Capitolul 2
Oraşe, castele, cetăţi
<
28. Cetatea naturii
Obiective
-
Să observe și să înţeleagă elemente intuitive de geometrie care stă la baza elementelor din natură sau ale Universului.
-
Să descopere regula numărului de aur descoperit de antici prin observarea directă a naturii.
Discipline integrate în lecție
- Comunicare în limba română
- Matematică și explorarea mediului
- Arte vizuale și abilități practice
Metode și procedee
-
observare directă a elementelor din natură/pe desen;
-
conversația euristică;
-
explicația.
Materiale și instrumente de lucru
- print spirală pe hârtie A4 (vezi Resurse);
- conuri de brad, flori naturale (floarea soarelui) sau ananas, scoici melc, ouă etc.
- coli A4 cu liniatura de matematică;
- trusă de geometrie.
Forme de organizare a clasei: frontal, individual, în perechi sau pe echipe.
Subiectul lecției:
Povestea creşterii sau numărul de aur, spirala lui Fibonacci
Aceasta este o poveste adevărată. Veţi vedea că puteţi verifica şi singuri acest lucru. Veţi afla în curând un mare secret, regula vieţii, adică regula după care cresc şi trăiesc toate fiinţele. Aceeaşi regulă este valabilă şi pentru mişcarea norilor şi a valurilor, formarea munţilor sau curgerea râurilor. Se poate spune că natura şi-a clădit „cetatea” cu această regulă, care are şi o formă, şi încă una foarte frumoasă: o spirală. Spirala este o curbă care creşte – ca un melc.
Scenariu activitate
Mod de desfăşurare: în sala de clasă → 45 min.
Explicația, exemple, observarea directă a elementelor din natură.
În şirul de numere al lui Fibonacci, fiecare număr reprezintă suma a două numere anterioare, începând cu 0 şi 1. Astfel, şirul începe cu:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610 etc,
Adică, 1, 1+1=2, 1+2=3, 2+3=5, 3+5=8, 5+8=13, 8+13=21, 13+21=34…
Interesant este că proporţia (sau cu cât cresc numerele unul după altul) dintre 2 numere consecutive este numărul de aur, pe care anticii l-au ţinut secret multă vreme – de ex.: 377:233=1.618, mai mult decât atât, cu cât numerele sunt mai mari, cu atât numărul de aur e mai precis – are mai multe zecimale.
Pentru ce e importantă această regulă?
Fiindcă este regula care se regăseşte peste tot în natură:
- În ordonarea frunzelor pe lujer, în forma şi numărul petalelor, în forma valurilor, în forma vârtejului tornadelor, în forma dispunerii seminţelor florilor sau fructelor, în forma cochiliei melcilor, în forma oului, în mişcarea galaxiilor. De altfel, trebuie să înţelegem că spirala este o formă în continuă mişcare, este creştere. Spirala a inspirat şi artiştii din toate timpurile, de ex.: vas de lut, cultura Cucuteni- aprox 5000 ani î.e.n., Vincent van Gogh – Noapte cu stele.
- La multe plante, numărul petalelor este un număr Fibonacci, cu alte cuvinte, planta este “construită” pornind de la acel număr. De exemplu, irisul si crinul au 3 petale, cala una, petuniile două, floarea de porumb 13, iar margaretele au 34, 55 sau 89 de petale.
- Desenaţi şi voi spirala, după exemplul de mai sus. Dacă aveţi un compas e mai bine, dar dacă nu, încercaţi să desenaţi cât puteţi de bine sferturi de cerc. Încercaţi să desenaţi curba continuă, fără întreruperi. (Print spirala pe hârtie A4 sau chiar desen liber la tablă pentru îndrumător. Copiii vor desena spirala pe hârtie de matematică, ca să poată număra pătrăţelele mai uşor.)
- Luaţi un con de brad (cel puțin unul la patru copii) sau un ananas şi număraţi-i toate spiralele. Exemple: flori naturale. Din punct de vedere didactic, recomandăm floarea soarelui. Puteţi aduce orice consideraţi că e edificator pentru evidenţierea spiralei lui Fibonacci: ananas, scoici melc, ouă etc.
- Luaţi altă foaie de hârtie şi inventaţi nişte flori, pornind de la desenarea spiralelor. Începeţi cu o floare cu trei spirale spre stânga, trei spre dreapta. Inventaţi petalele. Ce frunze s-ar potrivi?
Mod de desfăşurare: online → 20-30 min.
Explicația, exemple, observarea directă a elementelor din natură.
În şirul de numere al lui Fibonacci, fiecare număr reprezintă suma a două numere anterioare, începând cu 0 şi 1. Astfel, şirul începe cu:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610 etc,
Adică, 1, 1+1=2, 1+2=3, 2+3=5, 3+5=8, 5+8=13, 8+13=21, 13+21=34…
Interesant este că proporţia (sau cu cât cresc numerele unul după altul) dintre 2 numere consecutive este numărul de aur, pe care anticii l-au ţinut secret multă vreme – de ex.: 377:233=1.618, mai mult decât atât, cu cât numerele sunt mai mari, cu atât numărul de aur e mai precis – are mai multe zecimale.
Pentru ce e importantă această regulă?
Fiindcă este regula care se regăseşte peste tot în natură:
- În ordonarea frunzelor pe lujer, în forma şi numărul petalelor, în forma valurilor, în forma vârtejului tornadelor, în forma dispunerii seminţelor florilor sau fructelor, în forma cochiliei melcilor, în forma oului, în mişcarea galaxiilor. De altfel, trebuie să înţelegem că spirala este o formă în continuă mişcare, este creştere. Spirala a inspirat şi artiştii din toate timpurile, de ex.: vas de lut, cultura Cucuteni- aprox 5000 ani î.e.n., Vincent van Gogh – Noapte cu stele.
- La multe plante, numărul petalelor este un număr Fibonacci, cu alte cuvinte, planta este “construită” pornind de la acel număr. De exemplu, irisul si crinul au 3 petale, cala una, petuniile două, floarea de porumb 13, iar margaretele au 34, 55 sau 89 de petale.
- Desenaţi şi voi spirala, după exemplul de mai sus. Dacă aveţi un compas e mai bine, dar dacă nu, încercaţi să desenaţi cât puteţi de bine sferturi de cerc. Încercaţi să desenaţi curba continuă, fără întreruperi. (Print spirala pe hârtie A4 sau chiar desen liber la tablă pentru îndrumător. Copiii vor desena spirala pe hârtie de matematică, ca să poată număra pătrăţelele mai uşor.)
- Luaţi un con de brad (cel puțin unul la patru copii) sau un ananas şi număraţi-i toate spiralele. Exemple: flori naturale. Din punct de vedere didactic, recomandăm floarea soarelui. Puteţi aduce orice consideraţi că e edificator pentru evidenţierea spiralei lui Fibonacci: ananas, scoici melc, ouă etc.
- Luaţi altă foaie de hârtie şi inventaţi nişte flori, pornind de la desenarea spiralelor. Începeţi cu o floare cu trei spirale spre stânga, trei spre dreapta. Inventaţi petalele. Ce frunze s-ar potrivi?
Resurse
video & audio:
#DeaArhitecturaAcasa Challenge 10: Benzi desenate cu personaje umflate… ah, și dezumflate
pdf:
Sacul cu idei – partea a II-a, lecţia 28: „Cetatea naturii”
De aprofundat
Știați că…
Supranumit “Cuib de pasăre” datorită arhitecturii sale complexe, Stadionul Național Beinjing a fost proiectat cu ocazia Jocurilor Olimpice din anul 2008. Este localizat în vecinatatea Centrului Acvatic Naţional Beijing.
Temă de cercetare
Luaţi cateva flori diferite, broccoli, varză de bruxelles, porumb sau conopidă şi studiaţi-le. Câte petale au? Câte spirale au? Povestiţi-le colegilor a doua zi ce aţi descoperit. Când scoateţi dopul de la cadă după ce faceţi baie, observaţi forma vartejului apei. Seamănă cu spiralele pe care le-aţi desenat? Găsiţi singuri spirale şi la alte vietăţi sau fenomene fizice! Când mergeţi în parc sau într-o pădure fiţi atenţi la plantele din jur. Veţi găsi multe indicii spiralate!
Braţul este aproximativ o palmă şi jumătate. Verificaţi.
Proporţiile omului respectă aceeaşi regulă. Nu ne credeţi pe cuvânt? Vă invităm să verificaţi.
Galaxia noastră, Calea Lactee.