Меню
Разработки
Разработки  /  Математика  /  Разное  /  Исследовательская работа по математике "Применение оригами для решения задач по математике"

Исследовательская работа по математике "Применение оригами для решения задач по математике"

В работе рассмотрены история оригами и связь оригами с математикой.
31.01.2015

Описание разработки

Введение

В начале этого года я записался на кружок «Декоративно - прикладное искусство». На первом занятии наш руководитель сказала о том, что мы будем заниматься модульным оригами. Многие ученики удивились, услышав, слово «оригами». Как оказалось оригами - древнее искусство складывания бумажных фигурок. И каждый человек хоть раз в жизни создавал самое простенькое изделие из квадратного листа бумаги - кораблик, самолетик или пилотку. Во время работы над своим первым шедевром я заметил, что: складывая фигурки оригами, сталкиваюсь с математическими понятиями; при изготовлении модулей и сборке фигур нужна точность, как в математике. Мне стало интересно, как связаны таинственное оригами и математика. Это и стало целью моей работы : установление взаимосвязи искусства оригами и науки математики.

Актуальность исследования состоит в том, что в последнее время учащиеся всё с большей неохотой относятся к учёбе, и в частности к математике. Своей работой я хотел показать, что математика интересная, творческая наука и при помощи оригами из листа обычной бумаги можно не только творить самые невероятные вещи, но и делать различные геометрические построения без циркуля и линейки.

Передо мной были поставлены следующие задачи:

Изучить литературу по истории и технике оригами;

Систематизировать изученный материал;

Проанализировать связь оригами и математики на примере решения математических задач.

Объект исследования – оригами.

Предмет исследования – математические задачи, решаемые с помощью оригами.

Гипотеза: искусство оригами тесно связано с математикой.

Глава 1 Понятие об оригами

Оригами в переводе с японского означает «сложенная бумага». «Ori» — это складывать, a «kami» — бумага. Таким образом, оригами — это древнее искусство складывания фигурок из бумаги. Несмотря на традиционно приписываемые японские корни, искусство оригами своими корнями уходит к древнему Китаю, где и была открыта бумага.

1. 1. Историческая справка об оригами.

История возникновения оригами неразрывно связана с изобретением бумаги. Человечество за время своего развития изобрело много различных материалов для письма. Это папирус, глиняные таблички, береста, бамбуковые планки, пергамент и только в начале первого тысячелетия в Китае изобрели бумагу. Китайцы изготавливали бумагу из бамбуковых стеблей. Скоро секрет изготовления бумаги стал известен в Японии. Японцы улучшили технологию производства и стали получать бумагу прочнее и качественнее китайской. Лучшую бумагу в Японии делали из коры шелковичного дерева. Такая бумага уже обладала свойствами необходимыми для складывания из нее фигурок.

Необходимо сказать, что складывание фигурок не получило распространения в Китае, какое оно получило в Японии. Произошло это по следующей причине: японцы использовали бумагу не только для бытовых целей, но и для демонстрации своих идей. Как известно, буддизм не разделяет искусство на высокое и низкое, не делит дела на важные и не очень, буддисты были первыми, кто обратил внимание на «мелочи жизни» с той целью, чтобы успеть ухватить в этих мелочах дыхание вечности.

Сначала оригами было храмовым искусством. Бумажными фигурками украшали во время праздников статуи богини милосердия Каннон. Искусство оригами совершенствовалось, придумывались новые фигурки и способы их складывания. Вскоре умение складывать фигурки из бумаги стало считаться у японцев признаком хорошего образования и изысканных манер. Во многих знатных японских родах оригами служили гербом и печатью.

В те времена считалось признаком хорошего тона и воспитания умение богатого дворянина развлечь свою даму на балу складыванием бумажных фигурок. Тогда же возникло и искусство сворачивания тайных писем. Используя свое умение, самураи так искусно закручивали свои записки, что только посвященный мог их развернуть. Кроме того, оригамные фигурки часто использовали в свадебной церемонии, украшении домов или праздничных шествиях. Со временем оригами становится обязательным занятием во многих японских семьях. Мамы передавали свои знания дочкам.

Во второй половине XIX века Япония широко открыла двери остальному миру, и европейцы начали знакомиться с классическими фигурками, выполненными в технике оригами: лягушкой, рыбой, журавликом. Тем не менее, своё «оригами» существовало в Европе и до этого. В частности испанская пахарита (птичка), возможно, была одной из первых сложенных из бумаги фигурок в Европе и вообще в мире.

И все же бумага была материалом редким и дорогим. Чаще в Европе складывали ткань – воротники, чепцы и другие головные уборы, которые носили сестры милосердия, монахини, горничные.

Новый этап в развитии оригами начался после второй мировой войны и связан с именем знаменитого японского мастера Йошизава Акира. С помощью изобретенных им несложных условных знаков процесс складывания любого изделия оказалось возможным представить в виде серии рисунков - чертежей. Акира изобрел сотни новых, ранее не известных, фигурок. Он доказал, что искусство складывания может быть авторским, и способствовал его широчайшему распространению. В течение нескольких лет Японское министерство иностранных дел отправляло его в многочисленные поездки по странам Европы, потому что развитое и поддержанное им традиционное японское искусство стало международным средством мира и дружбы без слов.

1. 2. Легенды оригами.

Для того чтобы разбудить любопытство и тягу у новых учеников, мастера оригами придумывали различные истории – легенды о важности оригами в жизни  человека и истории в целом.

Самая известная из дошедших до нас легенд об этом японском искусстве напрямую связана с фигуркой оригами – бумажным журавликом (Рис. 1). В восточной культуре журавль символизирует любовь, веру и надежду. Из легенды следует, что если сложить тысячу подобных фигурок, а затем подарить

  Рис. 1  их окружающим людям, то может исполниться самое заветное желание. По легенде очень давно на земле жил бедный мастер, посвятивший всю свою жизнь оригами. Он был очень добр ко всем и ко всему, что его окружало. Его основным занятием было складывание из листов бумаги различных фигурок, которые он раздавал детям. Однажды он повстречал на пути странствующего монаха и подарил ему фигурку журавлика. Это растрогало монаха, и он сказал: «Складывай свои фигурки дальше. Главное – твоя вера в их важность. Даже если вокруг война, оставайся верен своему искусству, и оно отблагодарит тебя, сделав богатым и известным». Через некоторое время на самом деле началась война. Молодые отправились воевать на эту продолжительную и кровопролитную войну. А бедный мастер упрямо продолжал собирать свои фигурки, чем раздражал окружающих людей. Разозлившись, соседи решили сжечь его дом, но оказавшись в нем, они были восхищены разнообразием и великолепием фигурок. Добрый мастер подарил каждому из вошедших в его дом людей понравившуюся фигурку. На глазах у гостей мастер сделал из листа бумаги журавлика, который ожил в его руках и улетел – он был вестником мира. Люди воодушевились, поверили в себя, и вскоре одержали победу в войне.

Также журавлик стал символом избавления от ядерной угрозы и лучевой болезни. Это связано с определенной легендой, которая очень похожа на быль и повествует о девочке по имени Садако Сасаки (Рис. 2). Она родилась в 1943 году, в 1945 во время бомбардировки Хиросимы погибли ее родители, а сама она заболела лучевой болезнью. Кто - то сказал ей, что если она сделает тысячу журавликов, она поправится. Садако скоро поняла, что ей уже не станет лучше, она умрет. И тогда она стала дарить своих журавликов другим больным - - каждый журавлик, которого сворачивала маленькая Садако, был молитвой: молитвой о спасении человека и молитвой о мире.

По завершению второй мировой войны журавлик стал олицетворением мира и свободы.

  Рис. 2  Существует множество легенд, но в наше время, проведя множество исследований, некоторые ученые уверены, что фигурки оригами на самом деле заряжены особой энергией, потому фигурки оригами даже пытаются использовать в медицинских целях.

1. 3. Виды и техники оригами.

Существует определённый набор условных знаков, необходимых для того, чтобы зарисовать схему складывания даже самого сложного изделия. Большая часть условных знаков была введена в практику в середине XX века известным японским мастером Акирой Йошизавой.

Условные обозначения могут отличаться в деталях в различных книгах оригами, от автора к автору, но, по сути, все стараются придерживаться стандартов для удобства разметки. Все обозначения в оригами можно разделить на стрелки, линии и знаки (Приложение1).

Одной из популярных разновидностей оригами является модульное оригами, в котором целая фигура собирается из многих одинаковых частей (модулей). Каждый модуль складывается по правилам классического оригами из одного листа бумаги, а затем модули соединяются путём вкладывания их друг в друга, появляющаяся при этом сила трения не даёт конструкции распасться. Одним из  наиболее часто встречающихся объектов модульного оригами является кусудама, объёмное тело шарообразной формы (Рис. 3).

Простое оригами — стиль оригами, придуманный британским оригамистом Джоном Смитом, и который ограничен использованием только складок горой и долиной. Целью оригами

  Рис. 3  является облегчение занятий неопытным оригамистам, а также людям с ограниченными двигательными навыками. Данное выше ограничение означает невозможность многих (но не всех) сложных приёмов, привычных для обычного оригами, что вынуждает к разработке новых методов, дающих сходные эффекты (Рис. 4).

Развёртка (англ. crease pattern; паттерн складок) — один из видов диаграмм оригами, представляющий собой чертёж, на котором изображены все складки готовой модели. Складывание по развёртке сложнее складывания по традиционной схеме, однако, данный метод даёт не просто информацию, как сложить модель, но и как она была придумана — дело в том, что развёртки используются при разработке новых моделей оригами (Рис. 5).

Мокрое складывание — техника складывания, разработанная Акирой Йошизавой и использующая смоченную водой бумагу для придания фигуркам плавности линий, выразительности, а также жесткости. Особенно актуален данный метод для таких негеометричных объектов, как фигурки животных и цветов, в этом случае они выглядят намного естественней и ближе к оригиналу (Рис. 6).

1. 4. Базовые формы оригами.

Многие фигурки оригами на начальном этапе складываются одинаково, то есть имеют одну основу - базовую форму. База – это самая простая уже сложенная форма, из которой со временем могут появиться множество различных фигурок.

Сегодня в мире существует целых 11 базовых форм (Приложение 2).

Простые базовые формы: треугольник, книга, дверь, воздушный змей;

Средние базовые формы: блин, рыба, двойной треугольник, двойной квадрат;

Сложные базовые формы: птица, катамаран, лягушка.

Часто в книгах об оригами даже не приводятся схемы базовых форм оригами, подразумевается, что мастер оригами уже с ними знаком.

Исследовательская  работа по математике Применение оригами для решения задач по математике

Глава 2 Оригами в математике.

 Оригами – это вид творчества, вид искусства, столь же древний, как и математика. Попробуем рассмотреть между ними взаимосвязь.

2. 1. Теоретические основы оригами в математике.

Прежде чем рассмотреть применение оригами в математике, надо изучить аксиомы оригами.

Шесть аксиом оригами предложил живущий в Италии японский математик Хумиани Хузита в 1992 году на слушаниях Первой международной конференции Origami Science and Technology. Аксиомы Хумиани Хузита стали первым шагом в математическом обосновании построений, выполнимых перегибанием листа бумаги.

Весь материал – смотрите документ.

Содержимое разработки

Министерство образования, науки и молодежи

Республики Крым

Малая академия наук Крыма «Искатель»





Отделение: математика








Работу выполнил:

Якубович Дмитрий Станиславович,

ученик 8 класса Червоновской

общеобразовательной школы –

детский сад

Нижнегорского района


Научный руководитель:

Нурдинова Анна Вячеславовна,

учитель математики Червоновской

общеобразовательной школы -детский сад

Нижнегорского района


ПРИМЕНЕНИЕ ОРИГАМИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО МАТЕМАТИКЕ



































Нижнегорский – 2014


Содержание

Введение ……………………………………………………………………….3

Глава 1. Понятие об оригами

1.1. Историческая справка об оригами……………………………………..4

1.2. Легенды оригами………………………………………………………..5

1.3. Виды и техники оригами……………………………………………….7

1.4. Базовые формы оригами ……………………………………………….9

Глава 2. Оригами в математике

2.1.Теоретические основы оригами в математике……………………….9

2.2. Применение оригами к решению некоторых задач

по математике………………………………………………………….11

Заключение…………………………………………………………………....19

Список литературы…………………………………………………………...21

Приложения…………………………………………………………………...22

































Введение

В начале этого года я записался на кружок «Декоративно - прикладное искусство». На первом занятии наш руководитель сказала о том, что мы будем заниматься модульным оригами. Многие ученики удивились, услышав, слово «оригами». Как оказалось оригами - древнее искусство складывания бумажных фигурок. И каждый человек хоть раз в жизни создавал самое простенькое изделие из квадратного листа бумаги - кораблик, самолетик или пилотку. Во время работы над своим первым шедевром я заметил, что: складывая фигурки оригами, сталкиваюсь с математическими понятиями; при изготовлении модулей и сборке фигур нужна точность, как в математике. Мне стало интересно, как связаны таинственное оригами и математика. Это и стало целью моей работы : установление взаимосвязи искусства оригами и науки математики.

Актуальность исследования состоит в том, что в последнее время учащиеся всё с большей неохотой относятся к учёбе, и в частности к математике. Своей работой я хотел показать, что математика интересная, творческая наука и при помощи оригами из листа обычной бумаги можно не только творить самые невероятные вещи, но и делать различные геометрические построения без циркуля и линейки.

Передо мной были поставлены следующие задачи:

  • Изучить литературу по истории и технике оригами;

  • Систематизировать изученный материал;

  • Проанализировать связь оригами и математики на примере решения математических задач.

Объект исследования – оригами.

Предмет исследования – математические задачи, решаемые с помощью оригами.

Гипотеза: искусство оригами тесно связано с математикой.







Глава 1 Понятие об оригами

Оригами в переводе с японского означает «сложенная бумага». «Ori» — это складывать, a «kami» — бумага. Таким образом, оригами — это древнее искусство складывания фигурок из бумаги. Несмотря на традиционно приписываемые японские корни, искусство оригами своими корнями уходит к древнему Китаю, где и была открыта бумага.

1.1.Историческая справка об оригами.

История возникновения оригами неразрывно связана с изобретением бумаги. Человечество за время своего развития изобрело много различных материалов для письма. Это папирус, глиняные таблички, береста, бамбуковые планки, пергамент и только в начале первого тысячелетия в Китае изобрели бумагу. Китайцы изготавливали бумагу из бамбуковых стеблей. Скоро секрет изготовления бумаги стал известен в Японии. Японцы улучшили технологию производства и стали получать бумагу прочнее и качественнее китайской. Лучшую бумагу в Японии делали из коры шелковичного дерева. Такая бумага уже обладала свойствами необходимыми для складывания из нее фигурок.

Необходимо сказать, что складывание фигурок не получило распространения в Китае, какое оно получило в Японии. Произошло это по следующей причине: японцы использовали бумагу не только для бытовых целей, но и для демонстрации своих идей. Как известно, буддизм не разделяет искусство на высокое и низкое, не делит дела на важные и не очень, буддисты были первыми, кто обратил внимание на «мелочи жизни» с той целью, чтобы успеть ухватить в этих мелочах дыхание вечности.

Сначала оригами было храмовым искусством. Бумажными фигурками украшали во время праздников статуи богини милосердия Каннон. Искусство оригами совершенствовалось, придумывались новые фигурки и способы их складывания. Вскоре умение складывать фигурки из бумаги стало считаться у японцев признаком хорошего образования и изысканных манер. Во многих знатных японских родах оригами служили гербом и печатью.

В те времена считалось признаком хорошего тона и воспитания умение богатого дворянина развлечь свою даму на балу складыванием бумажных фигурок. Тогда же возникло и искусство сворачивания тайных писем. Используя свое умение, самураи так искусно закручивали свои записки, что только посвященный мог их развернуть. Кроме того, оригамные фигурки часто использовали в свадебной церемонии, украшении домов или праздничных шествиях. Со временем оригами становится обязательным занятием во многих японских семьях. Мамы передавали свои знания дочкам.

Во второй половине XIX века Япония широко открыла двери остальному миру, и европейцы начали знакомиться с классическими фигурками, выполненными в технике оригами: лягушкой, рыбой, журавликом. Тем не менее, своё «оригами» существовало в Европе и до этого. В частности испанская пахарита (птичка), возможно, была одной из первых сложенных из бумаги фигурок в Европе и вообще в мире.

И все же бумага была материалом редким и дорогим. Чаще в Европе складывали ткань – воротники, чепцы и другие головные уборы, которые носили сестры милосердия, монахини, горничные.

Новый этап в развитии оригами начался после второй мировой войны и связан с именем знаменитого японского мастера Йошизава Акира. С помощью изобретенных им несложных условных знаков процесс складывания любого изделия оказалось возможным представить в виде серии рисунков-чертежей. Акира изобрел сотни новых, ранее не известных, фигурок. Он доказал, что искусство складывания может быть авторским, и способствовал его широчайшему распространению. В течение нескольких лет Японское министерство иностранных дел отправляло его в многочисленные поездки по странам Европы, потому что развитое и поддержанное им традиционное японское искусство стало международным средством мира и дружбы без слов.

1.2. Легенды оригами.

Для того чтобы разбудить любопытство и тягу у новых учеников, мастера оригами придумывали различные истории – легенды о важности оригами в жизни

человека и истории в целом.

Самая известная из дошедших до нас легенд об этом японском искусстве напрямую связана с фигуркой оригами – бумажным журавликом (Рис.1). В восточной культуре журавль символизирует любовь, веру и надежду. Из легенды следует, что если сложить тысячу подобных фигурок, а затем подарить

Рис.1 их окружающим людям, то может исполниться самое заветное желание. По легенде очень давно на земле жил бедный мастер, посвятивший всю свою жизнь оригами. Он был очень добр ко всем и ко всему, что его окружало. Его основным занятием было складывание из листов бумаги различных фигурок, которые он раздавал детям. Однажды он повстречал на пути странствующего монаха и подарил ему фигурку журавлика. Это растрогало монаха, и он сказал: «Складывай свои фигурки дальше. Главное – твоя вера в их важность. Даже если вокруг война, оставайся верен своему искусству, и оно отблагодарит тебя, сделав богатым и известным». Через некоторое время на самом деле началась война. Молодые отправились воевать на эту продолжительную и кровопролитную войну. А бедный мастер упрямо продолжал собирать свои фигурки, чем раздражал окружающих людей. Разозлившись, соседи решили сжечь его дом, но оказавшись в нем, они были восхищены разнообразием и великолепием фигурок. Добрый мастер подарил каждому из вошедших в его дом людей понравившуюся фигурку. На глазах у гостей мастер сделал из листа бумаги журавлика, который ожил в его руках и улетел – он был вестником мира. Люди воодушевились, поверили в себя, и вскоре одержали победу в войне.

Также журавлик стал символом избавления от ядерной угрозы и лучевой болезни. Это связано с определенной легендой, которая очень похожа на быль и повествует о девочке по имени Садако Сасаки (Рис.2). Она родилась в 1943 году, в 1945 во время бомбардировки Хиросимы погибли ее родители, а сама она заболела лучевой болезнью. Кто-то сказал ей, что если она сделает тысячу журав-

ликов, она поправится. Садако скоро поняла, что ей уже не станет лучше, она умрет. И тогда она стала дарить своих журавликов другим больным -- каждый журавлик, которого сворачивала маленькая Садако, был молитвой: молитвой о спасении человека и молитвой о мире.

По завершению второй мировой войны журавлик стал олицетворением мира и свободы.

Рис.2 Существует множество легенд, но в наше время, проведя множество исследований, некоторые ученые уверены, что фигурки оригами на самом деле заряжены особой энергией, потому фигурки оригами даже пытаются использовать в медицинских целях. 

1.3. Виды и техники оригами.

Существует определённый набор условных знаков, необходимых для того, чтобы зарисовать схему складывания даже самого сложного изделия. Большая часть условных знаков была введена в практику в середине XX века известным японским мастером Акирой Йошизавой.

Условные обозначения могут отличаться в деталях в различных книгах оригами, от автора к автору, но, по сути, все стараются придерживаться стандартов для удобства разметки. Все обозначения в оригами можно разделить на стрелки, линии и знаки (Приложение1).

Одной из популярных разновидностей оригами является модульное оригами, в котором целая фигура собирается из многих одинаковых частей (модулей). Каждый модуль складывается по правилам классического оригами из одного листа бумаги, а затем модули соединяются путём вкладывания их друг в друга, появляющаяся при этом сила трения не даёт конструкции распасться. Одним из наиболее часто встречающихся объектов модульного оригами является кусудама, объёмное тело шарообразной формы (Рис.3).

Простое оригами — стиль оригами, придуманный британским оригамистом Джоном Смитом, и который ограничен использованием только складок горой и долиной. Целью оригами

Рис.3 является облегчение занятий неопытным оригамистам, а также людям с ограниченными двигательными навыками. Данное выше ограничение означает невозможность многих (но не всех) сложных приёмов, привычных для обычного оригами, что вынуждает к разработке новых методов, дающих сходные эффекты (Рис.4).

Рис.4 Рис.5

Развёртка (англ. crease pattern; паттерн складок) — один из видов диаграмм оригами, представляющий собой чертёж, на котором изображены все складки готовой модели. Складывание по развёртке сложнее складывания по традиционной схеме, однако, данный метод даёт не просто информацию, как сложить модель, но и как она была придумана — дело в том, что развёртки используются при разработке новых моделей оригами (Рис.5).

Мокрое складывание — техника складывания, разработанная Акирой Йошизавой и использующая смоченную водой бумагу для придания фигуркам плавности линий, выразительности, а также жесткости. Особенно актуален данный метод для таких негеометричных объектов, как фигурки животных и цветов, в этом случае они выглядят намного естественней и ближе к оригиналу (Рис.6).


Рис.6

1.4. Базовые формы оригами.

Многие фигурки оригами на начальном этапе складываются одинаково, то есть имеют одну основу - базовую форму. База – это самая простая уже сложенная форма, из которой со временем могут появиться множество различных фигурок.

Сегодня в мире существует целых 11 базовых форм (Приложение 2).

  1. Простые базовые формы: треугольник, книга, дверь, воздушный змей;

  2. Средние базовые формы: блин, рыба, двойной треугольник, двойной квадрат;

  3. Сложные базовые формы: птица, катамаран, лягушка.

Часто в книгах об оригами даже не приводятся схемы базовых форм оригами, подразумевается, что мастер оригами уже с ними знаком .

Глава 2 Оригами в математике.

Оригами – это вид творчества, вид искусства, столь же древний, как и математика. Попробуем рассмотреть между ними взаимосвязь.

2.1. Теоретические основы оригами в математике.

Прежде чем рассмотреть применение оригами в математике, надо изучить аксиомы оригами.

Шесть аксиом оригами предложил живущий в Италии японский математик Хумиани Хузита в 1992 году на слушаниях Первой международной конференции Origami Science and Technology. Аксиомы Хумиани Хузита стали первым шагом в математическом обосновании построений, выполнимых перегибанием листа бумаги .

Аксиома 1. Существует единственный сгиб, проходящий через две данные точки (Рис.7).

Рис.7 Рис.8 Рис.9

Аксиома 2.Существует единственный сгиб, совмещающий две данные точки (Рис.8) .

Аксиома 3. Существует сгиб, совмещающий две данные прямые (Рис.9) .

Аксиома 4. Существует единственный сгиб, проходящий через данную точку и перпендикулярный данной прямой (Рис.10).

Аксиома 5. Существует единственный сгиб, проходящий через данную точку и помещающий другую данную точку на данную прямую (Рис 11).

Рис.10 Рис.11 Рис.12

Аксиома 6. Существует единственный сгиб, помещающий каждую из двух данных точек на одну из двух данных пересекающихся прямых (Рис 12).
В 2002 году японский оригамист Коширо Хатори обнаружил сгиб, который не описан в аксиомах Х.Хузита.

Аксиома 7. Для двух данных прямых и точки существует линия сгиба, перпендикулярная первой прямой и помещающая данную точку на вторую прямую.

2.2. Применение оригами для решения некоторых задач по математике.

Рассмотрим примеры задач, решаемых методами оригами. Как правило, они проще и нагляднее, а относительная простота помогает убедиться в правильности классических утверждений, теорем и побуждает к дальнейшим исследованиям. Сколько любопытных тайн кроется в обычном листочке бумаги, который всегда под рукой! Возможности перегибания листа бумаги велики, что обеспечивает решить большое разнообразие задач.

При решении задач с помощью методов оригами роль прямых играют края листа и линии сгибов, образующиеся при его перегибании, а роль точек - вершины углов листа и точки пересечения линий сгибов друг с другом или с краями листов.

Для примера рассмотрим несколько задач.

Методом оригами разделить один из углов квадрата .

Откладывание угла в 30° или 60° не представляет проблем. Достаточно построить на стороне квадрата равносторонний треугольник. Для этого сначала разделим квадрат вертикальной складкой на два равных прямоугольника. Затем проведем складку, которая переносит угол квадрата на отмеченную линию. Угол 15° можно получить, разделив полученные углы в 60° и 30° градусов пополам (Рис.13).

Рис.13

С помощью оригами можно решить одну из задач древности. Задача о трисекции угла, то есть поделить произвольный угол на три равные части.

Для решения этой задачи берем квадратный лист бумаги и обозначаем его как ABCD. На стороне AD отмечаем произвольную точку P и проводим отрезок BP. Нам надо разделить угол PBС на 3 равных угла.

На сторонах AB и  DC отмечаем точки E и F так, чтобы линия EF была параллельна AD. Обозначаем EFс помощью сгиба. Совмещаем сторону BCс линией EF. Линию, полученную в результате сгиба, обозначаем как GH. Делаем такой сгиб, чтобы точка Е касалась линии ВР и точка В касалась линии GH.

Теперь сгибаем лист по перпендикуляру к линии ЕВ, проходящему через точку G. На стороне АDотмечаем точку J. Отгибаем угол обратно. Доводим линию, исходящую из точки  J, до точки В. Сторону ВС совместить с линией ВJ.

Линии ВJ и ВК делят угол РВС на 3 равные части. Задача решена.


Деление квадрата на равные части.

Деление листа бумаги на две части не представляет сложности, поскольку реализуется просто складыванием базовой формы книжка.

Перейдем к более сложной задаче деления квадратного листа на три части.

Эта задача уже не столь проста. Для ее решения сложим угол квадрата к середине противоположной стороны. В таком случае точка пересечения другой стороны, противоположной этому углу и стороны, прилегающей к нему, делит сторону в отношении один к двум. Таким образом, с помощью только складок мы нашли треть стороны квадрата (Рис.14).



Рис.14

Для деления квадрата на четыре части достаточно достаточно его поделить пополам, а затем каждую из половинок снова пополам. Именно так происходит, когда мы складываем базовую форму дверь (Рис.15).

Рис.15 Рис.16

Деление квадрата на пять (Рис.16), семь (Рис.17) частей изображено на рисунках .

Рис.17

Другой группой задач является получение одной фигуры из другой:

  • Квадрат из треугольника: раскрыть треугольник и разровнять его до квадрата.

  • Треугольник из квадрата: раскрыть квадрат и разровнять его до треугольника.

  • Трапеция из квадрата: развести углы в стороны, прижать и разровнять трапецию.

  • Прямоугольник из квадрата: раскрыть квадрат и разровнять его до прямоугольника.

  • Ромб из квадрата: развести углы, наметить поперечную линию сгиба, разровнять ромб (Приложение 3).

С помощью оригами можно изготовить из квадрата правильные многоугольники. Рассмотрим способ изготовления из квадрата правильного треугольника (Рис 18).

Рис.18

Способы изготовления правильных многоугольников из квадрата представлены в Приложении 4.

Занятие оригами позволяет познакомиться с платоновыми телами и другими многогранниками , так как из бумаги такие фигурки складываются легко и быстро.

Из равносторонних треугольников можно составить

  • тетраэдр (четыре треугольника),

  • октаэдр (восемь треугольников),

  • икосаэдр (двадцать треугольников).

Из квадратов составляется

  • куб (шесть квадратов).

Из правильных пятиугольников составляется

  • додекаэдр (двенадцать правильных пятиугольников) (Рис.19).



Рис.19


Докажем несколько теорем, используя оригами.

Сумма углов треугольника равна 180°

Доказательство.

Возьмем лист бумаги, имеющей форму произвольного треугольника.

Проведем сгиб через одну из вершин треугольника, перпендикулярную противоположной стороне - высоту треугольника . (Применяем аксиому 4: существует единственный сгиб, проходящий через данную точку и перпендикулярный данной прямой). Совместим вершины треугольника с точкой у основания высоты треугольника (по аксиоме 2: существует единственный сгиб, совмещающий две данные точки). Получаем, что углы 1, 2 и 3 треугольника совпали при наложении с развернутым углом (а величина развернутого угла равна 180°). Следовательно, 1+2+3=180° Теорема доказана (Рис.20).

Рис.20

Накрест лежащие углы, образованные при пересечении двух параллельных прямых и секущей, равны.

Возьмем лист бумаги с двумя параллельными сторонами и секущей АВ (Рис.21). Сравним накрест - лежащие углы – углы 1 и 2.

А

1

2

В Рис.21

Согнем лист по секущей АВ (По аксиоме 1: существует единственный сгиб, проходящий через две данные точки). Совместим вершины накрест лежащих углов – точки А и В (По аксиоме 2: существует единственный сгиб, совмещающий две данные точки) (Рис.22).

А

1

О

2

В




Рис.22




А(В)

1=2

О


Рис.23

Углы 1 и 2 совпали при наложении, следовательно, 1=2 (два угла называются равными, если они при наложении совпадают). Значит, накрест лежащие углы, образованные при пересечении двух параллельных прямых секущей, равны. Теорема доказана (Рис.23).

Доказать, что в прямоугольном треугольнике против угла 30 лежит катет, равный половине гипотенузы.

Доказательсвто.

1. Наметим середину стороны ВС квадрата АВСD.

2. Согнем по линии так, чтобы точка D легла на линию сгиба.

3. Согнем по ней и по намеченной линии разогнем. Сторону АВ совместим с отрезком АК, то есть угол А разделится на три равные части: угол ВАМ = угол NАК = угол КАD = 30°.

4. Сравним КD и АК, для этого совместим сторону DK с АК в результате чего точка D совместится с точкой М.



5. Согнем по линии РМ, точка К совместимо с точкой А

Теорема доказана.



























Заключение

Оригами – творчество сложения бумаги для получения какого-либо образа или фигуры. Зародившись в Японии, оригами развито не во всех странах, и в каждой из стран оно расценивается по-разному.

Для оригами необходимы всего лишь руки и лист бумаги, но в этом очень много различных возможностей. Это интересное занятие и головоломка, развлечение и наука.

Значительное место оригами занимает в образовании и развитии:

  • учит различным приемам работы с бумагой, таким, как сгибание, многократное складывание;

  • развивает способность работать руками, мелкую моторику рук, приучает к точным движениям пальцев;

  • развивает глазомер, память и учит концентрации внимания, так как заставляет сосредоточиться на процессе изготовления поделки, учит следовать инструкциям;

  • работают оба полушария мозга, потому что при складывании фигурок одновременно работают обе руки;

  • знакомит с геометрическими понятиями, вызывает интерес к урокам математики и конструирования;

  • развивает творческие способности, пространственное воображение и фантазию - учит читать чертежи, по которым складываются фигурки и представлять по ним изделия в объеме;

  • дает трудовые навыки, учит аккуратности, экономно использовать материал, содержать в порядке рабочее место.

В ходе изучения данной темы я смог прикоснуться к тайнам оригами, понять смысл математических принципов в бумажной пластике. Выполняя геометрические фигуры в технике оригами, можно вспомнить или познакомиться с новыми геометрическими понятиями, основными определениями, и наглядно изучать закономерности поведения двухмерной плоскости в трехмерном пространстве.

По результатам моего исследования можно сделать вывод, что гипотеза подтвердилась - искусство оригами тесно связано с математикой.

Оригами и математика, словно две сестры, которые не терпят неточности и поспешности. Само оригами дает полет фантазии, а математика эту фантазию облачает в платье науки.
































Список литературы:


  1. Афонькин С.Ю., Афонькина Е.Ю. Уроки оригами в школе и дома. –

М.:Аким, 1996.

  1. Афонькин, С. Ю., Капитонова, И. В. Оригами и геометрия. – Чебоксары: ЧГУ, 1993. – 28 с.

  2. Белим, С. Н. Задачи по геометрии, решаемые методами складывания (оригами). – М.: Аким, 1997. – 64 с.

  3. Белим С.Н, Белим С.В. Правильные многоугольники в оригами. - М.: Омск, 2003. - 62с.

  4. Оригами помогает геометрии. под ред. Н. И. Чиканцевой. – М.: МГПУ, 1995. – 30 с.


Интернет - ресурсы

www.origami.ru.

https://ru.wikipedia.org/wiki/

http://www.openclass.ru/node/244563



http://izobretaika.in.ua/origami/legendy-origami/



















Приложение 1

Основные условные обозначения

Приложение 2

Простые базовые формы

Треугольник

Книга

Дверь



Воздушный

змей



Средние базовые формы

Блин



Рыба



Двойной

треугольник

Двойной

квадрат

Сложные базовые формы



Птица



Катамаран



Лягушка







Приложение 3

Получение одной фигуры из другой















































Приложение 4

Правильный пятиугольник и шестиугольник

-75%
Курсы повышения квалификации

Современные педагогические технологии в образовательном процессе

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1000 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Исследовательская работа по математике "Применение оригами для решения задач по математике" (1.02 MB)

Комментарии 5

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт

Валентина, 20.03.2016 20:25
Очень полезная информация
наталия, 02.02.2016 12:30
интересная тема для размышления!!
ольга, 05.12.2015 21:01
очень хорошая работа
с, 24.11.2015 14:52
отлично
Альбина, 14.11.2015 02:19
очень хорошая работа!