Prostorová geometrická představivost
Hmatové geometrické hry pro inspiraci a úspěch nejen ve výuce matematiky
Geometrie a geometrické myšlení zaujímají důležité místo ve výuce matematiky na všech úrovních a typech škol. Geometrie představuje mocný nástroj pro popis a vizualizaci našeho okolního světa. Jde o jednu z prvotních intelektuálních disciplín, která trvale obohacuje lidskou společnost. Základní geometrické koncepty v rovině a prostoru jsou neodmyslitelně spojeny s řadou praktických problémů, které ovlivňují mnohé odvětví, včetně architektury, inženýrství, fyziky, a dokonce i robotiky.
Klíčovou částí výuky geometrie je rozvoj prostorové geometrické představivosti. Prostorová geometrická představivost se dá rozvíjet pomocí her a různých geometrických aktivit. Na oddělení didaktiky fyziky se zabýváme tvorbou didaktických geometrických her pomocí 3D tisku.
Trojúhelníkové puzzle je hra, která obsahuje jednu základní šablonu ve tvaru rovnostranného trojúhelníku, do které se vkládají vždy 3 nebo 4 moduly. Úkolem hráče je umístit vybrané moduly tak, aby vyplnily beze zbytku celou šablonu. Sada obsahuje celkem 11 modulů, které se skládají z různých geometrických tvarů (rovnostranný trojúhelník, rovnoramenný lichoběžník, kosodélník, kosočtverec), ale i nekonvexních mnohoúhelníků. Všechny moduly jsou vytvořené z jednotkových rovnostranných trojúhelníků. Hra obsahuje celkem sedm variant řešení. Každý modul je doplněn o hmatový bod – drobný reliéf, který ukazuje nevidomým žákům cestu ke správnému řešení. Celkem je uvedeno sedm různých hmatových bodů - znaků v podobě kruhu, kružnice, trojúhelníku, znaménka plus, velkého tiskacího písmena H, velkého tiskacího písmena V, velkého tiskacího písmena I. Označení pomocí hmatových bodů navede nevidomého žáka k výběru správného počtu modulů. Následně pak žák složí 3 nebo 4 moduly tak, aby byl zaplněn celý prostor trojúhelníkové šablony. Některé moduly obsahují více hmatových bodů. To proto, že jeden modul může být použitý pro více variant řešení. Jednotkové moduly jsou ohraničené černou konturou, která slouží žákům slabozrakým při rozeznávání a přiřazování geometrických tvarů. Hra je vhodná pro žáky intaktní. Hmatovou hru je možné použít i bez základní šablony. Součástí hry je návod s výsledky řešení.
Trojúhelníkové domino je herní sada, která se skládá z 12 shodných rovnostranných trojúhelníků oranžové barvy (dominových modulů) a z 6 různých nekonvexních rovinných útvarů (předloh) barvy zelené. Každý dominový modul trojúhelníkového tvaru je ve svých rozích opatřen jedním reliéfním znakem (hmatovým bodem). Těchto znaků je celkem 6 – prázdné kolečko, svislá čárka, vodorovná čárka, 1 tečka, 2 tečky vedle sebe, 2 tečky nad sebou. Jeden z modulů v jednom rohu obsahuje znaky dva. Úkolem hráče je správně vybrat 9 z 12 dominových modulů a sestavit z nich domino dle zelené předlohy. Skládání se provádí tak, že trojúhelníky k sobě přiléhají vždy stranami s identickými symboly. Jednotlivé dominové moduly jsou na bocích opatřené magnety, které zajistí udržení jednotlivých modulů při skládání do požadovaných tvarů.
Hra může mít různé varianty řešení. Pokud hráč nedodrží nastavená herní pravidla, může jednotlivé dominové moduly k sobě libovolně přikládat, až se mu podaří vytvořit příslušný nekonvexní útvar. Dominové moduly lze k sobě přikládat i v případě, že chceme vytvořit další obrazce v podobě například základních geometrických útvarů.
Hry podporují jemnou motoriku a geometrickou představivost, rozvíjí paměť a strategické myšlení. Hry jsou vhodné také k výukovým účelům, ale i pro radost. Hry mohou využívat všechny věkové kategorie.
Grafika: Christo Kirkelovski
3D tisk: Mgr. Martin Ochmann
Uvedené hry je možné objednat na Katedře experimentální fyziky.
Kontaktní osoba: RNDr. Jana Slezáková, Ph.D. (autorka hmatových her), jana.slezakova@upol.cz.