Реферат: Использование художественной литературы на уроках физики

Использование художественной литературы на уроках физики


Использование художественной литературы – это богатый иллюстративный материал к различным разделам курса физики, опираясь на который ученик создает для себя наглядные образы. Заключая в себе эмоциональный элемент, этот материал легко воспринимается школьниками. С этой целью мы используем в своей работе разработку урока из Интернета: Интегрированный урок: математика + биология + физика + изобразительное искусство + музыка + литература по теме: "Этот удивительный мир симметрии" ( http://festival.1september.ru)

Ведущий: С симметрией мы встречаемся везде: в природе, технике, искусстве, науке. Отметим, например, симметрию, свойственную бабочке и кленовому листу, симметрию форм автомобиля и самолета, симметрию в ритмическом построении стихотворения и музыкальной фразы, симметрию атомной структуры молекул и кристаллов.

Сегодня на этом уроке ознакомимся с симметрией в биологии, физике, математике, искусстве, музыке и музыкальных произведениях.

Термин “симметрия” по-гречески означает “соразмерность, пропорциональность, одинаковость в расположении частей”. А какова симметрия в мире растений?

^ Учитель - биолог: Характерная для растений симметрия конуса хорошо видна на примере фактически любого дерева (рис.1).



рис.1



рис. 2

Дерево при помощи корневой системы поглощает влагу и питательные вещества из почвы, т.е. снизу, а остальные жизненно важные функции выполняется кроной, т.е. наверху.

Вертикальная ориентация оси корпуса характеризует симметрию дерева. Ярко выраженной симметрией обладают листья, цветы, ветви, плоды. На рисунке 2 показаны примеры, в которых наблюдается только зеркальная симметрия (нужно объяснить); такая ситуация характерна для листьев и цветов.

Для цветов характерна поворотная симметрия (нужно объяснить). На рисунке 3(а) цветок зверобоя имеет поворотную ось 5-го разряда и не обладает зеркальной симметрией. Часто поворотная симметрия цветов сочетается с зеркальной симметрией (рис.3



рис. 3(а)



рис. 3(б)

На рисунке 4(а) веточка акации имеет зеркальную и переносную симметрию. Веточка боярышника на рисунке 4(б) обладает скользящей осью симметрии.



рис. 4(а)



рис. 4(б)

А на рисунке 5 – ПОЛЕВОЕ РАСТЕНИЕ ЛАПЧАТКА ГУСИНАЯ. Цветок имеет поворотную ось 5-го порядка и пять плоскостей с переносной симметрией

(учитель все это показывает). Веточки сочетают зеркальную симметрию с переносной.

 

Рис.5

Поворотная симметрия 5-го порядка встречается и в живом мире . Примером могут служить морская звезда и панцирь морского ежа (рис 6а,б)

 

Зеркальная билатеральная – это слово чаще встречается в биологии чем зеркальная симметрия характерная всех представителей животного мира. Эта симметрия хорошо видна у бабочки левого и правого крыльев и проявляется здесь почти математической строгостью (рис. 7)



ВЫВОД: Симметрия ограничивает многообразие структур, которые могут существовать в природе.

ВЕДУЩИЙ: Можно сказать, что каждое животное состоит из двух энатиморов - правой и левой половины. Отметим, наконец, билатеральную симметрию человеческого тела (речь идет о внешнем облике и строении скелета). Эта симметрия всегда являлась и является основным источником нашего эстетического восхищения хорошо сложенным человеческим телом.

Если мы сказали, что у бабочки симметрия проявляется с математической строгостью, как же учитель рисования предложит это изобразить. Слово учителю рисования.

^ Учитель рисования: (На столе лежат цветные бумаги, ножницы, клей). Сложив цветную, бумагу вырезать форму бабочки и на крыльях приклеим вырезанные маленькие кружочки. (В это время учитель готовить, материал для рассказа о симметрии в живописи и архитектуре)

 

 

  

 Рис. 7.

На рисунках 1-7 хорошо видна симметрия.

ПРИМЕЧАНИЕ: Учитель объясняет, как определить симметрию а живописи и архитектуре.

ВЫВОД: Получается, что всякий раз, когда мы, говорим о гармонии, красоте, эмоциональности воздействуя, мы тем самым касаемся симметрии.

ВЕДУЩИЙ: Дальше поговорим о симметрии в неживой природе. Наверное, не случайно безжизненный замок Снежной королевы из известной сказки Андерсона часто изображают как высшей степени симметричное сооружение.

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: Камни лежащие у подножия горы весьма беспорядочна; однако каждый камень является огромной колонией кристаллов, которые представляют собой в высшей степени симметричные постройки из атомов и молекул. Именно кристаллы вносят в мир неживой природы очарование симметрии. Как из вас не любовался снежинками?

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

 

Рис. 8.

Все твердые тела состоят из кристаллов. На рис №9 представлены кристаллы топаза, берилла, дымчатого кварца.



рис. 9.

Симметрия внешней формы кристаллов хорошо видна на рис 10, где показаны кристаллы каменной соли(а), кварца (б), арагонита ( в).



а)

б)

в)

рис. 10

А на рис. 11 изображены три формы кристаллов алмаза: (а) октаэдр, (б) ромбический додекаэдр, (в) гексагональной октаэдр.

 

а)

б)

в)

рис. 11

Вывод: Симметрия внешней формы кристалла является следствием его внутренней симметрии – упорядоченного взаимного расположения в пространстве атомов (молекул).

Иначе говоря, симметрия кристалла связана с существованием пространственной решетки из атомов так называемой кристаллической решетки.

ВЕДУЩИЙ: Что же скажет о симметрии учитель математики.

УЧИТЕЛЬ – МАТЕМАТИКИ: В математике рассматривается зеркальная, поворотная симметрии, параллельный перенос. Примером зеркально симметричных объектов являются: а) одномерный объект ( О - центр симметрии) рис 1, б) двухмерный объект (I – ось симметрии) рис.2. в) трехмерный объект (a - плоскость симметрии) рис 3.

 

Приведем примеры поворотной симметрии рис.4(а) и параллельный перенос 4(б).

 

Фигура называется симметричной относительно О, если для каждой точки Х этой фигуры найдется точка Yтой же фигуры, симметричная с Х относительно точки О (центр симметрии). Центр симметрии у фигур один.

Примеры:

Фигура называется симметричной относительно прямой, если эта прямая делит эту фигуру на две равные части совпадающие при перегибании по этой прямой I (I – ось симметрии)

Например: А и В симметричны относительно прямой I.

а) АВ I ; б) АО=ОВ

 

Ось симметрии и плоскость симметрии могут быть несколько. Бесконечное число плоскостей симметрии имеет шар, круговой цилиндр, круговой конус, и т.д.

 

Правильный шестиугольник имеет 6 осей симметрии, круг б/м осей симметрии.

 

И вот и домашнее задание, найти фигуры имеющие несколько осей и плоскостей симметрии.

^ Другой вопрос: Нас волнует, как построить симметричные фигуры относительно О - центра симметрии и I- оси симметрии (а- плоскости симметрии). Например: Возьмем отрезок АВ и построим симметричные отрезки относительно О и I.

 

Примечание: Условия построения симметричных фигур объясняется и записывается с целью правильного построения более сложных фигур.

Д/З: Построить треугольник АВС треугольнику МКН относительно О и I.

^ ВЫВОД: Об этих симметриях будем говорить на последующих уроках.

ВЕДУЩИЙ: Звучит музыка… . Где же симметрия в музыке. Слово учителю музыки.

УЧИТЕЛЬ МУЗЫКИ: Душа музыки, ритм, состоит в правильном периодическом повторении частей музыкального произведения. Правильное повторение одинаковых частей в целом и составляет сущность музыки. Мы с большим правом можем приложить к музыкальному произведению понятие симметрии, что это произведение записывается при помощи нот. Самое непосредственное отношение имеет к симметрии композиция. Великий немецкий поэт И.В.Гете утверждал, что № Всякая композиция основана на скрытой симметрии. Владеть законами композиции – это значит владеть законами симметрии”.

Если взять простой пример: Песня “Песенка белочки” из музыкальной сказки “Дважды два-четыре”.

^ Каждый день без всякой спешки
Я в дупле грызу орешки:
Щелк-щелк-щелк
Щелк-щелк-щелк

Припев:

Я печальной не бываю,
Веселюсь и напеваю:
Ля-ля-ля
Ля-ля-ля

Всем видна моя сноровка,
Я скачу по веткам ловко
Скок-скок-скок
Скок-скок-скок

Припев:

Очень рыжая как осень,
Я мелькаю между сосен:
Прык-прык-прык
Прык-прык-прык.

Припев:

В этой песне чередуется куплет припев. Симметрию можно увидеть в стихотворениях – это чередование рифм, ударных слогов, т.е. ритмичность.

Например:

А.С. Пушкин.

В этот год осенняя погода
Стояла долго на дворе
Зимы ждала ,ждала природа
Снег выпал только в январе.

Чередование рифм и чтение по интонации дает чувствовать прелесть (симметрии) пушкинского стихотворения.

ВЕДУЩИЙ: Мы остановились только на симметрии, но мне хочется сказать несколько слов асимметрии. Проблему симметрия – асимметрия следует понимать глубже. Симметрия и асимметрия настолько взаимосвязаны, что должны рассматриваться как две стороны единого понятия. Чем удачнее решает архитектор, композитор, поэт соотношение между симметрией и асимметрией, тем выше художественная ценность создаваемого произведения искусства. Но пусть эта тема будет на следующий урок.