Sprawozdanie z badań

Transkrypt

1 Sprawozdanie z badań przeprowadzonych w ramach projektu o nazwie Zabawka rozwijająca kompetencje intelektualne, wyobraźnię przestrzenną i sprawność manualną realizowanego w 2013 r. przez firmę ASKRA Sp. z o.o. z siedzibą pod adresem: ul. Cypryjska 6/69, Warszawa Spis treści Strona Zadanie Nr 1 2 Analiza oferty rynkowej wnioski ogólne. 2 Oferta rynkowa analiza produktów. 3 Podsumowanie i wnioski z analizy rynkowej. 26 Wypracowanie koncepcji optymalizacji parametrów technicznych. oraz opracowanie wstępnych założeń do wykonania modeli badawczych wnioski i rezultaty badań. 28 Zadanie Nr 2 47 Modele badawcze - przygotowanie 47 Badania w placówkach edukacyjnych dotyczące oceny użyteczności, funkcjonalności poszczególnych elementów zabawki i ich zestawów oraz ich ergonomii i atrakcyjności manipulacyjnej. 51 Założenia II etapu badań. 51 Sposób prowadzenia badań. 55 Badanie indywidualnej reakcji dzieci na nową zabawkę. 56 Badanie reakcji na zabawkę dzieci z dysfunkcjami. 69 Percepcji kuli przez dzieci w wieku szkolnym. 77 Wnioski z badań 82 1

2 Zadanie Nr 1 Celem pierwszego etapu badań opisanego w pkt. 1 i 2 zadania Nr 1 było zdobycie wiedzy przez zespół badaczy na temat istniejących zabawek służących do realizacji podobnych celów edukacyjnych, co system według projektu i wykonanie badań odnośnie ich użyteczności, funkcjonalności, możliwości dydaktycznych, a także sposobów ich używania ich przez osoby widzące, osoby z dysfunkcjami dłoni i wzroku oraz osoby niewidome. W tym celu przeprowadzone zostały badania oferty rynkowej oraz konsultacje z powszechnymi placówkami oświatowymi (przedszkola, szkoły), placówkami oświatowymi dla osób specjalnej troski (specjalne przedszkola i szkoły) oraz ośrodkami szkolno-rehabilitacyjnymi. Analiza oferty rynkowej - wnioski ogólne Oferta rynkowa zabawek służących do realizacji podobnych celów, co system zabawek według projektu nie jest bogata. W opinii nauczycieli, generalnie zabawki manipulacyjne o kształcie zbliżonym do kuli i wymiarach powalających operować nimi dzieciom są bardzo przydatne w procesie edukacji z uwagi na fakt, że kula to wyjątkowa bryła, której żaden punkt na powierzchni nie jest wyróżniony. Sama w sobie jest intrygująca dla dzieci i dla wielu dorosłych, co warto wykorzystywać dla celów edukacyjnych zarówno w aspekcie rozwoju intelektualnego jak i rozwoju zdolności psychomotorycznych. Układanie elementów magnetycznych lub manipulowanie innymi elementami na powierzchni kuli jest dla dziecka bardzo wciągającą i atrakcyjną czynnością, z której wynikają niezwykle wartościowe doświadczenia. Zabawy przy użyciu kuli rozwijają inne aspekty wyobraźni przestrzennej niż te, które są rozwijane przy pomocy gier na płaskich planszach, czy zabaw klockami, mającymi zwykle kształt prostopadłościanów, graniastosłupów, walców, ale nigdy kul. Korzystanie przez dzieci z większości zabawek nawiązujących do kształtu kuli znajdujących się na rynku rozwija: sprawność manualną, w szczególności precyzję ruchów dziecka; umiejętność rozpoznawania, zapamiętywania i porównywania złożonych figur geometrycznych; kreatywność związaną z tworzeniem różnych kształtów geometrycznych; zdolność do przenoszenia odwzorowania płaskiego do przestrzeni trójwymiarowej; umiejętność liczenia i myślenia strategicznego, w połączeniu z wyobraźnią przestrzenną; odporność emocjonalną związaną z pokonywaniem niepowodzeń w wykonywaniu zadań. Wszyscy nauczyciele, z którymi były prowadzone konsultacje zdecydowanie potwierdzali przydatność tego typu zabawek i ich atrakcyjny charakter z punktu widzenie dzieci, a także nauczycieli prowadzących zajęcia. 2

3 Oferta rynkowa analiza produktów Występujące w ofercie rynkowej zabawki można podzielić na kilka grup mających wspólne cechy i zastosowania. 1. Zabawki, których istotą jest układania na powierzchni kuli luźnych elementów, w tym mocowanych magnetycznie. Jest to grupa zabawek o własnościach najbardziej zbliżonych do systemu zabawek według projektu. Przy opisie każdej zabawko znajdują się zebrane i podsumowane wnioski na jej temat, wynikające z przeprowadzonych wywiadów i obserwacji. Puzzle magnetyczne "kula ziemska " Źródło: w 1 sklepie w cenie 135 zł Nazwa: Kula ziemska puzzle Materiał: metal Wymiary: 7,5x7,5x9 cm pakowanie: 20 szt./ karton wymiary kartonu: 45 x 39 x 13 cm waga kartonu: 9,1 kg Zabawka powyżej 3 lat. Jest to estetycznie wykonana układanka magnetyczna, w której elementy typowych puzzli przytwierdzane są magnetycznie do powierzchni kuli. Układanie elementów puzzlowych jest powszechnie znane dzieciom, ale wykonywanie tej czynności na powierzchni kuli przy pomocy metalowych elementów, czyni zabawę bardziej atrakcyjną. Użyteczność dydaktyczna zabawki wynika z możliwości, jakie daje w aspekcie ćwiczenia spostrzegawczości, umiejętności porównywania kształtów i motoryki małej, a w szczególności koordynacji ręka-oko. Jednak po kliku ułożeniach elementów na kuli dziecko może stracić zainteresowanie zabawką z uwagi na to, że nie oferuje ona wariantowych ułożeń elementów na kuli. Dodatkową wadą zabawki, która pełni również funkcję gadżetu reklamowego jest jej wysoka cena. Zabawka praktycznie nie może mieć zastosowania w pracy z osobami niewidzącymi. Stainless Steel Magnetized Soccer Ball Źródło: Puzzlehttp:// 3

4 Share on facebook Share on linkedin Share on twitter Share on More Sharing Services Item No: PS Description: Magnetized Stainless Steel Soccer Ball Puzzle on a detachable Pedestal Stand. 32 shiny and frosted Hexagon & Pentagon magnetic puzzle pieces. Elegant Sports Desk Accessory for Players, Coaches, Officials & Fans. Great for Soccer Awards / Gifts - Soccer Tournaments - Soccer Leagues -Colleges,Personalization Available. 4 Sided Stand for multiple copy opportunities. Extra Value Price- Elegant Soccer Gift or Award. Personalization Available. Complies with ASTM. 3 7/8" H x 2 1/2" L x 2 1/2" W Colors: Silver/Chrome Silver Base Application: Award, College, Gift, Holiday, Soccer Podobną funkcję do Magnetycznej kuli ziemskiej spełnia łamigłówka Magnetyczna piłka nożna złożona z trzydziestu dwóch magnetycznych elementów dwunastu pięciokątów i dwudziestu sześciokątów tworzących powierzchnię sferyczną. Jest to łatwiejsza układanka, która może być bardziej atrakcyjna dla młodszych dzieci w wieku 3-5 lat z uwagi na prostą zasadę układania, zgodnie z którą pięciokąty na kuli się nie stykają i każdy pięciokąt jest otoczony pięcioma sześciokątami. Układanie pięciokątów i sześciokątów na kuli rozwija inne aspekty wyobraźni przestrzennej niż układanie elementów puzzlowych. Ograniczeniem stosowania w edukacji jest powtarzalność wykonywanych czynności i brak możliwości różnych aplikacji edukacyjnych. Przycisk do papieru GLOBE Źródło Producent: Troika Materiał: Stal nierdzewna Opakowanie: 1 szt. w opakowaniu Średnica: 67 mm Waga: 315 g 4

5 Przycisk do papieru GLOBE marki Troika wykonany jest z wysokiej jakości stali nierdzewnej, co nadaje mu wyjątkową trwałość. Przedstawia kulę ziemską i posiada magnetyczne miejsca do których możesz przyczepić spinacze biurowe. Dzięki niemu żadne ważne dokumenty w Twoim biurze nie pozostaną w nieładzie. To świetny gadżet na Twoim biurku. Why waste space and money on a high tech compartment for paperclips, when you can have an uber 2- in-1 product that does the same thing? It combines a paperweight and a magnetic system so you can place all the paperclips on an easily accessible spot. The base is made of rubber so the ball won t be rolling all the time, besides that, the sleek design and multi-task of the Magnetic Ball Paperweight is what attracts me the most. Now I just need an office and some papers to use this Price: $28 Przedstawione powyżej produkty nie są zabawkami w dosłownym sensie tego słowa, ale zostały uwzględnione w badaniu z uwagi na zastosowane rozwiązanie polegające na umieszczeniu magnesów stałych wewnątrz kuli, co pozwala na mocowanie do niej stalowych przedmiotów lub przedmiotów zawierających stalowe elementy. Jest to rozwiązanie zbliżone do rozwiązania proponowanego w ramach projektu. Możliwość mocowana elementów do powierzchni kuli jest zjawiskiem intrygującym dla dziecka, pobudzającym jego zainteresowanie i motywującym do ćwiczeń i zabawy. Daje możliwość rozwijania wyobraźni i kreatywności poprzez odnajdowane różnego rodzaju przedmiotów mogących służyć tworzeniu różnorodnych kompozycji przestrzennych. TM-TOYS PUZZLE KULA ZIEMSKA 270 EL Źródło: html Dostępny w 2 sklepach: 62,01-66 zł Opis TM-TOYS PUZZLE KULA ZIEMSKA 270 EL Puzzle Ball to zabawka edukacyjna, rozwijająca u Twojego dziecka umiejętność przestrzennego widzenia, koncentracji i sprawności manualne. Układanie ich dostarczy rozrywki zarówno małym jak i dużym. 5

6 Po ułożeniu puzzli, kulę ziemską można potraktować jako pomoc dydaktyczną dla dziecka i postawić ją na biurku na załączonej do zestawu podstawce. ZAWARTOŚĆ: 270 elementów, podstawka. WIEK: 10+ WYMIARY: Opakowania: 22 x 22 x 7 cm, Puzzle: średnica 16 cm. Jest to typowa układanka puzzlową na kuli złożona z kartonowych wykrawanych elementów łączących się ze sobą na zasadzie zapięcia puzzlowego. Użyteczność dydaktyczna polega na tym, że rozwija spostrzegawczość, wyobraźnię przestrzenną i sprawność manualną, lecz z uwagi na dużą liczbę elementów ułożenie całej kuli jest zadaniem dość trudnym i przeznaczonym dla starszych dzieci. Dodatkową trudnością jest średnica kuli wynosząc 16 cm, co utrudnia manipulowanie kulą jako obiektem trzymanym w rękach. Magic 16 Magnetic Puzzle Ball Źródło: Try to form a sphere using the magnetic puzzle pieces. $11.99 Not available for purchase $12.99 Overview: Challenge yourself to a little brain exercise with the Magic 16 Magnetic Puzzle Ball. To solve, just arrange the sixteen included magnetic pieces to form a spherical shell around the ball. Sound easy? Trust us, it's not. But if you're some sort of whiz kid, you can increase the difficulty by attempting to discover all four possible solutions. When you're done puzzlin', simply twist the ball apart and store the puzzle pieces inside. For people who like: games, gifts for geeks, gifts for kids, magnets, office toys, puzzles, toys Features & specs: Dimensions: 4" diameter 16 magnetic puzzle pieces 4 possible solutions Store pieces inside the ball when not in use Ages: 3+ 6

7 Fun and challenging magnetic puzzle The Magic 16 Puzzle Ball features a set of sixteen pieces of varying shapes that attach magnetically to a four-inch diameter sphere. You may think that a puzzle with only sixteen pieces would be trivial and super-easy to solve. However, this sucker is pretty tough. The spherical nature of the Magic 16 Puzzle Ball makes it quite a fun challenge for both kids and adults. The spherical Magic 16 Puzzle Ball is definitely a challenge! Four possible solutions increase playability The Magic 16 Puzzle Ball has four possible solutions, which are outlined below. They are also included in the packaging so you don't pull your hair out. Self-contained puzzle for easy storage There are four possible solutions to the Magic 16 Puzzle. Simply twist apart the sphere and store the puzzle pieces inside it when not in use. Keep the Magic 16 Puzzle Ball on your coffee table so your guests can give it a whirl. You can also have a little fun and tell Mr. Awesome that he can only take out your 16-year-old daughter if he can solve the puzzle. Your daugher may cringe in embarrassment, but at least you'll know if the suitor is smart enough to be dating your little girl. Jest to łamigłówka składająca się z szesnastu plastikowych elementów o różnych kształtach, które po odpowiednim złożeniu tworzą sferę. Elementy wyposażone są w magnesy stałe i mocowane magnetycznie do pokrytej tworzywem sztucznym stalowej kuli, która po rozłożeniu na dwie części służy jednocześnie jako pojemnik na elementy. Po złożeniu kula ma średnicę 7

8 około 10 cm, co powoduje, że operowanie nią przez dziecko w wieku 5-7 lat może być utrudnione, chociaż zależy to od indywidualnych predyspozycji. Kształty elementów są tak dobrane, że umożliwiają znalezienie czterech rozwiązań takiego ich ułożenia, żeby zamykały się jako sfera. Kompaktowy charakter zabawki i jej kolorystyka czyniącą produktem atrakcyjnym dla dziecka już na poziomie wizualnym, co motywuje dziecko do podjęcia próby znalezienia rozwiązania. Zabawka świetnie nadaje się do ćwiczenia wyobraźni przestrzennej, umiejętności zapamiętywania i dopasowywania kształtów oraz rozwija sprawność manualną. Ograniczona liczba rozwiązań jak i fakt, że poziom trudności łamigłówki jest stosunkowo wysoki powoduje, że starsze dzieci mogą stracić nią zainteresowanie po znalezieniu wszystkich rozwiązań, a młodsze mogą zniechęcić się nie mogąc znaleźć rozwiązania. Zaletą zabawki jest łatwość zdejmowania elementów z kuli, co jest niezbędne do skorygowania planu ich układania. Graliter Producent JAN s.c. Żródło: producent Do czego służy? Graliter to nowa forma gier związanych z układaniem i odczytywaniem słów, w które można grać na kuli i na komputerze. Graliter jest atrakcyjnym wyzwaniem dla amatorów krzyżówek i towarzyskich gier słowno-literowych. Graliter pozwala tworzyć różne warianty opisanych w instrukcji gier i dostosować je do potrzeb, możliwości i upodobań graczy. 8

9 Opis gry: Graliter pozwala tworzyć różne warianty opisanych niżej gier i dostosować je do potrzeb i upodobań graczy. Zmieniać można zasadę odczytywania słów, czas na podjęcie decyzji, punktację za poszczególne słowa czy długość samej gry. W zestawie są dwa czyste kamienie, którym można przypisywać określone funkcje, jak np. zastępowanie każdej litery, co może ułatwić grę lub ją urozmaicić. Uwaga 1. Na kuli jest 12 pięciokątów i 20 sześciokątów. Żeby wszystkie kamienie zmieściły się na kuli, każdy pięciokąt musi być otoczony pięcioma sześciokątami. Uwaga 2. Żeby wyjąć kamień otoczony innymi kamieniami na kuli, należy nacisnąć na jego narożnik. Przeciwległy narożnik lub bok kamienia lekko się uniesie, co umożliwi jego wyjęcie. Zabawka składa się z 32 elementów wykonanych z tworzywa 12 pięciokątów i 20 sześciokątów, zawierających magnesy, przytwierdzanych do stalowej kuli. Elementy po złożeniu tworzą powierzchnię sferyczną o średnicy 66 mm. Kula wewnętrzna ma średnicę 50 mm. Na elementach magnetycznych wydrukowane są wszystkie litery polskiego alfabetu, co umożliwia wykorzystanie zabawki do wielu gier słownych opisanych w instrukcji zabawki. Z informacji uzyskanych od producenta wynika, że magnesy zastosowane w elementach ruchomych mają wskaźnik strumienia magnetycznego przekraczający wymagania części A8 normy PN-EN71-1 dotyczącej magnesów lub części magnetycznych, które mieszczą się w cylindrze do badania małych części, z uwagi na możliwość ich połknięcia przez dziecko. Wskaźnik ten, zbadany przez Polskie Centrum Badań i Ceryfikacji S.A. z wynosi 0,99 T2mm2, a powinien być mniejszy niż 0.5 T2mm2. Oznacza to, że zabawka nie powinna być używana przez dzieci poniżej 14 roku życia, z uwagi na ryzyko połknięcia małego elementu z magnesem i konsekwencji zdrowotnych. Ponadto, elementy magnetyczne zawierające magnesy o tak dużej sile przyciągania po zdjęciu z kuli pozostawione w bezpośredniej bliskości mają tendencję do łączenia się ze sobą, co utrudniałoby dziecku manipulowanie nimi, nawet gdyby miały wymiary eliminujący ryzyko ich połknięcia. Z informacji uzyskanych od producenta wynika, że obniżenie wskaźnika gęstości strumienia magnetycznego do poziomu dopuszczalnego przez normę powoduje, że elementy magnetyczne nie trzymają się stalowej kuli wystarczająco mocno, co znacznie ogranicza możliwość wykorzystania zabawki. Z opinii uzyskanych od nauczycieli wynika jednak, że taka konfiguracja zabawki umożliwia wykorzystanie jej do niektórych ćwiczeń kinezjologicznych zwłaszcza z zakresy precyzji ruchu. Z zebranych opinii wynika celowość uwzględnienia w realizowany projekcie opcji umieszczenia liter, cyfr lub innych znaków pozwalających wykorzystać zabawkę do zabaw słownych, matematycznych lub innych łamigłówek i zbadania możliwości jej wykorzystania w tym zakresie. W szczególności wymaga zbadania możliwość losowego wygenerowania, poprzez zmianę ułożenia elementów na kuli u użytecznych edukacyjnie układów liter cyfr lub znaków. Konsultacje prowadzone ze specjalistami od tyflopedagogiki (edukacji osób niewidomych) wskazują, że umieszczenie na elementach magnetycznych znaków Braila oznaczających litery nie przyczyni się do rozpowszechnienia tego typu zabawki wśród osób niewidzących i słabowidzących z uwagi na fakt, że osoby te przyzwyczajone są do odczytywania znaków umieszczonych w określonym położeniu. Zmienność położeń elementów na kuli uniemożliwiałaby osobom niewidzącym prawidłowe rozpoznawanie znaków i czyniło zabawę nią nieatrakcyjną. 9

10 Nowa Planeta producent WISET Źródło: producent Na kuli można ułożyć 32 kamienie 20 w kształcie sześciokątów i 12 w kształcie pięciokątów. W zestawie jest po pięć sześciokątów każdego koloru i po 3 pięciokąty każdego koloru. Dzięki magnesom w kamieniach i odpowiednio umieszczonym magnesom w kuli, pięciokąty i sześciokąty same ustawiają się na kuli w przeznaczonych sobie miejscach Zabawka składa się z 32 elementów wykonanych z tworzywa 12 pięciokątów i 20 sześciokątów, zawierających magnesy przytwierdzanych do kuli wewnętrznej. Elementy po złożeniu tworzą powierzchnię sferyczną o średnicy 66 mm. Kula wewnętrzna ma średnicę 50 mm i wykonana jest z tworzywa sztucznego. Kula ta jest rozkładana. Każda jej połówka zbudowana jest z dwóch warstw pomiędzy którymi umieszczonych jest 16 magnesów neodymowych, które przyciągają magnesy znajdujące się w elementach ruchomych. Biegunowość magnesów została tak dobrana, żeby powodowała samoczynne pozycjonowanie się elementów ruchomych w odpowiednich miejscach, to znaczy tak, aby każdy pięciokąt był otoczony pięcioma sześciokątami. Z informacji uzyskanych od producenta wynika, że wskaźnik strumienia magnetycznego magnesów użytych w ruchomych elementach wynosi 0.15 T2mm2, a więc mieści się w normie PN-EN71-1 dotyczącej magnesów lub części magnetycznych, co powoduje, ze zabawka jest bezpieczna dla dzieci powyżej 3 roku życia. Elementy magnetyczne zdjęte z kuli nie mają tendencji do łączenia się ze sobą co ułatwia manipulowanie nimi. Zastosowanie czterech kolorów elementów pozwala na wykorzystywanie zabawki do tworzenia dużej liczby układów kolorystycznych i łamigłówek logicznych. Układanki takie mają pewną przewagę nad łamigłówkami opartymi na zasadzie kostki Rubika (opisanymi w dalszej części sprawozdania) polegającą na tym, że układ elementów na kuli można łatwo zmienić poprzez ich zdjęcie i ponowne ułożenie w innym porządku, więc nie ma 10

11 konieczności przechodzenia przez wszystkie stadia układów, jak to ma miejsce w praktycznie nierozbieralnej kostce Rubika. Ma to szczególne znaczenie psychologiczne w procesie edukacji, gdyż możliwość szybkiego demontażu elementów nie powoduje zniechęcenia dziecka. Walory edukacyjne zabawki polegają głównie na możliwości tworzenia dużej liczby układów kolorystycznych, odwzorowywania figur płaskich na kuli, rozwiązywania łamigłówek i przeprowadzania gier strategicznych. Walory zabawki jako pomocy do rozwijania kompetencji manualnych są ograniczone powtarzalnością figur tworzących sferę i stosunkową łatwością przyswojenia sobie zasady ich układania i wspomagania tego procesu przez odpowiednio dobraną biegunowość magnesów. Operowanie kulą nie stanowi znaczącego wyzwania manipulacyjnego dla starszych dzieci, zwłaszcza że wielkość kuli jest dobrze dobrana do zdolności kinezjologicznych dziecka. Ograniczenie to jest jednak zaletą w przypadku małych dzieci, które dzieci operowaniu małymi elementami z koniecznością umieszczenia ich w odpowiednich miejscach ćwiczą precyzję ruchu, chwyt pęsetkowy i umiejętność operowania z wyczuciem delikatnym przedmiotem. Również dla dzieci z dysfunkcjami ruchowymi magnetyczne wspomaganie procesu układania elementów na kuli może być warunkiem korzystania z zabawki. Z konsultacji ze specjalistami od tyflopedagogiki wynika, że większość gier i łamigłówek, do których może być użyta zabawka, może mieć swoje aplikacje dla osób niewidomych, pod warunkiem, że poszczególnym kolorom zostaną przypisane różne faktury powierzchni elementów, takie żeby były odróżnialne przez dotyk osoby niewidomej. Wymagałoby to jednak zastosowania nowego, kosztownego oprzyrządowania do produkcji ruchomych elementów magnetycznych. 2. Zabawki w kształcie kuli lub zbliżonym do kuli oparte na zasadzie kostki Rubika. Uwagi ogólne. Zabawki należące do tej grupy charakteryzują się zwartością konstrukcyjną, która powoduje że są praktycznie nierozbieralne. Każda z nich służy jako pojedyncza łamigłówka i nie daje możliwości różnorodnych zastosowań lub wariantowego wykorzystanie jej elementów. Zabawki te praktycznie nie są przydatne dla osób niewidzących, mogą spełniać jednak funkcje rehabilitacyjne w przypadku osób z dysfunkcjami ruchowymi dłoni. Ball.B Źródło: to układanka logiczna o kształcie piłki, która składa się z 12 pól o różnych wzorach, inaczej mówiąc puzzle 3D. Produkt jest wytwarzany w Polsce a o jego unikalności na skalę światową świadczy ochrona patentowa nr P Są 2 podstawowe warianty: trudniejszy (flagi) i łatwiejszy (kropki). 11

12 Zasada zabawy jest identyczna co z kostką rubika - zburzone ułożenie należy doprowadzić do stanu początkowego. Grę cechuje spore zainteresowanie międzynarodowe o czym świadczy rosnąca społeczność użytkowników Ball.B. Po lekturze polskiego forum na stronie producenta można dojść do wniosku, że gra jest naprawdę wyjątkowa, dlatego gorąco polecam na prezent dla osób w każdym wieku. W związku z rosnącym zainteresowaniem producent planuje stworzenie Klubu Ball.B. Automatycznie po zakupie Ball.B staje się członkiem klubu, a potwierdzeniem jest specjalny certyfikat, który będzie stanowił przepustkę do świata fantastycznych konkursów i rozgrywek między Ball.Bilowcami. Opakowanie zawiera układankę logiczną Ball.B. wraz z podstawką oraz certyfikat służący do identyfikacji piłki. Numer certyfikatu jest niepowtarzalny dla każdej Ball.B, koniecznie należy go zachować! Łamigłówka Ball.B rozwija zdolności manualne oraz intelektualne, uczy cierpliwości i myślenia strategicznego. W komplecie jest instrukcja wyjaśniająca sposoby skutecznego układania. Dane Techniczne waga - ok. 250g średnica - 98mm nadruk - tamponowy materiał - ABS (akrylonitrylo-butadieno-styren) Wzory Ball.B na zamówienie W zależności od potrzeb klienta, firma E.M.K. proponuje wykonanie Ball.B w dowolnej konfiguracji kolorystycznej z różnymi wzorami nadruków np. hasło reklamowe, logo firmy lub inny znak graficzny. Owa opcja umożliwia stworzenie niepowtarzalnego produktu. Cena: 55zł netto/szt. Czas realizacji: 5-8 tygodni Wymóg przyjęcia zamówienia: wpłata 30% zaliczki Opakowanie: na życzenie klienta pudełko tekturowe 10x10x10cm z dowolnym nadrukiem oraz podstawka w kolorze grafitowym - koszt 2zł. netto/szt. Zamówienia powyżej 300 sztuk oraz zamówienia cykliczne są zwolnione z opłaty za opakowanie wraz z podstawką. Dokładne warunki realizacji zamówienia są określane pod konkretne zamówienie, w zależności od: wielkości zamówienia, ilości kolorów BallB, stopnia skomplikowania nadruku. Zgodnie z informacją pochodzącą od producenta operowanie zabawką rozwija sprawność motoryczną i współdziałanie obu rąk i koordynację wzrokowo ruchową, ale z uwagi na dość dużą merytoryczną skalę trudności łamigłówki przeznaczona jest głównie dla dzieci starszych, powyżej siedmiu lat. Dzieci młodsze łatwo mogą zniechęcić się zabawką, gdyż samodzielne rozwiązanie związanej z nią łamigłówki wykracza poza ich możliwości intelektualne. Także średnica kuli wynosząca około 10 cm nie sprzyja korzystaniu z niej przez małe dzieci. Puzzle Collection > K-Ball Puzzle (including K-Ball PC Game) Źródło: Name: K-Ball Puzzle (including K-Ball PC Game) Manufacturer: Imported by LGRI, Brussels, Belgium Year: 2007 Where to buy: K-Ball Puzzle (including K-Ball PC Game) at Puzzle Master Inc. Object: The K-Ball exists in three variations: K-8 (a 2x2x2 puzzle), K-27 (a 3x3x3 puzzle), and K-32 (a 2x2x2 with rotating face-centers). With this K-8 (a 2x2x2 puzzle) version you'll have to twist it, turn it and try to get all six colored rings in one color. Ball size: 3" (7.5 cm) in diameter and is recommended for ages 6 and older. 12

13 Zabawki oparta na podobnej zasadzie co Ball.B o innych kształtach elementów tworzących kulę i z uwagi na mniejszą średnicę wygodniejsza w użyciu przez dzieci powyżej sześciu lat. Poziom trudności kuli jako łamigłówki niższy niż w Ball.B, ale może być również barierą nie do pokonania przez wiele dzieci. Product Description Źródło: Brain, skill and dexterity developing puzzle, supportive and fun-to-play-with. The Marusenko Sphere Puzzle Ball is a unique ball-shaped puzzle which is divided into eight octants by three perpendicular cuts and moves just like a puzzle ball. Unlike other puzzle balls, this puzzle also has 24 pieces arranged in 6 circular faces. The Marusenko Spheres are divided into 5 levels of difficulty. This classic sphere is a Level 4 puzzle and has up to 242,418,070,100,640 permutations! Each sphere comes nicely packaged with a stand and protective transparent case. The Marusenko Sphere Puzzle Ball is available in several combinations of 2, 4, 6 or 8 colors and it offers five difficulty levels. Similar to the Rubik s Cube, the goal is to solve this three-dimensional puzzle. 9 different types of movements are used, including 2 meridional and perpendicular to each other, 1 equatorial and 6 polar. Marusenko Sphere is a 3D smart sequential puzzle. Design, engineering and manufacturing is 100% European quality, 100% eco-friendly as made from recycled plastic. It consists of 54 components made of high quality plastic material and does not use adhesives or metal parts for assembly - 32 moving parts, 24 triangles (grouped in 6 poles) and 8 stars. Designed by Aleksandr Marusenko and Felix Perezs we love it. Longer product life, robust against impacts and misuse. Smooth motion, with a clear sense of positioning. Weight: 200g/0.2kg 13

14 Zabawka o jeszcze prostszej konstrukcji niż poprzednia, o średnicy pozwalającej na łatwe manipulowanie, lecz również o skali trudności przekraczającej możliwości większości dzieci. Rubik's Cube sequel, the 360, on sale next week Rubik's Cube was a genius and iconic puzzle that captured the world's attention like no other. Now the man behind the cube, Hungarian professor Erno Rubik, is about to unleash a new puzzle on an unsuspecting world, the ball-shaped 360. I guess Rubik figured there wasn't any more potential to be mined from cubical puzzles (including the Cube and its original follow up, Rubik's Revenge), so this time he went for curves. The 360 is a transparent sphere with six tiny domes on its exterior. Inside the shell are two more transparent spheres, with six balls in the center, each colored to match one of the domes. The object is to spin the 360 to get the balls to pass through openings in the internal spheres, and then guide the balls to their respective domes, locking them in place by twisting the two black dials at the 360's "poles." As with most puzzles, it's apparently harder than it looks. While it's unlikely the 360 will take the world by storm, I can the Super Monkey Ball crowd forking over $15 (the preorder price on Amazon) for a new ball-steering puzzle game. The 360 rolls out next week in the U.K. and should be available Stateside shortly thereafter. Will you pick one up? Atrakcyjna wizualnie zabawka w której zadanie polega na takim manipulowaniu transparentnymi sferami przy pomocy czarnych pokręteł, aby umieszczone w nich kolorowe kulki znalazły się w odpowiednich, oznaczonych kolorami miejscach. Kompaktowy charakter, intrygujący wygląd czynią ją atrakcyjną dla dziecka, ale poziom trudności może wywoływać zniechęcenie. Zabawka nie nadaje się dla osób niewidomych. The Pentaminx Join the party, there have been 2 comments! 14

15 As pretty much the last remaining person on Earth never to have solved a Rubik s Cube, the Pentaminx, a similar ball-shaped puzzle with about a gazillion sides, is pretty much my worst nightmare. Still, one mans nightmare is another man s idea of an enjoyable afternoon at home. Plus the pics and instructions on how to make your own (all found after the jump) are fun to look at. - See more at: Przykład intrygującej ale kosztownej zabawki łamigłówki opartej na zasadzie kostki Rubika o mocno ograniczonych możliwościach edukacyjnych. Przykład pokazuje determinację producentów w dążeniu do maksymalnej eksploatacji określonej idei poprzez tworzenie kolejnych, bardziej skomplikowanych wersji zabawek opartych o nią, która mogłaby być lepiej wykorzystana przy poszukiwaniu nowych, prostych rozwiązać edukacyjnych. Gear Ball Źródło: Gear Ball by Meffert's - Solved 15

16 As a puzzle it is essentially exactly the same as the original Gear Cube, so I won't go into that here as you can always check back on the previous post. The only real difference is that where on the Cube I had to add small stickers (Fisher Design) to the inner edge pieces, the Ball comes with those pieces already colour tiled along with all of the other pieces. So out of the box it is technically more difficult that the original Gear Cube. I've played with (not solved) quite a few twisties now, and honestly this is one of the best turning mass produced puzzles I've come across thus far, which is especially surprising considering it a puzzle based on a geared mechanism! The pieces almost never catch each other, and the black ridges dividing the coloured faces make it nice and easy to quickly turn the sides back and forth. You can also easily remove the square plastic centre caps on each face to loosen or tighten the screws beneath if you feel to, but mine didn't require any fiddling at all. I really think this is the kind of puzzle that anyone can enjoy, so if you don't already have one I'd suggest adding it to your list. It is currently available from several retailers including HKNowStore and of course Meffert's. Jest to zabawka rozwijająca idę kostki Rubika w ten sposób, że obracanie względem siebie warstw zabawki powoduje jednoczesne obracanie wokół własnej osi części elementów w różnych kolorach, znajdujących się na jej powierzchni, co daje możliwość tworzenia wielu skomplikowanych układów. Zabawka może wciągać do zabawy dzięki swoim niespotykanym własnościom, dzięki czemu może rozwijać sprawność manualną i spostrzegawczość, jednak z uwagi na znaczący stopień skomplikowania, przeznaczona jest dla starszych dzieci oraz dorosłych. Produkcja zabawki wymaga skomplikowanego i kosztownego oprzyrządowania. 3. Inne zabawki nawiązujące do idei kuli. Magiczna kula-dźwięczka Źródło: Marka: Sassy Producent: Sassy Płeć: chłopiec / dziewczynka Przedział wiekowy: 0-12 miesięcy, miesiące Strukturalna powierzchnia łatwa do uchwycenia dla małej rączki dziecka. Kolory i dźwięk, który kula wydaje przy potrząsaniu motywuje dziecko do ciągłej zabawy. 16

17 Kula - piłeczka jest faktycznie magiczna tak jak w opsie. Wzbudza niezwykłe zainteresowanie u dzieci nie tylko tych najmłodszych. Przy każdym ruchu kula wydaje dźwięki. Otwory w kuli są świetne, ponieważ nawet najmłodsze dziecko nie ma problemu z jej chwyceniem i utrzymaniem w rączkach, dzieki temu może z łatwością nią poruszać aby kula wydawała dzwięki. Kula ma bardzo żywe kolory co przyciąga wzrok i uwagę dziecka. Świetnie rozwija zdolności psychoruchowe u dzieci. Sprawdzona, naprawdę gorąco polecam! Zabawka dla dzieci do dwóch lat o atrakcyjnej kolorystyce i kształcie umożliwiającym łatwe chwycenie jej przez dziecko i zapoznanie się z kulistym kształtem, którym może manipulować. Bardzo przydatna do rozwoju zdolności psychomotorycznych małego dziecka. Mądra kula Źródło: Zabawka posiada dziesięć otworów, każdy z nich o innym kształcie - w które należy dopasowywać sześciokolorowe klocki, o odpowiednio pasujących kształtach. Kulę można także rozłożyć na dwie części, wysypać klocki i następnie złożyć ponownie. Wspaniała zabawka ucząca kojarzenia i logicznego myślenia, oraz rozwijająca koordynację ruchową i wzrokową dziecka. PRODUKT WYPRODUKOWANY W POLSCE! Wymiary: kula: średnica 19cm klocki - średnie wymiary: 3,5 x 3,5cm, wysokość: 3cm Funkcjonalna zabawka manipulacyjna, rozwijająca sprawność manualną i umiejętność rozpoznawania kształtów. Wymaga od dziecka szukania, lub zapamiętania położenia otworów o kształtach odpowiadających elementom wkładanym do kuli, co jest czynnością bardzo atrakcyjną dla dziecka i je zajmującą. Dodatkową atrakcją jest możliwość rozłożenia kuli w celu wyjęcia elementów ze środka, co jest warunkiem rozpoczęcia zabawy na nowo. Zabawka przeznaczona dla dzieci powyżej dwóch lat dobrze rozwijająca wyobraźnię przestrzenną i motorykę małą. Ograniczeniem jest stosunkowo krótki okres, w którym zabawka może być zajmująca dla dziecka, gdy nauczy się już rozpoznawać kształty i dopasowywać je do otworów. 17

18 Magiczna kula Lamaze Źródło: Producent: Lamaze Sygnatura produktu: Lam_27323_magiczna_kula Magiczna kula to zabawka, którą można bawić się na różne sposoby. Kolorowe kółka można nakładać jedno na drugie jak w tradycyjnej piramidce. Po nałożeniu ostatniego kółka z magnesem, który przytrzymuje resztę kółek tworzy się piłka, która kiwa się na boki jak "wańka-wstańka". Układając kółka odwrotnie zabawka zmienia się w kształt walca, który turlając się po podłodze wydaje dźwięki grzechotania co inspiruje dziecko do raczkowania. Swoimi kolorami i kształtami przyciąga uwagę malucha i zachęca do zabawy, wspomagając rozwój zręcznościowy i umysłowy: Zabawka pobudza: zmysł wzroku: poprzez różnorodność kontrastujących ze sobą kolorów i wzorów zmysł słuchu: poprzez dźwięk koordynacje wzrokowo-ruchową: poprzez nakładanie kółek, turlanie Jest to zabawka, która zachęca dziecko do poszukiwania takiego sposobu połączenia elementów, żeby przybrały kształt kuli, chociaż możliwe są też inne sposoby jej złożenia i wykorzystania. Bardzo ważne z edukacyjnego punktu widzenia, zwłaszcza dla rozwoju intuicji geometrycznych jest proces składania określonej bryły, w tym wypadku kuli z elementów powstałych przez jej podzielenie płaszczyznami. Dziecku trudno wyobrazić sobie, że rozłożone elementy mogą dać po złożeniu regularną kulę, więc wartość doświadczenia polegającego na naocznym przekonaniu się o tym, że tak jest stanowić może dla dziecka doświadczenie o kluczowym znaczeniu. Dodatkową atrakcją dla dziecka są efekty akustyczne związane z manipulowaniem częściami kuli, powstałe w wyniku umieszczenie w nich ruchomych elementów. Bardzo podobna funkcję spełnia zabawka pokazana poniżej, również wyposażona w elementy wydając dźwięk oparta na takim samym pomyśle. Źródło: 18

19 Description The Ambi Toys Dazzle Ball has finally been brought back from the 70s. This toy is a hit with toddlers as it rolls as a traditional fun ball toy and it can also be broken apart into 5 interactive parts. Each part is a different color, and has its own rattle or bell sound. Loads of fun for toddlers to reconstruct their own ball with the sturdy, color-safe plastic Dazzle Ball! Mind Boggling Activity Plastic Puzzle Ball Parrot Bird Foot Toys Źródło: Description Mind Boggling Activity Plastic Puzzle Ball. This puzzle ball will make a great foot toy for your parrots. It will keep your birds busy for hours. They will figure out how to take it apart and you will figure out how to put it back together. Fun for everyone. This is not just for parrots, Kids can also play with them. It measures about 3" inches in diameter. Puzzle has its own instructions. 19

20 IQ PUZZLE BALL Kuala lumpur Źródło: A Quality Product from Ideahouse Corporation Sdn. Bhd. [View Profile] Kuala Lumpur - Malaysia Description : IQ Puzzle in ball shape. -Product Code: IH201 -Base Material: Plastic -Measurement: 6.2cm (Diameter) -Color Option: Assorted - Stock on Hand: 0 -Price per Unit*: Please contact office at Minimum Order Quantity: 100 Remark: Each pack in a polybag. Printing artwork will be provided (FOC) upon order confirmation. Powyższe dwa przykłady zabawek to łamigłówki-układanki polegające na ułożeniu kuli z różnych, czasem przenikających się elementów na które została ona podzielona. Każdy element zawiera fragment powierzchni o jednakowej sferycznej krzywiźnie, co sugeruje dziecku, że kształtem, który należy złożyć jest właśnie kula. Atrakcyjny kształt kuli motywuje do podjęcia wysiłku w celu jej złożenia. Pierwsza łamigłówka ma średnicę około 7,5 cm i z uwagi na stopień skomplikowania przeznaczona jest dla nieco starszych dzieci niż druga kula o średnicy 6,2 cm. Obie łamigłówki stanowią świetne ćwiczenie rozwijające wyobraźnię przestrzenną i sprawność manipulacyjną. Ich wadą jest zamknięty charakter nie pozwalający na wielowariantowość i wykorzystywanie elementów łamigłówek do innych celów. Zabawki praktycznie nieprzydatne dla osób niewidomych. 20

21 Tolo Toys Puzzle Ball Źródło: List Price: Price: You Save: $12.99 $12.15 & eligible for FREE Shipping on orders over $25. Details $0.84 (6%) Sold by GETtoys and Fulfilled by Amazon. Gift-wrap available. Want it Tuesday, March 5? Order within 26 hrs 47 mins, and choose One-Day Shipping at checkout. Details Made of high quality plastic in vibrant colors Three toys in one Squeaking, rattling, and clicking Great first activity ball Helps develop grasping and holding skills 3.5 out of 5 stars See all reviews (2 customer reviews) Like (0) Jest to kula składająca z dwóch zachodzących na siebie części z otworami, wewnątrz których można umieścić dodatkowy element w kształcie walca, którego elementy pojawiają się na powierzchni kuli. Kula ma średnicę około 15 cm i przeznaczona jest dla młodszych dzieci. Jest efektowna kolorystycznie, lecz walory manipulacyjne i edukacyjne są ograniczone. Przydatna do rozwoju sensomotoryki na wczesnym etapie edukacji dziecka. 21

22 Spinning Ball Źródło: Product Details Shipping Weight: 1.6 pounds (View shipping rates and policies) ASIN: B0016ZJCX4 Amazon Best Sellers Rank: #646,330 in Toys & Games (See Top 100 in Toys & Games) Average Customer Review: Be the first to review this item Jest to zabawka manipulacyjna przeznaczona dla młodszych dzieci, która wydaje dźwięki po naciśnięciu na wystaje elementy i obracania połówek kuli względem siebie. Przydatna do rozwoju psychomotoryki na wczesnym etapie edukacji. Puzzle Ball Half Moon Shapes Brain Teaser Challenge Price: $3.20 Retail: $

23 Detailed Description Specifications Puzzle Ball Half Moon Shapes Brain Teaser Challenge 3" Poly-Bagged Puzzle Ball Half Moon Shape Brain Teaser Challenge. Pieces fit together in a unique combination to form a Spherical shaped design. Each puzzle ball comes poly-bagged with instructions. Design is unique and makes a great little gift for that person who loves a good puzzle! W zabawce w bardzo ciekawy sposób wykorzystano ideę budowy obiektu przypominającego kulę z sześciu półokręgów wykonanych z tworzywa. Łamigłówka polega na znalezieniu sposobu ich połączenia, tak, żeby uzyskać pożądany kształt. Łamigłówka rozwija sprawność manualną i wyobraźnię lecz dla dzieci może stanowić zbyt duże wyzwanie. Xball Źródło: X-Ball (US patent: US )30 identical piecesdifficulty: easyplaying Time: < 15 minutes X-Ball, designed by Roger von Oech, is a set of thirtyidentical magnetic building pieces. The puzzle can be playedalone as well as in combination with the Y-Ball, Star-Ball or the Ball of Whacks.It is interesting to see how the idea for this puzzle was developed: Roger von Oech had the inspiration for this puzzle when he looked at a skeletal icosidodecahedron which had the shape of a ball. In this geometrical form every corner is linked with further corners by four edges. If you halve the four edges, you obtain a X-shaped object, therefore the name of this puzzle. This X-shaped object has strong earth magnets on each of its corners. Due to the strong earth magnets different figures and shapes can be built. The puzzle can be played with in different ways. Puzzle Review designed by Roger von Oech made by Creative Whack Company 23

24 Y-Ball (US patent: US ) 30 identical pieces Difficulty: easy Playing Time: < 15 minutes Y-Ball, designed by Roger von Oech, is a set of thirty identical magnetic building pieces. It is interesting to see how the idea for this puzzle was developed. Roger von Oech was inspired for this puzzle when he examined a truncated icosahedron, which had the shape of a ball. In this geometrical form every corner is linked with further corners by three edges. If you halve the three edges, you obtain a Y-shaped object. If you connect two of these Y-shaped objects, then you get the pieces, therefore the name of this puzzle. This Y-shaped object has a strong magnet on each of its corners. Due to the strong magnets different figures and shapes can be built. designed by Roger von Oech made by Creative Whack Company Star-Ball (US patent: US ) five-legged Stars and three-legged "Tri's" Difficulty: easy Playing Time: ~1 hour Star-Ball, designed by Roger von Oech, is a set of 32 magnetic design pieces. The puzzle can be played alone as well as in combination with the X-Ball, Y-Ball or the Ball of Whacks. The name is due to the resemblance of the main shape, a skeletal rhombic triacontahedron, to a star-shaped ball. As the Ball of Whacks can also be formed to rhombic triacontahedron, both puzzles can be combined with each other in interesting ways. Star-Ball consists of 32 pieces of which 12 are shaped as fived-legged stars and 20 as threelegged Tri s. On each end of the pieces is a magnet. As the magnets have different polarities, there are 6 strong fived-legged stars and 6 weak fived-legged stars. There are as well 10 strong three-legged Tri and 10 weak three-legged Tri. For better recognition, one type of magnetic pole is marked with a point. The puzzle can be played in different ways: You can either rebuild the Star-ball shape or construct new figures and shapes. The puzzle is a typical head and tail puzzle. The head is represented by a magnetic pole and the tail by its magnetic counterpart. That is why it is not sufficient to simply rebuild the shape, but also necessary to consider the magnetic polarities. It is not very difficult to build the Star- 24

25 ball shape and it takes about one hour. Star-Ball differs clearly from X-Ball and Y-Ball. It has different parts and involves also magnetic polarities. Puzzle Review designed by Roger von Oech made by Creative Whack Company Powyższe trzy zabawki realizują idę budowy wielościanu foremnego o kształcie zbliżonych do kuli z elementów, które łączą się ze sobą magnetycznie. W dwóch pierwszych przypadkach zestawy składają się z jednakowych ilości elementów o identycznych kształtach, a w trzeci przypadku występuje dwa rodzaje elementów. Manipulowanie zabawką w celu osiągnięcia celu rozwija sprawność manualną w połączeniu z rozwojem wyobraźni przestrzennej. Elementów magnetycznych nie mocuje się do powierzchni kuli lecz łączy w szkielet, co stanowi interesujące i atrakcyjne wyzwanie. Wadą zabawki jest to, że jej elementy można praktycznie wykorzystać do jednego celu, czyli złożenia szkieletów określonych wielościanów. Z uwagi na magnetyczne łączenie elementów i naprowadzanie ich kształtem na właściwe położenie zabawka nadaje się dla osób niewidomych oraz wykazujących dysfunkcje motoryki ręki. Dodatkowe przykłady zabawek nawiązujących do kuli: Żródło: Internet 25

26 Przedstawione wyżej przykłady potwierdzają celowość poszukiwań nowych, oryginalnych rozwiązań zabawek manipulacyjnych nawiązujących do kształtu kuli, o wymiarach pozwalających na wygodne manipulowanie nimi przez dziecko, gdyż z ilości dostępnych pomysłów i rozwiązań wynika, że zabawki takie ciszą się dużym zainteresowaniem. 26

27 Podsumowanie i wnioski z analizy rynkowej Pierwszy etap badania potwierdził słuszność założeń projektu wskazujących na potrzebę stworzeniu nowego, oryginalnego systemu do gier edukacyjnych, rozwijających w sposób nowatorski i atrakcyjny dla użytkowników kompetencje intelektualne, w połączeniu z wyobraźnią przestrzenną oraz sprawność manualną w zakresie motoryki małej, opartego na kształcie kuli o wymiarach, pozwalających dziecku na wygodne nią manipulowanie. Oferta rynkowa zabawek spełniających podobne funkcje zawiera niewiele produktów z których mogłyby korzystać osoby z dysfunkcjami wzroku. Niewiele jest też produktów zapewniających praktycznie nieograniczoną liczbę układów zadaniowych i możliwość tworzenia w oparciu o nią wielu szczegółowych aplikacji dostosowujących zasady gier do upodobań i możliwości graczy, a także możliwość tworzenia przez użytkowników własnych gier i łamigłówek. Tylko niektóre produkty zawierają elementy, które mogą być wykorzystane do innych celów, jak np. do edukacyjnych gier planszowych oraz jako elementy do budowania innych struktur przestrzennych niż założone. Stosunkowo niewiele jest też rozwiązań o charakterze czysto edukacyjnym, zwłaszcza przeznaczonym dla młodszych dzieci. Badanie potwierdza też celowość tworzenia systemów zabawek o kompaktowym charakterze, czyli zwartej budowie oraz niewielkich rozmiarach, gdyż rynek przyzwyczajony jest już do tego typu rozwiązań. Z badania wynika, że bardzo ograniczona jest też oferta gier i zabawek, które łączyłyby w sobie opisane w projekcie cechy funkcjonalne oraz edukacyjne i które umożliwiałyby, oprócz przeprowadzania gier, zabaw i łamigłówek przeznaczonych dla indywidualnego użytkownika, przeprowadzanie gier integracyjnych dla większej liczby dzieci, w tym integrujące dzieci widzące z niewidzącymi. Zebrane w czasie pierwszego etapu badania obserwacje i wnioski ułatwią opracowanie prototypów zabawki zgodnie z założeniami wstępnymi opisanymi w projekcie, to znaczy formie kuli bazowej z tworzywa sztucznego wysokiej jakości, zawierającej odpowiednie magnesy rozmieszczone pod jej powierzchnią, do której będą magnetycznie mocowane, w określonych miejscach, elementy o różnych kształtach, kolorach i przeznaczeniu zależności od aplikacji i rodzaju gry. System dający możliwości układania na powierzchni kuli mocowanych magnetycznie elementów, którego celowość i walory związane z różnymi aspektami edukacji zostały potwierdzone, reprezentowany jest na rynku przez kilka produktów, których żaden nie reprezentuje jednak w pełni możliwości i właściwości produktu według projektu, to znaczy aplikowania do kuli elementów o różnych, zmiennych kształtach i w różnych położeniach oraz takich, które umożliwiłyby wykorzystanie zabawki przez osoby niewidome. Produkty te lub ich elementy mogą jednak stanowić punkt wyjścia do niektórych wątków dalszych badań, zwłaszcza związanych z celowością umieszczenia na elementach magnetycznych znaków w postaci liter, cyfr lub innych symboli, z wymiarami kuli i znajdującej się na niej elementów, a także właściwościami magnesów, które wpływają na możliwość manipulowania elementami. 27

28 Wypracowanie koncepcji optymalizacji parametrów technicznych oraz opracowanie wstępnych założeń do wykonania modeli badawczych wnioski i rezultaty badań Fragment wniosku o dofinansowanie odnoszący się do przedstawionego poniżej etapu badań Wypracowanie koncepcji optymalizacji parametrów technicznych oraz opracowanie wstępnych założeń do wykonania modeli badawczych. Zespół Badawczy musi wykorzystać zdobyte informacje i poczynione obserwacje na temat sposobów w jaki powinny być zaprojektowane i wykonane modele elementów zestawów i z jakich części powinny się składać, jakie będą miały kształty, wymiary, rodzaje powierzchni oraz służącą optymalizacji wielkości i siły przyciągania użytych magnesów i sposobów ich umieszczenia w elementach zabawek. Analiza będzie obejmowała możliwości technologiczne wykonania poszczególnych elementów produktu docelowego z uwzględnieniem możliwości doboru odpowiednich materiałów spełniających wymogi bezpieczeństwa. W świetle wniosków uzyskanych z wcześniejszych etapów badań i poczynionych obserwacji, wypracowanie koncepcji optymalizacji parametrów technicznych sprowadzało się do odpowiedzi na następujące szczegółowe pytania techniczne: 1. Jaka powinna być średnica kuli bazowej? 2. Z czego kula bazowa powinna być wykonana? 3. Jakie magnesy powinny się w niej znajdować i jakie powinny być ich własności? 4. W jaki sposób magnesy powinny być mocowane w kuli bazowej? 5. Ile magnesów powinno znajdować się w kuli bazowej? 6. Jakie kształty i wymiary powinny mieć ruchome elementy magnetyczne? 7. Z czego powinny być wykonane ruchome elementy magnetyczne? 8. Jakiego rodzaju magnesy powinny zawierać elementy ruchome? 9. Jakie funkcje mogą spełniać ruchome elementy magnetyczne? 1. Jaka powinna być średnica kuli bazowej? Z przeprowadzonych konsultacji, w szczególności z analizy walorów manipulacyjnych zabawek GRALITER i Nowa Planeta wynika, że średnica kuli wewnętrznej, warunkująca wymiary i kształty pozostałych elementów zabawki, która dobrze spełnia warunek wygodnego operowania ruchomymi elementami magnetycznymi na kuli przez dziecko, może wynosić 50 mm. Zespół badawczy przyjął więc taką właśnie średnicę kuli wewnętrznej, jako punkt wyjścia do tworzenia podstawowej linii modeli badawczych. Praktycznym uzasadnieniem przyjęcia tego wymiaru jest możliwość pozyskania gotowych czasz kulistych o takiej średnicy, jako elementów standardowych, wykorzystanie których przewidywały założenia wniosku. Dodatkową przesłanką przyjęcia takiej średnicy kuli bazowej jest także możliwość wykorzystania w połączeniu z tak skonstruowaną kulą, elementów wchodzących w skład zabawek opisanych we wcześniejszej części analizy, czyli kuli Graliter i Nowa Planeta, co może pozwolić na rozszerzenie zakresu badań praktycznych i poczynienie dodatkowych obserwacji. 28

29 Standardowe elementy jako czasze elementów kuli bazowej o średnicy 50 mm. Elementy te, po niewielkim przerobieniu w wyniku obróbki ręcznej, mogą być wykorzystane jako jeden ze składników modeli badawczych. Ponadto, zespół badawczy zdecydował wykonać dodatkowe modele kuli bazowej o średnicy 60 mm, również z wykorzystaniem jako ich elementów standardowych czasz kulistych z tworzywa, aby ocenić wpływ większej średnicy na możliwości manipulacyjne dzieci na etapie testów. Istotnym czynnikiem konstrukcyjnym jest grubość czasz zewnętrznych kuli bazowej. Pomiar grubości kuli bazowej wykonany został po jej dezintegracji, w różnych miejscach. Z pomiarów wynika, że z wyjątkiem miejsca przy kołnierzu półkuli wewnętrznej, gdzie grubość wynosi mm, w pozostałych miejscach utrzymana jest grubość mm. Czasze kuli bazowej przygotowane do pomiaru grubości w różnych miejscach. 2. Z czego kula bazowa powinna być wykonana? Zespół badawczy ustalił, że zgodnie z normą PN-EN71-1 dotyczącą bezpieczeństwa zabawek, kula bazowa z magnesami powinna wytrzymać pięć upadków z wysokości 80 cm na stalową płytę, nie odkształcając się, ani nie pękając w sposób, który spowodowałby powstawanie ostrych krawędzi, ani wypadnięcia z kuli umieszczonych w niej magnesów. Przeprowadzone próby udarowe z kulami pozyskanymi od producenta zabawki Nowa Planeta wskazują, że samo tworzywo typu ABS, z jakiego wykonane są czasze o grubości 1.0-1,1 mm sklejone w taki sposób, że tworzą kulę, jest wystarczająco odporne na wielokrotny spadek z określonej w normie wysokości. Do zbadania pozostaje wytrzymałość złącza klejowego. Kula bazowa zabawki Nowa Planeta wykonana jest z dwóch identycznych części. Na połowie obwodu krawędzi łączenia kul każda 29

30 czasza ma występ o wysokości 1,2 mm, a na drugiej połowie gniazdo, w które wchodzi występ drugiej połówki. Powstałe w ten sposób złącze klejowe podparte jest żebrem będącym częścią kuli wewnętrznej, co znacząco zwiększa wytrzymałość złącza klejowego na uderzenia. W przypadku kuli bazowej wg projektu nie przewiduje się podparcia złącza żebrem, lecz wzmocnienie go w ten sposób, że połówki czaszy kuli bazowej nie będą identyczne jedna będzie miała na całym obwodzie gniazdo, a druga występ tworzący zakładkę (jak w kuli standardowej). Ponadto zwiększona będzie wysokość zakładki do 2 mm, co znacząco powiększy powierzchnię, a zatem i wytrzymałość spoiny. Czasze zewnętrzne kuli Nowa Planeta. Średnica 49,9 mm. Grubość powłoki mm. W celu sprawdzenia powyższych przewidywań, wykonano model badawczy z zewnętrznych czasz kuli Nowa Planeta, aplikując do niego 32 magnesy o średnicy 6 mm i wysokości 3 mm rozłożone swobodnie na powierzchni kuli wewnętrznej, wykonanej metodą druku trójwymiarowego. Połówki czaszy sklejono standardowym klejem cyjanoakrylowym dostępnym na rynku. Otrzymany w ten sposób model ma masę 44 gramów. Model poddano próbom udarowym upuszczając kilkanaście razy na twardą powierzchnię z wysokości około 1 metra. Model nie rozpadł się ani nie połamał, co pozwala przypuszczać, że docelowa zewnętrzna powłoka kuli bazowej, wykonana zgodnie z wcześniejszym opisem i sklejona klejem odpowiednio dobranym do rodzaju złącza, będzie spełniała warunek wytrzymałości na uderzenia określony w normie. Z racji tego, że tworzywo typy ABS jest tworzywem do wykonywania elementów metodą wtrysku, taka właśnie technologia została wskazana jako metoda wykonania kuli bazowej. Grubość powłoki kuli bazowej zostanie utrzymana w granicach mm, co zapewni jej odpowiednią wytrzymałość, a jednocześnie nie spowoduje zbytniego oddalenia magnesów wewnątrz kuli od magnesów w elementach ruchomych. Modele badawcze zostaną wykonane z tworzyw nie spełniających warunku wytrzymałości na uderzenia, co wymaga zwrócenia uwagi na bezpieczeństwo w czasie badań z udziałem potencjalnych użytkowników. 3. Jakie magnesy powinny się znajdować w kuli i jakie powinny być ich własności? Istotną cechą z punktu widzenia funkcjonalności zabawki jest siła przyciągania elementów ruchomych do kuli bazowej. Z ograniczeń wynikających z normy PN-EN71-1 wynika, że wskaźnik gęstości strumienia magnetycznego magnesów w elementach ruchomych, mierzony na powierzchni elementu nie może przekraczać 0.5 T2mm2, co w połączeniu z dostępnością magnesów determinuje rodzaj magnesów możliwych do użycia w tych elementach. 30

31 Z wyników badań wykonanych przez Polskie Centrum Badań i Ceryfikacji, pozyskanych od producentów zabawki Graliter i Nowa Planeta, wynikają następujące wskaźniki gęstości strumienia magnetycznego dla magnesów, które mogą być brane pod uwagę jako magnesy w elementach ruchomych, z uwagi na dostępność różnych rodzajów magnesów na rynku i ograniczenia wynikające z przewidywanej konstrukcji tych elementów. A - ferrytowych, walcowych o średnicy 4 mm i wysokości 4 mm 0,15 T2mm2 B - magnesów neodymowych o średnicy 3 mm i wysokości 2 mm 0,56-0,62 T2mm2 C - magnesów neodymowych o średnicy 4 mm i wysokości 4 mm 0,99 T2mm2 W końcowej części opracowania przytoczono fragmenty odpowiednich raportów. Tylko magnesy A mają opisany wskaźnik mieszczący się w normie. Pozostałe dwa typy magnesów są zbyt silne, jako magnesy występujące w postaci oddzielnych elementów, ale pomiaru wspomnianego wskaźnika dokonuje się na powierzchni zabawki, w której znajduje się magnes. Należało więc znaleźć odpowiedź na pytanie, jaka musi być minimalna ścianka elementu ruchomego, za którą znajduje się magnes, która spowoduje, że wskaźnik gęstości strumienia magnetycznego mierzony na powierzchni elementu zabawki będzie dopuszczalny. Niestety, Polskie Centrum Badań i Certyfikacji w chwili obecnej nie prowadzi już tego typu badań, więc zespół badawczy podjął próbę określenia szukanego wymiaru na podstawie dostępnych informacji i opracowanej w tym celu techniki pomiarowej. Badaniu poddany został związek wskaźnika gęstości strumienia magnetycznego z siłą, z jaką dany magnes przyciąga stalową kulkę o średnicy 7 mm. Kulkę wybrano dlatego, żeby każdy z magnesów stykał się punktowo z elementem przyciąganym, co daje możliwość porównywania wyników pomiarów, z uwagi na podobny sposób kontaktu wszystkich magnesów z tym elementem. Pomiary przeprowadzono w ten sposób, że kulkę wklejono do wnętrza plastikowej kuli, ale tak, żeby wystawała ponad jej powierzchnię. Wewnątrz kuli umieszczano obciążniki, co pozwalało na określenie masy, która może być uniesiona przez określony typ magnesu. Przyrząd do określania siły przyciągania magnesów. Dla każdego z trzech wymienionych typów wybrano próbkę składającą się z dwudziestu magnesów. Magnesy ferrytowe i neodymowe 4x4mm znajdowały się w oznaczonych literami obudowach. Metodą serii pomiarów z każdej próbki wybrano dwa magnesy, które najsłabiej przyciągały kulkę i te, które przyciągały ją najsilniej. W próbkach magnesów neodymowych 4x4 mm były to: najsilniejsze D i T i najsłabsze N i U, a w ferrytowych odpowiednio M i O oraz B. Masy obciążenia w gramach magnesów o skrajnych właściwościach podane są w tabeli. 31

32 We wszystkich próbkach zaobserwowano równomierny rozkład właściwości magnetycznych od magnesów najsłabszych do najsilniejszych. Najsłabsze Najsilniejsze Średnia Magnesy neodymowe 4x Magnesy ferrytowe 4x ,5 Magnesy neodymowe 3x ,5 Powyższe dane zestawiono ze wskaźnikami gęstości strumienia magnetycznego: Wskaźnik gęstości strumienia Obciążenie magnesu/wskaźnik gęstości strumienia Magnesy neodymowe 4x4 0,99 289,90 Magnesy ferrytowe 4x4 0,15 190,00 Magnesy neodymowe 3x2 0,58 średnia 321,55 Stosunek obciążenia magnesu do wskaźnika gęstości strumienia magnetycznego dla magnesów neodymowych różni się niewiele, bo o 11 %. Odbiega od niego ten sam stosunek dla magnesów ferrytowych, na co może mieć wpływ dokładność pomiaru, gdyż w przypadku tych magnesów operowano w zakresie małych wartości. Z uwagi na fakt, że magnesy w elementach ruchomych muszą znajdować się z przyczyn technologicznych za ścianką o grubości co najmniej 0,4 mm, (płynięcie tworzywa w procesie wtrysku), siła przyciągania magnesów ferrytowych jeszcze znacząco spadnie. Postanowiono więc nie brać pod uwagę magnesów ferrytowych w dalszych badaniach. Na podstawie wyniku pomiaru dla magnesów neodymowych przyjęto założenie proporcjonalności siły przyciągania magnesu do wskaźnika gęstości strumienia magnetycznego. Założenie to wynika dodatkowo z przesłanki celu badania tego właśnie wskaźnika i określenia go w normach bezpieczeństwa, ponieważ dla bezpieczeństwa zabawki ważna jest właśnie siła z jaką element magnetyczny, który może być połknięty przez dziecko, będzie przyciągał inne połknięte elementy magnetyczne lub stalowe. Operowanie więc wskaźnikiem nieproporcjonalnym do siły przyciągania nie miałoby sensu. Ponieważ z wyników badań magnesów neodymowych 3x2 mm wynika, że najsłabsze z nich po zmniejszeniu siły przyciągania o 10% mieściłyby się w normie, przyjęto, że siła przyciągania kulki stalowej przez magnes, wskazująca na wartość graniczną jest niższa od siły najsłabszego magnesu 3x2 o 13% i odpowiada obciążeniu 150 gramów. Kolejnym etapem badania było sprawdzenie, jaka musi być odległość pomiędzy najsilniejszym magnesem neodymowym z próbki magnesów 4x4 mm a kulką stalową, żeby magnes nie mógł już utrzymać obciążenia 150 gramów. Pomiary wykazały, że grubość ta wynosi 0,4 mm. Przyjęto więc, że dla magnesu ferrytowego 4x4 mm wskaźnik gęstość strumienia magnetycznego powinien mieścić się w normie, jeśli dla bezpieczeństwa grubość ścianki elementu ruchomego będzie o 20% większa od uzyskanej z pomiarów, a więc 0,5 mm. Wyniki te, jako z konieczności oparte na ograniczonej liczbie danych, będą musiały być zweryfikowane poprzez poddanie gotowej zabawki określonym w normie badaniom, przez wyspecjalizowaną instytucję. Celem tego etapu prac było określenie, na podstawie dostępnych danych, wymiarów rzutujących na wymiary elementów zabawki, a w szczególności grubość ścianek elementów ruchomych. 32

33 Rodzaj magnesów znajdujących się w kuli zależy od własności magnesów w elementach ruchomych, gdyż te dwa rodzaje magnesów ze sobą współpracują w określonej konfiguracji i od ich sumarycznych własności oraz od wzajemnej odległości zależy siła przyciągania złącza magnetycznego, które tworzą. W przypadku zabawki według projektu, przeprowadzono badania wytrzymałości złącza magnetycznego na rozciąganie (odrywanie elementów magnetycznych od powierzchni kuli w kierunku prostopadłym do jej powierzchni). Nie zachodziła potrzeba badania wytrzymałości złącza magnetycznego na ścinanie (przesuwanie elementów magnetycznych po powierzchni kuli) z uwagi na zastosowane rozwiązanie konstrukcyjne kuli bazowej, opisane w dalszej części opracowania. Wskaźnik gęstości strumienia magnetycznego magnesów mieszczących się w kuli bazowej nie musi spełniać wymogów normy PN-EN71-1, ponieważ kula, jako element zabawki, ma średnicę przekraczającą 32,8 mm, która z godnie z normą jest wymiarem granicznym dla małych elementów stanowiących ryzyko zdrowotne dla dzieci w wypadku połknięcia. Wobec powyższego, w kuli można zastosować silniejsze magnesy, niż magnesy w elementach ruchomych. Magnesy użyte do badań. W procesie badawczym badaniu poddana została wytrzymałość na rozciąganie złącza złożonego z najsłabszego magnesu neodymowego z badanej wcześniej próbki 4x4 mm o symbolu N, oddzielonego od powierzchni czaszy kuli przekładką z tworzywa o grubości 0,4 mm, żeby stworzyć warunki współpracy magnesów zbliżone do układu docelowego. Badanie wykonano metodą wagową polegającą na określeniu maksymalnej masy kuli bazowej z zawartością, (którą można płynnie regulować z dokładnością do 1 grama), którą to kulę można unieść przy pomocy elementu magnetycznego, zawierającego określony magnes, współpracującego z odpowiednim magnesem umieszczonym w kuli. W tym celu wykonano przyrząd, którego główną częścią są czasze kuli bazowej. W dolnej czaszy umieszczano obciążniki. W górnej części czaszy wklejono okrągłą plastikową płytkę odcinającą znajdującą się nad nią przestrzeń od wnętrza kuli. Magnesy do tej przestrzeni wprowadzano przez otwór w czaszy. Celem tego rozwiązania było zabezpieczenia magnesu, w przypadku utraty kontaktu z magnesem na czaszy, przed łączeniem się ze stalowymi obciążnikami, co znacznie utrudniałoby pomiary. 33

34 Sposób przeprowadzenia badania złącza magnetycznego na rozciąganie. Magnes w elemencie ruchomym współpracujez luźnym magnesem w kuli. W dolnej czaszy znajduje się obciążenie, którego wartość można płynnie regulować. Zbadano próbki pięciu magnesów każdego typu. Wyniki pomiaru masy utrzymywanej przez magnes neodymowy dla wszystkich magnesów: Magnes w kuli 4x4 5x2 5x3 6x2 6x2,5 6x3 6x4 7x2 8x Średnia 89,8 92,6 112,2 110,0 120,8 133,0 140,2 114,0 120,6 Z analizy uzyskanych danych, zespół badawczy wyciągnął wniosek, że odpowiednią jakość złącza magnetycznego dla magnesów o średnicy 4 mm i wysokości 4 mm znajdujących się w elementach ruchomych, zapewniają już magnesy neodymowe o średnicy 6 mm i grubości 3 mm. Dalsze zwiększanie średnicy i wysokości magnesów znajdujących się wewnątrz kuli nie wpływa na wytrzymałość złącza magnetycznego, a może w sposób istotny wpłynąć na cenę zabawki, z uwagi na znaczący udział ceny magnesów w jej cenie końcowej. Dodatkową przesłanką zrezygnowania z magnesów o większych średnicach niż 6 mm jest rozrzut parametrów magnesów, sprawdzony dla magnesów o średnicy 8 mm, który czyniłby siłę przyciągania elementów zbyt zróżnicowaną. Mimo że magnes o średnicy 6 mm i wysokości 4 mm zapewnia większą wytrzymałość złącza magnetycznego niż magnes o średnicy 6 mm i wysokości 3 mm, zdecydowano się użyć do wykonania modeli badawczych ten drugi, z uwagi na to, że: Różnica w wytrzymałości złącza jest już nieznaczna i byłaby praktycznie niewyczuwalna dla użytkownika. Magnesy wyższe są jednocześnie cięższe o 25%, co znacząco zwiększa ciężar zabawki i ryzyko jej zniszczenia przy upadku. Pomiędzy tymi dwoma rodzajami magnesów występuje znaczący skok cenowy, nie znajdujący odzwierciedlenia we właściwościach magnetycznych, potrzebnych do wykorzystania w projekcie. Wybrane magnesy są też na tyle silne, że pozwolą na aplikację do kuli bazowej innych elementów nie zawierających magnesów stałych, tylko elementy stalowe. 34

35 Porównanie cen magnesów ferrytowych (dane - firma ENES). Ceny podano dla największych ilości zakupu magnesów podanych w cenniku firmy. Magnes (średnica x wysokość) 4x4 5x2 5x3 6x2 6x2.5 6x3 6x4 7x2 8x3 Cena w zł za 1 sztukę 0,16 0,14 0,17 0,16 0,20 0,21 0,28 0,22 0,36 Przeprowadzona analiza miała na celu praktyczną optymalizację i dobór pary magnesów do określonego zastosowania w zabawce według projektu, z uwzględnieniem uwarunkowań technicznych i rynkowych. Nie było jej celem dostarczenie szczegółowych danych i charakterystyk poszczególnych złączy magnetycznych. Z punktu widzenia funkcjonalności zabawki, wskazane będzie też sprawdzenie w warunkach eksploatacyjnych magnesów w kuli bazowej o mniejszej sile przyciągania. Z uwagi na ograniczenie liczby rodzajów elementów modeli badawczych i możliwość stosowania różnych ich kombinacji, zdecydowano wykorzystać magnesy o średnicy 5 mm i wysokości 3 mm, gdyż pozwoli to na zastosowanie kul wewnętrznych o jednakowej średnicy 41 mm, w przypadku kul bazowych o średnicy 50 mm. 4. W jaki sposób magnesy powinny być mocowane w kuli? Zespół badawczy przeanalizował sposób mocowania magnesów wewnątrz kuli, stanowiącej element zabawki Nowa Planeta, w której magnesy o średnicy 4 mm i wysokości 4 mm umieszczone są na stałe, w określonych miejscach powierzchni kulistej i usytuowane pomiędzy czaszą zewnętrzną kuli a mniejszą kulą z kołnierzami, znajdującą się w środku, w taki sposób, że magnesy dotykają do obydwu czasz, a czasze kuli wewnętrznej są sklejone na stałe z czaszami kuli zewnętrznej w miejscu ich łączenia, przy pomocy kołnierzy stanowiących część czasz wewnętrznych. Po wykonaniu szeregu testów praktycznych, zespół badawczy postanowił przeprowadzić próby nieznanej jeszcze metody aplikacji magnesów stałych pomiędzy kulą zewnętrzną a umieszczoną swobodnie w jej środku kulą wewnętrzną, wykorzystując fakt odpychania się magnesów walcowych w kierunku prostopadłym do tworzących walca, jeśli ich osie główne są do siebie równoległe, a bieguny zorientowane tak samo. Po przeprowadzeniu stosownych prób okazało się, że magnesy walcowe umieszczone na wewnętrznej powierzchni czaszy zewnętrznej kuli bazowej, zabezpieczone przed obracaniem się względem osi przechodzącej przez oś prostopadłą do osi walca, przyjmują samoczynnie pozycję zapewniającą ich równomierny rozkład na powierzchni sfery. Zespół badawczy wykonał szereg modeli i poddał je testom praktycznych z wykorzystaniem magnesów o różnych średnicach i wysokościach, umieszczając różne ich liczby w kulach bazowych, w środku których znajdowały się umieszczone swobodnie kule z tworzywa sztucznego, o średnicach dostosowanych do wysokości magnesów. 35

36 Kule bazowe zawierające 32 magnesy o średnicy 4 mm i wysokości 4 mm i 20 magnesów o średnicy 5 i wysokości 3 mm Modele badawcze z różnymi liczbami i rodzajami magnesów i o różnych średnicach Kule wewnętrzne wykonane zostały techniką druku trójwymiarowego. Model kuli wewnętrznej wykonany metodą druku trójwymiarowego, przed obróbką ręczną i wykańczającą. Z przeprowadzonych badań, testów i obserwacji zespół badawczy wyciągnął wniosek, że zaproponowane rozwiązanie spełnia warunek funkcjonalności i stwarza dodatkowe możliwości manipulacyjne elementami ruchomymi na kuli, pod warunkiem zapewnienia odpowiednio dokładnego wykonania kuli wewnętrznej, która powinna zapewnić swobodne przemieszczanie się magnesów pomiędzy kulą zewnętrzną i kulą wewnętrzną. Kula wewnętrzna musi mieć taką średnicę, która uniemożliwia obracanie się magnesów walcowych względem osi prostopadłej do osi walca. Tolerancja luzu pomiędzy kulami a powierzchniami czołowymi magnesów, determinująca dokładność wykonania kul wewnętrznych jest tym większa, im magnesy mają bardziej płaski kształt. Z drugiej strony, w wyniku prób zaobserwowano, że zbyt płaskie 36

37 magnesy o dużych średnicach nie wykazują tak silnej tendencji do odpychania się, gdy ich osie umieszczone są równolegle lub prawie równolegle do siebie, co ma miejsce w przypadku magnesów umieszczonych w kuli. Obserwacje te stanowiły dodatkową przesłankę wyboru magnesów o średnicy 6 mm i wysokości 3 mm, jako magnesów podstawowych do wykonania modeli badawczych kul bazowych. Przedstawione rozwiązanie sposobu umieszczenia magnesów w kuli bazowej nabiera istotnego znaczenia w przypadku wykonania kuli zewnętrznej z tworzywa przezroczystego, które pozwala identyfikować i obserwować położenie magnesów, co było utrudnione w przypadku zabawki Nowa Planeta i innych zabawek w kształcie kul z umieszczonymi w środku magnesami. Ponadto pozwala obserwować przemieszczanie się wzajemne magnesów pod wpływem elementów zewnętrznych, co czyni zabawkę intrygującą i atrakcyjną wizualnie oraz stwarza możliwość kreowania dodatkowych aplikacji. 5. Ile magnesów powinno znajdować się w kuli bazowej? Przyjęte przez zespół badawczy rozwiązanie ma sens techniczny przy odpowiednio dużej liczbie magnesów wewnątrz kuli bazowej, która zapewni, że ich swobodny i regularny rozkład pod powierzchnią czaszy zewnętrznej uniemożliwi mimośrodowe usytuowanie się kuli zewnętrznej i wewnętrznej względem siebie, ponieważ spowodowałoby to możliwość obrócenia się magnesów względem osi prostopadłej do osi walca i następnie złączenie się ich ze sobą. W wyniku takiego złączenia zabawka byłaby niezdatna do użytku ani naprawy. W ramach prac badawczych wykonano szereg testów praktycznych polegających na umieszczaniu różnej liczby magnesów pomiędzy kulą wewnętrzną i kulą zewnętrzną, z następującym po tym poddaniem kuli bazowej wstrząsom i uderzeniom mogącym wystąpić w trakcie jej użytkowania, w celu doprowadzenia do sytuacji, w której magnesy połączą się ze sobą w jej wnętrzu. Brano pod uwagę liczby magnesów zapewniające możliwość regularnego ułożenia na powierzchni kuli elementów ruchomych. Z analizy geometrycznej wynika, że liczba magnesów zapewniająca ich równomierne ułożenie na powierzchni kuli, ale jednocześnie zapewniająca regularny układ elementów zewnętrznych, wynosi 4, 6, 8, 12, 20. Wynika to z faktu istnienia ograniczonej liczby, czyli pięciu wielościanów foremnych (tzw. brył platońskich), których osie przechodzące przez środki ścian i środek wielościanu, i przecinające koncentryczną z nimi kulę, wyznaczają na niej położenie magnesów. Dodatkową bryłą zapewniającą regularne położenie elementów zewnętrznych jest tzw. dwunastościan ścięty, zbudowany z trzydziestu dwóch ścian: dwunastu pięciokątnych i dwudziestu sześciokątnych, powstały przez ścięcie wierzchołków dwunastościanu foremnego, który również zapewnia regularne ułożenie elementów zewnętrznych. Różne liczby magnesów aplikowane do kuli bazowej. Liczbę magnesów o średnicy 6 mm i wysokości 3 mm, przy której nie zachodzi ryzyko samoczynnego, mimośrodowego ustawienia kul pod wpływem wstrząsów, powodującego połączenie magnesów, określono tym sposobem na 12. Jednak z uwagi na fakt, że magnesy mogą się zgromadzić nie tylko pod wpływem wstrząsów, ale też pod wpływem ich przesuwania przez elementy ruchome, możliwe byłoby zniszczenie funkcjonalności zabawki poprzez 37

38 zgromadzenie przez użytkownika magnesów wewnętrznych w jednej połówce kuli, gdyż na tej połówce zmieściłoby się dwanaście elementów zewnętrznych. Z tego powodu, zespół postanowił przyjąć dwie wersje kuli bazowej z uwagi na minimalną liczbą magnesów: wynoszącą 20, która to liczba uniemożliwia zgromadzenie wszystkich magnesów zewnętrznych na jednej połówce kuli oraz z liczbą magnesów 32, żeby sprawdzić w badaniach ich walory dydaktyczne, a szczególnie manipulacyjne obydwu rozwiązań. Zespół badawczy ocenił, że zastosowanie większej liczby magnesów niż 32, a co za tym idzie większej liczby elementów zewnętrznych, spowoduje zmniejszenie ich rozmiarów, co uczyni zabawkę mniej atrakcyjną i trudną do manipulowana. 6. Jakie kształty i wymiary powinny mieć ruchome elementy magnetyczne? Z analizy kształtu elementów wykorzystanych w zabawkach Graliter i Nowa Planeta i ich zachowania na powierzchni kuli wynika, że z uwagi na fakt, iż wypełniają całą powierzchnię sferyczną, musiały zostać tak ukształtowane, żeby po naciśnięciu jednego brzegu elementu, przeciwległy brzeg się unosił, co zapewnia możliwość zdjęcia elementu z kuli. W wyniku wykonanych prób praktycznych i konsultacji zespół badawczy ocenił, że takie rozwiązanie zapewnia stabilność elementów zewnętrznych na powierzchni kuli, jeśli znajdują się na niej wszystkie elementy lub co najmniej tworzą zwarte grupy elementów sąsiadujących ze sobą. Jednak pojedynczy element nie sąsiadujący z innymi jest podatny na łatwe, przypadkowe strącenie z powierzchni, co może stanowić pewien problem przy manipulacji elementami na kuli przez dziecko. Zjawisko to pogłębione jest przez fakt, że w kuli Nowa Planeta magnesy wewnątrz kuli bazowej umieszczone są na stałe w określonych położeniach, co powoduję, że złącze magnetyczne pracuje nie tylko na odrywanie elementu od powierzchni kuli, ale też na ścinanie (przesuwanie elementu po powierzchni kuli). W rozwiązaniu kuli bazowej według projektu, odporność złącza na ścinanie nie ma znaczenia, ponieważ element zewnętrzny przesuwa się po powierzchni kuli wraz z magnesem w kuli bazowej. Przyjęcie koncepcji zamkniętej sfery, jak to ma miejsce w zabawce Nowa Planeta, wymaga również podzielnia elementów ruchomych na dwie grupy mające różne kształty pięciokątów i sześciokątów. Zespół badawczy postanowił nie powielać znanego już rozwiązania z jego opisanymi wyżej niedoskonałościami i przyjął koncepcję elementów o jednakowych kształtach, które będzie można łatwo zdjąć z kuli bazowej w przypadku, gdy jest nimi całkowicie zapełniona, bez konieczności naciskania na brzeg elementu, oraz tak ukształtowanych, by dawały się również stabilnie przesuwać po powierzchni kuli i nie były podatne na odpadnięcie od jej powierzchni przy przypadkowym trąceniu. Postanowiono wypróbować dwa rodzaje elementów. A. Elementy jednostronne o podstawie walcowej, rozszerzone w górnej części. B. Elementy dwustronne w postaci walca. Częścią elementów typu A mogą być standardowe wypraski dostępne na rynku, połączone z gniazdami na magnesy wykonanymi metodą druku trójwymiarowego. Gniazda z magnesami są cofnięte względem dolnej krawędzi walca, co zapewnia właściwe położenie magnesów względem powierzchni kuli, ale jednocześnie też zapewnia stabilny kontakt elementu ruchomego z powierzchnią kuli. Ukształtowanie powierzchni górnej wyprasek pozwala na ich wygodne zdejmowanie z powierzchni kuli bazowej, a także aplikowanie na nich wszelkiego rodzaju naklejek. Podjęto próbę wykonania całych elementów typu A metodą druku trójwymiarowego z powierzchnią zewnętrzną w kształcie czasz, lecz technologia, którą dysponował zespół badawczy, nie pozwalała na uzyskanie w ten sposób powierzchni zewnętrznych o jakości pozwalającej na prowadzenie prac badawczych z użytkownikami zabawki. 38

39 Modele badawcze elementów typu A Z tego powodu zdecydowano się na wykorzystanie do badań standardowych elementów o powierzchniach płaskich z zastrzeżeniem, że docelowo, metodą wtrysku, będzie można wykonać elementy zewnętrzne typu A z powierzchniami sferycznymi. Części elementów zewnętrznych elementy standardowe i wykonane techniką druku trójwymiarowego gniazda na magnesy. Elementy zewnętrzne typu A na kuli bazowej o średnicy 50 mm 39

40 Elementy zewnętrzne typu A na kuli bazowej o średnicy 60 mm Elementy walcowe typu B wykonane zostaną poprzez połączenie tulejki aluminiowej o średnicy zewnętrznej 16 mm i wewnętrznej 14 mm z dwoma, odpowiednio ukształtowanymi elementami zamykającymi ją z dwóch stron, wykonanymi metodą druku trójwymiarowego. Średnica zewnętrzna wynika z przeprowadzonych obliczeń, gdyż jest to praktycznie największa średnica, którą mogą mieć elementy walcowe, których trzydzieści dwa mogą się zmieścić, w regularnym układzie trzydziestu dwóch elementów reprezentujących ściany dwunastościanu ściętego, na powierzchni kuli o przyjętej średnicy 50 mm. W przypadku mniejszej liczby magnesów w kuli bazowej, średnica elementów może być odpowiednio większa. Wewnątrz tak zamkniętej tulejki umieszczony będzie luźny magnes, który będzie mógł się samoczynnie ustawić i osiowo pozycjonować odpowiednim biegunem względem magnesu znajdującego się w kuli bazowej. Rozwiązanie takie pozwoli na wykorzystanie dwóch zamykających walec powierzchni elementu ruchomego, co zdecydowanie zwiększy możliwość edukacyjnego wykorzystania zabawki. Zespół badawczy przeprowadził próby na kilku specjalnych modelach o różnych wysokościach, wykonanych metodą druku trójwymiarowego, żeby praktycznie określić jaka powinna być minimalna wysokość walca, pozwalająca na wygodne zdejmowanie elementów ruchomych z powierzchni kulistej i wygodne ich przesuwanie po powierzchni kuli, gdy znajduje się na niej mniej elementów. Zespół przyjął, że wysokość ta wnosiła będzie 12 mm, z zaznaczeniem, że może ona zostać zweryfikowana w trakcie dalszego etapu badań, gdy modele poddane zostaną testom w pracy z dziećmi. Modele elementów zewnętrznych typu B wykonane do prób optymalizacji ich wysokości. Zespól badawczy wykonał też próby z elementami magnetycznymi zawierającymi ruchome magnesy, wykonanymi tak, że stykały się one punktowo, płaską powierzchnią z powierzchnią kuli, lecz próby wykazały, że takie rozwiązanie, mimo pewnych zalet edukacyjnych związanych 40

41 z możliwością ćwiczenia czułości manipulacyjnej palców, powoduje jednak zbytnią niestabilność elementów ruchomych, w wyniku czego zabawka jest mniej atrakcyjna. Modele elementów zewnętrznych do prób eksploatacyjnych z punktowym stykiem z powierzchnią kuli. 7. Z czego powinny być wykonane ruchome elementy magnetyczne? Przyjęte rozwiązania techniczne wskazują, że praktycznie najlepszą docelową technologią wykonania elementów ruchomych jest sklejanie ich z wyprasek z tworzywa, wykonanych metodą wtrysku. W przypadku elementów ruchomych, w przeciwieństwie do kuli bazowej, wytrzymałość tworzywa nie jest już tak istotna i przy wyborze tworzywa powinny decydować względy bezpieczeństwa z uwagi na jego skład chemiczny, względy estetyczne i ekonomiczne. 8. Jakiego rodzaju magnesy powinny zawierać elementy ruchome? Z analizy rozmiarów elementów ruchomych wynika, że magnesy neodymowe, wymienione w pkt. 3 niniejszego rozdziału, mogą być brane pod uwagę jako magnesy zastosowane w tych elementach i poddane odpowiednim próbom. 9. Jakie funkcje mogą spełniać ruchome elementy magnetyczne. Ruchome elementy magnetyczne jednostronne, w wersji kuli bazowej zawierającej 32 magnesy, po wykonaniu ich w różnych kolorach, mogą spełniać wszystkie funkcje elementów zabawki Nowa Planeta, bez ograniczeń wynikających z różnych kształtów. W szczególności, przy zastosowaniu różnych kolorów, można odtworzyć układ dwunastu elementów, z których każdy otoczony jest pięcioma elementami lub układ, w którym zestaw 4 x 8 elementów w jednym kolorze jest zbudowany tak, że żadne dwa elementy w tym samym kolorze się nie stykają, 41

42 układ czterech ciągów, który jest łatwiejszy do ułożenia, niż na kuli Nowa Planeta lub układ, w którym elementy w jednym kolorze zajmują tworzą zwarte pola. W wersji z mniejszą liczbą magnesów można tworzyć z nich prostsze wersje kolorowych układanek i łamigłówek. Powyższe uwagi dotyczą również umieszczenia różnych faktur na powierzchni elementów i powiązania ich z ich kolorami, co pozwoli na wykorzystanie zabawki przez osoby niewidzące i słabowidzące, a także na wspólne gry i zabawy z osobami widzącymi. Do konsultacji ze specjalistami od tyflopedagogiki samej idei naniesienia różnych faktur na powierzchni elementów ruchomych, przygotowano przerobioną wersje zabawki Nowa Planeta. Rózne faktury na kuli Nowa Planeta: faktura gładka (niebieki kolor), matowa (żółty), rzadkie głębokie punkty (zielony), gęste płytkie punkty (czerwony) Z przeprowadzonych konsultacji wynika, że faktury te są wystarczająco dobrze rozróżnialne dotykiem przez osoby niewidzące. Podobny sposób różnicowania faktur elementów ruchomych będzie można zastosować przy wykonywaniu modeli zabawek według projektu. 42

43 Oprócz zastosowań opartych na różnych kolorach elementów, można na elementach ruchomych umieszczać dowolne znaki i symbole w formie naklejek, do celów badawczych lub docelowo metodą druku tamponowego lub hotstampingu, rozszerzające możliwości zabawki o gry i zabawy językowe i logiczne. Konsultacje z nauczycielami wskazały na celowość wykonania odpowiednich modeli i zbadania możliwości tworzenia na nich układów zadaniowych. Możliwość wygodnego przesuwania elementów ruchomych po powierzchni kuli, bez potrzeby ich zdejmowania, w opinii zespołu badawczego zwiększa manipulacyjne możliwości i atrakcyjność zabawki, co wymaga jednak potwierdzenia na dalszym etapie badań w testach z dziećmi. Dwustronne elementy magnetyczne, które mogą być umieszczane na powierzchni kuli dwoma powierzchniami czołowymi, zwiększają zarówno możliwości manipulacyjne zabawki, jak i możliwość tworzeniu układów zadaniowych przy wszelkiego typu grach opartych na kolorach elementów oraz w zadaniach językowych i logicznych. Co prawda powierzchnia robocza takich elementów jest nieco mniejsza niż może być powierzchnia elementów jednostronnych, ale jest wystarczająco duża, aby zmieścić na nich wyraźnie litery, cyfry czy inne symbole, a także nadać tym powierzchniom różne faktury wyczuwalne dla osób niewidzących. Szczegółowe aplikacje merytoryczne zabawki i ich atrakcyjność dla dzieci zostaną przetestowane w dalszym etapie badań, a wnioski posłużą do napisania instrukcji przewidzianych we wniosku. Kula bazowa skonstruowana na podstawie przedstawionych wyżej założeń pozwala także na przytwierdzanie do niej elementów o różnych kształtach, zawierających części stalowe. Zespół badawczy wykonał próby z różnymi rodzajami elementów, w tym ze stalowymi kulkami łożyskowymi oraz stalowymi kołkami ze specjalnie przygotowanymi końcówkami metodą szlifowania, zapewniającą prostopadłość powierzchni czołowej kołka do jego osi. Próbom poddano kołki o różnych długościach, w celu przeanalizowania ich zachowania na powierzchni kuli bazowej pod kątem wielu zadań manipulacyjnych z zakresu motoryki małej. Szczegółowe wnioski i zalecenia dla użytkowników z tej części badań będą zamieszczone w instrukcjach, których wykonanie jest elementem niniejszego projektu. Z przeprowadzonych badań i testów z kulkami stalowymi o różnych średnicach wynika, że średnica kulek pozwalająca na efektywne wykorzystanie ich do zadań manipulacyjnych powinna zawierać się pomiędzy 7 a 10 mm, a maksymalna długość pręta o średnicy 3 mm, przytwierdzanego prostopadle do powierzchni kulistej może wynosić 40 mm. Kulki stalowe na powierzchni kuli bazowej 43

44 Pręty stalowe o średnicy 3 mm i różnych długościach na powierzchni kuli bazowej Wytyczne do wykonania modeli badawczych W ramach modeli badawczych zostanie wykonanych 20 kul bazowych, zgodnie z przedstawioną dokumentacją: 4 kule bazowe o średnicy 50 mm z trzydziestoma dwoma magnesami 6x3 mm 4 kule bazowych o średnicy 50 mm z dwudziestoma magnesami 6x3 mm 4 kule bazowe o średnicy 50 mm z trzydziestoma dwoma magnesami 5x3 mm 4 kule bazowe o średnicy 50 mm z dwudziestoma magnesami 5x3 mm 1 kula bazowa o średnicy 50 mm wykonana ze stali 2 kule bazowe o średnicy 60 mm z trzydziestoma dwoma magnesami 6x4 1 kula bazowa o średnicy 60 mm z dwudziestoma magnesami 6 x 4 mm W celu aplikacji magnesów do kul, zespół badawczy rekomenduje wykonanie specjalnych przyrządów montażowych wg jego wskazówek opisowych. 240 elementów zewnętrznych typu A w różnych kolorach w tym dwa komplety po 32 sztuki z różnymi fakturami powierzchni, przeznaczone dla osób niewidzących z magnesami o średnicy 3 i wysokości 2 mm. 240 elementów zewnętrznych typu B z magnesami o średnicy 4 mm i wysokości 4 mm. Kolorowe okrągłe naklejki o średnicy 14 mm na elementy typu B oraz zawierające litery i cyfry. Dobór kombinacji kolorystycznych elementów zewnętrznych na powierzchni jednej kuli oraz użytych naklejek będzie mógł być zmieniany w dalszej części badań i na bieżąco dostosowywany do poczynionych obserwacji. 44

45 Wymiary części elementów ruchomych 45

46 Fragmenty raportów z badań magnesów przeprowadzonych przez Polskie Centrum Badań i Ceryfikacji 46

47 Modele badawcze przygotowanie Zadanie Nr 2 Elementy mocując emagnesy Przyrząd do aplikacji magnesów w kulach Kule wewnętrzne Klejenie kul z magnesami w przyrządzie 47

48 Kule z zaaplikowanymi magnesami Modele badawcze z elementami typu A Dodatkowy model badawczy na kuli o średnicy 66 mm z dwustronnymi kamieniami 48

49 Modele badawcze z elementami typu B Prezentacja modeli badawczych 49

50 Modele badawcze dla osób z dysfunkcjami wzroku 50

51 Badania w placówkach edukacyjnych dotyczące oceny użyteczności, funkcjonalności poszczególnych elementów zabawki i ich zestawów oraz ich ergonomii i atrakcyjności manipulacyjnej. Założenia II etapu badań. Program II etapu badań zabawki według projektu, opracowany został z uwzględnieniem ogólnych oczekiwań potencjalnych nabywców, co do roli zabawek, czyli rodziców dzieci oraz w kontekście funkcji, jaką zabawki spełniają w rozwoju dziecka. Z tego powodu w raporcie przytoczono wybrane fragmenty z przykładowych opracowań, zapoznanie się z którymi ułatwi zrozumienie przyjętej metody badań, ich charakteru i kolejności. Uwzględnienie tego kontekstu jest istotne w ocenie samej metodologii badać, jak też analizy wyników. FRAGMENT 1 Źródło: Rodzice12/ Idealna zabawka dla dziecka - mądra i bezpieczna Jedynie 38 proc. rodziców przyznaje, że ma obawy wybierając lub kupując produkty dla dzieci tak wynika z badania zrealizowanego przez firmę Gemius SA na prośbę Komitetu Ochrony Praw Dziecka, organizatora konkursu Świat przyjazny dziecku. Tymczasem na rynku jest dostępnych wiele niespełniających norm zabawek... Firma badawcza Gemius SA, jako partner tegorocznej edycji konkursu Świat przyjazny dziecku, przeprowadziła badanie opinii społecznej dotyczące postaw rodziców wobec kupowania produktów dla dzieci. Analizą objęto odpowiedzi 985 internautów, rodziców dzieci w wieku do 12 lat. Celem badania było poznanie zwyczajów i preferencji rodziców, które towarzyszą zakupom dla najmłodszych. Premierowa prezentacja wyników raportu Postawy rodziców wobec kupowania produktów dla dzieci miała miejsce na konferencji prasowej, rozpoczynającej piątą edycję konkursu Świat przyjazny dziecku. Konkurs promuje zabawki, książki i pomoce naukowe sprzyjające prawidłowemu rozwojowi dziecka. Jakie cechy powinny posiadać artykuły dla najmłodszych? Aż 85 proc. rodziców oczekuje od produktów dla dzieci, iż będą rozwijały umiejętności dziecka. Nieco mniej osób uważa, że kupowane artykuły powinny być bezpieczne (76 proc.). 6 na 10 badanych rodziców chciałoby, aby produkty dla najmłodszych nie budziły agresji (64 proc.), były trwałe (62 proc.) i nie nudziły szybko dziecka (61 proc.). Jedynie co czwarty rodzic oczekuje od artykułów kupowanych dla dzieci, aby były przyjazne dla środowiska (26 proc.). Zdaniem prawie połowy rodziców (47 proc.) najważniejszą rolę w rozwijaniu umiejętności dzieci powinny spełniać książki, a następnie zabawki plastikowe (36 proc.) oraz programy 51

52 i widowiska (30 proc.). dotyczących dopuszczalnego wieku użytkownika mówi Łukasz Bystrzyński, Wicedyrektor Biura Kontroli i Bezpieczeństwa Produktów w Głównym Inspektoracie Inspekcji Handlowej. Jak pokazują wyniki raportu Gemius, jedynie 41 proc. rodziców przyznaje, że na zakup artykułów dla dzieci mają wpływ posiadane przez produkt atesty i certyfikaty, a w opinii co trzeciego - rekomendacja specjalisty (34 proc.). Zdecydowana większość badanych rodziców podczas zakupów kieruje się potrzebami dziecka (80 proc.). Drugim najczęściej wskazywanym czynnikiem wpływającym na zakup produktów dla dzieci jest jakość (74 proc.), a trzecim cena (57 proc.). Ponad połowa rodziców kupuje produkty sprawdzone, kierując się własnym doświadczeniem (55 proc.). Czynnikiem mającym dla badanych rodziców najmniejsze znaczenie jest natomiast marka produktu. Atesty oraz certyfikaty są brane pod uwagę głównie przy zakupie akcesoriów niemowlęcych oraz zabawek plastikowych. Co czwarty badany rodzic kieruje się nimi kupując zabawki ekologiczne, a co piąty wybierając zabawki konstrukcyjno-techniczne. To zdecydowanie za mało podsumowuje wyniki badania Magdalena Stachowiak, Przewodnicząca Zarządu Krajowego Komitetu Ochrony Praw Dziecka. Naszą ideą jest, aby logo konkursu, znak dziewczynki z piłką, który jest wykorzystany na zwycięskich produktach, był znakiem jakości, skutecznie zachęcającym rodziców do zakupu bezpiecznych dla dzieci zabawek. Jakie produkty rodzice kupują swoim pociechom? Dzieciom w wieku do 3 lat badani rodzice najczęściej kupują akcesoria niemowlęce (68 proc.), zabawki plastikowe (64 proc.) oraz książeczki (46 proc.). Rzadziej rodzice decydują się na zakup programów i widowisk (36 proc.), zabawek ekologicznych (32 proc.) oraz zabawek konstrukcyjno-technicznych (30 proc.). Starszym dzieciom, w wieku od 3 do 7 lat, ankietowani rodzice kupują przede wszystkim książki (poza podręcznikami) oraz akcesoria szkolne i przedszkolne w obu przypadkach 66 proc. wskazań. Nieco rzadziej respondenci kupują swoim latoroślom zabawki plastikowe (55 proc.), programy i widowiska (50 proc.), a także lalki i przytulanki (49 proc.). Dzieciom z najstarszej analizowanej kategorii wiekowej od 7 do 12 lat badani rodzice kupują głównie akcesoria szkolne (82 proc.), podręczniki (73 proc.) oraz inne książki (62 proc.). Na kolejnych miejscach znalazły się kasety audio i płyty CD (54 proc.), gry komputerowe (53 proc.), a także gry planszowe i zręcznościowe (44 proc.). Czy dziecko nie mogłoby wychowywać się bez zabawek? Mogłoby. Ale bez nich odkrywanie świata jest mniej bezpieczne. Ważną rolą osób dorosłych jest zapewnienie dzieciom przestrzeni i czasu na zabawę oraz odpowiednich zabawek, gdyż takie działanie wspiera ich prawidłowy rozwój. Zadaniem dorosłego, zarówno rodzica, jak i nauczyciela, jest zachęcanie do zabawy, uczestniczenie w niej oraz uczenie dzieci różnych form zabaw w okresie wczesnodziecięcym. Analiza powyższego opracowania wskazuje, że zabawka Kula magnetyczna, co do samej idei dobrze wpisuje się w oczekiwania rodziców z uwago na swoje potencjalne funkcje rozwojowe, nowatorską formę i inne preferowane przez rodziców cechy zabawek. FRAGMENT II Źródło 52

53 2. Zabawy trzylatków Dzieci trzyletnie: są coraz sprawniejsze fizycznie, a co za tym idzie bardziej samodzielne przy wykonywaniu czynności samoobsługowych i wszelkich innych; dzięki intensywnemu rozwojowi mowy (wzbogaceniu słownika i poprawy płynności wypowiedzi) mogą już korzystać w zabawie z pewnych ustaleń, przekazywać wyobrażenia; wykazują skłonność do naśladowania oraz podatność na sugestię słowną; nie potrafią jeszcze bawić się razem z rówieśnikami, na ogół chętnie przebywają obok siebie; często naśladują różne formy działania osób dorosłych i rówieśników. Uwaga dzieci trzyletnich łatwo ulega rozproszeniu. W związku z tym ich zabawy cechuje duża zmienność i krótki czas trwania. W tym wieku maluchy jeszcze nie potrafią wchodzić w prawdziwe kontakty z rówieśnikami, nadal najważniejsza jest osoba dorosła, która może poświęcić im dużo uwagi. Udostępnianie klocków i zachęcanie dziecka do zabaw konstrukcyjnych sprzyja rozwijaniu myślenia i wpływa na doskonalenie precyzji ruchów dziecka. Tworzenie przeróżnych budowli i konstrukcji stymuluje rozwój dziecięcej wyobraźni i innych funkcji psychicznych. Dążenie do ukończenia budowli pozwala ćwiczyć umiejętność pokonywania własnych ograniczeń wynikających z małej precyzji i słabej koordynacji ruchów, gdy mimo niepowodzeń zabawę uda się doprowadzić do końca. W tym wieku niezbędne są także akcesoria do zabawy w piasku wiaderka, łopatki, foremki. 3. Zabawy czterolatków Dzieci czteroletnie posiadają znacznie silniejszą niż u trzylatka tendencję do szukania towarzystwa rówieśników do zabawy; potrafią dłużej koncentrować uwagę, a tym samym mają większą możliwość uczestniczenia w bardziej złożonych zabawach; zaczynają interesować się grami dziecięcymi, wymagają jeszcze pomocy i pośrednictwa ze strony dorosłych (szczególnie przy ustalaniu reguł, rozwiązywaniu konfliktów itp.). W tym okresie dzieci osiągają podstawową gotowość do podejmowania zabaw o charakterze gier. Gry dla czterolatków powinny mieć jedną dwie proste reguły. Chociaż dzieci chętnie rywalizują, nie umieją jeszcze podporządkowywać się regułom. Powoduje to problemy z przestrzeganiem reguł i ich częste modyfikacje. Aby uczyć dzieci gier i zachęcać do uczestniczenia w nich, należy starać się systematycznie organizować je, zachęcać dzieci do zabawy, a także wspierać przegrywających. Wszystkie opisane powyżej rodzaje zabaw, to zabawy aktywne angażujące dzieci do działania, mówienia, myślenia, doskonalące spostrzeganie i umiejętności analitycznosyntetyczne. Rysunki czterolatków mają coraz więcej form figuralnych, są coraz bardziej kolorowe. Dzieci chętnie kolorują doskonaląc technikę i osiągając coraz bardziej satysfakcjonujące wyniki. 53

54 4. Zabawy pięciolatków Dzieci pięcioletnie potrafią przez dłuższy czas bawić się wspólnie z innymi dziećmi; bawią się w coraz bardziej złożone i intencjonalne zabawy; działają coraz bardziej konstrukcyjnie, z ukierunkowaniem na realizację założonych celów; poszerzają swoje zainteresowanie grami dziecięcymi; częściej doprowadzają do końca wyznaczone zadania; coraz rzadziej wymagają pomocy i pośrednictwa ze strony dorosłych w ustalaniu reguł wspólnej zabawy. W czasie zabaw konstrukcyjnych pięciolatki używają różnych klocków. Zwiększająca się precyzja ruchów pozwala na korzystanie z coraz bardziej skomplikowanych elementów konstrukcyjnych. Pojawiają się próby budowania według planu. Korzystanie z planu jest możliwe dzięki rozwojowi funkcji analityczno-syntetycznych. Metodę prób i błędów, stosowaną przez młodsze przedszkolaki, w tym wieku powoli zastępuje planowe, przemyślane działanie. Obserwacja 4-letniego dziecka podczas zabawy może nam wiele powiedzieć o jego przyszłości. To, jak dziecko się bawi zdradza jego predyspozycje do ukończenia studiów. Największe szanse mają dzieci uważne, które potrafią skoncentrować się na jednej zabawie, nie zniechęcają się, gdy coś się nie udaje i słuchają wskazówek dorosłych. Przedszkolaki zdolne skupić uwagę i wytrwać w wykonywanym zadaniu mają o 50 proc. większe szanse na ukończenie studiów w przyszłości wynika z badań, które publikuje internetowe wydanie pisma Early Childhood Research Quarterly. Do takich wniosków doszli naukowcy z Oregon State University w Corvallis (USA), University of Victoria (Kanada) oraz University of Colorado (USA), którzy śledzili losy 430 dzieci począwszy od wieku przedszkolnego. Z analizy powyższego opracowania wynika, że zabawka Kula magnetyczna wg projektu może funkcjonować na różnych poziomach rozwoju dziecka w wieku od trzech lat w górę. Dla dzieci trzyletnich może spełniać funkcję zabawki manipulacyjnej, dla dzieci czteroletnich zabawki konstrukcyjnej, a dla starszych dzieci spełniać funkcje łamigłówki lub środowiska do gier logicznych. Jako zabawka kula może być używana zarówno do zabaw manipulacyjnych jak też zabaw konstrukcyjnych. Zabawy konstrukcyjne Zabawy konstrukcyjne należą do najbardziej lubianych zajęć w trzecim roku życia. W tym wieku dzieci zaczynają łączyć znane sobie wieże z murami (szeregowanie klocków), bramami i mostami (z 3 5 klocków) konstruując już trójwymiarowe budowle. Wieże budowane z wielu klocków (ok. 10) nie powstają już w wyniku prostego piętrzenia klocków powstają nietrwałe budowle z przypadkowo poukładanych klocków. Dzieci ustawiają klocki starannie, kontrolują ich położenie, podtrzymują budowlę ręką. Chętnie składają już ze sobą klocki, płytki i łącza plastikowe, a także zwierzątka, autka, pociągi 54

55 zestawiane z elementów. Potrafią już zbudować względnie trwałe wytwory z piasku posługując się wiaderkiem i foremkami ( babki z piasku, wały itp.). W tym okresie życia dzieci bądź nazywają swoje wytwory w trakcie konstruowania, bądź tuż przed ich rozpoczęciem. Często jeszcze zmieniają swoje plany w czasie zabawy. Trzylatki zaczynają już krytycznie oceniać rezultaty swojej pracy, okazując z nich dumę bądź niezadowolenie. Obserwacja zachowania dziecka w czasie zabaw konstrukcyjnych daje nam okazję do poznania naszego dziecka, cech jego osobowości. Ujawniają się one w reakcjach dziecka, na przykład na niepowodzenie. Możemy więc obserwować niszczenie lub nie kończenie i porzucanie nieudanej budowli bądź wytrwałość w dążeniu do celu, staranność w pracy, pomysłowość w przezwyciężaniu trudności. Zabawy manipulacyjne Zabawy manipulacyjne pojawiają się najwcześniej. Polegają na manipulowaniu przedmiotami w różny sposób: oglądaniu, lizaniu, przekładaniu z ręki do ręki, postukiwaniu, rzucaniu, wkładaniu i wyjmowaniu, zbieraniu i rozrzucaniu, turlaniu, dopasowywaniu jednego do drugiego, wpychania itp. Na przykład dziecko wozi klocki w wózku (czynność celowa), potem wyrzuca je z hałasem na jedną stertą (czynność manipulacyjna). Zabawy manipulacyjne są pozbawione treści, nie mają określonej struktury, lecz doskonale służą poznawaniu właściwości przedmiotów: kształtu, konsystencji, rodzaju wydawanego dźwięku. Dziecko przekonuje się o ich zróżnicowanych cechach, różnej przydatności do zabawy lub do wykonania codziennych czynności. Manipulując przedmiotami, na przykład wkładając klocek do pudełka lub kółko na patyk, ćwiczy sprawność rąk i koordynację wzrokowo-ruchową. Uderzając pałeczką w bębenek i łyżka w stół różnicuje te dźwięki. Bawiąc się misiem lub gumową laleczką doznaje różnych wrażeń dotykowych. Widzimy, więc, że dziecko manipulując przedmiotami angażuje spostrzeżenia wzrokowe, słuchowe, dotykowe oraz złożone ruchy rąk. Jest to ważny etap doświadczeń, stanowiący podstawę późniejszych, bardziej skomplikowanych zabaw. Sposób prowadzenia badań Z analizy powyższych informacji wynika, że im młodsze dziecko, tym ważniejsze są manipulacyjne aspekty operowania zabawką. W związku z tym badania zabawki zostały przeprowadzone dla różnych grup wiekowych metodą obserwacji dzieci oraz wywiadów z nauczycielami używającymi modeli badawczych do pracy i zabawy z dziećmi. Celem obserwacji było sprawdzenie w jakim stopniu zabawka jest dla dzieci atrakcyjna i wciągająca, jak dzieci radzą sobie z manipulowaniem elementami zabawki w różnych wersjach modeli badawczych i jak radzą sobie z poszczególnymi zadaniami o różnym stopniu trudności. W szczególności badania i obserwacje umożliwiły określenie, które wersje zabawki są właściwe z uwagi na ich walory manipulacyjne dla dzieci w różnym wieku w połączeniu z zadaniami o charakterze merytorycznym. W badaniu przyjęto metodę stopniowego planowania rodzaju i zakresu obserwacji na podstawie wniosków poczynionych w kolejnych placówkach dydaktycznych, wychodząc z założenia, że już pierwsze obserwacje dzieci manipulujących zabawką mogą nasunąć istotne wnioski, które pozwolą trafniej dobrać zarówno sam zakres, jak i metodologię dalszych obserwacji. Nie byłoby więc efektywne powielanie badań czy obserwacji w celu znalezienia odpowiedzi na pytania, na które w sposób nie budzący wątpliwości znaleziono już odpowiedź. 55

56 W przypadku braku możliwości przebadania reakcji wszystkich dzieci z danej grupy wiekowej przyjęto też zasadę wyznaczania do obserwacji dzieci wybranych przez nauczyciela, jako najmniej sprawnych manualnie, gdyż poradzenie sobie z zadaniami manipulacyjnymi przez tę właśnie grupę pozwalało z dużym prawdopodobieństwem uznać dane zadanie za odpowiednie z uwagi na poziom trudności dla danej grupy wiekowej. Oprócz opisanych poniżej badań w placówkach edukacyjnych członkowie Zespołu Badawczego wykorzystali możliwości zaprezentowania różnych odmian kuli dzieciom we własnych środowiskach rodzinnych lub wśród znajomych, dzięki czemu mogli poczynić wiele interesujących i ważnych obserwacji. Z uwagi na ich liczbę, szczegółowość wynikającą z konkretnego kontekstu, w jakim obserwacje były prowadzone oraz ograniczony charakter niniejszego opracowania, trudne je wszystkie przytoczyć i opisać, ale konfrontowanie wniosków i obserwacji badaczy i ich dyskutowanie w zespole, podczas licznych spotkań pozwoliło wzbogacić wnioski oparte na wywiadach z nauczycielami i obserwacji dzieci w placówkach edukacyjnych. Generalnie obserwacje członków zespołu badawczego, nie zaprzeczały wnioskom przedstawionym przez nauczycieli i potwierdziły merytoryczne walory kuli jako zabawki edukacyjnej. Badanie indywidualnej reakcji dzieci na nową zabawkę Badanie przeprowadzono w trakcie zajęć na Białołęckim Uniwersytecie Dzieci w ramach projektu edukacyjnego realizowanego przez Fundację AVE. Obserwacji poddano dzieci, w wieku 5-8 lat, które otrzymały do zabawy różne wersje magnetycznej kuli w stanie rozłożonym. Do badań zorganizowano stanowiska tak, aby dzieci bawiły się indywidualnie i nie wpływały na siebie wzajemnie przy zabawie. Obserwacji poddano sześćdziesięcioro dzieci, którym losowo przydzielano modele badawcze z elementami typu A na kuli plastikowej z widocznymi magnesami i na kuli stalowej o średnicy 50 mm. Badanie na Białołęckim Uniwersytecie Dzieci Fundacja AVE 56

57 57

58 58

59 Z przeprowadzonych obserwacji wynika, że zgodnie z przewidywaniami, zabawka wywołała duże zainteresowanie niemalże wszystkich uczestników badań, z wyjątkiem jednostkowych przypadków dzieci, u których w danym momencie trudno by było wywołać zainteresowanie czymkolwiek. Dzieci w wieku 5-6 lat generalnie szybko odkrywały możliwość mocowania elementów magnetycznych do kuli bez względu na to, czy była to kula stalowa, czy plastikowa z widocznymi magnesami. Dzieci w tym wieku skupiały się raczej na manipulacyjnym aspekcie zabawki, odnajdując przyjemność w samym układaniu elementów na kuli, z czym generalnie dobrze sobie radziły. Stoły, na których dzieci bawiły się kulami zostały ustawione tak, aby ograniczyć możliwość spadania elementów magnetycznych na podłogę, ale praktycznie nie odnotowano, aby dzieci miały kłopot z takim manipulowaniem elementami, żeby utrzymać wszystkie na stoliku lub na kuli. Z obserwacji wynika, że łatwiej było dzieciom ułożyć wszystkie elementy na kuli z widocznymi magnesami, niż na kuli metalowej. Z uwagi na swój wygląd kula ta postrzegana też była jako bardziej atrakcyjna. Dzieci w wieku 6-8 lat nie miały żadnych problemów z manipulowaniem elementami na kuli i dodatkowo dobrze radziły sobie z zadaniami merytorycznymi polegającymi na odwzorowywania określonych układów kolorowych kamieni wg wskazówek prowadzących. Udało się też zaobserwować i potwierdzić prawidłowość rozwojową wskazującą na większą zdolność dziewczynek do skupienia uwagi, systematyczności i porządkowania elementów na kuli niż chłopców w tym samym wieku. Opisany powyżej etap badań wskazał na celowość zaoferowania kuli jako zabawki edukacyjnej dzieci w wieku 6-8 lat i starszych, zarówno w jej aspekcie manipulacyjnym jak i merytorycznym, tzn. związanym z wykonywaniem określonych zadań. Zdecydowano się więc na pogłębienie analizy poprzez obserwację dzieci w wieku 4 i 5 lat w warunkach zajęć przedszkolnych. Badanie przeprowadzono w: Przedszkolu Publicznym nr 8 ul. Królowej Jadwigi Radom tel./fax (048) pp8.radom@info.progman.pl 59

60 W każdej grupie dzieci w wieki 4 i 5 lat badania rozpoczynano od obserwacji spontanicznej zabawy dzieci, które otrzymywały kule bazową i ruchome elementy w stanie rozłożonym. Celem tej części obserwacji było zwrócenie uwagi na funkcje manipulacyjne zabawki, zbadanie reakcji dzieci, zainteresowania zabawką, czasu odkrycia, że elementy ruchome można magnetycznie przytwierdzać do kuli, sposobu manipulowania elementami ruchomymi oraz tego czy manipulowanie nimi sprawia dzieciom jakieś kłopoty, a jeżeli tak, to jakie. Obserwacji poddano grupę 20 dzieci w wieku 4 lat i tyle samo wieku 5 lat. Jako modele badawcze wykorzystano kule z widocznymi magnesami o różnych średnicach. Dzieci bawiły się kulami w małych grupach, tak, że mogły nawzajem się obserwować. W przypadku tego badania również zaobserwowano duże zainteresowanie dzieci formą zabawki, wyrażające się dużą chęcią układania elementów na kuli. Nie zaobserwowano natomiast istotnych różnic w sposobach radzenia sobie z układaniem elementów na kulach o średnicy 60 i 50 mm. Z obydwoma kulami bazowymi dzieci radziły sobie równie dobrze i nie zaobserwowano preferencji zawiązanej z wyborem którejkolwiek z kul, co pozwala na wyciągniecie wniosku, że kula o średnicy 50 mm, zgodnie w wcześniejszymi przewidywaniami jest odpowiednia manipulacyjnie nawet dla dzieci czteroletnich. Dzieci łatwo też radziły sobie z układem 32 magnesów wypełniających całą powierzchnię kulistą, co wskazuje, że nie ma potrzeby ograniczania liczby magnesów na kuli do mniejszej. W obydwu grupach zaobserwowano dużą chęć dzieci do spontanicznego układania na kuli własnych kompozycji elementów dobieranych kolorystycznie, a także do kreatywnych rozwiązań konstrukcyjnych, natomiast mniej były zainteresowane realizowaniem określonych, nawet prostych zadań. Wskazuje to na celowość wykorzystania kuli dla dzieci w tym wieku raczej jako zabawki czysto manipulacyjnej niż systemu do gier czy zabaw merytorycznych. Badanie w Przedszkolu Nr 8 w Radomiu 60

61 61

62 62

63 63

64 Kolejnym celem II etapu badań było sprawdzenie jak dzieci w poszczególnym wieku radzą sobie z poszczególnymi zadaniami z uwagi na ich salę trudności merytorycznej. Zadania ułożone według zasady stopniowania trudności polegały na ułożeniu na kuli opisanych niżej układów. Badanie przeprowadzono w: Społecznej Szkole Podstawowej i Gimnazjum Stowarzyszenia "Edukacja" ul. Bolta Toruń tel. Budynek A tel. Budynek B szkolaedukacja@home.pl Zadania merytoryczne podlegające ocenie przekazane zostały w postaci następującej instrukcji: ASKRA r. Przykłady zadań, które mogą być wykonane przy użyciu modeli badawczych magnetycznych kul. Kule metalowe z kamieniami z magnesami ferrytowymi. Do dwóch kul dołączone są 64 kamienie w ośmiu kolorach, po osiem w każdym kolorze. Dzięki temu można przeprowadzać na kuli wiele ćwiczeń o poziomie trudności dostosowanym do możliwości dziecka, a także wykorzystać zadnia oraz możliwości manipulacyjne kuli w celach diagnostycznych. Celem ćwiczeń jest zaobserwowanie jak dzieci w różnym wieku i na różnych etapach rozwoju radzą sobie z poszczególnymi zadaniami pod względem manipulacyjnym i merytorycznym. Zadanie 1 Układanie na kuli 32 kamieni tak, żeby wszystkie się zmieściły. Układ kamieni i kolorów jest dowolny, chodzi tylko o to, żeby dziecku udało się je wszystkie dobrze rozmieścić na powierzchni kuli. Na początku warto ograniczyć liczbę kolorów do czterech podstawowych. 64

65 Zadanie 2 Układanie na kuli po 8 kamieni w wybranych czterech kolorach, tak żeby zajęły obszary w jednolitym kolorze. Obszary te nie muszą mieć jednakowych kształtów, ale powinny być zwarte. Zadanie 3 Układanie na kuli po 8 kamieni w czterech kolorach w układzie czterech węży. Każdy kamień w wężu może dotykać tylko do dwóch innych kamieni w tym samym kolorze, z wyjątkiem kamieni krańcowych, z których każdy może mogą dotykać tylko do jednego kamienia tworzącego węża. 65

66 Zadanie 4 Układanie na kuli grup po 4 kamienie, w ośmiu kolorach, w obszarach w jednolitym kolorze i o jednakowym kształcie rombów. Kamienie w każdym z ośmiu kolorów powinny być tak ułożone w taką figurę, jak widoczne na zdjęciu kamienie niebieskie i filetowe. Zadanie 5 Układanie na kuli 32 kamieni w ośmiu kolorach, w każdym kolorze po 4 kamienie, tak żeby dwa kamienie w tym samym kolorze nie stykały się w żadnym miejscu na kuli. 66

67 Zadanie 6 Układanie na kuli 32 kamieni w ośmiu kolorach, tak, żeby w każdym kolorze była inna liczba kamieni. Zadanie 7 Liczenie kamieni w różnych kolorach na kuli. Zadanie to wymaga zapamiętywania liczby kamieni w danym kolorze na niewidocznej części kuli. Wszystkie zadania mogą być realizowane poprzez układanie i zdejmowanie kamieni z kuli, co jest łatwiejsze, ale też poprzez przesuwanie kamieni na wolne pole, po zdjęciu z kuli jednego, dowolnego kamienia, bez zdejmowania pozostałych kamieni, co jest zadaniem bardziej trudnym. Kula z widocznymi magnesami Kulę tę można wykorzystać do tych samych zabaw i ćwiczeń, co kule metalowe. Dołączony jest do niej komplet 32 kamieni w 8 kolorach, po 4 kamienie w każdym kolorze. Magnesy pod powierzchnią kuli są atrakcyjne i intrygujące dla dziecka, ponieważ może ono zaobserwować jak magnesy przyciągają kamienie. Magnesy te przesuwają się pod powierzchnią kuli wraz z kamieniami na zewnątrz i po ułożeniu większej liczby kamieni, jeden lub kilka magnesów w kuli mogą okazać się dla dziecka niewidoczne, co stanowi dodatkową trudność manipulacyjną. 67

68 Celem ćwiczenia z przezroczystą kulą jest zaobserwowanie, jak dzieci w różnym wieku i na różnych etapach rozwoju radzą sobie manipulacyjnie z przedstawionymi wyżej zadaniami, w szczególności, czy potrafią tak rozłożyć na kuli kamienie, żeby wykorzystać wszystkie znajdujące się w niej ruchome magnesy. Uwaga! Dostarczona kula to model badawczy. Wykonana jest z materiału, który może pęknąć po upuszczeniu go na twardą powierzchnię z pewnej wysokości. Kula powinna więc być używana przez dziecko pod kontrolą osoby dorosłej, najlepiej na dywanie lub wykładzinie. W sytuacji, w której doszłoby do pęknięcia kuli, znajdujące się w niej magnesy łączą się samoczynnie w słupki. Pękniętą kulę oraz wszystkie magnesy należy bezzwłocznie zabrać dziecku z uwagi na to, że pęknięte elementy kuli mogą mieć ostre krawędzie, a magnesy mogą być połknięte przez dziecko. W przypadku połknięcia przez dziecko kilku silnych magnesów zachodzi ryzyko połączenia się ich w przewodzie pokarmowym, co może doprowadzić np. do perforacji jelita. Kula z kamieniami dwustronnymi. W tej wersji kuli można mocować do niej kamienie w dwóch położeniach. Celem ćwiczenia jest zaobserwowanie jak dzieci w różnym wieku i na różnych etapach rozwoju radzą sobie manipulacyjnie z rozmieszczaniem i przekręcaniem kamieni. Magnesy umieszczone w kuli są niewidoczne, ale są nieruchome i znajdują się w określonych położeniach zapewniających równomierne rozłożenie na kuli 32 kamieni. Magnesy wewnątrz kamieni są ruchome i po przekręceniu kamienia ustawiają się same odpowiednim biegunem do magnesu w kuli. Na jednej stronie każdego kamienia znajduje się naklejka w jednym z ośmiu kolorów (zbliżonych do kolorów w opisanych wcześniej wersjach kuli). Każdy kolor znajduje się na czterech kamieniach. Na drugiej stronie dwóch kamieni z każdym kolorem znajduje się złota naklejka, a na dwóch pozostałych - srebrna. W sumie jest więc po 16 kamieni ze złotym i srebrnym kolorem. Kulę można wykorzystać do podobnych celów i zadań, co opisane wcześniej wersje kuli. Przekręcanie kamieni stwarza jednak dodatkowe możliwości, jak np. przeprowadzenie gry dla dwóch osób: Gra Wszystkie kamienie należy ułożyć na kuli tak, aby ich złota i srebrna strona była niewidoczna. Gracze na zmianę przekręcają po jednym kamieniu. Celem jednego gracza jest odkrycie wszystkich srebrnych kamieni, a drugiego złotych. Wygrywa ten, w którego kolorze zostały pierwsze odkryte wszystkie kamienie, czyli

69 Kluczem do sukcesu w grze jest zapamiętywanie, jaki kolor był na wierzchu przekręcanego kamienia, co pozwala na zwiększenie prawdopodobieństwa odkrycia przez gracza swojego koloru. Z opinii nauczycielki, która praktycznie, podczas zajęć dydaktycznych przebadała kule pod kątem możliwości ich wykorzystania w procesie edukacji w szkole wynika, że magnetyczna kula jest w opinii uczniów ciekawym i atrakcyjnym rozwiązaniem technicznych, zachęcającym dzieci do zainteresowania i zabawy. Okazało się, że nawet dzieci w wieku wczesnoszkolnym, zwracają główne uwagę na manipulacyjne funkcje kuli i czerpią przyjemność z prostej, spontanicznej zabawy, polegającej na układaniu na kuli kamieni we wzory własnego pomysłu. Uczniowie w czasie zajęć w mniejszych grupach terapeutycznych dopominali się o kule, gdy nie zostały przez nauczyciela przyniesiona na zajęcia. Jedna z uczennic poprosiła o to, aby mogła trzymać kulę w ręku podczas lekcji, gdyż twierdziła, że pomaga to jej się skupić. Obserwacja ta, jak i wniosek przedstawiony wcześniej przez nauczycielkę ze szkoły w Płońsku wskazuje na celowość zbadania możliwości dodatkowego, terapeutycznego wykorzystania kluli jako narzędzia poprawiającego koncentrację uwagi lub ograniczającego nadaktywność. Podejście do poszczególnych układów zadaniowych przedstawionych w instrukcji bardziej zależało od ogólnego nastawienie dziecka, do tego typu zadań, niż od wieku. Generalnie stwierdzono, że tego typu zadania dobrze są dostosowane poziomem do uczniów w okresie edukacji wczesnoszkolnej a także późniejszym, z tym że w przypadkach poszczególnych uczniów potrzebna jest dodatkowa zachęta do wykonania zadania intelektualnego, wykraczającego poza czystą zabawę manipulacyjną lub też pomoc w zrozumieniu samego zadania i podpowiedzi w szukaniu rozwiązania. Zainteresowanie uczniów budziły zarówno kule z kamieniami typu A jak i typu B, dające dużo więcej możliwości tworzenia atrakcyjnych układów kolorystycznych, gier i zadań zwłaszcza, gdy w skład zestawu wchodzić będzie kilka tego typu kul, na których będzie można wymieniać kamienie. Badanie reakcji na zabawkę dzieci z dysfunkcjami Oddzielną sferą badań była obserwacja jak korzystają z zabawki dzieci z dysfunkcjami ruchowymi dłoni i dysfunkcjami w wzroku, które zostały przeprowadzone w oderwaniu od wieku badanych dzieci, gdyż celem było sprawdzenie przydatności zabawki dla osoby z określoną dysfunkcją. Szczególnie, że zabawka wymaga dobrej koordynacji wzrokoworuchowej na poziomie motoryki małej i koordynacji obu rąk. Osoby z dysfunkcjami dłoni korzystały z tych samych wersji zabawki, które zostały użyte przy badaniu ich z udziałem dzieci w różnym wieku. Dla osób z dysfunkcjami wzroku przygotowano cztery różne modele badawcze. 1. Zmodyfikowaną wersję zabawki Nowa Planeta, poprzez naniesienia na powierzchnię elementów ruchomych czterech rodzajów faktur rozróżnialnych przy pomocy dotyku: gładkiej, matowej, chropowatej gęstej, chropowatej rzadkiej. 2. Kule z elementami typu A z wykonanymi na jej powierzchni czterema rodzajami faktur rozróżnialnych przy pomocy dotyku: matowej, ropowatej ostrej, chropowatej łagodne, wypukłości. 3. Kule z elementami typu A z naklejonymi tworzywami o różnych fakturach: filc, gruba tkanina, metal (okrągła podkładka lub metalowe kulki), gąbka. 69

70 4. Kule z elementami typu A z naklejonymi różnymi liczbami metalowych kulek (0, 1, 2, 3, 4) co pozwalało różnicować dotykiem kamienie. Modele badawcze poddano ocenie w: Ośrodku Szkolno-Wychowawczym dla dzieci niewidomych w Laskach tyflologia@laski.edu.pl (22) (88) Z konsultacji przeprowadzonych w Laskach z Siostrą Elżbietą Więckowską 2 maja 2013 r. wypłynęły następujące wnioski: Na kuli powinny znajdować się maksymalnie cztery faktury. Kula może być z magnesami i metalowa do przesuwania kamieni. Z magnesami jest lepsza dla dzieci z dysfunkcjami dłoni. Nauczyciel powinien decydować, której użyć, stosownie do potrzeb. Średnica kuli bazowej 50 mm jest odpowiednia Kula Nowa Planeta zbyt mała rozróżnialność faktur. Kula z ostrą fakturą zbyt mała rozróżnialność faktur Kula z tworzywami na kamieniach bardzo dobra dla małych dzieci. Jedyna uwaga, żeby filc był biały lub jasny. Podkładki metalowe są dobre. Zamiast podkładek mogą być kamienie z kulkami, wymiennie. Kula z kulkami lepiej, żeby kulki były mniejsze i w układzie sześciopunktu Braille a. Od jednego do sześciu. Celem tak przygotowanej kuli jest oswojenie dzieci z alfabetem Braille a. Znaki nie muszą mieć określonego położenia względem kamienia. Elementy używane na kuli, z uwagi na to, że mają magnesy mogą być używane do gier i zabaw na tablicy magnetycznej. Nauczyciele powinni otrzymać sugestie wykorzystania kul jako gier i łamigłówek. W wyniku konsultacji dokonano poprawek modeli badawczych zgodnie z wytycznymi oraz przygotowano dodatkowy zestaw kamieni do modelu badawczego. 70

71 Znaki alfabetu Braille a zostały wytłoczone na okrągłych płytkach z tworzywa sztucznego i naklejone na kamienie. W wyniku konsultacji stwierdzono, że znaki Braille a wykonane tą techniką są dobrze rozpoznawalne dotykiem dla osób niewidomych. Zmodyfikowane modele badawcze poddane zostały testom praktycznym w czasie zajęć w grupie 5 dziewczynek w wieku od 9 do 12 lat, w wyniku których sformułowano następujące wnioski: 1. Zastosowane na kulach faktury, materiały i oznaczenia brajlowskie są czytelne i łatwe do rozróżnienia dotykowo; 2. Również kolory na kuli z sześciokątami są łatwe do rozróżnienia; 3. Kula z sześciokątami i pięciokątami (Nowa Planeta) była dość trudna do ułożenia dla dzieci niewidomych, ponieważ klocki muszą dokładnie trafić na swoje miejsce; 4. Dziewczynki napotkały na trudności w kwestii rozplanowania elementów na wszystkich kulach, tak by zmieścić wszystkie elementy. Natomiast nauczycielka orientacji przestrzennej uznała, że byłoby to doskonałe ćwiczeniem orientacji przestrzennej. Uznała ona, że jest to generalnie dobra pomocą w kształtowaniu wyobraźni przestrzennej dziecka niewidomego; 5. Wszystkie dziewczynki uznały, że kule bardzo im się podobają i chętnie z nimi pracowały. Przekazane obserwacje potwierdziły celowość badań w kierunku innym niż rozwiązanie zastosowanie w kuli Nowa Planeta w przypadku osób z dysfunkcjami wzroku. Dobór znaków Braille a do celu oswajania dzieci z tym systemem okazał się odpowiedni. Stwierdzono również, że naklejanie elementów ze znakami Braille a na kamieniach typu A nie jest wskazane z uwagi na tendencję występującą u osób niewidomych, polegającą na podejmowaniu prób odrywania miękkich lub odstających elementów od powierzchni, do której są przymocowane. Zespół badawczy zdecydował się opracować odpowiednią technologię i wykonać model badawczy z elementami typu B z naniesionymi znakami Braille a. Dodatkową przesłanką takiego rozwiązania były dodatkowe możliwości zastosowań kuli z kamieniami dwustronnymi zwłaszcza w obszarze gier i zabaw sprzyjających integracji osób widzących i niewidzących. 71

72 Model badawczy poddany został oględzinom przez specjalistów z Ośrodka w Laskach. W wyniku oględzin stwierdzono, że umieszczenie znaków Braille a w zagłębieniu kamienia dobrze zabezpiecza elementy z naniesionym znakiem przed ich odklejeniem. Jednocześnie zagłębienie to, niezbędne z uwagi na sposób współpracy kamienia z powierzchnią kulistą, nie jest na tyle duże, żeby znacząco utrudnić rozpoznawanie znaków dotykiem, zwłaszcza w przypadku dzieci, które mają mniejsze palce. Obawę wzbudziła liczba ośmiu kolorów na kamieniach, która może spowodować, że gry i zadania na tak skonfigurowanej kuli okażą się za trudne dla małych dzieci. Z tego powodu zdecydowano na wykonanie trzech dodatkowych modeli badawczych, co pozwoli na przenoszenie kamieni pomiędzy kulami i ograniczenie liczby kolorów do np. czterech. 72

73 73

74 Modele badawcze z elementami typu B ze znakami Braille a Nauczyciele, którym modele badawcze zostały przekazane do testowania zostali wyposażeni w instrukcję, zawierającą część zadań identycznych z tymi, które dotyczyły kul z kamieniami typu A oraz część przedstawioną poniżej: Instrukcja ASKRA r. Kula z kamieniami dwustronnymi, ze znakami Braille a Kula magnetyczna z kamieniami ze znakami Braille a składa się z kuli wewnętrznej, w której zamocowane są stałe magnesy neodymowe, oraz 32 magnetycznych kamieni. Magnesy umieszczone w kuli są niewidoczne, ale są nieruchome i znajdują się w określonych położeniach, zapewniających równomierne rozłożenie na kuli 32 kamieni. Magnesy wewnątrz kamieni są ruchome i po przekręceniu kamienia ustawiają się same odpowiednim biegunem, co powoduje że zostają przyciągnięte do kuli. Na jednej stronie każdego kamienia znajduje się naklejka w jednym z ośmiu kolorów. Każdy kolor znajduje się na czterech kamieniach. Dodatkowo, każdemu kolorowi przypisany jest wybrany znak alfabetu Braille a, który umożliwia jego rozpoznanie dotykiem. Na drugiej stronie dwóch kamieni z każdym kolorem znajduje się krążek w kolorze złotym, a na dwóch pozostałych srebrnym, co również pozwala na rozpoznanie tych dwóch kolorów dotykiem. W sumie jest więc po 16 kamieni ze złotym i srebrnym kolorem. Przykład gry dla dwóch osób (może grać osoba widząca z niewidzącą). Wszystkie kamienie należy ułożyć na kuli w dowolnych miejscach, ale tak, aby ich złota i srebrna strona była niewidoczna. Gracze na zmianę przekręcają po jednym kamieniu. Celem jednego gracza jest odkrycie wszystkich srebrnych kamieni, a drugiego złotych. Wygrywa ten, w którego kolorze zostały pierwsze odkryte wszystkie kamienie, czyli 16. Kluczem do sukcesu w grze jest zapamiętywanie, jaki kolor był na wierzchu przekręcanego kamienia, co pozwala na zwiększenie prawdopodobieństwa odkrycia przez gracza swojego koloru. Np. gracz szukający złotego koloru, który zapamięta, że przekręcone już zostały dwa czarne kamienie ze złotym spodem, nie będzie przekręcał 74

75 kolejnego czarnego kamienia, ponieważ wtedy odkryłby kolor srebrny, czyli kolor przeciwnika. Gra z ośmioma kolorami jest stosunkowo trudna, gdyby ktoś chciał się wspomóc zapamiętywaniem koloru na przekręcanych kamieniach. Grę tę można uprościć ograniczając ją do czterech kolorów, wykorzystując w tym celu np. wszystkie kamienie w kolorach, czerwonym, zielonym, żółtym i niebieskim z dwóch kul. Z pozostałych kamieni również można skonfigurować kulę z czterema kolorami: czarnym, białym, różowym i fioletowym. Zasady gry pozostają niezmienione, należy tylko pamiętać, że z każdym z czterech podstawowych kolorów powiązane są cztery srebrne i cztery złote spody. Publikacja zostanie uzupełniona o szczegółowe wnioski z powyższego badania, które są w opracowaniu. Dla osób z dysfunkcjami dłoni przeznaczono te same modele badawcze, co dla dzieci pełnosprawnych. Obserwacje przeprowadzono w: Zespole Szkół Nr 26 w Toruniu Szkoła Podstawowa Specjalna Nr 26 im. ks. prof. Józefa Tischnera ul. Buszczyńskich 11 Z obserwacji dzieci wynika, że kula, jaka zabawka jest atrakcyjna dla dzieci, w tym dla dzieci z dysfunkcjami umysłowymi, z uwagi na walor nowości oraz nietypowy, niespotykany w innych zabawka sposób mocowania magnetycznych elementów do powierzchni kulistej. Te cechy zabawki predystynują ją co do zasady, jako narzędzie edukacyjne, terapeutyczne i diagnostyczne. Okazało się, że z zadaniami i ćwiczeniami opisanymi w instrukcji w punktach od numeru 1 do 4 radzą sobie dzieci z lekkimi dysfunkcjami umysłowymi. W przeciwieństw jednak do dzieci niewidzących bardziej atrakcyjna okazała się zabawka Nowa Planeta z uwagi na samoczynne pozycjonowanie się na kuli elementów o określonym kształcie. Okazało się też, że dla dzieci z dysfunkcjami dłoni konieczne może być zastosowanie silniejszych magnesów, niż te, które zastosowano w modelach badawczych, ponieważ przy tego typu dysfunkcjach zachodzi większe ryzyko oderwania się elementów magnetycznych od kuli w czasie manipulacji. Z obserwacji nauczyciela wynikał też wniosek, żeby sprawdzić jak dzieci z dysfunkcjami dłoni radzą sobie manipulacyjnie z kulą o większej średnicy 60 mm. Z tego powodu zdecydowano się wykonać dodatkowy model badawczy z większymi elementami magnetycznymi i z silniejszymi magnesami. Do szkoły została przekazana następująca informacja: 75

76 Wersja kuli do ćwiczeń dla dzieci z dysfunkcjami dłoni. Instrukcja: Zestaw 24 kamieni z mocnymi magnesami i trzema kulami. Należy uważać, żeby dzieci nie połknęły kamienia. Magnesy są dobrze wklejone i nie powinny wypaść, ale cały kamień ma średnicę poniżej tej, jaką przepisy uznają za bezpieczną, więc zachodzi ryzyko połknięcia. Przezroczysta kula jest wersją prototypową. Wykonana jest z tworzywa, które może pęknąć przy upadku, więc dzieci powinny jej używać w obecności nauczyciela i gdyby pękła, należy zebrać wszystkie magnesy i kulę zabezpieczyć przed dostępem dzieci. Na kulach można wykonywać różne ćwiczenia. Na metalowej próbować układać jak najwięcej kamieni lub tylko 12 kamieni, po cztery w każdym kolorze i starać się równomiernie je rozmieścić. Jest to zadanie dość trudne. Na szarej kuli magnesy dają się układać w sześć par. Można próbować odtworzyć układ ze zdjęcia lub mieszać kolory w parach. Jeśli taki system większych kamieni z silniejszymi magnesami się sprawdzi zrobimy dużą kulę, na której magnesy dadzą się równomiernie rozmieścić. Na przezroczystej kuli mieszczą się 22 kamienie, ale ułożenie ich na niej jest pewnym wyzwaniem. Z przeprowadzonych obserwacji wynika, że zastosowanie silniejszych magnesów ułatwia dzieciom z dysfunkcjami dłoni operowanie kulą, ponieważ magnesy lepiej się jej trzymją. Pewnym kłopotem natomiast staje się manipulowanie magnesami zdjętymi z kuli, ponieważ z powodu dużej siły wzajemnego przyciągania dla dzieci z niskim napięciem mięśniowym staje 76

77 się kłopotliwe ich rozdzielanie. Potrzebna więc jest współpraca nauczyciela lub system utrzymujący odłożone magnesy w stanie rozdzielonym lub ułatwijący ich łatwe rozdzielanie, w postaci np. magnetycznej matrycy. Percepcja zabawki przez dzieci w wieku szkolnym Szkoła Podstawowa nr 2 w Sierpcu im. Armii Krajowej ul. Płocka 38 a Sierpc Kula podobała się dzieciom, z uwagi na możliwość składania i rozkładania. Dzieciom podobało się bardzo to, że elementy (kamienie) z kula łączone są magnetyczne. Efekt ten podobał się szczególnie chłopcom. Porównywali ją do piłki, którą mogli samodzielnie komponować. Kamienie na kuli dają dużo możliwości. Mogą być w różnych kolorach. Dają możliwość naklejania na nie liter, cyfr czy obrazków. Układanka w postaci kuli potrafi zając dzieci na dłuższy okres. Kamienie z kuli były układanie również luzem na ławce. Mogła służyć również jako pionki do gier (np. Wracaby). Kula pozwalała na dłuższe zajęcie dzieci, które są np. nadpobudliwe lub z ADHD, które potrafiły skupić się nawet dłuższy czas na jej układaniu. Zespół Edukacyjny im. Lotników Amerykańskich ul. Wóycickiego 1/3 bud Warszawa tel Figury na kuli będą bardzo przydatną zabawką w pracy z naszymi przedszkolakami. Kula jest pełna kolorów i w oczach dziecka wygląda bardzo atrakcyjnie, a przy okazji zabawy dziecko rozwija wyobraźnię przestrzenną i spostrzegawczość, a także ćwiczy małą motorykę. Z opinii uzyskanych na podstawie badań i obserwacji w szkołach wynika, że kula magnetyczna, jako idea, cieszy się uznaniem i jest postrzegana jako atrakcyjna zabawka zarówno przez uczniów jak i nauczycieli, co potwierdza obserwacje wyjściowe. Po zasięgnięciu opinii na podstawie obserwacji reakcji dzieci na kulę magnetyczną, jako ideę zabawki edukacyjnej, zespół badawczy zwrócił się do Zespołu Edukacyjnego o opinię na temat celowości wykorzystania kuli jako środowiska do ćwiczeń arytmetycznych. Cyfry i symbole arytmetyczne mogą być naniesione zarówno na kamienie typu A jak i typu B, w tym kamienie ze znakami Braille a. W tym celu przetestowana została kula z naniesionymi na kamieniach cyframi i znakami działań arytmetycznych na bazie elementów produkowanych przez firmę JAN (zob. I etap badań) w układzie pięciokątów i sześciokątów, z cyframi na 20 sześciokątach i znakami arytmetycznymi na pięciokątach, które ze sobą nie sąsiadują. Taki układa pozwala na 77

78 poszukiwanie na kuli prawidłowo zapisanych działań arytmetycznych, jako formy ćwiczenia z biegłości rachunkowej na poziomie elementarnym. Identyczny układ może być odtworzony zarówno na kuli z kamieniami typu A jak i kamieniami typu B, więc wnioski z obserwacji mogłyby być przeniesione bezpośrednio na kulę według projektu. Zespół otrzymał następującą opinię na temat możliwości wykorzystania takiej wersji kuli: W związku z powyższym przeprowadzono analizę merytorycznych możliwości tego typu aplikacji na kuli według projektu, w szczególności tego, ile różnych układów działań arytmetycznych i jakich działań może generować przypadkowy układ kamieni na kuli i czy ich liczba będzie wystarczająco duża, aby uczynić tę aplikację atrakcyjną z punktu widzenia dziecka poszukującego zapisów prawidłowych działań. W celu określenia złożoności i możliwości kombinacyjnych magnetycznej kuli z cyframi przeprowadzono obliczenia symulacyjne. Symulacje wykonano posługując się zmodyfikowanym programem Diagram 2.0 udostępnionym przez firmę Jan s.c. 78

79 Diagram widoczny na ekranie obrazuje rozwiniecie kuli na płaszczyźnie. Linie symbolizują połączenie, inaczej linię styku pomiędzy sąsiadującymi kamieniami. Na potrzeby przeprowadzanych obliczeń symulacyjnych przyjęto następujący układ kamieni. Na kamieniach sześciokątnych umieszczono cyfry od 0 do 9. Po dwie cyfry każdego rodzaju. Natomiast na kamieniach pięciokątnych umieszczono znaki działań oznaczających dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie oraz znak równości. Pozostawiono dwa kamienie pięciokątne bez oznaczeń, których funkcja zmienia się w zależności od modelu badań, co zostało opisane w dalszej części dokumentu. Poniżej strzałkami zaznaczono przykładowo dwie odnalezione na diagramie równości 8=9-1 i 3+3=7-1. Obliczenia przeprowadzono dla 24 losowo wybranych układów kamieni. Przyjęto cztery 79

80 modele symulacyjne: M1 model w którym zero nie uczestniczy w działaniach, a pusty kamień nie jest w nich uwzględniany; M2 model w którym zero uczestniczy w działaniach, a pusty kamień nie jest w nich uwzględniany; M3 model w którym zero uczestniczy w działaniach, a pusty kamień traktowany jest jak znak = M3 model w którym zero uczestniczy w działaniach, a pusty kamień może być taktowany jak znak = lub jedno z czterech działań. Jako podstawowy przyjęto model M2, w którym uczestniczy zero a pusty kamień nie ma żadnych dodatkowych funkcji. Ten model wydaje się najbardziej adekwatny do wykorzystania przez dzieci w przedziale wiekowym 6-10 lat. Poniżej przedstawiono wyniki symulacji dla modelu M2 z podziałem na liczbę równań w zależności od liczby użytych operatorów. Wykresy pokazują jak zmienia się liczba równań dla maksymalnie czterech operatorów użytych w równaniu w zależności od przyjętego modelu symulacji dla każdej z 24 wylosowanych prób. 80

81 Analogiczne zestawienie dla siedmiu operatorów. 81

82 Porównanie średniej liczby równań w zależności od modelu symulacji dla 4 i 7 operatorów. Z przeprowadzonej analizy wynika, że liczba możliwych do odczytania działań, przy przypadkowo ułożonych kamieniach na kuli w wersji arytmetycznej jest o wiele większa, niż wyobrażenie przeciętnego człowieka, w tym nawet bardzo sprawnego rachunkowo. Czyni to taką wersję kuli zdecydowanie niebanalną, atrakcyjną i stwarza wiele możliwości jej zastosowań zarówno do gier i zabaw rachunkowych, jak też do celów diagnostycznych. Generujące się losowo ciągi znaków tworzących równania arytmetycznie mają składają się z różnej liczby znaków, co pozwala na stopniowanie trudności w odszukiwaniu prawidłowych równań. Wnioski z badań Z przeprowadzonych badań wynikają szczegółowe wnioski techniczne, dotyczące wykonanych prototypów, jak też wnioski natury ogólnej. Wnioski techniczne Kula bazowa Ze wszystkich testowanych kul bazowych największe możliwości dają kule o średnicy 50 mm z 32 magnesami o średnicy 6 mm z uwagi na ich liczbę i siłę przyciągania, co okazuje się istotne szczególnie w przypadku młodszych dzieci, mniej sprawnych manualnie. Mniejsza liczba słabszych magnesów (20) rodzi ponadto ryzyko takiego ich przemieszczenia, przy którym kula wewnętrzna ustawi się dekoncentrycznie względem kuli zewnętrznej, co spowoduje obrócenie się magnesów wewnątrz kuli, złączenie się magnesów i pociągnie za sobą zniszczenie zabawki. W przypadku zastosowania w produkcie docelowym rozwiązania takiego, jak przy modelach badawczych, czyli transparentnej kuli zewnętrznej sklejanej z dwóch połówek i swobodnej 82