Archimedese kang
[left][size=100][/size][size=100][/size][/left][size=100][left]Pildi allikas: José San Martín, Universidad Rey Juan Carlos[/left][/size]
[justify][b]Lühike sisukokkuvõte: [/b]See tegevus hõlmab lihtmehhanismi Archimedese kangi loomist ja uurimist. See masin võimaldab lastel kaudselt õppida mõisteid, mis on seotud objektide kaalu ja mahuga.[br][br][b]Märksõnad:[/b] Archimedese kang, lihtmehhanism, 3D-printer.[br][br][b]Ressursside loend: [/b]3D-printer, 3D-printeri filament, katseks sobivad esemed nagu mündid jne.[/justify]
[justify]Käesolevas dokumendis kirjeldatud tegevus on esitatud selle kõige lihtsamal kujul, kasutades lähenemisviisi, mis võimaldab seda muuta ka keerukamaks. Näiteks on võimalik tegevusse lisada elemente, mis ühendavad tehnoloogiaid nagu liit- või virtuaalreaalsus, viidates konkreetselt tegevusalale ja keskkonnale, milles tegevust arendatakse. Seetõttu võib seda tegevust pidada üheks põhitegevuseks, mida saab kasutada matemaatikapädevuse ning loodusteaduste ja tehnoloogia põhipädevuste, sealhulgas tehnoloogiliste süsteemide, masinate ja tööriistade õppekavade raames.[br][br]Siin esitatud tegevuse põhieesmärk on Archimedese kangi abil näidata õpilastele eeliseid, mida võivad pakkuda isegi kõige lihtsamad masinad. Mudel aitab lastele avada kangi mõiste, aga ka nende igapäevaelus leiduvate esemete raskuse ja nende tõstmiseks vajaliku pingutusega seonduvate põhimõistetega. Tegevust on kaudselt võimalik seostada rohelise energia tootmisega (näiteks tuuleturbiinides) seonduvate tegevustega, tehes väikseid muudatusi komplektis ja selle kasutamise metoodikas.[br][/justify]
[justify]Archimedes (287–212 e.m.a) oli üks olulisemaid antiikaja teadlasi. Oma pikaajalise uurimistööga panustas ta väga erinevatesse valdkondadesse. Näiteks on ta jälje jätnud hüdrostaatikasse, alustades kuulsast hüüatusest „Heureka!“ ujuvuse printsiibi avastamisel ja lõpetades antiikajal laialt kasutatud Archimedese kruvi kirjeldamisega. Archimedes on leidnud oma koha ka popkultuuris, kus tihti tsiteeritakse tema kuulsat lauset „Andke mulle toetuspunkt ja ma nihutan maakera paigast”, millega ta selgitas kangi toimimist. [br][br]Kang põhineb lihtsal arusaamal füüsikast, võimaldades lihtsa mehhanismiga mitmekordistada jõudu, mida kasutaja avaldab (sarnaselt rihmarataste kasutamisega). Võrreldes kangiga peaksime mõnd eset oma käega tõstes jõudu otse sellele esemele rakendama ning see jõud peaks olema üles suunatud vertikaalne jõud, mis on võrdne tõstetava eseme kaaluga või sellest suurem. Tõstmiseks vajaliku jõu saamiseks võime kasutada kangi, mis kordistab kasutaja poolt rakendatud jõudu jõu avaldamise teekonna arvelt. Füüsika kirjeldab kangi (joonis 1) lihtmehhanismina, mille ülesanne on edastada jõudu mööda kangi jõu rakenduspunktist kangi otsani. Kang koosneb jäigast latist või varrest, mida saab vabalt ümber toetuspunkti pöörata. Kangi töö tulemusena võimendatakse jõu rakendamisel jõudu, mis kandub kangi teises otsas olevale objektile.[/justify]
[left][size=100][/size][size=100]Joonis 1. Lihtne näide kangist. [br]Pildi allikas: José San Martín, Universidad Rey Juan Carlos[/size][/left][br]
[justify]Toetuspunkt peab asuma koorma (või takistuse) ja rakendatava jõu (või võimsuse) vahel. Toetuspunkti asukoht rakendatava jõu ja koorma asukoha vahel määrab jõu, mida on vaja koorma liigutamiseks kangi abil. Mida pikem on jõuõlg Bp jõu P rakendamise punkti ja tugipunkti vahel võrreldes jõuõlaga Br koorma R ja tugipunkti vahel (joonis 2), seda vähem on vaja jõudu, et saavutada sama tulemus koorma liigutamisel. Piisavalt pika (ja tugeva) kangi ja sobiliku toetuspunktiga võiks inimene tõesti liigutada kogu maakera. Archimedese kang on seega masin, mis aitab tõsta raskeid koormaid.Kangi tasakaalutingimus. Füüsikas kirjeldatakse tasakaalus olevat kangi järgmise võrrandiga (joonis 2):[/justify][justify][br] [math]P\times B_p=R\times B_r[/math][br][/justify][justify][i]P[/i] on meie rakendatav jõud, [i]Bp[/i] on vahemaa jõu [i]P[/i] rakendamise koha ja toetuspunkti vahel, [i]R[/i] on takistusena rakenduv jõud ja [i]Br[/i] on vahemaa takistuse asukoha ja toetuspunkti vahel. Teiste sõnadega esineb pöördemoment (jõu ja kauguse korrutis), mis on seotud nii rakendatava jõuga [i]Bp[/i] kui ka jõuga, mis mõjub üle takistuse [i]Br[/i]. Kangi tasakaalutingimust saab väljendada ka momentide või pöördemomentide suhtena, mis ütleb, et päripäeva (meie jõu mõjul) ja vastupäeva (takistusest tingitud) mõjuvad pöördemomendid peavad olema võrdsed. Seetõttu muutub vahemaid muutes ka jõud.[/justify][justify][br][/justify]
[size=100]Joonis 2. Kangi seadusega seotud elementide detail. [br]Pildi allikas: [url=https://es.wikipedia.org/wiki/Palanca]https://es.wikipedia.org/wiki/Palanca[/url][/size]
[justify]3D-printerid on muutunud väga kasulikuks tööriistaks prototüüpid kiireks disainimiseks ja järeleproovimiseks erinevate objektide, aga ka õpikeskkondade loomisel. Näiteks sobib 3D printimine mängunuppude või mänguelementide kujundamiseks.Kuna 3D-printerid võivad töötada suhteliselt aeglaselt, tuleb loodavate detailide kavandamisel arvestada nende suurusega. Kavandatavas tegevuses esitatakse erinevad kujundused, millest üks hõlmab probleemi lahendamist läbi selle väiksemateks osadeks jagamise.Arvestada tuleb ka printeri käsitsemisega, mis nõuab teatud väljaõpet ja kogemusi.[/justify]
[justify][/justify][justify]Selles jaotises kirjeldatakse kavandatavat tegevust ja selleks vajalikke materjale. Mehhanismi moodustavad osad (kang) on projekteeritud programmiga AutoCAD (joonis 3) ja eksporditud STL-failidesse, mis on 3D-printerites kasutatav vorming (joonis 4). STL-failid on kättesaadavad kõikidele õpetajatele, kes plaanivad tegevust läbi viia.[br][br][/justify]
[size=100][left][/left][/size][size=100]Joonis 3. Süsteemi moodustavate erinevate osade üksikasjad. [br]Pildi allikas: José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[/size][size=100][left][br][/left][/size]
[justify]Sobiva MATIK-õppe tegevuse valikul tuleks arvesse võtta mõningaid erinevusi olenevalt osalejate vanusest. Vajaminevate tükkide komplekt on väga lihtne ja sobib alushariduses kõikidele vanuseastmetele. Vastavalt vanusele võib kangiga kaalumiseks kasutada erinevaid esemeid (näiteks mänguasjad, mündid vms).[b][br][br]Kangi hoob (joonis 3 – roheline): [/b]see on suurim, pikliku kujuga tükk, mis koosneb kolmest hästi eristatavast osast.[br] [br][/justify][list][*]Ühes otsas on korv, kuhu saab panna tõstetavad esemed. Eelpool kangi tasakaalutingimuse kirjeldamiseks kasutatud terminoloogiat järgides on korv takistusena mõjuva jõu R asukoht.· [/*][*]Kangi teises otsas on punkt P, millele rakendame oma jõudu. Eesmärgil muuta katset õpilaste jaoks lõbusamaks ja kaasavamaks on sellele antud multikategelase käe välimus.· [/*][*]Kangi otsi ühendab kangi õlg, milles on seitse ava, mis võimaldavad telge ja tasakaalutuge kasutades muuta kangi toetuspunkti asukohta. Vastavalt valitud avale saab muuta kaugust toetuspunkti ja korvi vahel (terminoloogia kohaselt Br), samuti toetuspunkti ja käe vahel (terminoloogia kohaselt Bp).[/*][/list][justify][br][b]Tasakaalutugi (joonis 3 – sinine)[/b] toetab kangi. Parema stabiilsuse tagamiseks võib tasakaalutoe liimida suurema puidust plaadi külge. Tasakaalutoe ülesandeks on võimaldada kangihoova pöörlemist. Sõltuvalt valitud avast kangi õlas on kangil erinev kaldeaste.[br][br][b]Telg (joonis 3 – punane) [/b]toimib ühendusena kangi hoova ja tasakaalutoe vahel ning võimaldab seetõttu kangi õla suhtelist pöörlemist tasakaalutoe suhtes.[/justify][br]
[left][size=100]Joonis 4. Loodud STL-faili näide [br]Pildi allikas: José San Martín, Universidad Rey Juan Carlos[/size][/left][size=100][left][/left][/size]
[justify][b]Raskused:[/b] Kangi töö demonstreerimiseks on vaja erinevaid esemeid, mida korvi panna. Eesmärgiks on mängida erinevate raskuste ja tugipunktide kombinatsioonidega. Üks võimalus on näiteks kujutada erinevaid raskuseid loomadena, kasutades erineva tihedusega materjale (näiteks plast, puit, metall jne) ja erinevaid loomade kujutisi, nagu hiir, hobune ja elevant. Kasutada võib ka muid komponente, näiteks päikesesüsteemi erinevate planeetide kujundeid, misläbi saab teoks teha kasvõi „maakera paigast nihutamise“ idee.[br][br][br][b]Lisasoovitus:[/b] Kuna kõik masina komponendid on 3D-prinditud (joonis 4), on neid lihtne pärast iga seanssi puhastada, ilma et see mõjutaks nende kulumist või hilisemat kasutamist. Samuti tuleks desinfitseerida erinevad kasutatavad esemed, näiteks raskustena kasutatavad komponendid.[/justify]
[justify][/justify][justify]Õppetegevusi Archimedese kangi näitel läbiviimiseks on mitmeid. Allpool on toodud lihtne rakendus, mida saab rikastada teiste tegevustega, sõltuvalt õpilaste tasemest, olemasolevatest ressurssidest ja didaktilistest eesmärkidest. Selle jaotise sisu koosneb järgmistest jaotistest:[/justify]a. vajalike materjalide loetelu[br]b. tegevuse ettevalmistamine[br]c. tegevuse edasiarendamine[br] i. pedagoogilised/didaktilised eesmärgid[br] ii. osalemine/kaasamine[br] iii. eesmärkide kaasamine tegevusse
[justify][/justify][justify]Selles konkreetses näites on materjalide loend sama, mis on toodud jaotises „Tegevuse komponendid“, kuna igast kategooriast kasutatakse vaid üht eset. Kui soovitakse kasutada mitut kangi, tuleb mitmekordistada ka alltoodud loendis nimetatud materjale. Tegevuse läbiviimiseks on vaja:[/justify][list][*]STL-faile printimiseks.[br][/*][*]Juurdepääsu 3D-printerile.[br][/*][*]Pärast kõigi komponentide printimist on meil:[br][list][*]kangi hoob (joonis 3 – roheline): see on suurim piklik tükk, mida on kujutatud rohelisena;[br][/*][*]tasakaalutugi (joonis 3 – sinine): kuna süsteem toetub sellele, on soovitatav see kinnitada suuremale pinnale, näiteks puidust plaadile;[br][/*][*]telg (joonis 3 – punane): see on telg, mis ühendab kaks eelmist osa.[br][/*][/list][/*][*]Erinevad raskused, mida korvi panna, näiteks:[list][*]sarnase mahuga, kuid erinevatest materjalidest esemed, nagu plast, puit ja metall;[/*][*]samast materjalist, kuid erineva mahuga esemed, mis esindavad näiteks erineva kaaluga loomi, nagu hiir, hobune ja elevant;[br][/*][*]müntide komplekt, mis pannakse järjest korvi – mida rohkem on korvis münte, seda suuremat jõudu tuleb nende tõstmiseks rakendada või siis tuleb kangi telge nihutada.[br][/*][/list][/*][*]Samuti peab olema paberile trükitud kangi kujutis nagu näidatud joonisel 7, et see seletaks teoreetiliselt kangi mõistet ja rõhutaks ideed „nihutada kangiga maakera“.[br][/*][/list]
[justify]Selle tegevuse jaoks on vaja 3D-printeriga või muul viisil luua detailid. Mõnede tükkide korral ei ole 3D printimine hädavajalik; näiteks telg võib olla mistahes silindriline objekt, nagu pliiats. Tasakaalutoega on sama lugu: kuni sellel on telje läbimõõduga sarnane auk ning selle kuju ja mõõtmed on õiged, võib kasutada muid variante.[br][br]Kui kõik elemendid on paigas, saab need lõplikult kokku panna, nagu on näidatud joonisel 5. Lisaks on vaja valida elemendid, mida kasutatakse raskustena, tuvastades, mis kaaluvad rohkem ja mis vähem. Soovitatav on leida vähemalt kolm erinevat elementi või raskust, mida saab kergesti eristada.[/justify]
[size=100][left][/left][left][/left][/size][size=100]Joonis 5. Archimedese kangi kujutis puhkeasendis.[br]Pildi allikas: José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[/size]
[justify][/justify][justify]Kangi hooval on 7 erinevat soont, mis võimaldavad süsteemi erinevalt seadistada (erineva suhtelise vahekaugusega toest kohtadeni, kus avaldatakse jõudu ja kuhu pannakse koorem). Sellest tulenevalt on erinevate katsete tegemiseks võimalikud erinevad seaded (joonis 6).[br][br][/justify]
[size=100][left]Piltide allikas: José San Martín, Universidad Rey Juan Carlos[/left][/size]
[justify]Nende erinevate olukordade visualiseerimiseks (joonis 6a ja 6b) saab õpetaja eemaldada pöörlemistelje ja asetada selle kangi õla teise soonde. Kui korvis on sama koorem, õpetab õpetaja lastele, kuidas jõupingutus on suurem või väiksem olenevalt õla pikkusest (nagu väidab Archimedese seadus).[br][/justify]
[justify][/justify][justify]i. [b]Pedagoogilised/didaktilised eesmärgid.[/b] Kirjeldage tegevuse pedagoogilisi eesmärke. Põhitegevus (ja kavandatavad täiendavad või rikastavad tegevused, punkt 3.4) aitab kaasa laste teadmiste omandamisele, sealhulgas keskkonna vaatlemisele ja uurimisele, loovuse arendamisele ja laste initsiatiivile loodusteaduste alal. Eesmärgid võivad hõlmata järgmist:[/justify][list=1][*][justify]mõistmine, et mehhanism võib aidata meil täita ülesandeid, mis muidu oleks võimatud täita.[/justify][/*][*][justify]intuitiivne mõistmine, mis on kang. [/justify][/*][*]arusaam, et suuremad loomad kaaluvad rohkem (hiir < hobune < elevant). Teiseks mõistmine, et erinevad materjalid, millest esemed on valmistatud, mõjutavad eseme kaalu.[/*][/list][justify][/justify]ii. Osalemine/kaasamine. Kirjeldage tegevuse keskkonda, mis muudaks tegevuse osalejatele köitvamaks. Selle eesmärgi saavutamiseks võib õpetaja teha mõnda järgmistest tegevustest või neid kõiki.[list=1][*][justify]Tutvustage lihtsa mehhanismi või masina mõistet.[/justify][/*][*][justify]Leidke näide, mida lapsed võivad teada – näiteks kaal, mis kaldub selles suunas, kus on suurem raskus, või kiik laste mänguväljakult.[/justify][/*][*][justify]Küsige lastelt, mis on kõige raskem asi, mida nad tõsta jaksavad.[/justify][/*][*][justify]Järgmiseks küsige, kas keegi usub, et on võimeline tõstma näiteks midagi nii suurt kui täiskasvanu, terve maakera vms.[/justify][/*][*][justify]Küsige lastelt, kas nad teavad, mis on kang, ilma täiendavate kommentaarideta. Laske neil enne kangi ametlikku selgitust sõnastada erinevaid variante, selgitada selle toimimist, isegi kui vastused on valed.[/justify][/*][*][justify]Küsige, kas keegi teab, milline oli Vana-Kreeka, kas nad on seda mõnes sarjas või filmis näinud (näiteks on võimalik, et keegi on näinud Disney filmi „Herakles“ või muud sarnast). Valmistage ette pilt, nagu näidatud joonisel 7. Lausuge fraas „Andke mulle toetuspunkt ja ma nihutan maakera paigast“ ja küsige, kas nad saavad aru, mida selle all mõeldakse, andes lihtsa selgituse.[/justify][/*][/list][justify][br]iii. [b][/b][b]Eesmärkide kaasamine tegevusse. [/b]Seostage pedagoogilised eesmärgid keskkonna ja looga (narratiiviga), mida tegevuses kasutatakse. See tähendab, et tuleb esitada mõned juhised, kuidas tegevuses elluviidavaid eesmärke praktilisel viisil tutvustada.[/justify][list=1][*][justify]Kui tegevust on alustatud osalemise/kaasamise faasis kirjeldatud küsimustega, antakse õpilastele kolm võimalikku raskust tõstmiseks. Igaüks neist võib olla erinevast materjalist, näiteks plastist, puidust ja metallist, kuid neil võiks olla sarnane maht.[/justify][/*][*]Lastele tutvustatakse erinevate materjalide raskusi, selgitades, et mõned loomad kaaluvad rohkem kui teised – laske neil seda ise kontrollida.[br][/*][br][*][justify]Kang asetatakse kangi aukude vahepealsesse asendisse, teljekoostu ja tasakaalutoe vahele. Raskused asetatakse järjest korvi ja iga kord vajutatakse õlale, kontrollides, kas neid on lihtsam tõsta, kuid pannes tähele, et elevandi tõstmine on veidi raskem kui hiire.[/justify][/*][*][justify]Kangi asend ja raskused, mida korvi paneme, on erinevad, et lapsed saaksid kontrollida, kas pingutus muutub ja kas kang aitab selle ülesande täitmisele kaasa. Lisaks saab mängida küsimustega, millises telje asendis on raskusi raskem tõsta, kas siis, kui telg on lähemal käele või korvile. Või küsimustega, nagu „kas on raskem tõsta hiirt, kui kang on käele kõige lähemal, või elevanti, kui kang on käest kõige kaugemas asendis?“ Põhiidee on jätta lastele võimalus katsetada ja teha oma järeldused.[/justify][/*][/list][br]
[justify][/justify][justify]Materjal on koostatud selliselt, et see hõlbustaks õpilaste kaasamist ja erinevate, kuid omavahel seotud tegevuste arendamist, tuginedes muudetud mehaanika ja mängukomponentide kasutamisele. Sellest jaotisest leiate mõned soovitused kavandatava põhitegevuse täiendamiseks.[/justify][br][list=1][*]Võite mängida materjalidega. Näiteks võite rääkida kulda, hõbedat ja pronksi meenutavate materjalidega müntidest.[/*][*]Saate luua maakera mudeli ja panna selle korvi, nii et lapsed seostaksid pilti kuulsa Archimedese tsitaadiga.[br][/*][*]Kangi abil on võimalik selgitada keskkooliõpilastele jõudude ja pöördemomentide mõistet.[br][/*][*]Saate muuta kangi kasutusviisi, muutes selle näiteks katapuldiks.[br][/*][*]Võite kasutada süsteemi väiksemaid versioone (kaasasolevate materjalide seas on väiksemad 3D-prinditud mudelid) või suurt süsteemi, mis on jagatud väiksemateks osadeks, mis seejärel kokku pannakse (ka need mudelid on kaasas).[/*][/list]
Kust Archimedes pärit oli?
Kuidas saaksid raskust paremini tõsta?
Archimedese hoob on näide
[justify][/justify][justify]Õpiraskustega ja/või väiksemate kognitiivsete võimetega õpilased peaksid enne rühmategevuste sooritamist robotit individuaalselt tundma õppima – see aitab ülesannet paremini mõista ja võimaldab olla ühistegevuses edukas. Rühmade moodustamisel tuleb silmas pidada eri õpilaste kognitiivseid võimeid – mõnikord on kasulik luua homogeensed rühmad, et sarnaste võimetega õppijad saaksid kogemusi vahetada, kuid mõnikord on kasulik luua heterogeenne rühm, et üks õpilane saaks aidata ja juhendada teist õpilast. ATH-ga õpilastel on sageli raske teha valikuid ja/või lahendada loovaid ülesandeid – neid tuleks konkreetse ülesande lahendamisel leebelt suunata.[/justify]
[justify][/justify][justify]Kui teil pole juurdepääsu 3D-printerile, saate ka mängida ainult viidatud CAD-tööriistadega, et luua virtuaalne täienduste komplekt, mida kasutada hiljem, kui printer on saadaval, või kasutada seda ainult 3D-disaini tööriistana. Samuti on soovitatav kasutada Thingiverse’i hoidlat mõistmaks, et mudelite koostamine on tegevuse valikuline osa.[/justify]
[justify][/justify][justify]Tegevus esitab lihtmehhanismi näite. Eesmärgiks on tutvustada lihtsate prototüüpide ja mängude loomise kaudu mehhanismi kontseptsiooni.[br][br]Archimedese hoob on üks vanimaid mehhanisme, mis olemas on. Kangi mudel on disainitud CAD-tööriistaga, näiteks programmiga TinkerCAD, ja seejärel 3D-prinditud. Mängu täiendavad erineva suuruse ja kaaluga loomad, esemed, mündid jne. Mehhanism võimaldab reguleerida kangi jõuõlgade pikkuseid ja seeläbi mängida erinevate raskuste ja erinevate kangihoobadega. 3D-printimise abil saab luua muid täiendavaid mudeleid.[br][br]Osalejatel on erineva suurustega Archimedese kangid, suuremad või väiksemad, ning lisaks erineva pikkusega õlad. See oleneb nii suurusest – suuremaga on tõstevõime suurem – kui ka kangi pikkusest – mida pikem see on, seda suuremat raskust saab tõsta.[br][br]Mängu tuleb mängida, liigutades telge selliselt, et kangil oleks pikem või lühem õlg, õpetades lastele, kuidas suurendada või vähendada selle rakendatavat jõudu mitmekordistavat mõju.[br][br]Nagu eespool mainitud, ei eelda me osalejatelt eelnevaid teadmisi masinate, mehhanismide või füüsika põhitõdede kohta. Töötoa raames tutvuvad osalejad lihtmehhanismi kontseptsiooni, kaalu ja mahuga.[br][br][/justify]
[justify]Töötoa alguses anname osalejatele Archimedese kangi kasutamiseks vajaliku sõnavara, terminid ja mõisted. Lisatud on ka väike teoreetiline sissejuhatus, kus on lihtsalt lahti seletatud tegevuses esitatavad mehaanilised mõisted. Seejärel selgitame, kui oluline on mõista valitud lihtmehhanismi, et nende teadmiste põhjal saaks lastele samm-sammult õpetada üha keerukamaid mõisteid.[br][br]Järgmisena esitletakse näitena lihtsat 3D-prinditud eset, viidates, et 3D printeriga on võimalik reprodutseerida mistahes eset, mida soovime oma tegevuses kasutada. Selgitatakse 3D-printeri põhitööd.[br][br]Pärast seda selgitust võetakse kasutusele tööriist TinkerCAD, mis võimaldab luua lihtsal viisil 3D-mudeleid, ilma et oleks vaja teadmisi tehnilise joonise kohta. Tuuakse mõned lihtsad näited, et osalejad saaksid luua oma valmis mudelid 3D-printimiseks.[br][br]Täiendusena on allpool näidatud Thingiverse’i hoidlat, mille abil saavad kasutajad veenduda, et uusi mudeleid pole vaja luua, kuna paljud neist on selles hoidlas saadaval ning neid saab alla laadida ja tegevuse jaoks kasutada.[br][br]Seejärel arutame paar minutit kõigi nende tööriistade kasutamise lihtsuse ja peamise kasutusala kasulikkuse (luua piiramatu hulk komponente mängudele, mida õpetajad lastega klassiruumis mängivad) üle. Lõpetuseks jagame oma teaduspõhist arusaama sellest, miks õpetajad ei ole 3D-disaine ja printimistehnoloogiaid ning muid MATIK-õppe komplekte veel laialdaselt kasutusele võtnud. Järgmiseks moodustame kolm võistkonda, millest igaühel on erinevas suuruses kangide komplekt, ja jätkame töötoaga.[br][br]Meeskonnad peavad esmalt kombineerima erinevaid kaalutavaid esemeid, sealhulgas üldkasutatavaid asju, nagu mündid või pliiatsid ja kustutuskummid, mängides kangi pöörlemistelje erinevate asendite ja erineva suuruse kangidega.[br][br]Lõpuks peab iga rühm leidma mehhanismile veel ühe lihtsa rakenduse kas algkujul või minimaalsete muudatustega. Näiteks võib kangist teha väikeste muudatustega abil katapuldi või kaalu.[/justify][br][br]Osalejate õppeväljundid on loetletud allpool. Iga osaleja on võimeline[br][list][*]nägema 3D-printerite ja CAD-tööriista kasutamise võimalusi motiveerivate vahenditena reaalainete- ja kunstitundides;[/*][*]kasutama GeoGebras loodud digitaalseid interaktiivseid õppematerjale;[/*][*]hindama kriitiliselt digitaalse õppevahendi kvaliteeti ja rakendatavust.[br] [/*][/list][justify]60-minutiline töötuba pakub õpetajatele praktilisi kogemusi ja emotsioone seoses 3D-printerite, CAD-tööriistade jms kasutamisega õppevahenditena tavalistes matemaatikatundides. Loodame, et meil tekib töötoas osalejatega viljakas arutelu selliste lühikeste töötubade tõhususe üle. Arutelu mõte on välja selgitada, kas neid töötubasid saab kasutada teadlikkuse tõstmiseks MATIK-õppe komplektide, eriti lihtmehhanismide eeliste kohta, vähendamaks ärevust MATIK-õppe kasutamise vastu õpetamispraktikas.[br][br][url=https://drive.google.com/drive/folders/1_60Tht03L40K_Iz90j_1XePZlI5f4Ji1?usp=sharing]STL-failide 3D printimine[/url][/justify]
[list][*]Archimedes and the Law of the Lever[url=https://physics.weber.edu/carroll/archimedes/theIndex.htm] https://physics.weber.edu/carroll/archimedes/theIndex.htm[/url][/*][*]Ultimaker 3D printers. 3D printing in education[url=https://ultimaker.com/es/applications/education] https://ultimaker.com/es/applications/education[/url][/*][*]Repository of 3D models ready to print[url=https://www.thingiverse.com/] https://www.thingiverse.com/[/url][/*][*]Tinkercad | Create 3D digital designs with online CAD [url=https://www.tinkercad.com/%20] https://www.tinkercad.com/[/url][/*][/list]
José San Martín - Universidad Rey Juan Carlos