районная научно - исследовательская конференция "Шаг в будущее, Сибирь!"
творческая работа учащихся (7 класс) по теме

Районная научно-исследовательская конференция 

    «Шаг в будущее, Сибирь!»

Реальность или иллюзия?                                                         Иллюзия или реальность?

Работу выполнила:

Константинова Валерия  Андреевна,

ученица 7  класса 

МБОУ СОШ п. Усть-Уда

         Руководитель:

Анциферова Ольга Владимировна,

учитель математики

                                                                                        МБОУ СОШ п. Усть-Уда

п. Усть – Уда,  2012год

Содержание 

Районная научно-исследовательская конференция

    «Шаг в будущее, Сибирь!»

Константинова Валерия Андреевна

Иркутская область, Усть-Удинский район, п. Усть – Уда,

                                                       МБОУ СОШ п. Усть-Уда            

7 класс

Аннотация

Актуальность  данного исследования заключается в том, что  знание  законов зрительных  иллюзий является необходимым   инструментом  в работе  с геометрическими фигурами. Зрительные иллюзии широко используются   при составлении геометрических композиций.  А также оптически – геометрические иллюзии применяются при создании  неординарных архитектурных   проектах, которые могут быть воплощены в жизнь.

Предмет исследования: картины, геометрические фигуры.

Цель исследования: изучить, что такое иллюзия, некоторые виды иллюзий и научиться  отличать иллюзию от реальности. 

Задачи:

·         Изучить, что такое иллюзии  и установить причины их возникновения.

·         Познакомится с видами иллюзий.

·         Рассмотреть, как мозг человека  воспринимает  разные виды иллюзий.

·         Изучить, использование  и применение  иллюзий в жизни.

Гипотеза: Всегда ли в основе иллюзий лежит обстоятельство, что на формирование видимого образа данного объекта в большей  или меньшей мере влияют  объекты, располагающие по соседству с ним в поле зрения.

Выводы:  своей работе мы исследовали несколько типов иллюзий, пытались распределить их по категориям, и искали научное объяснение этих иллюзий:

1.      Иллюзии восприятия цвета происходят тогда, когда на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и темных областей. В этом случае свет от ярко освещенных участков как бы перетекает на темные участки.

2.      Восприятие глубины зависит от направления  реального или подразумеваемого  освещения.

3.      Восприятие размера  зависит от характера фона изображения.

4.      Восприятие движения зависит от информации об изменении формы объекта. В случае, когда нет однозначной информации об изменении формы объекта, то зрительная система трактует увеличение сетчаточного изображения, как приближение объекта, а не как увеличение его размеров.

5.      Иллюзии  возникают в связи с тем, что человек иногда видит мир не таким, каков он есть на самом деле, а таким, каким хотел бы его увидеть, поддаваясь сформированным привычкам, потаенным мечтам или страстным желаниям. Он ищет нужную форму, цвет или другое отличительное качество объекта среди представленных во внешнем мире.

Районная научно-исследовательская конференция

    «Шаг в будущее, Сибирь!»

Константинова Валерия Андреевна

Иркутская область, Усть-Удинский район, п. Усть – Уда,

                                                       МБОУ СОШ п. Усть-Уда            

7 класс

Описание работы

 Введение.

В работе рассмотрены следующие группы иллюзий: оптические, геометрические, физиологические, слуховые. В практической части работы был проведен опрос по иллюзиям, созданы иллюзионные картинки, изучен способ получения невозможных фигур.                                                                                                                                                             Мы воспринимаем окружающее нас как данность: солнечный луч, играющий бликами на поверхности воды, переливы красок осеннего леса, улыбку ребенка... Мы не сомневаемся, что реальный мир именно таков, каким мы его видим. Но так ли это на самом деле? Почему иногда зрение нас подводит? Как мозг человека интерпретирует воспринимаемые объекты? Ответить  на эти и многие другие вопросы мы попытаемся  в нашей работе.

          Мир, в котором мы живем, наполнен геометрией. Представители естественных наук, в частности физиков и астрономов всегда волновала надежность визуальных наблюдений. Мы привыкли доверять собственному зрению, однако оно нередко обманывает нас, показывая то, чего в действительности не существует. В такие моменты мы сталкиваемся с  ошибками зрительного восприятия. Ученые и художники создали немало обманчивых картинок, наглядно демонстрирующих, сколь ограничены возможности человеческого глаза.  Существует много научных направлений, которые, используя различные экспериментальные  методики,  пытаются понять, каким образом мы воспринимаем  окружающий мир. Один из самых интересных способов изучения – исследование иллюзий.

    Работа в рамках первого направления дала возможность получить научные знания о природе зрительных иллюзий, истории их изучения, использование иллюзий, влияние на человека. Систематическое изучение иллюзий началось приближенно с середины 19 века. В основе  этих иллюзий лежит то обстоятельство, что на формирование видимого образа данного объекта всегда в большей  или меньшей мере влияют объекты, располагающиеся по соседству с ним в  поле зрения. Это свойство нашего зрения было замечено давно. В частности, было обнаружено, что на воспринимающую длину, кривизну и ориентацию линий большее влияние оказывают размеры фигур, в которые они включены,  а также наличие прилегающих или пересекающих  линий многие из придуманных иллюзий в то время геометрические зрительные иллюзии стали классическими.                                            Иллюзия – обман чувств, нечто кажущееся;   болезненное состояние – ошибочное  восприятие предметов, явлений.

Зрительная иллюзия –  не соответствующее действительности представление видимого явления или предмета из-за особенностей строения нашего зрительного аппарата.  Оптическое явление – появление в атмосфере мнимых изображений отдаленных предметов; обманчивый призрак чего – нибудь;  нечто  кажущееся.

Выявив актуальность этой темы, поставив  перед собой цели и задачи, которые предстоит решить в ходе этого  исследования,   мы решили  провести анкету ««Что такое иллюзии и встречались ли вы в жизни с ними»   среди  учащихся нашей школы. 

  1. Оптические обманы

1.1  Перевертыши

Перевертыши  -  оптическая  иллюзия,  в которой от направления   зависит характер воспринимаемого объекта.   Если рассматривать две фотографии лиц, повернутые вверх ногами, кажется, что они не различаются: глаза, нос, губы, волосы - все идентично. Но, перевернув эти портреты, можно убедиться, что они абсолютно разные. На одном - спокойная и милая улыбка, на другом - ужасная гримаса. Дело, видимо, в том, что человеческое лицо слишком значимо, его невозможно воспринимать в необычном ракурсе. Одной из таких иллюзий является «уткозаяц»: изображение может трактоваться и как изображение утки, и как изображение зайца.

1.2 Иллюзия восприятия глубины

В настоящее время наиболее изученными являются иллюзорные эффекты, наблюдаемые при зрительном восприятии двухмерных контурных изображений. Мозг бессознательно видит на  рисунке  на  одном  выпуклое,  а на другом  вогнутое. Восприятие зависит от направления внешнего  реального или подзразумеваемого  освещения. А ведь это одна и та же фотография, только одна повернута на 180 градусов.

Анкетирование     Что такое иллюзии и встречались ли вы с ними в жизни?

1)Знаете ли вы что такое иллюзия?

2)Приходилось ли вам сталкиваться с иллюзией в жизни?

3)Приведите примеры из жизни.

4)Какая линия длиннее, вертикальная или горизонтальная?

5)Сколько кубиков 6 или 7?

6)Одинаковый ли чёрный и белый квадраты?

7)Сколько лиц вы видите на картинке? Кого вы видите?

2.  Геометрические  иллюзии

2.1 Восприятие размера

Иллюзии часто приводят к совершенно неверным количественным оценкам реальных геометрических величин. Глазомерные оценки геометрических реальных величин очень сильно зависят от характера фона изображения. Это относится к длинам,  площадям, радиусам кривизны. По теории относительного размера воспринимаемый размер зависит не только от размера на сетчатке, но и от размеров остальных объектов в поле зрения, которые мы наблюдаем одновременно.

Вариация классической иллюзии Перельмана

Концентрические круги выглядят спиралями. Но проведите мышкой по окружности и вы вернетесь в ту же точку.

Параллельные линии

Параллельные линии выглядят искаженными и движутся.

Непрямоугольный прямоугольник    И все-таки он прямоугольный, не верите?

Результаты анкеты, что вертикальная линия длиннее ответили  64%, одинаковые 36%. Вывод: Вертикальная линия кажется больше горизонтальной, а высота цилиндра на глаз больше ширины его полей, если же их измерить, они окажутся одинаковыми

2.2  Явление иррадиации

Какой из внутренних квадратов больше? Черный или белый? Явление иррадиации состоит в том, что светлые предметы на темном фоне кажутся более увеличенными против своих настоящих размеров и как бы захватывают часть темного фона.

Результаты анкеты

Явление иррадиации при астрономических наблюдениях мешает наблюдать тонкие черные линии на объектах наблюдения; в подобных случаях приходится диафрагмировать объектив телескопа. Физики из-за явления иррадиации не видят тонких периферических колец дифракционной картины. В темном платье люди кажутся тоньше, чем в светлом. Источники света, видные из-за края, производят в нем кажущийся вырез. Линейка, из-за которой появляется пламя свечи, представляется с зарубкой в этом месте. Восходящее и заходящее солнце делает словно выемку в горизонте. Еще несколько примеров.

Черная нить, если ее держать перед ярким пламенем, кажется в этом месте прерванной; раскаленная нить лампы накаливания кажется толще, чем она есть в действительности; светлая проволока на темном фоне кажется более толстой, чем на светлом. Переплеты в оконных рамах кажутся меньше, чем они есть в действительности. Статуя, отлитая из бронзы, выглядит меньше, чем изготовленная из гипса или белого мрамора.

3. Физиологические иллюзии

3.1 Иллюзия переоценки вертикали

Мы переоцениваем расстояние, находящееся в верхней части поля зрения: они кажутся больше расстояний в нижней части нашего поля зрения. В таких цифрах, как 8, или в буквах S, B, H верхняя часть кажется приблизительно равной нижней, но если их перевернуть вверх ногами, то очевидно неравенство частей.

3.2  Иллюзии переработки информации

Посмотрите на слайд Символ в центре - буква или цифра? Если рассматривать горизонтальный зрительный ряд, состоящий из букв, в центре будет "В" - к этому наблюдатель подготовлен буквенным рядом. Если смотреть на вертикальный ряд, окажется, что это вовсе не буква, а цифра 13 - к такому решению подтолкнули цифры. 

3.3  Иллюзии в архитектуре.

Самый впечатляющий пример использования иллюзий в архитектуре – Парфенон, главный храм афинского Акрополя. При строительстве Парфенона архитекторы сделали акцент на колоннах храма. Равномерно уменьшив объем колонн у верхних оснований, строители добились зрительного ощущения четко выведенной вертикали. Использование подобного эффекта привело к тому, что строение кажется большим по размеру, чем на самом деле.

Мозаичные полы античных художников поражают воображение: древнеримские скульпторы,

используя знания законов оптики и перспективы, создавали красивейшие оптические иллюзии прямо под ногами. В жизни паркет, линолеум, ламинат, плитка для пола.

3.4  Иллюзии в дизайне

Знания свойств иллюзий применяются не только в архитектуре, чтобы создать невообразимые строения, но так же и в дизайне помещения. Применяя свойства иллюзий можно недостатки строения сделать менее заметными, скорректировать так, чтобы человек чувствовал себя комфортно в помещении.

Мелкий орнамент зрительно увеличивает помещение, крупный – уменьшает.

Один и тот же эффект снижения высоты может быть достигнут разными приемами: членением поверхности в нижней зоне и применением достаточно темного цвета для потолка.

Горизонтальные полосы «растягивают помещение, создавая эффект увеличения площади, но одновременно и снижая помещение.

Вертикальные полосы «сжимают» пространство, зрительно повышая его.

Использование вертикалей в декоре стен зрительно увеличивает высоту помещения.

Несомненно, знания о данных свойств зрительных иллюзий необходимы в работе дизайнера, но они, безусловно, нужны и любому человеку.

4. Динамическая иллюзия.

 Динамическая иллюзия - автокинетическое  движение. Если вы смотрите на светящуюся точку в темной комнате, то можете наблюдать удивительное явление. Эксперимент предельно прост: нужно зажечь сигарету и положить ее в пепельницу. Непременные условия возникновения иллюзии - в комнате должно быть так темно, чтобы, кроме этого светового пятнышка, ничего больше не было видно. При этом взгляд нужно тщательно фиксировать на светящейся точке в течение нескольких минут. Вы, зная, что сигарета неподвижно лежит в пепельнице, через некоторое время вдруг обнаружите, что ее огонек перемещается, совершая размашистые движения, резкие скачки, описывает круги по комнате. Амплитуда движений может быть довольно большой.

4.1  Иллюзии движения

Смотрите на неподвижные изображения и они начнут двигаться. Смотрите на одинаковые движущиеся мячи и вы увидите, что они разного размера. Одно и тоже вращающееся изображение может вращаться в разные стороны, или даже совершать колебательные движения.

5.  Слуховые иллюзии.  

Когда я произношу слово Камыш Камыш Камыш,  то слышится слово мышка.  

Заключение

Выводы:   В своей работе я  исследовала  несколько типов иллюзий, пыталась распределить их по категориям, и искала научное объяснение этих иллюзий:

1.      Иллюзии восприятия цвета происходят тогда, когда на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и темных областей. В этом случае свет от ярко освещенных участков как бы перетекает на темные участки.

2.      Восприятие глубины зависит от направления   реального или подразумеваемого  освещения.

3.      Восприятие размера  зависит от характера фона изображения.

4.      Восприятие движения зависит от информации об изменении формы объекта. В случае, когда нет однозначной информации об изменении формы объекта, то зрительная система трактует увеличение сетчаточного изображения, как приближение объекта, а не как увеличение его размеров.

5.      Иллюзии переработки информации  возникают в связи с тем, что человек иногда видит мир не таким, каков он есть на самом деле, а таким, каким хотел бы его увидеть, поддаваясь сформированным привычкам, потаенным мечтам или страстным желаниям. Он ищет нужную форму, цвет или другое отличительное качество объекта среди представленных во внешнем мире.

Ищите иллюзии вокруг, и вы больше узнаете о себе!

Список используемых источников информации

Литература

Комната, Савченко Е.М. «Коллекция картинок для уроков математики»

Л.Л. Босова, УМК по информатике для 5-7 классов

Ридерз Дайджест. Мысль. Разум. Интеллект. Практическое руководство по развитию
умственных способностей. ЗАО «Издательский дом Ридерз Дайджест », Испания, 2003

Интернет-ресурсы

http://www/ psy.msu.ru/

http://www.log - in. ru/

Интернет библиотека википедия (Wikipedia)