Una experiencia formativa con blocksCAD con futuros docentes de matemáticas en secundaria
Una experiència formativa amb blocksCAD amb futurs docents de matemàtiques a secundària
DOI:
https://doi.org/10.1344/did.2021.10.71-90Paraules clau:
educació matemàtica, STEM, pensament computacional, impressió 3DResum
Algunes eines de software utilitzades en els processos de modelatge i fabricació de peces en 3D ofereixen una oportunitat excel·lent per al desenvolupament de coneixements i competències matemàtiques, al mateix temps que permeten establir connexions inter i intra-disciplinars. En aquest article es descriu una experiència amb 22 futurs mestres de secundària, estudiants del màster de professorat de l’especialitat de Matemàtiques. Se’ls va proposar la tasca de modelatge d’un dau, considerant els factors que poden afectar el seu biaix. Es va utilitzar BlocksCAD, un entorn de programació per blocs que permet descriure les peces mitjançant primitives geomètriques, transformacions i operacions lògiques. Un cop acabat el modelatge, es va demanar als participants que plantegessin seqüències didàctiques que establissin les connexions esmentades. Es van recollir i analitzar les produccions escrites dels participants, així com els arxius xml amb la construcció dels daus. Entre els resultats, s’observen tres tipus diferents de modelatge, així com una gran varietat de l’ús dels blocs. L’establiment de connexions en les seqüències didàctiques és, en general, escàs. Per tant, s’obre la porta a la necessitat d’experiències similars on s’explicitin connexions amb altres matèries.
Referències
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
Descàrregues
Publicades
Número
Secció
Llicència
Drets d'autor (c) 2021 Pablo Beltrán-Pellicer, José María Muñoz-Escolano
Aquesta obra està sota una llicència internacional Creative Commons Reconeixement-CompartirIgual 4.0.
Els autors que publiquin en aquesta revista estan d'acord amb les següents condicions:
- Els autors conserven els drets d'autoria i otorguen a la revista el dret de primera publicació de l'obra.
- Els textos publicats a Didacticae estan sota una llicència de Reconeixement - Compartir igual 4.0 Espanya de Creative Commons.
- Per poder esmentar els treballs s'ha de citar la font (Didacticae) i l'autor del text.
- Didacticae no accepta cap responsabilitat pels punts de vista i les declaracions fetes pels autors en els seus treballs.
