Научно-практическая конференция школьников. Тема: Можно ли доверять своим глазам?

Районная научно-практическая конференция школьников
«Шаг в науку» группа «Юниор»
РФ Забайкальский край Приаргунский район
Секция: начальная школа
Тема: Можно ли доверять своим глазам?
Автор: Бугаева Алина Алексеевна,
ученица 3 класса.
Руководитель: Козлова Любовь Валентиновна,
учитель начальных классов
Муниципальное бюджетное
общеобразовательное учреждение
Досатуйская средняя
общеобразовательная школа
п. Досатуй, 2016 год
Содержание
Краткая аннотация3
Аннотация4
План исследований5-6
Научная статья
Введение 7
Основная часть
Виды оптических иллюзий 8-9
Строение глаза человека 10
Экспериментальные исследования восприятия иллюзий 10-11
Применение иллюзий 12
Создание фотографий с оптическими иллюзиями 13
III. Заключение14
Список литературы15
Приложения 16
Можно ли доверять своим глазам?
Бугаева Алина, ученица 3 класса
МБОУ Досатуйская СОШ
Приаргунского района Забайкальского края
Краткая аннотация
Данная исследовательская работа предполагает объяснить причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и действительностью. Узнать что такое оптические иллюзии и их виды. Познакомится со строением глаза и применением оптических иллюзий. Провести экспериментальные исследования восприятия иллюзий среди учащихся 3-4 классов. Проведенные исследования подтвердили гипотезу о том, что не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым. Также были созданы свои фотографии с оптическими иллюзиями.
Можно ли доверять своим глазам?
Бугаева Алина, ученица 3 класса
МБОУ Досатуйская СОШ
Приаргунского района Забайкальского края
Аннотация
Часто то, что мы видим обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни, поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо знать каждому человеку.
Тема исследовательской работы: Можно ли доверять своим глазам?
Цель исследования: объяснить причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и их действительностью.
Задачи: подобрать материал о видах оптических иллюзий, причинах их возникновения и применении; провести исследование, на предмет объективности восприятия объекта учащимися моего класса; попытаться создать фотографии с оптическими иллюзиями
Гипотеза исследования: не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым.
Методы:1.Теоретический: изучение литературы по теме, поиск информации в сети Интернет, наблюдение.
2. Эксперименты и опыты.
3. Анализ полученных данных.
Объект исследования – оптические иллюзии.
Предмет исследования – несоответствие между видимыми предметами и действительностью.
Выводы: С помощью данной работы я рассмотрела разные виды оптических иллюзий, провела эксперимент на восприятие иллюзий школьниками и смогла ответить на вопрос: «Можно ли доверять своим глазам?». Оказывается, не всегда можно верить своим глазам, но зная особенности зрения, человек может анализировать полученную информацию, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение реально.
Можно ли доверять своим глазам?
Бугаева Алина, ученица 3 класса
МБОУ Досатуйская СОШ
Приаргунского района Забайкальского края
План исследований
Тема: Можно ли доверять своим глазам?
Актуальность: данная работа знакомит с миром иллюзий так, как он многогранен и человечество ищет новые и новые способы расширить наши представления об этом необычном явлении. Оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому знание основных видов, причин и возможных последствий воздействия на человека необходимо каждому из нас.
Гипотеза исследования: не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым.
Методы:1.Теоретический: изучение литературы по теме, поиск информации в сети Интернет, наблюдение.
2. Эксперименты и опыты.
3. Анализ полученных данных.
Этапы исследования.
Начальный этап: знакомство с видами иллюзий из книг и интернет ресурсов.
Основой этап: рассмотреть особенности зрительного аппарата, благодаря которому возникают оптические иллюзии, провести экспериментальные исследования восприятия иллюзий среди учащихся 3-4 классов.
Заключительный этап: письменное оформление материалов и представление результатов исследования.
Использованные источники:
А. Ликум «Все обо всем». Энциклопедия для детей.-Москва, Компания «Ключ-С», 1994
С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова «Толковый словарь русского языка». Москва, «АЗЪ», 1993
Что такое? Кто такой? Москва, «Педагогика», 1990
Я познаю мир. Детская энциклопедия «Тайны человека», «АСТ», 2001
Я познаю мир. Детская энциклопедия «Физика», «АСТ», 1996
Интернет-источники:
http://allday.ru/index.php Оптические иллюзии Дональда Раста (Donald Rust)
http://freshpics.blogspot.com/2010/01/optical-illusions-by-octavio-ocampo.html Optical Illusions by Octavio Ocampo
http://www.kulturologia.ru/blogs/300109/10618/ (Эшер)
http://www.netlore.ru/node/2713
http://www.netlore.ru/Steven_Gardnerhttp://www.psychologicals.ru/Zritelnoe_vosprijatie/index.html
www.im-possible.info («Невозможный мир»)
www.log-in.ru («Оптические иллюзии, обманы зрения и феномены: двойственные образы»)

Можно ли доверять своим глазам?
Бугаева Алина, ученица 3 класса
МБОУ Досатуйская СОШ
Приаргунского района Забайкальского края
Научная статья
I. Введение
Однажды по телевизору я увидела рисунки на асфальте с 3D изображением, глядя на которые кажется, что они настоящие. Узнав в Интернете об этом виде искусства, я прочитала: рисунки 3D подтверждение тому, что мир иллюзий многогранен. Меня заинтересовал вопрос «Что же такое мир иллюзий?» Часто то, что мы видим обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Так стоит ли верить всему, что мы видим? Поэтому я решила провести исследование «Можно ли доверять своим глазам».
Цель, которую я перед собой поставила в исследовании, объяснить причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и действительностью.
Задачи, которые необходимо решить для реализации цели:
- Подобрать материал о видах оптических иллюзий, причинах их возникновения и применении.
- Провести исследование, на предмет объективности восприятия объекта учащимися моего класса
- Попытаться создать фотографии с оптическими иллюзиями
Гипотеза исследования: Не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым.
В своей работе я использовала следующие методы:
1.Теоретический: изучение литературы по теме, поиск информации в сети Интернет, наблюдение.
2. Эксперименты и опыты.
3. Анализ полученных данных.
Объект исследования – оптические иллюзии.
Предмет исследования – несоответствие между видимыми предметами и действительностью.
II. Основная часть
2.1. Виды оптических иллюзий
Изучая данный вопрос в энциклопедической литературе и в Интернет - сети, я выяснила, что в переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение». Это говорит о том, что иллюзия с давних времен означает некие сбои в работе зрительной системы. ОПТИЧЕСКАЯ ИЛЛЮЗИЯ - это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности, т.е. оптический обман.
Оптические иллюзии делятся на три вида:
· естественные, или созданные природой;
· искусственные, или придуманные человеком;
· смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком.
Естественные оптические иллюзии
Миражи
Мираж – это игра световых лучей. Слово «мираж» происходит от
французского слова и обозначает «отражать, как в зеркале», в роли «зеркала» выступает… воздух. Так, например, в пустыне песок раскаляется под солнцем, нижний слой воздуха нагревается и начинает отражать предметы, как зеркало. (Приложение № 1 рис.1)
Фа́та-морга́на — редкое сложное оптическое явление в воздухе, состоящее из нескольких форм миражей. Тысячи туристов и жителей китайского города Пенглай в 2006 году стали свидетелями редкого явления — огромного миража. (Приложение № 1 рис.2) Туман, нависавший над берегом, создал иллюзию изображения современного города. Мираж длился несколько часов, а до его появления 2 дня шли проливные дожди.
Искусственные оптические иллюзии
Иллюзия восприятия размера
Два совершенно равных кружка в середине воспринимаются как разные по величине в зависимости от того, окружают ли их большие или меньшие кружки. (Приложение № 1 рис.3)
Иллюзия с кружками объясняется действием закона контраста, предмет будет казаться больше своей реальной величины на фоне мелких предметов, и наоборот.
Искажение формы предметов
Параллельные линии будут восприниматься как непараллельные, если их рассматривать на фоне взаимно пересекающихся косых линий. Круг теряет свою правильную форму, если его рассматривать на фоне кривых линий. (Приложение № 1 рис.4)
Этот вид иллюзий находит свое объяснение в том, что резко выраженные особенности фона влияют на восприятие расположенных, на этом фоне предметов.
Движущиеся иллюзии
Неподвижное изображение кажется движущимся. Одно и то же вращающееся изображение может вращаться в разные стороны. (Приложение № 1 рис.5)
Иллюзия восприятия цвета
Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Изменяется ли цвет рисунка к центру? (Приложение № 1 рис.6) Но и здесь иллюзиям удалось меня обмануть. Ошибка возникла из-за яркости центра рисунка. Свет от ярко освещенных участков как бы перетекает на темные участки.
В решетке Геринга на пересечении белых полос, за исключением того пересечения, на котором я фиксировала взгляд, были видны маленькие серые пятна. (Приложение № 1 рис.7) Получается, можно увидеть то, чего нет!?
Ведущую роль в иллюзии движения играет периферическое зрение. Попробуйте поднести палец к виску. Вы не будете его видеть. Но стоит пошевелить пальцем, и движение будет замечено, хотя зрительная система и не сможет распознать, что же там мелькает. Оказывается: пожилые люди чаще, чем молодые не видят движение.
Двойственные изображения
Двойственные изображения - это изображения, в которых человек выделяет для себя либо фон, либо фигуру в зависимости от его восприятия картинки. (Приложение № 1 рис.8)
Изображения – перевёртыши
Как ни крути, как не переворачивай изображения-перевертыши, а картинки местами не меняются. (Приложение № 1 рис.9)
Невозможные фигуры и объекты
Существует огромный класс так называемых «невозможных фигур», ошибочно или умышленно нарисованных с ошибками, в результате чего возникают забавные визуальные эффекты. (Приложение № 1 рис.10)
Смешанные иллюзии
Это, пожалуй, самый большой раздел иллюзий. Он включает в себя и известные иллюзионные картинки, различные модели, и естественно этот «обман» создается человеком. Ярким примером смешанной оптической иллюзии являются потрясающие рисунки на асфальте, которые под определенным углом просмотра смотрятся очень эффектно! (Приложение № 1 рис.11,12)
2.2. Строение глаза человека
Для того чтобы объяснить все эти виды иллюзий необходимо знать строение глаза. (Приложение № 2 рис.1)
Рассмотрим, как устроено наше зрение. Луч света, отражаясь от какого-нибудь предмета, попадает на роговицу и проходит через зрачок. За зрачком располагается хрусталик, похожий на прозрачную линзу, который преломляет свет и фокусирует его на сетчатке. Дальше зрительный нерв передает сигнал в головной мозг и человек видит изображение. Поступив в центральную нервную систему (мозг), оптическое изображение трансформируется с элементами смещений и искажений размеров и др. При этом одинаковые размеры воспринимаются как разные и наоборот, разные размеры на глаз оцениваются как одинаковые. Это значит, зрение контролирует не только глаз, но и мозг.
В связи с этим выделяются одни из основных причин иллюзии: особенности строения глаза и ошибки нашего мозга.
2.3. Экспериментальные исследования восприятия иллюзий
Рассмотрев примеры иллюзий, я решила опытным путём проверить, что видят ребята на картинках. Для эксперимента я отобрала картинки разных видов иллюзий, в классе я попросила детей ответить на мои вопросы. В эксперименте приняли участие 20 человек 3 и 4 классов.
Вот что я получила:
Посчитайте черные точки

Нет чёрных точек, только белые Невозможно посчитать Пытались посчитать
5 чел. 4 чел. 11чел.
25 % 20 % 55%
2.Двигаются ли точки в центре?
Да Нет
13 чел. 7 чел.
65% 35%

3.Сколько ног у слона?

4 ноги 5 ног 6 ног 8 ног
6 чел. 2 чел. 3 чел. 9 чел.
30 % 10 % 15% 45%
3.Движутся ли круги?
Да Нет
20 чел. __
100 %
3 полки 4 полки 5 полок
4 чел. 15 чел. 1 чел.
20 % 75% 5 %
4.Сколько видишь полок?
571500top

5.Кого ты видишь на картинке?
Тюленя Белого медведя Белого медведя и тюленя
2 чел. 14 чел. 4 чел.
10% 70 % 20%

Проведу тест «Подвержены ли вы иллюзиям». Сконцентрируйте свой взгляд на красной точке в центре рисунка в течение примерно 30 секунд. Потом закройте глаза и поверните голову в сторону неба или света... Узнали? (Приложение № 3 рис.1)
Таким образом, проанализировав ответы детей, я определила процент восприятия иллюзий школьниками. Примерно 82 % детей подвержены иллюзиям.

И данного эксперимента можно сделать вывод: объекты и явления, которые мы видим, не всегда соответствуют реальности и являются правдой. Проведенный анализ учит нас, что не всегда следует ограничиваться только оценкой на глаз, а следует подключать логику и производить измерения.
2.4. Применение иллюзий
Человек научился использовать свойства иллюзий и заставил их работать на себя. Область применения иллюзий человеком очень обширна, рассмотрю некоторые из них.
1. В цирке ставятся фокусы на основе зрительных иллюзий (Распиливание женщины). (Приложение № 4 рис.1)
2. В интерьере – для увеличения (уменьшения) пространства – горизонтальные полосы и зеркала, светлые цвета зрительно расширяют пространство, вертикальные увеличивают высоту). (Приложение № 4 рис.2,3)
3. Модельеры – в одежде
Модный мир - мир зрительных иллюзий. Вертикальные линии и детали одежды стройнят и увеличивают рост. Горизонтальные же линии полнят. Клетка увеличивает объём, а круги придают формам округлость. (Приложение № 4 рис.4,5)
Архитекторы строят интересные дома. Последним и самым лучшим примером оптической иллюзии в архитектуре, является дом таможенной службы в Мельбурне, Австралия.  Каждый этаж дома одинаковой высоты, хотя создается впечатление, будто они, то расширяются, то сужаются. 
В Одессе есть очень популярная достопримечательность «Ведьмин дом». Оптическая иллюзия плоского дома создается благодаря тому, что боковые стены дома построены под острым углом. (Приложение № 4 рис.6,7)
Современные технологии позволяют создавать объёмные рисунки,
кажущиеся живыми. (Это наливные полы (Приложение № 4 рис.8), фотообои 3D (Приложение № 4 рис.10,11), рисунки на асфальте.
2.5. Создание фотографий с оптическими иллюзиями
Я попробовала свои силы в создании фотографий с оптическими иллюзиями. Фотографии с оптическими иллюзиями в последнее время все больше и больше приобретают свою популярность, создаются специальные выставки, так как эти фотографии больше относятся к искусству, нежели к научной деятельности. Я тоже решила попробовать себя в этом искусстве, провела фотосессию и создала ряд фотографий с оптическими иллюзиями.

III. Заключение
С помощью данной работы я рассмотрела разные виды оптических иллюзий и провела их классификацию. Я смогла ответить на вопрос: «Можно ли доверять своим глазам?» Оказывается не всегда можно верить своим глазам, но зная особенности зрения, человек может анализировать полученную информацию, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение реально. Подобные знания могут избавить от неприятностей, связанных со зрительными обманами, дают возможность понять причины природных явлений. Не стоит забывать, что оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку.





Список литературы
А. Ликум «Все обо всем». Энциклопедия для детей. - Москва, Компания «Ключ-С», 1994
С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова «Толковый словарь русского языка». Москва, «АЗЪ», 1993
Что такое? Кто такой? Москва, «Педагогика», 1990
Я познаю мир. Детская энциклопедия «Тайны человека», «АСТ», 2001
Я познаю мир. Детская энциклопедия «Физика», «АСТ», 1996
Интернет-ресурсы
http://allday.ru/index.php Оптические иллюзии Дональда Раста (Donald Rust)
http://freshpics.blogspot.com/2010/01/optical-illusions-by-octavio-ocampo.html Optical Illusions by Octavio Ocampo
http://www.kulturologia.ru/blogs/300109/10618/ (Эшер)
http://www.netlore.ru/node/2713
http://www.netlore.ru/Steven_Gardnerhttp://www.psychologicals.ru/Zritelnoe_vosprijatie/index.html
www.im-possible.info («Невозможный мир»)
www.log-in.ru («Оптические иллюзии, обманы зрения и феномены: двойственные образы»)
Приложение 1.
Виды оптических иллюзий
Рисунок 1.

Рисунок 2.

Рисунок 3. Рисунок 4.
-6096098425
Рисунок 5. Рисунок 6.

Рисунок 7. Рисунок 8.
3158490106680
Рисунок 9. Рисунок 10.3472815365760

Рисунок 11.

Рисунок 12.

Приложение 2.
Рисунок 1.

Приложение 3
Подвержены ли вы иллюзиям?

Приложение 4.
Применение иллюзий
Рисунок 1.

Рисунок 2. Рисунок 3.
-289560349885

Рисунок 4. Рисунок 5.
lefttop
Рисунок 6. Рисунок 7.
311848512700
Рисунок 8. Рисунок 9.
lefttop
Рисунок 10. Рисунок 11.
2729865122555-32385122555

Приложение 5
Фотографии с оптическими иллюзиями
lefttop
3161665187960