Интегрированный урок симметрия в живой природе

Интегрированный урок геометрия + биология в 8 классе

«Симметрия в живой природе»

Я в листочке, я в кристалле,

Я в живописи, архитектуре,

Я в геометрии, я в человеке.

Одним я нравлюсь, другие

Находят меня скучной.

Но все признают, что

Я – элемент красоты.

Цель урока: Научиться различать многообразные проявления симметрии в окружающем мире, приводить примеры из жизни. Показать важную, исключительную роль принципа симметрии в научном познании живого мира

Задачи:

Образовательные: обобщить и систематизировать материал по теме

«Виды симметрий»; раскрыть значение использование знаний о симметрии

из курса геометрии в биологии; обосновать причины и значение лучевой

и двусторонней симметрии животных и растений.

Развивающие: продолжить развитие основных геометрических и

биологических понятий связанных с симметрией; развивать познавательный

интерес у учащихся к урокам геометрии и биологии.

Воспитательные: продолжить развитие научного мировоззрения

с помощью демонстрации единства представления о симметрии в геометрии

и биологии, осуществление эстетического воспитания через показ красоты

симметрии в окружающем нас мире.

от греческого symmetria - "соразмерность"

понятие, означающее сохраняемость,

повторяемость, порядок и красоту.

Какой бывает симметрия?

Поворотная симметрия

Двусторонняя

симметрия

Осевая симметрия

Зеркальная симметрия

Параллельный перенос

Центральная симметрия

Винтовая симметрия

В

:

О

О

А 1

А

О

В 1

О

Фигуры, обладающие центральной симметрией

D 1

Построение фигуры,

симметричной данной

относительно точки О

A 1

C 1

B 1

B

O

A

C

D

g

A 1

A

g

A 1

A

F

F 1

L

D 1

E 1

A 1

C 1

B 1

C

B

D

A

E

Построение фигуры, симметричной данной относительно оси симметрии

Определите оси и центр симметрии

• билатеральная(двусторонняя)

• лучевая

• винтовая

• зеркальная

Это зеркальное отражение, при которой объект имеет одну плоскость симметрии, относительно которой две его половины зеркально симметричны. У животных билатеральная симметрия проявляется в схожести или почти полной идентичности левой и правой половин тела. При этом всегда существуют случайные отклонения от симметрии (например, различия в папиллярных линиях, ветвлении сосудов и расположении родинок на правой и левой руках человека). Часто существуют небольшие, но закономерные различия во внешнем строении (например, более развитая мускулатура правой руки у праворуких людей) и более существенные различия между правой и левой половиной тела в расположении внутренних органов . Например, сердце у млекопитающих обычно размещено несимметрично, со смещением влево .

У животных появление билатеральной симметрии в эволюции связано с ползанием по субстрату (по дну водоема), в связи с чем появляются спинная и брюшная, а также правая и левая половины тела. В целом среди животных билатеральная симметрия более выражена у активно подвижных форм, чем у сидячих. Билатеральная симметрия свойственна всем достаточно высокоорганизованным животным, кроме иглокожих. В других царствах живых организмов билатеральная симметрия свойственна меньшему числу форм. Среди протистов она характерна для дипломонад (например, лямблий), некоторых- форм трипаносом, бодонид, раковинок многих фораминифер. У растений билатеральную симметрию имеет обычно не весь организм, а его отдельные части - листья или цветки. Билатерально симметричные цветки ботаники называют зигоморфными

Лучевая симметрия характерна, как правило, для животных, ведущих прикреплённый образ жизни.

К таким животным относится гидра. Если вдоль тела гидры провести ось, то её щупальца будут расходиться

от этой оси во все стороны, как лучи. Такой симметрией обладает медуза. Выталкивающая из-под себя воду

нижними краями тела, похожими по форме на колокол (морские ежи, звёзды).

Если рассмотреть лепестки ромашки, то можно увидеть, что они имеют тоже плоскость симметрии. Это далеко не всё.

Ведь лепестков много и вдоль каждого можно провести плоскость симметрии.

Значит, этот цветок обладает многими плоскостями симметрии, и все они пересекаются в его центре. Это целый веер или пучок пересекающихся плоскостей симметрии.

Сходным образом можно охарактеризовать и геометрию подсолнечника, василька, колокольчика.

Такая симметрия, как у ромашек, грибов, ели называется радиально-лучевой.

В морской среде такая симметрия не препятствует направленному плаванью животных.

Таким образом, можно сделать вывод всё, что растёт или движется по вертикали вниз или вверх относительно земной поверхности, подчиняется радиально-лучевой симметрии.

это поворот и перенос одновременно

У раковины моллюска - винтовая симметрия .

Рассматривая расположение листьев на ветке дерева, видим, что один лист не только отстоит от другого, но и повёрнут вокруг оси ствола. Листья располагаются на стволе по винтовой линии (принцип винтовой симметрии).

Семена подсолнечника располагаются по спиралям, опять же по принципу симметрии.

У цветковых растений в большинстве проявляется радиальная и зеркальная симметрия. Цветок считается симметричным, когда каждый околоцветник состоит из равного числа частей. Для листьев характерна зеркальная симметрия.

Задание № 1

Задание № 2

Задание № 3

Задание № 4

Симметрия в природе проявляется в самых различных объектах материального мира и отражает наиболее общие, наиболее фундаментальные его свойства. Поэтому исследование симметрии разнообразных природных объектов и сопоставление результатов является удобным и надежным инструментом познания основных закономерностей существования материи.