Снег — это письмо с небес, написанное тайными иероглифами.
Укичиро Накая

В японских садах можно встретить необычный каменный фонарь, увенчанный широкой крышей с загнутыми вверх краями. Это «Юкими-Торо», фонарь для любования снегом. Праздник «Юкими» призван дарить людям наслаждение красотой повседневной жизни. Мы тоже решили рассмотреть прекрасное в повседневном и подошли к «Юкими-Торо» несколько ближе, чем обычно. На каменной крыше фонаря расположились миллионы крохотных снежинок, каждая из которых неповторима и достойна самого пристального внимания. Поражаясь чрезвычайно сложной форме, идеальной симметрии и бесконечному разнообразию снежинок, люди издревле связывали их очертания с действием сверхъестественных сил или божественным промыслом.

Тайну снежных кристаллов мечтали разгадать многие великие ученые. В далеком 1611 году трактат о шестилучевой симметрии снежинок опубликовал знаменитый немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер. Первую систематизированную классификацию геометрических форм снежинок в 1635 году создал не кто иной, как знаменитый математик, физик, физиолог и философ Рене Декарт. Ему удалось невооруженным глазом обнаружить даже такие редкие снежные кристаллы, как столбики с наконечниками и двенадцатилучевые снежинки. Наиболее полное исследование строения снежинок и их разновидностей японский физик-ядерщик Укичиро Накая опубликовал лишь в середине прошлого века. Чтобы разгадать тайны образования снежных кристаллов, были необходимы современные представления о молекулярной структуре льда и сложные исследовательские технологии — к примеру, рентгеновская кристаллография.

Невзирая на достижения современной науки, люди и сейчас продолжают задавать вопросы, которыми интересовались тысячи лет назад: почему снежинки симметричны, почему снег белый, правда ли, что среди всех снежинок на свете не найдется двух одинаковых? На наши вопросы ответил профессор физики Калифорнийского технологического института Кеннет Либбрехт. Значительную часть своей жизни он посвятил исследованию снежных кристаллов, при этом научившись выращивать снежинки в лабораторных условиях и даже управлять их формой. Кроме того, профессор Либбрехт известен как автор самой большой и разнообразной коллекции фотографий снежинок.

Триединство воды

Многие ошибочно полагают, что снежинки — это замерзшие по пути к земле капельки дождя. Разумеется, такое атмосферное явление тоже случается и называется «снег с дождем», но красивых геометрически правильных снежинок в этом коктейле нет. Настоящие снежинки вырастают, когда водяные пары конденсируются на поверхности ледяного кристалла, минуя жидкую фазу. Вода — это единственное вещество, которое в повседневной жизни можно наблюдать в тройной точке фазовой диаграммы: его твердая, газообразная и жидкая стадии могут сосуществовать при температуре приблизительно 0,01 градуса Цельсия. Самый первый кристаллик льда, который служит фундаментом будущей снежинки, может образоваться и из микроскопической капельки жидкой воды, однако все дальнейшее строительство происходит за счет присоединения молекул водяного пара.

Разгадка загадочной симметрии снежинок кроется в кристаллической решетке льда. Лед — это уникальное вещество, способное образовывать более десяти различных кристаллических структур. Кубический лед IX стал центральным элементом романа Курта Воннегута «Колыбель для кошки», где ему приписывалась фантастическая способность заморозить всю воду на Земле лишь одной маленькой гранулой. На самом деле практически весь лед на планете кристаллизуется в гексагональной сингонии — его молекулы образуют правильные призмы с шестиугольным основанием. Именно шестиугольная форма решетки в конечном счете обусловливает шестилучевую симметрию снежинок.

Однако связь между структурой кристаллической решетки и формой снежинки, которая больше молекулы воды в десять миллионов раз, неочевидна: если бы молекулы воды присоединялись к кристаллу в случайном порядке, форма снежинки получилась бы неправильной. Все дело в ориентации молекул в решетке и расположении свободных водородных связей, которое способствует образованию ровных граней. Представьте себе игру в тетрис: установить гладкий кубик на гладкую же поверхность несколько труднее, чем заполнить образовавшуюся в ровной линии брешь. В первом случае приходится выбирать, продумывать стратегию на будущее. А во втором — и так все ясно. Точно так же молекулы водяного пара с большей вероятностью заполняют пустоты, нежели пристают к ровным граням, потому что пустоты содержат больше свободных водородных связей. В результате снежинки принимают форму правильных шестиугольных призм с ровными гранями. Такие призмы падают с неба при сравнительно небольшой влажности воздуха в самых разных температурных условиях.

Рано или поздно на гранях появляются неровности. Каждый бугорок притягивает к себе дополнительные молекулы и начинает расти. Снежинка долго путешествует по воздуху, при этом шансы встретиться с новыми молекулами воды у выступающего бугорка несколько выше, чем у граней. Так на снежинке очень быстро вырастают лучи. Из каждой грани вырастает один толстый луч, так как молекулы не терпят пустоты. Из бугорков, образующихся на этом луче, вырастают ответвления. Во время путешествия крохотной снежинки все ее грани находятся в одинаковых условиях, что служит предпосылкой для роста одинаковых лучей на всех шести гранях.

Звездная семейка

Наблюдать за явлением интересно лишь тогда, когда ощущаешь его многообразие.

Очень трудно классифицировать явление, которое ни имеет повторений в природе. «Все снежинки разные, и их группировка — это во многом вопрос личных предпочтений», — считает Кеннет Либбрехт. Международная классификация твердых осадков выделяет семь основных типов снежинок. Таблица, созданная Укичиро Накая, содержит 41 морфологический тип. Метеорологи Магоно и Ли расширили таблицу Накая до 81 типа. Мы предлагаем вам ознакомиться с несколькими характерными видами снежных кристаллов.

Путь света

От маршрута, по которому снежинка путешествует с неба на землю, прямо зависит ее облик. В районах с разной влажностью, температурой и давлением грани и лучи растут по-разному. Снежинка, которую ветер пронес над широким ареалом, имеет все шансы приобрести самую причудливую форму. Чем дольше снежинка спускается на землю, тем большие размеры она может приобрести. Самая большая снежинка была зафиксирована в 1887 году в американской Монтане. Ее диаметр составил 38 см, а толщина — 20 см. В Москве самые крупные снежинки, размером с ладонь, выпали 30 апреля 1944 года.

В погоне за снегом

Чтобы хорошенько рассмотреть настоящие снежинки, нужно как минимум выйти из дома. А за особенно крупными и красивыми экземплярами придется охотиться по всей стране. Для начала стоит взглянуть на карту осадков и выбрать те места, где часто идет снег. Точно так же за снегом гоняются горнолыжники, но нам с ними не по пути: на обустроенных горных курортах, как правило, сравнительно тепло, от 0 до -5 градусов. В такую погоду снежинки, подлетая к земле, подтаивают, покрываются инеем, форма их сглаживается или вовсе теряется. Для хорошего снега необходим хороший мороз — приблизительно пара десятков градусов ниже нуля. Он позволяет снежинкам расти уверенно, до самой земли сохраняя остроту лучей и граней. Однако и здесь важно знать меру: как правило, весь снег выпадает при тех же -20°C, и при дальнейшем понижении температуры воздух остается сухим, осадки не образуются. Конечно, в приполярных районах, где температура редко поднимается выше -40°C, а воздух очень сухой, все равно идет снег. При этом снежинки представляют собой крохотные шестиугольные призмы с идеально ровными гранями, без малейшего сглаживания углов. Зато в средней полосе России, особенно в Центральной Сибири, иногда выпадают огромные звезды диаметром до 30 см. Вероятность увидеть крупные снежинки существенно возрастает вблизи водоемов: испарения с озер и водохранилищ — это отличный строительный материал. И конечно же, крайне желательно отсутствие сильного ветра, иначе большие снежинки будут сталкиваться друг с другом и ломаться. Поэтому лесной ландшафт предпочтительнее степей и тундр.

Даже Кеннет Либбрехт, путешествуя по всему миру в поисках редких снежных кристаллов, до сих пор не смог найти точный способ предсказать, где и когда снег будет самым лучшим, — в этой формуле слишком много случайных величин, а результат может быть самым неожиданным. К примеру, Укичиро Накая обнаружил и сфотографировал почти все кристаллы, которые легли в основу его классификации, у себя на родине, на острове Хоккайдо в Японии.

Обычно же снежинки бывают маленькими, диаметром в пару миллиметров и массой в пару миллиграммов. Тем не менее к концу зимы масса снежного покрова северного полушария планеты достигает 13 500 млрд тонн. Белоснежное одеяло отражает в космос до 90% солнечного света. А почему, собственно, белоснежное? Почему снег выглядит белым, тогда как снежинки состоят из прозрачного льда? Все объясняется сложной формой снежинок, их большим количеством и способностью льда преломлять и отражать свет. Проходя через многочисленные грани снежинок, лучи света преломляются и отражаются, непредсказуемо меняя направление. Снег освещается солнцем и отчасти лучами разных цветов, отраженными от окружающих объектов. В результате многочисленных преломлений отражения объектов рассеиваются и снег возвращает в основном белый солнечный свет. Точно таким же свойством обладает гора колотого льда или битого стекла. Разумеется, во время многочисленных переотражений снег поглощает часть света, причем свет красного спектра поглощается активнее, чем свет синего спектра. На поверхности голубоватый оттенок снега едва заметен, так как при прямом попадании почти весь свет отражается. Попробуйте проделать в снегу глубокую узкую ямку, на дно которой не проникал бы свет. В глубине ямки вы сможете увидеть свет, прошедший сквозь толщу снега, — и он будет синим.

Снежная мифология

Симметрия и идентичность всех лучей снежинок обусловлены наличием информационного канала между ними.
Неверно. Многим трудно поверить в простое объяснение симметрии снежинок, которое заключается в следующем: во время роста все грани и лучи снежинок находятся в абсолютно одинаковых условиях, поэтому вполне могут вырасти одинаковыми. Стараясь объяснить симметрию, люди вводят в теории поверхностную энергию, квантовые квазичастицы фононы, возбуждения кристаллической решетки и даже сверхъестественные силы. Профессор Кеннет предлагает принять во внимание тот факт, что подавляющее большинство снежинок абсолютно не симметричны, а его коллекция фотографий снежинок правильной формы — результат тщательного отбора. Так что единственные факторы симметрии — это стабильные условия роста и везение.

Снег, сделанный с помощью снежных пушек на горнолыжных курортах, абсолютно идентичен натуральному.
Неверно. Настоящие снежинки образуются, когда водяные пары конденсируются на ледяном кристалле, минуя жидкую фазу. Снежные пушки распыляют жидкую воду в виде мелких капель, которые замерзают на холодном воздухе и падают на землю. У замерзших капель нет ни граней, ни лучей, это просто маленькие бесформенные кусочки льда. Кататься на лыжах по ним не хуже, чем по натуральным снежным кристаллам, разве что хрустят они не так звонко.

Двух одинаковых снежинок не существует в природе.
Верно. Здесь нужно определиться, что считать снежинкой и что понимать под словом «одинаковый». Микроскопические кристаллы льда, состоящие из нескольких молекул воды, могут быть абсолютно идентичными. Хотя и тут следует учесть, что на 5000 молекул воды приходится одна, которая вместо обычного водорода содержит дейтерий. Простые снежинки, например призмы, образующиеся при низкой влажности, могут выглядеть одинаково. Хотя на молекулярном уровне они, конечно, будут отличаться. А вот сложные звездчатые снежинки и правда обладают уникальной, отличимой на глаз геометрической формой. И вариантов таких форм, по мнению физика Джона Нельсона из Университета Рицумеикан в Киото, больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной.

Когда снежинка растает, получившуюся воду можно заморозить, и она примет первоначальную форму снежинки.
Неверно. На дворе XXI век, но эта сказка продолжает передаваться из поколения в поколение. Это невозможно как с точки зрения физики, так и с точки зрения здравого смысла. Да, молекулы воды могут объединяться в кластеры за счет водородных связей, но связи эти в жидкой фазе живут не более пикосекунды (10 -12 с), так что память у воды девичья. Ни о какой долгосрочной памяти воды на макроуровне и речи быть не может. Кроме того, как мы уже выяснили, снежинки образуются не из воды, а из водяного пара.

На советских плакатах можно увидеть снежинки с пятью лучами. Они существуют?
Неверно. Снежинки с пятью лучами художники рисовали не с натуры, а руководствуясь собственным идеологическим рвением и наказом партии.

В некоторых случаях снег может приобретать совершенно неожиданные оттенки. В арктических регионах можно увидеть красный снег: он не тает долгое время, поэтому между его кристаллами живут водоросли. В середине прошлого века в промышленных европейских городах, отапливаемых в основном углем, падал черный снег. Нам о черном снеге рассказывали жители современного Челябинска.

Свежему снегу в морозный день всегда сопутствует веселый хруст под ногами. Это не что иное, как звук ломающихся кристаллов. Никто не способен расслышать, как ломается одна снежинка, но тысячи маленьких кристалликов — солидный оркестр. Чем ниже опускается столбик термометра, тем более твердыми и хрупкими становятся снежинки и тем выше становится тон хруста под ногами. Набравшись опыта, можно использовать это свойство снега, чтобы определять температуру на слух.

Снежный узор

Искусство выращивания ледяных кристаллов доступно не каждому: нужна диффузионная камера, масса измерительной аппаратуры, специальные знания и много терпения. Вырезать снежинки из бумаги намного легче, хотя это искусство таит в себе ничуть не меньше творческих возможностей.

Можно выбрать узоры, предложенные на страницах журнала, или придумать собственные. Самый волнующий момент наступает, когда заготовка с узором раскладывается и превращается в большую кружевную снежинку.

См. также о снежинках:
Фотографии не тают. Как запечатлеть уникальную форму снежинок для истории
Дизайн в холодных тонах. Советы начинающим повелителям стихий («Популярная механика» №1, 2008).

Симметрия всегда была меткой совершенства и красоты в классических греческих иллюстрациях и эстетике. Естественная симметрия природы, в частности, была предметом исследования философов, астрономов, математиков, художников, архитекторов и физиков, таких как Леонардо Да Винчи. Мы видим это совершенство ежесекундно, хотя и не всегда замечаем. Вот 10 красивых примеров симметрии, частью которой являемся и мы сами.

Брокколи Романеско

Этот вид капусты известен своей фрактальной симметрией. Это сложный образец, где объект сформирован в одной и то же геометрической фигуре. В этом случае вся брокколи составлена из одной и той же логарифмической спирали. Брокколи Романеско не только красива, но также и очень полезна, богата каротиноидами, витаминами C и K, а по вкусу подобна цветной капусте.

Медовые соты

На протяжении тысяч лет пчелы инстинктивно производили шестиугольники идеальной формы. Многие ученые верят, что пчелы производят соты в этой форме, чтобы сохранить большую часть меда при использовании наименьшего количества воска. Другие не так уверены и полагают, что это - естественное формирование, а воск образуется, когда пчелы создают свое жилище.

Подсолнухи

Эти дети солнца имеют сразу две формы симметрии – радиальная симметрия, и числовая симметрия последовательности Фибоначчи. Последовательность Фибоначчи проявляется в числе спиралей из семян цветка.

Раковина Наутилуса

Еще одна естественная последовательность Фибоначчи проявляется в раковине Наутилуса. Оболочка Наутилуса растет по “спирали Fibonacci” в пропорциональной форме, что позволяет наутилусу внутри сохранять одну и ту же форму на всей продолжительность жизни.

Животные

Животные, как и люди, симметричны с двух сторон. Это означает, что есть осевая линия, где они могут быть разделены на две идентичных половины.

Паутина паука

Пауки создают совершенные круговые сети. Сеть паутины состоит из равно отдаленных радиальных уровней, которые распространяются из центра по спирали, переплетаясь друг с другом при максимальной прочностью.

Круги на полях.

Круги на полях происходят вовсе не "естественно", однако это довольно удивительно симметрия, которой могут достигнуть люди. Многие полагали, что круги на полях являются результатом посещения НЛО, но в итоге оказалось, что это дело рук человека. Круги на полях демонстрируют различные формы симметрии, включая спирали Фибоначчи и фракталы.

Снежинки

Вам определенно понадобится микроскоп, чтобы засвидетельствовать красивую радиальную симметрию в этих миниатюрных шестисторонних кристаллах. Эта симметрия сформирована в процессе кристаллизации в молекулах воды, которые формируют снежинку. Когда молекулы воды замерзают, они создают водородные связи с гексагональными формами.

Галактика Млечный Путь

Земля не единственное место, которое придерживаются естественной симметрии и математики. Галактика Млечного пути - поразительный пример зеркальной симметрии и составлена из двух главных рукавов, известных как Персей и Щит Центавра. У каждого из этих рукавов есть логарифмическая спираль, подобная оболочке наутилуса, с последовательностью Фибоначчи, которая начинается в центре галактики и расширяется.

Лунно-Солнечная симметрия

Солнце намного больше, чем луна, фактически в четыреста раз больше. Тем не менее, явления солнечного затмения происходят каждые пять лет, когда лунный диск полностью перекрывает солнечный свет. Симметрия происходит, потому что Солнце в четыреста раз дальше от Земли, чем Луна.

По сути, симметрия заложена в самой природе. Математическое и логарифмическое совершенство создает красоту вокруг и внутри нас.

«Фракталы Мандельброта» - Методов получения алгебраических фракталов несколько. Понятие "фрактал". Множество Жюлиа. Роль фракталов в машинной графике сегодня достаточно велика. Фракталы. Обратимся к классике - множству Мандельброта. Треугольник Серпинского. Галерея фракталов. Путешествие в мир фракталов. Вторая большая группа фракталов - алгебраические.

«Лист бумаги» - Из бумаги вырезан треугольник. В геометрии бумагу применяют для того чтобы: писать, рисовать; резать; сгибать. Практические свойства бумаги порождают своеобразную геометрию. Геометрия и лист бумаги. Какие действия с бумагой можно использовать в геометрии? Среди множества возможных действий с бумагой немаловажное место занимает то, что ее можно резать.

«Функция синус» - Среднее время захода Солнца – 18ч. Дата. Разноликая тригонометрия. Время. С помощью отрывного календаря нетрудно отметить момент захода Солнца. Цель. График захода Солнца. Выводы. Процесс захода Солнца описывается тригонометрической функцией синус. Заход Солнца.

«Геометрия Лобачевского» - Евклидова аксиома о параллельных. Нельзя сказать, что неевклидова геометрия единственно правильная. «Чем отличается геометрия Лобачевского от геометрии Евклида?». Неевклидова геометрия единственно правильная? Риманова геометрия получила своё название по имени Б.Римана, который заложил её основы в 1854.

«Доказательство теоремы Пифагора» - Теорема Пифагора. Самое простое доказательство. Геометрическое доказательство. Значение теоремы Пифагора. Доказательство Евклида. «В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов». Теорема Пифагора - это одна из самых важных теорем геометрии. Доказательства теоремы. Формулировка теоремы.

«Теорема Пифагора» - Создает «пифагорейскую» школу приблизительно в 510г. до н.э. Афоризмы. Доказательство теоремы. Делимость чисел. Вот задача индийского математика 12в. Бхаскары. У пифагорейцев существовала клятва числом 36. Содружественные числа. Пифагор начал изображать числа точками. Число 3 - треугольник, треугольник задает плоскость.

Всего в теме 13 презентаций

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Занятие направлено на:

• применение знаний о симметрии, полученные на уроках окружающего мира, информатики и ИКТ, Истоков;
• применение умений анализировать формы предметов, объединять предметы по определенным признакам в группы, вычленять из группы предметов “лишний”;
• развитие пространственного воображения и мышления;
• создание условий для
• повышения мотивации к учению,
• получения опыта коллективного труда;
• воспитание интереса к народным исконно-русским видам прикладной деятельности.

Оборудование:

• компьютер,
• интерактивная доска,
• конструктор ТИКО,
• выставка детских работ кружка ДПИ,
• рисунки окон.

1. Актуализация темы

Учитель:

Назовите самого быстрого художника (зеркало)

Интересно и выражение: “зеркальная гладь воды”. Почему так стали говорить? (слайды 3,4)

Ученик:

В тихой заводи пруда
Где течет водица,
Солнце, небо и луна
Точно отразится.

Ученик:

Вода отражает пространство небес,
Прибрежные горы, берёзовый лес.
Над гладью воды вновь стоит тишина,
Затих ветерок и не плещет волна.

2. Повторение видов симметрии.

2.1. Учитель:

Опыты с зеркалами позволили прикоснуться к удивительному математическому явлению – симметрии. Что такое симметрия, мы знаем из предмета ИКТ. Напомните, что такое симметрия?

Ученик:

В переводе слово “симметрия” означает “соразмерность в расположении частей чего-нибудь или строгая правильность”. Если симметричную фигуру сложить пополам по оси симметрии, то половины фигуры совпадут.

Учитель:

Давайте убедимся в этом. Сложите цветок (вырезанный из цветной бумаги) пополам. Совпали половины? Значит фигура симметричная. Сколько осей симметрии имеет данная фигура?

Ученики:

Несколько.

2.2. Работа с интерактивной доской

На какие две группы можно распределить предметы? (Симметричные и несимметричные). Распределите.

2.3. Учитель:

Симметрия в природе всегда завораживает, очаровывает своей красотой...

Ученик:

Шевелились у цветка все четыре лепестка
Я сорвать его хотел, он вспорхнул и улетел (бабочка).

(слайд 5 – бабочка – вертикальная симметрия)

2.4. Практическая деятельность.

Учитель:

Вертикальная симметрия – это точное отражение левой половины узора в правой. Сейчас мы научимся выполнять такой узор красками.

(переходим к столу с красками. Каждый ученик складывает лист пополам, разворачивает его, накладывает краску нескольких цветов на линию сгиба, складывает лист по линии сгиба, скользящими движениями ладони по листу от линии сгиба к краям растягивает краску. Разворачивает лист и наблюдает за симметричностью узора относительно вертикальной оси симметрии. Оставляем лист для высыхания.)

(Дети возвращаются на свои места)

2.5. Наблюдая за природой, человек часто встречал удивительные образцы симметрии.

Ученик:

Покружилась звездочка
В воздухе немножко,
Села и растаяла
На моей ладошке

(снежинка - слайд 6 – осевая симметрия)

7-9 - центральная симметрия.

2.6. Использование симметрии человеком

Учитель:

4. Издавна человек использовал симметрию в архитектуре. Древним храмам, башням средневековых замков, современным зданиям симметрия придает гармоничность, законченность.

(Слайды 10, 12)

2.7. На выставке детских работ кружка ДПИ представлены работы с симметричными рисунками. Дети учатся выпиливать лобзиком детали, которые скрепляют при помощи клея. Готовые изделия: подкасетник, резной стульчик, шкатулка, рамка для фотографии, заготовки для журнального столика.

Учитель:

Симметрию используют люди при создании орнаментов.

Ученик: - Орнамент – это украшение из сочетания периодически повторяющихся геометрических, растительных или животных элементов. На Руси люди украшали орнаментом терема, церкви.

Ученик:

Это домовая резьба (слайд 14 - 16). Истоки домовой резьбы уходят своими корнями в глубокую древность. В Древней Руси её, прежде всего, использовали для привлечения могучих светлых сил, чтобы защитить дом человека, его род, хозяйство от вторжения злых и тёмных начал. Тогда существовала целая система как символов, так и знаков, защищающих пространство крестьянского дома. Наиболее яркой частью жилища всегда были - карнизы, наличники, крыльцо.

Ученик:

Домовой резьбой украшались крыльцо, наличники , карнизы , причелины. Простые геометрические мотивы - повторяющиеся ряды треугольников, полукружий, причелин с кистями обрамляющих фронтоны двускатной крыши домов. Это древнейшие славянские символы дождя, небесной влаги, от которой зависело плодородие, а значит и жизнь земледельца. С небесной сферой связаны представления о Солнце, дающем тепло и свет.

Учитель:

Знаками Солнца являются солярные символы, обозначающие дневной путь светила. Особенно важным и интересным был образный мир наличников окон. Сами окна в представлении о доме - являются пограничной зоной между миром внутри жилища и иным, природным, зачастую неизвестным, окружающим дом со всех сторон. Верхняя часть наличника обозначала - небесный мир, на ней изображались символы Солнца.

(Слайды 16 -18 - симметрия в узорах на ставнях окна)

3. Практическое применение умений

Учитель:

Сегодня мы будем создавать симметричные узоры для наличников или ставен окна. Объем работы очень большой. Как поступали в старину на Руси, когда строили дом? Как нам успеть за короткое время украсить окно? Как быть?

Ученики:

Раньше работали артелью. А мы будем работать в паре с распределением работы на части.

Учитель:

Давайте вспомним правила работы в паре и группе (слайд №19).

Намечаем этапы работы:

Выбираем ось симметрии – вертикальная.

Узор над окном – горизонтальный, но с вертикальной осью симметрии относительно центра.

Узор на боковых створках и наличниках окна симметричен

Самостоятельная творческая работа учеников в парах.

Учитель помогает, корректирует.

4. Итог работы

Выставка детских работ.

Славно сегодня мы потрудились!

Мы постарались!

У нас получилось!

Словарная работа

• Наличник - оформление оконного или дверного проёма в виде накладных фигурных планок. Выполненный из дерева и обильно украшенный резьбой - резной наличник.
  Пышные оконные наличники с венчающими их резными фронтонами снаружи и тончайшая резьба с изображением трав и животных.
• Причелина – от слова чинить, делать, приделывать, в русской деревянной архитектуре - доска, закрывающая торцы бревен на фасаде избы, клети
• Солярный знак. Круг - распространенный солярный знак, символ Солнца; волна, - знак воды; зигзаг - молнии, грозы и живительного дождя.

Тема: «Снежинки – крылья ангелов, упавшие с небес…»

Место выполнения работы: МОУ СОШ №9, 3 класс , Иркутская область , г. Усть-Кут

Научный руководитель:

1.Введение.

2.Снежинки – крылья ангелов, упавшие с небес:

· История изучения снежинок;

· Условия рождения снежинок;

· Геометрия снежинки;

· Виды снежинок;

· Физика снега.

3.Занимательно и познавательно о снеге и снежинке.

· Знаете ли вы, что…;

· Снежные сказки;

· Снегурочка – девочка из снега;

· «Фонарь для любования снегом»;

· Экскурсия в музей снежинок.

· «Праздник летнего снегопада»

4. Маленькое чудо своими руками.

· Снежинка в формате 3D;

· Квиллинг.

· Как вырезать красивую снежинку;

5. Заключение.

Введение.

«Природа так обо всем

Позаботилась, что повсюду

Ты находишь, чему учиться».

Леонардо Да Винчи

Снег - великое чудо природы. Легенда о самом первом снеге рассказывает, что Восставшие ангелы в момент падения теряли свои белоснежные крылья, которые покрыли землю белым блестящим ковром. Так появился снег, и наступила первая зима.

Когда снег идет, это зрелище никого не оставляет равнодушным. Кого – то идущий снег радует, дарит приподнятое настроение, на других, напротив, навевает печаль и грусть. Благодаря снегу мы каждый год любуемся сказочными зимними пейзажами, но любим снег не только за это. Запасы снега влияют на урожай, на уровень воды в реках. Из снега строят зимние дороги и даже аэродромы. Но об этой полезной роли снега мы даже не задумываемся. Снег для нас прежде всего СКАЗКА. Вы заметили, что разные чудовища, мифические и сказочные, могут жить где угодно, а вот в снегу человек их не поселил? Зато снег навеял человеку великое множество сказок.

Самое удивительное в снежинках то, что ни одна из них не повторяет другую. Астроном Иоганн Кеплер в своем трактате «Новогодний дар. О шестиугольных снежинках» объяснил форму кристаллов волей божьей. Если вы живете в холодных краях, знаете о зиме не понаслышке, то у вас есть как минимум один повод гордиться этим: в отличие от жителей жарких стран вы можете любоваться снежинками в естественных условиях. Поверьте, рассматривать снежинки очень интересно хотя бы потому, что еще ни разу на землю не упало двух одинаковых.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

· Ознакомиться с условиями рождения снежинок;

· Рассмотреть разделение снежинок по форме;

· Познакомиться с геометрией и физикой снежинок;

· Изучить мифы, загадки, пословицы и поговорки о снеге;

· Рассмотреть возможность создания необычных снежинок из бумаги.

ДАННАЯ РАБОТА МОЖЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ:

· В качестве дополнительного материала на уроках «Окружающего мира» в 3 классе;

· На уроках наглядной геометрии;

· В качестве материала для сообщений;

· На дополнительных и факультативных занятиях для младших школьников.

«Снежинки - крылья ангелов, упавшие с небес…»

История изучения снежинок.

Трудно сказать, когда человек впервые залюбовался этим чудом природы. Формы снежинок необыкновенно разнообразны – их вариаций более пяти тысяч.

Год	Личность	Что наблюдал
	Архиепископ Олаф Магнус из шведского города Упсала	Впервые наблюдал снежинки невооруженным глазом.
	Иоганн Кеплер, немецкий астроном и математик.
	Французский математик Рене Декарт	Написал «Этюд о форме снежинок», наблюдал 12-лучевую снежинку
17 век	Роберт Гук	Сделал вывод о шестиконечной симметрии в геометрии снежинок
17 век	Донат Розетти, итальянский священник и математик	Первым классифицировал снежинки
17 век	Уильям Скорсби, английский китобой	первым описал снежные кристаллы в форме шестигранных пирамид, столбиков и их комбинаций
	Феодальный правитель Страны восходящего солнца Тосицура Онаками Дои	составил 97 рисунков «снежных цветков».
	Уилсон Бентли, американский фермер По прозвищу «Снежинка»	Получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом
	Николай Васильевич Каульбарс, член Русского Географического Общества	Впервые зарисовал и описал снежинку необычной формы
	Укихиро Ногая	Провел классификацию, создал музей ледяных кристаллов
	Ученые Университета в Токио	Начали выращивание искусственного снега для Олимпиады в Саппоро
	Международная комиссия по снегу и льду	Приняла классификацию снежинок
	Астроном Кеннет Либбнехт

Условия рождения снежинок.

Снежинки развиваются из мелких ледяных кристалликов, имеющих форму шестигранников. Во время очень сильных морозов (при температуре ниже 30 градусов) ледяные кристаллики выпадают в виде «алмазной пыли» – в этом случае на поверхности земли образуется слой очень пушистого снега, состоящего из тоненьких ледяных иголочек. Обычно же в процессе своего движения внутри ледяного облака ледяные кристаллики растут за счет непосредственного перехода водяного пара в лед. Как именно происходит этот рост, зависит от внешних условий, в частности от температуры и влажности воздуха, как показано на рисунке:

В одних условиях ледяные шестигранники усиленно растут вдоль своей оси, и тогда образуются снежинки вытянутой формы – снежинки-столбики, снежинки-иглы . В других условиях шестигранники растут преимущественно в направлениях, перпендикулярных к их оси, и тогда образуються снежинки в виде шестиугольных пластинок или шестиугольных звездочек . К падающей снежинке может примерзнуть капелька воды – в результате образуется снежинка неправильной формы. Мы видим, таким образом, что распространённое мнение о том что будто снежинки имеют вид шестиугольных звездочек, является ошибочным. Перемещаясь вверх-вниз, они попадают в слой воздуха с переохлажденными капельками воды. Здесь будущая снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах. При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Сталкиваясь на своем пути с переохлажденными капельками, снежинка упрощается по форме. Если столкнется с крупной каплей, может превратиться в маленькую градинку.

Геометрия снежинки.

0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

«Звездочка»

«Столбик»

«Пластинка»

«Треугольник»

«Плоские»

«Иглы»

«Пространственные кристаллы»

«Папоротникообразные дендриты»

«Двенадцатилучевая Звезда»

Физика снега.

Наступите на пушистый снег в морозный день. Слышите? Это звук мириад ломающихся кристаллов. Чем ниже температура, тем тверже и хрупче снежинки, и тем сильнее хруст под ногами. Сможете определить температуру на слух по звуку ломающихся снежинок?
Ведь каждой температуре соответствует своя тональность скрипа.

Несмотря на то, что снежинки бывают маленькими, к концу зимы масса снежного покрова северного полушария планеты достигает 13 500 млрд. тонн. Снег отражает в космос до 90% солнечного света.

Мы привыкли видеть белый снег. А белый ли он? Дело в том, что сложная форма льдинок сильно преломляет свет. В результате снег отражает белый солнечный свет.

Впрочем, бывают случаи, когда другой цвет снега ярко выражен для человеческого глаза. Так, например, в арктических и горных регионах обычным явлением считается розовый или красный снег, окрашиваемый водорослями , живущими между его кристаллами.

Известны случаи, когда с неба падал голубой, зеленый, серый или черный снег. Так, на Рождество 1969 года на 16 000 квадратных миль территории Швеции выпал черный снег. Скорее всего, это произошло в результате выбросов промышленных отходов в воздух.

В 1955 году около Даны, штат Калифорния, выпал фосфоресцирующий зеленый снег. Некоторые жители решились попробовать его хлопья и вскоре скончались, руки тех, кто рискнул лишь взять его в руки, покрылись сыпью, сопровождавшейся сильным зудом. Это явление до сих пор создает споры о происхождении снега. Пока же считается, что ядовитые осадки явились результатом атомных испытаний в штате Невада.

Влажный снег в горах образует мокрые лавины, обладающие огромной разрушительной силой и цементирующим действием. Лавины причиняют массу неудобств людям, срываясь с гор в самый неподходящий момент. Обычно лавины образуются на склонах крутизной 25-45°, (однако известны сходы лавин со склонов крутизной 15-18°). На более крутых склонах снег не накапливается в больших количествах и скатывается небольшими дозами по мере накопления. Угрозу представляют любые лавины, даже объёмом всего в несколько кубических метров

30 апреля" href="/text/category/30_aprelya/" rel="bookmark">30 апреля 1944 года в Москве. Пойманные на ладонь, они закрывали её почти всю целиком и напоминали красивые страусиные перья. Учёные объяснили это явление так: из района Земли Франца - Иосифа спустилась волна холодного воздуха, температура понизилась, в облаках началось образование снежинок. Но упасть на землю снежинки сразу не могли: их задерживали в воздухе восходящие с нагретой земли тёплые потоки. Снежинки плавали в воздушных слоях и слипались вместе, образуя большие хлопья. Земля к вечеру остыла, восходящие струи воздуха ослабли, и пошёл удивительный снегопад.

Бульдозер" href="/text/category/bulmzdozer/" rel="bookmark">бульдозера .

Известно, что ещё в воздухе снежинки непрерывно изменяются. В зависимости oт погодных условий в разных местах выпадает „свой“ снег. В Прибалтике и в центральных областях, например, часто идёт снег в виде крупных, сложной формы разветвлённых снежинок, иногда мохнатых хлопьев.

Снег скользкий потому, что при давлении и трении полозьев саней или лыж поверхностные частички снежного покрова тают, появляющаяся при этом плёнка воды служит как бы смазкой. Поэтому „скользкость“ зависит от температуры снега и от скорости перемещения. Самая большая снежинка была зафиксирована 28 января 1887 года в США в штате Монтана. Она составляла в диаметре 38 см.

Занимательно и познавательно о снеге и снежинках.

Знаете ли вы, что…

1. Снежинка - один из самых фантастических примеров самоорганизации материи из простого в сложное.

2. Самое удивительное в снежинках то, что ни одна из них не повторяет другую. Астроном Иоганн Кеплер в своем трактате «Новогодний дар. О шестиугольных снежинках» объяснил форму кристаллов волей божьей.

3. Снежинки абсолютно прозрачны. Они только кажутся нам белыми из-за преломления света на краях кристаллов.

4. В японском городе Кага открыт Музей снега и льда, выполненный в виде трех шестигранных зданий.

6. Снежинки состоят на 95% из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).

7.Снег можно есть. Правда, энергозатраты на поедание снега во много раз больше его калорийности.

8. Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях.

9. Оказывается, лед неодинаково холоден. Есть очень холодный лед, с температурой около минус 60 градусов, это лед некоторых антарктических ледников. Намного теплее лед гренландских ледников. Его температура равна примерно минус 28 градусам. Совсем "теплые льды" (с температурой около 0 градусов) лежат на вершинах Альп и Скандинавских гор.

10. Слой в один сантиметр слежавшегося за зиму снега дает 25-35 кубометров воды на 1 га.

11. Количество воды, "законсервированной" в ледниках земного шара, в 50 раз меньше, чем вся масса океанских вод, и в 7 раз больше вод суши. Если бы ледники совсем растаяли, то уровень мирового океана повысился бы на 800 метров.

12. Два-три айсберга средней величины содержат в себе массу воды, равную годовому стоку Волги (годовой сток Волги - 252 кубических километра).

13. Бывают черные айсберги. Первое сообщение в печати о них появилось в 1773 г. Черный цвет айсбергов вызван деятельностью вулканов - лёд покрыт толстым слоем вулканической пыли, которая не смывается даже морской водой.

14. Почтовая служба США в октябре 2006 года выпустила 4 марки с изображением снежинок.

15. Есть люди, которые могут оценивать температуру воздуха по тому, как скрипит снег.

$ американские ученые потратили на выяснение того факта, что снежинки образуются непосредственно из пара, минуя стадию дождя.

17. Жители Норвегии, которые называют снеговиков «белыми троллями», не советуют разглядывать снежное создание ночью из-за занавески. А наткнёшься ночью на чужого снеговика - следует обойти его стороной.

18. Легенда о самом первом снеге - Восставшие ангелы в момент падения теряли свои белоснежные крылья, которые покрыли землю белым блестящим ковром. Так появился снег, и наступила первая зима.

«Снежные сказки»

https://pandia.ru/text/78/230/images/image042_2.jpg" alt="Картинка" align="left" width="193" height="125">Всем, конечно, знакомы сказки о снежных волшебниках. В русской народной сказке это Морозко, а в сказке Андерсена – Снежная Королева. Помните, какие они разные? Морозко - добрый и сердечный, и справедливый к тому же. Трудолюбивую девочку он щедро одарил, а ленивую да завистливую высмеял. Совсем иной предстает перед нами Снежная Королева из сказки Андерсена. В ее ледяном дворце холодно и неуютно, а разбрасываемые ею по свету льдинки вонзаются в человеческие сердца, и те становятся черствыми и злыми. Две сказки о властелинах снега – и такие они разные. Таким же разным может быть и сам снег. Когда снег идет, это зрелище никого не оставляет равнодушным. Кого – то идущий снег радует, дарит приподнятое настроение, на других, напротив, навевает печаль и грусть. Благодаря снегу мы каждый год любуемся сказочными зимними пейзажами, но любим снег не только за это. Запасы снега влияют на урожай, на уровень воды в реках. Из снега строят зимние дороги и даже аэродромы. Но о этой полезной роли снега мы даже не задумываемся. Снег для нас прежде всего СКАЗКА. Вы заметили, что разные чудовища, мифические и сказочные, могут жить где угодно, а вот в снегу человек их не поселил? Зато снег навеял человеку великое множество сказок. У снега и сказки есть одна общая черта. И сказки, и снег говорят нам о чудесных ПРЕВРАЩЕНИЯХ. Как Золушка превращается в принцессу, так и унылое черное поле под выпавшим снегом, как по волшебству, превращается в сверкающий на солнце великолепный ковер. Снег – один из удивительных феноменов природы. Его изменчивость почти таинственна.

Снегурочка – девочка из снега.

Снежная девушка, приходящая к нам под Новый год – явление уникальное. Ни в какой другой новогодней мифологии, кроме российской, нет женского персонажа! А между тем, мы сами мало что о ней знаем… Говорят, она слеплена из снега… И тает от любви. Так, по крайней мере, представил в 1873 г. Снегурочку писатель Александр Островский, которого смело можно считать приемным папой ледяной девушки.
Истинные же корни родства Снегурочки уходят в дохристианскую мифологию славян. В северных областях языческой Руси существовал обычай изготавливать идолов из снега и льда. И образ ожившей ледяной девочки частенько встречается в преданиях тех времен. Родителями Снегурочки оказались Мороз и Весна-Красна. Жила себе девушка одна-одинешенька, в темном холодном лесу, не показывая личика солнцу, тосковала и тянулась к людям. И однажды вышла к ним из чащи. По сказке Островского ледяная Снегурочка отличалась пугливостью и скромностью, но не было в ней и следа душевного холода. Но если ее сердце полюбит и станет горячим, погибнет Снегурочка! Она это знала и все-таки решилась: вымолила у матери-Весны способность страстно любить. Как она выглядела, продемонстрировали художники Васнецов, Врубель и Рерих. Именно благодаря их картинам мы узнали, что Снегурочка носит бледно-голубой кафтан и шапочку с опушкой, а иногда – кокошник. Такой ее впервые и увидели дети на праздничной елке 1937 года в Московском доме Союзов.
Снегурочка пришла к Деду Морозу не сразу. Хотя еще до революции фигурками снежной девушки украшали елки, девочки наряжались в костюмы Снегурочки. В советской России официально праздновать Новый год было разрешено только в 1935 году. По всей стране начали устанавливать елки и приглашать Деда Мороза. Но вот рядом с ним вдруг появилась помощница – милая скромная девушка с косой через плечо, одетая в голубую шубку. Сначала дочка, потом – неизвестно почему, – внучка. Первый совместный выход Деда Мороза и Снегурочки состоялся в 1937 году – с тех пор так и повелось. Снегурочка водит с детьми хороводы, передает Дедушке Морозу их просьбы, помогает раздавать подарки, поет песни и танцует вместе с птичками и зверюшками.
И Новый год не Новый год без славной помощницы главного волшебника страны.

«Юкими – тора» - «Фонарь для любования снегом»

https://pandia.ru/text/78/230/images/image045_2.jpg" alt="http://*****/public/news/5/1705/Museum-Nakaya-001_8.jpg" align="left" width="247" height="184 src=">письмом с небес, написанным тайными иероглифами". Он первым создал классификацию снежинок. Именем Накая назван единственный в мире музей снежинок, расположенный на острове Хоккайдо.

«Праздник летнего снегопада»

5 августа" href="/text/category/5_avgusta/" rel="bookmark">5 августа в день праздника снега Марии во время мессы из-под купола на молящихся падают белые цветы. Метель из миллиона белых роз.

«Маленькое чудо своими руками». Мастер-класс по изготовлению снежинок.

Снежинка в формате 3D.

Для того, чтобы сделать одну снежинку , понадобятся: 6 квадратных листочков бумаги одинакового размера, ножницы, линейка, карандаш, скотч, степлер, нитка или другой материал для подвешивания снежинки.

Порядок работы:

Каждый кусочек бумаги сложите по диагонали и начертите на нём по линейке будущие прорези:	Прорезаем намеченные прорези и разворачиваем листочки бумаги:
Начинаем скручивать трубочки для формирования снежинки из бумаги , заклеивая их скотчем	Следующую "рамку" будущей бумажной снежинки скручиваем уже в другую сторону. Стороны чередуем, получаем шесть блоков
В каждой половинке снежинки из бумаги, которую мы делаем своими руками, будет по три таких блока, скреплённых степлером	Половинки снежинки скрепляем между собой, тоже степлером: Блоки тоже скрепляем между собой, в одно из таких креплений вставляем ниточку для подвешивания:
Снежинки можно сделать разных цветов, фактур и размеров, варьировать можно и количество надрезов. Все зависит от Ваших запросов, интерьера и того количества бумаги, которого Вам не жалко потратить на его украшение. Красиво делать такие снежинки из цветной бумаги, можно воспользоваться и имеющейся фольгой или цветной плёнкой, а готовую снежинку можно покрыть лаком для волос с блёстками!	Вот такой получается результат:

Квиллинг.

Quilling (квиллинг), известный также как бумагокручение - искусство, которое практикуется с момента Ренессанса. Техника заключается в следующем: узкие полоски бумаги закручиваются в рулончики, придаются форме и склеиваются клеем.

Подобный вид творчества существовал в средневековой Европе. На пике своей популярности квилинг был популярен среди знатных дам, которые занимали им себя в часы досуга и произведения этого искусства часто публиковались в женских журналах того времени.

Для выполнения этих работ понадобится белая офисная бумага. Её нужно нарезать на полоски толщиной 5 мм по короткой стороне. Резать лучше канцелярским ножом по линейке по несколько листов сразу. Для небольшого количества можно нарезать и ножницами. Скручивать полоски можно разными инструментами. Можно использовать шило, специальный стержень с прорезями, зубочистку. Чтобы сделать снежинку (подвеску или аппликацию), нужно приготовить разнообразные формы из скрученных полос. Формы могут быть закрытые, т. е. склеенные и открытые, где клей не используется. Для аппликаций подходят и те, и другие. А для снежинки-подвески можно использовать только закрытые формы.

Схема работы:

Результаты тоже разнообразны:

https://pandia.ru/text/78/230/images/image053_0.jpg" alt="снежинка, техника квилинг" width="194" height="146">

Как вырезать красивую снежинку.

1.	2.	3.
4.

Заключение.

Если вы живете в холодных краях, знаете о зиме не понаслышке, то у вас есть как минимум один повод гордиться этим: в отличие от жителей жарких стран вы можете любоваться снежинками в естественных условиях. И это совсем не так прозаично, как кажется, стоит лишь потеплее одеться и выйти на улицу, взяв с собой самое обыкновенное увеличительное стекло или лупу. Поверьте, рассматривать снежинки очень интересно хотя бы потому, что еще ни разу на землю не упало двух одинаковых.
И вообще советуем всю зиму носить в кармане пальто увеличительное стекло, потому что никогда не знаешь, когда с неба упадет самая красивая снежинка.
Откуда взялся снег? Легенда гласит, что восставшие ангелы в момент падения теряли свои белоснежные крылья. Так и появился снег. Вы знаете, что более половины населения земного шара никогда не видело снега? Или видела, но только на фотографиях. В языке эскимосов для наименования снега существует более 20 слов, в якутском языке - около 70. Большинство снежинок весит около миллиграмма. Но миллиарды снежинок способны повлиять на скорость вращения Земли. Когда белые воздушные красавицы опускаются на землю, начинается самое интересное. Под воздействием температуры, ветра, рельефа снежинки превращаются в самые разнообразные снеговые формы. Начинают кружить хороводы в снежных метелях, дружно воют в пурге, укутывают дома и дороги пушистыми непроходимыми сугробами. Поражаясь чрезвычайно сложной форме, идеальной симметрии и бесконечному разнообразию снежинок, люди издревле связывали их очертания с действием сверхъестественных сил или божественным промыслом.

Во время работы над проектом я узнал много нового и интересного и понял, что это далеко не все сведения о снеге и снежинках. Неисчерпаемы формы снежинок, значит, изучать их можно бесконечно, так же как и любоваться ими.

Использованная литература и источники ИНТЕРНЕТ:

1. Перельман задачи и опыты. Д.: ВАП, 1994.-547 с.

2. Физика в природе / : Кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 199с.: ил.

3. Литературное чтение [Текст] : 3 кл. : Учебник. : В 2 ч. / . – 3-е изд. – М.: Академкнига/Учебник, 2009. – Ч 1: 192 ., 16 с репрод. : ил.

4. http://wsyachina. *****/physics/snow_2.html

5. http://upovara. info/forum/index. php? s=a5a460fa2cee1883b817b0a74c55d896&showtopic=1888

6. http://brembola. pereslavl. info/b7.htm

7. http://www. *****/snezhinka_iz_bumagi

8. http://go. *****/search? q=%D1%ED%E5%E3%20%E2%E8%EA%F2%EE%F0%E8%ED%E0

9. http://go. *****/search? q=%D1%ED%E5%E3%20%E2%20%F1%EA%E0%E7%EA%E0%F5%2C%20%EF%EE%F1%EB%EE%E2%E8%F6%E0%F5%2C%20%EF%EE%E3%EE%E2%EE%F0%EA%E0%F5%2C%20%EF%F0%E8%EC%E5%F2%E0%F5

10. http://news. *****/society/2254437

11. http://*****/archives/412

12. http://www. snowtale. *****/gallery. html