мозга не означает, что правая сторона и левая равноценны во всех отношениях. Достаточно обратить внимание на действия наших рук, чтобы увидеть начальные признаки функциональной симметрии. Лишь немногие люди одинаково владеют обеими руками; большинство же имеет ведущую руку.

Что касается зеркальной симметрии 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.

Рисунок 10 – Симметрия лица

Глава 2. Анализ исследования симметрии в природе

2.1 Исследование симметрии лица

Человек так же является объектом живой природы. И мне стало интересно, а симметрично ли лицо человека? Для того, чтобы найти ответ на этот вопрос, я провела эксперимент.

Сделала фото моих одногруппников:

Рисунок 11 – Фото одногруппников

Далее я провела вертикальную ось симметрии и скопировала левую половинку лица. Затем тоже самое, сделала и с правой половинкой. Совместила две правые половинки и две левые. Проведя эксперимент, я пришла к выводу, что лицо человека не симметрично, как кажется на первый взгляд. Идеально правильных лиц в природе не существует. Некоторая асимметрия глаз, бровей, уголков рта, щек есть практически у каждого из нас. Причем, имеется ряд любопытных закономерностей.

• Более узкая половина лица, как правило, и более высокая.

• Черты лица справа обычно крупнее и резче, чем слева.

• Левая сторона лица обычно выглядит привлекательнее и моложе правой: более гладкая кожа, меньше морщинок, не так выражена носогубная складка.

Внутреннее расположение отдельных органов в живых организмах также часто асимметрично. Природа тяготеет к симметрии, и не может ее достичь. Взглянув более внимательно на лица окружающих людей, можно заметить, что в них практически не найти абсолютной симметрии, хотя очевидно стремление к ней.

Также я разработала и создала памятку, в которой представлены упражнения для лица при асимметрии (Приложение 2).

Чем более симметрично лицо собеседника, тем оно, кажется красивее.

Заключение

Симметрия – это также показатель молодости и здоровья. Симметричные цветы более привлекательны для пчел, так как у них больше нектара. Симметрия также очень часто является показателем физического здоровья, в то время как её отсутствие может выделить потенциальное расстройство какой-либо функции или болезнь. Практический врач Александр Трифонов, изучая механизмы возникновения различных заболеваний, пришел к выводу, что причинами наших болезней являются не только и не столько вирусы и прочие вредные факторы среды, сколько генетически обусловленные нарушения конструкции человеческого тела. Симметричные животные живут дольше, чем не симметричные, что также означает, что симметрия - это показатель здоровья. Это также и показатель лучшей способности к воспроизводству.

Таким образом, поставленная цель и задачи достигнуты в моей работе.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Жёлудев, И. С. Симметрия и её приложения : учебник / И. С. Жёлудев – Москва : Энергоатомиздат, 2016 – 288 с. – Текст : непосредственный.

2. Карпенков, С. Х. Концепция современного естествознания: учебник / С. Х. Карпенков – Москва : ЮНИТИ, 2018 – 670 с. Текст : непосредственный.

3. Прохонов, А. М. Советский энциклопедический словарь : учебник / А. М. Прохонов — Москва : Советская энциклопедия, 2018 – 1600 с. Текст : непосредственный.

4. Крысин, Л. Современный словарь иностранных слов: учебник / Л. Крысин — Москва : Русский язык, 2020 – 416 с. Текст : непосредственный.

5. Сонин, А.С. Постижение совершенства: симметрия, асимметрия, диссимметрия, антисимметрия : учебник / А. С. Сонин – Москва : ЗНАНИЕ, 2017 – 208 с. Текст : непосредственный.

6. Трофимов, В. В. Введение в геометрическом многообразии с симметриями : учебник / В. В. Трофимов – Москва : МГУ, 2019 – 362 с. Текст : непосредственный.

7. Урманцев, Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии : учебник / Ю. А. Урманцев – Москва: МЫСЛЬ, 2019 – 332 с. Текст : непосредственно.

8. Харитонов, А.С. Феномен симметрии : учебник / А. С. Харитонов – Москва : ЮНИТИ, 2017.

9. Симметрия в природе. – URL : https://school-science.ru/7/7/40268 (дата обращения : 15.03.2021). – Текст электронный.

Приложения

Приложение 1

Рисунок 1

Рисунок 2

Приложение 2

Министерство здравоохранения Кузбасса

Новокузнецкий филиал

Государственного бюджетного профессиональное образовательного

учреждения

«Кузбасский медицинский колледж»

НФ ГБПОУ «КМК»

Упражнения для лица при асимметрии

г. Новокузнецк, 2021

Упражнение 1. Укрепление лба. Положите ладонь любой руки на лоб и поднимите брови, будто Вы очень удивляетесь. Повторите 10 раз. (Рис. 1)

Рисунок 1. Укрепление лба

Упражнение 2. Подъём бровей. Прижмите указательный и средний пальцы руки к внешнему краю одной брови. Подтяните пальцы в сторону волос, в это время опустите взгляд на кончик носа. При хорошей чувствительности пальцев можно почувствовать, как напрягается височная мышца. Затем расслабьтесь. Упражнение нужно повторить 10 раз на одну сторону. Затем выполните его же для второй половины лица. (Рис. 2)

Рисунок 2. Подъем бровей

Упражнение 3. Укрепление век. Широко откройте глаза (выпучите их) и посмотрите 2-3 секунды на любую точку перед собой (взгляд прямо перед собой). Затем расслабьтесь. Повторите упражнение 10 раз. (Рис. 3)

Рисунок 3. Укрепление век

Упражнение 4. Укрепление век. Закройте глаза так, чтобы Вы почувствовали, что ресницы «слиплись», затем тут же откройте глаза, снова закройте их (не сильно, морщить глаза не нужно). Повторите 10 раз. (Рис. 4)

Рисунок 4. Укрепление век

Упражнение 5. Укрепление мышц век.

Подмигните одним глазом, затем другим. Повторите не менее 10 раз. Если одна сторона работает хуже, повторите упражнение для этой стороны еще 10 – 20 раз.

Упражнение 6. Разработка мышц щёк. Улыбнуться одним уголком рта, затем другим уголком. Повторите 10 раз. Если одна сторона работает хуже, повторите упражнение для этой стороны еще 10 – 20 раз. Повторяйте в любое удобное время. (Рис. 5)

Рисунок 5. Разработка мышц щёк.

Упражнение 7. Достижение симметрии губ и челюстей.

Медленно перемещайте челюсть из одной стороны в другую, задерживая движение в крайних точках на 1 – 2 секунды. Повторите 10 раз. Если одна сторона рта работает хуже, повторите упражнение для этой стороны еще 10 – 20 раз. (Рис. 6)

Рисунок 6. Достижение симметричности губ и челюстей

Упражнение 8. Укрепление подбородка. Втяните губы глубоко внутрь рта, заверните их за зубы и придавите зубами. Подержите в таком положении несколько секунд. Расслабьтесь. Повторите 10 раз. (Рис. 7)

Рисунок 7. Укрепление подбородка.

Упражнение 9. Укрепление подбородка и шеи.

Напрягите мышцы шеи и держите их напряжёнными несколько секунд. Потом нижнюю челюсть выдвиньте вперёд и медленно расслабьте мышцы. Повторите 10 раз. (Рис. 8)

Рисунок 9. Укрепление подбородка и шеи