Comprensión espacial de vectores mediante recursos digitales interactivos = Spatial comprehension of vectors by means of interactive digital resources
DOI:
https://doi.org/10.18002/telein.v2i0.5618Parole chiave:
Visión espacial, vectores, recursos virtuales, interactividad, spatial vision, vectors, virtual resources, interactivityAbstract
Dada la dificultad de visión espacial habitual en muchos de los estudiantes vinculados a titulaciones de carácter técnico, en este artículo se presenta un recurso digital interactivo que ayuda a reforzar la comprensión espacial de los vectores en el espacio (que suele ser una de las dificultades más comunes entre los alumnos de primer curso de cualquier ingeniería). Esta herramienta permite al alumnado obtener ayuda para visualizar y analizar en tiempo real los cambios que se producen al variar las coordenadas de un vector: (i) el módulo del vector, (ii) su vector unitario y (iii) los cosenos directores. Esta plataforma virtual interactiva (PVI) pretende solventar, por una parte, la visualización espacial de los cosenos directores de un vector situado en cualquier octante y, por otra parte, la interpretación espacial de la posición de un vector cualquiera. Mediante el uso de esta PVI, el alumno realizará además un autoaprendizaje de tipo productivo, lo que favorece el hábito de pensar, razonar y relacionar o explicar la información.
Abstract
Taking into account the common difficulties regarding spatial visualization appearing in students enrolled in technical studies, this paper presents an interactive digital resource that helps to enhance the spatial comprehension of vectors in 3D space (this one being one of the most common difficulty detected in first-year engineering students learning). This tool allows students obtaining assistance to visualize and to analyze in real time the changes produced in a vector when its coordinates are varied, namely: (i) vector modulus, (ii) the unitary vector, (iii) the director cosines. On one hand, the developed interactive virtual platform (IVP) tries to solve the spatial visualization of the director cosines of a vector placed at any octant and, on the other hand, the spatial interpretation of the position of a given vector. By using this IVP, students will perform a productive self-learning, enhancing the habit of the key habit of thinking, reasoning and relating or explaining information.
Downloads
Riferimenti bibliografici
Abe, T., Raison, N., Shinohara, N., Shamim Khan, M., Ahmed, K., Dasgupta, P. (2017). The effect of visual-spatial ability on the learning of robot-assisted surgical skills. Journal of Surgical Education. Article in press. https://doi.org/10.1016/j.jsurg.2017.08.017
Adánez, G.P., Velasco, A.D. (2002). Construçâo de um teste de visualizaçaâo a partir da psicologia cognitiva. Avaliaçâo Psicologica, 1(1), 39-47.
Bedford, A., Fowler, W. (2008). Engineering mechanics: statics 5th edition. Editorial Prentice Education.
Beer, F.P., Johnston, E.R., Mazurezk, D. F., Eisenberg, E.R. (2010). Vector mechanics for engineers: statics, 9th edition. Editorial McGraw Hill.
Carrasco, B., Casas, G. Díaz, M., Mula, I., Sanz, M.I., Villanueva, F. (2008). Trabajo colaborativo como propuestade formación interdisciplinar del dibujo industrial en I.T.I. en química industrial. Iniciación a la Investigación 3 (37):1-4.
Caurcel, M.J., García, A., Rodríguez, A., Romero, M.A. (2009). ¿Qué opinan los alumnos universitarios sobre las nuevas metodologías activas de enseñanza? Revista de Curriculum y Formación del Profesorado 13 (1): 305-319.
Cohen, Ch.A., Hegarty, M. (2012). Inferring cross sections of 3D objects: a new spatial thinking test. Learning and Individual Differences 22:868-874. https://doi.org/10.1016/j.lindif.2012.05.007
Cohen, Ch.A., Hegarty, M. (2014). Visualizing cross sections: training spatial thinking using interactive animations and virtual objects. Learning and Individual Differences: 33 63-71. https://doi.org/10.1016/j.lindif.2014.04.002
Gerson, H., Sorby, S.A., Wysocki, A., Baartmans, B.J.(2001). The development and assessment of multimedia software for improving 3-D spatial visualization skills. Computer Applications in Engineering Education 9:105-113. https://doi.org/10.1002/cae.1012
Gilligan, K.A., Flouri, E., Farran, E.K. (2017). The contribution of spatial ability to mathematics achievement in middle childhood. Journal of Experimental Child Psychology 168: 107-125. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2017.04.016
Hernández, J.M., García, M.J., Caballero, B.M., Garitaonandia, I., Albizuri, J., Fernandes, M.H., Eguía, M.I., Aranguiz, I., Larrauri, M. (2008). Influencia de las materias cursadas en Bachillerato en el rendimiento del alumnado y en la duración de sus estudios universitarios. Actas de congreso: XVI Congreso Universitario de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. Cádiz, España.
Hernández, P. (1995). Diseñar y enseñar. Teoría y técnicas de la programación y del proyecto docente. Editorial Narcea.
León, M.J., Crisol, E. (2011). Diseño de cuestionarios (OPPUMAUGR y OPEUMAUGR): la opinión y la percepción del profesorado y de los estudiantes sobre el uso de las metodologías activas en la universidad. Revista de Curriculum y Formación del Profesorado 15(2): 271-298.
Martín, J., Martín, N., Saorín, J.L., Contero, M., Navarro, N. (2009). La capacidad de visión espacial en el contexto del espacio europeo de educación superior. Actas de congreso: XXI INGEGRAF. Lugo, España.
Mataix, J. (2014). La habilidad espacial en los estudiantes de carreras técnicas. Desarrollo, medida y evaluación en el marco del espacio europeo de educación superior (PhD). Tesis Doctoral, Universidad de Córdoba.
Olkun, S. (2003). Making connections: improving spatial abilities with engineering drawing activities. International Journal for Mathematics Teaching and Learning 1-2.
Pellegrino, J., Alderton, D., Shute, V. (1984). Understanding spatial ability. Educational psychologist 19(3): 239-253.
Rafi, A., Samsudin, K.A., Said, C.H. (2008). Training in spatial visualization: The effects of training method and gender. Educational Technology & Society 11(3) 127-140.
Riley, W.F., Sturges, L.D. (1995). Engineering mechanics: statics. Editorial Reverté.
Sierra, E., Garmendia, M. (2008a). Methodology for part visualization problem solving -the importance of the process-.
New Achievements in Technology, Education and Development Chapter 8, 119-150.
Sierra, U., Garmendia, M. (2008b), Teaching part visualization in first year engineering courses: general scheme for part visualization problem solving. Actas de congreso: Annual Conference & Exposition, Pittsburgh, Pennsylvania.
Vergara, D., Lorenzo, M., Rubio, M.P. (2016). On the use of virtual environments in engineering education. International Journal of Quality Assurance in Engineering and Technology Education 50:30-41. https://doi.org/10.4018IJQAETE.2016040103
Vergara, D., Rubio, M.P. (2012). Active methodologies through interdisciplinary teaching links: industrial radiography and technical drawing. Journal of Materials Education 34(5-6): 175-186.
Vergara, D., Rubio, M.P. (2013). Una innovadora metodología para ejercitar la capacidad de visión espacial de los estudiantes de ingeniería. Revista de Docencia Universitaria 11:329-347.
Vergara, D., Rubio, M.P., Lorenzo, M. (2014). New virtual application for improving the students’ understanding of ternary phase diagrams. Key Engineering Materials 572:578-581. https://doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/KEM.572.578
Vergara, D., Rubio, M.P., Lorenzo, M. (2015). Multidisciplinary methodology for improving students’ spatial abilities in technical drawing. Scientific Journal of Education Technology 5: 1-8.
Vergara, D., Rubio, M.P., Lorenzo, M. (2017). On the design of virtual reality learning environments in engineering. Multimodal Technologies and Interaction 1: paper 11. https://doi.org/ 10.3390/mti1020011
Vergara, D., Rubio, M.P., Mezquita, G. (2015). Importancia del diseño de los recursos virtuales educativos: plataforma virtual interactiva de sistemas cristalinos. Educaçâo Gráfica 19(3): 166-178.
Villa, A. (2016). Desarrollo y evaluación de las habilidades espaciales de los estudiantes de ingeniería. Actividades y estrategias de resolución de tareas espaciales (PhD). Tesis Doctoral, Universidad Politécnica de Cataluña.
Downloads
Pubblicato
Come citare
Fascicolo
Sezione
Licenza
Copyright (c) 2018 Diego Vergara
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/88x31.png)
Questo lavoro è fornito con la licenza Creative Commons Attribuzione - Non commerciale - Condividi allo stesso modo 4.0 Internazionale.
Los autores que publican en esta revista están de acuerdo con los siguientes términos:- Los autores ceden de forma no exclusiva los derechos de explotación (reproducción, distribución, comunicación pública, transformación) a la Universidad de León, por lo que pueden establecer, por separado, acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, alojarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en esta revista.
- Este trabajo se encuentra bajo la Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License. Puede consultarse desde aquí la versión informativa y el texto legal de la licencia.
- Se permite y se anima a los autores a difundir electrónicamente las versiones pre-print (versión antes de ser evaluada) y/o post-print (versión evaluada y aceptada para su publicación) de sus obras antes de su publicación, ya que favorece su circulación y difusión más temprana y con ello un posible aumento en su citación y alcance entre la comunidad académica.