Specifiche tecniche
Come può essere utilizzato il seguente esercizio?
Il modello è utilizzato per promuovere la rappresentazione spaziale e la conoscenza geometrica nel calcolo delle figure spaziali.
1. Nei mobili del soggiorno stampati in 3D, gli alunni riconosceranno innanzitutto i corpi compositi e quindi i singoli corpi geometrici. Quindi si calcoleranno i singoli volumi del mobile (=corpo assemblato). Le singole dimensioni possono essere lette utilizzando software come: TINKERCAD o misurate con un righello sul modello reale. 2. In una successiva fase, ognuno dovrà creare un proprio modello di soggiorno utilizzando il software 3D TINKERCAD.
Numero di pezzi
22
Descrizione generale
Il modello Gauss del salotto è composto da un totale di 24 mobili o oggetti decorativi, ognuno dei quali rappresenta un corpo geometrico composito.
Gli oggetti in miniatura hanno diversi livelli di difficoltà. Ad esempio, i volumi degli oggetti decorativi o del divano possono essere calcolati più facilmente di quelli delle lampade, che, a causa dei disegni più complessi, richiedono un calcolo più complesso.
La lezione di 180 minuti può essere suddivisa in cinque fasi, con un livello di difficoltà crescente.
1. Calcolo del volume totale del modello del “soggiorno Gauss”
• Gli alunni dovranno in una prima fase riconoscere i rispettivi corpi geometrici assemblarli tra di loro e quindi essere in grado di calcolare i loro volumi usando una raccolta di formule.
• Gli studenti dovranno reperire le dimensioni dei modelli o grazie al software 3D TINKERCAD o in alternativa,sul modello reale.
• Sarebbe necessario fornire gli studenti di alcuni strumenti: raccolta e spiegazione di formule, video tutorial sull’utilizzo di TINKERCAD.
2. Conversione del volume in grammi e calcolo dei costi
• Gli alunni calcoleranno il peso totale del modello raffigurante il soggiorno (fase I) realizzato con diversi tipi di materiale (oro, argento, bronzo e legno) e unità (kg o g). Sarà necessario utilizzare il calcolo a tre rate.
• Quindi I costi totali del modello di soggiorno verranno calcolati in base al rispettivo tipo di materiale eseguendo anche un calcolo a tre aliquote.
• Sarà necessario utilizzare i seguenti strumenti: calcolatrice e tabella dei materiali e dei costi:
3. Calcolo del volume della poltrona “sferica”
• Dopo un’osservazione diretta dell’oggetto stampato gli alunni discuteranno all’interno dei propri gruppi di quali corpi geometrici compositi sono costituiti i mobili.
• Dal calcolo del volume, gli studenti riconosceranno che il calcolo del volume di questa poltrona non è più possibile utilizzando i mezzi matematici noti.
4. Creazione di un modello di soggiorno per l’ufficio di un architetto: “Geometrie”
• Gli studenti disegneranno il proprio modello di soggiorno all’interno del loro gruppo usando il software di stampa 3D TINKERCAD.
5. Presentazione dei modelli di soggiorno e selezione del gruppo vincitore
• Gli studenti presenteranno il loro modello di soggiorno alla classe. Gli alunni valuteranno i rispettivi modelli e garantiranno il corretto rispetto delle condizioni già presentate nella fase precedente.
• Inoltre, verrà prestata attenzione alla stampabilità dei rispettivi modelli.
• il modello che ha il volume più piccolo verrà stampato
• Gli studenti miglioreranno i possibili errori di costruzione relativi alla stampabilità del modello vincente del soggiorno.
Materiale aggiuntivo
Modelli utilizzati:
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Specifiche di apprendimento
Come può essere utilizzato il modello in classe?
Dopo che tutti i corpi geometrici sono stati discussi individualmente in classe, l’intera unità curricolare “Geometria” all’interno dell’argomento finale “Corpi composti” dovrebbe essere ripetuta e applicata con l’idea di insegnamento seguente:
Fase I: lo scopo di utilizzare il modello di soggiorno “Living Gauss” è che gli studenti riconoscano prima i diversi corpi geometrici nei mobili stampati in 3D. La rappresentazione spaziale degli alunni deve essere promossa dalla rappresentazione tattile, poiché spesso questa è realizzata solo attraverso schizzi e disegni.
Fase II: la differenza tra volume e peso può essere meglio illustrata utilizzando i modelli 3D.
Fase III: grazie al modello stampato della poltrona sferica, gli alunni diventano consapevoli dei limiti del calcolo del volume all’interno della “geometria” dell’unità tematica.
Fase IV: creando il proprio modello di soggiorno grazie a TINKERCAD, gli alunni adesso potranno creare i loro corpi compositi. Questo in precedenza risultava molto difficile in quanto non possedevano abilità di disegno e creatività.
Fasi V e VI: Queste fasi hanno lo scopo di rivelare sia errori matematici che possibili errori di progettazione quando si lavora con il software. Anche in questo caso, la comunicazione e la rappresentazione tridimensionale promuoverranno sia il pensiero spaziale che la prospettiva matematica.
Quali vantaggi può avere il suo utilizzo?
- Miglioramento della rappresentazione spaziale grazie al software TINKERCAD (anche: cambio di prospettiva) e grazie ai modelli tattili stampati in 3D.
- I corpi compositi possono essere prodotti dallo studente stesso e non solo specificati dall’insegnante.
- Non ci sono limiti all’uso creativo del calcolo del volume o delle formule.
- L’uso dei modelli 3D o del software contribuisce alla motivazione nelle lezioni di matematica.
- In particolare, attraverso la fase IV, in cui viene creato un proprio modello di soggiorno, viene svolta una lezione differente da quelle tradizionali.
- Promozione delle abilità sociali attraverso le fasi di lavoro incentrate sia sullo studente e sia sull’idea della competizione.
Può essere utilizzato in altre materie?
- Informatica
- Ingegneria manifatturiera