博客:立即订阅

制作数学3D

当我想到3D打印机时,我立即回到观看乔治·杰森(George Jetson)的日子:想象一下按下按钮,打开一扇魔术门,以准确地要求您所要求的东西。尽管3D打印技术似乎令人恐惧地接近了这种未来派的记忆,但事实是,3D打印具有以各种方式影响数学教育的巨大潜力。

该过程。3D打印的工作方式本身就是数学课。我是这个部门的全新新手凯西·霍普金斯,创始人高程实验室。霍普金斯(Hopkins)使用3D打印机来构建产品原型,并能够帮助我可视化过程 - 想想一管牙膏或热胶枪,在层上构建一层,直到创建所需的物体为止。他并不是要过分简化,而是要试图对这些机器中发生的事情有一个非常基本的了解,他解释了这一过程,以便我可以集思广益课堂联系。它确实分解为:

  • 个人通过使用计算机软件(通常包括代数方程式作为说明)为计算机提供了一组详细的说明。
  • 打印机使用这些说明来创建层面,以相互构建最终项目(考虑通过小心地堆叠剪切的不同形状的圆圈来构建球)。
  • 为了构建更复杂的项目,该软件提供了更复杂的说明(因此更复杂的数学来与学生进行审查)。

数学。As you might have guessed, the math teacher in me can’t help but immediately think about how I would use this idea in the classroom — and there are a number of ways that a 3D printer can advance students' conceptual understanding of fundamental and complex mathematics:

  1. 功能 - 3D打印机确实是输入/输出的完美示例。为什么不使用这个想法来帮助学生了解数学功能的作用?
  2. 代数方程式 - 我们可以将功能的想法更进一步,并准确研究计算机软件中使用的方程式,以构建这些打印机的指令。如果我们希望打印机构建一个圆圈,我们可能会在说明中使用哪些方程式?
  3. 递归公式 - 这种类型的公式使用上一项来定义序列的下一个项。他们可能会使用相同的公式,但是由于它们以不同的输入开头,因此会产生不同的模式。
  4. (x,y,z)坐标 - 最终的印刷产品由这些坐标网络组成,这些网络有助于创建对象的结构。
  5. 将平面与固体对象相交 - 当您将飞机与立方体相交时,您会得到什么?现在,请考虑一下,而不是通过一系列正方形来构建该立方体。为什么不使用3D打印的过程来扩展这个想法?更好的是,让学生研究3D打印并向您解释过程。

数学建模。当我继续研究这个想法时,我想知道这些打印机还会如何影响课堂。为了继续教育,我打电话给我们的朋友马修·彼得森博士在思维伟德备用研究所。精神研究正在积极致力于与其合作的3D操纵构建空间时间(ST)数学软件,“使数学变得比单独使用软件更加栩栩如生”。

Mind Research目前正在试用一项计划,该计划为教师提供了嵌入ST数学计划的各种操作的软件。伟德1946亚洲娱乐城彼得森博士解释说,他长期以来一直在研究如何进行操作:“它从数字内容中增加了很多灵活性和即时进入物理世界的访问。”心灵继续研究何时以及如何有效地纳入操纵性,以弥合物理和虚拟世界之间。

3D打印为各种课堂操作提供了更有效的型号。最重要的是,您可以打印出每个学生所需的确切数量。购买完整班级并从世界各地运送它们的日子已经一去不复返了。如果您有30个孩子,每个孩子都需要动手体验来进行不同的概念,则可以轻松地为每个人的学习体验个性化。如果您丢了一块,就不必获得全新的套装;您可以立即打印所需的内容。新技术将使您可以在3D打印机中回收利用,从而减少浪费。

随着我们周围的世界继续改变,我们需要研究如何向孩子们介绍新技术和创新。3D打印机和其他类似工具正在为我们和我们的学生创造越来越多的教学时刻。让我们确保我们利用这些机会来帮助学生为未来的职业做好准备。

梅根·米德(Megan Mead)是项目经理和数学撰稿人变得聪明。在@megmarme上在Twitter上关注她

这篇文章首先出现在getTingsmart.com2014年4月。

客座博客作者

关于作者

伟德备用Mind Research Institute欢迎来宾博客,这些博客突出了数学教育,混合学习和创新学习策略的最佳实践,这些策略激发了各个年龄段的学生。

评论

有兴趣贡献吗?

阅读我们的博客指南

加入我们的新闻通讯