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Mathématiques tactiles: enseignement des mathématiques avancées avec impression 3D


Les technologies émergentes offrent des possibilités pour les enseignants qui vont au-delà des méthodes d'enseignement traditionnelles. Abby Brown, professeur de mathématiques au lycée Torrey Pines de San Diego, voulait trouver de nouvelles façons de permettre à ses élèves d'interagir avec des problèmes mathématiques avancés. Au lieu d'écrire simplement les équations, ce qui ne permettait qu'à ses élèves de se connecter théoriquement aux problèmes, elle utilise l'impression 3D pour intégrer l'apprentissage visuel et tactile dans ses plans de cours. Au cours de ses 23 années d'enseignement, Abby a continué à trouver des moyens utilisés l'imagerie visuelle pour aider à transmettre des concepts mathématiques complexes. Lorsqu'elle a découvert l'impression 3D en 2016, elle a reconnu l'opportunité d'ouvrir les yeux de ses élèves, au figuré et au sens propre. En tant qu'enseignante qualifiée, Abby sait que améliore l'amélioration d'un élève, elle augmente son fils désir d'apprendre. Pouvez-vous voir le point de selle? Bien que son école ait des imprimantes 3D sur le campus, elles étaient difficiles d'accès et de planification. Forte de son enthousiasme pour la nouvelle technologie, elle a «mordu la balle» et a acheté une imprimante pour sa maison. Elle a commencé à expérimenter comment imprimer des équations mathématiques 3D dans des modèles qui serviraient d'aides visuelles. Ayant conquis certaines techniques d'impression à la maison, elle a imprimé un ensemble de surfaces quadriques pour sa classe de calcul multivariable. Ce fut une percée. Abby décrit ses premières impressions et l'enthousiasme des étudiants à ce sujet:

«La leçon arrivait, et je pensais que ce serait incroyable si nous pouvions réellement tenir une surface quadrique entre nos mains au lieu de simplement la regarder sur l'écran. Je me souviens du jour où je l'ai imprimé et transporté à travers le campus jusqu'à ma classe. Beaucoup d'enfants ne savaient même pas que nous avions des imprimantes 3D, ils étaient donc très intrigués. Alors que je traversais le campus en tenant cet énorme modèle jaune, tout le monde demandait; "Qu'est-ce que c'est?" "Qu'est-ce que c'est?" "



Les enfants étaient tellement excités qu'elle a dû cacher la surface imprimée en 3D jusqu'à ce qu'elle arrive en classe et qu'elle puisse la sortir de la boîte et faire «une grande révélation». Elle l'a fait circuler dans la classe et cela leur a donné une toute nouvelle compréhension tactile d'un point de selle.

Résoudre des équations en utilisant un logiciel de découpage 3D comme aide pédagogique
C'est à ce stade, cependant, qu'Abby a découvert une autre méthode d'apprentissage clé. Les étudiants voulaient savoir comment faire leurs propres impressions 3D, elle a donc ouvert le logiciel Simplify3D en mode aperçu, montrant aux étudiants comment créer une impression.

«Lorsque j’ai regardé le modèle depuis la vue de dessus et commencé à faire l’aperçu avant impression 3D, j’ai demandé à la classe:« Que regardons-nous? Et ils l'ont tous vu tout de suite: ce sont les contours sur lesquels nous avons travaillé pendant tout le chapitre. Nous les avions étudiés, en parlant de cartes de contours et de courbes de niveau. Cela vient de rassembler tout le chapitre! Nous pouvions voir le point de selle et comment les contours se rejoignaient. Il a créé cette application réelle que les étudiants pouvaient visualiser, et il a solidifié beaucoup de choses dont nous avions discuté. Alors maintenant, j'inclus cet exercice dans le cadre de cette leçon. »


Elle crée maintenant des vidéos pour aider les élèves à comprendre comment imprimer eux-mêmes en 3D. Elle a construit un site Web dédié aux leçons d'impression 3D qu'elle utilise dans sa classe, que d'autres enseignants peuvent utiliser comme inspiration pour leurs propres salles de classe. Elle donne également des conférences sur le développement de modèles pour l'impression 3D. Abby Brown est le genre d'enseignant qui inspire les élèves à embrasser l'apprentissage en interagissant avec les connaissances de manière ludique et en créant des façons.

Sources : www.simplify3d.com/tactile-math-teaching-advanced-mathematics-with-3d-printing/


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