Научно-исследовательский проект "Симметрия в архитектуре моего края"

Краевое государственное бюджетное образовательное учреждение для обучающихся, воспитанников с ограниченными возможностями здоровья

"Барнаульская общеобразовательная школа-интернат № 4"

Научно-исследовательский проект Тема: « Симметрия в архитектуре моего края» Математическая секция

Автор:

Мертес Надежда, ученица 9 класса КГБОУ «Барнаульская общеобразовательная школа-интерна № 4»

Руководитель:

Сметанникова Татьяна Геннадьевна, учитель математики

КГБОУ «Барнаульская общеобразовательная школа-интерна № 4»

Барнаул 2018 г

Введение Тема проекта была выбрана после изучения раздела «Движения» по геометрии в 9 классе. Больше всего меня заинтересовала тема «Виды симметрии». Я решила изучить ее подробнее и провести небольшое исследование.

Этапы исследования: I. Теоретический анализ литературных источников. II. Сбор информации, фотографирование архитектурных сооружений. III. Анкетирование. IV. Анализ полученных данных.

Актуальность темы обусловлена тем, что симметрия – это основополагающий принцип устройства мира. Изучая математику, мы открываем все новые и новые слагаемые прекрасного, приближаясь к пониманию, а в дальнейшем, и к созданию красоты и гармонии. Именно соблюдение законов симметрии помогают грамотно подходить к вопросам обустроенности территорий, влиять на создание благоприятной среды жизнедеятельности, неповторимого облика городских и сельских поселений.

Цель: Исследовать взаимосвязь архитектуры и математики на примере использования некоторых видов симметрии при строительстве зданий и выявить, насколько широко симметрия присутствует в архитектурных сооружениях.

Гипотеза: доказать, что архитектура и математика взаимосвязаны, симметрия широко используется при проектировании архитектурных сооружений и оформлении фасадов зданий города и села.

Предмет исследования: симметрия и архитектура.

Объект исследования: архитектурные сооружения города Барнаула и

п. Тамбовский Алтайского края.

Задачи:

1.Изучить и исследовать применение симметрии в архитектуре городской и сельской местности Алтайского края.

2.Д оказать, что симметричные предметы благоприятно влияют на порядок, прочность, красоту и совершенство в архитектуре.

3. Показать взаимосвязь математики с архитектурой.

4.Обобщить и систематизировать материал данного исследования и представить в виде презентации.

Методы исследования: практическое наблюдение, фотографирование, изучение и анализ теоретических сведений по данному вопросу.

Симметрия в архитектуре

Симметрия – это идея, с помощью которой человек веками пытался объяснить и создать порядок, красоту, совершенство.

Герман Вейль

Термин «симметрия» означает «соразмерность, одинаковость в расположении частей чего-нибудь по противоположным сторонам от точки, прямой или плоскости». Понятие симметрии берет начало в Древней Греции, было разработано пифагорейцами и Платоном.

Архитекту́ра , или  зо́дчество  — искусство и наука строить, проектировать здания и сооружения, а также сама совокупность зданий и сооружений, создающих пространственную среду для жизни и деятельности человека.

Изучая архитектурное наследие своего края, мы можем получить исторические знания о своей малой родине.

Зодчество было главной летописью человечества. Виктор Гюго

Симметрия в архитектуре старого города Барнаула

    Простейший вид симметрии — зеркальная симметрия, симметрия левого и правого. В этом случае одна половина формы является зеркальным отражением другой.

Эти виды симметрии я обнаружила, когда рассматривала здание заводоуправления, или конторы Сереброплавильного завода. Его построили ориентировочно в 1870-е годы взамен разрушенного наводнением деревянного, в те же годы построена обжигальная фабрика при Сереброплавильном заводе.

Макет территории Сереброплавильного завода, находится в Центре противопожарной пропаганды и общественных связей ФГКУ «1 отряд ФПС по Алтайскому краю».

Симметрия в архитектуре старого города Барнаула

Канцелярия Колывано-Воскресенских заводов на ул. Ползунова, 41, построенная в конце XVIII века по проекту архитектора А. И. Молчанова, на мой взгляд, вобрала в себя все главные черты классицизма:

- симметричное устройство фасада

- монументальность

- строгие геометрические формы

- без излишней помпезности и украшательства.

На вершине,  в центральной части здания, архитектор разместил восьмигранную часовую башню с колоколом, я считаю, это пример центрально-осевой симметрии.

С течением времени город активно развивается и меняет свой облик

В 1956 году в Барнауле появляется дом, который становится символ города, объектом культурного наследия регионального значения – Дом под шпилем. Он расположен на главной площади города – площади Октября и неотделим от истории города.

Высота дома и башни с флюгером составляет 46 метров. Симметрия объединяет архитектурную композицию в единое целое и расставляет четкие визуально-смысловые акценты:

- расположение главной части дома – центрального входного портала и самой высокой части строения на оси симметрии – подчеркивает ее значимость;

- каждый архитектурный элемент – оконный проем, дверной портал или балкон – имеет обязательного парного двойника.

Макет «Дома под шпилем» изготовили учащиеся КГБОУ «Барнаульская общеобразовательная школа № 2», используя свои знания по геометрии и соблюдая в се основополагающие виды симметрии : одинаковость расположения различных частей строения относительно плоскости или оси.

Архитектура и симметрия

В ходе своего исследования я заметила, что архитекторы города в построении зданий активно используют и другие виды симметрии.

Ярким примером этого, как мне кажется, может служить здание жилого дома с куполами, прозванного «Три богатыря». Дом отличается применением декорированных элементов, треугольников, окружностей. Прослеживается использование осевой, центральной, зеркальной симметрии и поворотной симметрии.

Дом

«Три богатыря»

Архитектура и симметрия

Существуют примеры асимметрии — это отсутствие, нарушение симметрии. Конкретные формы асимметричных композиций появляются как результат неповторимого сочетания факторов.

Жилой дом

Дом Купцов Шадриных

Архитектура и симметрия

Бизнес-центр «Парус»

Собор Покрова

Пресвятой Богородицы

Использование диссиметрии – это частичное отсутствие симметрии, её расстройство, выраженное в наличии одних симметричных свойств и отсутствии других.

Симметрия в архитектуре Алтайского края Поселок Тамбовский Романовского района Алтайского края

В ходе исследования, я заметила, что симметрия присутствует и в архитектуре зданий сельской местности Алтайского края, например, в посёлке Тамбовском Романовского района, где я родилась и провела всё детство .

Немецкий культурный центр

Поселок Тамбовский был основан 13 марта 1954 г. Само название появилось в связи с тем, что многие люди приехали на Алтай из Тамбовской области. Большинство жителей посёлка – немцы.

Я часто слышала от родителей, что самый распространенный «немецкий» стереотип касается их педантичности и любви к порядку. Именно в симметрии наиболее полно отражается это качество и проявляется в застройке улиц, проектировании зданий села.

Жилой дом

«Школа»

Поселок Тамбовский Романовского района Алтайского края

Гуляя по нашему поселку, я радуюсь порядку улиц, красоте домов и приусадебных участков. Симметрия объединяет композицию строений, делает здания красивыми и упорядоченными. В архитектуре улиц и многих зданий поселка преобладает и осевая, и зеркальная симметрии.

Специфика сельских населенных пунктов заключается как в их размерах, которые значительно меньше городов, так и в характере архитектурно-планировочной организации. Сооружения должны быть прочными и удобными, но в то же время своей красотой радовать глаз односельчан, все это достигается использованием основных видов симметрии.

Жилой дом

Администрация

Фельдшерский пункт

Жилой дом

Взаимосвязь архитектуры и математики

Но возникает естественный вопрос – а при чем здесь математика? Именно математика – одна из путеводителей в архитектуре. Математические действия необходимы для реализации проектов в строительстве. Это разнообразные геометрические формы, пропорции и законы симметрии, которые в определенной мере задают внутреннюю красоту архитектурной формы.

Чтобы подтвердить гипотезу, что архитектура и математика взаимосвязаны, а симметрия является основополагающим принципом красоты, прочности, надежности в построении зданий и положительно влияет на красоту и благоустройство нашего края, я провела опрос среди учащихся 7-10 классов и учителей и получила такие результаты.

Нравится ли симметрия в архитектуре?

Геометрические фигуры в архитектуре

Существует ли взаимосвязь

математики и архитектуры?

Треугольник

Другие виды 21%

Знают 80%

Называли 87%

Прямоугольник

Центральная 29%

Многогранники

Параллелепипед

Выводы

• В своей работе я рассмотрела некоторые виды архитектурных сооружений г. Барнаула и п. Тамбовский и выяснила, что здания не были бы так совершенны и красивы, если бы в них не соблюдались различные виды симметрии.
• Посредством симметрии человек всегда пытался, по словам немецкого математика Германа Вейля, «постичь и создать порядок, красоту и совершенство».
• Математика является неотъемлемой частью архитектуры, одной из ее основ. Фигуры, которые я изучала в курсе геометрии, являются математическими моделями для построения любого здания, а математические действия необходимы для реализации любого проекта в строительстве.

Результаты работы могут быть использованы в качестве учебного пособия на уроках геометрии, а также на факультативных занятиях по математике.

Знания, полученные в результате работы над проектом, я уже использую в своей практической деятельности: при подготовке к краевому конкурсу «Поверь в себя» я изготавливала плоскостные макеты здания магазина «Под шпилем» и «Алтайского государственного театра для детей и молодежи им. ВС Золотухина».

Эта тема исследования является очень перспективной, так как я планирую продолжить обучение в архитектурно-строительном колледже.

Источники информации

1. Коржов В.М., Городские окраины, Барнаул, «Спектр», 2008.

2. Ромашиной С.Я., Шварко Л.И., Никитиной Л.А., Моя малая родина Барнаул, Барнаул,1999.

3. Сергеев А.Д., Тайны алтайских крепостей, Барнаул, Алтайское книжное издательство,1975.

4. Баландин С.Н., Архитектура Барнаула, Барнаул, Алтайское книжное издательство,1974.

5. Бородавкин А.П., Скубневский В.А. и др., Памятники истории и культуры Барнаула, Барнаул, 1983.

6. С.И. Ожегов и Н.Ю. Шведова, Толковый словарь русского языка, М. Азбуковник, 1999.

7. Буклеты:

- Архитектурно-градостроительное наследие города.

- Памятники народного зодчества Барнаула.

- Архитектура жилых зданий.

8. Жариков А.Б., История совхоза «Романовский», Барнаул: ОАО «Алтайский Дом печати», 2009.

9. http://www.katun24.ru/news/185086/?sphrase_id=192545

10. http://docplayer.ru/34309906-Simmetriya-v-arhitekture-goroda-irkutska.html1

11. http ://staslandia.ru/serebroplavilnyy-zavod-2-1/article_post/serebroplavilnyy-zavod-2

12. https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-simmetriya-i-asimmetriya-v-arhitekture-goroda-semey-303041.html