Биология широко использует математический аппарат при проведении тех или иных исследоаний. Например, ежегодно ученики нашей школы пишут исследовательские работы по биологической и экологической проблематике (например, «Социологическое исследование экологического сознания жителей Санкт-Петербурга», «Разработка проекта очистки воды в реке Оккервиль», «Возрастные различия в переключении произвольного внимания у детей и подростков» и др.) Любое исследование предполагает статистическую обработку результатов: ранжирование, построение графиков и диаграмм, подсчёт среднего арифметического, среднеквадратичного отклонения, процентной доли, коэффициентов корреляции.
При изучении генетических законов, решении задач по генетике, биохимии и популяционной генетике математический аппарат необходим как при освоении теоретического материала, так и при решении конкретных задач.
На протяжении многих лет в школе действует факультатив, рассматривающий золотое сечение в природе. Организация занятий такова, что обучающимся предоставляется широкая возможность самостоятельной работы при подборе материала, подготовке сообщений и презентаций.
Хотя занятия на факультативе проводит учитель математики, учителя других профилей не только принимают в них участие, но и на своих уроках используют материал этого курса.
В частности, на уроках ботаники мы обращаем внимание на то, что очередное листорасположение подчиняется правилу золотого сечения: дробь, числитель которой — это число оборотов на стебле, а знаменатель — число листьев в цикле, соответствует рядам Фибоначчи, например, 3/8 или 5/13. Подобную же логарифмическую спираль можно обнаружить в расположении семян в корзинках сложноцветных, чешуй — в шишках голосеменных, колючек на стебле кактусов. Во всех этих случаях спирали заворачиваются навстречу друг другу, а число правых и левых спиралей всегда относится друг к другу как соседние числа в ряду Фибоначчи.
Переходя к курсу зоологии, мы вновь сталкиваемся с логарифмической спиралью в строении раковины моллюска. По законам золотого сечения построены тела бабочек, стрекоз и ящериц, этому же правилу подчиняется форма яиц птиц.
Та же логарифмическая спираль обнаруживается и в строении костного лабиринта (улитки) внутреннего уха. Золотую пропорцию можно обнаружить в строении человеческого тела и в чертах лица. Но те только в анатоии можно увидеть золотую пропорцию. Отношение продолжительности систолы и диастолы сердечного цикла также составляет дробь из соседних чисел ряда Фибоначчи. Чем больше сердечный ритм отклоняется от идеальной частоты, тем больше энергетические затраты организма и тем ниже эффективность работы сердца.
В курсе общей биологии обязательно отмечается, что двойная спираль молекулы ДНК почти полностью соответствует числам ряда Фибоначчи. Таким образом, на протяжении всего курса биологии учитель имеет возможность с математической точностью обосновать гармоничность природы и единство всех проявлений жизни.
No comments:
Post a Comment