Una experiencia formativa con blocksCAD con futuros docentes de matemáticas en secundaria

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.1344/did.2021.10.71-90

Palabras clave:

educación matemática, STEM, pensamiento computacional, impresión 3D

Resumen

Ciertas herramientas de software empleadas en los procesos de modelado y fabricación de piezas en 3D ofrecen una excelente oportunidad para el desarrollo de conocimientos y competencias matemáticas, a la vez que permiten establecer conexiones inter e intra-disciplinares. En este artículo se describe una experiencia con 22 futuros profesores de secundaria, estudiantes del máster de profesorado de la especialidad de Matemáticas. La tarea propuesta a los participantes fue el modelado de un dado, considerando aquellos factores que pueden afectar a su sesgo. Para ello, se usó BlocksCAD, entorno de programación por bloques que permite describir las piezas mediante primitivas geométricas, transformaciones y operaciones lógicas. Una vez terminado el modelado, se pidió a los participantes que plantearan secuencias didácticas que establecieran las conexiones mencionadas. Se recogieron y analizaron las producciones escritas de los participantes, así como los archivos xml con la construcción de los dados. Entre los resultados, se han observado tres tipos diferentes de modelado, así como una gran variedad de uso de los bloques. El establecimiento de conexiones en las secuencias didácticas es, en general, escaso, lo cual abre la puerta a la necesidad de experiencias similares donde se expliciten conexiones con otras materias.

Biografía del autor/a

Pablo Beltrán-Pellicer, Universidad de Zaragoza

Citas

Alsina, Á. (2020). Conexiones matemáticas a través de actividades STEAM en Educación Infantil. Unión, 16(58), 168-190. https://union.fespm.es/index.php/UNION/article/download/69/30/

Baeza-Alba, M. A., Claros-Mellado, F.J. y Sánchez-Campaña, M.T. (2016). Una propuesta didáctica en 3º ESO para trabajar el pensamiento matemático avanzado haciendo uso de Scratch. Épsilon, 33(2), 31–46. https://bit.ly/3rXehAb

Beltrán-Pellicer, P. (2017). Modelado e impresión 3D como recurso didáctico en el aprendizaje de la probabilidad. Épsilon, 34(95), 99-106. http://funes.uniandes.edu.co/17047/

Beltrán-Pellicer, P. y Rodríguez-Jaso, C. (2017). Modelado e impresión en 3D en la enseñanza de las matemáticas: un estudio exploratorio. ReiDoCrea, 6, 16-28. http://hdl.handle.net/10481/44193

Beltrán-Pellicer, P. y Rodríguez-Jaso, C. (2018). Construcciones en BlocksCAD para analizar el conocimiento en geometría. 1.er Workshop sobre Entornos Tecnológicos en Educación Matemática, Valencia, España.

Beltrán-Pellicer, P., Rodríguez-Jaso, C. y Muñoz-Escolano, J.M. (2020). Introduciendo BlocksCAD como recurso didáctico en matemáticas. SUMA, 93, 39-48. https://bit.ly/3Ah2aka

Bush, S. B., Cox, R. y Cook, K. L. (2016). A critical focus on the M in STEAM. Teaching Children Mathematics, 23(2), 110-114. https://bit.ly/37lZipT

Carmona-Mesa, J. A., Cardona Zapata, M. E. y Castrillón-Yepes, A. (2020). Estudio de fenómenos físicos en la formación inicial de profesores de Matemáticas. Una experiencia con enfoque STEM. Uni-Pluriversidad, 20(1), 18-38. https://doi.org/10.17533/udea.unipluri.20.1.02

Chytas, C., Diethelm, I. y Tsilingiris, A. (2018). Learning programming through design: An analysis of parametric design projects in digital fabrication labs and an online makerspace. En 2018 IEEE Global + Engineering Education Conference (EDUCON) (pp. 1978-1987). IEEE.

Dickson, B., Weber, J., Kotsopoulos, D., Boyd, T., Jiwani, S. y Roach, B. (2020). The role of productive failure in 3D printing in a middle school setting. International Journal of Technology and Design Education, 31, 489-502. https://doi.org/10.1007/s10798-020-09568-z

Diego-Mantecón, J. M., Arcera, O., Fernández-Blanco, T. y Lavicza, Z. (2019). An engineering technology problem-solving approach for modifying student mathematics-related beliefs: Building a robot to solve a Rubik’s cube. International Journal for Technology in Mathematics Education, 26(2), 55-64. http://blogs.exeter.ac.uk/ijtme/vol-26-no-2-2019/

Diego-Mantecón, J., Fernández-Blanco, T., Ortiz-Laso, Z. y Lavicza, Z. (2021). STEAM projects with KIKS format for developing key competences. [Proyectos STEAM con formato KIKS para el desarrollo de competencias clave]. Comunicar, 66, 33-43. https://doi.org/10.3916/C66-2021-03

Ferrer, T. (2011). Usando Scratch en secundaria. Competencia matemática y aprender a aprender. Aula de Innovación Educativa, 206, 20-23. https://www.grao.com/es/producto/usando-scratch-en-secundaria

Freudenthal, H. (1991). Revisiting mathematics education. Kluwer Academic Publishers.

Gleasman, C. y Kim, C. (2020). Pre-service teacher’s use of block-based programming and computational thinkingccto teachcelementary mathematics. Digital Experiences in Mathematics Education, 6, 52–90. https://doi.org/10.1007/s40751-019-00056-1

Godino, J.D., Batanero, C., Font, V. y Giacomone, B. (2016). Articulando conocimientos y competencias del profesor de matemáticas: el modelo CCDM. En J.A. Macías, A. Jiménez, J.L. González, M.T. Sánchez, P., Hernández, C. Fernández, F.-J. Ruiz, T. Fernández y A. Berciano (Eds.), Investigación en Educación Matemática XX (pp. 285-294). SEIEM.

González-Gómez, J., Valero-Gómez, A., Prieto-Moreno, A. y Abderrahim, M. (2012). A new open source 3D-printable mobile robotic platform for education. Advances in autonomous mini robots (pp. 49-62). Springer.

Gutiérrez, Á. y Jaime, A. (2015). Análisis del aprendizaje de geometría espacial en un entorno de geometría dinámica 3-dimensional. PNA, 9(2), 53–83. https://doi.org/10.30827/pna.v9i2.6106

Hernández, S., Fernández, C. y Baptista, L. (2010). Metodología de la investigación. Mc Graw Hill.

Hohenwarter, M. y Fuchs, K. (2004). Combination of dynamic geometry, algebra and calculus in the software system GeoGebra. En Computer algebra systems and dynamic geometry systems in mathematics teaching conference (pp. 128-133). Bornus Nyomda.

Hoyles, C. y Lagrange, J. B. (Ed.) (2010). Mathematics education and technology: Rethinking the terrain. Springer.

Jorge-Pozo, D., Jiménez-Gestal, C. y Murillo, J. (2017). Influencia de un entorno virtual de enseñanza aprendizaje en la afectividad hacia las matemáticas de estudiantes de secundaria: estudio de casos. En J. M. Muñoz-Escolano, A. Arnal-Bailera, P. Beltrán-Pellicer, M. L. Callejo y J. Carrillo (Eds.), Investigación en Educación Matemática XXI (pp. 325-334). SEIEM.

Jones, R., Haufe, P., Sells, E., Iravani, P., Olliver, V., Palmer, C. y Bowyer, A. (2011). RepRap–the replicating rapid prototyper. Robotica, 29(1), 177-191.

Martín-Páez, T., Aguilera, D., Perales-Palacios, F. J. y Vílchez-González, J. M. (2019). What are we talking about when we talk about STEM education? A review of literature. Science Education, 103, 799–822. https://doi.org/10.1002/sce.21522

Ministerio de Educación Cultura y Deporte (MECD) (2015). Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato. BOE, 3 (pp. 169-546).

McDonald, C. V. (2016). STEM Education: A review of the contribution of the disciplines of science, technology, engineering and mathematics. Science Education International, 27(4), 530-569. http://www.icaseonline.net/sei/december2016/p4.pdf

Mishra, P. y Koehler, M. J. (2006). Technological pedagogical content knowledge: A framework for teacher knowledge. Teachers College Record, 108(6), 1017-1054.

http://one2oneheights.pbworks.com/f/MISHRA_PUNYA.pdf

NCTM (2000). Principles and standards for school mathematics.

Ng, O. L. (2017). Exploring the use of 3D computer-aided design and 3D printing or STEAM learning in mathematics. Digital Experiences in Mathematics Education, 3(3), 257–263. https://doi.org/10.1007/s40751-017-0036-x

Ng, O. L. y Chan, T. (2019). Learning as Making: Using 3D computer-aided design to enhance the learning of shape and space in STEM-integrated ways. British Journal of Educational Technology, 50(1), 294-308. https://doi.org/10.1111/bjet.12643

Ortega, T. (2005). Conexiones matemáticas. Motivación del alumnado y competencia matemática. Graó.

Papert, S. (1980). Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. Basic Books.

Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walwerg Henriksson, H. Y. y Hemmo, V. (2007). Science education now: a renewed pedagogy for the future of Europe. Office for Official Publications of the European Communities.

Schelly, C., Anzalone, G., Wijnen, B. y Pearce, J. M. (2015). Open-source 3-D printing technologies for education: Bringing additive manufacturing to the classroom. Journal of Visual Languages & Computing, 28, 226-237. https://doi.org/10.1016/j.jvlc.2015.01.004

Shaughnessy, J. M. (2013). Mathematics in a STEM context. Mathematics Teaching in the Middle school, 18(6), 324-324. https://doi.org/10.5951/MATHTEACMIDDSCHO.18.6.0324

Stohlmann, M. (2020). STEM integration for high school Mathematics teachers. Journal of Research in STEM Education, 6(1), 52-63. https://doi.org/10.51355/jstem.2020.71

Wang, T. H., Lim, K. Y., Lavonen, J. y Clark-Wilson, A. (2019). Maker-centred science and mathematics education: lenses, scales and contexts. International Journal of Science and Mathematics Education, 17(1), 1-11. https://doi.org/10.1007/s10763-019-09999-8

Weintrop, D. y Wilensky, U. (2015). To Block or not to block, That is the question: Students’ perceptions of blocks-based programming. En Proceedings of the 14th international conference on interaction design and children (pp. 199-208). Association for Computing Machinery, Inc. https://doi.org/10.1145/2771839.2771860

Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33-35. https://doi.org/10.1145/1118178.1118215

Descargas

Publicado

2021-10-01

Número

Sección

Sección monográfica