Učivo geometrie je tradičním cílem využití digitálních prostředků ve výuce matematiky. Dynamický geometrický software pro modelování rovinné i prostorové geometrie patří mezi nejvíce používané typy programů ve školách po celém světě. Didaktické otázky spojené s jeho použitím jsou již řadu let předmětem četných výzkumů popsaných v mnoha publikacích. To ale neznamená, že se jedná o uzavřenou kapitolu. Vzhledem k technologickému vývoji se na tomto poli objevují stále nové výzvy. V poslední době se bezesporu jedná o 3D tisk, který nabízí možnost obohatit výuku geometrie co v nedávné době ještě nepředstavitelnou složku návrhu a tvorby reálných 3D modelů. Je důležité věnovat se otázkám smysluplného využití tohoto potenciálu digitálních technologií. Práce se zaměřuje na učivo geometrie na základní škole, s důrazem na geometrii v prostoru, a na možnosti podpory její výuky pomocí softwaru Tinkercad s výstupem do 3D tisku.
Anotace v angličtině
Geometry has become a traditional target for using digital resources in teaching mathematics. Dynamic geometry software for modelling plane and solid geometry is one of the most widely used types of software in schools around the world. The didactic issues associated with its use have been the subject of much research over many years and have been described in many publications. However, this does not mean that this is a subject is a closed one. Technological developments continue to pose new challenges in this field. The most recent of these is undoubtedly 3D printing, which offers the possibility of enriching the geometry teaching with something that was inconceivable until a short time ago: the design and creation of real 3D models. Questions about the meaningful use of this potential of digital technologies need to be addressed. This paper focuses on primary geometry curricula, with a focus on spatial geometry, and how they can be supported by Tinkercad software with output to 3D printers.
Klíčová slova
Stereometrie, Geometrie v prostoru, Tinkercad, 3D tisk, 3D modelování
Klíčová slova v angličtině
Geometry, Stereometry, Tinkercad, 3D printing, 3D modeling
Rozsah průvodní práce
76 s. (70 369 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Učivo geometrie je tradičním cílem využití digitálních prostředků ve výuce matematiky. Dynamický geometrický software pro modelování rovinné i prostorové geometrie patří mezi nejvíce používané typy programů ve školách po celém světě. Didaktické otázky spojené s jeho použitím jsou již řadu let předmětem četných výzkumů popsaných v mnoha publikacích. To ale neznamená, že se jedná o uzavřenou kapitolu. Vzhledem k technologickému vývoji se na tomto poli objevují stále nové výzvy. V poslední době se bezesporu jedná o 3D tisk, který nabízí možnost obohatit výuku geometrie co v nedávné době ještě nepředstavitelnou složku návrhu a tvorby reálných 3D modelů. Je důležité věnovat se otázkám smysluplného využití tohoto potenciálu digitálních technologií. Práce se zaměřuje na učivo geometrie na základní škole, s důrazem na geometrii v prostoru, a na možnosti podpory její výuky pomocí softwaru Tinkercad s výstupem do 3D tisku.
Anotace v angličtině
Geometry has become a traditional target for using digital resources in teaching mathematics. Dynamic geometry software for modelling plane and solid geometry is one of the most widely used types of software in schools around the world. The didactic issues associated with its use have been the subject of much research over many years and have been described in many publications. However, this does not mean that this is a subject is a closed one. Technological developments continue to pose new challenges in this field. The most recent of these is undoubtedly 3D printing, which offers the possibility of enriching the geometry teaching with something that was inconceivable until a short time ago: the design and creation of real 3D models. Questions about the meaningful use of this potential of digital technologies need to be addressed. This paper focuses on primary geometry curricula, with a focus on spatial geometry, and how they can be supported by Tinkercad software with output to 3D printers.
Klíčová slova
Stereometrie, Geometrie v prostoru, Tinkercad, 3D tisk, 3D modelování
Klíčová slova v angličtině
Geometry, Stereometry, Tinkercad, 3D printing, 3D modeling
Zásady pro vypracování
Učivo geometrie je tradičním cílem využití digitálních prostředků ve výuce matematiky. Dynamický geometrický software pro modelování rovinné i prostorové geometrie patří mezi nejvíce používané typy programů ve školách po celém světě. Didaktické otázky spojené s jeho použitím jsou již řadu let předmětem četných výzkumů popsaných v mnoha publikacích. To ale neznamená, že se jedná o uzavřenou kapitolu. Vzhledem k technologickému vývoji se na tomto poli objevují stále nové výzvy. V poslední době se bezesporu jedná o 3D tisk, který nabízí možnost obohatit výuku geometrie o v nedávně době ještě nepředstavitelnou složku návrhu a tvorby reálných 3D modelů. Je důležité věnovat se otázkám smysluplného využití tohoto potenciálu digitálních technologií. Práce se zaměří na učivo geometrie na základní škole, s důrazem na geometrii v prostoru, a na možnosti podpory její výuky pomocí software vhodného pro 3D modelování s výstupem do 3D tisku. Jako vhodný se jeví program Tinkercad, případně doplněný programem GeoGebra. Cílem práce bude jednak zmapovat a popsat možnosti využití programu Tinkercad ve výuce geometrie v prostoru na základní škole, jednak shromáždit konkrétní náměty pro toto využití a pro ně navrhnout sadu scénářů kompletních výukových aktivit. Vybrané z těchto scénářů autor ověří v praxi.
Zásady pro vypracování:
Student:
- provede rešerši učiva matematiky základní školy, konkrétně příslušných kurikulárních dokumentů a vybraných řad učebnic, zaměřenou na tematický celek geometrie v rovině a v prostoru,
- detailně se seznámí s programem Tinkercad a s odbornými publikacemi věnovanými jeho užití, a s využitím konkrétních úloh a problémů představí jeho možnosti čtenářům práce,
- stanoví vhodné úlohy a náměty pro výukové aktivity využívající uvedený software, pokud možno doplněný výstupem do 3D tisku,
- vybrané materiály ověří v praxi, závěry ověření využije k adjustaci materiálů a k formulaci poznatků, které uvede v textu práce.
Zásady pro vypracování
Učivo geometrie je tradičním cílem využití digitálních prostředků ve výuce matematiky. Dynamický geometrický software pro modelování rovinné i prostorové geometrie patří mezi nejvíce používané typy programů ve školách po celém světě. Didaktické otázky spojené s jeho použitím jsou již řadu let předmětem četných výzkumů popsaných v mnoha publikacích. To ale neznamená, že se jedná o uzavřenou kapitolu. Vzhledem k technologickému vývoji se na tomto poli objevují stále nové výzvy. V poslední době se bezesporu jedná o 3D tisk, který nabízí možnost obohatit výuku geometrie o v nedávně době ještě nepředstavitelnou složku návrhu a tvorby reálných 3D modelů. Je důležité věnovat se otázkám smysluplného využití tohoto potenciálu digitálních technologií. Práce se zaměří na učivo geometrie na základní škole, s důrazem na geometrii v prostoru, a na možnosti podpory její výuky pomocí software vhodného pro 3D modelování s výstupem do 3D tisku. Jako vhodný se jeví program Tinkercad, případně doplněný programem GeoGebra. Cílem práce bude jednak zmapovat a popsat možnosti využití programu Tinkercad ve výuce geometrie v prostoru na základní škole, jednak shromáždit konkrétní náměty pro toto využití a pro ně navrhnout sadu scénářů kompletních výukových aktivit. Vybrané z těchto scénářů autor ověří v praxi.
Zásady pro vypracování:
Student:
- provede rešerši učiva matematiky základní školy, konkrétně příslušných kurikulárních dokumentů a vybraných řad učebnic, zaměřenou na tematický celek geometrie v rovině a v prostoru,
- detailně se seznámí s programem Tinkercad a s odbornými publikacemi věnovanými jeho užití, a s využitím konkrétních úloh a problémů představí jeho možnosti čtenářům práce,
- stanoví vhodné úlohy a náměty pro výukové aktivity využívající uvedený software, pokud možno doplněný výstupem do 3D tisku,
- vybrané materiály ověří v praxi, závěry ověření využije k adjustaci materiálů a k formulaci poznatků, které uvede v textu práce.
Seznam doporučené literatury
Doporučená literatura:
ALSINA, C., NELSEN, R. B. (2015) A Mathematical Space Odyssey. Space Geometry in the 21st Century. The Mathematical Association of America.
MŠMT. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání - 2021 [online]. Praha: NÚV, Národní ústav pro vzdělávání, 2021-02-11. [cit. 2021-03-12]. Dostupné z http://www.nuv.cz/file/4982/.
Rámcový vzdělávací program pro gymnázia [online]. Dostupné na adrese:
http://rvp.cz/informace/dokumenty-rvp/prehled-dokumentu-rvp-aktualni-do-konce-roku-2012/rvp-g.
ODVÁRKO, Oldřich a Jiří KADLEČEK. Přehled matematiky pro základní školy a víceletá gymnázia. Praha: Prometheus, 2004.
Učebnice matematiky pro základní a střední školy (Prometheus, Fraus, H-Mat, ?).
POLÁK J. Přehled středoškolské matematiky. Praha: Prometheus, 2000.
PIELSTICKER, F. Edge Models with the CAD Software: Creating a New Context for Mathematics in Elementary School. Digital Experiences in Mathematics Education 7, 2021. Dostupné na adrese: https://link.springer.com/article/10.1007/s40751-021-00092-w
POMYKALOVÁ, E. Matematika pro gymnázia - Stereometrie. Praha: Prometheus, 4. vyd., 2014.
Sborník příspěvků 10. konference Užití počítačů ve výuce matematiky. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021. Dostupné na adrese: http://home.pf.jcu.cz/ upvm/2021/index.php/sbornik-2/
South Bohemia Mathematical Letters. Vol. 29, No. 1. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021. Dostupné na adrese: http://home.pf.jcu.cz/ sbml/?cat=3
Doporučené internetové odkazy:
http://geogebra.org, https://www.tinkercad.com/,
Seznam doporučené literatury
Doporučená literatura:
ALSINA, C., NELSEN, R. B. (2015) A Mathematical Space Odyssey. Space Geometry in the 21st Century. The Mathematical Association of America.
MŠMT. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání - 2021 [online]. Praha: NÚV, Národní ústav pro vzdělávání, 2021-02-11. [cit. 2021-03-12]. Dostupné z http://www.nuv.cz/file/4982/.
Rámcový vzdělávací program pro gymnázia [online]. Dostupné na adrese:
http://rvp.cz/informace/dokumenty-rvp/prehled-dokumentu-rvp-aktualni-do-konce-roku-2012/rvp-g.
ODVÁRKO, Oldřich a Jiří KADLEČEK. Přehled matematiky pro základní školy a víceletá gymnázia. Praha: Prometheus, 2004.
Učebnice matematiky pro základní a střední školy (Prometheus, Fraus, H-Mat, ?).
POLÁK J. Přehled středoškolské matematiky. Praha: Prometheus, 2000.
PIELSTICKER, F. Edge Models with the CAD Software: Creating a New Context for Mathematics in Elementary School. Digital Experiences in Mathematics Education 7, 2021. Dostupné na adrese: https://link.springer.com/article/10.1007/s40751-021-00092-w
POMYKALOVÁ, E. Matematika pro gymnázia - Stereometrie. Praha: Prometheus, 4. vyd., 2014.
Sborník příspěvků 10. konference Užití počítačů ve výuce matematiky. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021. Dostupné na adrese: http://home.pf.jcu.cz/ upvm/2021/index.php/sbornik-2/
South Bohemia Mathematical Letters. Vol. 29, No. 1. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021. Dostupné na adrese: http://home.pf.jcu.cz/ sbml/?cat=3
Doporučené internetové odkazy:
http://geogebra.org, https://www.tinkercad.com/,