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
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
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
Trojúhelníková abeceda
Trojúhelníková abeceda je didaktická hmatová hra, která patří do skupiny neinterakčních geometrických her. Je vhodná pro děti (i dospělé) všech věkových kategorií, zvlášť zajímavá a přínosná je pro děti nevidomé a slabozraké. Úkolem hráče je sestavit velká písmena abecedy, a to z několika modulů tvaru rovinných geometrických obrazců a v různých barevných kombinacích.
V naší hře máme hrací moduly v barvách spektra – od jasně červené po klidnou modrou a tajemnou fialovou. Tyto moduly mají na jedné straně povrch, který lze cítit a prozkoumat díky hmatatelné reliéfní struktuře. Naše hra je skvělá tím, že spojuje zábavu s učením, a to nejen ve světě českého jazyka, ale také v matematice, zejména v oblasti geometrie a přírodních vědách. Podporuje rozvoj matematické, jazykové a čtenářské gramotnosti. Pomáhá dětem v rozvoji zrakového vnímání a zrakové paměti, což je skvělý způsob, jak posílit jejich mentální schopnosti. Hra umožňuje rozvoj jazykové a řečové dovednosti. Barevné moduly prohlubují rozvoj základních matematických představ jako je řeč (pojmenování geometrických útvarů či znalost a porozumění abecedy, uvědomění si pojmů hladký x drsný), třídění věcí, řazení věcí či počítání.
Hrací sada se skládá celkem z 12 modulů. Barevné hrací moduly vyjma fialového jsou opatřeny hmatovými výstupky či reliéfní texturou, která stimuluje hmatové vnímání dětí nevidomých a slabozrakých. Reliéfní textury pomáhají dítěti k vizuálnímu a hmatovému porozumění příslušných barev.
Všechny moduly v barvách spektra se vkládají vždy do šablony šedé barvy, která je opatřena vystouplou trojúhelníkovou sítí. Na straně druhé této šablony jsou uvedeny názvy barev spektra v Braillově písmu doplněné o hmatové reliéfní znaky. To napomáhá nevidomým a slabozrakým dětem k lepší představě a orientaci při skládání do trojúhelníkové sítě.
Hrací šablona šedé barvy je ve svých rozích opatřena neviditelnými magnety, které umožní vytvořit řetězec několika hracích ploch za sebou. Tímto dítě (hráč) může například sestavit z více písmen jednoslabičná slova (krk, brk, les, dub, buk, ves, pes, zub). Dále je možné hravou formou naučit děti správně rozlišovat předpony (s-, z-, vz-, se-, ze-, vze-, roz-, bez-) a předložky (od, do, ke, pod, nad), učit některé větné spojky (ale, proto, nebo, a). Hra je primárně zaměřena na děti mladšího školního věku, může však sloužit dětem různé znalostní úrovně a věkové kategorie. Hra rozvíjí jemnou motoriku, a to manipulaci s drobnými geometrickými útvary. Děti touto manipulací trénují správné úchopy a hmatové vnímání, které je obzvlášť důležité u nevidomých dětí při prostorové orientaci. Nevidomé děti touto hravou formou tak získávají spoustu informací o okolním světě.
Grafika: Christo Kirkelovski
3D tisk: Petr Novák
Další fotografie
Uvedené hry je možné objednat na Katedře experimentální fyziky.
Kontaktní osoba: RNDr. Jana Slezáková, Ph.D. (autorka hmatových her), jana.slezakova@upol.cz.