Культурное наследие Санкт-Петербурга как мотивация к изучению математики
Культурное наследие Санкт-Петербурга как мотивация к изучению математики.
Ивков Д. В., Хамидов Д.М.,
Ушивая М.А.,
Санкт-Петербург,
ГБОУ школа № 483
Содержание.
1. Введение.
2. Основная часть.
2.1. «Петровская Акватория».
2.2. Создание макета «Петровская Акватория».
3. Интересные факты.
4. Выводы.
5. Интернет ресурсы.
1. Введение.
Много ли современных школьников сегодня точно знают, что свяжут свою профессиональную деятельность с математикой? Скорей всего – это считанные единицы. Многие из выпускников при сдаче ОГЭ и ЕГЭ рассчитывают хотя бы на минимум баллов, чтобы не остаться без аттестата об окончании основной или средней школы.
Проблема в том, что современный школьник не мотивирован на изучение математики (и не только её).
Вы можете задать вопрос: «А причём тут культурное наследие?». На первый взгляд ни при чём. Но не будем забывать, что математика элемент общей культуры человечества, который является теоретической основой искусства (на примере архитектурного искусства), а также как элемент общей культуры отдельного человека, который хотел бы, например, понять внутренние законы гармонии и красоты.
Среди мировых мегаполисов, Санкт - Петербург — уникальный по масштабу памятник, сохранивший в основных чертах грандиозный исторический центр и ожерелье пригородных ансамблей. Образ города создают не только шедевры архитектуры, но и целостная архитектурно-пространственная среда. Преданность культурному наследию — отличительная черта культуры петербуржцев. Она формируется в процессе взаимопроникновения нового и старого, введения вечных ценностей в современный культурный обиход. Каждое поколение ищет свою интерпретацию прошлого и извлекает из него новые идеи.
За свою историю Санкт-Петербург поменял несколько названий-эпитетов, вольно или невольно отражавших попытки сформировать имидж города. Музейный мир Санкт-Петербурга невероятно разнообразен. Это не только всемирно известные Эрмитаж, Государственный Русский музей с богатейшей коллекцией русского искусства, дворцы Санкт-Петербурга и пригородов, но и так называемые малые городские музеи. Например, музей знаменитого русского писателя Ф.М. Достоевского, музей музыкальных инструментов, музеи декоративно-прикладного искусства, музеи профессиональной направленности.
Мы же хотим рассказать о новом историческом театре-макете «Петровская Акватория».
Целью данного проекта является формирование представления о практической значимости математических знаний.
Задачи:
1. Привитие интереса к музеям как основным хранилищам памятников материальной и духовной культуры.
2. Исследовать связь математических знаний с профессиональной деятельностью.
3. Расширить общекультурный кругозор учащихся посредством знакомства их с лучшими образцами произведений архитектуры.
2. Основная часть.
2. 1. «Петровская Акватория».
«Петровская Акватория» - это новый городской музей, посвященный истории возникновения Северной столицы и зарождения российского флота. Проект создан для того, чтобы показать каким был город в ХVIII веке. Это наиболее интересный и динамичный период истории России. В этот период происходили наиболее важные для страны исторические события, были одержаны значительные военные победы, сменился сам уклад жизни общества. Россия стала могучей державой, было прорублено «окно в Европу», создан грозный военный флот. Была заложена и в целом построена новая столица российской империи – Санкт-Петербург. Здесь представлены ключевые точки Северной столицы: Адмиралтейство с окрестностями, Васильевский остров, Петропавловская крепость, Петергоф, ныне утраченная крепость Петерштадт, Ораниенбаум, Кронштадт и примкнувший к ним остров-форт Кроншлот, – но в таком виде, в котором ее никто не видел, уменьшенную в 87 раз. Центральную часть экспозиции занимает заполненная водой чаша, изображающая акваторию Невы, а по периметру расположены макеты архитектурных ансамблей Петербурга, обращенных к водному пространству. Все объекты, в том числе утраченные, воссозданы так, как они выглядели в середине восемнадцатого века. Стрелка Васильевского острова без ростральных колонн, усадьба Александра Меншикова вместо Университета, первый петербургский порт, бал-маскарад в Петергофе, старая крепость в Ораниенбауме. Особый интерес экспозиции придают движущиеся объекты (фигуры людей, кареты, корабли), световые, звуковые, и визуальные эффекты, которые позволяют достоверно воспроизводить смену дня и ночи, изменение погодных условий. Различные сценарии театрализованного действа запускаются как по расписанию, так и по нажатию специальных кнопок, что придает экспозиции дополнительную интерактивность. Интерактивный макет состоит из нескольких частей, на них представлены реальные объекты, достоверно воссозданные по чертежам, схемам, картинам, гравюрам и воспоминаниям выбранного исторического периода. На макете присутствуют реальные исторические фигуры, воспроизводятся реальные исторические события. Корабли в водной чаше не просто палят почем зря, они разыгрывают реальные баталии. 
Особый интерес вызывают те архитектурные комплексы, которые не дошли до наших дней. Например, ныне утраченная крепость Петерштадт. В 1757 году, на берегу реки Карость, неподалеку от дворца, Пётр Федорович приказал построить данную крепость. С юга и востока ее окружают земляные валы и рвы наполненные водой, с севера и запада устроены каменные казематы с амбразурами для пушек. Архитектурной доминантой крепости становится дворец Петра Федоровича, выстроенный по проекту Антонио Ринальди (сохранился до наших дней). Если нажать на кнопочку, на балкон дворца выйдет Пётр III, украшенный лентой Андрея Первозданного.
Или наоборот, хорошо известные Питерские места, но в первозданном виде. Васильевский остров без его знаменитых ростральных колонн. В 18 веке на ВО располагался порт Санкт-Петербурга и его обслуживанию было подчинено все на острове. Перед Васильевским островом вы видите искусственный остров «Тучков буян». На «Тучковом буяне» находились основные склады порта по хранению пеньки и леса. В 1761 году «Тучков буян» охватил пожар и все склады сгорели.
Кунсткамера одиноко стоит на незастроенном пустыре. Ещё нет казарм и учреждений. Там велась вырубка и заготовка леса. Артели лесозаготовщиков вместе с семьями жили в землянках прямо на месте вырубки. Здесь же находилось и несколько ветряных мельниц для распиловки бревен.
От окрестностей Ораниенбаума и дворца Петергофа невозможно оторвать взгляд. Здесь происходят торжества по случаю окончания строительства Большого Петергофского дворца. Этот праздник устроила Елизавета Петровна в 1755 году. Начали строить дворец Петергофа по указанию Петра I архитекторы И.Ф. Браунштейн, Ж.-Б.Леблон, Н. Микетти, М. Земцов, а заканчивал строительство при Елизавете Петровне Ф.Б. Растрелли. Празднования включали в себя парадный обед с музыкальными увеселениями, а вечером в нижнем парке был устроен маскарад и танцы. И, конечно же, действующие фонтаны!!!
Это лишь часть экспозиции. На словах трудно описать те ощущения и эмоции, которые испытываешь, глядя на «ювелирные» творения мастеров. Хочется ещё и ещё раз посмотреть особо понравившиеся фрагменты. Съездить и на Васильевский остров, и к Адмиралтейству, и в наши замечательные пригороды!! Но кроме этого при осмотре макета возникает вопрос: «А как всё это было сделано?». Люди, каких профессий трудились при создании этого замечательного макета? А сможем ли мы, нынешнее поколение, оставить такой яркий след после себя?
2. 2. Создание макета «Петровская Акватория».
После осмотра макета нас провели в центр управления, создания и планировки. Нам не терпелось задать множество вопросов. Увидеть воочию, как осуществляется управление макетом и как создаются модели. Мы брали интервью, узнавали принцип работы электроники и как это все связанно с математикой.
Нам рассказали, как создавался музей:
Музей был открыт в 2014 году на верхнем этаже торгового центра «Адмирал». Для того чтобы воплотить грандиозную идею в жизнь, потребовалось участие более 200 специалистов в области архитектуры и инженерного дела.
Все фигуры и объекты выполнены с исторической достоверностью и настолько скрупулезно, что рассматривая их в бинокль, вы можете разглядеть мельчайшие детали. Большая часть фигур изготавливалась и расписывалась вручную, некоторые одинаковые (к примеру, рота солдат) печатались на 3D принтере. Для создания элементов была использована техника 3D фрезеровки, лазерной резки и гравировки. Каждая получившаяся деталь была оформлена вручную.
Рабочее место модельера.
Так же создавалось и водное пространство, изображающее Неву и ее оттоки.
Над макетом трудились:
1)Архитекторы - планировка зданий. Архитектор – это по сути тот же инженер, который работает с проектами зданий. В его задачу входит подготовка плана строительства и его возможная корректировка в процессе. Вся документация, все чертежи любого объекта выполняются с использованием математических символов. В ходе своей работы архитектор должен принимать во внимание свойства материалов, из которых он собирается строить дом, характеристики грунтов и многие другие факторы. Все это описывается физическими законами и представлено в виде математических формул.
2)Художники – оформление.
3)Проектировщики – постановка.
5)Модельеры - создание моделей.
6)Инженеры – создание электронного оборудования и программирование всей техники. Эта профессия находится на стыке теоретической науки и прикладных исследований. Это человек, который, используя теоретические научные наработки, создает новые предметы, устройства, здания, материалы. Инженеры создают определенный проект и контролируют весь процесс его реализации. Проекты, в подавляющем большинстве случаев создаются с использованием цифр и сложных вычислений. Для создания механизмов или зданий нужно знать физические законы, которые также отображены в математической форме.
7) Дизайнеры – оформление и реклама.
8) Программисты – создание программ для управления движущимися объектами. Программист - это человек, который создает новые и улучшает старые программы для компьютерной техники. Программы – это инструкции для работы ЭВМ. Но пишутся они с использованием довольно сложных математических алгоритмов на специфических языках программирования. Это чистая математика, мир абстрактных символов и формул. Все программы, созданные как для персональных компьютеров, так и для сложного промышленного оборудования имеют в своей основе математические символы и формулы.
Каждая из этих профессий нуждается в знании математики.
1)Создание плана зданий требовало не только знаний черчения, но и геометрии и алгебры, так как без вычислений модельер не мог сделать макет.
2)А зачем же художникам знание математики? Нас тоже заинтересовал этот вопрос. Мы взяли интервью у работника художественного отделения Лариной Надежды Дмитриевны.
Она рассказала нам, что без знаний алгебры очень сложно произвести вычисления и подсчеты для создания фигур.
3)Проектировщики, инженеры и модельеры для создания моделей используют специальные программы, данные программы требуют не только знания черчения и информатики, но и математики, так как ввод данных делается с помощью алгебраических вычислений.
Так же отдельного внимания в этой области заслуживают модели кораблей. Как это относится к этому разделу? Мы взяли интервью у главных инженеров Сергея Сеничкина и Дмитрия Курашова. Они рассказывали что, над созданием макетов кораблей трудились все отделения, создание макета его программирование и главное то, с помощью чего они заставили корабли двигаться по заданной траектории. Для этого программисты написали специальную программу, которая заставляла корабли двигаться по специальной траектории. Эта программа основана только на: математических вычислениях и для движения кораблей прокладывались специальные катушки позволяющие направлять программой корабль. Нам показали, и дали попробовать самим с помощью компьютера изменить направление движения корабля. Правда, потом опять вернули его на заданную траекторию движения.
Мы познакомились с большим количеством людей разных профессий и все они говорили о том, что им в работе необходимы в той или иной степени знания по математике.
3. Интересные факты.
1. Театр-макет изображает Санкт-Петербург XVIII века в масштабе 1 к 87 и насчитывает около 1000 строений, 300 метров дорог, 1000 средств передвижения, среди которых более ста позиций занимают корабли. Также на миниатюре можно увидеть более 25000 различных персонажей, а для его создания использовалось 20 тонн воды и 20000 светодиодных ламп.
2. Чтобы привести модели кораблей в движение, инженерами был создан механизм, который работает под воздействием магнитного поля.
3. Для намотки 1200 электромагнитов, с помощью которых управляются корабли, ушло около 80 километров проводов, общая масса которых составила 600 кг.
4. Большинство персонажей макета способно двигаться, демонстрируя свой вид деятельности
5. За один рабочий день одна карета проезжает 2 километра.
4. Выводы.
Ну что же, на наш взгляд, цель достигнута. Посещение данного музея нас не только заставило вспомнить историю нашего прекрасного города, а скорее узнать много нового. Но и задуматься над таким важным вопросом, как изучение различных предметов в школе, в частности математики. Ещё раз убеждаемся, что любая человеческая деятельность, какой бы творческой и абстрактной она ни была, в основе своей содержит самое простое - механизм действия. То, что можно описать и разложить пошагово на математические формулы. Математика - скелет любого процесса. При работе над проектом мы убедились, что математику нужно изучать представителям всех профессий, т.к. она развивает у человека логическое мышление, целеустремлённость, воображение, умение находить выход из любых ситуаций. Математика заставляет думать, помогает человечеству открывать и использовать законы природы и в наше время является могучим двигателем науки и техники. Не каждый может стать математиком, но математика в жизни нужна будет каждому. Все мы хорошо понимаем важность физкультуры для полнокровной жизни каждого человека, важность тренировки тела. Столь же необходима в жизни физкультура мозга, тренировка ума. И все мы знаем, сколь богатые возможности для этого дает математика. За длительный период человеческой цивилизации создано немало произведений исключительной красоты. Эти произведения могут явиться примером использования зодчим в своем творческом труде математических закономерностей. На языке архитектуры, можно сказать, что математика – это грандиозное мысленное сооружение. Все сказанное убеждает нас в том, что культурное наследие и математика, являясь соответствующими проявлениями человеческой культуры, на протяжении веков активно влияли друг на друга. Они давали друг другу новые идеи и стимулы, совместно ставили и решали задачи.
5. Интернет ресурсы.
Ивлиева Наталия Алексеевна