Оптические иллюзии. Реальность или вымысел?

Оптические иллюзии. Реальность или вымысел?

Применение оптических иллюзий в различных сферах деятельности.

Исследование данной работы лежит в метапредметной области, в области физики, психологии, биологии, информатики и посвящено поразительному миру оптических иллюзий, рассмотренному с точки зрения науки и открытию нового о мире вокруг себя.

 Этот проект будет полезен учащимся школы для расширения их кругозора, учителям для проведения уроков по физике, биологии, МХК и ИЗО, начинающим художникам, модельерам, дизайнерам и всем, кто пытается понять и объяснить происходящее вокруг нас, наблюдательным, постоянно ищущим и развивающимся людям.

Актуальность работы состоит в том, что данная область физики является очень интересной и перспективной, так с оптическими иллюзиями мы встречаемся довольно часто, но в основном даже не подозреваем об этом, знания полученные в ходе работы могут пригодиться многим в дальнейшем.

Цель исследования состоит в том, что бы изучить оптические иллюзии, ознакомиться с видами иллюзий и узнать как можно применять полученные знания в повседневной и научной деятельности.

Подготовить и провести мероприятие, посвященное оптическим иллюзиям для учащихся 7-9 классов, которые только будут изучать раздел физики «Оптика».

Объектом исследования являются оптические иллюзии.

Предметом исследования является виды оптических иллюзий и разнообразное использование оптических иллюзий в нашей жизни.

Гипотеза исследования заключается в том, что оптические иллюзии это не вымысел, а реальность. Оптические иллюзии окружают нас повсюду и этот поразительный мир скрывает в себе не всегда секрет фокуса, а чаще это лишь обман зрения.

Задачи исследования:

· познакомиться с понятием оптических иллюзий;

· изучить и систематизировать знания об оптических иллюзиях;

· выделить существенные признаки рассматриваемых иллюзий;

· на практике убедиться в существовании оптических иллюзий и доказать их реальность;

· собрать медиатеку зрительных иллюзий и сделать слайд шоу;

· исследовать применение в различных сферах деятельности человека оптических иллюзий;

· обобщить результаты исследования и сделать выводы по данной работе;

· провести открытое мероприятие с видеофиксацией для учащихся 7 классов (учащихся, которые только будут изучать раздел физики «Оптика»), посвящённое данной теме, для мотивации учащихся к изучению интересной науки физики, в частности раздела «Оптика».

Базой исследования является НОЧУ СОШ «Центр образования «Самсон».

Для решения поставленных задач в данной работе использовались следующие методы:

· теоретические (изучение литературных данных);

· анализ и синтез материала;

· сравнение данных из различных источников;

· обобщение собранной информации;

· наблюдение;

· методы формальной логики для обобщения и выявления закономерностей.

В результате проведённых исследований, выдвинутая гипотеза о том, что оптические иллюзии — это не вымысел, а реальность и что оптические иллюзии окружают нас повсюду и этот поразительный мир скрывает в себе не всегда секрет фокуса, а чаще это лишь обман зрения верна и доказана рядом неопровержимых фактов, приведенных в данной работе.

Физика является точной наукой, поэтому, чтобы не дискутировать - фантазия важнее и нужнее или реальность, сделан вывод что реальность несет немаловажную роль. Человек видит все вокруг себя в уменьшенном размере, воспринимает только солнечные лучи. Из биологии известно, что глаз - орган неидеальной точности. На глаз влияют мышцы различной силы, у сетчатки глаза есть некоторая кривизна, оба глаза расположены горизонтально, в них есть слепые пятна, да и вообще: область бинокулярного зрения у человека мала и видит он только перед собой, в то время как муха со своими фасеточными глазами способна видеть и сзади и воспринимать более 300 изображений в секунду!

Поэтому доверие такому варианту субъективной оценки как «на глазок», особенно в физике, не оправданно. Следовательно, то, что есть на самом деле, мы воспринимаем с искажениями.

Оптические обманы - не случайные спутники нашего зрения: они сопровождают его при строго определенных условиях, с неизменным постоянством закономерного явления и имеют силу для каждого нормального человеческого глаза. То, что человеку свойственно при известных обстоятельствах поддаваться иллюзиям зрения, обманываться относительно источника своих зрительных впечатлений, не следует вовсе рассматривать как всегда нежелательный недостаток, безусловный порок нашей организации, устранение которого было бы для нас во всех отношениях благотворно.

Что касается причин, обусловливающих ту или иную иллюзию зрения, то только для весьма немногих оптических обманов существует твердо установленное, бесспорное объяснение; к ним принадлежат те, которые обусловлены строением глаза: иррадиация, иллюзия Мариотта (слепое пятно), иллюзии, продолжаемые астигматизмом, и т. п.

Недостоверный, необязательный характер носит большинство попыток найти объяснение отдельным иллюзиям зрения. Для некоторых оптических обманов не предложено до сих пор никакого объяснения. Для иных, наоборот, имеется слишком много объяснений, из которых каждое в отдельности было бы, пожалуй, достаточно, если бы не существовало ряда других, ослабляющих его убедительность. Вспомним знаменитую, обсуждаемую уже со времени Птолемея иллюзию увеличения светил у горизонта: для нее предложено, кажется, не менее шести удачных теорий, каждая из которых страдает лишь тем недостатком, что имеется еще пять столь же хороших объяснений. Очевидно, почти вся область оптических обманов находится еще на донаучной стадии своей разработки и нуждается в установлении основных методических принципов ее исследования.

Нередко зрение обманывает нас, и мы видим то, чего в действительности не существует. Объясняется это оптическими иллюзиями — ошибками зрительного восприятия. Люди с давних пор учились их преодолевать и даже использовать. И, надо сказать, значительно в этом преуспели.

Практическая значимость работы заключается в том, что благодаря ей можно расширить знания не только в области физики, а также ознакомиться с новыми знаниями из области биологии, психологии и так далее, узнать практическое применение оптических иллюзий в нашей жизни. И всем этим любой из нас может воспользоваться в дальнейшей деятельности, которую выберет. Можно узнать много нового об окружающем нас мире, получить новые знания и дополнить уже имеющиеся.

А проведенное мероприятие, которое является продуктом этой работы, способствует повышению мотивации к изучению физики у школьников, начинающих изучать данный предмет, и несет элементы практической ориентации.

Продуктом работы является собранная медиатека, слайд шоу(https://yadi.sk/i/8G6kGeLU3KaaKE), наглядный показ применения оптических иллюзий в различных сферах деятельности,

подготовленное и проведенное мероприятие с презентацией и с видеоматериалом.

Мероприятие для 7-9 классов

Вступительное слово

Говоря о физике, что вы себе представляете? Многие вспомнят, что-нибудь про электричество, возможно движение, а также задачи и множество формул. Перечислять можно долго. 

Вы, в 7 классе, только начинаете изучать физику, но думаю уже заметили, что эта наука дает ответы на самые разные вопросы. Начиная от того, как работает лампочка и заканчивая возникновением Вселенной. Для физики нет запрещенных тем, нет ничего невозможного. Именно это и привлекает меня в этой науке. Ее многогранность. Задавая вопросы вы получаете ответы и объяснения. На самом деле физика присутствует практически везде. Я считаю, что недооценить важность этой науки невозможно.

 

Для открытого урока я не случайно выбрала именно эту тему. Задаваясь вопросом наиболее актуальной и интересной для аудитории темы, я пришла к выводу, что нужно рассказывать не о вещах далеких, неизвестных и непонятных, но о том, что мы видим вокруг себя каждый день.

Оптические иллюзии идеальный пример такого взаимодействия. Каждый день мы сталкиваемся с ними, но никогда не смотрим на них с научной точки зрения. Работая над этим проектом я открыла для себя поразительный мир оптических иллюзий, смогла рассмотреть их с точки зрения науки и узнала много нового о мире вокруг себя. Изучая данную тему, я узнала, что оптические иллюзии окружают нас повсюду, начиная от цирковых шатров и заканчивая методами современной рекламы.

Целью работы над данным проектом я ставила сформировать понятие «иллюзия», систематизировать иллюзии, выяснить причины их появления.

Да, конечно нет такого фокуса, который бы не имел каких-то секретов, но чаще всего, это лишь обман зрения, то есть оптические иллюзии, которые, как я надеюсь станут нам понятны.

План урока

1-й этап: Вступительное слово (СЛ1)

2-й этап: Оптика/Понятие оптической иллюзии (СЛ1)

3-й этап: Зрительный аппарат человека (СЛ2)

4-й этап: Глаз человека (СЛ2)

5-й этап: Устройство глаза/ о преломлении света (СЛ2)

6-й этап: Классификация/ Естественные, Искусственные иллюзии (СЛ3)

Какие виды естественных, искусственных иллюзий вы можете привести?

7-й этап: Смешанный иллюзии (СЛ4)

8-й этап: Классификация оптических иллюзий (СЛ5)

9-й этап: Иллюзии в психологии/ Пятна Роршаха (СЛ6)

10-й этап Зрительные искажения(заголовок) (СЛ7)

Я покажу картину с двумя параллельными линиями на доске

Данные линии имеют одинаковую длину или нет?

11-й этап: Иллюзия веера (СЛ7)

Линии прямые или к середине рисунка они приобретают выпуклую форму?

12-й этап: Иллюзия Эббингауза/ Иллюзия Шредера (СЛ8)

Какой из оранжевых кругов больше? Ниша или полоска бумаги сложенная гармошкой?

13-й этап: Теории объяснения зрительных иллюзий (СЛ9)

14-й этап: Теория ограниченной остроты зрения (СЛ10)

Какая из двух стрел имеет большую длину?

Объяснения некоторых знаменитых иллюзий

15й этап: Иллюзия- Белое и черное

Какие фигуры кажутся вам больше, белого или черного цвета?

16-й этап: Живые портреты(Джаконда) (СЛ11)

Я вызову двух учеников к доске и попрошу их встать по разные стороны от проектора. Наблюдает за вами портрет или нет?

17-й этап: Родина-мать зовет (Покажу плакат и задам тот же вопрос)

 

18-й этап: Зрение при быстром движении (СЛ12)

19-й этап: Применение оптических иллюзий в жизни

20-й этап: Дизайн одежды (СЛ13)

21-й этап: Реклама(FedEx)

Вы видите стрелку зашифрованную в логотипе? (Показать плакат с рекламой)

22-й этап: Архитектура

 

 

23-й этап: Архитектура (СЛ14)

24-й этап: Мауриц Эшер- мастер оптических иллюзий

(Показывю картины Маурица Эшера рассказываю о нем и веду беседу о том,что мы видим, что изображено)

 

27-й этап: Оп-арт. Оптическое искусство

 

30-й этап: Оптическое искусство

 

31-й этап: Стрит-арт. Рисунки на асфальте (СЛ15)

Теоретическая часть.

О́птика — оптика, наука о зрительных восприятиях.

 

Методы оптики используются во многих прикладных дисциплинах, включая электротехнику, физику, медицину (в частности, офтальмологию). В этих, а также в междисциплинарных сферах широко применяются достижения прикладной оптики

Понятие оптической иллюзии

Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата. Попросту говоря - это неверное представление реальности. (Важно отметить, что здесь не имеются в виду несоответствия, которые связаны с индивидуальными нарушениями зрения, например, с дальтонизмом.)

 

Классификация

В принципе универсальной классификации иллюзий не существует, так как механизмы и причины их появления довольно разнообразны и во многом не изучены. Однако, условно обманы зрения можно разделить по следующим критериям:

По природе возникновения:

Физической природы.

Это иллюзии, возникающие вследствие ошибок восприятия, связанных с обманчивыми проявлениями свойств предметов или действий, связанные главным образом с оптическими явлениями.

 

Психологической природы

иллюзии аффективные - возникают под влиянием аффекта - страха, тревоги, при депрессии.

иллюзии вербальные - содержат отдельные слова или фразы.

иллюзии сознаваемости - ощущение больного, свидетельствующее о том, что рядом якобы кто-то находится (эти иллюзии являются признаком формирования галлюцинаций и бреда).

 

Психология.

В переводе с латыни слово "иллюзия" означает "ошибка, заблуждение".

 

Зрительные искажения

Иллюзии можно подразделить на две группы: одни — это искажения, вызываемые фоном определенного рода (например, иллюзия веера), другие — это искажения самой фигуры (например, иллюзия стрелы), без фона.

 

Посмотрите на рисунок 1: на нем две перпендикулярные друг другу палочки, которые пересекаются.

Они равны, но кажется что вертикальная заметно длиннее горизонтальной.

 

Иллюзия Эббингауза Какой круг больше?

Иллюзия восприятия размера

 

 

Иллюзия восприятия глубины

 

Лестница Шредера Ниша или полоска бумаги сложенная гармошкой?

Теории объяснение зрительных иллюзий.

На протяжении последних ста лет психологи пытались объяснить эти иллюзии, однако только в настоящее время мы приходим к пониманию того, почему подобные рисунки нарушают работу зрительной системы.

 

Белое и черное

 

Она зависит от несовершенства нашего глаза, который как оптический аппарат не вполне отвечает строгим требованиям оптики.

Живые портреты

Всё объясняется тем, что зрачок на этих портретах помещен в середине глаза. Именно такими мы видим глаз человека, который смотрит прямо на нас.

 

 

Зрение при быстром движении

Возникает вопрос: что будет происходить, когда подвижные изображения воспринимаются неподвижным глазом? Оказывается, что получается стереоскопический эффект.

 

Дизайн одежды

Реклама

Скрытый текст

Например если посмотреть на довольно-таки известный логотип компании FedEx, то ничего примечательного в нём сразу и не заметишь. Представьте какой неожиданностью для меня было увидеть между буквами Ex стрелку вперёд, которая так ярко и в тему показывает, направленность деятельности этой компании.

Логотип FedEx скрывает в себе стрелку в право между буквами «E» и «X», которая очень хорошо показывает скорость и точность доставок компании.

Действительно, такого рода иллюзия может добавить новые ощущения к зрительному опыту.

 

Архитектура.

В Парфеноне, например, это было сделано не столько для красоты, сколько для достижения иллюзии большей высоты статуи богини Афины, установленной в святилище. На фоне двухэтажного сооружения она смотрелась крупнее, чем есть, и оттого выглядела более торжественно и величественно. Одним словом, система оптических поправок, придуманная зодчими, лишний раз демонстрирует их высочайшее мастерство в сложном искусстве архитектуры.

 

3D рисунки на асфальте. Стрит-арт на асфальте.

Чтобы создать объемное изображение на асфальте, художники используют специальное искажение, при этом рисунок смотрится объемным при взгляде с определенной точки. На одну картину уходит около трех дней.

Искусство активно использует способность зрения к самообману в своих целях. Уже названы приемы перспективы или воспроизведения эффекта объема на плоском рисунке. Используя новомодные термины, этот эффект можно назвать «эффектом виртуального объема». Получается, что наше зрение способно воспринимать объемные картины и воспринимать их как настоящие, когда на самом деле – это всего лишь иллюзия.

 

Рефлексия.

Проведено мероприятие по теме «Оптические иллюзии. Реальность или вымысел? Применение зрительных иллюзий в различных сферах деятельности человека». Оно было подготовлено учителем физики и ученицей 9 класса Кочкаровой Дарьей. Даша работает над этой темой в рамках проектного исследования и проведя большую работу по изучению, анализу и синтезу материала по выбранной теме решила поделиться накопленными знаниями и интересным материалом с другими учащимися. В данном мероприятии были рассмотрены оптические иллюзии, часто встречающиеся нам в жизни, используемые в различных сферах деятельности. Но не все люди задумываются о них, об их разнообразных видах, о сути их возникновения. И даже не все знают, что те или иные способы применяемые в деятельности человека, объясняются именно благодаря оптическим иллюзиям. Мероприятие, проведенное Дашей является актуальным и своевременным, социально значимым для учащихся, мотивирующим на изучение физики и других наук, профессионально ориентирующим.

Вот что об этом мероприятии говорит сама Даша: «Проводить открытый урок у 7-ого класса мне предложила Диана Вячеславовна, и по правде говоря, я немного волновалась, но желание поделиться знаниями пересилило мой страх.

Мой урок был посвящен оптическим иллюзиям, их значении в жизни людей, а также о том, как и где, мы эти иллюзии встречаем. Я хотела провести открытый урок так, чтобы ребятам было интересно, и они активно участвовали в процессе.

Мне хочется отметить открытость 7-ого класса к новым знаниям, они задавали много интересных и конструктивных вопросов, участвовали в процессе урока, так что его проведение доставило мне большое удовольствие, как надеюсь и им. В начале нашего мероприятия они еще многого не знали об этой теме, но к концу урока они смогли усвоить много новой информации. Они активно реагировали на интересующие их темы, строили собственные теории и приводили нетипичные примеры способов применения оптических иллюзий в жизни.

Мне кажется, что совместными усилиями нам удалось создать дружескую атмосферу в классе и получить от урока максимум пользы.

В заключение хочется сказать, что такая работа, по-моему мнению, полезна и ученикам и учителям, так как первым она поможет глубже раскрыть свой потенциал и получить новые знания, а учителям лучше узнать своих подопечных.»

 Отзывы учащихся 7А класса о проведенном мероприятии по физике.

Я хочу поделится своим впечатлением от открытого внеклассного урока, который провела ученица 9 класса Кочкарова Дарья.

Даша рассказывала нам об оптических иллюзиях и их применении в жизни. Нам было очень интересно, мы узнали много нового. Открыли для себя, что иллюзии бывают разных категорий. Особенно мне понравилась презентация, где было много заданий с картинками, нам задавали множество вопросов, на которые мы очень старались правильно ответить.

Я бы хотела сказать огромное спасибо Даше, за её умение качественно преподать изученный материал и учителю физики Диане Вячеславовне. Все было очень здорово. Надеюсь на то, что Даша придёт к нам ещё раз и проведёт такой же замечательный урок. (Топанцева Алина, 7 «А»)

Я бы хотела поделиться впечатлениями о уроке, который провела у нас ученица 9 класса – Кочкарова Дарья.

В целом, урок мне очень понравился. Тема, которую выбрала Даша, "Оптические иллюзии", была очень познавательной и интересной. Особенно мне запомнились оптические иллюзии в архитектуре. Так же я узнала много нового для себя, например, то что, существуют оптические иллюзии и в индустрии моды. Урок пошёл очень интересно, Даша смогла объяснить всю информацию доступным нам языком.

Я хочу выразить свою благодарность за то, что она провела этот познавательный урок в нашем классе, спасибо большое. (Чайджи Дениз, 7«А»)

Оптические иллюзии. Реальность или вымысел?