Задача из коробки с игрушками-1 Попытка номер два... / 21.08.2016 Задача из коробки с игрушкамиПродолжаю размышления на тему “Откуда взять интересную задачу”. Недавно был опубликован пост о задаче под ногами.Многие годы любимейшими игровыми наборами моих детей (да и моими… сбылись мечты детства) были разработанные супругами Никитиными наборы “Уникуб”, Сложи узор” и “Сложи квадрат”. Теперь все повторяется по третьему кругу - внучка подросла. Подумалось, что никитинские кубики могут быть использованы в школе.Сегодня остановлюсь на игре “Сложи узор”. Состоит она из 16 кубиков, грани которых раскрашены специальным образом - в один цвет (белый, красный, синий, желтый) или двухцветные сочетания с диагональю-разделителем (бело-красный, желто-синий). Далее нумерация и названия заданий приведены в соответствии с размещенными на сайте семьи Никитиных, изображения в данной статье взяты из альбома к набору “Сложи узор” ООО “Световид” 2004 года. Все приведенные изображения публикуются с разрешения правообладателей - членов семьи Никитиных.Используя 9 или все 16 кубиков, можно складывать любые из 97 узоров, представленных в альбоме со схемами, но никто не запрещает придумывать свои. Узоры разные по степени сложности - есть простые, а есть такие, над которыми приходилось поломать голову.Когда-то я приносила этот набор на занятия кружка в 4 и 5 классах, детям очень нравилось играть в эти кубики, но не у всех получается сложить быстро, всегда бывали дети, с трудом справлявшиеся даже с простыми узорами. Были разовые случаи, когда даже многократное повторение не приводило к тому, что ребенок справлялся бы с заданиями посложнее самостоятельно. Были случаи, что детям вообще надоедало играть, даже в компании. Обсуждение ситуаций с классными руководителями и школьным психологом подтвердили ряд педагогических психологических проблем у детей, и при дальнейшей работе с родителями и детьми невозможность выполнять задания с кубиками была еще одним аргументом для организации планомерной коррекционной работы. Кубики, наряду с рисунками, рукоделием и другими реальными продуктами игровой и учебной деятельности, могут быть инструментом диагностики различных состояний, способностей и особенностей поведения ребенка.Для меня же кубики интересны как набор, который можно использовать на уроках математики и раннего обучения программированию с детьми.Что можно делать в математике?Отрабатывать тему “Площади и объемы”. Конечно, большинство моих учеников с восторгом и гордостью за себя, умниц, решают задачи из ГИА и ЕГЭ, удивляясь их неинтересности и легкости, например, вот такие: но с кубиками ведь интереснее? Вычислить площадь оленя, ослика или палатки куда забавнее, чем какого-то скучного участка?А звучит-то как:” Сегодня мы будем вычислять площадь осла”!Кроме того, если вначале поиграть с материальными кубиками: построить башню, составить узор, пересчитать цветовые участки, а потом работать только с изображением, у детей все равно подсознательно будет присутствовать образ кубиков - привычной с младшего возраста игрушки, которую можно перестраивать и разрушать многократно. Значит, и образ на бумаге можно многократно перестраивать - это выход на те геометрические задачи (как правило, по теме “Площади”), где требуется перестроение или дополнительные построения. У некоторых учащихся метод перестроения вызывает неуверенность, они не желают или боятся что-то откуда-то перенести, дорисовать, стереть. Трансформация материальных и визуальных кубиков - это просто ни к чему не обязывающая игра, - переставляем местами желтые и синие кусочки в “калейдоскопе”, белые и красные в “полосках” и “волнах” и убеждаемся, что площади фрагментов одного цвета равны площадям фрагментов другого цвета, и вообще площадь (т.е. количество окрашенной поверхности) не изменяется, изобразим мы эту поверхность в виде треугольника, квадрата, параллелограмма или какой-нибудь другой крокозябры.Если удастся раздобыть на группу хотя бы два-три набора - дети могут придумать и составить друг для друга простейшие задачки на нахождение площади фигуры, составленной, например, из двух, трех или четырех кубиков. Если набор один, и есть дата-камера - ученики могут составлять задания поочередно.А если вообще нет - изображения можно взять с сайта семьи Никитиных. При изучении темы “Площади” в 4-5 и повторении в 6 классах можно использовать простые задания типа, а для заинтересованных детей предложить и задания посложнее - “Бабочка”(СУб № 10), “Зигзаг” (СУб № 13) №№ СУв № 3, СУв № 9 (“Косой красный крест”).На примере простых заданий “Бабочка” и “Косой красный крест” можно предложить учащимся найти площади красной части и совокупности белых участков. Поисковый процесс направляется при помощи вопросов, которые могут придумать и сами учащиеся:на какие части можно дополнительно разделить изображение, чтобы было удобно вычислить площадь? (рис. 1) Как вычислить площади треугольников, обозначенных ноликами? (рис. 3) Как вычислить площадь красной части? Белых участков? (рис. 2) как перестроить получившиеся части, чтобы провести точные вычисления? (рис. 4) Эти задания хороши тем, что в построении изображений появляются прямоугольные треугольники (участвуют кубики с гранью диагональной двойной раскраски), посредством таких заданий учащиеся выводят для себя правило вычисления площади прямоугольного треугольника как половины площади соответствующего квадрата (прямоугольника). Задания СУб №22 (”Олень”), СУб № 20 (“Палатка”) и т.п. интересны тем, что изображения расположены под углом (воспринимаются детьми не как квадраты, а ромбы). В данных случаях ромбы - те же квадраты, но учащиеся при повороте геометрической фигуры часто “не узнают” ее и не могут применить имеющиеся знания для выполнения вычислений. Если не формулировать явно геометрическую задачу о нахождении площади, а представить это изображение как игровую “кубичную” или “мозаичную” обстановку, то младшим школьникам легче даётся анализ, движение и перекомбинирование частей.Наконец, предлагаемый набор можно использовать при раннем обучении детей программированию в доступных средах: Scratch, PencilCode.В Pencil Code задачи с кубиками (без двойной раскраски) имеют, как минимум, два варианта решения: “клеточным” или “пиксельным” способом (исполнитель может строить изображение из квадратиков оператором box с настраиваемым параметром - длиной стороны) и при помощи ломаных с заливкой областей. О программировании одной из "клеточных" задач можно прочитать в этом посте.Кроме того, симметричные изображения или изображения с повторяющимися фрагментами (орнаменты) могут быть построены через циклический алгоритм или заданием последовательности действий для одновременного выполнения группой (или “стадом”) черепах (множество разработок для “стада черепах” можно посмотреть в блоге Людмилы Рождественской).Рассмотрим простейшую задачу - построение изображения на основе квадратиков без областей, с двойной диагональной раскраской. В авторской разработке подобных изображений немного - в наборе от ООО “Световид” 10 из 97, на сайте семьи Никитиных 14 из 155. Этого количества достаточно, чтобы показать разные способы решения одной и той же задачи и организовать работу по вариантам или в группах. Можно предложить учащимся составить свои узоры, учитывая раскраску и количество оригинальных кубиков.Примеры решения задачи СУа № 7 “Красный крест” ссылка 1 - решение “клеточным способом”. Отработка умений: расчет смещения вверх и вниз через длину стороны квадратассылка 2 - решение через построение ломаных и заливку области. Отработка умений: вычисление длины отрезков ломаной, ориентирование (вправо-влево), заливка замкнутого контурассылка 3 - решение с использованием цикла для построения квадрата, подпрограмма построения квадрата. Отработка умений: разбиение задачи на подзадачи, выявление повторяющихся фрагментов, расчет координат смещенияссылка 4 - рисование “стадом” черепах. Отработка умений:разбиение задачи на подзадачи, выявление повторяющихся фрагментов, расчет координат смещения, определение новых исполнителей, вызов новых исполнителей, вызов процедурыВ следующей статье планируется продолжить копание в коробке “Сложи узор”. Для тех, кто еще не выучил буквы и цифры - будем складывать их из никитинских кубиков при помощи черепахи. задача кубики математика