Druk 3D to innowacyjny sposób wizualizacji pojęć w nauczaniu matematyki, który umożliwia uczniom rozwijanie myślenia matematycznego i projektowego. Mogą oni stosować wielodyscyplinarną wiedzę do budowania prototypów i obiektów 3D. Do tych działań jednak potrzebują podstawowej umiejętności, którą zdobywają na etapie przedszkolnym, a mianowicie orientację w przestrzeni i na kartce papieru. Z tej ostatniej umiejętności − często dla dzieci abstrakcyjnej, korzystają podczas nauki pisania, czytania i przy rozwiązywaniu zadań matematycznych. Dlatego tak ważne jest wprowadzanie zadań dotyczących kodowania − wyznaczania trasy do określonego miejsca, określanie położenia obiektów − nad, pod, obok, trzeci z kolei, itd. Przy kształtowaniu tych umiejętności możemy wykorzystać długopis 3D m.in. do:
- dyktand graficznych,
- odwzorowywania kształtów,
- rysowania symetrii,
- rysowania obrazu według kodu,
- tworzenia obrazów w trzech wymiarach.
Długopis 3D - korzyści dla ucznia
Wprowadzenie długopisów 3D na zajęcia matematyczne niesie są sobą wiele korzyści dla ucznia:
- kształcenie intelektu, czyli myślenia i kształtowania pojęć czy wyobrażeń;
- kształcenie motoryki, czyli sposobów prawidłowego i skutecznego wykonywania czynności, w tym również motoryki małej;
- kształtowanie postawy organizatorskiej – samodzielne organizowanie pracy, planowanie działań;
- kształtowanie postawy twórczej – wykazywanie własnej inwencji przy rozwiązywaniu problemów w działaniu;
- kształtowanie postawy estetycznej.
Pracując z dziećmi zarówno w edukacji wczesnoszkolnej, jak i w klasach IV−V, pamiętajmy o tym, by miały one do dyspozycji przedmioty do manipulacji. Najlepiej, jeśli takie pomoce przygotują samodzielnie. Jest to zgodne z modelem pracy STEAM. Dzieci widzą celowość tworzenia własnych rzeczy, które w kolejnym kroku wykorzystują do innych działań. W edukacji wczesnoszkolnej możemy przeprowadzić cały dzień zajęć wokół konkretnego tematu, np. trójkątów. Na początku dzieci przygotowują trójkąty w różnych kolorach, rozmiarach, z zastosowaniem długopisów 3D − zajęcia techniczne.
Przykłady zadań z długopisem 3D
Wykorzystując przygotowane pomoce, uczniowie przystępują do zadań. Oto przykłady kilku z nich:
- mata i kodowanie − rozłóż trójkąty na macie, a zadaniem dzieci będzie wytyczenie trasy, dzięki której zbiorą: trójkąty największe lub najmniejsze, trójkąty w danym kolorze, uporządkują wszystkie żółte od najmniejszych do największych;
- zabawa w zakodowane dodawanie − dany trójkąt ma przypisaną wartość, np. największy czerwony to 5, średni czerwony to 3, najmniejszy czerwony to 1. Dzieci budują określone sumy lub obliczają wyniki działań przedstawionych za pomocą trójkątów;
- edukacja polonistyczna − opowiadamy historię, jak to było z tym trójkątem, co ma trzy wierzchołki, kąty trzy i boki trzy. Dzieci siedzą w kręgu, a to, które trzyma trójkąt, zaczyna opowieść, następnie podaje go kolejnej osobie, która powtarza początek historii i dobudowuje własną.
Kreatywna matematyka z długopisem 3D
Druk 3D nie tylko poszerza wiedzę matematyczną uczniów, ale jest również potężnym narzędziem stymulującym ich kreatywność i eksplorację w zakresie projektowania obiektów przy użyciu pojęć matematycznych. Na swoich zajęciach zauważyłam duże zaangażowanie, kreatywność, dokładność w wykonaniu zadań. Dzieci szybko opanowały zasady tworzenia z wykorzystaniem długopisów 3D. Na początku miały problem z prawidłowym chwytem narzędzia, ale po kilku próbach już trzymały długopisy prawidłowo. Warto zwrócić uwagę na postawę dziecka w czasie wykonywania zadań, korygować sposób siedzenia. W klasach młodszych wykorzystałam długopis do kodowania − dzieci tworzyły dyktanda graficzne. Mogły wybrać wzór, który wykonywały, a po zakodowaniu obrazu za pomocą długopisu otrzymywali go w formie breloczka. Czym różni się ta praca od kodowania kredkami? Dzieci wykonywały prace bardzo uważnie, starannie, skupiali się na zaznaczeniu odpowiednich obszarów. W czasie zajęć panowały duże skupienie i cisza. Po lekcji zapytałam podopiecznych, dlaczego teraz byli tak skupieni. „Proszę Pani, tego nie da się już wymazać jak kredki”. Podobne zajęcia przeprowadziłam z uczniami klas starszych na kółku informatycznym. Tu dzieci szybko i poprawnie wykonały zadanie. Po ćwiczeniu poprosili o chwilę przerwy, po czym stwierdzili: „Już dawno nie byliśmy tak skupieni”. Zapytali o możliwość stworzenia własnych projektów. Umożliwiłam im takie działanie i obserwowałam, co będzie się działo. Chłopcy zafascynowani piłką nożną projektowali logotypy klubów, dziewczynki wpadły na pomysł zrobienia własnych okularów. Nie mieli gotowych szablonów, sami tworzyli wszystko od początku. Powstały projekty na kartkach, okulary z kartonu dopasowane do twarzy. Pozwoliłam uczniom ma tworzenie tego, co ich interesuje, i z przyjemnością obserwowałam, jak liczą, mierzą, rysują cyrklem odpowiednie okręgi, dyskutują, analizują, gdzie jest problem. Te zajęcia pokazały mi, w jakim kierunku powinnam podążać na lekcji matematyki, by zobaczyć podobne zaangażowanie i emocje. Zajęcia z wykorzystaniem długopisów 3D przeprowadziłam na lekcji matematyki w klasie V i VIII. W czasie tych zajęć zobaczyłam to samo zainteresowanie i potrzebę doświadczania rozwiązywania problemów współpracy co na zajęciach dodatkowych.
Lekcja matematyki nie musi być trudna!
Najważniejszą wartością w pracy z długopisem 3D jest włączanie dzieci w działania angażujące je emocjonalnie, kształtujące takie cechy, jak wytrwałość, cierpliwość i dokładność w wykonywaniu podjętego zadania, pobudzanie kreatywności, ćwiczenie myślenia przestrzennego czy rozwijanie wyobraźni, a dodatkowo pracę zespołową i wsparcie poznawcze w budowaniu koncepcji matematycznych, zwłaszcza trójwymiarowego zmysłu wizualno-przestrzennego.
_____________________
Autorka: Agnieszka Ogiegło - Nauczycielka dyplomowana matematyki i wicedyrektor w Szkole Podstawowej nr 7 w Kłodzku. Ambasadorka i trenerka programu eTwinning w województwie dolnośląskim. Egzaminatorka i członkini grupy Superbelfrzy RP. Pasjonatka eTwinning, edukacji globalnej oraz nowoczesnych technologii w nauczaniu, z programowaniem włącznie.
