XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Метапредметный подход в изучении ромашки (аптечной, полевой и др.)
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Каждый из нас в течение жизни хоть иногда встречался с ромашкой. Люди часто ассоциируют цветок с объектом для гадания «Любит – не любит», знают о его целебных свойствах. Из ромашек составляют красивые букеты, плетут венки, ими любуются, наслаждаются приятным ароматом.
Многие считают, что изучением растений занимается только наука биология, в частности, ботаника. Возникает вопрос: в каких еще дисциплинах и областях жизнедеятельности человек применяет ромашку?
Для решения проблемы мною была поставлена цель – изучение различных видов ромашек (аптечной, полевой и др.) с помощью метапредметного подхода.
В ходе исследования необходимо выполнить следующие задачи:
- ознакомиться с литературой по выбранной теме,
- выяснить: в каких науках и областях искусства используется ромашка,
- составить ботаническое описание ромашки аптечной,
- изучить рецепты ее применения в народной медицине и косметологии,
- проанализировать произведения в литературе и изобразительном искусстве на предмет смыслового восприятия цветка,
- объяснить строение ромашки, опираясь на геометрические понятия и законы,
- провести математические расчеты по нахождению статистических характеристик ромашки полевой.
Перед тем как приступить к работе я прочитал энциклопедии про растения, художественные произведения русских поэтов и писателей, познакомился с изображением картин художников – любителей натюрмортов и живописи, поинтересовался исследовательскими работами о ромашках на сайтах интернета.
В результате полученной информации мною был сделан вывод о том, что ребята уже знают о происхождении названия и строении ромашек, о целебных свойствах этого растения. По содержанию статей можно судить о вызванном интересе к флоре, а именно, к ромашке аптечной, которая приносит пользу организму человека. Применение ее цветков в народной медицине и косметологии является актуальным, особенно среди женщин.
Поэтому в ходе работы я изучил уже имеющиеся сведения по выбранной теме, составил краткое ботаническое описание ромашки аптечной, поделился рецептами по использованию ее цветков в народной медицине. Мною были проанализированы отрывки из художественных произведений С.Есенина, К.Бальмонта, М.Пришвина, А.Куприна, А.Мусатова, картины таких художников как А.Герасимов, Ю.Панцырев, И.Шишкин, П.Кончаловский. Также удалось выяснить: какое значение имеет полевая ромашка в области литературы и изобразительного искусства.
Далее этот цветок был рассмотрен с математической точки зрения. В строении растения наблюдались следующие виды симметрии: осевая, радиально-лучевая, винтовая. В процессе исследования мною были выполнены вычисления по нахождению математических характеристик цветка: размаха, моды, медианы, среднего арифметического, установлено «золотое сечение» разветвленных стеблей, проведены измерения и составлен ряд Фибоначчи в листорасположении.
На основании вышеперечисленного можно утверждать, что анализ произведений литературы и искусства, объяснение строения ромашки полевой с использованием геометрических понятий и законов является новым направлением в изучении растения с помощью метапредметного подхода.
Знания и умения, полученные в ходе работы, способствуют лучшему усвоению материала на уроках биологии, литературы, ИЗО, алгебры и геометрии.
«Но есть ромашек нежный свет…»
К. Д. Бальмонт
§1.Ботаническое описание ромашки аптечной, ее морфологические особенности
Существует множество видов ромашек: аптечная, пахучая, золотистая и другие. Остановимся более подробно на ботаническом описании ромашки аптечной.
Еще из толкового словаря Сергея Ивановича Ожегова нам известно, что «ромашка – травянистое растение с соцветиями, у которых лепестки обычно белые, а середина желтая». [7]
Корень слабо разветвленный, стержневой. Стебель прямостоячий, внутри полый, достигает в высоту от 18 до 65 см. Листья сидячие, очередные, в общем очертании яйцевидные или широколанцентные имеют ширину от 4 до 20 мм и длину от 18 до 65 мм.
Самое характерное в строении ромашки – разросшееся цветоложе, на котором располагаются цветки. [11] Соцветия представляют собой корзинки диаметром до 25 мм. В середине расположены желтые трубчатые цветки с пятилопастным венчиком, а по краям – белые язычковые цветки в длину от 7 до 15 мм и в ширину от 2,5 до 3 мм. [12] Пять тычинок в трубчатых цветках окружают столбик. Плоды имеют цилиндрическую форму, суженные у основания. [9]
Ромашка аптечная - известное лекарственное растение. Она обладает полезными свойствами, которые использует человек в своей жизнедеятельности.
§2.Применение ромашки аптечной в народной медицине, косметологии
Лекарственным сырьем являются цветочные корзинки ромашки аптечной. Сбор их проводят вручную в начале цветения в сухую солнечную погоду, сушат в тени под навесами, на чердаках с хорошей вентиляцией или в сушилках при температуре 30-40°, рассыпая сырье тонким слоем.
Приведем несколько рецептов применения ромашки аптечной для лечения в домашних условиях.
1.Для освежения и смягчения сухой кожи используют отвар ромашки: 1 – 2 столовые ложки сухих соцветий залить стаканом воды и кипятить в течение 10 минут, затем, остудив процедить. Влажным тампоном, смоченным в отваре, 2 – 3 раза в день протирать предварительно вымытое лицо.
2.Для жирной, угреватой кожи хорошо действуют компрессы из настоя ромашки: столовую ложку сухих соцветий залить 2 стаканами кипятка, настоять 10 – 15 минут, процедить. Смочить салфетки теплым отваром, приложить их к лицу 6 раз подряд через каждые 5 минут. Курс – 20 – 25 процедур, из них первые 10 – 12 делаются ежедневно, остальные – через день.
3.Крем для шеи: смешать один желток, чайную ложку меда, 2 чайные ложки растительного масла, чайную ложку настоя соцветий ромашки, 15 мл камфарного спирта и столько же вазелина. Крем наносится на кожу после горячего компресса.
4.При отечности век (по утрам) показаны компрессы из настоя ромашки: столовую ложку соцветий залить стаканом кипятка, дать настояться 15 – 20 минут. Марлю, сложенную в 5 – 6 слоев, или вату смочить в процеженном настое и наложить на веки. Проделать несколько раз, и через 30 – 40 минут отечность пройдет.
5.Обесцвечивание темных волос: 100 г ромашки залить 0,3 кипящей воды, перемешать, через 0,5 – 1 час слить, отжать остаток, добавить 50 мл 3%-ной перекиси водорода. Смазать волосы и оставить, не вытирая, на 30 – 40 минут. Затем вымыть их с мылом.
6.Снимают усталость, улучшают кровообращение, очищают кожу ног ежедневные 15 – 20-минутные ножные ванночки с настоем ромашки (на 1 литр кипятка 2 столовые ложки соцветий ромашки). [10]
§3. Художественный образ ромашки в произведениях литературы
«Красота растений есть общее достояние мира…» - писал В.Шмаков. Среди множества цветов определенное место во флоре занимает ромашка, которая часто встречается в литературных произведениях.
Обратимся к запискам «Лесная капель» Михаила Михайловича Пришвина. Он «проникает в тайную жизнь» растения и помогает читателям узнавать мир с другой стороны.
«Радость какая! На лугу в лесу встретилась ромашка, самая обыкновенная «любит – не любит». При этой радостной встрече я вернулся к мысли о том, что лес раскрывается только для тех, кто умеет чувствовать к его существам родственное внимание. Вот эта первая ромашка, завидев идущего, загадывает «любит – не любит?» «Не заметил, проходит не видя, не любит, любит только себя. Или заметил… О, радость какая: он любит! Но если он любит, то как все хорошо: если он любит, то может даже сорвать». [8]
Так автор описывает состояние ромашки. Она размышляет о чувствах к себе со стороны окружающих. Цветок радуется тому, что человек обратил на нее внимание, значит «он любит» и «может даже сорвать».
«Перевалив косогор, заросший веселыми глазастыми ромашками и белесыми фонариками отцветших одуванчиков, Степа увидел врытый в землю межевой столб». [6] Подобным образом в повести «Большая весна» Алексей Иванович Мусатов делает акцент на близлежащую местность деревни Кольцовка. Преодолев «косогор, заросший веселыми глазастыми ромашками», главный герой погружается в воспоминания детских лет. Цветы вызывают в его памяти приятные моменты детства, любовь к родным местам, куда возвращается Степа.
В наступлении раннего весеннего утра Александр Иванович Куприн в сказке «В недрах земли» [5] описывает пробуждение степи, пестреющей цветами. Среди них можно встретить белеющую «целыми зарослями пахучую ромашку». Ее пахучесть разливается в сочетании с «горьким запахом полыни» и «ароматом повилики».
Константин Дмитриевич Бальмонт в стихотворении «Глушь» говорит о красоте всех цветов, но особенно выделяет «желто-белые головки полевой ромашки». Они находятся в гармонии с такими насекомыми как муха, шмель, божьи коровки. В представленной картине поэт наслаждается свободой, забывает о страданиях и печалях.
В обращении к уличной испанке – Замарашке Бальмонт, несмотря на «серенький» вид, утверждает, что она «всех красавиц милей». Поэт сравнивает свою героиню с полевой ромашкой, которую никто не любит. Однако, своим сравнением по неприглядному внешнему виду он противопоставляет манию неизведанного - «прелесть незнатных полей».
В «Фейных сказках» Константина Бальмонта все оживает. В них создан мир волшебства, где беззаботно обитают насекомые и растения.
К Фее в замок собрались
Мошки и букашки.
Перед этим напились
Капелек с ромашки. [1]
Здесь цветы выступают в качестве источника силы и энергии. Содержание стихотворения «Фея за делом» позволяет окунуться в сказочное царство, доступное лишь ребенку и поэту.
Сергей Александрович Есенин в стихотворении «Синее небо, цветная дуга…» [4] признается в любви к родине. Он описывает свой край, используя следующие художественные средства: «бегут берега», «свадьба ворон», «грезит рыжий овес», «пахнет ромашкой» и другие. Ромашка олицетворяет красоту и простоту «Любимой Руси». Она дополняет образ родных есенинских мест.
Таким образом, нежное чувство к растениям побуждало писателей и поэтов на создание литературных шедевров, в которых ромашка являлась символом русской природы.
§4.Ромашка как источник вдохновения в изобразительном искусстве
Изображение ромашек можно увидеть на картинах художников. Например, Александр Михайлович Герасимов написал натюрморт «Полевые цветы» (1952) (рис.1). Советский художник стремился передать свое восхищение растительному миру. На столе стоят букеты в вазах и стеклянных банках. Они представляют собой единую композицию, в середине которой ромашки задают тон василькам, клеверу, тысячелистнику и другим полевым цветам.
В большинстве натюрмортов Юрия Николаевича Панцырева (рис.2) присутствуют различные сочетания ромашек с другими цветами: клевером, колокольчиками, таволгой, подсолнухами. Ромашка вызывает нежные воспоминания. Она ассоциируется с чувствами доброты и скромности. Разнообразные комбинации букетов с ромашками смотрятся радостнее в их теплой цветовой гамме.
В одном из самых знаменитых пейзажей Ивана Ивановича Шишкина изображено поле ржи, на котором росли гигантские сосны. [3] На переднем плане картины «Рожь» (рис.3) видны венчики ромашек. Они придают полотну простоту и убедительность красоты русской природы.
На картинах Петра Петровича Кончаловского можно встретить пышные букеты, которые пестрят разноцветными красками. Так, в композициях «Полевые цветы» (1938) (рис.4) и «Цветы на скамейке» (1954) (рис.5) среди множества растений ромашки олицетворяют верность и любовь к окружающему миру.
Мастерство живописцев позволяет передать людям свежесть и чистоту летнего воздуха, заполняющего легким ароматом травы все вокруг. Из всех полевых цветов именно ромашки дают возможность любоваться пейзажами родных просторов и создают благоприятное восприятие мира.
§5.Геометрические понятия в строении ромашки полевой
Рассмотрим ромашку полевую с точки зрения математики. В ее соцветии можно увидеть осевую и центральную симметрии. Если белых краевых цветков будет четное количество, то в соцветии фигурирует осевая симметрия. Середина корзинки представляет собой половину шара, которая обладает радиально-лучевой симметрией.
Винтовая симметрия наблюдается в расположении разветвлений от стебля. Располагаясь винтом, они раскидываются во все стороны и не заслоняют друг друга от света, крайне необходимого для жизни растений. [2]
С помощью математических расчетов мы можем увидеть «золотое сечение» (рис.6) распределения разветвленных стеблей ромашки полевой.
Рис. 6. Геометрическое изображение «золотого сечения».
Итак, рассмотрим 5 объектов ромашек и проведем вычисления на нахождение статистических данных (размаха, моды, медианы, среднего арифметического). Полученные расчеты занесем в таблицу №1 «Математические характеристики полевых ромашек».
Таблица №1 «Математические характеристики полевых ромашек»
|
№ объекта |
Коли чество соцве тий (корзинок) |
Количество белых язычковых цветков |
Статистические характеристики (по количеству белых язычковых цветков) |
«Золотое сечение» разветвленных стеблей |
|
Объект №1 (рис. 7) |
12 |
1-е соцветие –22 2-е соцветие–18 3-е соцветие–15 4-е соцветие–19 5-е соцветие–21 6-е соцветие–21 7-е соцветие–20 8-е соцветие–15 9-е соцветие–19 10-е соцветие-21 11-е соцветие-21 12-е соцветие-17 |
Размах: 22-15 = 7 Мода: 21 Медиана: (19+20) : 2= 19,5 Среднее арифметическое: 19,1 |
а : в = в : с 4,2 : 6,8 = 6,8 : 11 0,617… 0,618… 2,1 : 3,4 = 3,4 : 5,5 0,617… 0,618… 3,3 : 5,2 = 5,2 : 8,5 0,634… 0,611… |
|
Объект №2 (рис. 8) |
5 |
1-е соцветие–17 2-е соцветие–13 3-е соцветие–15 4-е соцветие–18 5-е соцветие–20 |
Размах: 20-13 = 7 Мода: нет Медиана: 17 Среднее арифметическое: 16,6 |
а : в = в : с 0,9 : 1,5 = 1,5 : 2,4 0,6 0,625 |
|
Объект №3 (рис. 9) |
4 |
1-е соцветие –15 2-е соцветие–22 3-е соцветие–18 4-е соцветие–21 |
Размах: 22-15 = 7 Мода: нет Медиана: (18+21) : 2 = 19,5 Среднее арифметическое: 19 |
а : в = в : с 1,4 : 2,2 = 2,2 : 3,6 0,636… 0,611… |
|
Объект №4 (рис. 10) |
5 |
1-е соцветие –20 2-е соцветие–22 3-е соцветие–19 4-е соцветие–21 5-е соцветие–21 |
Размах: 22-19 = 3 Мода: 21 Медиана: 21 Среднее арифметическое: 20,6 |
а : в = в : с 2,5 : 4,1 = 4,1 : 6,6 0,609… 0,621… |
|
Объект №5 (рис. 11) |
3 |
1-е соцветие –17 2-е соцветие–21 3-е соцветие–20 |
Размах: 21-17 = 4 Мода: нет Медиана: 20 Среднее арифметическое: 19,3 |
а : в = в : с 3,4 : 5,5 = 5,5 : 8,9 0,618… 0,617… |
Остановимся подробнее на исследовании объекта №1. Если внимательно рассмотреть веточку с разветвленными стеблями, то можно заметить, что основания черешков располагаются по винтовой линии, каждый следующий стебель прикреплен выше и в сторону от предыдущего. Если соединить последовательно основания разветвленных стеблей ниткой, то она обовьется вокруг основного стебля по правильной винтовой линии. [2] На примере рассматриваемой ромашки можно наблюдать следующий тип листорасположения: ; ; ; … . Этот ряд отличается одной любопытной особенностью: каждая из этих дробей, начиная с третьей, получается их двух предыдущих путем сложения их числителей и знаменателей. Числа, полученные в данных дробях, представляют собой ряд Фибоначчи.
На основании выполненных расчетов можно сделать вывод о том, что ромашка (объект №1), выросшая на клумбе школьного участка, содержит больше корзинок, чем ромашки (объекты №№2-5), расположенные вдоль дороги. Количество белых язычковых цветков в среднем наблюдается 19. Их мода составляет 21 или ее вообще нет.
В результате вычислений мы проверили справедливость «золотого сечения» в строении разветвленных стеблей. В каждой пропорции получено число Фидия: 0,6.
Заключение
Подводя итоги, можно сказать, что ромашка имеет огромное значение в жизни человека. Она является объектом исследования в биологии.
Ромашка аптечная – это однолетнее, с разветвленной корневой системой, травянистое растение, корзинки которого состоят из белых и желтых цветков.
Цветы растут на склонах, вдоль дорог, на полях. Ромашку выращивают благодаря ее целительным свойствам. Она является не только лекарственным растением, которое применяется во время заболеваний, но и входит в состав косметических средств по уходу за кожей.
В искусстве художники, писатели и поэты передают свои чувства любви к природе. На картинах среди цветов и в описании трав в художественных произведениях можно встретить полевые ромашки. Работы авторов позволяют нам окунуться в мир приятных воспоминаний, где мы, словно вдыхая нежный аромат цветов, наслаждаемся прелестью родных просторов.
В траве, меж диких бальзаминов,
Ромашек и лесных купав,
Лежим мы, руки запрокинув
И к небу голову задрав. (Б.Пастернак)
Исключительность ромашки заключается и в ее строении, секреты которой могут раскрыть геометрические понятия, законы и статистические характеристики. Такие математические данные как размах, мода, медиана, среднее арифметическое способствуют определить количество белых язычковых цветков. На основе строения ромашки можно наблюдать различные виды симметрии, рассмотреть ряд Фибоначчи листорасположения, изучать «золотое сечение» разветвленных стеблей.
Из вышесказанного следует, что комплексное изучение растения не ограничивается какой-то одной областью науки. Ромашка широко применяется не только в ботанике, но и в литературе, изобразительном искусстве, математике.
Список использованных источников и литературы
1.Бальмонт, К. Избранное: Стихотворения. Переводы. Статьи/ К.Д.Бальмонт. – М.: Правда, 1991. – 608 с.
2.Геометрия: красота и гармония. Простейшие задачи аналитической геометрии на плоскости. Золотая пропорция. Симметрия вокруг нас. 8-9 классы: элективные курсы/ под ред. Л.С.Сагателовой, В.Н.Студенецкой. – Волгоград: Учитель, 2007. – 158 с.
3.Евстратова, Е.Н. Шедевры русских хужодников/ Е.Н.Евстратова. – М.: ОЛМА Медиа Групп, 2013. – 304 с.
4.Есенин, С.А. Собрание сочинений: В 2 т. Т. 1. Стихотворения. Поэмы/ С.А.Есенин. – М.: Сов. Россия: Современник, 1992. – 480 с.
5. Куприн, А.И. В недрах земли / А.И. Куприн - М.: Госиздат, 1930. - 30 с.
6.Мусатов, А. Большая весна/ А.И. Мусатов. – М.: Детская литература, - 1967. – 320 с.
7.Ожегов, С. И. Словарь русского языка: ок. 53000 слов / под общ. ред. проф. Л.И.Скворцова. – М.: Мир и Образование, Астрель, Оникс, 2012. – 1200 с.
8.Пришвин, М. Зеленый шум/ М.М.Пришвин. – М.: Правда, 1984. – 480 с.
9.Ромашка аптечная [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Ромашка аптечная
10.Энциклопедия для девушек и женщин/ под ред. Л.И.Каряевой. - СПб.: ТОО «Диамант», 1997. - 640 с.
11. Энциклопедия для детей. Биология. Т.2/ под ред. М.Аксеновой, Г.Вильчек и др. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, Астрель, 2009. – 672 с.
12. Я познаю мир. Растения: дет. энцикл. / под ред. Л.А. Багровой, О.М.Войтенко. – М.: АСТ: Транзиткнига, 2006. – 398 с.
Приложение 1 «Картины русских художников»
Рис. 1. Герасимов А.М. «Полевые цветы» (1952)
Рис. 2. Панцырев Ю.Н. «Деревенский натюрморт»
Рис.3. Шишкин И.И. «Рожь»
Рис.4. Кончаловский П.П. «Полевые цветы» (1938)
Рис.5. Кончаловский П.П. «Цветы на скамейке» (1954)
Приложение 2 «Фотографии ромашек»
Рис. 7. Фото объекта №1, выполненное автором работы. Октябрь, 2020.
Рис. 8. Фото объекта №2, выполненное автором работы. Октябрь, 2020.
Рис. 9. Фото объекта №3, выполненное автором работы. Октябрь, 2020.
Рис. 10. Фото объекта №4, выполненное автором работы. Октябрь, 2020.
Рис. 11. Фото объекта №5, выполненное автором работы. Октябрь, 2020.