En el contexto educativo peruano, el Currículo Nacional de Educación Básica (CNEB) enfatiza el desarrollo de la competencia “Resuelve problemas de forma, movimiento y localización” en el área de Matemática (Ministerio de Educación del Perú, 2016). Su orientación curricular motiva la incorporación de metodologías activas y herramientas tecnológicas que fortalezcan la visualización espacial para el aprendizaje de la geometría.
Esta experiencia surge en el marco del curso de Didáctica de la Matemática y sus Investigaciones, impartido por la Dra. Daysi Julissa García Cuéllar en la Facultad de Educación, y responde al compromiso de integrar metodologías activas con tecnologías emergentes. La impresión 3D, en particular, permite a los futuros docentes acercarse a procesos de diseño, fabricación y evaluación de recursos concretos con potencial de uso en la enseñanza de la geometría escolar (Cabrera Frías & Córdova Esparza, 2023). Su inclusión en la formación docente refuerza la capacidad para responder a contextos educativos cambiantes mediante soluciones creativas y contextualizadas.
Figura 1. Proceso de impresión 3D de las tiras de mecano diseñadas en Tinkercad.
El proyecto comprendió dos materiales principales. En primer lugar, elaboramos seis tiras de mecano de distintas longitudes, compatibles entre sí, mediante un sistema de enganche diseñado desde cero. En segundo lugar, creamos una herramienta para verificar ángulos orientada a trabajar triángulos notables y polígonos. Ambos recursos fueron desarrollados a través de un proceso sistemático que combinó diseño digital, revisión técnica y prototipado físico.
Figura 2. Proceso de impresión 3D de la herramienta para verificar ángulos diseñadas en Tinkercad.
Para el modelado de las tiras de mecano en Tinkercad, partimos de un prisma rectangular como base estructural y añadimos cilindros sólidos que funcionaron como referencias de simetría. Posteriormente, incorporamos un cilindro hueco calibrado para generar el orificio funcional y diseñamos un perno sólido ajustado al diámetro del agujero para asegurar la articulación entre piezas. A partir del primer prototipo, generamos las demás tiras duplicando el modelo, desagrupándolo y ajustando únicamente su longitud. Esto garantizó que todas mantuvieran la compatibilidad mecánica necesaria.
Figura 3. Vista final del diseño digital de las tiras de mecano en Tinkercad.
Como parte de la validación del diseño, imprimimos dos tiras prototipo con la finalidad de verificar la rigidez del material, la precisión del sistema de enganche y la correspondencia entre las dimensiones digitales y físicas. Tras esta prueba, realizamos ajustes menores que perfeccionaron el diseño antes de exportar todas las piezas en formato STL para su impresión final.
A partir de los materiales finalizados, fue posible identificar que los recursos diseñados evidenciaban un alto potencial educativo, pues facilitan la manipulación directa de propiedades geométricas. Las tiras permiten construir figuras, observar variaciones al modificar longitudes o articulaciones y analizar relaciones entre lados y ángulos. En esta línea, Flores et al. (2011) sostienen que los materiales concretos actúan como un puente entre la experiencia sensorial y la abstracción matemática.
Figura 4. Ensamblaje geométrico construido con tiras de mecano.
Asimismo, esta propuesta se articula con los niveles de razonamiento geométrico de Van Hiele. Tal como explican Aravena et al. (2016), actividades que implican construir, reorganizar y comparar figuras fomentan el tránsito hacia niveles más analíticos, donde se reconocen propiedades internas y relaciones fundamentales.
Por otra parte, el proceso de diseño, iteración y mejora continua integra elementos del pensamiento computacional. Nolla et al. (2021) señalan que la impresión 3D permite desarrollar habilidades vinculadas con el modelado digital, la prueba y la resolución de problemas, lo cual fortalece la conexión entre matemática y tecnología.
Aunque la impresión 3D plantea desafíos, como el tiempo de fabricación, la precisión del acabado o la dificultad de trabajar con varios colores en una misma pieza, estas limitaciones se convierten en oportunidades para perfeccionar el diseño y comprender mejor los procesos tecnológicos. En síntesis, la creación colaborativa de recursos geométricos personalizados amplía las posibilidades didácticas y fomenta la creatividad, la autonomía y la reflexión sobre los procesos de producción.
A futuro, consideramos que un siguiente paso valioso sería involucrar directamente a los estudiantes en el diseño de nuevas piezas, integrando así matemática, tecnología y pensamiento espacial dentro de un mismo proyecto formativo.
Nota elaborada por:
Luis Angel Santos Vega y equipo
Estudiante de Educación Secundaria especialidad Matemática
Referencias:
Aravena, M., Gutiérrez, A., & Jaime, A. (2016). Estudio de los niveles de razonamiento de Van Hiele en alumnos de centros de enseñanza vulnerables de educación media en Chile. Enseñanza de las Ciencias, 34(1), 107–128. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.1664
Cabrera Frías, L., & Córdova Esparza, D. M. (2023). La impresión 3D como herramienta educativa para desarrollar el pensamiento creativo: Revisión sistemática. Apertura, 15(2), 88–103. https://doi.org/10.32870/Ap.v15n2.2382
Flores, P., Lupiáñez, J. L., Berenguer, L., Marín, A., & Molina, M. (2011). Materiales y recursos en el aula de matemáticas. Universidad de Granada. http://hdl.handle.net/10481/21964
Ministerio de Educación del Perú. (2016). Currículo Nacional de la Educación Básica. https://repositorio.minedu.gob.pe/handle/20.500.12799/4551
Nolla, Á., Benito, A., Madonna, C., Park, S. S., & Busatto, M. (2021). Impresión 3D como un recurso para desarrollar el potencial matemático. Contextos Educativos, 28, 87–102. https://doi.org/10.18172/con.4999