Využití 3D technologií ve výuce matematiky a informatiky

Daniel Zuzánek

Bakalářská práce

Application of 3D Technologies in Mathematics and Computer Science Education

Anotace:

Tato bakalářská práce se zaměřuje na využití 3D technologií při výuce matematiky a informatiky. Moderní technologie představují stále důležitější roli ve vzdělávání, a jejich efektivní integrace do výukových procesů může přinést mnoho výhod. Práce zkoumá různé programy pro tvorbu 3D modelů, možnosti exportu modelů do souborů pro 3D tiskárny. Porovnává výhody a nevýhody jednotlivých softwarů a popisuje technické limity 3D tisku, včetně běžně používaných materiálů. Práce také analyzuje, jak 3D technologie mohou rozvíjet klíčové kompetence, nebo jejich využití vzhledem k rámcovému vzdělávacímu plánu. Hlavní část práce se soustředí na praktické začlenění 3D technologií do výuky na základních a středních školách. Ukázkové výukové jednotky jsou navrženy tak, aby zlepšovaly prostorovou představivost žáků a umožňovaly jim praktické pochopení složitějších matematických konceptů. Tyto jednotky jsou následně integrovány do vzdělávacího procesu na Obchodní akademii v Liberci, kde je sledován jejich dopad na výkonnost a zapojení žáků. Výzkum byl prováděn na vzorku čtrnácti žáků 3. ročníku oboru ekonomické lyceum v rámci předmětů informačních technologií a matematiky.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on the use of 3D technology in teaching mathematics and computer science. Modern technologies are playing an increasingly important role in education, and their effective integration into teaching processes can bring many benefits. The thesis explores different programs for creating 3D models, the possibilities of exporting models to files for 3D printers. It compares the advantages and disadvantages of different software and describes the technical limits of 3D printing, including commonly used materials. The paper also analyses how 3D technologies can develop key competences or their use in relation to the curriculum framework. The main part of the thesis focuses on the practical integration of 3D technologies in primary and secondary schools. Sample teaching units are designed to improve pupils' spatial imagination and enable them to gain a practical understanding of more complex mathematical concepts. These units are then integrated into the educational process at the Business Academy in Liberec, where their impact on pupils' performance and engagement is monitored. The research was carried out on a sample of fourteen pupils in the third year of the economic lyceum in the subjects of information technology and mathematics.

Klíčová slova

3D tisk, výuka, technologie, prostorová představivost, matematika, informatika

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 7. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Daniel Lessner, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická

Bakalářský studijní program / obor:
Matematika se zaměřením na vzdělávání / Matematika se zaměřením na vzdělávání se sdruženým studiem programu Informatika se zaměřením na vzdělávání