Як цікаво  пояснити  складні  наукові  принципи  гуртківцям  та захопити  їхню увагу протягом  заняття  в  гуртку?  Як  перетворити  звичайний   кабінет  на творчу лабораторію?  Над цими  питаннями  неодноразово замислювався кожен  керівник  гуртка. Допоможе  в цьому  освітній  підхід  STEM, зокрема, окремий його напрямок STEАM. 

    STEM — освітній підхід, в який інтегровані чотири галузі (наука, технології, проектування і математика). Його головна мета — показати  практичне  використання  теоретичних  знань  з  точних  наук  та буквально на пальцях пояснити  складні  наукові  принципи.                

  STEAM (STEM + Art — мистецтво) — напрямок STEM, в який  нарівні  з іншими  інтегроване  мистецтво. Його мета — показати, як взаємопов’язані наука, технології  та  мистецтво.

   Один  з  таких STEM – проектів  з  оптики   реалізували  гуртківці  гуртка  «Технічний  дизайн»,  змайструвавши  STEM – іграшку (калейдоскоп).  Під час роботи  над  проектом вони  застосували   знання з точних  наук  на  практиці, проявили  творчість  і  кмітливість, а також  осягнули  закони оптики, безпосе-редньо побачивши, як  вони  працюють, опанували  основи   геометрії. 

   Мабуть  кожен у свій  час  захоплювався  калейдоскопом — майже казковою забавкою, перевертаючи  яку можна  розглядати безліч  дивовижних візерунків. Навчання  за принципами  STEАM – освіти  дає  змогу  експериментально продемонструвати, що завдяки  знанням  з  точних  наук  можна  створювати справжні  витвори  мистецтва!

     Калейдоскоп — це оптичний прилад – іграшка у формі трубки, яка містить усередині світловідбивальні пластини і різнокольорові напівпрозорі намистини. Перевертаючи трубку навколо поздовжньої осі можна спостерігати, як утворюються симетричні візерунки. Калейдоскоп зробити досить просто.   Всередині трубки містяться три світловідбивальні пластини, закрита прозора ємність з намистинами з одного боку і окуляром з протилежного. У конструкції, дзеркальні елементи розташовані під однаковим кутом, 60 градусів, і утворюють трикутну рівносторонню призму. Кольорові предмети, які з «основи» потрапляють на світловідбивальні грані, – багаторазово віддзеркалюються під однаковими кутами. Тому, спостерігач в окуляр бачить симетричні шестигранні візерунки, які міняються від повертання оптичного приладу.

Рис. 1. Фізичний ефект відзеркалення обєкту у трикутній призмі.

   Основа калейдоскопа — паперова трубка. Для цього можна використати упаковку для чіпсів, трубку з паперових рушників, туалетного паперу тощо. Також знадобиться фольга, картон, лінійка, ножиці, олівець, напівпрозорі намистини, клей, чорна тканина, пластикова упаковка, скотч і папір для оздоблення.

Рис. 2. Будова калейдоскопа.

   Простий калейдоскоп можна зробити так. Обводимо окружність трубки на аркуші та креслимо всередині кола рівносторонній трикутник. Вимірюємо довжину трубки. Креслимо на картоні прямокутник довжиною на 1 см меншою за довжину трубки та шириною, рівною сумі сторін вписаного в коло трикутника. Вирізаємо прямокутник та згинаємо у форму трикутної призми утворюються симетричні візерунки.

Рис. 3. Паперовий циліндр та картон обклеєний дзеркальною плівкою.

Обгортаємо прямокутник фольгою та вставляємо всередину трубки.

Рис. 4. Вставлена призма та скло або вирізана плівка для окуляр.

Вирізаємо три кола, що рівні окружності трубки: два з пластика, одне з паперу. Всередині останнього робимо невеличку дірочку — окуляр. Трошки підрізавши краї одного пластикового кола, вставляємо його всередину трубки. Далі засипаємо туди намистини, закриваємо іншим пластиковим колом і заклеюємо щільно скотчем чи клеєм.

Рис. 5. Контейнер для намистин. Монтаж матової плівки.

Інший край трубки заклеюємо колом з окуляром.

Рис. 6. Монтаж картонових кілець для окуляр.

Оздоблюємо калейдоскоп на власний смак кольоровим папером і візерунками.

     Тепер розглянемо складніший калейдоскоп. Чому складніший? Тому, що для кращого єфекту, у ньому застосовані дзеркала певної товщини, та скло для окуляр. Дзеркала довжиною 250мм., та шириною 30мм. Товщина дзеркала повинна бути не більше 3мм. Зєднувати у призму дзеркала потрібно дуже акуратно, щоб всі сторони були одинакові. Від цього безперечно залежить симетричність узорів. Симетричність призми та тонке дзеркало передає кращу ілюзорність узору. Елементами його можуть бути: кольорове скло, напівпрозорий кольоровий пластик та напівпрозора кольорова плівка. Розмір, матеріалу та форма кольорових напівпрозорих елементів передають узору гамму, колоритність, зернистість, стиль та гру кольорового світла. Узори –  безперечно може служити прикладом для дизайнерського рішення орнаменту у сферах домашнього камфорту, інсталяцій інтерєру та у різних галузях промислового виробництва.

Рис. 7. Елементи конструкції калейдоскопа та його зовнішній вигляд.

Від admin

Залишити відповідь