Научно-исследовательская работа: «Окружающий мир – это зеркало наших мыслей»

Средняя общеобразовательная школа

при Посольстве России в Кувейте

представляет

Проект

«Окружающий мир -

ЭТО ЗЕРКАЛО

наших мыслей»

Цель проекта : создать условия для успешного изучения окружающего мира как зеркала нашей мысли .

Задачи проекта:

1.Изучить строение, свойства, применение окружающего мира посредством математики и физики.

2.Способствовать развитию навыка постановки учебной проблемы и созданию плана действий по её решению.

3.Способствовать развитию исследовательских навыков, умения наблюдать, объяснять, моделировать.

4. Способствовать развитию внимания, памяти, мышления, связной речи.

5.Воспитывать интерес к предмету, к физическим явлениям, к познанию мира.

6.Воспитывать уважение к мнению участников проекта, прививать нормы и правила работы в коллективе.

Планируемые результаты :

1.Развитие личностных умений : умение осознавать трудности и стремление к их преодолению, самоопределение.

2.Развитие регулятивных умений : целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что ещё неизвестно; планирование — определение последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата; составление плана и последовательности действий;

3.Развитие коммуникативных умений : умение оформлять свои мысли в устной форме с достаточной полнотой и точностью мысли, взаимодействие с партнёром, инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации.

4. Развитие познавательных умений: поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска, умение находить ответ на вопрос.

ОСЯЗАНИЕ

СЛУХ

ОБОНЯНИЕ

ЗРЕНИЕ

ВКУС

Познание человеком окружающего мира начинается с помощью органов чувств. Взаимодействуя с теми или иными предметами, мы чувственно воспринимаем окружающий мир, что реализуется в наших ощущениях, восприятиях, представлениях.

Обобщение данных, полученных на ступени чувственного познания, происходит на уровне рационального познания. Рациональное познание основывается на способностях человека в своей мыслительной деятельности обобщать и анализировать, находить в чувственно-конкретных однородных предметах и явлениях главные, существенные и необходимые черты. Результаты полученных чувственных данных фиксируются и перерабатываются на ступени рационального познания с помощью понятий, суждений и умозаключений, чем оперируют естественные науки, в том числе физика и математика.

Связи между науками математики и физики многообразны и постоянны.

Они определяются наличием общей предметной области, изучаемой ими, хотя и с различных точек зрения.

Физика ставит задачи и создаёт необходимые для их решения математические идеи и методы, которые в дальнейшем служат базой для развития математической теории.

Математическая теория с её идеями и математическим аппаратом используется для анализа физических явлений, что часто приводит к новой физической теории, которая в свою очередь приводит к развитию физической картины мира и возникновению новых физических проблем.

Математика выступает в виде зеркала мысли учёного-физика, в котором отображаются закономерности окружающего нас мира.

Тесная связь между школьными курсами физики и математики является традиционной.

В данной работе мы на конкретных примерах рассмотрим использование одних и тех же терминов в математике и физике.

Объём — количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом.

Для объёмов тел простой формы имеются специальные формулы.

Объём тела сложной формы вычисляется разбиением этого тела на отдельные части простой формы и суммированием объёмов этих частей.

Как быть в ситуации, в которой необходимо определить объём тела, форма которого отличается от формы тел изучаемых на уроках геометрии?

И здесь к нам на выручку приходят знания и умения нахождения объёмов тел из области физики.

Зная массу (m) и плотность (ρ) тела объём рассчитывается по формуле: V = m:ρ

Рассмотрим такие примеры:

Стальной болт

Дано:

m = 97 г

Найти: V

ρ = 7,8 г / cм 3

Решение:

(плотность стали)

V =m/ρ

Ответ: V =12 cм 3

V =97:7,8 =12 (cм 3 )

Свеча парафиновая

Дано:

m= 225 г

Найти: V

(масса свечи )

Решение:

ρ= 0,9 г/см 3

V=m/ρ

Ответ: V=250 cм 3

(плотность парафина)

V =225:0,9=250 (cм 3 )

Изделие из латуни

Дано:

m= 128 г

Найти: V

ρ = 8,5 г / cм 3

Решение:

(плотность латуни)

V=m/ ρ

Ответ: V=15 cм 3

V=128:8,5=15 (cм 3 )

Медная пластина

Дано:

m= 66 г

Найти: V

ρ= 8,9 г / cм 3

Решение:

(плотность меди)

V=m/ρ

Ответ: V=7,4 cм 3

V =66:8,9=7,4 (cм 3 )

А как на практике решить задачу определения объёма тела, плотность которого не известна?

Опять к нам на помощь приходит физика, а именно всем известный Архимед.

Итак, Архимед установил:

Погружаем в воду тело, плотность которого не известна, и измеряем массу вытесненной воды.

Дано:

m=80 г

Решение:

Найти: V

(масса вытесненной воды)

Объём погруженного тела равен объёму вытесненной воды:

Ответ: V=m/ρ=80 /1=80 cм 3

ρ = 1 г / cм 3

V=m/ ρ

(плотность воды )

V =80 /1=80 (cм 3 )

Философия зеркал

Всю свою историю человек пытается познать мир. Но познание мира - это, в первую очередь, познание себя. Зеркало можно назвать техническим инструментом нашей самоидентификации, которая является основой в нашем познании мира. Наше самосознание, представление о себе и мире формируются с помощью и под влиянием зеркала. Иногда мы принимаем зазеркалье как отдельный мир, живущий по своим законам, населённый нашими двойниками и дубликатами окружающих нас вещей. Так что же, собственно говоря, происходит в зазеркалье? По каким законам оно живёт?

Давайте понаблюдаем за своим отражением в зеркале. Что необычного вы заметили? (ПРАВЫЙ ГЛАЗ В ЗЕРКАЛЕ –ЛЕВЫЙ, А ЛЕВЫЙ ГЛАЗ -ПРАВЫЙ). Изображение , которое мы видим в зеркале – это мнимое изображение. Ведь за зеркалом ничего нет.

Изображение предмета, даваемое плоским зеркалом, формируется за счёт лучей , отражённых от зеркальной поверхности. Это изображение является мнимым, так как оно образуется пересечением не самих отраженных лучей , а их продолжений в «зазеркалье». Зеркало переворачивает 2 направления: к зеркалу и от зеркала.

В настоящее время делают зеркала на серебряной амальгаме с несколькими защитными слоями. Сначала стёкла покрываются специальным серебряным фильмом (микроплёнка серебра). Затем зеркальная поверхность покрывается медным слоем, который защищает серебряный фильм от влаги и механического воздействия и служит основой для нанесения третьего слоя - полимерного покрытия.

ФОКУСЫ с БУКВАМИ.

Берём вырезанные буквы и подносим к ним зеркало. Смотрим, что у нас получается в зеркале, приставленном сверху.

Буквы почти симметричны в горизонтальной плоскости. Их зеркальное отражение от оригинала почти не отличается, и создаётся впечатление, будто эти слова не переворачиваются. Буквы с горизонтальной осью симметрии: В, Е, Ж, З, К, О, С, Х, Э, Ю, Н, Ф.

Из них получаются слова, такие как СНЕЖОК, НОС, ЭХО, СОН, которые в зеркале не переворачиваются.

Как же нам увидеть самих себя такими, какими нас видят окружающие? Если два плоских зеркала поставить вертикально под прямым углом друг к другу, то мы увидим прямое, необращённое изображение предмета. Например , в обычном зеркале мы эту надпись прочитать не сможем, а в угловом это получится. Дело в том , что надпись отражена дважды : из одного зеркала в другое.

Именно в таком зеркале вы сможете увидеть самих себя. Мы видим себя так, как видят нас окружающие.

«Зайчиком» мы называем маленькое пятно света, получаемое при отражении света от зеркала. Что такое «Солнечный зайчик»? Это луч света, изменивший своё направление. Достаточно знать законы отражения, чтобы понять, по какому пути следует луч света, отскочивший от зеркала. Эти законы открыли ещё древние греки.

А французский математик Пьер Ферма обнаружил, что световой луч во всех случаях следует кратчайшим путём.

Расстояние, с которого видно это световое пятно, удивительно велико. Например, отражённый от зеркала диаметром 5 см луч можно видеть с расстояния 10-30 км .

Как нам смоделировать процесс появления «Солнечного зайчика»? (Моделирование – это изучение объекта с помощью построения и изучения модели, т.е. его заменителей, похожих на объект).

C помощью ф онарика и зеркала.

Свойство зеркала отражать солнечные лучи широко использует человек в различных приборах. Например, в микроскопе . Солнечный лучик попадает на зеркальце, а затем на предметное стёклышко, на котором размещается исследуемый объект.

Прибор, в котором используется отражённый зеркалом луч солнечного света, называют гелиостатом. Его можно использовать для геодезических целей и сигнализации (открывая и закрывая источник света или отражённый луч, можно передать сигналы, например, используя азбуку Морзе) .

Задача.

В комнате длиной L и высотой H висит на стене плоское зеркало. Человек смотрит в зеркало, находясь на расстоянии l от стены, на которой оно висит. Какова должна быть минимальная высота h зеркала, чтобы он мог увидеть в нём изображение стены, которая находится у него за спиной во всю её высоту?

Комната abcd, зеркало mn. Будем считать, что зеркало висит посередине стены. Глаз человека находится в точке M. Чтобы человек видел всю стену ad, необходимо, чтобы лучи, выходящие из точек a и d, отражались от краёв зеркала m и n соответственно и попадали в глаз наблюдателя M. Отрезки em и fn- перпендикуляры.

По построению треугольники ame и mMp подобны , следовательно

b

a

потолок

α

e

m

β

l

M

h

h

p

H

f

n

c

d

L

пол

Здесь ae═(H-h)/2; em═L; mp═h/2; Mp═l

Отсюда:

Задача решена.

Значит,

Задача.

Светящаяся точка S расположена на расстоянии r =12см от линии пересечения двух плоских зеркал mn и mp, расположенных под углом α=30° друг к другу, на биссектрисе mq этого угла. На каком расстоянии l находятся друг от друга два первых изображения S ׳ и S˝этой точки?

Решение: d= d ׳ , т. к. изображение расположено на том же расстоянии от зеркала, что и сам предмет.

Так как mq-биссектриса, то SS ׳ =SS˝

Угол S ׳ =α/2

Отсюда S ׳ C- катет в прямоугольном ΔSS ׳ C- равен (d+d ׳ )cosα/2= 2dcosα/2

С другой стороны, d=r·sinα/2

Таким образом,

S ׳ C=2r·sinα/2·cosα/2= r·sinα

l = 2S ׳ C = 2r·sinα

l = 2·12·sin30°= 12см.

n

S ׳

q

S

C

l

d

r

α

p

m

d ׳

S"

Ответ: l=12см.

Девиз нашей команды

Математика – наука,

физика – гимнастика ума,

Есть в них точность и смекалка,

Цифры, буквы и игра.

Безусловно, все мы знаем,

Что наука нам нужна,

Так как в трудной жизни нашей

Без наук никак нельзя.

Авторы работы

учащиеся школы: преподаватели:

Гордеева Анастасия- 10 кл . Иванец О.Н. – зам. директора по ВР,

Макаренко Ангелина -9 кл., учитель математики.

Минаев Павел – 7 кл., Якименко И.Г. – учитель физики Соломатин Александр- 9 кл., информатики и математики.

Якименко Анна -7 кл

В ходе данной работы мы хотели показать тесную связь между математикой и физикой, что должно повысить интерес к изучению данных предметов.