Поделки из бумаги - это целый мир креативного многообразия. Многие фигуры из бумаги придуманы математиками. Например, известная всему миру поделка флексагон тоже придумана студентом-математиком Принстонского университета Артуром Стоуном в 1939 году. Чем занимателен флексагон? Как сделать разнообразные флексагоны и порадовать детей?
Забавная поделка из бумаги
Само латинское слово (flectere ), положенное в основу названия, означает сгибаться или складываться. Поэтому флексагон - это многоугольник, который можно создать из обычной полосы белой бумаги. Каждый раз, мы находим новую плоскость.
На что похож флексагон? Как сделать правильно эту фигуру? Обычно делают шестиугольный плоский флексагон, так как он самый простой. Используя разнообразные рисунки на этих плоскостях, мы можем порадовать детей необычной поделкой, да и привлечь их к созданию как плоской, так и объемной фигуры тоже полезно.
Флексагон: как сделать из бумаги?
С чего начать? Итак, мы решили создать флексагон. Как сделать поделку быстро? Многоугольник легко и быстро собирается из одного листа любой бумаги, но желательно выбрать не слишком мягкий. Флексагоны четырехугольной формы называются тетрафлексагонами. А фигура, имеющая форму шестиугольника, называется гексафлексагоном. Каждая его поверхность имеет 6 секторов-треугольников. Еще есть октафлексагоны (8 сторон) и додекафлексагоны (10 сторон). Как сделать флексагон из бумаги? Схемы очень разнообразны. Рассмотрим самую простую, по которой делается обычный гексафлексагон. Эта схема используется наиболее часто.
Ее несложно нарисовать самостоятельно, ведь она состоит только из группы правильных треугольников. Но можно использовать уже разрисованную схему, по которой первый раз легче собрать поделку. После того как схема вырезана, сгибаем лист пополам и складываем поэтапно, загибая вниз каждый треугольник, составляющий часть отдельной плоскости. Когда флексагон будет полностью собран, склеиваем последнюю деталь.
На каждой из 4 поверхностей будет свой рисунок. Изучив эту схему, дальше можно подойти к работе креативно. На обычном листе бумаги рисуем такие же треугольники. Затем нумеруем секторы, которые образуют плоскости. Треугольники, по инструкции, необходимо загибать вниз, формируя необходимый многоугольник. Но каждый выбирает свой способ, как удобнее сложить. Аналогично этой схеме собирается любой многоугольник-флексагон. Более сложные схемы фигур лучше осваивать постепенно.
Открытка-флексагон
Математическая модель-флексагон непременно заинтересует ребенка. Это удивительное свойство бумаги можно применить разнообразно. На поверхности готовой фигуры изображаем героев детских мультфильмов и преподносим ребенку гениальное доказательство того, что математические модели могут быть интересны.
А также можно придумать отличную и необычную открытку, и это не шутка. Как сделать открытку-флексагон? Если нарисовать на поверхностях поздравительные слова для ребенка и елочные игрушки, это будет отличным подарком на Новый год. Но если рисунки у вас плохо получаются, найдите другой выход. Можно просто вырезать понравившуюся картинку и разделить на равные треугольники, которые потом придется аккуратно приклеить на каждый сектор поделки
Объемные изделия - разнообразие гармонии
Есть еще объемные фигуры. Как сделать объемный флексагон из бумаги? Для этого нужно взять для примера готовую схему, которая состоит из 10 равносторонних треугольников, служащих секторами. Эта фигура называется тригексафлексагон - то есть у данного объемного шестиугольника будет три поверхности. Конечно, это не предел. Модель может содержать и 4, и 5 поверхностей, и даже 10. Эти флексагоны более интересны, хотя основаны на той же идее. Но собрать такое чудо не так просто. Главное правило при построении модели - следовать инструкции. Схема гексафлексагона с 4 поверхностями будет выглядеть так:
А вот пример, по которому собирается еще более грандиозная фигура - нонагексафлексагон. То есть объемный флексагон с шестью углами, а поверхностей здесь уже 9. Эта игрушка уже для взрослых, ребенку такую модель не осилить, во всяком случае, без помощи родителей.
Чтобы разобраться в тонкостях схемы этой объемной фигуры, потребуется время. Заготовку лучше сразу разукрасить разными цветами, чтобы не запутаться при сборке. Пробуйте!
Из-за несостыковки форматов американских и английских блокнотов, Стоун решил немного обрезать американский аналог и сделать его более похожим на привычный. Решив после этого немного занять себя, Артур из прямоугольников, которые остались у него после обрезки, решил сложить какие-нибудь фигуры.
Стоун принялся складывать из отрезанных полосок бумаги различные фигуры. Одна из сделанных им фигур оказалась особенно интересной. Перегнув полоску бумаги в трех местах и соединив концы, он получил правильный шестиугольник.
Взяв этот шестиугольник за два смежных треугольника, Стоун подогнул противоположный угол вниз так, что его вершина совпала с центром фигуры. При этом Стоун обратил внимание на то, что когда шестиугольник раскрывался словно бутон, видимой становилась совсем другая поверхность. Если бы обе стороны исходного шестиугольника были разного цвета, то после перегибания видимая поверхность изменила бы свою окраску.
После этого Стоун обратил внимание на то, что при выгибании модели, наружу выступают совсем другие грани.
Так был открыт самый первый флексагон с тремя поверхностями.
Поразмыслив над ним ночь, Стоун наутро убедился в правильности своих чисто умозрительных заключений: оказалось, можно построить и более сложный шестиугольник с шестью поверхностями вместо трех. При этом Стоуну удалось найти настолько интересную конфигурацию, что он решил показать свои бумажные модели друзьям по университету.
Вскоре «флексагоны» в изобилии стали появляться на столе во время завтраков и обедов, когда вся компания собиралась вместе.
Вскоре идея собирать все более сложные бумажные модели заняла умы многих сокурсников Стоуна.
Для проникновения в тайны «флексологии» был организован «Флексагонный комитет». Кроме Стоуна, в него вошли аспирант-математик Бриан Таккермен, аспирант-физик Ричард Фейнман и молодой преподаватель математики Джон У. Тьюки.
Итак, открытие произошло в конце 1939 года Артуром Стоуном,23-х летним аспирантом из Англии. Постоянные модели были названы гексафлексагонами: «гекса» - из-за шестиугольной формы, «флексагонами» - из-за их способности складываться.
Полная математическая теория флексагонов была разработана в 1940 году Тьюки и Фейнманом.
Дж.М. Андреас и Р.М. Сталкер независимо друг от друга открыли семейство изгибаемых конечных многогранников с 2n вершинами, 6n ребрами (из которых 2n сдвоенных) и 4n треугольными гранями; n может равняться 6, 8 или любому большему целому числу.
Для тех, кто уверен в своих силах, выкладываем схемы более сложных флексагонов. Такие модели складываются путем сгибания бумаги 19 и более раз.
Флексагоны – это настоящее научное открытие 20 века. Невероятно, но конструкция, просто сложенная или склеенная из кусочков бумаги, может творить чудеса! При складывании (сгибании) флексагона его наружные поверхности уходят внутрь, а скрытые становятся видимыми. Флексагоны служат темами как научных, так и ненаучных дискуссий, но до конца их тайны и потенциал ещё не раскрыты. Однако не нужно быть математиком, чтобы сделать с ребенком один из простых плоских вариантов этой «шутки гения». С малышами удобно изучать по нему цвета. А старшие дети могут попробовать собственные силы в создании этой необычной конструкции.
Для воплощения идеи потребуется альбомный лист, ножницы и фломастеры. Делаем из прямоугольного листа квадратный, сложив его по диагонали и отрезав лишнее.
Складываем лист пополам, затем снова пополам по продольной линии.
Разворачиваем квадрат и повторяем ту же процедуру, но в поперечном направлении. Хорошо проглаживаем углы.
Оставляем квадрат согнутым пополам и вырезаем у него середину.
Можно сразу раскрасить заготовку с обеих сторон (как это правильно сделать, расскажу чуть ниже) или сделать это после сборки игрушки.
Теперь самое ответственное дело – правильно собрать флексагон. Загните к центру последовательно левый край заготовки, потом верхний, потом правый, потом нижний.
Сгибая нижнюю часть листа вверх, нужно левую часть половину сгиба «вогнуть» между двумя слоями бумаги так, чтобы внешний край оказался внутри.
Это проще сделать, чем объяснить, но, возможно, сначала придется потренироваться.
Флексагон готов. Согните его по средней линии. Если все сделано верно, вы сможете вывернуть обратные половинки игрушки на лицевые стороны.
Осталось раскрасить игрушку. Это можно сделать на готовом флексагоне, закрашивая по очереди его грани, или перед сборкой (так получится аккуратнее). Можете воспользоваться этими фото или придумать что-то свое.
А теперь – волшебство! Сгибая флексагон по средней линии, можно 6 раз менять его цвет!
Для оформления флексагона вместо фломастеров можно использовать квадратики цветной бумаги, наклейки и любые доступные средства для творчества. Удачи!
Флексагона. Различные шаблоны флексагонов можно найти в сети, выполнив соответствующий поисковый запрос по фразам “флексагон”, “флексагон с тремя поверхностями” или “флексагон с шестью поверхностями”. В результатах поиска вы найдете шаблоны с разными сочетаниями узоров. Выберите среди них то, что вам подойдет лучше всего, и распечатайте.
- Также можно распечатать чистый шаблон, чтобы потом раскрасить флексагон по своему усмотрению.
Вырежьте деталь шаблона. Возьмите ножницы и осторожно вырежьте деталь шаблона по ее внешней границе. Постарайтесь резать как можно ровнее и строго по линиям. Срезы должны быть точными, чтобы в последующем правильно сложить бумагу.
- Детям рекомендуется работать с ножницами под присмотром взрослых.
Продавите центральную линию сгиба на шаблоне и согните бумагу в этом месте. Когда вы вырежете шаблон, вам потребуется сделать на нем серию сгибов, чтобы получить флексагон. Первый сгиб нужно сделать посередине. Продавите намеченную центральную линию, проведя по ней пустой шариковой ручкой с помощью линейки. Так вам будет проще ровно согнуть бумагу.
- Сложите бумагу таким образом, чтобы цветная сторона детали оказалась снаружи.
- Сложив бумагу, окончательно промните сгиб ребром линейки.
- Склейте более короткую половинку шаблона с более длинной.
Наметьте все линии сгибов и выполните сгибы у каждого треугольника шаблона. Когда две половинки шаблона будут склеены, потребуется наметить (продавить пустой шариковой ручкой) и выполнить сгибы по ребрам каждого треугольника в шаблоне. Делая сгибы по очерченным черным цветом линиям, несколько раз согните бумагу то в одну, то в другую сторону.
- Предварительная подготовка сгибов облегчает дальнейшую сборку флексагона.
Загните четыре треугольника слева. Более короткая часть детали должна оказаться сверху. Вы должны видеть перед собой два незакрашенных (внутренних) треугольника на концах бумаги и восемь цветных треугольников между ними. Отсчитайте четыре треугольника справа и выполните сгиб по дальней грани четвертого треугольника (который также будет третьим цветным треугольником, так как на конце бумаги присутствует белый треугольник).
- Загните бумагу по направлению вниз, чтобы сам сгиб остался вверху.
Загните еще четыре треугольника с другой стороны. Переверните деталь на другую сторону и отсчитайте четыре треугольника с левого края шаблона. Складывайте бумагу так, чтобы она начинала приобретать очертания шестиугольника. Если вы все сделаете правильно, то увидите шестиугольник, составленный из пяти треугольников одинакового цвета (или узора) плюс один белый, и еще один белый треугольник сбоку.
- Совершив ошибку на данном этапе, просто разверните сделанные вами сгибы и начните сворачивать флексагон заново.
Сформированный флексагон владеет увлекательными способностями – если одни грани сгибаются вовнутрь, вовне уходят те, которые ранее были скрыты. Первооткрыватель поделился изобретением с товарищами, и общими силами они сформировали наиболее трудные виды бумажных шестиугольников. Они обрели наименование что в переводе с британского flex – нагибать. Приставка пред наименованием значила число углов в фигурке, к примеру, многоугольник прозвали гексафлексагоном. Ещё один приставка свидетельствовала о числе плоскостей, скрытых в изделии.
Математическая игрушка своими руками пошагово
Необходимы материалы:
- Полукартон
- Ножницы
- Схема
- Коробочка усидчивости и мешочек терпения 🙂
Для изготовления этой игрушки нам понадобится полукартон, однако можно изготовить и из обыкновенной бумаги. Из нашего прямоугольного картона нам необходимо вырезать квадрат. Для того чтобы не пользоваться линейкой для замеров, и никак не сгибать листок, воспользуемся таким же листом А4, кладём его вертикально и помечаем края на нижнем листке. Прочерчиваем линию и отрезаем.
Переворачиваем квадрат цветной стороной вниз. Складываем пополам. Поскольку это картон, то линии сгиба следует хорошенько проглаживать.
Разворачиваем и складываем в другую сторону пополам.
Вновь разворачиваем и складываем каждую сторону к центральной линии сгиба. То есть, все четыре стороны сгибаем к центру.
Вот что получилось. Весь квадрат в ровненьких квадратиках.
Дальше, мы отмечаем карандашом, чтобы на белом листе было хорошо видно, ставим точки в углах крайних квадратиков.
И теперь к каждой этой точке нужно прогнуть противоположный угол квадрата. Отворачиваем, и точно так же прогибаем все углы.
Следите за тем, чтобы линии сгибов везде совпадали. Оригами – тот вид искусства, который любит точность и аккуратность выполнения.
Далее, внимательно!
Нам необходим крайний квадратик. Сгибаем его вовнутрь, по диагонали, пополам.
Основание держим правой рукой, а левой загибаем торчащую часть, и укладываем на левую часть бортика, тщательно проглаживая место сгиба ножничками.
Полученный треугольник сгибаем ещё раз вниз. Не забывайте проглаживать сгибы игрушки! Полученный треугольник прижимаем к левой стенке. Все следующие стороны сгибаем по той же схеме.
Итак, получилась вот такая вот коробочка
Осталось собрать коробочку.
На боках получившейся коробочки есть треугольники. Так вот, среднюю линию сгиба мы продавливаем вовнутрь. И так надавливаем со всех сторон на эти центральные линии.
Теперь, держим по краям и складываем всё к центру.
Для того чтобы играть было интереснее, можно разрисовать три грани данной игрушки. Вашему вниманию представляем таких вот замечательных смайлов:
Объемный флексагон из бумаги в видео
Невероятное оригами гексафлексагон
Гексафлексагон имеет форму правильного шестиугольника. Каждая поверхность состоит из шести треугольных секторов.
Существующее множество гексафлексагонов различается по числу поверхностей. Известны с тремя, четырьмя, пятью, шестью, семью, девятью, десятью, двенадцатью, пятнадцатью, сорока восемью плоскостями; их количество ограничено лишь тем, что бумага имеет ненулевую толщину.
Делаем поэтапно по шаблону
- Три квадратных листа бумаги (в данном случае – жёлтый, розовый и голубой)
Мы имеем двустороннюю разноцветную бумагу, поэтому складываем белую сторону вовнутрь. Квадрат складываем ровно пополам. Обязательно нужно очень чётко и очень тщательно сгибать все линии.
Складываем обе стороны к центральной линии сгиба. Теперь сгибаем получившийся прямоугольник ещё раз напополам.
Разворачиваем, и так же, ещё два сгиба к центральной линии.
Открываем квадратики. Теперь нам необходимо сделать 4 диагонали от центра до серединки крайнего квадрата. То есть, от вертикали до горизонтали
Теперь нам нужно сделать ещё буквально два сгиба. Прогибаем сгиб через всю диагональ.
Переворачивайте свёртку на цветную сторону. У вас должны были получиться ромбики.
Остаётся сделать три перпендикулярных сгиба.
Таких частей у вас должно быть три. Они могут быть и разноцветными, и однотонными.
Сборка игрушки
Наша задача – вложить жёлтую часть в голубую. Прокладываем до центра. Точно также вкладываем и розовый прямоугольник. Далее мы розовую свободную часть вкладываем в голубую. Делаем мы это для того чтобы все три грани были одинакового цвета.
У нас должен получиться объёмный разноцветный треугольник.
Каждую одноцветную грань мы тщательно сгибаем. Должен получиться ровный шестиугольник.
Далее, мы можем видеть, что на каждой цветной грани есть треугольник, который мы сгибаем вовнутрь. Точно такие же действия проделываем с остальными двумя гранями.
Вновь образовываются треугольнички, которые тем же способом должны оказаться внутри фигуры.
Переворачиваем изделие и все оставшиеся части сгибаем равно тому, как делали чуть ранее на верхней части.
Гексафлексагон своими руками в видео
