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PJ – CS – 2 Manipulación de las Matemáticas


Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
Área de participación: Computación e Informática

Equipo: 3-D Maticos

Miembros del equipo:
Regina Roa Jiménez
Fátima Abigail Morales Sánchez
Víctor Alberto Rebollo Martínez

Asesor: Aarón Efrén Rodríguez Pino

Escuela: Instituto Acatitlan

Resumen

En este proyecto se abarcan distintos temas de las matemáticas, los cuales nos ayudaran a que sea posible proceder con el resultado esperado de nuestro proyecto. Se incluye el uso de la imaginación al momento de realizar bocetos a mano, al igual que el manejo del software de matemáticas “GeoGebra”, en el que aplicaremos los conocimientos matemáticos en el ámbito de ubicar coordenadas, identificar el volumen, área, perímetro y capacidad de las figuras; para que posteriormente se trasladen a otras aplicaciones que nos ayudaran a transportar las figuras que previamente estuvieron en plano 2D y en un determinado software a la impresora 3-D, que nos ayudara a que las figuras se representen en tercera dimensión es decir que estas sean físicas y que se puedan tocar y que de esta manera sea más sencilla su comprensión y el manejo de estas.

Pregunta de Investigación

¿Cómo evitar que las Matemáticas sean aburridas ?

Planteamiento del Problema

En la actualidad se ha estado incrementando el uso de la tecnología alrededor del mundo, nosotros nos hemos percatado  de que estos avances tecnológicos han llegado al ámbito educativo sin embargo no del todo, es por eso que consideramos un nuevo recurso, el cual es la impresora-3D,  en la  se pueden fabricar figuras  en una tercera dimensión, y de esta manera  poder ir a la par con este medio, resaltando que como estudiantes en las distintas materias en las que se trazan figuras y en las que generalmente se hace uso de la lógica, la manera tradicional de trabajar con planos 2D, es decir que están representados en papel, se nos ha hecho tedioso y consideramos que es tiempo de actualizar y evolucionar en nuestra educación este tipo de aspectos ya que con este recurso los temas tendrían un mayor nivel de comprensión por parte de los alumnos, además considerando que las clases con este tipo de medios se harían mucho más interesantes, dinámicas y divertidas.

Antecedentes

 

En este proyecto nuestro principal antecedente es la tecnología, por ejemplo el uso de plataformas, computadoras, videos, etc, ya que últimamente se ha ido incorporando al ámbito educativo.

Objetivo

El objetivo de este proyecto es que con ayuda de la impresora 3D las clases se vuelvan más divertidas, dinámicas, y que llame la atención de los alumnos la incorporación de este recurso a sus distintas clases, que ya no solo se vean representados distintas maquetas, figuras, etc, en plano 2D, y que ahora estén en la tercera dimensión para que sean más entendibles las materias.

Justificación

En la actualidad los niños y jóvenes utilizan la tecnología la mayoría del tiempo, para distintos temas de su interés, muchas de las veces esta parte de la población no le da a los motivos académicos mayor importancia, por lo tanto este nuevo método de aprender les puede resultar más atractivo y dinámico.

Hipótesis

Comprobar que la matemáticas no son aburridas con ayuda de las herramientas y medios digitales, para un mejor aprendizaje y enseñanza.

Método (materiales y procedimiento)

Una de las aplicaciones que utilizamos fue “GeoGebra”, “GeoGebra” es un software de matemáticas para todo nivel educativo. Reúne dinámicamente geometría, álgebra, estadística y cálculo en registros gráficos, de análisis y de organización en hojas de cálculo. Este software te ofrece distintas opciones de calculadoras para trabajar en este caso nosotros ocupamos la calculadora 3D

Posteriormente para graficar en 3D o con 3 puntos se realizó una investigación para saber desde cómo será el plano cartesiano hasta como poner los puntos.

El primer paso sería reconocer las coordenadas.

El segundo paso para graficar en 3D es trazar el plano cartesiano, para hacer esto se recomienda utilizar una regla para un mejor trazo en papel. Ya echo esto hay que dibujar los ejes “X, Y, Z”.

Para el tercer paso se deben trazar las coordenadas en el plano.

Para el procedimiento digital tuvimos que graficar en 3D.

Lo primero fue hacer el boceto a mano de la figura requerida, después tomar una fotografía del boceto previamente diseñado para posteriormente descargar la imagen en “GeoGebra”.

Ya que la tengamos en “GeoGebra”, el siguiente paso sería colocar la base de la figura sobre el eje “X” y a la mitad del eje “Y” luego ir a las 3 rayas que se encuentran en el lado superior derecho.

Posteriormente se debe de dar un clic en vista y después en vista gráfica 3D. Este paso será para poder apreciar un plano representado   en 3D.

El siguiente punto seria dar clic en la pirámide con tres rayas, esta se encuentra del lado superior derecho.

Lo siguiente es dar clic en el engrane que nos aparece igualmente donde se ubicaba la pirámide con tres rayas y ya realizada esta parte activar la opción de eje Y vertical la cual se ubica de lado derecho hasta abajo.

El siguiente paso sería dar clic en los círculos de las coordenadas, estos junto con las coordenadas están de lado izquierdo (el clic será para desactivar estas).

Lo siguiente es dar un clic en la opción polígono la cual se encuentra del lado superior izquierdo.

Posteriormente se debe comenzar a marcar los puntos alrededor de la figura.

El siguiente paso sería dar clic en el área de la figura que ya se puede apreciar en el plano 3D.

Posteriormente tenemos que dar nuevamente un clic en la opción de extrusión a prisma que se encuentra del lado superior derecho, y ya realizado este paso dar un clic a nuestra figura representada en el plano 3D esto será para poder darle un volumen a nuestra figura, y nos va a aparecer un rectángulo en el cual podemos decidir cuánto volumen tendrá nuestra figura en este caso el volumen fue de 5.

Ya hecho este paso debemos de ubicarnos nuevamente en el plano 2D y con la opción de polígono se debe de ir marcando el perímetro( en el caso de que haya piezas dentro de la figura), ya que se marcó el contorno nuevamente en el plano 3D y dar clic a la figura previamente marcada.

Dar clic en extrusión a prisma y poner un volumen

Finalmente se debe dar un clic en las tres rayas del lado superior derecho, posteriormente en archivo y por último se oprime en guardar.

“Procedimiento para imprimir en 3D”

Para esto se necesitan las aplicaciones de “slicer” y polar.

El archivo que hicimos en “GeoGebra” lo pasamos a “slicer” que sirve para acomodar las proporciones ángulos, volumen, capacidad y para determinar si la figura estará hueca o no.

Ya que está definido esto se debe pasar a “polar” esta aplicación ayuda a transportar el archivo de la computadora a la impresora 3D

La impresora 3D utiliza “filamento” el cual se calienta de 140 grados a 280 grados en la impresora 3D para que pueda proceder a la parte de impresión.

 

Galería Método

Resultados

Los resultados fueron favorables, ya que a pesar de que tuvimos inconvenientes con la impresora para conectarse directo con el programa de Polar, fue un éxito, tanto la pieza de prueba como la pieza real salieron excelentes. EL resultado de trabajar este proyecto, fue una experiencia muy agradable ya que poder visualizar la parte de 2D en este caso en el cuaderno y poderla llevar a otro nivel como es el 3D, nos pone a pensar que las matemáticas ya no son aburridas y tradicionales todo lo contrario son divertidas e innovadoras.

 

 

Galería Resultados

Discusión

Durante el trayecto del proyecto, podemos observar que las matemáticas pueden manipularse, nos agrado mucho ver como tener algo plasmado en el cuaderno ahora lo podemos tocar, manipular y sobre todo llevar todo su proceso para que esto sea realidad. Nosotros tenemos una idea abstracta de lo tradicional, con este proyecto estamos  a la innovación de enseñanza, mas divertida, mas didáctica y sobre todo mas interesante. Hubo algunos detalles por ejemplo tener un estudio dedicado para el uso de GeoGebra, saber como usar SLicer y Polar per con ayuda de nuestro asesor las cosas salieron como lo esperábamos. Otra situación fue la conectividad de Polar con la impresora 3D, ya que se des configuraba al momento de mandar la pieza para que se imprimiera, pero con ayuda de nuestro equipo de sistemas por parte del colegio nos apoyaron y resolvieron dicha situación. Las cosas positivas mas ya que nos deja una gran experiencia tanto personal como de alumnos.

Conclusiones

Al finalizar este proyecto concluimos que el proceso para llegar al resultado final es bastante entretenido, se aprende no solo a dominar algunos temas de la materia de matemáticas, sino que también a utilizar distintos programas digitales y el funcionamiento de máquinas como es el caso de la impresora 3D. Todo el proceso de pasar una figura plana, a un programa digital y de este a una figura en físico es manipular las matemáticas, y se pudo observar en esta situación que las matemáticas no solo se utilizan en las clases, sino que también se pueden llegar a utilizar en este tipo de procesos y en la vida cotidiana. También consideramos que la tecnología en la educación nos favorece ya que nos da las herramientas para ver de diferente manera la forma de aprender ya que convierte a las clases más atractivas y dinámicas y nos alienta a seguir avanzando en paralelo con la tecnología.

Anexo VIDEO evidencia con su link correspondiente



PJ – CS – 2 Manipulación de las Matemáticas


PJ – CS – 2 Manipulación de las Matemáticas

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography