Geometric Modelling Inspired by Da Vinci shaping and - - PowerPoint PPT Presentation

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Geometric Modelling Inspired by Da Vinci shaping and adding movement using technology and physical resources Johannes Kepler Universitt Linz, 12.01.2017


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¡Geometric ¡Modelling ¡Inspired ¡by ¡Da ¡Vinci ¡

Diego ¡Lieban ¡

shaping ¡and ¡adding ¡movement ¡using ¡ technology ¡and ¡physical ¡resources ¡ ¡

Johannes ¡Kepler ¡Universität ¡ Linz, ¡12.01.2017 ¡ diegolieban@yahoo.es ¡

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Motivation ¡

  • Movements ¡and ¡mechanisms ¡are ¡around ¡us ¡all ¡the ¡2me, ¡everywhere, ¡ ¡

and ¡can ¡be ¡a ¡good ¡mo2va2on ¡to ¡classroom ¡as ¡well. ¡ ¡

  • Children ¡have ¡a ¡natural ¡iden2fica2on ¡with ¡such ¡circular ¡movements. ¡
  • In ¡this ¡par2cular ¡approach ¡we ¡focus ¡in ¡principles ¡of ¡trigonometry, ¡ ¡

rota2on, ¡transla2on, ¡spa2al ¡geometry ¡and ¡func2onal ¡thinking. ¡ ¡

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Goals ¡

  • Discussing ¡among ¡teachers ¡and ¡students ¡about ¡possible ¡knowledge ¡

that ¡can ¡be ¡emerged ¡from ¡this ¡ac2vity. ¡

  • Promo2ng ¡Science, ¡Technology, ¡Engineering, ¡Arts ¡and ¡Mathema2cs ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡(STEAM) ¡Educa2on ¡at ¡school. ¡

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Research ¡Question ¡

1) How ¡can ¡teachers ¡use ¡the ¡combina2on ¡of ¡physical ¡and ¡digital ¡geometric ¡ modelling ¡of ¡joints ¡to ¡promote ¡collabora2on ¡skills, ¡transdisciplinarity, ¡and ¡ mul2ple ¡solu2on ¡strategies ¡for ¡mathema2cs ¡learning? ¡ ¡ ¡ 2) What ¡kind ¡of ¡pedagogical ¡and ¡technical ¡support ¡teachers ¡need ¡to ¡be ¡able ¡to ¡ prepare ¡for ¡teaching ¡with ¡the ¡combina2on ¡of ¡physical ¡and ¡digital ¡geometric ¡ modelling ¡in ¡their ¡classrooms? ¡ ¡ ¡ ¡ 3) How ¡can ¡physical ¡and ¡digital ¡geometric ¡modelling ¡be ¡integrated ¡and ¡promoted ¡ in ¡pre-­‑ ¡and ¡in-­‑service ¡mathema2cs ¡teacher ¡training? ¡

¡ ¡

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Enhancing ¡Geometric ¡Modelling ¡trough ¡DGS ¡ ¡

GEOMETRIC ¡ MODELLING ¡

PROBLEM-­‑SOLVING ¡ CONCEPT ¡ FORMATION ¡ CONSTRUCTION ¡ MEASUREMENT ¡ VISUALIZATION ¡ EXPLORING/ CONJECTURING ¡ VARIATION/ ANIMATION ¡ MULTIPLE ¡SOLUTION ¡ PATHS ¡ ¡

Student-­‑centered ¡learning ¡supported ¡by ¡ ¡

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Teaching ¡approach ¡using ¡analogues ¡and ¡DGS ¡

Figure ¡1: ¡ ¡Two ¡ways ¡to ¡reach ¡a ¡solu2on: ¡geometric ¡reasoning ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡suppor2ng ¡mechanical ¡reasoning ¡and ¡vice ¡versa ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡(adapted ¡from ¡De ¡Sapio ¡and ¡De ¡Sapio ¡(2010)) ¡

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Physical ¡prototypes ¡ Virtual ¡representa2on ¡ No ¡par2cular ¡order ¡was ¡prescribed, ¡but ¡parallel ¡development ¡ was ¡suggested. ¡ ¡

https://youtu.be/IKujP86eSvQ

to ¡see ¡the ¡anima2on ¡video ¡

https://youtu.be/DR3ESC_v48k

to ¡see ¡the ¡anima2on ¡video ¡

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Geometrical ¡Modelling ¡ ¡ with ¡P&D ¡combined ¡

Concrete ¡Model ¡ Virtual ¡representa2on ¡

Visualizing ¡and ¡construc2ng ¡3D ¡objects ¡from ¡both ¡perspec2ves, ¡ and ¡analyzing ¡their ¡similari2es ¡or ¡constraints, ¡students ¡can ¡be`er ¡ understand ¡how ¡some ¡mechanisms ¡work. ¡ ¡

https://youtu.be/PS0s2Oq6ex4

to ¡see ¡the ¡anima2on ¡video ¡

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Construc2on’s ¡ ¡ideas ¡

TRIGONOMETRY!!!! ¡ ¡ JJJ ¡ REFLECTION, ¡ROTATION ¡& ¡ TRANSLATION!!!! ¡ ¡JJJ ¡ SPATIAL ¡GEOMETRY!!!! ¡ ¡ JJJ ¡

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Conclusion ¡

Examples ¡such ¡as ¡those ¡reported ¡suggest ¡that ¡the ¡student’s ¡interac2on ¡ with ¡ ¡both ¡resources ¡can ¡support ¡students ¡to ¡figure ¡out ¡some ¡problems ¡ and ¡contribute ¡for ¡a ¡collabora2ve ¡task. ¡ ¡ While ¡we ¡promote ¡STEAM, ¡we ¡introduce ¡different ¡dimensions ¡of ¡learning ¡ to ¡students ¡and ¡enable ¡different ¡perspec2ves ¡driven ¡by ¡whole-­‑class ¡ discussion ¡. ¡ ¡ Digital ¡modelling ¡some2mes ¡consists ¡in ¡to ¡create ¡a ¡kind ¡of ¡op2cal ¡illusion. ¡

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References ¡

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Technology-­‑Integrated ¡Aesthe2c ¡Experiences ¡in ¡School ¡Mathema2cs. ¡In ¡X. ¡Ge ¡et ¡al. ¡(Eds.), ¡ Emerging ¡Technologies ¡for ¡STEAM ¡Educa2on ¡(pp. ¡355–379). ¡Switzerland: ¡Springer. ¡ ¡

  • Gawlick, ¡T. ¡(2005). ¡Connec2ng ¡arguments ¡to ¡ac2ons-­‑dynamic ¡geometry ¡as ¡means ¡for ¡ ¡

the ¡a`ainment ¡of ¡higher ¡van ¡Hiele ¡levels. ¡ZDM, ¡37 ¡(5), ¡361–370. ¡ ¡

  • De ¡Sapio, ¡V., ¡& ¡De ¡Sapio, ¡R. ¡(2010). ¡Mechanical ¡advantage: ¡the ¡archimedean ¡tradi2on ¡ ¡
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  • M. ¡Ceccarelli ¡(Eds.), ¡The ¡Genius ¡of ¡Archimedes ¡– ¡23 ¡Centuries ¡of ¡Influence ¡on ¡

Mathema2cs, ¡Science ¡and ¡Engineering ¡(pp. ¡493–v506). ¡New ¡York, ¡NY: ¡Springer. ¡ ¡

  • Schumann, ¡H. ¡(2004). ¡Reconstruc2ve ¡modelling ¡with ¡dynamic ¡geometry ¡systems. ¡ ¡

EduMath, ¡19 ¡(12), ¡3–21. ¡

¡

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¡Thank ¡You ¡ for ¡your ¡attention! ¡